一種醫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用溫敏探測裝置，用于解決腫瘤消融治療手術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射射頻信號時，探測當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生相應的溫度信號；轉換器，通過第一連接線與溫敏穿刺探針相連，用于將溫度信號轉換為熱電動勢信號；服務器，通過第二連接線與轉換器相連，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過模數轉換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。采用這種醫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，降低病人痛苦，降低對操作者經驗的要求，有效預防消融治療手術中對健康組織的熱損傷。
【專利說明】 一種醫用溫敏探測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及腫瘤消融治療【技術領域】，尤其涉及一種醫用溫敏探測裝置。

【背景技術】
[0002]射頻消融治療技術是近十年內興起的微創、非手術治療的醫療技術，該技術目前主要針對甲狀腺良性結節或復發的惡性腫瘤的治療。
[0003]下面以消融治療甲狀腺結節為例詳細介紹該技術的原理。
[0004]射頻是指無線電頻率，面對生物體的作用主要是熱效應。當射頻的電流頻率在200kHz到1200kHz時，會引起組織離子隨電流變化的方向互相摩擦產生熱量。當組織局部溫度達到45°C到50°C之間時，組織會出現脫水，細胞蛋白質變性，細胞膜崩解的現象；當組織局部溫度達到70°C時，組織發生凝固性的壞死；當組織局部溫度達到100°C時，組織出現炭化的現象；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時，若操作不當可能會在殺死腫瘤細胞時，同時對腫瘤旁的健康組織產生一定的損傷。
[0005]具體的，射頻消融治療技術是利用熱能量的生物學效能對甲狀腺結節進行消融治療，但在消融時產生的熱能量會對甲狀腺結節臨近的神經、血管或器官等造成損傷，甚至造成其功能喪失。這種在對甲狀腺結節進行消融時產生的熱損傷可能會導致甲狀腺結節射頻消融治療術后出現并發癥，例如喉返神經、氣管、食管、血管、甲狀腺正常組織或甲狀旁腺等的損傷。
[0006]現在預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、移動消融技術以及分次消融法等。但在實施手術時，熱量是會傳導的，不論是液體隔離帶法，杠桿撬離法等，都不能絕對的預防熱損傷，分次消融法至少需要兩次手術對腫瘤組織進行消融，增加了手術的次數，同時也增加了患者的痛苦。
[0007]掌握上述在手術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、超聲介入診療的經驗。這種射頻消融治療技術全程在超聲引導下實時施行，采用射頻針對腫瘤細胞進行熱消融，手術過程中產生汽化或組織變性等情況常常導致超聲圖像受到干擾或變化，此時，難以確認射頻針的準確位置以及熱消融的范圍，容易造成正常甲狀腺組織、神經、血管或器官的損傷。
[0008]消融治療技術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，導致并發癥的發生。現有的預防措施是設置危險評估，用經驗規避并發癥的發生，這對經驗豐富，如10年從業經歷以上的操作者尚能掌握，但面對大量患者需求，經驗豐富的醫護人員數量還遠遠不夠，這樣長周期的職業培訓不僅費時、費力，也無科學、嚴謹的質控標準，這可能會增加患者在術后產生并發癥的幾率。


【發明內容】

[0009]本實用新型技術方案提供一種醫用溫敏探測裝置，用以解決現有技術中存在實施射頻消融治療技術時可能會導致健康組織熱損傷的問題。
[0010]本實用新型技術方案如下:該裝置包括:溫敏穿刺探針、第一連接線、轉換器、第二連接線以及服務器。其中，溫敏穿刺探針，用于在射頻穿刺針發射射頻信號時，探測當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生相應的溫度信號；轉換器通過第一連接線與溫敏穿刺探針相連，用于將溫度信號轉換為熱電動勢信號；服務器通過第二連接線與轉換器相連，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過模數轉換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0011]服務器還有以下功能:
[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過模數轉換之前，將熱電動勢信號進行放大處理。
[0013]2、在確定溫度值大于設定溫度閾值時，產生報警信息并存儲在本地。
[0014]醫用溫敏探測裝置在射頻穿刺針發射射頻信號時，探測當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生相應的溫度信號；醫用溫敏探測裝置將溫度信號轉換為熱電動勢信號；醫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過模數轉換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0015]醫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過模數轉換之前，還包括:將熱電動勢信號進行放大處理。
[0016]醫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定溫度閾值時，產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，在超聲引導下，將本實用新型中提供的醫用溫敏穿刺探針插入需要保護的區域，例如甲狀腺危險三角區域或重要的器官旁，包括神經、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，降低醫生操作經驗的要求。
[0019]本申請的其它特征和優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點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現有技術中病變甲狀腺及喉返神經的解剖示意圖；
[0021]圖2為本實用新型醫用溫敏探測裝置的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型探測裝置中的的溫敏穿刺探針的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為了給出更嚴謹科學的預防熱損傷并發癥，提高射頻消融治療成功率的實現方案，本實用新型實施例提供了一種醫用溫敏探測裝置，以下結合說明書附圖對本實用新型的優選實施例進行說明。
[0024]參閱圖1所示，左邊陰影區域為甲狀腺上的腫瘤，腫瘤旁邊的黑色區域為甲狀腺附近的喉返神經，在進行射頻消融治療手術時，通過超聲引導可實時觀測到人體內部組織，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溫度超過60 V，發生凝固性壞死，在使腫瘤組織發熱時，其周圍的組織也會發熱，若射頻穿刺針的位置靠近喉返神經，有可能會造成喉返神經熱損傷的手術并發癥。
[0025]本實用新型實施例提供一種醫用溫敏探測裝置，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介紹:
[0026]醫用溫敏探測裝置主要包括:溫敏穿刺探針(I)、第一連接線(2)、轉換器(3)、第二連接線(4)以及服務器(5)。其中，溫敏穿刺探針(1)，在射頻穿刺針發射射頻信號時，探測當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生相應的溫度信號。
[0027]轉換器(3 )通過第一連接線(2 )與溫敏穿刺探針(I)相連，將溫度信號轉換為熱電動勢信號。
[0028]服務器(5 )通過第二連接線(4 )與轉換器(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過模數轉換，并計算出溫度值，將溫度值進行顯示。
[0029]服務器(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過模數轉換之前，將熱電動勢信號進行放大處理。
[0031]2、在確定溫度值大于設定溫度閾值時，產生報警信息并存儲在本地。
[0032]參閱圖3所示,溫敏穿刺探針的結構包括:
[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，針體為中空結構，溫度傳感器貫穿針體內部的空腔；
[0034]溫度傳感器包括兩根不同材質的金屬絲，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。針柄上設置有至少兩條凸楞，凸楞設置于長方體的外表面。針柄是采用3D打印技術制作，符合人體工程學設計，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，摩擦系數極低。外表面涂層使醫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]針頭也為中空結構，尖端內側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，使得醫用溫敏穿刺探針可以測試的溫度范圍從負的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將端點燒結在一起，瞬間溫度達到800余攝氏度，形成光滑、無雜質的焊點。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器，并向該服務器傳輸溫敏穿刺探針產生的信號。
[0040]本實用新型實施例中的醫用溫敏探測裝置是一個實時溫度感應記錄、并可以實現危險溫度預警的裝置。上述服務器可以為個人電腦，或采用工業無風扇靜音處理的服務器，觸摸屏為工控電腦觸摸屏，配置為雙核，1.6GHz，內存為2G，觸摸屏的尺寸為12.1寸。服務器內部集成的模數(A/D)轉換器為專業的16位溫度轉換器。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，在溫度值大于設定溫度閾值時，產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用溫敏探測裝置是首次應用在甲狀腺結節消融治療技術中的，在未使用本實用新型實施例提供的醫用溫敏探測裝置前，喉返神經的熱損傷發生率可高達10%，采用本實用新型實施例提供的醫用溫敏探測裝置后，無喉返神經損傷病例的發生。
[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，在超聲引導下，將本實用新型中提供的醫用溫敏穿刺探針置入需要保護的區域，例如甲狀腺危險三角區域或重要的器官旁，包括神經、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。
【權利要求】
1.一種醫用溫敏探測裝置，其特征在于，該裝置包括: 溫敏穿刺探針(I)、第一連接線(2)、轉換器(3)、第二連接線(4)以及服務器(5)，轉換器(3 )通過第一連接線(2 )與所述溫敏穿刺探針(I)相連，用于將溫度信號轉換為熱電動勢信號；服務器(5 )通過第二連接線(4 )與所述轉換器(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過模數轉換，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 優先權日:2014年9月29日
【發明者】余建軍, 殷明 申請人:余建軍