专利名称：用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种肿瘤局部热疗的热疗仪，特别涉及一种可将高温沸水或高温盐水注射到待治疗肿瘤部位而沿程健康组织不受到热损伤和插入损伤的用于局部肿瘤热疗的沸水注入型微细探针型热疗仪。
背景技术：
高温热疗是继放疗、化疗之后的又一重要的肿瘤治疗方法。现已开发出使用各种能量如微波、射频、超声、光等的针对不同部位的局部、区域性深部、肢体和全身等的热疗方法，但尚无一种适于人体各个部位的通用肿瘤热疗机出现。通常，对人体不同部位应采用不同的加热器，才可能达到较为满意的热疗效果。采用无损的热疗方法只是一个理想的愿望，目前只能针对某一部位的肿瘤，不断改进加热技术与装置，使其尽量逼近这一目标。现虽已开发出浅表、腔内、组织间等各种肿瘤热疗机，但在深部或区域性加热方面常难以达到满意的程度。一些典型热疗方法均存在这样那样的不足，如常用的微波热疗仪，由于电磁场的干扰造成必须提高测温要求(测温需要无干扰)，且必须采用防护装置；而其它方式如射频热疗仪、超声热疗仪等，因为无冷水冷却设施容易造成过热疼痛，往往造成待治疗肿瘤尚无任何杀伤效果时健康组织已被烫伤。特别是，这些装置的一个共同点是结构复杂、价格十分昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服上述热疗仪的诸多缺陷，而提供一种结构简单、成本低廉、可用于人体(深部组织、腔道等部位)局部肿瘤热疗的沸水注入型探针型热疗仪。
本发明的技术方案如下本发明提供的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，包括针体和针管两部分；针体由一个圆柱筒形外壳1、一个由带有中心盲孔内腔22的圆柱形前部21和后部法兰23构成的T型内壳2及安装在T型内壳2的中心盲孔内腔22之内并可在中心盲孔内腔22中紧密滑动的活塞式推射杆4组成，活塞式推射杆4为玻璃部件，其前半部为空心杆，后半部柱面上设有刻度，圆柱筒形外壳1的一端固定焊接在T型内壳2的后部法兰23的下端面上，T型内壳2的圆柱形前部21同心地位于圆柱筒形外壳1之内，二者之间的间隙为真空间3，圆柱筒形外壳1的筒壁上设置有抽真空口25以对真空间3实施抽真空；T型内壳2的后部法兰23的上、下端面上和圆柱筒形外壳1的前端面上固定有隔热环7；隔热环7的材质为有机玻璃或泡沫塑料，圆柱筒形外壳1和T型内壳2为不锈钢部件；针管由针管体6和针头61组成，针管体6穿入圆柱筒形外壳1和T型内壳2的前端中心孔固定焊接在针体的前端，针头61由外管14、内管12及固定焊接于针头前端的焊接物15组成，外管14和内管12为后部大、前部小且同心放置的中空微细长形管，之间采用螺纹连接，外管14和内管12之间的间隙为冷却介质通道16，针头61大端面上安装有连接盖板11，连接盖板11的端面上设有分别与低温介质容器连通的冷却介质微型喷管32和与大气相通的冷却介质喷射出口31，焊接物15的前部为带有倾斜面的尖端，其内孔与内管12的中心孔相通，内管12上端与针管体6下端采用螺纹连接或采用耐热塑料管连接；针头6的端部连接有用以监测肿瘤组织温度的热电偶。
本发明提供的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪具有下述优点本发明结构简单、成本低廉、为一种可用于人体深部组织、腔道等部位局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，由于具有对人体组织的微创性甚至完全无创性，并可对肿瘤组织实施大热量施放，治疗效果好，具有较好的临床应用前景。
附图1为本发明的结构示意图；附图2为针头6的结构示意图；附图3为连接盖板11的结构示意图；其中圆柱筒形外壳1 T型内壳2 真空间3活塞式推射杆4 针管体6针头61中心盲孔内腔22 圆柱形前部21 后部法兰23外管14 内管12 焊接物15冷却介质通道16 盖板11 塑料导管10冷却介质微型喷管31 冷却介质喷射出口25焊点18、19 抽真空口25 高温沸水5实施方式下面结合附图和具体实施例进一步描述本发明图1，2为本发明的结构示意图，也是本发明的一个实施例。由图可知，本发明提供的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，包括针体和针管两部分；针体由一个圆柱筒形外壳1、一个由带有中心盲孔内腔22的圆柱形前部21和后部法兰23构成的T型内壳2及安装在T型内壳2的中心盲孔内腔22之内并可在中心盲孔内腔22中紧密滑动的活塞式推射杆4组成，活塞式推射杆4为玻璃部件，其前半部为空心杆，后半部柱面上设有刻度，圆柱筒形外壳1的一端固定焊接在T型内壳2的后部法兰23的下端面上，T型内壳2的圆柱形前部21同心地位于圆柱筒形外壳1之内，二者之间的间隙为真空间3，圆柱筒形外壳1的筒壁上设置有抽真空口25以对真空间3实施抽真空；T型内壳2的后部法兰23的上、下端面上和圆柱筒形外壳1的前端面上固定有隔热环7；隔热环7的材质为有机玻璃或泡沫塑料，圆柱筒形外壳1和T型内壳2为不锈钢部件；针管由针管体6和针头61组成，针管体6穿入圆柱筒形外壳1和T型内壳2的前端中心孔固定焊接在针体的前端，针头61由外管14、内管12及固定焊接于针头前端的焊接物15组成，外管14和内管12为后部大、前部小且同心放置的中空微细长形管，之间采用螺纹连接，外管14和内管12之间的间隙为冷却介质通道16，针头61大端面上安装有连接盖板11，连接盖板11的端面上设有分别与低温介质容器连通的冷却介质微型喷管32和与大气相通的冷却介质喷射出口31，焊接物15的前部为带有倾斜面的尖端，其内孔与内管12的中心孔相通，内管12上端与针管体6下端采用螺纹连接或采用耐热塑料管连接；针头6的端部连接有用以监测肿瘤组织温度的热电偶。
本实施例的各部位均采用圆柱形。其中针体的T型内壳2的中心盲孔内腔22内盛装预先升温的高温沸水5(也可根据治疗需要为高温生理盐水)，针头6的外管14末端加工有外螺纹，内管12加工有内螺纹，外管14和内管12螺纹连接构成针头6；在活塞式推射杆4的作用下，T型内壳2的中心盲孔内腔22内盛装的高温沸水5由针头6下端的焊接件15喷出，进入肿瘤组织。
针体结构如图1所示，其各部分均由不锈钢制做，其圆柱筒形外壳1套在T型内壳2之外，通过T型内壳2的后部法兰23焊接(焊接点18)成一体；针头6穿过圆柱筒形外壳1顶端和T型内壳2的前部圆柱体顶端的中心孔伸出针体外，通过焊接点19焊接密封成为一个统一整体。实际制作时，可先将针头6与T型内壳2按图1焊接在一起，再将其置入圆柱筒形外壳1，调整好彼此间的相对位置，最后在焊接点18、19各处加以焊接；圆柱筒形外壳1和T型内壳2之间间隙形成一个环状空间，该环状空间为真空间3；之所以采用这样的结构是为了达到隔热目的，以防止T型内壳2内高温沸水5的热量传至外部，对医生造成烫伤。为此，本发明在圆柱筒形外壳1的管壁上设有抽真空口25，待圆柱筒形外壳1、T型内壳2及针头6焊接成密封体之后，通过抽真空口25将真空间3抽成真空，即达到较好的隔热性，增强了本发明使用的安全性；圆柱筒形外壳1和T型内壳2的腔壁厚可为0.1-1mm之间，T型内壳2的中心盲孔内腔22直径可在0.5cm到5cm之间，外壳1直径可在1cm到8cm之间，T型内壳2和圆柱筒形外壳1的长度可在2cm至10cm之间；针头6的内管12内径可为0.6mm到5mm之间，而壁厚可为0.1-1mm；此外，本发明还在T型内壳2后部法兰23的上下表面上安装隔热环7(隔热环7用有机玻璃或泡沫塑料等绝热材料制做)，可通过螺栓固紧在一起；在外壳1的下端也粘结固定有隔热环7，由此即可保证其内的热量不致传至外部，影响操作者的安全，并避免高温沸水温度的散热降低而减小肿瘤治疗效果。活塞式推射杆4的外径设计成可在T型内壳2的中心盲孔内腔22的内壁上紧密滑动，而将沸水5推射出去；活塞式推射杆4可由玻璃烧制成；为了达到隔热的目的并减轻重量，活塞式推射杆4可制成前半部中空结构，这一要求采用普通的玻璃加工工艺即可完成。活塞式推射杆4的后部杆壁上刻有刻度线，用以度量喷射出的沸水量。活塞式推射杆4外径可为0.5-5cm，长度则依据内腔高度确定，可为2cm-10cm，其上端的推柄直径可为1cm-2cm。
本发明中，针头61(如图2所示)由内、外管12、14组成，内、外管壁厚可为0.1-1mm，长度可为2cm-20cm，均由不锈钢作成；内管12为中空型微细管，且上端呈渐缩状，渐缩部分长度为2mm-20mm，内径为1mm-20mm，内管12下部为等直径的微细长管，且内径为0.1mm-2mm；外管14与内管12同心，前者将后者包套在内部，二者之间的间隙形成冷却介质通道16，这一设计是为了将冷却介质引入此处，从而避免内管12内的高温沸水将热量传至外壁周围的健康组织。外管14的上端也呈渐缩状，渐缩部分长度为2mm-30mm，内径为3mm-30mm，外管14的下部为等直径的微细长管，且内径为0.3mm-3mm。内、外管12、14由焊接物15焊接固定在一起，内、外管12、14顶部则由连接盖板11连接在一起，且不能留有缝隙；在连接盖板11上布置有2-10个微孔(直径在0.05-2mm之间)，图3上空心圆为微孔31，表示该孔与周围环境相通，而黑色孔32处则加工焊接有不锈钢微型喷管，微型喷管内径为0.05-2mm，壁厚为0.05-1mm，由塑料导管10连接到冷却介质容器上，于是冷却介质容器内的冷却介质在压力泵的推送下，沿微型冷却喷管32喷射到冷却介质通道16中，然后再从连接盖板11上与外界相通的微孔31喷出。微孔31、微型冷却喷管32的数目可不一致，一般后者后者多于后者。依据于不同的冷却介质、流速及其压力大小可以达到不同的冷却效果，这样既使进入内管12中心孔13的沸水5温度很高，但由于外部的冷却介质通道16内冷却介质的隔热和降温作用，沸水的热量不致传到外管14的壁面进入沿程组织，由此即避免对这些部位的健康组织造成烫伤，而另一方面，热量则能从针尖处传给肿瘤组织。这里，冷却介质可选用冷空气、冷氮气及冷却水等，视方便或能否达到降温目的而定。
本发明具有很多优点，首先，高温沸水或高温生理盐水对人体无害，而且最新一些发现表明，采用蒸馏水加注到肿瘤微环境中可增大治疗效果，因而本装置的提出使得将高温蒸馏水注射到病灶部位相当方便；注射的高温沸水量通过活塞式推射杆4容易控制，因而可对不同大小肿瘤灌注相应的沸水量，且可多次加入，加热方式可为连续、脉冲，或其他形式；另一方面，高温沸水介质可选择的种类较多；由于T内腔2的中心肓孔内腔22体积还可根据需要加以制作，因而可以实现不同的加热量；整个治疗过程中热量是封闭在一定空间内的，因此可避免对操作者及病人健康部位造成烫伤。而且由于针体及针头均由不锈钢作成，可以多次长期使用，因为由治疗肿瘤引起的针头污染可通过高温消毒去除。正是基于这些综合因素，本装置的制造成本及价格均极为低廉，且可达到很好的热疗效果，因而相比于一些热疗设备而言，具有一定的竞争性。
以上述实施例为例，使用本发明专利的热疗过程如下1.治疗前对病人作一定处理，如对相应部位予以麻醉等。
2.根据所需要的热量大小，预先在T型内壳2的中心盲孔内腔22内腔加注一定高温沸水或高温盐溶液，从活塞式推射杆4上读出刻度的初始位置，利用活塞式推射杆4推送沸水，在推送高温沸水或高温盐溶液之前应将内管12的中心孔13内的空气排净，以免给人体带来危险。
3.开通压送泵将冷却介质通入微通道16内而对针头进行冷却；完成这些准备工作后，在超声引导下将针头6的外管14插入待治疗的肿瘤部位，并缓慢持续地将T型内壳2的中心盲孔内腔22的高温沸水或高温盐溶液注射到肿瘤，则热疗过程开始，根据需要确定注射水量；在整个注沸水或高温盐溶液的过程中，冷却介质要持续地喷射到微通道16内，以保证热疗安全进行。
4.待沸水或高温盐溶液注射一定时间后，停止灌注；此后视需要再度注射或取出针头；5.密切监测病人的反应，根据情况结束或继续治疗。对于体积较大的肿瘤，也可同时插入多根针头，进行多方位注射，以加大热疗力度。
当沸水由通道13进入人体肿瘤组织时，即将大量热量直接释放给肿瘤组织，从而达到高温治疗肿瘤的目的。根据治疗的要求和组织承受外部水量的多少，可控制注射的沸水数量和注射时间间隔。由此，本发明即可将高温沸水以几乎无损的方式传输到体内深部肿瘤处或一定腔道如消化道、直肠等部位，达到肿瘤热疗的目的。针头末端作成一定的尖锐状，以利进入深部组织，针体和针头可制成不同长度和大小的配合件，因此，本发明适用于不同深度、不同大小的肿瘤热疗用，且由于外径较小，是一个损伤程度非常小的热疗装置。本发明的关键之处还在于引入了微型喷射降温的新概念，实现了对沿途针管壁面的冷却，从而避免了这些部位健康组织受到热损伤，使得注沸水治疗肿瘤的方法真正实用安全。另外，本发明还具有可控温度范围宽、响应速度快、结构简单、成本低廉，操作十分简便等优点，可作为一种极易实现的微型热疗器件。
为达到较好的肿瘤加热效果，还可选择用高温盐溶液。用作本发明的盐类一般应满足如下要求注射到人体内不会造成伤害，浓度合适，比热要大，因而在传递一定的热量时，可使注入量减小，以此提高人体的承受能力。采用沸腾盐水加热肿瘤时，常用的是食用氯化钠溶液，溶液浓度可在1-80％之间。
权利要求
1.一种用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，包括针体和针管两部分；针体由一个圆柱筒形外壳(1)、一个带有中心盲孔内腔(22)的圆柱形前部(21)和后部法兰(23)的T型内壳(2)及安装在T型内壳(2)的中心盲孔内腔(22)之内，并可在盲孔内腔(22)中滑动的活塞式推射杆(4)组成，圆柱筒形外壳(1)的后端固定焊接在T型内壳(2)的后部法兰(23)的下端面上，T型内壳(2)的圆柱形前部(21)同心地位于圆柱筒形外壳(1)之内，二者之间的间隙为真空间(3)；针管由针管体(6)和针头(61)组成，针管体(6)穿入圆柱筒形外壳(1)和T型内壳(2)的前端中心孔固定焊接在针体的前端，针头(61)由外管(14)、内管(12)及固定焊接于针头前端的焊接物(15)组成，外管(14)和内管(12)为后部大、前部小且同心放置的中空微细长形管，外管(14)和内管(12)之间留有冷却介质通道(16)，针头(6)大端面上安装有连接盖板(11)，连接盖板(11)的端面上设有分别与低温介质容器连通的冷却介质微型喷管(32)和与大气相通的冷却介质喷射出口(31)，焊接物(15)的前部为带有倾斜面的尖端，其内孔与内管(12)的中心孔相通，内管(12)上端与针管体(6)下端采用螺纹连接或采用耐热塑料管连接。
2.按权利要求1所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，所述针体的圆柱筒形外壳(1)的筒壁上设置有抽真空口(25)。
3.按权利要求1所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，T型内壳(2)的后部法兰(23)的上、下端面上和圆柱筒形外壳(1)的前端面外及针头(6)外围固定有有机玻璃板制作的隔热环(7)。
4.按权利要求1所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，所述的活塞式推射杆(4)的前半部为空心杆，后半部柱面上设有刻度。
5.按权利要求1所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，所述的圆柱筒形外壳(1)和T型内壳(2)为不锈钢部件。
6.按权利要求1或6所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，所述的活塞式推射杆(4)为玻璃部件。
7.按权利要求1所述的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，其特征在于，所述的针头(6)的端部连接有用以监测肿瘤组织温度的热电偶。
全文摘要
本发明涉及的用于局部肿瘤热疗的沸水注入式探针型热疗仪，包括针体和针管；针体由外壳、带中心盲孔内腔的T型内壳及安装并在中心盲孔内腔中紧密滑动的活塞式推射杆组成，外壳1后端固定焊接在T型内壳后部法兰的下端面上，T型内壳的圆柱形前部同心地位于圆柱筒形外壳之内，二者之间间隙为真空间；针管固定焊接在针体前端，针头由外管、内管及固定于针头前端的焊接物组成，外管和内管之间留有冷却介质通道，针头大端面上安装的连接盖板上设有分别与低温介质容器连通的冷却介质微型喷管和与大气相通的冷却介质喷射出口，焊接物前部带有倾斜面尖端，内孔与内管中心孔相通，具有治疗效果好，升温响应速度快、结构简单、成本低廉，操作简便等优点。
文档编号A61M31/00GK1404800SQ01141788
公开日2003年3月26日 申请日期2001年9月19日 优先权日2001年9月19日
发明者刘静, 桂林, 周一欣 申请人:中国科学院理化技术研究所