热物理参数测量装置及针体制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种热物理参数测量装置及针体。本发明专利技术的热物理参数测量装置包括针体、加热模块、温度传感器以及处理器。针体用以取得生物组织。加热模块连接针体，并且用以感测生物组织的温度。温度传感器设置于针体，并且用以感测生物组织的温度。当生物组织处于第一环境中，加热模块加热生物组织并且温度传感器测量生物组织的第一温度信息。当生物组织处于第二环境中，加热模块加热生物组织并且至少一温度传感器测量生物组织的第二温度信息，其中第一环境不同于第二环境。处理器依据第一温度信息及第二温度信息计算多个热物理参数。

Thermal physical parameter measuring device and needle body

The present invention provides a thermal physical parameter measuring device and a needle body. The thermal physical parameter measuring device of the invention comprises a needle body, a heating module, a temperature sensor and a processor. Needles are used to obtain biological tissue. The heating module is connected with the needle body and senses the temperature of the biological tissue. A temperature sensor is disposed in the needle body and senses the temperature of the biological tissue. When the biological tissue is in the first environment, the heating module heats the biological tissue, and the temperature sensor measures the first temperature information of the biological tissue. When the biological tissue is in a second environment, the heating module heats the biological tissue, and at least one temperature sensor measures second temperature information of the biological tissue, wherein the first environment is different from the second environment. The processor calculates a plurality of thermal physical parameters based on the first temperature information and the two temperature information.

【技术实现步骤摘要】
热物理参数测量装置及针体
本专利技术涉及一种测量技术，尤其涉及一种热物理参数测量装置及针体。
技术介绍
癌症(亦称为肿瘤)为人类常见的重大疾病，更在许多国家所统计死亡因素排名中位居前三位。由此可见，癌症治疗在各国医疗需求十分迫切，且针对癌症相关治疗的各式医疗器材亦是目前重要的研究领域。另一方面，肿瘤的热治疗手术是当前癌症治疗技术之一。例如，肿瘤烧灼术中的射频肿瘤烧灼术(radiofrequencyablation，RFA)及微波肿瘤烧灼术(microwaveablation，MWA)。这些技术已应用于局部肿瘤治疗，但考虑于治疗费用及应用限制，多数病患难以采用。而随着热治疗手术的快速发展，其已成为组织增生、良性肿瘤及恶性肿瘤治疗的根治性方法之一。为了获得优良的临床效果，术前规划、术中精确定位以及术后评估是热治疗治疗过程中不可缺少的关键步骤。然而，术前规划作为整个治疗过程的第一步，其目的为了在并发症低的前提下，确保热治疗手术有安全的治疗范围，从而提高患者的治疗品质。治疗规划的优劣将直接影响着术后的疗效，且术前规划是提高手术安全性与精确性的重点。因此，热治疗手术规划系统的开发对于热治疗手术来说是非常重要的课题。然而，临床上常因为组织的物理特性与手术操作时间难以准确掌握，从而让能量型手术器械高温区域直径过大，不慎去除良好的组织，或是造成高温区域直径过小，无法有安全的无瘤边缘等情况发生。因此，需改善上述热疗技术的缺陷，且掌握组织温度上升状况。肿瘤热治疗的目的在于，使有效热场在三维空间上覆盖肿瘤，以达到肿瘤组织的完全凝固性坏死。由此可知，了解热治疗技术的热物理特性对于手术规划至关重要。然而，由于每个人体器官或组织对于热的反应程度皆不相同，因此生物组织的热物理参数的测量是生物热传导领域中最为困难且极富挑战的课题之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种热物理参数测量装置及针体，可通过两次不同环境下的温度量测，从而推算出热物理参数。本专利技术的热物理参数的测量装置包括针体、加热模块、温度传感器以及处理器。针体用以取得生物组织。加热模块连接针体，并且用以感测生物组织的温度。温度传感器设置于针体，并且用以感测生物组织的温度。处理器耦接温度传感器及加热模块。当生物组织处于第一环境中，加热模块加热生物组织并且温度传感器测量生物组织的第一温度信息。当生物组织处于第二环境中，加热模块加热生物组织并且至少一温度传感器测量生物组织的第二温度信息，其中第一环境不同于第二环境。处理器依据第一温度信息及第二温度信息计算多个热物理参数。在本专利技术的一实施例中，上述的第一环境为活体内，且第二环境为活体外。在本专利技术的一实施例中，上述的加热模块具有磁场产生装置，磁场产生装置使针体感磁发热而加热生物组织。本专利技术的针体包括本体、针尖部、腔体及切割部。本体表面具有开口。针尖部设置于本体的一端。腔体设置于本体内而具有容置空间容置生物组织，容置空间与开口相连通。切割部设置于开口的一侧，切割部具有刃口，用以切割生物组织。在本专利技术的一实施例中，上述的切割部形成腔体的侧壁，且其刃口为开口的侧边。在本专利技术的一实施例中，上述本体的材质是麻田散铁系不锈钢材料。在本专利技术的一实施例中，上述的针体还包括至少一个空心结构，其设置于本体内，并用以供医学影像装置辨识定位。在本专利技术的一实施例中，上述的针体还包括可移动式挡片，其可移动地设置于本体，用于开启或关闭开口。在本专利技术的一实施例中，上述的针体还包括加热模块，其连接本体，并用以加热生物组织。基于上述，本专利技术实施例所提出的热物理参数测量装置及针体，其藉由测量装置在第一环境以及第二环境对于活体欲测量部位的生物组织进行取样、加热，且分别对在第一环境以及第二环境下所取得的生物组织的温度(例如，第一温度信息以及第二温度信息)进行量测。接着，利用第一温度信息以及第二温度信息来推导出所需的热物理参数。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依据本专利技术一实施例说明一种测量装置的组件方框图；图2是一范例说明针体的部分示意图；图3A至图3C是依据本专利技术一实施例说明针体取得生物组织的示意图；图4是一范例说明一种测量装置的示意图；图5是依据本专利技术一实施例说明热物理参数测量方法的流程图；图6是依据本专利技术另一实施例说明一种热物理参数测量方法的流程图。附图标记：100、400：测量装置110、210、410：针体120、220：加热模块130：温度传感器140：处理器50：活体55：生物组织211：开口212：腔体213：挡片214：针尖部215：切割部216：刃口450：显示器B：主体S510、S520、S530、S610、S620、S630、S640、S650、S660：步骤具体实施方式Pennes热传导方程式是分析生物组织的热传导现象及温度分布的方法之一，且带有热传导系数、热容值、组织血液灌注率(或是血液流量)等热物理参数。其中，温度变化亦是Pennes热传导方程式的重要变因之一。据此，本专利技术实施例便是在两个环境(例如，活体内及活体外)下分别对已加热的生物组织进行温度量测，以获得两个环境之间的温度变化，并藉以通过Pennes热传导方程式推算出其他热物理参数。以下提出符合本专利技术的精神的多个实施例，应用本实施例者可依其需求而对这些实施例进行适度调整，而不仅限于下述描述中的内容。图1是依据本专利技术一实施例说明一种测量装置的组件方框图。请参照图1，测量装置100包括针体110、加热模块120、温度传感器130以及处理器140。图2是一范例说明针体的部分示意图。请参照图2，针体210可至少包括(但不仅限于)本体、腔体212、针尖部214以及切割部215。本体的表面具有一开口211，本体的直径大约是0.8～1.2公厘，但不以此为限，其可为医疗级金属(例如，银、白金、306不锈钢、316不锈钢、钛或钛合金等)、耐热塑料或医疗级陶瓷等材料所制成。针尖部214设置于本体的一端，其具有尖状部分，适于穿刺生物组织。腔体212设置于本体内而具有一容置空间，容置空间与开口211相连通。切割部215设置于开口211的一侧，切割部215具有一刃口216，其为刀刃状，用以切割生物组织55，于本实施例中，切割部215形成腔体212的一侧壁，且其刃口216为开口211的一侧边，较佳地，刃口216邻近针尖部214，即刃口216与针尖部214的距离小于开口211的其他侧边与针尖部214的距离。针体210还具有可移动式挡片213，且挡片213用于开启或关闭开口211。在针体210通过开口211取得生物组织55后，腔体212用以容置生物组织55。此外，针体210可包含一个或多个设置于本体的空心结构，可利于超音波等医学影像装置辨识定位。举例来说，图3A至图3C是依据本专利技术一实施例说明针体210取得生物组织55的示意图。请先参照图3A，当针体210通过针尖部214(以方向R1)穿刺活体50并进入到欲取得生物组织55的位置后，将针体210往针尖部214相反的方向(例如，方向R2)移动，此时切割部215的刃口216便能切割生物组织55，并使因切割而分离的生物组织55填入腔体212的容置空间当中。请接着参照3B及3C，挡片213为可移动式，且可将开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热物理参数的测量装置，其特征在于，包括：针体，用以取得生物组织；加热模块，连接所述针体，用以加热所述生物组织；至少一温度传感器，设置于所述针体，用以感测所述生物组织的温度；以及处理器，耦接所述至少一温度传感器及所述加热模块，其中，当所述生物组织处于第一环境中，所述加热模块加热所述生物组织并且所述至少一温度传感器测量所述生物组织的第一温度信息，而当所述生物组织处于第二环境中，所述加热模块加热所述生物组织并且所述至少一温度传感器测量所述生物组织的第二温度信息，其中所述第一环境不同于所述第二环境，且所述处理器依据所述第一温度信息及所述第二温度信息计算多个热物理参数。

【技术特征摘要】
1.一种热物理参数的测量装置，其特征在于，包括：针体，用以取得生物组织；加热模块，连接所述针体，用以加热所述生物组织；至少一温度传感器，设置于所述针体，用以感测所述生物组织的温度；以及处理器，耦接所述至少一温度传感器及所述加热模块，其中，当所述生物组织处于第一环境中，所述加热模块加热所述生物组织并且所述至少一温度传感器测量所述生物组织的第一温度信息，而当所述生物组织处于第二环境中，所述加热模块加热所述生物组织并且所述至少一温度传感器测量所述生物组织的第二温度信息，其中所述第一环境不同于所述第二环境，且所述处理器依据所述第一温度信息及所述第二温度信息计算多个热物理参数。2.根据权利要求1所述的热物理参数的测量装置，其特征在于，所述第一环境为活体内，且所述第二环境为所述活体外。3.根据权利要求1所述的热物理参数的测量装置，其特征在于，所述针体包括：本体，其表面具有开口；针尖部，设置于所述本体的一端；腔体，设置于所述本体内而具有容置空间容置所述生物组织，所述容置空间与所述开口相连通；以及切割部，设置于所述开口的一侧，所述切割部...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝毓杰，杨东洁，尤崇智，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71