一种微波消融针的温度控制方法、微波消融针及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种微波消融针的温度控制方法、微波消融针及系统，属于微波消融技术领域。包括扼流环、以及设置在消融针内的冷却管和微波辐射单元，扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括利用冷却介质控制所述扼流环的温度，本发明专利技术可以控制温度上升速率，减少医疗事故发生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
一种微波消融针的温度控制方法、微波消融针及系统


[0001]本专利技术涉及一种微波消融针的温度控制方法、微波消融针及系统，属于微波消融


技术介绍

[0002]微波消融术具有升温快、手术时间短、消融范围大等优势，得到越来越广泛的应用。微波消融是利用人体组织内的极性分子在微波场的作用下高速运动磨擦产生热量，当温度升高到60℃以上时，肿瘤细胞的蛋白质变性凝固，脱水坏死，达到治疗的目的。
[0003]微波消融针通常包括手柄、针杆、微波辐射器(也叫辐射天线等)、陶瓷针头、同轴电缆和冷却管等，手柄设置在针杆尾端，微波辐射器置于针头内，同轴电缆和冷却管置于针杆内，冷却管从手柄延伸至针头，使冷却液能够迂回至微波辐射器前端。同轴电缆用于将微波发生器产生的微波能量传输给微波辐射器，从而将消融的微波发射出去，在这过程中，部分微波会沿着同轴电缆外导体的外表面向后“逃逸”，导致消融区成为椭球形，其消融范围误差较大。为了提高消融范围的准确性，抑制微波反向逃逸，获得较圆的消融区，现有技术中往往在同轴电缆上施加扼流环(习惯上也称为微波定向环)，扼流环需要置入陶瓷针头内，可参考公开号为CN104688335A、名称为“一种用于治疗大肝癌的微波消融天线”的中国专利文献。
[0004]参考《肿瘤热疗技术与临床实践》(作者：刘珈，出版社：中国医药科技出版社，出版时间：2009年08月，ISBN：9787506742559)第11章“微波消融技术的临床应用”，消融区自内向外依次为中心区、消融坏死区和充血反应带，中心区温度需要大于100摄氏度(通常可达到110
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120度)，才能保证消融坏死区的外缘温度达到60摄氏度左右。申请人的经验表明，现有技术中将扼流环设置在同轴电缆上时，消融的中心区升温较慢，往往需要10秒以上才能使中心区达到大于100摄氏度的所需温度。
[0005]为了对微波消融针高温区域进行有效降温，需要通过冷却管将冷却液引导至微波辐射器前端，但微波消融针的针杆通常较细，在同轴电缆上设置扼流环增加了空间占用，挤占了冷却管的空间，使得该部分冷却管更细，导致冷却效果不佳。而针头多采用陶瓷制成，长时间工作下针头内部的温度可能达到150度以上，此时，针头内部就有可能产生裂纹，严重的可能出现炸针和断针现象，从而产生医疗事故。
[0006]如上所述，为了保证针头的冷却效果，避免炸针和断针，需要保证冷却管的流量，因此消融针的针体会变粗，无法制得尺寸较细的消融针，通常直径需要大于1.6mm，对人体损伤也就较大。
[0007]另外，现有陶瓷针头的表面处理涂层工艺均为非金属材料(如特氟龙、纳米涂层等)，这些材料在超声下不能较好的形成反射面，而如果采用金属材料会屏蔽微波辐射器发出的微波，因此只能通过改变针头的形状，如三棱形或针头上设计一个卡槽等结构设计改进，无法在超声等医学影像条件下实现高清显影。
[0008]本专利技术中的扼流环设置在针头外部，在消融过程中扼流环温度上升过快，导致消
融针表层防粘特氟龙防涂层保护性能和机械强度性能下降，产生脱落现象，减少医疗事故发生。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种可以控制消融针温度上升过快的温度控制方法。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案一提出了一种微波消融针的温度控制方法，包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括利用冷却介质控制所述扼流环的温度。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案二还提出了一种微波消融针的温度控制方法，包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括利用冷却介质控制所述扼流环的起始温度。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案三还提出了一种微波消融针的温度控制方法，包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括根据功率变化或者温度变化实时调节冷却介质的流量控制所述扼流环的温度。
[0013]另一方面，本专利技术的技术方案四还提出了一种微波消融针，采用如上所述的技术方案一、技术方案二或技术方案三的温度控制方法。
[0014]另一方面，本专利技术的技术方案五还提出了一种微波消融系统，包括消融针和微波消融仪，所述消融针内设有冷却管和微波辐射单元，扼流环设置在所述消融针针头的外侧；
[0015]所述微波消融仪被配置为接收所述扼流环的温度信息，并调节所述冷却管内冷切介质的流量。
[0016]本专利技术带来的有益效果如下：
[0017]本专利技术通过控制微波消融针热场的中心温度上升速率，保护消融针表面涂层的保护性能和机械强度性能，使得涂层不容易产生脱落现象。
附图说明
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0019]图1是本专利技术消融针内部结构示意图。
[0020]图2是扼流环和同轴电缆的辐射区的位置示意图。
[0021]图3是本专利技术消融针结构示意图。
[0022]图4是对比实验的结果示意图。
[0023]图5A是80W升温曲线图
[0024]图5B是100W升温曲线图
[0025]附图标记：1、针头；2、微波辐射器；3、同轴电缆；4，消融针；5、冷却管；6、卡槽；7、针杆；8、定位圈；9、冷却液箱前套；10、冷却液箱后套；11、测温元器件；12、出水接头；13、进水接头；14、微波接口；15、测温接口；16、出水管；17、进水管；18、手柄；19、扼流环。
具体实施方式
[0026]正如
技术介绍
里所说，微波消融针内的冷却管从手柄延伸至针头，使冷却介质能够迂回至微波辐射器前端。为了提高消融范围的准确性，抑制微波反向逃逸，获得较圆的消融区，现有技术中往往在同轴电缆上施加扼流环(习惯上也称为微波定向环)，扼流环需要置入陶瓷针头内。在消融肿瘤时，需要将热场中心温度快速上升起来才能向周围进行辐射，扼流环至于针杆内部时，需要将微波辐射器处的冷却介质的温度先升高，然后热量才能向周围快速辐射，而冷却介质在消融过程中一直在进行针杆冷却，所以在扼流环至于针杆内部时，就会导致热场中心温度上升变慢，消融时间变长。此时如果想要将热场中心温度上升变快，如果降低冷却介质的流量就会导致针杆温度变高，可能会损坏针道周边正常组织的温度。如果加大冷却介质的流量，就会导致热场中心温度变得更慢，消融时间变得更长。
[0027]将扼流环置于针头的外侧，此时等于热场中心外移，扼流环的升温速度是最快的，扼流环的热量向周围快速辐射，而冷却介质并没有直接和扼流环接触，这样就很容易利用冷却介质控制整个热场中心温度的升温速率。
[0028]如
技术介绍
中所述，消融的中心区温度需要大于100摄氏度(通常可达到110
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120度)，才能保证消融坏死区的外缘温度达到60摄氏度左右，满足微波消融的温度要求。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波消融针的温度控制方法，其特征在于：包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括利用冷却介质控制所述扼流环的温度。2.一种微波消融针的温度控制方法，其特征在于：包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括利用冷却介质控制所述扼流环的起始温度。3.一种微波消融针的温度控制方法，其特征在于：包括扼流环、以及设置在所述消融针内的冷却管和微波辐射单元，所述扼流环设置在针头的外侧，所述方法包括根据功率变化或者温度变化实时调节冷却介质的流量控制所述扼流环的温度。4.根据权利要求1
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3任一项所述微波消融针的温度控制方法，其特征在于：所述扼流环的长度小于微波辐射单元辐射区的长度。5.根据权利要求1
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4任一项所述微波消融针的温度控制方法，其特征在于：所述扼流环设置在发射天...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，范捷，马振禄，任朦，
申请(专利权)人：南京亿高医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：