一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器制造技术

本实用新型专利技术一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，涉及一种毛细管温度传感器，属于医疗治疗中的温度测量领域。本实用新型专利技术包括导引光纤、堵头、玻璃毛细管、光纤光栅组、毛细管封堵端。所述的光纤光栅组包括至少一支光纤光栅，用于对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量。导引光纤通过堵头与光纤光栅组连接，光纤光栅组被毛细管封堵端密封在玻璃毛细管内，光纤光栅组由一个光纤光栅或多个不同波长的光纤光栅串联组成。所述的靠近毛细管封堵端一侧的光纤光栅末端在玻璃毛细管成自由状态。本实用新型专利技术能够实现对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量。

A capillary temperature sensor for measuring temperature in needles

The utility model relates to a capillary temperature sensor for temperature measurement in a needle, which relates to a capillary temperature sensor and belongs to the field of temperature measurement in medical treatment. The utility model comprises a guiding fiber, a plug, a glass capillary, a fiber grating group and a capillary plugging end. The fiber grating group comprises at least one fiber grating for measuring the temperature of the tissue and can realize the temperature measurement of the cooling water in the ablation needle. The guiding fiber is connected to the fiber grating group by a plug. The fiber grating group is sealed in the glass capillary by a capillary plug. The fiber grating group consists of a fiber grating or fiber gratings of different wavelengths in series. The end of the fiber grating end near the capillary seal end is in the free state of glass capillary. The utility model can realize the temperature measurement of the tissue and the temperature measurement of the cooling water in the ablation needle.

【技术实现步骤摘要】
一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器
本专利技术属于医疗治疗中的温度测量领域，涉及一种毛细管温度传感器，具体涉及消融微创手术中消融刺针的毛细管温度传感器。
技术介绍
微波消融、射频消融、超声消融等技术的出现，为现代医疗提供了多种不开刀进行肿瘤治疗的微创手术。例如，在治疗肿瘤时，通过超声或CT引导下将刺针准确插入肿瘤内。微波消融是通过消融刺针(也称消融天线，消融针)发出微波，形成交变电场在消融刺针的末端产生热形成高温，从而起到杀灭肿瘤细胞的作用。射频消融是通过刺针导入高压电流，在高压电流作用下，肿瘤体内极性分子高速运转，产生热量从而达到杀死肿瘤细胞作用。蛋白质在一定高温时就会变性，一般温度在40～50度就能变性，温度超过60度就会凝固坏死。而一般微波消融的温度可以超过100℃。因此在人体组织的局部导入微波、超声、或射频，产生局部高温，引起肿瘤靶组织发生凝固性坏死，而周围组织极少或不受损伤，达到“烧死”肿瘤细胞的目的，起到治疗的作用。这种微创治疗方式的最大特点是创伤小，对患者全身影响小。消融治疗不但没有放疗、化疗所造成的，如脱发、乏力、厌食、白细胞下降等副作用，可以单独做，也可以配合其他治疗方法做，还可以反复做。可见，消融治疗的手段是引入局部高温来“烧死”肿瘤细胞，因此控制刺针的工作温度就非常重要，为此就需要测量出“烧死”肿瘤细胞时刺针所在位置的温度，甚至肿瘤位置局部的温度分布。同时温度监测还能避免温度过高烧坏消融刺针及发生医疗事故。但微波和射频信号本身是一个强的电磁场，传统的电学类温度传感器无法在强电磁环境下正常工作，因此目前都还不能直接测量出刺针工作时肿瘤位置的温度。为了解决这个问题，目前的方法是在刺针的末端(尾柄处)安装一个电学类的温度传感器(如热电偶)，用来测量刺针末端的温度，以此来推导出刺针尖端的温度。目前能够查阅的所有带温度测量的消融治疗专利，都是这样实现温度测量的。这些专利包括：具有实时测温与消融为一体的半刚水冷微波消融天线(CN201310552850.8)，具有实时测温与消融为一体的高性能水冷微波消融天线(CN201310616794.X)，温控微波消融针(CN200710165479.4)，抗微波干扰测温与消融一体式高性能水冷微波消融天线(CN201610656556.5)，具有控温功能的肿瘤微波消融针(CN201610715740.2)，具有控温功能的血管微波消融针及制备方法(CN201610716071.0)，一种水冷降温型微波消融针(CN201611104832.3)，一种水冷降温型微波消融针(CN201611104832.3)，一种可视化具有远端测温功能的内镜下微波消融针(CN201620507690.4)，等等。这些专利虽然都使用了温度传感器，但都是电学类的温度传感器，只能安装刺针的尾柄位置，并不能直接测量出组织消融位置的温度，更不能测量出组织内多个位置的温度分布。
技术实现思路
为了解决在消融微创手术中，在强电磁场环境下，传统的电学类温度传感器无法测量组织的温度问题，本技术一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器要解决的技术问题为：实现对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量。本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，包括导引光纤、堵头、玻璃毛细管、光纤光栅组、毛细管封堵端。所述的光纤光栅组包括至少一支光纤光栅，用于对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量。导引光纤通过堵头与光纤光栅组连接，光纤光栅组被毛细管封堵端密封在玻璃毛细管内，光纤光栅组由一个光纤光栅或多个不同波长的光纤光栅串联组成。所述的靠近毛细管封堵端一侧的光纤光栅末端在玻璃毛细管中成自由状态。所述的光纤光栅组内光纤光栅数量根据测量需求而定。所述光纤光栅广泛应用来测量温度，目前最高测量温度超过300℃，测量温度精度达到0.1℃。所述的刺针优选消融刺针。所述的玻璃毛细管中充满导温液体或空气。当测量单点组织以及消融刺针中冷却水温度时，选用光纤光栅或将光纤光栅替换为光纤法珀。所述的测量组织优选测量肿瘤组织。本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器的工作方法为：将所述的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器安装在刺针内，通过导引光纤(1)连接到光纤传感解调仪，当刺针插入组织后，根据光纤传感解调仪解调出光纤光栅的波长，从而获得每一只光纤光栅所在位置的组织温度，并能够获得消融刺针中冷却水的温度。有益效果：1、本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，在消融治疗中，使用光纤光栅来测量温度，传输介质是玻璃，能够克服电磁场、微波、超声等大功率的治疗信号对温度测量的影响，获得加热处生物组织真正的温度，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量。2、本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，可以单点测量，也可以同时多点测量，得到多个点的温度，便于同时获取生物组织不同位置的温度，以及冷却水的温度。3、相对于现有的传感器，本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，由于非常纤细(外径可以小于0.5mm)，便于插入刺针中。4、本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，由于光纤光栅组通过毛细管封堵端密封在玻璃毛细管内，因此不受刺针内部水流、刺针弯曲的影响。附图说明图1为本专利技术实施例1结构示意图；图2为本专利技术实施例2结构示意图；图3为本专利技术实施例3结构示意图；图4为本专利技术实施例4结构示意图；图5为本专利技术实施例5结构示意图；图6为本专利技术实施例6结构示意图；其中，1—导引光纤，2—堵头，3—玻璃毛细管，4—光纤光栅组，5—毛细管封堵端，6—光纤法珀。4.1—第一光纤光栅、4.2—第二光纤光栅、4.3—第三光纤光栅、4.4—第四光纤光栅。具体实施方式下面结合说明书附图以及实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例1本实施例公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，包括导引光纤1、堵头2、玻璃毛细管3、光纤光栅组4，毛细管封堵端5。所述的光纤光栅组4由4只不同波长的光纤光栅串联组成，四只光纤光栅从左至右依次定义为第一光纤光栅4.1、第二光纤光栅4.2、第三光纤光栅4.3、第四光纤光栅4.4。第一光纤光栅4.1位于玻璃毛细管3内靠近堵头2一端，用于测量制冷水的温度，第一光纤光栅4.1与第二光纤光栅4.2串联，再与第三光纤光栅4.3串联，然后再与第四光纤光栅4.4串联后组成光纤光栅组4。第二光纤光栅4.2、第三光纤光栅4.3、第四光纤光栅4.4空间距离靠近连接，且第四光纤光栅4.4靠近毛细管封堵端5。第二光纤光栅4.2、第三光纤光栅4.3、第四光纤光栅4.4用于对组织的温度测量。导引光纤1通过堵头2与光纤光栅组4连接，光纤光栅组4通过毛细管封堵端5密封在玻璃毛细管3内，且光纤光栅末端在玻璃毛细管3中成自由状态，玻璃毛细管3内填充空气。本技术公开的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器的工作方法为：将所述的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器安装在消融刺针内，通过导引光纤1连接到光纤传感解调仪，当刺针插入肿瘤组织后，用光纤光栅解调仪测量出光纤光栅组4中每一只光纤光栅的波长，根据解调出的光纤光栅波长，得到每一只光纤光栅所在位置的组织温度和消融刺针中冷却水的温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，其特征在于：包括导引光纤(1)、堵头(2)、玻璃毛细管(3)、光纤光栅组(4)、毛细管封堵端(5)；所述的光纤光栅组(4)包括至少一支光纤光栅，用于对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量；导引光纤(1)通过堵头(2)与光纤光栅组(4)连接，光纤光栅组(4)被毛细管封堵端(5)密封在玻璃毛细管(3)内，光纤光栅组(4)由一个光纤光栅或多个不同波长的光纤光栅串联组成。

【技术特征摘要】
1.一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，其特征在于：包括导引光纤(1)、堵头(2)、玻璃毛细管(3)、光纤光栅组(4)、毛细管封堵端(5)；所述的光纤光栅组(4)包括至少一支光纤光栅，用于对组织的温度测量，并能够实现对消融刺针中冷却水的温度测量；导引光纤(1)通过堵头(2)与光纤光栅组(4)连接，光纤光栅组(4)被毛细管封堵端(5)密封在玻璃毛细管(3)内，光纤光栅组(4)由一个光纤光栅或多个不同波长的光纤光栅串联组成。2.如权利要求1所述的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，其特征在于：所述的靠近毛细管封堵端(5)一侧的光纤光栅末端在玻璃毛细管(3)成自由状态。3.如权利要求1或2所述的一种刺针内温度测量的毛细管温度传感器，其特征在于：所述的光纤光栅组(4)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，
申请(专利权)人：张丽，
类型：新型
国别省市：北京,11