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微波消融针的制作方法

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1.本实用新型涉及微波治疗设备技术领域,更加具体来说,本实用新型涉及一种微波消融针。


背景技术:

2.近年来,随着现代科学技术与肿瘤学的发展进步,国内微波肿瘤治疗取得了有效的突破,微波消融也逐渐成为肝癌的重要治疗手段之一。微波消融是运用现代影像医学(b超/ct/mri)作为辅助穿刺技术手段,准确的将微波消融天线经皮穿刺到需要消融的病变组织,并对需要消融的病变组织施加一定功率和一定频率(通常900-2500mhz)的微波能量。利用病变组织中的极性分子(水分子、蛋白质分子、碳水化合物分子)和带电粒子在微波交变电场下高速震荡、摩擦、碰撞产生热量的特性,进而使病变组织升温(》41℃)变性坏死,从而达到治疗目的,同时维持临近的健康组织细胞低于不可逆细胞破坏的温度。
3.目前市场上主流的消融针形式是,未采用任何扼流技术,且辐射段填充有对高介电常数介质,此种技术会造成以下几个问题:1、能量损耗大;2、没有应用扼流技术,微波会沿着同轴向针尖远端方向逃逸,进而造成消融的形态偏向于椭球形;3、水循环无法达到消融针的针尖进行冷却工作,致使消融针的针尖温度过高,进而导致消融后针尖附近的组织碳化,甚至可能会导致针尖爆裂产生医疗事故。


技术实现要素:

4.为解决现有消融针能量损耗大、消融形态偏向于椭球形、针尖温度高导致针尖附近组织炭化等问题,本实用新型创新地提供了一种微波消融针,在引水管外、外针管内设置扼流环,抑制远离针尖方向逃逸的电场,确保电场分布呈现出较好的类球形状,最终形成良好的类球形消融形态;引水管的设置使得冷却水能循环延伸到针尖部分,充分对针尖和外针管进行冷却,大大降低针尖和外针管周边消融组织碳化的可能,提高临床效果。
5.为实现上述的技术目的,本实用新型公开了一种微波消融针,包括针尖、外针管、同轴电缆、辐射器、引水管和扼流环,
6.所述同轴电缆、所述引水管、所述扼流环和所述外针管从内而外依次同轴套设,所述扼流环与所述引水管的外壁贴合,所述引水管与所述同轴电缆之间、所述扼流环与所述外针管之间均存在间隙,
7.所述外针管包括陶瓷外针管和金属外针管,所述陶瓷外针管的头端与所述针尖固定连接或一体成型,所述陶瓷外针管的尾端与所述金属外针管同轴固定连接,
8.所述辐射器与所述同轴电缆的内导体固定连接或一体成型,所述辐射器和所述扼流环位于所述陶瓷外针管的管腔内、所述辐射器靠近所述针尖,
9.所述引水管包括ptef引水管和金属引水管,所述ptef引水管与所述金属引水管同轴连接,所述ptef引水管全部位于所述陶瓷外针管的管腔内,所述扼流环与所述金属引水管的外壁贴合,所述金属引水管分布在陶瓷外针管和金属外针管的管腔内。
10.进一步地,所述扼流环为环状结构或螺旋状结构。
11.进一步地,所述扼流环为软磁铁氧体薄膜,或者由铜或不锈钢一体成型。
12.进一步地,所述辐射器为铜帽,所述针尖为陶瓷针尖,所述铜帽与所述同轴电缆的内导体铆压连接或焊接。
13.进一步地,所述辐射器为极芯,所述极芯与所述同轴电缆的内导体焊接或一体成型,所述针尖为金属针尖,所述极芯与所述针尖接触。
14.进一步地,所述针尖设有轴向的中心盲孔,所述极芯插入所述中心盲孔内。
15.进一步地,所述同轴电缆包括从内而外依次套设的内导体、介质层和外导体,所述介质层与外导体的非重合部分位于所述陶瓷外针管的管腔内。
16.进一步地,所述金属外针管由不锈钢一体成型。
17.进一步地,所述陶瓷外针管的尾端外壁周向设置有阶梯部,所述金属外针管的头端套设在阶梯部上。
18.进一步地,所述金属外针管的尾端连接有手柄,所述手柄内设有相互独立的进水腔和出水腔,所述进水腔与所述金属引水管连通,所述出水腔与所述金属外针管连通。
19.本实用新型的有益效果为:
20.本实用新型的微波消融针在引水管外、外针管内设置扼流环,抑制远离针尖方向逃逸的电场,确保电场分布呈现出较好的类球形状,最终形成良好的类球形消融形态;引水管的设置使得冷却水能循环延伸到针尖部分,充分对针尖和外针管进行冷却,大大降低针尖和外针管周边消融组织碳化的可能,提高临床效果。
附图说明
21.图1是本实用新型第一实施例的微波消融针的结构示意图;
22.图2是本实用新型第一实施例的微波消融针的纵向剖视图;
23.图3是本实用新型第二实施例的微波消融针的结构示意图;
24.图4是本实用新型第二实施例的微波消融针的纵向剖视图;
25.图5是本实用新型第三实施例的微波消融针的纵向剖视图;
26.图6是本实用新型第四实施例的微波消融针的纵向剖视图。
27.图中,
28.1、针尖;2、外针管;3、同轴电缆;4、辐射器;5、引水管;6、扼流环;7、手柄;21、陶瓷外针管;22、金属外针管;31、内导体;32、介质层;33、外导体;51、ptef引水管;52、金属引水管;71、进水腔;72、出水腔。
具体实施方式
29.下面结合说明书附图对本实用新型提供的微波消融针进行详细的解释和说明。
30.如图1-6所示,本实施例具体公开了一种微波消融针,包括针尖1、外针管2、同轴电缆3、辐射器4、引水管5和扼流环6,同轴电缆3、引水管5、扼流环6和外针管2从内而外依次同轴套设,扼流环6与引水管5的外壁贴合,引水管5与同轴电缆3之间、扼流环6与外针管2之间均存在间隙。辐射器4用于将微波发射出去,同轴电缆3将微波发生器产生的微波传输给辐射器4,扼流环6用于抑制远离针尖1方向逃逸的电场,扼流环6为软磁铁氧体薄膜、或者由铜
或不锈钢一体成型。引水管5与同轴电缆3之间的空隙形成进水通道,扼流环6与外针管2之间的间隙形成出水通道,进水通道进入的冷却水用于对针尖1进行冷却。
31.如图1-6所示,外针管2包括陶瓷外针管21和金属外针管22,金属外针管22由不锈钢一体成型。陶瓷外针管21的头端与针尖1固定连接或一体成型,陶瓷外针管21的尾端与金属外针管22同轴固定连接。陶瓷外针管21和金属外针管22的管腔连通。在本实施例中,陶瓷外针管21的尾端外壁周向设置有阶梯部,金属外针管22的头端套设在阶梯部上。还可以采用粘合剂将陶瓷外针管21和金属外针管22粘接固定。阶梯部上可以设置粘合剂存储槽。引水管5贯穿陶瓷外针管21和金属外针管22的管腔,引水管5位于辐射器4的外部,引水管5的头端距离针尖1的内壁存在一定间隙,该间隙的设置能保证进水通过的同时保证冷却水能与针尖1的内壁接触。
32.同轴电缆3包括从内而外依次套设的内导体31、介质层32和外导体33,内导体的头端一定长度裸露在介质层32外,介质层32的头端一定长度裸露在外导体33外,介质层32裸露在外导体33外的部分为介质层32与外导体33的非重合部分,该非重合部分位于陶瓷外针管21的管腔内,为辐射窗口。
33.辐射器4与同轴电缆3的内导体31固定连接或一体成型,辐射器4和扼流环6位于陶瓷外针管21的管腔内、辐射器4靠近针尖1,内导体31将微波传输给辐射器4,辐射器4将微波发射出去。
34.在第一实施例中,如图1和2所示,辐射器4为铜帽,针尖1为陶瓷针尖,铜帽与同轴电缆3的内导体铆压连接或焊接。针尖1可与陶瓷外针管21一体成型。扼流环6为环状结构,扼流环6的长度可根据具体实际需要设计。
35.在第二实施例中,如图3和4所示,与第一实施例的区别在于:辐射器4为极芯,极芯与同轴电缆3的内导体31焊接或一体成型,在实际生产时,极芯可以是内导体31的最前端部分,针尖1为金属针尖,极芯与针尖1接触。进一步地,如图4所示,针尖1设有轴向的中心盲孔,极芯插入中心盲孔内,还可以采用粘合剂进行粘接固定。针尖1的尾端沿周向可设置阶梯部,陶瓷外针管21套在阶梯部上,并通过粘合剂将针尖和陶瓷外针管粘接固定。除此以外,第二实施例的其他结构与第一实施例相同。
36.在第三实施例中,如图5所示,与第一实施例的区别在于:扼流环6为螺旋状结构,扼流环6的长度可根据具体实际需要设计。
37.在第四实施例中,如图6所示,与第二实施例的区别在于,扼流环6为螺旋状结构,扼流环6的长度可根据具体实际需要设计。
38.引水管5包括ptef(聚四氟乙烯)引水管51和金属引水管52,ptef引水管51与金属引水管52同轴连接,ptef引水管51与金属引水管52套设连接并通过粘合剂粘接固定,共同形成水循环管路。ptef引水管51全部位于陶瓷外针管21的管腔内,扼流环6与金属引水管51的外壁贴合,扼流环6也位于陶瓷外针管21的管腔内、靠近陶瓷外针管21的尾端,相当于在金属引水管51上加载了一个感值很大的电感,能有效隔断高频电流沿同轴电缆3外表面向远离针尖1的方向传输,从而阻止了微波向远离针尖1的方向逃逸。扼流环为铜或者不锈钢材质时,扼流环6与金属引水管52铆压连接或者焊接;扼流环6为软磁铁氧体薄膜时,扼流环6在金属引水管52的外表面通过镀附的方式形成。金属引水管52分布在陶瓷外针管21和金属外针管22的管腔内。
39.金属外针管22的尾端连接有手柄7,手柄7内设有相互独立的进水腔71和出水腔72,进水腔71与金属引水管52连通,出水腔72与金属外针管22连通。手柄7上设置进水接口和出水接口,进水接口与进水腔71连通,出水接口与出水腔72连通。
40.进水腔71和出水腔72内还可设置温度传感器,手柄7上设置连接端子,温度传感器通过连接端子与计算机等具有计算和显示功能的仪器连接,显示进出水温度,根据出水温度控制进水温度。
41.本实用新型通过设置扼流环6能够抑制沿着同轴向针尖1远端方向逃逸的微波,减少微波能量向外发射时的损耗,进一步促进发射电场的形态趋向于圆形,进而提升消融形态效果,水循环能够达到针尖1头部位置,充分冷却该区域,造就更圆更大的消融形态。
42.由微波发生器发出的微波能量经同轴电缆3传递到辐射窗口(即同轴电缆3介质层32与同轴电缆3外导体33的非重合区域),并由此处向外辐射,最终在针尖1和外针管2的外周围形成一个电场分布,进而对针尖1和外针管2周围的组织进行消融工作。
43.但由于金属外针管22、金属引水管52和同轴电缆3的外导体33均为金属材质,则会导致部分微波电场沿着远离针尖1方向逃逸,进而导致上述形成的电场形态不规则(即无法达到一个类球形的状态),最终致使周边被消融的组织形态不规则,无法达到类球形;此时,扼流环6有效抑制远离针尖1方向逃逸的电场,确保电场分布呈现出较好的类球形状,最终形成良好的类球形消融形态。
44.其次,由于电场的加热作用,针尖1和外针管2本身会被加热到非常高的温度,最终导致针尖1和外针管2周边的消融组织碳化严重,不利于后期的病人恢复。本实用新型能够让循环水完全延伸到针尖1的头部,充分对针尖1和外针管2进行冷却,大大降低针尖1和外针管2周边消融组织碳化的可能,提高临床效果。
45.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本说明书的描述中,参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
49.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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