[发明专利]一种可清除流体气泡的光纤导管冷却系统

说明书

本发明一种可清除流体气泡的光纤导管冷却系统，包含光纤导管；所述光纤导管仅由光纤和套设于所述光纤外部的套管构成，自所述套管内壁向所述套管轴心方向还延伸设置有若干间隔部，所述光纤、所述套管以及所述间隔部之间形成若干沿所述套管的长度方向延伸的互不相通的间隙，一部分所述间隙形成进水通道，另一部分所述间隙形成出水通道；所述进水通道的一端与所述出水通道的一端连通，所述进水通道的另一端与冷源连通，所述出水通道的另一端用于将所述冷源排出；这种单套管结构形式的光纤导管，使所述光纤和所述套管的同轴性、平直性变得十分容易；本发明还提出一种从冷却液分配系统消除气泡的方法，该方法保证了进入光纤导管内的液体无气泡。

技术领域

本发明属于医疗技术设备的冷却循环设备及冷却液体的分配领域， 尤其是指一种可清除流体气泡的光纤导管冷却系统。

背景技术

肿瘤热疗是继手术、放疗、化疗和免疫疗法之后的第五大肿瘤疗法。 肿瘤热疗的基本原理是利用物理能量加热人体全身或局部，使肿瘤组织 温度上升到有效治疗温度，并持续一定时间，利用正常组织和肿瘤细胞 对温度耐受能力的差异，达到既能使肿瘤细胞凋亡、又不损伤身体正常 组织的治疗目的。当前临床上肿瘤热疗主要采用局部热疗，所用的热源 有：红外线、热水浴、热浴、超声波、射频、微波、激光等。

一方面，无论用哪种热源，都需要精准的控制热源的持续作用时间 和治疗温度。因此，肿瘤热疗装置中通常增设有冷却装置及系统。例如， 在现有的激光消融装置中，冷却设备一般由相互套设的内管和外管构成， 输送光源的设备光纤则位于内管内，所述光纤、所述内管之间形成第一 循环通道，所述内管和所述外管之间形成第二循环通道，且第一循环通 道和第二循环通道可以互连通。

另一方面，肿瘤热疗或激光消融手术中，消融探针设备常常被设计 成具有极细的通道，通道内流通有冷液流体。冷液在流动过程中会产生 很多气泡，当气泡经过光纤发光区域时，会影响光纤的出光效果；随着 气泡数量的增多，又会导致通道的水阻增大和流通不畅的问题，进而影 响了冷却循环设备的冷却效果。例如，在运用激光光纤进行肿瘤的热疗 术中，如果气泡恰好停留或黏连在光纤的发光区域内，则会在很大程度 上影响光纤消融的治疗效果。光纤四周的冷却效果也欠佳。为了解决气 泡问题，在现有技术中，要么在水路中不设置气泡的去除装置，仅通过 冷液不断的循环流动将气泡带出；要么在消融探针的外周固定座上加一 排气阀，但该排气阀的设置位置及空间体积极其有限，在极细小的流通管道内并不能起到有效排出气泡的作用，甚至造成气泡在该排气阀处的 聚集，影响冷却通道的压力环境。

而现有的冷却装置及系统还存在有如下缺陷。

1.光纤、内管及外管的同轴性无法保证，当光纤周围流体的流速增 加时，光纤极易产生晃动，极易导致光纤的出光部位部分或全部的贴合 内管内壁，进而影响激光的热疗效果，甚至导致光纤导管的失效。

2.众所周知，热疗针、消融针等均为极细的长条结构，且鉴于微创 手术的需求，应尽可能的缩小相应冷却装置的体积。然而，现有的冷却 管都需要包含内管和外管2种管型，不利于冷却装置向小型化、便携化的 方向发展。因此，如何进一步缩小冷却装置的体积，使其进入人体或脑 部时，产生的创伤更小、安全性更高，是本领域技术人员急需解决的问 题之一。

3.此外，在冷却过程中，冷源需要在细小的管内进行持续的循环流 动。因流体流速、管内压力和温度变化等因素，冷源在流动时都将不可 避免的产生气泡。而气泡的存在，使得冷液中出现空气与液体的分界面， 从而造成光通过发生折射现象，影响光纤的出光效果，并进一步影响治 疗效果。再者，气泡还可以影响流体的流动特性。当管内气泡增多时，会部分或完全地阻塞冷却循环管道，从而出现冷却效果不佳的情形。此 外，如果流体中积累了大量气泡，既会增大通道的水阻，又会造成冷液 的冷却循环效果，甚至会造成光纤套管的破裂。因此，在消融装置的冷 却系统中，气泡消除亦成为了主要的关注问题。

故，急需一种在冷却能力不变的情况下，体积更小、更稳定的冷却 管结构，以及具有有效消除气泡的冷却液体分配系统。

发明内容