CN110179538B - 一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，属于医疗器械技术领域，包括：柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块，所述电极外套管与电极外套管滑块连接，电极外套管滑块用于带动电极外套管进行轴向运动；所述柔性消融电极穿过电极外套管后与电极滑块连接，电极滑块用于带动柔性消融电极进行轴向运动；通过柔性消融电极和电极外套管的轴向运动可以调整柔性消融电极末端的位置和姿态。本发明提出的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针可以通过电极外套管滑块和电极滑块，带动电极外套管和柔性消融电极进行轴向运动，进而调整消融电极末端在组织中的位置和形态，使得多爪适形消融针在工作时其消融电极能够适应各种形态。

Description

一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针。
背景技术
2015年，全球共计约9050万人患有癌症。每年新增癌症人数约1410万人，死亡人数约880万人，是人类死亡的重要原因。射频消融术作为一种损伤小、恢复快的微创治疗手段是多种癌症治疗的重要治疗方式，例如肺癌、肝癌、***癌、肾癌、乳腺癌等等。
射频消融术的原理是在射频消融针上的消融电极和人体表皮形成回路，利用高频射频电流信号带动人体组织中的离子进行往复震荡，各种离子和其他微粒之间相互摩擦、碰撞产生的热效应杀死肿瘤细胞。
当代肿瘤微创治疗要遵循三大原则：肿瘤控制、器官功能保留和减少并发症。经皮穿刺消融术同样遵循这些原则，例如消融肾肿瘤时要尽可能保留正常肾脏组织和不损伤肿瘤比邻的血管、集合***和肠管等，消融***癌时尽量不损伤尿道***、******神经和直肠等。
目前的消融手术过程耗时长且消融区域不可控。对于分散的小块肿瘤，非规则肿瘤，为了确保对肿瘤区域的消融效果不可避免的会损伤与其相邻的正常的组织。目前射频消融电极包括管式电极、聚合物电极及具有斜作用面的电极等。穿刺针种类较多，包括斜尖针、单面/双面预弯针及组合型针等，相关控制手段包括针底端控制、邻近组织外部控制及套管控制等方法。然而，消融电极在组织内部的运动轨迹不可控，这类器械无法在手术过程中根据需要产生主动的形变以满足非规则肿瘤适形消融的应用要求。
由此可见，现有技术存在无法根据需要产生主动形变的技术问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，由此解决现有技术存在的无法根据需要产生主动形变的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，包括：柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块。
所述电极外套管与电极外套管滑块连接，电极外套管滑块用于带动电极外套管进行轴向运动；
所述柔性消融电极穿过电极外套管后与电极滑块连接，电极滑块用于带动柔性消融电极进行轴向运动；
通过柔性消融电极和电极外套管的轴向运动调整柔性消融电极末端的位置和姿态。
进一步地，柔性消融电极的数量为N*M个，分为独立控制的N组，每组M个消融电极，M≥2，电极外套管的数量为N个，所述电极外套管滑块的数量为N个，电极滑块的数量为N个，一个电极滑块与M个柔性消融电极连接，一个电极外套管滑块与一个电极外套管连接。
进一步地，柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块的数量均为N个，N≥2，每个电极滑块与一个柔性消融电极连接，每个电极外套管滑块与一个电极外套管连接。
进一步地，柔性消融电极的材料为合金材料、半导体材料或者复合材料。
进一步地，滑块与消融电极或电极外套管之间的连接方式为胶水粘连、金属焊接或者塑料固化。
进一步地，多爪适形消融针还包括：内部具有定位结构的刚性穿刺外鞘，刚性穿刺外鞘顶端具有锋利的穿刺头，所述柔性消融电极和电极外套管在刚性穿刺外鞘内周向分布。
进一步地，多爪适形消融针还包括：后端把手，所述刚性穿刺外鞘固定在后端把手上方，固定方式可以采用螺纹固紧、金属焊接或者胶水粘连。
进一步地，多爪适形消融针在工作时，通过对后端把手的推拉带动消融针整体依靠刚性穿刺外鞘产生穿刺和退出运动。
进一步地，多爪适形消融针在工作时，通过对后端把手的扭转带动消融针整体旋转，从而调整柔性消融电极的出针平面。
进一步地，刚性穿刺外鞘的外表面为绝缘涂层。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明提出的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针可以通过电极外套管滑块和电极滑块带动电极外套管和柔性消融电极进行轴向运动，进而调整消融电极末端在组织中的位置和形态，使得多爪适形消融针在工作时其消融电极能够适应各种形态，提升消融疗效，增强边界消融效果。
(2)本发明中当一个电极滑块与M个柔性消融电极连接，并且这M个柔性消融电极位于同一个电极外套管中时，可以通过一个电极外套管滑块与此电极外套管相连，同时控制多个柔性消融电极的出针点，进而实现消融电极的分组单独控制，达到分组适形的效果。
(3)本发明中当每个电极滑块与一个柔性消融电极连接，每个电极外套管滑块与一个电极外套管连接时，可以对每个柔性消融电极和电极外套管的轴向运动程度进行单独且不同的控制，进而达到最理想的适形效果。
(4)本发明中柔性消融电极的材料为合金材料、半导体材料或者复合材料，这样的材料使得柔性消融电极在外力作用下会产生形变，撤去外力后会恢复到原始形状。
(5)本发明在工作时，可以通过对后端把手的推拉带动消融针整体依靠刚性穿刺外鞘产生穿刺和退出运动，通过对后端把手的扭转带动消融针整体旋转，从而调整柔性消融电极的出针平面，通过电极外套管滑块带动电极外套管轴向运动控制柔性消融电极的出针点，通过电极滑块带动柔性消融电极进行轴向运动，完成多爪电极的释放和缩回。由此说明本发明多爪适形消融针可以实现多种运动。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多爪适形消融针的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的多爪适形消融针的刚性穿刺外鞘内部结构示意图；
图3是本发明实施例提供的多爪适形消融针的尖端局部细节示意图；
图4是本发明实施例提供的多爪适形消融针的柔性消融电极、电极外套管以及相应的滑块的配合关系图；
图5是本发明实施例提供的刚性穿刺外鞘和把手的连接结构示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1为柔性消融电极，2为电极外套管，3为刚性穿刺外鞘，4为外鞘固定件，5为后端把手，6为端盖，7为电极滑块，8为电极外套管滑块，3.1为外鞘，3.2为定位管，3.3为穿刺头，3.4为外鞘尾部固定件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，刚性穿刺外鞘3与后端把手5通过外鞘固定件4固接在一起。柔性消融电极1穿过电极外套管2形成滑动配合，整***于刚性穿刺外鞘3内部的定位管3.2中。柔性消融电极与电极滑块7固接，电极外套管和电极外套管滑块8固接，电极滑块、电极外套管滑块可在把手的横梁上滑动，使柔性消融电极、电极外套管产生相应的轴向运动。滑块(电极外套管滑块和电极滑块)分为3组分别带动3组柔性消融电极和电极外套管进行运动。有必要时，可以将柔性消融电极增加数量，以达到更好的消融效果。但是单独控制的消融电极数量太多，会对驱动装置的复杂度带来极大挑战，因此在条件允许情况下，也可以将多个柔性消融电极并为一组控制。柔性消融电极具体数量可根据实际需求拟定，每根柔性消融电极长度可以不一致，预变形曲率可以不一致。
如图2所示，刚性穿刺外鞘3的外鞘3.1内部存在多个周向均匀分布的定位管3.2。定位管3.2前端和穿刺头3.3固接在一起(见图1)，末端和外鞘尾部固定件3.4连接在一起(见图5)。外鞘、定位管、穿刺头、外鞘尾部固定件形成一个整体：刚性穿刺外鞘，为柔性消融电极1以及电极外套管2提供导引和相对定位。
如图3所示，柔性消融电极1穿在电极外套管2中，电极外套管2穿在外鞘3.1内的定位管3.2中。柔性消融电极，由刚度适中、导电性良好的材料构成，包括合金(形状记忆合金等)、半导体材料、复合材料等，其在外力作用下会产生形变，撤去外力后会恢复到原始形状。电极外套管，为尺寸合适的空心套筒，可由合金或不锈钢等材料制作，柔性消融电极可***其中，与其紧密配合，并可沿轴向来回运动。刚性穿刺外鞘，可由合金或不锈钢等材料构成，表面需做绝缘处理并制作上穿刺深度刻度标记。
具体地，柔性消融电极由钛基合金材料制备，柔性消融电极需预弯曲变形，具备适当的刚度，在外力作用下可发生形变，撤去外力后恢复原始形状，其尾端与电极滑块相连。电极外套管由不锈钢材料做成，柔性消融电极可***其中与其紧密配合，其尾端与电极外套管滑块相连。通过控制两种滑块之间的相对位置，可以控制柔性消融电极尖端的释放和收回。刚性穿刺外鞘，是由穿刺头、定位管、外鞘和尾部固接件多个不锈钢零件构成的焊接件，外表面加工有刻度标标记，同时其表面需做绝缘涂层处理。
如图4所示，电极外套管2和柔性消融电极1尾端分别与电极外套管滑块8和电极滑块9连接，连接方式可采用胶水粘连、金属焊接、塑料固化连接等，具体可根据滑块的材料选择。另外滑块的布置方式也可以由平面的方式变为空间圆柱形，平面布置的方式主要是对自动化操控消融针有利。
如图5所示，刚性穿刺外鞘3与把手5之间通过外鞘固定件5固定在一起。柔性消融电极的引线可以直接与刚性外鞘的导电部分相连，然后通过端盖6上的小孔引出，连接在射频能量平台上，用于引起组织内带电荷的离子运动，产生消融所需的温度。
本发明的适形消融针可实现多种运动，具体操控逻辑为：在消融之前，柔性消融电极以及电极外套管均收回在刚性穿刺外鞘中；通过对后端把手的推拉实现前后运动，以调整穿刺的深浅，对后端把手的扭转实现周向旋转，以适配穿刺目标点所需的出针平面；通过电极外套管滑块的轴向运动调整柔性消融电极的出针点(为了避免长杆轴向受力失稳，建议此步骤电极外套管滑块和电极滑块同步运动)；最后通过电极滑块对柔性消融电极的出针深度和位置进行控制。另外当进行电极穿刺时，理论上可以同时对电极外套管进行控制，此时柔性消融电极将在电极外套管和目标组织的综合作用力下调整形态，达到进一步电极穿刺轨迹的控制。消融完成后，首先将柔性消融电极收回到电极外套管中，然后柔性消融电极及其电极外套管同时收回到刚性穿刺外鞘中，最终通过把手将消融针整体退出。
从操作逻辑上讲，本发明可采用一个电极外套管对应多个单独控制的消融电极，在电极外套管从轴向穿刺最深处向外运动的过程中，依次释放规划好的柔性消融电极，每个柔性消融电极释放完成后与组织之间保持相对静止。在这样的操作逻辑下，只需一个电极外套管就能完成柔性消融电极的单独控制，极大的简化了后端驱动模块设计。
本发明提出了一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针。具体的，本发明涉及一种用于开展肿瘤消融治疗的手术器械，所提出的多爪适形消融针上的柔性消融电极在特定的操作逻辑下能够独立地完成对不规则形态肿瘤的边界适形，增强肿瘤消融效果。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，包括：柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块；
所述电极外套管与电极外套管滑块连接，电极外套管滑块用于带动电极外套管进行轴向运动；
所述柔性消融电极穿过电极外套管后与电极滑块连接，电极滑块用于带动柔性消融电极进行轴向运动；
通过柔性消融电极和电极外套管的轴向运动调整柔性消融电极末端的位置和姿态；
所述多爪适形消融针还包括：内部具有定位结构的刚性穿刺外鞘，刚性穿刺外鞘顶端具有穿刺头，所述柔性消融电极和电极外套管在刚性穿刺外鞘内周向分布；后端把手，所述刚性穿刺外鞘固定在后端把手上方。
2.如权利要求1所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述柔性消融电极的数量为N*M个，N≥1，M≥2，电极外套管的数量为N个，所述电极外套管滑块的数量为N个，电极滑块的数量为N个，一个电极滑块与M个柔性消融电极连接，一个电极外套管滑块与一个电极外套管连接。
3.如权利要求1所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块的数量均为N个，N≥2，每个电极滑块与一个柔性消融电极连接，每个电极外套管滑块与一个电极外套管连接。
4.如权利要求1-3任一所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述柔性消融电极的材料为合金材料、半导体材料或者复合材料。
5.如权利要求1-3任一所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述电极外套管与电极外套管滑块以及柔性消融电极与电极滑块之间的连接方式为胶水粘连、金属焊接或者塑料固化。
6.如权利要求1所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述多爪适形消融针在工作时，通过对后端把手的推拉带动多爪适形消融针依靠刚性穿刺外鞘产生穿刺和退出运动。
7.如权利要求1所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述多爪适形消融针在工作时，通过对后端把手的扭转带动多爪适形消融针旋转，从而调整柔性消融电极的出针平面。
8.如权利要求1所述的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，其特征在于，所述刚性穿刺外鞘的外表面为绝缘涂层。
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