一種醫(yī)用溫敏探測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種醫(yī)用溫敏探測裝置，用于解決腫瘤消融治療手術(shù)中可能對健康組織造成熱損傷的問題。該裝置包括：溫敏穿刺探針，用于在射頻穿刺針發(fā)射射頻信號時，探測當(dāng)前與本溫敏穿刺探針接觸的待測組織的溫度，在探測到待測組織的溫度后產(chǎn)生相應(yīng)的溫度信號；轉(zhuǎn)換器，通過第一連接線與溫敏穿刺探針相連，用于將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號；服務(wù)器，通過第二連接線與轉(zhuǎn)換器相連，用于通過第二連接線接收熱電動勢信號，以及將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。采用這種醫(yī)用溫敏探測裝置與射頻穿刺針配合使用，可以減少穿刺次數(shù)，降低病人痛苦，降低對操作者經(jīng)驗的要求，有效預(yù)防消融治療手術(shù)中對健康組織的熱損傷。
【專利說明】 一種醫(yī)用溫敏探測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及腫瘤消融治療【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種醫(yī)用溫敏探測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]射頻消融治療技術(shù)是近十年內(nèi)興起的微創(chuàng)、非手術(shù)治療的醫(yī)療技術(shù)，該技術(shù)目前主要針對甲狀腺良性結(jié)節(jié)或復(fù)發(fā)的惡性腫瘤的治療。
[0003]下面以消融治療甲狀腺結(jié)節(jié)為例詳細(xì)介紹該技術(shù)的原理。
[0004]射頻是指無線電頻率，面對生物體的作用主要是熱效應(yīng)。當(dāng)射頻的電流頻率在200kHz到1200kHz時，會引起組織離子隨電流變化的方向互相摩擦產(chǎn)生熱量。當(dāng)組織局部溫度達(dá)到45°C到50°C之間時，組織會出現(xiàn)脫水，細(xì)胞蛋白質(zhì)變性，細(xì)胞膜崩解的現(xiàn)象；當(dāng)組織局部溫度達(dá)到70°C時，組織發(fā)生凝固性的壞死；當(dāng)組織局部溫度達(dá)到100°C時，組織出現(xiàn)炭化的現(xiàn)象；理想的射頻消融溫度約為72°C，由此可以看出，在對生物體使用射頻消融治療技術(shù)時，若操作不當(dāng)可能會在殺死腫瘤細(xì)胞時，同時對腫瘤旁的健康組織產(chǎn)生一定的損傷。
[0005]具體的，射頻消融治療技術(shù)是利用熱能量的生物學(xué)效能對甲狀腺結(jié)節(jié)進行消融治療，但在消融時產(chǎn)生的熱能量會對甲狀腺結(jié)節(jié)臨近的神經(jīng)、血管或器官等造成損傷，甚至造成其功能喪失。這種在對甲狀腺結(jié)節(jié)進行消融時產(chǎn)生的熱損傷可能會導(dǎo)致甲狀腺結(jié)節(jié)射頻消融治療術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥，例如喉返神經(jīng)、氣管、食管、血管、甲狀腺正常組織或甲狀旁腺等的損傷。
[0006]現(xiàn)在預(yù)防熱損傷的措施主要有以下方法:液體隔離帶法、杠桿撬離法、壓迫浮動法、移動消融技術(shù)以及分次消融法等。但在實施手術(shù)時，熱量是會傳導(dǎo)的，不論是液體隔離帶法，杠桿撬離法等，都不能絕對的預(yù)防熱損傷，分次消融法至少需要兩次手術(shù)對腫瘤組織進行消融，增加了手術(shù)的次數(shù)，同時也增加了患者的痛苦。
[0007]掌握上述在手術(shù)中防止熱損傷的方法，主要操作人員必須具有10年以上的解剖、超聲介入診療的經(jīng)驗。這種射頻消融治療技術(shù)全程在超聲引導(dǎo)下實時施行，采用射頻針對腫瘤細(xì)胞進行熱消融，手術(shù)過程中產(chǎn)生汽化或組織變性等情況常常導(dǎo)致超聲圖像受到干擾或變化，此時，難以確認(rèn)射頻針的準(zhǔn)確位置以及熱消融的范圍，容易造成正常甲狀腺組織、神經(jīng)、血管或器官的損傷。
[0008]消融治療技術(shù)的核心就是高溫或低溫造成腫瘤組織損傷、組織變性或組織壞死，但在實施過程中，同樣會造成正常組織的損傷，導(dǎo)致并發(fā)癥的發(fā)生?，F(xiàn)有的預(yù)防措施是設(shè)置危險評估，用經(jīng)驗規(guī)避并發(fā)癥的發(fā)生，這對經(jīng)驗豐富，如10年從業(yè)經(jīng)歷以上的操作者尚能掌握，但面對大量患者需求，經(jīng)驗豐富的醫(yī)護人員數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這樣長周期的職業(yè)培訓(xùn)不僅費時、費力，也無科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，這可能會增加患者在術(shù)后產(chǎn)生并發(fā)癥的幾率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型技術(shù)方案提供一種醫(yī)用溫敏探測裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在實施射頻消融治療技術(shù)時可能會導(dǎo)致健康組織熱損傷的問題。
[0010]本實用新型技術(shù)方案如下:該裝置包括:溫敏穿刺探針、第一連接線、轉(zhuǎn)換器、第二連接線以及服務(wù)器。其中，溫敏穿刺探針，用于在射頻穿刺針發(fā)射射頻信號時，探測當(dāng)前與本溫敏穿刺探針接觸的待測組織的溫度，在探測到待測組織的溫度后產(chǎn)生相應(yīng)的溫度信號；轉(zhuǎn)換器通過第一連接線與溫敏穿刺探針相連，用于將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號；服務(wù)器通過第二連接線與轉(zhuǎn)換器相連，用于通過第二連接線接收熱電動勢信號，以及將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0011]服務(wù)器還有以下功能:
[0012]1、在通過第二連接線接收熱電動勢信號之后，在將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，將熱電動勢信號進行放大處理。
[0013]2、在確定溫度值大于設(shè)定溫度閾值時，產(chǎn)生報警信息并存儲在本地。
[0014]醫(yī)用溫敏探測裝置在射頻穿刺針發(fā)射射頻信號時，探測當(dāng)前與本溫敏穿刺探針接觸的待測組織的溫度，在探測到待測組織的溫度后產(chǎn)生相應(yīng)的溫度信號；醫(yī)用溫敏探測裝置將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號；醫(yī)用溫敏探測裝置接收熱電動勢信號，以及將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0015]醫(yī)用溫敏探測裝置接收熱電動勢信號之后，在將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，還包括:將熱電動勢信號進行放大處理。
[0016]醫(yī)用溫敏探測裝置計算出溫度值之后，將溫度值進行顯示之前，還包括:
[0017]在確定溫度值大于設(shè)定溫度閾值時，產(chǎn)生報警信息并存儲在本地。
[0018]本實用新型有益效果包括:在進行腫瘤消融治療時，在超聲引導(dǎo)下，將本實用新型中提供的醫(yī)用溫敏穿刺探針插入需要保護的區(qū)域，例如甲狀腺危險三角區(qū)域或重要的器官旁，包括神經(jīng)、血管等，對接觸的健康組織的溫度進行實時測量，保證健康組織的溫度處于正常體溫，一旦組織溫度升高到損傷閾值時，隨即中斷發(fā)射射頻信號，停止射頻治療，從而防止射頻熱消融對健康組織的熱損傷，提高治療效果，降低醫(yī)生操作經(jīng)驗的要求。
[0019]本申請的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本申請的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中病變甲狀腺及喉返神經(jīng)的解剖示意圖；
[0021]圖2為本實用新型醫(yī)用溫敏探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實用新型探測裝置中的的溫敏穿刺探針的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為了給出更嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的預(yù)防熱損傷并發(fā)癥，提高射頻消融治療成功率的實現(xiàn)方案，本實用新型實施例提供了一種醫(yī)用溫敏探測裝置，以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明。
[0024]參閱圖1所示，左邊陰影區(qū)域為甲狀腺上的腫瘤，腫瘤旁邊的黑色區(qū)域為甲狀腺附近的喉返神經(jīng)，在進行射頻消融治療手術(shù)時，通過超聲引導(dǎo)可實時觀測到人體內(nèi)部組織，此時使用射頻穿刺針插入腫瘤組織，射頻穿刺針可使腫瘤組織內(nèi)溫度超過60 V，發(fā)生凝固性壞死，在使腫瘤組織發(fā)熱時，其周圍的組織也會發(fā)熱，若射頻穿刺針的位置靠近喉返神經(jīng)，有可能會造成喉返神經(jīng)熱損傷的手術(shù)并發(fā)癥。
[0025]本實用新型實施例提供一種醫(yī)用溫敏探測裝置，可以有效防止射頻治療時對健康組織的熱損傷問題，以下對該裝置的組成進行詳細(xì)介紹:
[0026]醫(yī)用溫敏探測裝置主要包括:溫敏穿刺探針(I)、第一連接線(2)、轉(zhuǎn)換器(3)、第二連接線(4)以及服務(wù)器(5)。其中，溫敏穿刺探針(1)，在射頻穿刺針發(fā)射射頻信號時，探測當(dāng)前與本溫敏穿刺探針接觸的待測組織的溫度，在探測到待測組織的溫度后產(chǎn)生相應(yīng)的溫度信號。
[0027]轉(zhuǎn)換器(3 )通過第一連接線(2 )與溫敏穿刺探針(I)相連，將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號。
[0028]服務(wù)器(5 )通過第二連接線(4 )與轉(zhuǎn)換器(3 )相連，通過第二連接線(4 )接收熱電動勢信號，以及將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0029]服務(wù)器(5)的功能有:
[0030]1、在通過第二連接線接收熱電動勢信號之后，在將熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，將熱電動勢信號進行放大處理。
[0031]2、在確定溫度值大于設(shè)定溫度閾值時，產(chǎn)生報警信息并存儲在本地。
[0032]參閱圖3所示,溫敏穿刺探針的結(jié)構(gòu)包括:
[0033]雙芯連接線(9)、針柄(8)、針體(7)以及溫度傳感器，其中，針體(7)的一端穿過針柄(8)與針柄形成固定連接，另一端斜切形成針頭(6)，針頭(6)的斜面與針體形成一個小于45度的角，針體為中空結(jié)構(gòu)，溫度傳感器貫穿針體內(nèi)部的空腔；
[0034]溫度傳感器包括兩根不同材質(zhì)的金屬絲，其中，兩根金屬絲的外表面覆蓋有絕緣層，兩根金屬絲其中一端激光點焊形成的焊點作為測量端，測量端固定于針頭端部內(nèi)表面，兩根金屬絲的另一端穿過針體延伸至針柄，分別在針柄內(nèi)與雙芯連接線(9)的兩根線芯連接。
[0035]具體的針柄(8)的形狀為一個圓柱體和一個長方體的組合，在雙芯連接線伸出的一端，針柄的形狀為長方體；在針體伸出的一端，針柄的形狀為圓柱體，圓柱體的底面面積小于與其接觸的長方體的底面面積。針柄上設(shè)置有至少兩條凸楞，凸楞設(shè)置于長方體的外表面。針柄是采用3D打印技術(shù)制作，符合人體工程學(xué)設(shè)計，用來固定針體，且方便使用者拿握，方便穿刺，針柄外表面設(shè)置的凸楞可以避免手指用力時的滑動。
[0036]針頭位于針體的前端，和針體為一體成型，針體采用的材料為不銹鋼lCrl8Ni9Ti，lCrl8Ni9Ti中1、18、9分別代表鉻、鎳、鈦占該不銹鋼材料的百分比，針體和針頭的總長為100毫米，外徑為0.9毫米，且針體的外表面和內(nèi)表面覆蓋有絕緣涂層。該涂層具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑，耐高溫，摩擦系數(shù)極低。外表面涂層使醫(yī)用溫敏穿刺探針不容易受到射頻信號的干擾。針頭和針體內(nèi)表面的絕緣涂層可以使溫度傳感器的測量端與針體絕緣。針頭的斜面與針體形成一個小于45度的角，針頭尖端內(nèi)表面固定連接有溫度傳感器兩根金屬絲激光點焊形成的焊點，該焊點為測量端。
[0037]針頭也為中空結(jié)構(gòu)，尖端內(nèi)側(cè)固定連接有溫度傳感器的兩條金屬絲焊接成的焊點，溫度傳感器為熱電偶元件，熱電偶元件主要由兩根金屬絲組成，分別為銅絲和銅鎳合金絲。這種材料制作的熱電偶元件，使得醫(yī)用溫敏穿刺探針可以測試的溫度范圍從負(fù)的14攝氏度至正的95攝氏度。制造溫敏傳感器的測量端時，先將兩根金屬絲處理潔凈光滑，然后扭接在一起，再采用激光點焊的技術(shù)將端點燒結(jié)在一起，瞬間溫度達(dá)到800余攝氏度，形成光滑、無雜質(zhì)的焊點。這樣處理后的焊點提高了測溫的精度。
[0038]溫度傳感器的銅絲和銅鎳合金絲從針頭貫穿整個中空針體(7)，一端穿過針體延伸至針柄(8)，分別在針柄內(nèi)與雙芯連接線的兩根線芯連接。
[0039]其中，雙芯連接線的兩根線芯分別為銅芯和銅鎳合金芯，兩根線芯外包裹有塑料絕緣層，在塑料絕緣層的外層覆蓋有銅網(wǎng)形成的屏蔽層。溫敏傳感器中的銅絲與雙芯連接線中的銅芯連接，溫敏傳感器中的銅鎳合金絲與雙芯連接線中的銅鎳合金芯連接。該雙芯連接線用于連接溫敏穿刺探針與進行信號處理的服務(wù)器，并向該服務(wù)器傳輸溫敏穿刺探針產(chǎn)生的信號。
[0040]本實用新型實施例中的醫(yī)用溫敏探測裝置是一個實時溫度感應(yīng)記錄、并可以實現(xiàn)危險溫度預(yù)警的裝置。上述服務(wù)器可以為個人電腦，或采用工業(yè)無風(fēng)扇靜音處理的服務(wù)器，觸摸屏為工控電腦觸摸屏，配置為雙核，1.6GHz，內(nèi)存為2G，觸摸屏的尺寸為12.1寸。服務(wù)器內(nèi)部集成的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器為專業(yè)的16位溫度轉(zhuǎn)換器。采用Windows XP軟件平臺，圖形化G語言編程。主要提供實時語音播報，在溫度值大于設(shè)定溫度閾值時，產(chǎn)生報警并通過聲音提示操作者，并且可以記錄歷史溫度，繪制溫度曲線。還可以選擇測溫的時間間隔，以及播報溫度的語言種類。
[0041]本實用新型實施例中提供的醫(yī)用溫敏探測裝置是首次應(yīng)用在甲狀腺結(jié)節(jié)消融治療技術(shù)中的，在未使用本實用新型實施例提供的醫(yī)用溫敏探測裝置前，喉返神經(jīng)的熱損傷發(fā)生率可高達(dá)10%，采用本實用新型實施例提供的醫(yī)用溫敏探測裝置后，無喉返神經(jīng)損傷病例的發(fā)生。
[0042]綜上，本實用新型實施例提供的方案可以在進行腫瘤消融治療時，在超聲引導(dǎo)下，將本實用新型中提供的醫(yī)用溫敏穿刺探針置入需要保護的區(qū)域，例如甲狀腺危險三角區(qū)域或重要的器官旁，包括神經(jīng)、血管等，對接觸的健康組織的溫度進行實時測量，保證健康組織的溫度處于正常體溫，一旦組織溫度升高到損傷閾值時，隨即中斷發(fā)射射頻信號，停止射頻治療，從而防止射頻熱消融對健康組織的熱損傷。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)用溫敏探測裝置，其特征在于，該裝置包括: 溫敏穿刺探針(I)、第一連接線(2)、轉(zhuǎn)換器(3)、第二連接線(4)以及服務(wù)器(5)，轉(zhuǎn)換器(3 )通過第一連接線(2 )與所述溫敏穿刺探針(I)相連，用于將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號；服務(wù)器(5 )通過第二連接線(4 )與所述轉(zhuǎn)換器(3 )相連，用于通過所述第二連接線接收熱電動勢信號，以及將所述熱電動勢信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，并計算出溫度值，將所述溫度值進行顯示。
【文檔編號】A61B18/12GK204091955SQ201420565814
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】余建軍, 殷明 申請人:余建軍