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CN203122580U - 一种超低温冷冻探头 - Google Patents

一种超低温冷冻探头 Download PDF

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刘剑鹏
高金林
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Abstract

本实用新型公开了一种超低温冷冻探头，属于医疗冷冻消融技术领域。所述探头包括探针和手柄，探针和手柄固定连接，探头内部设置有真空隔热管、送气管和热交换管；热交换管设置在手柄的后端部；真空隔热管设置在由探针和手柄前端部构成的空间内；送气管穿过真空隔热管内部延伸至真空隔热管的外部，送气管的输入端与热交换管的输出端连接，送气管的输出端设置有节流孔。本实用新型提供的超低温冷冻探头的探针较细，能够既在保证冷冻效果的同时，又可以减少患者的创伤面，降低了手术的风险；此外，医生可根据病灶的大小，通过调整手柄上的旋转机构来调整冷冻范围，以达到最佳的适应病灶形状，从而避开风险区域。

Description

一种超低温冷冻探头
技术领域
本实用新型涉及医疗冷冻消融技术领域，特别涉及一种超低温冷冻探头。
背景技术
靶向冷冻消融技术已经广泛地应用在临床治疗肿瘤等疾病。现有冷冻探针利用焦耳-汤姆逊原理，将冷冻探针插入要治疗的部位进行治疗，当高压氩气通过探针内部前端的节流孔节流达到快速制冷的目的，当通过高压氦气时可达到快速升温的目的。现有治疗用冷冻探针，例如美国ENDOCARE公司生产的3.4mm直径的探针，由于热交换器是放置在探针前端进行热交换，同时热交换区域即是冷冻区域，这样就限制了探针的粗细，使得探针很难被制造得很细。探针越粗对患者的创伤越大，也提高了手术难度。此外，实际应用中医生需要调整冷冻区域大小以适应病灶的形状，以便避开风险区域，而现有冷冻探针的冷冻区域是固定的，无法实现冷冻区域大小的调整，难以满足对各种大小病灶形状的治疗。
实用新型内容
为了解决现有医用冷冻探针结构过于粗大、冷冻区域无法调整等问题，本实用新型提供了一种超低温冷冻探头，所述探头包括探针和手柄，所述探针和手柄固定连接，所述探头内部设置有真空隔热管、送气管和热交换管；所述热交换管设置在所述手柄的后端部；所述真空隔热管设置在由所述探针和手柄前端部构成的空间内；所述送气管穿过所述真空隔热管内部延伸至所述真空隔热管的外部，所述送气管的输入端与所述热交换管的输出端连接，所述送气管的输出端设置有节流孔。
所述手柄上设置有旋转机构，所述旋转机构连接有可移动的滑块，所述滑块通过牵引钢丝与所述真空隔热管连接；所述真空隔热管外部和所述手柄前端内部分别设置有多个阻挡块，所述阻挡块之间设置有限位弹簧；所述真空隔热管通过所述旋转机构在所述探针内部可移动。
所述旋转机构为具有内螺纹的滑环，所述具有内螺纹的滑环通过丝杠结构连接有可移动的滑块。
所述热交换管外部连接有热电偶，所述热电偶与外部监控设备连接。
所述滑块连接有位置标尺。
所述真空隔热管为夹套管，所述夹套管的夹套为真空。
所述探针的外部设置有金属外壳，所述手柄的外部设置有保温层和塑料外壳。
所述热交换管为带有翅片的螺旋形热交换管。
本实用新型提供的超低温冷冻探头的探针较细，能够既在保证冷冻效果的同时，又可以减少患者的创伤面，降低了手术的风险；此外，医生可根据病灶的大小，通过调整手柄上的旋转机构来调整冷冻范围，以达到最佳的适应病灶形状，从而避开风险区域。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的超低温冷冻探头的内部结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的超低温冷冻探头的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。
实施例1
参见图1，本实用新型实施例提供了一种超低温冷冻探头，该探头包括探针1和手柄10，探针1和手柄10固定连接。其中，探头内部设置有真空隔热管16、送气管5和热交换管14；热交换管14设置在手柄10的后端部；真空隔热管16设置在由探针1和手柄10前端部构成的空间内；送气管穿过真空隔热管16内部延伸至真空隔热管16的外部，送气管5的输入端与热交换管14的输出端连接，送气管5的输出端设置有节流孔。在实际应用中，真空隔热管16为夹套管，其夹套为真空；探针1的外部设置有金属外壳2；手柄10的外部设置有保温层和塑料外壳，塑料外壳位于保温层之外，保温层为热交换区域进行保温，同时还可防止低温传导至手柄外，冻伤使用者；热交换管14可以为带有翅片的螺旋形热交换管。此外，还可以在热交换管14的外部连接一测温热电偶8，热电偶8与外部监控设备连接，以便实时监测探头的工作温度。
在具体使用过程中，高压氩气从进气口17进入，经带有翅片的螺旋形热交换管热交换后进入送气管5，然后到达送气管前端（输出端）的节流孔（焦耳-汤姆逊孔），节流后气体膨胀，由高压氩气变为低压氩气，同时温度会下降30-50度左右，喷射到探针1的尖端，同时使冷冻区域15温度降低。由节流孔喷射出的低温低压氩气经气体回流通路20回流至带有翅片的螺旋形热交换管外，给带有翅片的螺旋形热交换管内流进的高压氩气进行预冷，热交换后，回流氩气释放到大气中。上述热交换过程是个正反馈过程，常温20度的氩气经过节流后，回流气体温度降几十度，同时把新进入的高压氩气冷却，温度下降几十度，这样新进入的低温高压氩气经过节流后再降几十度回流，给后续进入的高压氩气继续降温，在这样的一个正反馈的过程中，冷冻区域15的温度会快速下降至零下150度左右达到极限平衡状态。
在热交换过程中，真空隔热管16的夹套层，也称之为真空隔热层3，起着至关重要的作用。真空隔热层3对回流氩气进行保温，保证回流氩气的低温，只有保证回流氩气的低温才能实现与带有翅片的螺旋形热交换管的热交换；同时又保证了除冷冻区域15以外的探针金属外壳2的区域不降温或极少的降温，这样就保护了探针金属外壳2经过人体的正常组织不会被冻伤，只在冷冻区域15形成低温。这样进入人体的探针内只包含了金属外壳、真空隔热层和送气管，从而可以把探针做得更细，而需要较大空间的带有翅片的螺旋形热交换管放置在手柄10中。
实施例2
参见图2，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例通过在手柄的内部和外部增加适当的控制组件，从而可以很方便地控制冷冻区域的面积，以便适应不同形状的病灶，避开风险区域。本实施例与实施例1的区别，具体表现在：手柄10上设置有旋转机构12，旋转机构12连接有可移动的滑块11，滑块11通过牵引钢丝9与真空隔热管16连接；真空隔热管16的外部和手柄10的前端内部分别设置有阻挡块6和阻挡块4，阻挡块4和阻挡块6之间设置有限位弹簧7。本实施例中，旋转机构12可以为具有内螺纹的滑环，该具有内螺纹的滑环通过丝杠结构连接有可移动的滑块11。除了增加的控制组件以外，本实施例的其他内部结构以及所涉及的氩气换热原理均与实施例1相同，本实施例不再赘述。
在具体使用过程中，通过转动具有内螺纹的滑环，由其内部的丝杠结构带动滑块11沿X轴（如图2所示）方向上滑动，同时牵拉钢丝9也跟着移动，由于牵拉钢丝9与真空隔热管16连接，因此通过旋转具有内螺纹的滑环就可以使真空隔热管的真空隔热层在X轴方向上移动，从而实现对真空隔热管位置的调整。当牵拉钢丝9沿着X轴正方向移动时，通过牵拉钢丝9的拉力使真空隔热层3也沿着X轴的正方向移动；当牵拉钢丝9沿着X轴负方向移动时，在限位弹簧7的弹力作用下，真空隔热层3也会向X轴负方向移动，可以通过与滑块11连接的位置标尺13观察到真空隔热管16的位置变化，即冷冻区域的变化。
在具体使用过程中，设置在真空隔热管16外部的阻挡块6和设置在手柄10的前端内部的阻挡块4共同起到弹簧限位的作用。当牵拉钢丝9被牵拉时，真空隔热层3沿着X轴正方向移动，限位弹簧7被压缩，当真空隔热层3沿着X轴正方向移动到某一个位置停止时，限位弹簧7的弹力与牵拉钢丝9的拉力相等，真空隔热层3的位置被固定。反之，当牵拉钢丝9被释放时，限位弹簧7的弹力使真空隔热层3沿着X轴负方向移动，牵拉钢丝9释放停止时，限位弹簧7的弹力与牵拉钢丝9的拉力相等，真空隔热层3的位置被固定。这种结构可以保证真空隔热层3在X轴方向上连续移动，并且可以随时停留在任意位置，还同时保证了停止后位置的固定不发生自移动。由于真空隔热层3的移动，导致冷冻区域15的面积发生变化，探针1的尖端和探针1的金属外壳都是由金属制成，这样在冷冻区域15内可以将低温传导出去，而有真空隔热层3的探针区域低温不能被传导出去，这样就可以根据患者的病灶的形状大小，通过转动具有内螺纹的滑环来调整冷冻区域15的大小以适应病灶。
本实用新型实施例提供的超低温冷冻探头，通过将体积较大的带有翅片的热交换管后移至手柄中，这样探针前端只有金属外壳、真空隔热层和送气管，使探针能够做得更细，这样能够既在保证冷冻效果的同时，又可以减少患者的创伤面，降低了手术的风险；此外，医生可根据病灶的大小，通过调整手柄上的旋转机构来调整真空隔热管的前后位置（当真空隔热管向探针尖端移动时，冷冻区域变小，反之变大），以实现冷冻范围的调整，方便达到最佳的适应病灶形状，从而避开风险区域。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超低温冷冻探头，所述探头包括探针和手柄，所述探针和手柄固定连接，其特征在于，所述探头内部设置有真空隔热管、送气管和热交换管；所述热交换管设置在所述手柄的后端部；所述真空隔热管设置在由所述探针和手柄前端部构成的空间内；所述送气管穿过所述真空隔热管内部延伸至所述真空隔热管的外部，所述送气管的输入端与所述热交换管的输出端连接，所述送气管的输出端设置有节流孔。
2.如权利要求1所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述手柄上设置有旋转机构，所述旋转机构连接有可移动的滑块，所述滑块通过牵引钢丝与所述真空隔热管连接；所述真空隔热管外部和所述手柄前端内部分别设置有多个阻挡块，所述阻挡块之间设置有限位弹簧；所述真空隔热管通过所述旋转机构在所述探针内部可移动。
3.如权利要求2所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述旋转机构为具有内螺纹的滑环，所述具有内螺纹的滑环通过丝杠结构连接有可移动的滑块。
4.如权利要求3所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述热交换管外部连接有热电偶，所述热电偶与外部监控设备连接。
5.如权利要求4所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述滑块连接有位置标尺。
6.如权利要求1-5中任一所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述真空隔热管为夹套管，所述夹套管的夹套为真空。
7.如权利要求1-5中任一所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述探针的外部设置有金属外壳，所述手柄的外部设置有保温层和塑料外壳。
8.如权利要求1-5中任一所述的超低温冷冻探头，其特征在于，所述热交换管为带有翅片的螺旋形热交换管。
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