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微波消融針的制作方法

文檔序號(hào):12535092閱讀:544來源:國知局
微波消融針的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及醫(yī)療機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種微波消融針。



背景技術(shù):

微波消融治療是一種對(duì)腫瘤組織具有高效、快速、均勻加熱、熱凝固徹底、使用方便、安全的治療方法,多年來已廣泛應(yīng)用于臨床。隨著臨床的不斷深入,臨床對(duì)于微波消融針(微波輻射天線)的要求也越來越高。通常地,為避免微波消融針的針頭在穿刺過程中發(fā)生彎曲或斷開,先將導(dǎo)管進(jìn)行穿刺,再將消融針沿導(dǎo)管的方向進(jìn)行穿刺。微波消融針的大致操作過程為:先通過CT掃描,規(guī)劃穿刺路徑;通過實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的路徑,先將導(dǎo)管盲穿刺到預(yù)定的腫瘤部位,穿刺后再用CT掃描檢查穿刺位置是否正確。確認(rèn)導(dǎo)管的穿刺位置正確后,再在導(dǎo)管的入口處切開小口,將微波消融針沿導(dǎo)管方向穿刺入體內(nèi),然后將病人送入CT室進(jìn)行檢查,觀察消融針針尖位置是否到達(dá)病變部位。如此反復(fù),直到穿刺到需治療腫瘤部位。但是,該穿刺方式通常需要熟練的醫(yī)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行穿刺,而且需要反復(fù)穿刺定位,容易造成出血、消耗時(shí)間長、容易損傷周邊的組織或器官等。

有鑒于此,特提出本發(fā)明。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此,本發(fā)明的目的在于提出一種微波消融針。具體技術(shù)方案如下:

一種微波消融針,包括消融針頭、消融針管、手柄、固定架,所述消融針頭為中空結(jié)構(gòu),其內(nèi)安裝有導(dǎo)絲,所述導(dǎo)絲一端伸出所述消融針頭外,所述消融針頭外部套設(shè)有導(dǎo)管,所述消融針頭可沿所述導(dǎo)管軸向運(yùn)動(dòng),所述手柄連接有用于推動(dòng)所述消融針頭沿所述導(dǎo)管的軸向運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)裝置,所述推動(dòng)裝置設(shè)置于所述手柄的遠(yuǎn)離所述消融針頭的一端。

根據(jù)本發(fā)明提供的微波消融針,消融針頭為中空結(jié)構(gòu),其內(nèi)安裝有韌性鋼導(dǎo)絲,使用時(shí)通過導(dǎo)絲進(jìn)行穿刺和導(dǎo)向,并且將微波消融針設(shè)置于導(dǎo)管內(nèi),并通過推動(dòng)裝置推動(dòng)微波消融針進(jìn)行穿刺,提高了穿刺的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,有效避免微波消融針在穿刺過程中發(fā)生彎曲或斷開,同時(shí)減少對(duì)人體組織的損傷,縮短穿刺時(shí)間,降低手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

另外,根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的微波消融針,還可以具有如下附加的技術(shù)特征:

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述消融針管內(nèi)部設(shè)有進(jìn)水道與出水道,所述進(jìn)水道和出水道均與消融針管末端的循環(huán)水結(jié)構(gòu)相連通。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,還包括微波消融針控制器和測(cè)溫結(jié)構(gòu),所述測(cè)溫結(jié)構(gòu)包括數(shù)字測(cè)溫模塊和電纜,所述電纜包括三根電纜線,分別連接數(shù)據(jù)讀寫端口、電源正極端口和電源負(fù)極端口;所述數(shù)字測(cè)溫模塊緊貼所述循環(huán)水結(jié)構(gòu)的外壁安裝,并測(cè)量循環(huán)水結(jié)構(gòu)的外壁溫度,輸出所述循環(huán)水結(jié)構(gòu)外壁溫度的數(shù)字信號(hào);所述數(shù)字信號(hào)經(jīng)過電纜傳輸至所述控制器,所述控制器經(jīng)溫度補(bǔ)償計(jì)算出針桿溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述控制器包括電路板,所述電路板上設(shè)有發(fā)熱元件和風(fēng)冷水冷一體散熱裝置,所述風(fēng)冷水冷一體散熱裝置包括散熱器本體、風(fēng)扇和設(shè)置于所述散熱器本體內(nèi)的分流環(huán),所述散熱器本體包括水箱、進(jìn)水口和出水口、散熱翅片,所述水箱為一空心圓柱體,內(nèi)部通有循環(huán)水,底面的外表面與發(fā)熱元件接觸,所述進(jìn)水口和所述出水口以所述水箱中軸線為中心對(duì)稱分布在水箱的頂部,所述水箱頂面的內(nèi)表面還有一圈內(nèi)擋環(huán),所述內(nèi)擋環(huán)用于阻擋水流直接從所述進(jìn)水口直接流動(dòng)到所述出水口,所述水箱的內(nèi)壁上在所述進(jìn)水口以下和所述出水口以下的位置設(shè)置有一圈外擋環(huán),所述散熱翅片以水箱中軸線為圓心均布于水箱的外圓柱面上,所述分流環(huán)由內(nèi)層材料和外層材料兩種不同材料組成,所述分流環(huán)底部固定于所述散熱器本體的水箱底面的內(nèi)表面內(nèi)上;所述分流環(huán)的內(nèi)層和外層兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同,且內(nèi)層材料的膨脹系數(shù)大于外層材料,所述分流環(huán)與所述水箱內(nèi)壁之間的區(qū)域形成外換熱涵道,所述分流環(huán)內(nèi)的區(qū)域形成內(nèi)換熱涵道,所述風(fēng)扇設(shè)置在所述散熱器本體的頂部,所述風(fēng)扇與所述水箱同軸設(shè)置,所述風(fēng)扇的外邊緣與所述水箱中軸線的距離大于所述翅片中部與所述水箱中軸線的距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述水箱底部的內(nèi)表面還設(shè)有加強(qiáng)散熱板,所述加強(qiáng)散熱板自所述出水口向所述進(jìn)水口方向延伸。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述進(jìn)水口的兩側(cè)設(shè)置有水平水流擋板,所述出水口的兩側(cè)設(shè)置有水平水流擋板。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述推動(dòng)裝置與所述手柄之間可拆卸連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述導(dǎo)管為可變性軟管。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述導(dǎo)絲為具有一定韌性的鋼導(dǎo)絲。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的風(fēng)冷水冷一體散熱器的俯視圖;

圖4本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的散熱器本體處于T0溫度時(shí)的縱剖視圖;

圖5本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的散熱器本體處于T0溫度時(shí)的俯視剖視圖;

圖6本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的散熱器本體處于T1溫度時(shí)的縱剖視圖;

圖7本發(fā)明實(shí)施例的微波消融針的散熱器本體處于T1溫度時(shí)的俯視剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的微波消融針。

結(jié)合附圖1-7所示,本實(shí)施例提供了一種微波消融針,包括消融針頭1、消融針管2、手柄3、固定架(未示出),消融針頭1為中空結(jié)構(gòu),其內(nèi)安裝有導(dǎo)絲8,使用時(shí)通過導(dǎo),8進(jìn)行穿刺和導(dǎo)向,導(dǎo)絲為具有一定韌性的鋼導(dǎo)絲。消融針頭1的外部套設(shè)有導(dǎo)管4,消融針頭1可沿導(dǎo)管4軸向運(yùn)動(dòng),手柄3連接有用于推動(dòng)消融針頭1沿導(dǎo)管4的軸向運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)裝置5,推動(dòng)裝置5設(shè)置于手柄3的遠(yuǎn)離消融針頭1的一端,有利的,推動(dòng)裝置5與手柄3之間的連接關(guān)系可以是可拆卸連接,便于拆裝和更換。

具體的,本實(shí)施例的消融針管2的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)水道6與出水道7,進(jìn)水道6和出水道7均與消融針管末端的循環(huán)水結(jié)構(gòu)(未示出)相連通。

有利的,為了準(zhǔn)確測(cè)量針管溫度,本實(shí)施例的微波消融針還包括微波消融針控制器和測(cè)溫結(jié)構(gòu),測(cè)溫結(jié)構(gòu)包括數(shù)字測(cè)溫模塊和電纜(均未示出),電纜包括三根電纜線,分別連接數(shù)據(jù)讀寫端口、電源正極端口和電源負(fù)極端口;數(shù)字測(cè)溫模塊緊貼循環(huán)水結(jié)構(gòu)的外壁安裝,并測(cè)量循環(huán)水結(jié)構(gòu)的外壁溫度,輸出循環(huán)水結(jié)構(gòu)外壁溫度的數(shù)字信號(hào);數(shù)字信號(hào)經(jīng)過電纜傳輸至控制器,控制器經(jīng)溫度補(bǔ)償計(jì)算出針桿溫度。采用數(shù)字測(cè)溫模塊測(cè)量水箱溫度進(jìn)而計(jì)算獲得針桿溫度,可解決模擬信號(hào)傳輸過程中可能受到干擾的技術(shù)問題,達(dá)到抗干擾、準(zhǔn)確測(cè)量針桿溫度的技術(shù)效果,更進(jìn)一步地達(dá)到提示針桿溫度過高時(shí),發(fā)出警告、保護(hù)使用者的技術(shù)效果。

申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn),上述準(zhǔn)確測(cè)量針管溫度的穩(wěn)定運(yùn)行,與控制器的可靠運(yùn)行密切相關(guān),一旦控制器發(fā)生故障,將導(dǎo)致針管溫度的測(cè)量結(jié)果發(fā)生錯(cuò)誤,或方法運(yùn)行的持續(xù)性不能獲得保證。因此,為了提高運(yùn)算效率及方法運(yùn)行的穩(wěn)定性,更快速的獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),本發(fā)明還在控制器上進(jìn)行了改進(jìn),以通過改善控制器的結(jié)構(gòu)來間接改善上述方法和系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

本實(shí)施例的控制器包括電路板101,電路板101上設(shè)有發(fā)熱元件102和風(fēng)冷水冷一體散熱裝置,風(fēng)冷水冷一體散熱裝置包括散熱器本體、風(fēng)扇103和設(shè)置于散熱器本體內(nèi)的分流環(huán)110,散熱器本體包括水箱104、進(jìn)水口105和出水口106、散熱翅片107,水箱104為一空心圓柱體,內(nèi)部通有循環(huán)水,底面的外表面與發(fā)熱元件102接觸,進(jìn)水口105和出水口106以水箱104中軸線為中心對(duì)稱分布在水箱104的頂部,水箱104頂面的內(nèi)表面還有一圈內(nèi)擋環(huán)109,內(nèi)擋環(huán)109用于阻擋水流直接從進(jìn)水口105直接流動(dòng)到出水口106,水箱104的內(nèi)壁上在進(jìn)水口105以下和出水口106以下的位置設(shè)置有一圈外擋環(huán)109,散熱翅片107以水箱104中軸線為圓心均布于水箱104的外圓柱面上,分流環(huán)110由內(nèi)層材料和外層材料兩種不同材料組成,分流環(huán)110底部固定于散熱器本體的水箱104底面的內(nèi)表面內(nèi)上;分流環(huán)110的內(nèi)層和外層兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同,且內(nèi)層材料的膨脹系數(shù)大于外層材料,分流環(huán)110與水箱104內(nèi)壁之間的區(qū)域形成外換熱涵道,分流環(huán)110內(nèi)的區(qū)域形成內(nèi)換熱涵道,風(fēng)扇103設(shè)置在散熱器本體的頂部,風(fēng)扇103與水箱104同軸設(shè)置,風(fēng)扇103的外邊緣與水箱104中軸線的距離大于翅片中部與水箱104中軸線的距離。

通過在散熱器的周圍設(shè)置散熱翅片107,可以擴(kuò)大散熱器的吸熱能力,不但只吸收位于水箱104下方的芯片的熱量,而且還可以吸收周圍的電氣元件所散發(fā)的熱量。特別是在散熱器頂部設(shè)置風(fēng)扇103,還可以加速將水箱104外側(cè)較冷的空氣向周圍吹出,以降低附近的元件的溫度。而且,當(dāng)水箱104中的冷卻水溫度升高時(shí),分流環(huán)110的頂端會(huì)向外脹開,從而形成喇叭口形,改變外換熱涵道與內(nèi)換熱涵道之間的涵道比,減少外換熱涵道內(nèi)的液體流量,提高內(nèi)換熱涵道中的液體流量,更多的內(nèi)支流流量能夠?yàn)橹饕l(fā)熱元件102提供更大的散熱功率,保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

優(yōu)選的,水箱104底部的內(nèi)表面還設(shè)有加強(qiáng)散熱板111,加強(qiáng)散熱板111自出水口106向進(jìn)水口105方向延伸。

通過設(shè)置加強(qiáng)散熱板111,能夠提高水箱104將底部所吸收與水流進(jìn)行熱交換的表面積,增加傳熱能力,從而提高冷卻能力。

優(yōu)選的,進(jìn)水口105的兩側(cè)設(shè)置有水平水流擋板112,出水口106的兩側(cè)設(shè)置有水平水流擋板112。

通過設(shè)置水平水流擋板112,可以使得進(jìn)水口105的水流在流入到散熱器本體之后,向下流動(dòng),能夠與散熱器本體的底部充分接觸,以提高換熱效率。

該風(fēng)冷水冷一體散熱裝置的動(dòng)作原理為:

風(fēng)冷水冷一體散熱裝置處于T0溫度時(shí),分流環(huán)110的內(nèi)層和外層兩種材料長度相等,分流環(huán)110表面基本成一圓柱面,循環(huán)水從進(jìn)水口105處進(jìn)入水箱104,水流由于受到分流環(huán)110的分割分為內(nèi)支流和外支流兩部分,而且又有水平水流擋板112在進(jìn)水口105的兩側(cè)進(jìn)行阻擋,所以循環(huán)水只能向下流動(dòng),其中,一部分是內(nèi)支流,一部分是外支流。內(nèi)支流進(jìn)入內(nèi)換熱涵道,流經(jīng)水箱104底面內(nèi)表面,循環(huán)水與和水箱104底部接觸的主要發(fā)熱元件102換熱,最后從出水口106流出。外支流進(jìn)入外換熱涵道,流經(jīng)水箱104圓柱面內(nèi)表面,可以降低散熱翅片107的溫度。當(dāng)風(fēng)扇103所吹出的風(fēng)經(jīng)過散熱翅片107周圍時(shí),會(huì)降低氣體的溫度,從而可以讓更低溫度的氣流對(duì)周圍的發(fā)熱元件102進(jìn)行冷卻,從而實(shí)現(xiàn)了利用循環(huán)水通過水箱104圓柱面外表面上的散熱翅片107,對(duì)控制器的其他發(fā)熱元件102冷卻,最后與內(nèi)換熱涵道的水一起從出水口106流出。

控制器隨工作負(fù)荷的提高,其主要發(fā)熱元件102溫度會(huì)升高,主要發(fā)熱元件102產(chǎn)生的熱量經(jīng)水箱104底面的傳導(dǎo)使分流環(huán)110溫度升高,由于分流環(huán)110的內(nèi)層和外層兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同,且內(nèi)層材料的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于外層材料,分流環(huán)110表面會(huì)逐漸張開成圖示的上大下小的喇叭口狀,由于水箱104側(cè)壁的內(nèi)表面還有一圈外擋環(huán)109,因此當(dāng)分流環(huán)110表面逐漸張開成喇叭口狀會(huì)使分流環(huán)110與外擋環(huán)109之間的間隙逐漸減小,即外換熱涵道的進(jìn)口和出口面積縮小,因此受到分流環(huán)110分割的水流的流向外換熱涵道的外支流流量會(huì)逐漸減小,而內(nèi)換熱涵道內(nèi)的水流的內(nèi)支流流量會(huì)逐漸增大,在這種狀態(tài)下,更多的內(nèi)支流流量能夠?yàn)橹饕l(fā)熱元件102提供更大的散熱功率,保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

特別的,當(dāng)本發(fā)明的風(fēng)冷水冷一體散熱裝置溫度升高到T1時(shí),分流環(huán)110表面會(huì)張開到與外擋環(huán)109完全接觸,此時(shí)本發(fā)明的風(fēng)冷水冷一體散熱裝置的循環(huán)水流只有內(nèi)支流,主要發(fā)熱元件102的散熱功率達(dá)到最大。

與上述過程相反的,當(dāng)本發(fā)明的風(fēng)冷水冷一體散熱裝置的溫度從T1降低到T0的過程中,分流環(huán)110的張開角度會(huì)逐漸減小,外支流的流量會(huì)逐漸增大,恢復(fù)到T0溫度時(shí),分流環(huán)110的內(nèi)層和外層兩種材料長度相等,分流環(huán)110表面基本成一圓柱面。

需要說明的是,圖中省略了與進(jìn)水口和出水口相連的管路,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行配置并布設(shè)相應(yīng)的管路,以實(shí)現(xiàn)冷卻水的供應(yīng),而且上述水冷風(fēng)冷裝置可以采用循環(huán)水,也可以直供冷水進(jìn)行冷卻。上文中之所以使用發(fā)熱元件一詞,是因?yàn)殡娐钒迳系脑谕瓿善浠竟δ艿臅r(shí)候,都會(huì)附帶的產(chǎn)生熱效應(yīng),都會(huì)發(fā)熱,所以稱之為發(fā)熱元件。并非該元件的主要功能是用來發(fā)熱的。

在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。

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