冷热消融设备的制作方法

1.本实用新型涉及冷热消融治疗技术领域，特别地涉及一种冷热消融设备。


背景技术：

2.高低温复合消融手术治疗肿瘤的适应症较广，可应用于早期、中期和晚期各期实体肿瘤的治疗，尤其为那些不能手术切除的中晚期患者、或因年龄大身体虚弱等各种原因不愿手术肿瘤患者提供了帮助。现有的冷冻消融设备氩氦刀，其工质氩气和氦气不易获取，因此对治疗技术和设备推广有比较大的限制。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种冷热消融设备，用于解决上述的技术问题。
4.本实用新型提供一种冷热消融器械，包括冷热消融器械，其特征在于，还包括预冷单元和容纳有工质的工质单元；
5.其中，所述预冷单元包括：
6.冷源，其用于容纳冷却液；以及
7.换热器，所述换热器浸没在所述冷源的冷却液中；
8.其中，在冷消融阶段，所述工质单元与所述换热器相连通，并且所述换热器与所述冷热消融器械相连通；
9.在热消融阶段，所述工质单元直接与所述冷热消融器械相连通。
10.所述工质为氢气。
11.所述冷却液为液氮。
12.所述换热器通过第一连接管与所述工质单元相连，所述工质单元通过第二连接管与所述冷热消融器械相连，其中所述第一连接管与所述第二连接管不同时导通。
13.所述第一连接管上分别设置有第一控制阀和第一调压阀，所述第二连接管上分别设置有第二控制阀和第二调压阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀不同时打开。
14.所述换热器通过第三连接管与所述冷热消融器械相连。
15.所述冷热消融器械包括用于接收工质的进流通道，所述进流通道的其中一端为具有节流孔的锥状结构，所述节流孔对应于所述冷热消融器械的治疗区域。
16.所述冷热消融器械还包括套设在所述进流通道外侧的回流通道，所述进流通道通过所述节流孔与所述回流通道相连通，所述回流通道中介质的流动方向与所述进流通道中介质的流动方向相反。
17.所述回流通道的外侧设置有隔热层。
18.还包括控制单元，所述控制单元分别与所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第一调压阀和所述第二调压阀相连。
19.与现有技术相比，本实用新型的优点在于，通过使工质单元和换热器分别选择性地与冷热消融器械连通，可将工质单元中的工质进行预冷后进行冷消融操作，将工质单元
中的工质直接输入冷热消融器械则可进行热消融操作，因此本实用新型中使用单一工质即可实现冷消融和热消融操作，从而有利于系统的整体控制和小型化。
20.此外，本实用新型采用的工质为氢气，其来源广泛，并且更容易获得，因此治疗成本更低，有利于治疗技术和设备推广。
附图说明
21.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
22.图1是本实用新型的实施例中冷热消融设备的原理结构图；
23.图2是本实用新型的实施例中冷热消融器械的结构示意图。
24.附图标记：
25.100-冷热消融器械；
26.101-针尖；102-针体；103-接口；
27.110-工质通道；111-节流孔；
28.120-回流通道；130-绝热层；
29.200-冷热消融设备；
30.210-预冷单元；211-第一连接管；212-第一控制阀；213-第一调压阀；
31.214-换热器；215-冷源；216-第三连接管；
32.220-工质单元；221-第二连接管；222-第二控制阀；223-第二调压阀。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
34.如图1和2所示，本实用新型提供一种冷热消融设备200，其包括冷热消融器械100，冷热消融器械100用于执行冷热消融操作。如图2所示的实施例中，冷热消融器械100为消融针，其包括针体102以及设置在针体102末端的针尖101，通过分别向针体102中通入冷工质和热工质来达到治疗的目的。此外，针体102的另一端设置有接口103，其可以与工质单元相连，从而接收冷热工质。
35.可以理解地，本实用新型的冷热消融器械100还可以是消融笔、消融枪等其他适于执行冷热消融操作的治疗器械。
36.本实用新型的冷热消融设备200还包括预冷单元210和容纳有工质的工质单元220。其中，预冷单元210包括用于容纳冷却液的冷源215以及换热器214，换热器214浸没在冷源215的冷却液中。在一些优选的实施例中，工质为氢气，冷却液为液氮。由于氢气的来源广泛且容易获得，因此将常温氢气作为单一的冷工质和热工质，能够大幅降低成本；并且用于容纳工质的工质单元220不会对设备的运输和储存造成限制。并且氢气在常温下节流效应为升温效应，在转化温度(205k)以下时的节流效应是制冷效应。
37.工质单元220选择性地与冷热消融器械100或换热器214相连通，并且换热器214与冷热消融器械100选择性地连通。
38.具体来说，当进行冷消融操作时，工质单元220与换热器214连通，并且换热器214与冷热消融器械100连通，从而工质单元220中的工质进入换热器214中进行预冷，换热器214中预冷后的工质进入冷热消融器械100中，对目标区域的组织进行冷消融治疗。当进行
热消融操作时，工质单元220直接与冷热消融器械100相连，其中的高压工质直接进入冷热消融器械100中，对目标区域的组织进行热消融治疗。
39.进一步地，换热器214通过第一连接管211与工质单元220相连，工质单元220通过第二连接管221与冷热消融器械100相连，其中第一连接管211与第二连接管221不同时导通。
40.具体来说，第一连接管211上分别设置有第一控制阀212和第一调压阀213，第二连接管221上分别设置有第二控制阀222和第二调压阀223，第一控制阀212和第二控制阀222不同时打开。换热器214则通过第三连接管216与冷热消融器械100相连。
41.此外，本实用新型的冷热消融设备200还包括控制单元(未图示)，其与上文所述的第一控制阀212、第二控制阀222以及第一调压阀213和第二调压阀223相连，以分别控制其开启和关闭。
42.当进行冷消融操作时，控制单元使第一控制阀212打开而第二控制阀222关闭，并使第一调压阀213调节第一连接管211的压力，因此第一连接管211导通，工质单元220将工质输送至换热器214中进行预冷，预冷后的工质则通过第三连接管216输入冷热消融器械100中以进行冷消融操作。
43.在进行热消融操作时，控制单元使第一控制阀212关闭而第二控制阀222打开，并使第二调压阀223调节第二连接管221的压力，因此第二连接管221导通，工质单元220将工质直接输送至冷热消融器械100中以进行热消融操作。
44.如图2所示，冷热消融器械100包括用于接收工质的进流通道110，进流通道110由第一管限定，进流通道110的其中一端为具有节流孔111的锥状结构，节流孔111对应于冷热消融器械100的治疗区域。其中，节流孔111设置在锥状结构的中心处，即其与进流通道110同轴设置；并且节流孔111的内径小于进流通道110的内径。
45.需要说明的是，冷热消融器械100的治疗区域对应于消融针的针尖101部分，即图2虚线框所示的部分s。冷热消融器械100除该部分之外的其余部分为非治疗区域。
46.如图2所示，节流孔111可以与锥状结构相匹配，即节流孔111可设置为锥形孔，即其内径沿向着针尖101的方向渐缩。可选地，节流孔111的孔径φ为0.1mm-0.2mm。
47.此外，冷热消融器械100还包括套设在进流通道110外侧的回流通道120，回流通道120由第二管限定，进流通道110通过节流孔111与回流通道120相连通，因此进流通道110中介质的流动方向(如图2中实线箭头所示)与回流通道120中介质的流动方向(如图2中虚线箭头所示)相反，从而通过回流通道12可将完成治疗后的工质进行回收。
48.由节流孔111喷出的冷工质完成冷消融操作，冷工质回流通道120流至冷热消融器械100外部的回收系统(未示出)中；或者节流孔111喷出的热工质完成热消融操作，热工质从回流通道120流至冷热消融器械100外部的回收系统(未示出)中。其中，回收系统例如可以是氢气回收罐。
49.进一步地，回流通道120外侧的非治疗区域还设置有隔热层130。例如可在针体102的内壁与回流通道120的外壁之间设置真空层，以保证冷热消融器械100上除治疗区域之外的其他区段不会向外界传导热量，避免非治疗区域的组织被冻伤，提高使用的安全性。
50.当进行冷消融操作时，第一连接管211导通，工质单元220将工质输送至换热器214中进行预冷，预冷后的工质通过第三连通管216输入至冷热消融器械100的进流通道110中，
并经过节流孔111喷出后其温度进一步降低，由于节流孔111对应于冷热消融器械100的治疗区域，因此在治疗区域冷工质与外界病灶组织发生热交换，使病灶组织区域迅速降温形成冰球，以实施对病灶组织的冷消融治疗。在冷消融操作时，预冷后的工质的温度可达-196℃至-100℃，经过节流孔111后其温度会进一步降低，例如可达﹣202℃左右，因此能够使病灶组织急速降温，以加大对病灶组织细胞的破坏程度。
51.当进行热消融操作时，第二连接管221导通，工质单元220将其中的高压工质直接输送至进流通道110中，工质经过节流孔111喷出后其温度迅速升高，由于节流孔111对应于冷热消融器械100的治疗区域，因此在治疗区域热工质可完成热消融操作。热消融时，热工质的温度可达100℃以上，能够满足快速热消融的要求。
52.需要说明的是，本文所述的“高压”为在20mpa-30mpa之间的压力。
53.综上所述，本实用新型利用同一工质单元220中的高压工质(氢气)即可完成冷消融操作和热消融操作，相较于现有的采用双工质(氩气和氦气)的冷热消融设备，简化了设备结构、降低了复杂度，且降温参数(例如冷消融操作的温度)能够达到更低、热消融参数(例如热消融操作的温度)能够达到更高，由此提高了治疗效果。此外，作为治疗工质的氢气更加容易获取，因此使用成本低，从而降低了设备成本。
54.虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。