超低温分体冷冻探针的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种超低温分体冷冻探针。


背景技术：

2.在临床治疗中，氩氦刀低温手术设备是一种微创超低温冷冻消融肿瘤的设备，主要由主机、冷冻探针、高压气源及相应的附件组成，兼具超低温冷冻、介入热疗、止痛、免疫增强等多重效果；强调微创、靶向和彻底摧毁肿瘤，可精确轻微和准确摧毁癌组织而又最大限度地保护正常组织，为迅速杀灭肿瘤和消除肿瘤负荷提供有效的治疗方法。其中，冷冻探针是一根中空的不锈钢针，探针内部可循环高压常温氩气(用于制冷)或高压常温氦气(用于加热)。高压氩气在刀尖内急速膨胀获得制冷(焦耳
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汤姆逊原理)，在几十秒内冷冻病变组织至
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100℃以下。高压氦气在刀内急速膨胀可制热，快速制热处于结冰状态的病变组织，使其细胞破裂死亡，达到迅速灭活的目的。
3.目前市场上冷冻探针的探针与手柄部分均采用一体式焊接成型设计，在制造过程中无法减少工艺步骤导致制造成本增加，并且临床医生使用时会有些不便，例如由于探针与手柄为一体形式，因此穿刺时会出现手柄向下沉的力而影响入针角度，以及手柄和输气部分会阻碍操作，容易误碰输气管影响穿刺路径；在ct引导定位时输气部分会牵拉牵绊影响穿刺角度，导致手术失败；进退ct床时需要先检查输气部分是否阻碍，如发生牵拉牵绊可能会对患者造成巨大伤害。这些使用上的不便使医生感到非常不适，严重地影响了手术的正常进行，延长了手术时间。


技术实现要素：

4.为了解决现有一体式冷冻探针制造成本高、使用不方便等问题，本实用新型提供了一种超低温分体冷冻探针，包括探针主体、密封套管、手柄套件和锁紧扳手；所述探针主体通过所述密封套管与所述手柄套件连接；所述锁紧扳手通过其上设置的开口与所述探针主体配合安装，并沿着所述探针主体转动与所述密封套管连接。
5.所述探针主体外表面设置有探针外壳，所述探针主体内表面设置有真空隔热管，所述探针外壳后端设有密封变径。
6.优选地，所述密封变径与所述探针外壳后端焊接。
7.所述密封套管内设置有螺纹和第一凹槽，所述第一凹槽内安装有密封垫；所述密封套管外表面设置有第二凹槽，所述第二凹槽内粘接有磁控通断器。
8.所述手柄套件包括输气管、第一测温元件、热交换器、连接固定片、回气管、保温外壳、第二测温元件和高频螺旋感应线圈；所述第一测温元件安装于所述输气管前端，并通过电连接线与所述磁控通断器连接；所述输气管和热交换器均设置于所述回气管内；所述热交换器的入口连接外部氩气气源，所述热交换器的出口与所述输气管后端连接；所述输气管前端伸入至所述探针主体内部前端，所述输气管前端设有节流孔；所述连接固定片分别与所述密封套管和所述回气管连接；所述第二测温元件安装于所述回气管上；所述高频螺
旋感应线圈设置在所述回气管外壁上；所述回气管外表面设置有所述保温外壳。
9.优选地，所述连接固定片的一端与所述密封套管粘接，所连接固定片的另一端与所述回气管焊接；所述第一测温元件和第二测温元件均为热电偶。
10.优选地，所述热电偶为t型热电偶。
11.所述锁紧扳手还设置有外螺纹和第三凹槽；所述外螺纹与所述密封套管内的螺纹相配合，使所述锁紧扳手与所述密封套管紧固；所述第三凹槽内粘接有磁铁。
12.所述磁控通断器为干簧管；所述密封变径的小头插入所述密封垫的中心孔，使所述探针主体位于所述密封套管的中心轴线上。
13.所述热交换器为带有螺旋紫铜翅片的不锈钢管；所述高频螺旋感应线圈与外部高频电路电连接。
14.本实用新型提供的超低温分体冷冻探针，通过锁紧扳手与密封套管的螺纹配合，可方便地实现探针主体与手柄套件的安装拆卸，提高了医生在临床使用操作的便捷性及安全性，并且体积小巧重量轻，制造成本低，极大地节省了手术时间，可有效避免重复穿刺造成的高风险问题。
附图说明
15.图1是本实施例提供的超低温分体冷冻探针的结构示意图；
16.图2是本实施例提供的探针主体的结构示意图；
17.图3是本实施例提供的密封套管与回气管的连接结构示意图；
18.图4是本实施例提供的密封套管与手柄套件的连接结构示意图；
19.图5是本实施例提供的超低温分体冷冻探针的实物图；
20.图6
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图9是本实施例的超低温分体冷冻探针的使用安装过程示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。
22.参见图1，本实施例提供的超低温分体冷冻探针，包括探针主体1、密封套管2、手柄套件3和锁紧扳手4。其中，探针主体1通过密封套管2与手柄套件3连接；锁紧扳手4通过其上设置的开口与探针主体1配合安装，并沿着探针主体1转动与密封套管2连接。
23.参见图1和图2，本实施例探针主体1外表面设置有探针外壳11；探针主体1内表面设置有真空隔热管12；探针外壳11后端设有密封变径13。在实际应用中，真空隔热管12用于对回流的低温氩气进行保温，同时还保证探针主体1非冷冻区域不产生低温，阻止冻坏非目标区域的正常人体组织。探针外壳11具有较高的真空度，可以有效地阻断热量的传输，起到隔热的效果。在具体制造过程中，密封变径13与探针外壳11后端焊接，密封变径13不仅可以实现探针主体1与密封套管2的密封连接，而且还可以限制探针主体1插入手柄套件3内的长度，起到限位的作用，使回流的氩气与进入的氩气有更大的换热空间，提高换热效率。
24.参见图1、图3和图4，本实施例密封套管2内设置有螺纹和第一凹槽，第一凹槽内安装有密封垫21。本实施例密封套管2外表面设置有第二凹槽，第二凹槽内粘接有磁控通断器22，磁控通断器22导通测温信号，用于检测探针主体1与手柄套件3是否安装到位。在实际应用中，密封变径13的小头插入密封垫21中心孔，确保探针主体1位于密封套管2的中心轴线
上。
25.参见图1、图3和图4，本实施例手柄套件3包括输气管37、测温元件34、热交换器33、连接固定片31、回气管32、保温外壳36、测温元件39和高频螺旋感应线圈40。其中，测温元件34安装于输气管37前端，并通过电连接线35与磁控通断器22连接，形成回路；输气管37和热交换器33均设置于回气管32内；热交换器33的入口连接外部氩气气源(高压氩气或低压氩气)，热交换器33的出口与输气管37后端连接；输气管37前端伸入至探针主体1内部前端，输气管1前端设有节流孔38；连接固定片31分别与密封套管2和回气管32连接，具体是连接固定片31的一端通过低温环氧树脂胶与密封套管2粘接，连接固定片31的另一端与回气管32前端外侧焊接；测温元件39安装于回气管32上；高频螺旋感应线圈40设置在回气管32外壁上；回气管32外表面设置有保温外壳36，保温外壳36的保温材料可选用陶瓷纤维、铝箔等，保温外壳36不仅可以防止冷量传导到外部而产生意外冻伤，而且还可以对回流的低温氩气进行有效保温，降低冷量浪费。
26.在实际应用中，热交换器33可为带有螺旋紫铜翅片的不锈钢管。测温元件34和测温元件39可为热电偶，例如t型热电偶。高频螺旋感应线圈40通过外部高频电路控制加热温度，测量元件39检测回气管32的温度，通过加热的回气管32及热交换器33对进入的低压氩气加热，实现氩气加热的方式升温，可使低压氩气升温至100度左右，实现了加速血凝起到止血的作用，有效避免了术后针道易出血的问题及降低种植转移风险。高频螺旋感应线圈40的加热温度可通过外部高频电路控制在合适的区间内，当温度超出设定值会自动切断高频电路，当温度低于设定值会自动接通高频电路加热。测温元件39可起到安全保护作用，例如高频螺旋感应线圈40通电加热1分钟内，回气管及热交换器无温差变化，则会提示加热故障并切断高频电路。
27.参见图1，本实施例锁紧扳手4设置有外螺纹和第三凹槽。其中，锁紧扳手4的外螺纹与密封套管2内的螺纹相配合，实现锁紧扳手4与密封套管2的紧固；第三凹槽内通过低温环氧树脂胶粘接有磁铁41，通过磁铁41与密封变径13的接触增加磁力，导通磁控通断器22。在具体应用中，锁紧扳手4不仅可以实现探针主体1与手柄套件3的安装拆卸，而且还可以对探针主体1起到固定的作用。
28.在具体制造过程中，本实施例锁紧扳手的材质可为黄铜、304不锈钢、pekk或peek高强度塑等材料；密封套管的材质可为黄铜、304不锈钢、pekk或peek高强度塑等材料；连接固定片的材质可为304不锈钢；密封垫的材质可为三氟氯乙烯等耐低温密封材料，三氟氯乙烯具有较好的耐低温性和强度，可以保证在低温和高压环境下正常使用；密封变径的材质可为具有高导磁率的1j50材料；磁控通断器可为干簧管；保温外壳的材质可为陶瓷纤维。
29.参见图1和图5，在具体安装时，探针主体通过密封套管安装至手柄套件，探针主体后端的密封变径与密封套管内的密封垫密封固定，锁紧扳手通过其上的开口配合安装至探针主体的探针外壳上，围绕探针主体顺时针旋转锁紧扳手，使锁紧扳手的外螺纹与密封套管内的螺纹配合，直至锁紧扳手与密封套管紧固到位，锁紧扳手内的磁铁(增加磁力)靠近密封套管内的磁控通断器，磁控通断器导通，这时外部主机设备(氩气冷冻消融控制主机)采集到温度信号，外部主机设备解除保护模式(为了防止操作不当引起危险而设定的模式，保证超高压工作环境的安全)，进入操作待机状态。需要说明的是：如果锁紧扳手与密封套管未紧固到位，即锁紧扳手内的磁铁与磁控通断器的距离较远，那么磁控通断器不会导通，
外部主机设备不会采集到温度信号，无法解除保护模式，这时外部主机设备的任何功能键均是无效的。
30.本实施例解决了现有一体式冷冻探针的诸多弊端，医生在使用本实施例的超低温分体冷冻探针时，可先通过ct引导将单独的探针主体经皮穿刺至病灶区域(避免了像现有一体式冷冻探针定位时，输气管部分的牵拉造成穿刺角度的偏移，而ct口径是有限的，遇到比较肥胖的人群两侧狭窄更易牵扯，影响穿刺精准甚至导致手术失败)，穿刺到准确位置后再通过锁紧扳手将探针主体与手柄套件安装紧固，此时磁控通断器打开导通，外部主机设备检测到温度信号，解除保护模式进入操作待机状态，具体过程如下(参见图6至图9)：
31.1)通过ct引导将单独的探针主体经皮穿刺至准确的病灶区域；
32.2)将手柄套件安装至探针主体；
33.3)将锁紧扳手从其上的开口位置装入探针主体的探针外壳上；
34.4)将锁紧扳手顺时针旋入密封套管内，直至紧固到位，磁控通断器导通，外部主机设备检测到温度信号，解除保护模式，开始进行手术。
35.与现有氩氦刀低温手术系统使用的冷冻探针不同，本实施例超低温分体冷冻探针的快速制热过程不是使用氦气进行快速升温，而是使用氩气实现快速升温，即低温冷冻和快速升温过程使用的都是氩气，具体是低温冷冻过程使用高压氩气，快速升温过程使用低压氩气，这样可以节省气源使用成本的支出，方便使用。本实施例超低温分体冷冻探针的低温冷冻过程与现有氩氦刀低温手术系统的低温冷冻过程相同，本实施例对该过程不再赘述。本实施例仅对超低温分体冷冻探针的快速制热过程进行如下简单说明：当低温冷冻过程结束后，通过外部高频电路对高频螺旋感应线圈进行通电加热控制，并将低压氩气气源接入热交换器，高频螺旋感应线圈加热回气管及热交换器，使回气管内及热交换器内的气体温度升高，同时热交换器内的低压氩气与回气管内的高温气体换热，换热后的低压氩气温度升高，从节流孔喷出后进入回气管，并对热交换器内的低压氩气加热后排出，如此换热循环，使得探针主体前端快速升温。
36.本实施例的超低温分体冷冻探针，通过锁紧扳手与密封套管的螺纹配合，可方便地实现探针主体与手柄套件的安装拆卸，提高了医生在临床使用操作的便捷性及安全性，并且体积小巧重量轻，制造成本低；通过磁铁与磁控通断器的控制配合，保证了外部主机设备的安全工作。对于现有一体式冷冻探针，手术过程中如出现输气部分有损坏，那么只能停止手术，将冷冻探针从体内拔出，更换新的冷冻探针重新定位穿刺，这势必会大大增加手术时间及风险性，而本实施例提供的分体冷冻探针即便手术过程中出现手柄套件损坏，无需将探针主体从体内拔出，只需要松开锁紧扳手，使手柄套件与探针主体分离，即拆除手柄套件，然后更换新的手柄套件，再通过锁紧扳手使探针主体与手柄套件紧固，继续进行手术，这样不仅可以大大节省手术时间，而且还可以避免重复穿刺造成的高风险问题。
37.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。