專利名稱：一種自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于腫瘤治療的冷熱刀裝置，特別涉及一種可自行產(chǎn)生低溫工質(zhì)及高溫工質(zhì)的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，從而可在無需外界提供低溫工質(zhì)及高溫工質(zhì)的情況下滿足冷熱刀對腫瘤組織實施不同降溫及升溫程序的需求，進而實現(xiàn)腫瘤治療目的。
背景技術(shù)：
腫瘤冷凍外科是近年來涌現(xiàn)出的一種新的物理療法，已逐步在臨床醫(yī)學中發(fā)揮重要作用，這是一種通過冷凍促使病變組織快速降溫、凍結(jié)及復(fù)溫，從而產(chǎn)生一系列不可逆損傷而達到消除病灶的方法，它可代替手術(shù)切除，不用縫合，且具有麻醉鎮(zhèn)痛、止血和減少出血、反應(yīng)輕、安全性高以及能防止腫瘤擴散等優(yōu)點。但以往的幾乎所有的低溫醫(yī)療器械(冷刀)大多僅具備單一的降溫凍結(jié)功能，因而在臨床上難以達到最佳療效。同時結(jié)合冷凍并輔以驟然升溫以最大限度地殺滅腫瘤組織是國際上最新出現(xiàn)的治療方式，并在腫瘤臨床方面展示了美好前景。本申請人在之前曾提出過通過交替輸運高低溫工質(zhì)以在冷熱刀刀頭處實現(xiàn)不同的降溫及升溫程度的設(shè)備(ZL 01268378. 7)，可以很好地將冷凍治療和熱療結(jié)合起來，其原理在于通過直接控制高低溫工質(zhì)在冷熱刀桿內(nèi)部的交替輸運來改變所觸及腫瘤的降溫及復(fù)溫速率，組織的降溫、升溫過程系由高低溫工質(zhì)的相變實現(xiàn)，因而可以達到較好的降溫、升溫效果，一旦改變熱參數(shù)，則腫瘤組織內(nèi)的融化或凍結(jié)過程即隨之改變，響應(yīng)速度快，連續(xù)性好。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，在一些低溫工質(zhì)如液氮易于獲取的地方，整個治療費用較為低廉。然而，上述設(shè)備也有不方便之處。由于低溫工質(zhì)如液氮等通常需要由特定的裝置預(yù)先制備，這使得上述冷熱刀設(shè)備僅限于在一些可以提供液氮一類低溫工質(zhì)的地方使用， 而大規(guī)模制備并銷售液氮需要建立相應(yīng)的低溫制冷站，這種狀況會造成冷熱刀的推廣應(yīng)用受到一定限制，如在一些邊遠地區(qū)的小城市乃至鄉(xiāng)村醫(yī)院，由于低溫工質(zhì)如液氮的獲取有一定困難，冷熱療工作的普及開展不很普及。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其可自行產(chǎn)生低溫工質(zhì)(如液氮)及高溫工質(zhì)，從而可在無需外界提供低溫工質(zhì)的情況下滿足冷熱刀的降溫凍結(jié)及升溫融化要求，實現(xiàn)腫瘤治療目的。本實用新型的技術(shù)方案如下本實用新型提供的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，如圖1和圖2所示，其包括低溫工質(zhì)容器10、探針管2、探針頭3、計算機及顯示器；其特征在于，還包括用于產(chǎn)生低溫工質(zhì)的低溫制冷裝置66、高溫工質(zhì)發(fā)生器1、低溫液體工質(zhì)容器10和機箱68 ；所述的低溫制冷裝置66通過第一保溫連管77與所述低溫工質(zhì)容器10相連通；所述低溫制冷裝置66通過對空氣實施液化及分離，將產(chǎn)生的低溫工質(zhì)(如液氮)通過低溫制冷裝置66內(nèi)部的壓送機構(gòu)注入到低溫工質(zhì)容器10中儲存，供冷凍治療時降溫用；所述低溫工質(zhì)容器10通過第二保溫連管88和低溫電磁閥6固定在所述機箱68 —側(cè)箱壁上；所述高溫工質(zhì)發(fā)生器1通過第三保溫連管99和高溫電磁閥61固定在所述機箱68 —側(cè)箱壁上，之后匯合后再連通于設(shè)于所述機箱68之內(nèi)的保溫共連管4上，所述保溫共連管4通過金屬固定架33固定在所述機箱68另一側(cè)箱壁上；通過開啟、關(guān)閉高溫電磁閥61和低溫電磁閥6， 可使高溫流體工質(zhì)或低溫流體工質(zhì)沿保溫共連管4經(jīng)探針管2輸送到探針頭3，從而在該探針頭3實現(xiàn)急速的降溫或升溫；所述探針管2為由后至前依次排列的帶軸向中心孔的圓環(huán)形腔道25及圓形探針管主體27構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)；圓形探針管主體27前端設(shè)有螺紋，其軸向中心設(shè)有圓形來流通道24，圓形來流通道M軸向之外依次設(shè)與圓形來流通道M同心并與圓環(huán)形腔道25相通的圓環(huán)形回流通道23和圓環(huán)形真空腔21，所述圓形來流通道M與所述圓環(huán)形腔道25的軸向中心孔相連通；所述圓形探針管主體27管壁上設(shè)有與圓環(huán)形真空腔21相通的抽真空口 22 ；探針管2后部依次通過不銹鋼波紋連接管11和保溫共連管4與高溫發(fā)生器1及低溫工質(zhì)容器10相連通；探針管2前部螺紋連接探針頭3，探針頭3為由后至前依次排列的圓環(huán)形返回通道34和探針頭前體35的一體結(jié)構(gòu)，探針頭前體35前端為圓形或弧形，探針頭3的軸向中心設(shè)與圓形探針管主體27中的圓形來流通道M相通的圓形探針頭來流通道 31 ；探針頭前體35為空心腔體，其內(nèi)填充有網(wǎng)狀材料33，探針頭3為金屬探針頭；所述計算機及其顯示器設(shè)置在所述機箱68頂部表面上。所述的低溫制冷裝置66為焦耳-湯姆生節(jié)流循環(huán)制冷裝置、斯特林循環(huán)制冷裝置、維勒米爾循環(huán)制冷裝置、吉福特-麥克馬洪循環(huán)制冷裝置、索爾文循環(huán)制冷裝置、布雷頓循環(huán)制冷裝置、脈沖管循環(huán)制冷裝置、絕熱去磁循環(huán)制冷裝置、固體制冷裝置或上述制冷裝置的組合。所述低溫制冷裝置制出的低溫工質(zhì)為液氮、液氦、液氖、液態(tài)CO2、液氫或其組合。所述高溫工質(zhì)發(fā)生器1產(chǎn)生的高溫工質(zhì)在常溫下呈液態(tài)、氣態(tài)或固態(tài)；所述高溫工質(zhì)溫度不小于50°C。所述低溫工質(zhì)容器10為低溫杜瓦瓶，其內(nèi)設(shè)置加熱機構(gòu)；所述高溫工質(zhì)發(fā)生器1 內(nèi)設(shè)置加熱或燃燒機構(gòu)。本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，還包括一探針手柄42和一個絕熱連接件41，絕熱連接件41內(nèi)設(shè)軸向中心孔，所述保溫連管4穿過該中心孔與不銹鋼波紋連接管11相連通。所述高溫工質(zhì)發(fā)生器1為激光器、微波發(fā)生器或射頻發(fā)生器。所述低溫工質(zhì)容器10及高溫工質(zhì)發(fā)生器1均設(shè)置1-30個輸出管道分支，通過輸出管道分支之間的管路連接，形成1-30個輸出口，該1-30個輸出口分別連接有1-30枚用以實施腫瘤治療的探針管和探針頭。所述高溫工質(zhì)發(fā)生器1及低溫液體工質(zhì)容器10置于所述機箱68內(nèi)部或外側(cè)。所述探針管2及探針頭3外徑應(yīng)盡量小(一股低于8mm)以使本實用新型達到微創(chuàng)。本實用新型的自維持型腫瘤治療用冷熱刀一體化裝置還可以增加一探針手柄42 和一個絕熱連接件41，絕熱連接件41內(nèi)設(shè)軸向中心孔，保溫連管4穿過該中心孔與不銹鋼波紋連接管11相連通。探針管2及探針頭3結(jié)構(gòu)如圖2所示，探針管2最外層圓環(huán)形真空腔21抽成真空， 目的是為了盡可能隔絕管內(nèi)高低溫流體與管壁周圍健康組織間的傳熱，從而避免燙傷或凍傷組織；探針管2中心的圓形來流通道M，低溫工質(zhì)或高溫工質(zhì)流體可由此圓形來流通道 M流向探針頭3;抽成真空的最外層圓環(huán)形真空腔21供低溫工質(zhì)液體釋放冷量變?yōu)檎羝蚋邷毓べ|(zhì)釋放熱量變成液體后返回；由于最外層圓環(huán)形真空腔21內(nèi)為真空，返回的液體熱量或冷量不至大幅度傳到外壁，因而探針插入沿途組織受到的熱或冷損傷極??；探針管包括容器腔25及其之前的三個同心圓環(huán)腔道(圓環(huán)形真空腔21，圓環(huán)形回流通道23，圓形來流通道M ；圓形來流通道M同時與設(shè)置有高溫電磁閥61的高溫工質(zhì)發(fā)生器1及設(shè)置有低溫電磁閥6的低溫工質(zhì)容器10通過保溫連管4及不銹鋼波紋連接管11相連通，由此可根據(jù)治療程序的要求提供相應(yīng)的低溫工質(zhì)或高溫工質(zhì)。容器腔25用以存貯返回的流體，該流體也可直接由此處排放到外界。探針管的圓形來流通道M、圓環(huán)形回流通道23分別與探針頭3中心的圓形探針頭來流通道31和網(wǎng)狀隔熱材料33連通；探針管2和探針頭3之間通過內(nèi)外螺紋連接，也可焊接固定在一起；探針頭3由位于中心的圓形探針頭來流通道31及其周圍的網(wǎng)狀隔熱材料33組成；探針頭外壁選擇高熱導(dǎo)率金屬，以便與待治療腫瘤發(fā)生較好的熱交換，從而提高熱療效果；探針頭內(nèi)的圓形探針頭來流通道31在距離入口一定部位處壁面開有微細空隙(入口段則為實心)，從探針管2來的工質(zhì)進入探針頭后會沿這些空隙滲入到周圍網(wǎng)狀隔熱材料33，而發(fā)生相變換熱，放出大量冷量或熱量(對于低溫工質(zhì)為釋放冷量，對于高溫工質(zhì)則為釋放熱量)，由于探針頭3與周圍組織有良好熱交換，大量冷量或熱量可瞬間直接作用于腫瘤組織，從而達到迅速摧毀腫瘤的目的；由此，本實用新型提供的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置即可通過低溫制冷設(shè)備66提供的低溫工質(zhì)和高溫工質(zhì)發(fā)生器1產(chǎn)生的高溫工質(zhì)，將高強度的冷量和熱量傳輸?shù)缴畈磕[瘤處，達到殺滅腫瘤細胞的目的。探針頭頭部可設(shè)置熱電偶以測定治療過程中腫瘤部位的溫度，其可充當一種監(jiān)控信息。本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置具有下述優(yōu)點由于本實用新型所需的低溫工質(zhì)及高溫工質(zhì)，由自身所配備的低溫制冷裝置和高溫工質(zhì)發(fā)生器實現(xiàn)，因而使用起來更為方便，不受地域所限，易于推廣應(yīng)用，可滿足日益增長的腫瘤患者冷熱治療的需求。
附圖1為本實用新型的自維持型腫瘤治療用冷熱刀一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為探針管及探針頭的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為3枚探針管及3枚探針頭的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2-1、2-2、2-3和2-4分別為圖2的A-A剖視圖、B-B剖視圖、C-C剖視圖和D-D 剖視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步描述本實用新型實施例1 由圖1可知，本實用新型提供的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，包括用于產(chǎn)生低溫工質(zhì)如液氮的低溫制冷裝置66、高溫工質(zhì)發(fā)生器1、低溫工質(zhì)容器(液氮罐)10、探針管2、計算機100及探針頭3等；其中低溫制冷裝置66與低溫工質(zhì)容器10通過保溫連管77相連通，這樣，低溫制冷裝置66即可通過對空氣實施液化、分離，而產(chǎn)生一定數(shù)量的低溫工質(zhì)如液氮等，所生成的液氮通過低溫制冷裝置66內(nèi)部設(shè)置的壓送機構(gòu)注入到低溫工質(zhì)容器10中儲存，供冷凍治療時降溫用；高溫工質(zhì)發(fā)生器1及低溫工質(zhì)容器10可置于機箱68內(nèi)部，也可擱置在機箱68外側(cè)；高溫工質(zhì)發(fā)生器1及低溫液體工質(zhì)容器10分別通過保溫連管(88，99)和電磁閥(61，6)固定在機箱68外殼一側(cè)壁上，之后匯合后連接到保溫連管4上，保溫連管4通過金屬固定架33固定在機箱外殼另一側(cè)壁上；通過開啟、關(guān)閉高溫電磁閥61或低溫電磁閥6，可使高溫工質(zhì)或低溫工質(zhì)沿保溫連管4輸送到探針頭部3，從而在該探針頭部實現(xiàn)急速的降溫或升溫；本發(fā)明所用計算機及其顯示器100設(shè)置在機箱68上部；本實用新型中，用于獲取低溫工質(zhì)的低溫制冷裝置66通過對空氣液化后可制取低溫工質(zhì)液氮，其技術(shù)路線是成熟的，因而可自行制作或直接從市場購買得到；高溫工質(zhì)發(fā)生器1可購買，也可由常規(guī)方法制成，如在金屬罐內(nèi)設(shè)置加熱電阻絲，即可通過加熱液體水產(chǎn)生高溫工質(zhì)蒸汽；而低溫工質(zhì)容器10有不同系列的標準產(chǎn)品，從市場上選購即可；探針管2為由后至前依次排列的帶軸向中心孔的圓環(huán)形腔道25及圓形探針管主體27構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)；圓形探針管主體27前端設(shè)有螺紋，圓形探針管主體27軸向中心設(shè)有圓形來流通道 24，圓形來流通道M軸向之外依次設(shè)與圓形來流通道M同心并與圓環(huán)形腔道25相通的圓環(huán)形回流通道23和圓環(huán)形真空腔21，所述圓形來流通道M與所述圓環(huán)形腔道25的軸向中心孔相連通；所述圓形探針管主體27管壁上設(shè)有與圓環(huán)形真空腔21相通的抽真空口 22 ； 探針管2后部通過保溫共連管4與高溫發(fā)生器1及低溫工質(zhì)容器10相連通；探針管2前部螺紋連接探針頭3，探針頭3為由后至前依次排列的圓環(huán)形返回通道34和探針頭前體35 的一體結(jié)構(gòu)，探針頭前體35前端為圓形或弧形，探針頭3的軸向中心設(shè)與圓形探針管主體 27中的圓形來流通道M相通的圓形探針頭中心來流通道31 ；探針頭前體35為空心腔體， 其內(nèi)填充有網(wǎng)狀材料33，探針頭3為金屬探針頭；探針頭外壁選擇用金屬材料如銅或不銹鋼。探針管2最外層的圓環(huán)形真空腔21抽成真空，以盡可能隔絕管內(nèi)高低溫工質(zhì)與管壁周圍健康組織間的傳熱，從而避免灼傷或凍傷健康組織；探針管中心的圓形通道24，高低溫工質(zhì)由此流向其工作部位一探針頭。在探針管中心的圓形來流通道M和外側(cè)圓環(huán)形真空腔21之間的通道為圓環(huán)形回流通道23，該圓環(huán)形回流通道23供高低溫工質(zhì)在探針頭 3釋放熱量或冷量后返回，由此還對圓形來流通道M的工質(zhì)形成一種熱保護，以避免來流工質(zhì)溫度的大幅變化，且同時因外腔為圓環(huán)形真空腔21，高低溫工質(zhì)的熱量或冷量不至傳到外壁；探針管2的圓形來流通道M連通高溫工質(zhì)發(fā)生器1 (蒸汽發(fā)生器)或低溫工質(zhì)容器10 (液氮罐)，圓環(huán)形腔道25用以存貯返回的工質(zhì)，其內(nèi)流體可重復(fù)使用，也可就地排放； 探針管2和探針頭3可用螺紋連接或焊接在一起；本實用新型的自維持型腫瘤治療用冷熱刀一體化裝置還可以增加一探針手柄42 和一個絕熱連接件41，絕熱連接件41內(nèi)設(shè)軸向中心孔，保溫連管4穿過該中心孔與不銹鋼波紋連接管11相連通。對于低溫工質(zhì)流體，原則上初始溫度在零下10°C到絕對零度附近的流體均可選用，除液氮外，還可為液氦、液氧、液態(tài)空氣(液氮和液氧的組合)，也可為液態(tài)隊0，液態(tài)(X)2等；上述液體工質(zhì)可呈氣態(tài)；當它們呈液態(tài)或氣態(tài)時，所實現(xiàn)的降溫效果不同，從而滿足不同的醫(yī)學需求；另外，上述各類工質(zhì)也可按一定配比混合使用，比如不同組分的液氮、液氧和液態(tài)隊0混配等；以上工質(zhì)(低溫工質(zhì)和高溫工質(zhì))在常溫下呈氣體狀態(tài)，經(jīng)預(yù)先冷凍液化后成為液體，并儲存在低溫工質(zhì)容器10中，探針頭3 (冷熱刀刀頭)需要降溫時，通過壓力將上述低溫工質(zhì)容器10的低溫工質(zhì)經(jīng)探針管2輸送到探針頭3 (冷熱刀刀頭)，通過釋放冷量給周圍組織達到降溫目的，之后通過回流通道返回并放至大氣；對于高溫工質(zhì)流體，原則上可實現(xiàn)初始溫度在50°C以上流體的工質(zhì)均可，該類工質(zhì)除水或水蒸汽外，還包括無毒性、無污染的其他高溫流體；這些高溫流體在常溫下為液態(tài)，也可為氣態(tài)或固態(tài)，比如通過在高溫容器1中燃燒產(chǎn)生的高溫氣體在通向探針管頭部時，也可實現(xiàn)相當快的加熱，這部分高溫介質(zhì)包括如儲存在高溫工質(zhì)容器內(nèi)的可燃氣體 (與環(huán)境友好為佳)如乙炔經(jīng)燃燒后，生成由高溫水蒸汽和高溫(X)2混合而成的氣體，也可在刀頭實現(xiàn)快速而有力的加熱作用，從而導(dǎo)致探針所觸及腫瘤組織的高溫殺滅。另外，在高溫工質(zhì)發(fā)生器1內(nèi)通過供應(yīng)富積的氧氣，使固體類燃料(如木碳)，或液體類燃料(如石油)等燃燒產(chǎn)生高溫ω2氣體，也可實現(xiàn)腫瘤部位的迅速升溫；此外，高溫工質(zhì)發(fā)生器1也可采用激光器、微波發(fā)生器、或射頻發(fā)生器等代替，由此沿設(shè)置于探針2內(nèi)的通道輸出多種形式的能量，并傳輸?shù)教结橆^3處以實施加熱治療；本實用新型提供的低溫工質(zhì)或高溫工質(zhì)與如圖1，2所示的裝置配合使用，在使用不同溶液配比或采用不同工質(zhì)時可以實現(xiàn)較寬范圍的降溫、升溫效果，其易于獲取，成本低，因而可大大降低冷熱刀運行成本，并達到較好的治療效果。本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其探針頭3的探針頭前體 35為空心腔體，其內(nèi)填充有網(wǎng)狀隔熱材料33，探針頭前體35選用高熱導(dǎo)率金屬(如銅或不銹鋼)，以便與待治療腫瘤組織發(fā)生較好的熱交換，從而提高治療效果；探針頭3內(nèi)的圓形探針頭來流通道31在朝前的一段通道壁面上開有微細空隙，從探針管2來的工質(zhì)進入探針頭3后會沿這些空隙滲入到周圍的網(wǎng)狀隔熱材料33，此時工質(zhì)發(fā)生相變換熱，放出大量熱量或冷量，由于探針頭3與周圍組織有良好熱交換，大量熱量或冷量直接作用于腫瘤組織， 從而達到高溫或低溫殺滅腫瘤的目的；探針頭3填裝的網(wǎng)狀隔熱材料33內(nèi)經(jīng)放熱或吸熱后的流體沿探針管2的圓環(huán)形回流通道23返回；由此，本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置即可將熱量或冷量以最小的無損方式傳輸?shù)襟w內(nèi)深部腫瘤處或一定腔道 (如消化道、直腸等部位)，達到摧毀腫瘤組織的目的；探針頭3的頭部可為圓形或弧狀，以利進入深部組織、避免劃傷沿程組織，而且探針管2和探針頭3的直徑一股應(yīng)盡可能小(如低于8mm)，以便穿刺到人體內(nèi)時盡可能減少對組織的機械損傷，探針管2和探針頭3可制成不同長度的配合件，因此，本發(fā)明適用于不同深度、不同大小的腫瘤熱療用；探針頭3頂端還可設(shè)置熱電偶以測定治療過程中腫瘤部位的溫度，以對裝置的治療進行監(jiān)控；由低溫制冷裝置66生成的低溫工質(zhì)盛裝在低溫工質(zhì)容器(杜瓦瓶)10內(nèi)，杜瓦瓶內(nèi)裝有電阻加熱絲，一經(jīng)通電，即可對低溫工質(zhì)進行加熱，使之逐步汽化，由于氣體膨脹使整個杜瓦瓶密閉空間中的壓力增高，當壓力到達一定值時，便開啟低溫電磁閥6，將杜瓦瓶內(nèi)液氮壓送到與杜瓦瓶相通的波紋管道11，隨后進入探針管2 ；該杜瓦瓶內(nèi)液氮的驅(qū)動也可采用成熟的自升壓方式實現(xiàn)。[0041]高溫工質(zhì)出口和低溫工質(zhì)出口分別通過高溫電磁閥61和低溫電磁閥6與保溫管道4相連通，一旦關(guān)閉電磁閥，即可停止輸送工質(zhì)；打開低溫閥門6后，則杜瓦瓶輸出的低溫工質(zhì)沿探針管2通向針頭3，即可進行組織的低溫凍結(jié)；而高溫工質(zhì)則由發(fā)生器產(chǎn)生，于是在打開高溫電磁閥61并通入高溫工質(zhì)或能量時，則所行使的是高溫熱療，探針頭3設(shè)置溫度傳感器(如熱電偶)，并連接到數(shù)據(jù)采集儀的輸入端，而數(shù)據(jù)采集儀與計算機100連通，治療開始時，開通數(shù)據(jù)采集儀和計算機，即可對各測溫點溫度進行監(jiān)測；當然，溫度傳感器也可貼到探針外表面以監(jiān)測皮膚的溫度響應(yīng)；計算機中儲存有一定的高低溫治療(即降溫和升溫)程序，供選用。本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置可單獨實施低溫外科，也可單獨進行高溫熱療，還可以是二者治療組合交替進行，且在低溫和高溫工質(zhì)之間的切換和保留時間可隨意調(diào)整，由此即實現(xiàn)不同的冷凍或熱療效果。關(guān)閉所有電磁閥后即結(jié)束治療；本實用新型的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置在杜瓦瓶和蒸汽發(fā)生器內(nèi)均可設(shè)置有報警器，具體可采用蜂鳴器充當報警裝置，當容器內(nèi)部壓力過高時，予以提示。實施例2 本實施例與實施例1唯一不同的地方在于，主機輸出的流體并非只是供應(yīng)單根冷熱探針，實際上還可根據(jù)需要提供多枚探針如2-30根探針，以便同時用于對大塊腫瘤組織的冷熱治療用。附圖3給出的是本實用新型用于驅(qū)動3枚探針管及探針頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 這里，來自低溫工質(zhì)容器10或高溫工質(zhì)發(fā)生器1的管路在閥門之后的流道上，各自可分支為三根流道，這樣，三根低溫流道與高溫流道之間，又可分別組合連接在一起，由此形成三根高低溫輸出端，固定于機箱68外側(cè)；于是，冷熱探針插入這些對應(yīng)的輸出孔時，即可在計算機操縱下分別打開或關(guān)閉各流道上的電磁閥，由此執(zhí)行相應(yīng)的冷熱治療方案。與此不同的是，實施例1中只能完成對單根冷熱探針的支持，本實施例則提供了多探針冷熱治療方案，使用起來更為靈活。其余部件則與實施例1完全相同，此處不再重復(fù)描述。由上所述，本實用新型的高溫工質(zhì)或低溫工質(zhì)均由自身設(shè)備提供，無須提前購置， 因而使用起來十分方便。這些特征均使本實用新型具有較寬范圍的推廣前景。使用本實用新型實現(xiàn)的腫瘤治療過程如下(1)實施臨床低溫手術(shù)治療前，要根據(jù)病灶腫瘤的大小，估計出所需的低溫工質(zhì)如液氮數(shù)量大小，提前通過低溫制冷裝置66制備出足夠的液氮，并儲存在低溫工質(zhì)容器10內(nèi)(2)治療時，開通低溫工質(zhì)容器10和高溫工質(zhì)發(fā)生器1中的加熱電路或燃燒裝置， 進行工質(zhì)的加壓；(3)選擇所需的探針數(shù)目，將其連接于機箱68 ；在超聲引導(dǎo)下將每枚探針頭3插入待治療部位，開通低溫工質(zhì)電閥門6，則低溫工質(zhì)將流向探針頭3 (也即待治療腫瘤部位)， 由于在探針頭3的低溫工質(zhì)液體發(fā)生蒸發(fā)吸熱，大量的冷量被瞬間供應(yīng)給組織，于是可迅速將腫瘤組織凍結(jié)并加以破壞，而沿程由于真空通道的保護作用，健康組織并未受到很大的降溫作用，之后，生成的低溫工質(zhì)蒸汽沿回流通道返回；當腫瘤組織凍結(jié)到一定程度時， 關(guān)閉低溫工質(zhì)閥門；并迅速開通高溫工質(zhì)發(fā)生器1的電磁閥門61，此時已形成的大量蒸汽將流向待治療部位，并在探針頭部發(fā)生凝結(jié)換熱，瞬間放出大量熱量，組織由于瞬間受熱，發(fā)生突然膨脹，從而會造成炸裂，繼而大大加劇對腫瘤的殺傷。本實用新型的核心在于實現(xiàn)了自維持型的冷熱刀治療，從而可在任何地方完成相應(yīng)的腫瘤冷熱治療；本實用新型可方便地通過高低溫工質(zhì)交替輸運實現(xiàn)大幅度且快速的冷熱量排放來達到改變深部腫瘤的升降溫過程，降溫和升溫程度十分顯著。且總體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，溫度調(diào)節(jié)范圍寬。通過合理設(shè)計，本實用新型的低溫制冷裝置66 (小型)可用于獲取多種低溫工質(zhì)， 如液氦、液氧、液態(tài)空氣(液氮和液氧的組合)，或上述介質(zhì)的化合物如液態(tài)隊0或液態(tài)(X)2 等，以及其他此處未提及的低溫流體工質(zhì)。治療時，通過改變運行工質(zhì)及其參數(shù)，則腫瘤組織內(nèi)的溫度即隨之改變，響應(yīng)速度快，連續(xù)性好，可以實現(xiàn)復(fù)雜的降溫和升溫程序，適合于各大、中、小型醫(yī)院使用，對于推動低溫生物醫(yī)學技術(shù)的進步具有重要意義。本實用新型最顯著的一個特點是，任何地域的普通醫(yī)學單位及研究機構(gòu)均可購置使用，這使其易于推廣并會產(chǎn)生廣泛的社會和經(jīng)濟效益。最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
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權(quán)利要求1.一種自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其包括探針管O)、探針頭(3)、計算機及顯示器；其特征在于，還包括用于產(chǎn)生低溫工質(zhì)的低溫制冷裝置(66)、高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)、低溫液體工質(zhì)容器(10)和機箱(68)；所述的低溫制冷裝置(66)通過第一保溫連管(77)與所述低溫工質(zhì)容器(10)相連通； 所述低溫工質(zhì)容器(10)通過第二保溫連管(88)和低溫電磁閥(6)固定在所述機箱(68) 一側(cè)箱壁上；所述高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)通過第三保溫連管(99)和高溫電磁閥(61)固定在所述機箱(68) —側(cè)箱壁上，之后匯合后再連通于設(shè)于所述機箱(68)之內(nèi)的保溫共連管(4) 上，所述保溫共連管(4)通過金屬固定架(3 固定在所述機箱(68)另一側(cè)箱壁上；所述探針管( 為由后至前依次排列的帶軸向中心孔的圓環(huán)形腔道0 及圓形探針管主體(XT)構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)；圓形探針管主體(XT)前端設(shè)有螺紋，其軸向中心設(shè)有圓形來流通道(M)，圓形來流通道04)軸向之外依次設(shè)與圓形來流通道04)同心并與圓環(huán)形腔道0 相通的圓環(huán)形回流通道(2 和圓環(huán)形真空腔(21)，所述圓形來流通道04)與所述圓環(huán)形腔道0 的軸向中心孔相連通；所述圓形探針管主體07)管壁上設(shè)有與圓環(huán)形真空腔相通的抽真空口 02)；探針管(2)后部依次通過不銹鋼波紋連接管(11)和保溫共連管(4)與高溫發(fā)生器(1)及低溫工質(zhì)容器(10)相連通；探針管( 前部螺紋連接探針頭(3)，探針頭C3)為由后至前依次排列的圓環(huán)形返回通道(34)和探針頭前體(3 的一體結(jié)構(gòu)，探針頭前體(3 前端為圓形或弧形，探針頭(3)的軸向中心設(shè)與圓形探針管主體 (27)中的圓形來流通道04)相通的圓形探針頭來流通道(31)；探針頭前體(3 為空心腔體，其內(nèi)填充有網(wǎng)狀材料(33)，探針頭C3)為金屬探針頭；所述計算機及其顯示器設(shè)置在所述機箱(68)頂部表面上。
2.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述的低溫制冷裝置(66)為焦耳-湯姆生節(jié)流循環(huán)制冷裝置、斯特林循環(huán)制冷裝置、維勒米爾循環(huán)制冷裝置、吉福特-麥克馬洪循環(huán)制冷裝置、索爾文循環(huán)制冷裝置、布雷頓循環(huán)制冷裝置、脈沖管循環(huán)制冷裝置、絕熱去磁循環(huán)制冷裝置、固體制冷裝置或上述制冷裝置的組合。
3.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述低溫工質(zhì)容器(10)為低溫杜瓦瓶，其內(nèi)設(shè)置加熱機構(gòu)；所述所述高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)內(nèi)設(shè)置加熱或燃燒機構(gòu)。
4.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，還包括一探針手柄0 和一個絕熱連接件(41)，絕熱連接件Gl)內(nèi)設(shè)軸向中心孔，所述保溫連管 (4)穿過該中心孔與不銹鋼波紋連接管(11)相連通。
5.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)為激光器、微波發(fā)生器或射頻發(fā)生器。
6.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述低溫工質(zhì)容器(10)及高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)均設(shè)置1-30個輸出管道分支，通過輸出管道分支之間的管路連接，形成1-30個輸出口，該1-30個輸出口分別連接有1-30枚用以實施腫瘤治療的探針管和探針頭。
7.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述高溫工質(zhì)發(fā)生器(1)及低溫液體工質(zhì)容器(10)置于所述機箱(68)內(nèi)部或外側(cè)。
8.按權(quán)利要求1所述的自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其特征在于，所述探針管( 及探針頭( 外徑不大于8mm。
專利摘要本實用新型涉及一種自維持型一體化腫瘤治療用冷熱刀裝置，其包括與低溫制冷裝置相連的低溫工質(zhì)容器，高溫工質(zhì)發(fā)生器、探針管、探針頭、計算機及顯示器；低溫制冷裝置和高溫工質(zhì)發(fā)生器分別產(chǎn)生制冷工質(zhì)和高溫工質(zhì)；高溫工質(zhì)和低溫工質(zhì)交替經(jīng)由探針管的來流通道被輸至探針頭的頭部，探針頭的頭部微創(chuàng)地進入人體組織對腫瘤實施冷熱治療；本實用新型自產(chǎn)低溫工質(zhì)及高溫工質(zhì)，可保證冷熱刀對腫瘤組織完成各類降溫及升溫程序，從而實現(xiàn)較好的腫瘤治療效果。由于整套裝置的運行無需預(yù)先購置低溫工質(zhì)如液氮，因而能滿足任何地區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)的使用，本設(shè)備具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號A61B18/08GK202044338SQ20112003762
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者劉靜 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所