[发明专利]靶向区温度均匀的冷冻消融用冷刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种靶向区温度均匀的冷冻消融用冷刀，尤其是一种用来增大靶向区处刀壁的温度均匀性，提高靶向区外壁和肿瘤组织的传热效率，冰球快速增长，缩短单次手术冷冻消融时间，减轻患者痛苦及医疗风险，提高手术安全性的肿瘤冷冻消融用冷刀，同时控制靶向区温度分布，实现冰球形状的变化，极大满足临床需要。

背景技术

2010年，恶性肿瘤已经成为世界上致死率最高的疾病。如果不采取行动，预计2030年全世界将有2600万新增病例，死亡人数达到1700万人。因只有大约20％左右的肿瘤患者能够接受外科切除手术，冷冻消融、射频消融、微波、激光热疗等肿瘤微创治疗技术正成为当代临床医学发展的前沿，冷冻消融是其中一种具有代表意义的技术。其主要通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成肿瘤细胞的不可逆损伤甚至坏死。冷冻消融对肿瘤细胞的杀伤机制是：细胞脱水和皱缩；细胞内冰晶形成的机械损伤；细胞电解质毒性浓缩和PH值改变；细胞膜蛋白质成分变性；血流淤积和微血栓形成；以及免疫效应等。冷冻消融不仅手术创伤小，而且具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高等优点，深受广大医生与患者的好评。

目前已经问世的冷冻消融系统主要分为两大类：一类是液氮系统冷刀，利用物质由液体变成气体时需要吸收大量的汽化潜热的原理使组织快速降温，可以看做第一代冷刀；另一类是气体节流系统冷刀，是目前临床应用的主流，利用高压气体流经小孔绝热节流时温度的变化，完成冷冻消融的降复温治疗过程，代表产品为氩氦刀，可以看做第二代冷刀。上海导向医疗系统有限公司开发的氮气节流冷刀是在前二代冷刀的基础上优化改进的第三代冷刀。但上诉三代冷刀均存在以下缺点：冷刀工作时，高压气体通过单一小孔绝热节流，瞬间液化，冷冻前期，气体在流经靶向区时，通过靶向区的不锈钢管刀壁和肿瘤组织换热，温度逐渐升高，致使靶向区轴向温度相差很大(约80℃)，冰球形状刀尖部位直径大、后端直径小的梨椭圆型；冷冻末期，刀尖处形成致密冰层，该处冷量消耗较小、冷量后移，致使靶向区外壁轴向温差趋于均匀(约10℃)，无形中延长了冷冻消融时间；靶向区轴向温差过大降低有效消融区域，致使部分区域的肿瘤细胞由于温度偏高不能被完全灭活，增大患者痛苦并加重了医疗风险。

发明内容

本发明是要解决冷冻消融术中冷刀靶向区轴向温度差大，靶向区和肿瘤组织换热效果差，冷冻消融时间长的技术问题，而提供一种靶向区温度均匀冷冻消融用冷刀，该冷刀靶向区内 部的J-T槽上开有一个或多个小孔。通过在冷刀靶向区内部J-T槽上开小孔的优化设计，多点冷源有效的减小冷刀靶向区轴向温差，提高靶向区和肿瘤组织的换热效果，冰球快速增长，缩短冷冻消融时间，并能满足临床上大冰球的需要；此外，通过小孔数量、孔径及位置的变化，可以控制冷刀靶向区的温度分布，一定程度上控制冰球的形状，临床上适应不同形状的肿瘤，达到最大程度灭活肿瘤组织而尽量少的冻伤正常组织的目的，保证手术有效性的同时减少对患者脏器正常功能的损害，提高手术安全性。

为了解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案是：一种靶向区温度均匀的冷冻消融用冷刀，所述冷刀的靶向区内部设有J-T槽，J-T槽上开有小孔。

所述J-T槽开的小孔数量≥1，所述小孔形状为椭圆形或者圆形或者矩形。所述J-T槽顶部为封闭口或敞开口。多个所述小孔分布在同一直线上或按一定夹角旋转布置，通过对小孔数量、孔径及位置的变化，可以控制靶向区的温度分布，辅以冷冻消融时间的控制实现冰球形状的变化。

本发明的有益效果是：

1.在冷刀刀头内部J-T槽开小孔，减小冷刀靶向区轴向温差，提高靶向区和肿瘤组织的换热效果，缩短冷冻消融时间。

2.通过小孔数量、孔径及位置的变化，可以控制冷刀靶向区的温度分布，一定程度上控制冰球的形状。

本发明通过在冷刀刀头内部J-T槽开小孔优化设计，多点冷源有效的减小冷刀靶向区轴向温差；加大了靶向区和肿瘤组织的传热温差，提高靶向区和肿瘤组织的换热效果；靶向区轴向温差减小，冰球快速增长，缩短冷冻消融时间，满足临床上大冰球的需要；此外，通过小孔数量、孔径及位置的变化，可以控制冷刀靶向区的温度分布，一定程度上控制冰球的形状，临床上适应不同形状的肿瘤，达到最大程度灭活肿瘤组织而尽量少的冻伤正常组织的目的，保证手术有效性的同时减少对患者脏器正常功能的损害，提高手术安全性。

附图说明

图1是本发明的冷刀刀头内部J-T槽开小孔的剖视图；

图2是本发明的冷刀刀头内部J-T槽旋转开小孔且顶部封口的剖视图；