CN111643187B - 基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，包括外部套管、内部套管、循环管路、导光光纤、支撑件和电导传感器；内部套管位于外部套管内部，内部套管和外部套管间形成夹层；内部套管内充满导电液体；导光光纤置于内部套管内，导光光纤远端从所述内部套管远端穿出，导光光纤近端位于所述内部套管近端内；外部套管与所述内部套管之间设有支撑件，支撑件将夹层分为连通的两部分并在外部套管近端内形成回流腔；外部套管远端设置有冷却介质出口与冷却介质进口，冷却介质出口与冷却介质进口与回流腔连通，构成循环管路；冷却介质出口处设有电导传感器。该装置可以简单且及时的防止过高的温度烧毁外部套管及组织焦化。

Description

基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置

技术领域

本发明涉及医疗器械，特别涉及一种基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置。

背景技术

高热可以杀死组织，导致不可逆的损伤。如采用热消融技术杀死癌细胞，但受因于加热技术及医学工程的发展致使热治疗肿瘤的效果差强人意。近年来光纤及医学工程得到了长足的发展，使得光纤可以精准直达病灶，利用激光致热，杀死癌细胞。激光消融技术通常使用大功率激光，经由光纤传输到需要消融的组织内部。如公开号为CN206403856U的中国专利公开了一种带测温装置的激光消融穿刺针。具体地，该激光消融穿刺针包括针杆、针座、针芯以及测温装置；针杆与针座固定连接；针芯位于针杆内部，所述针杆在所述针芯被拨出后能够再置入激光光纤以发射激光消融肿瘤或肿块；针杆还设有供该测温装置活动的通道，测温装置位于通道内，自由进出通道；该激光消融穿刺针在第一状态下，测温装置从通道伸出针杆的侧壁进入人体内部，在消融状态时实时侦测消融灶周围的温度；该激光消融穿刺针刺在第二状态下，测温装置缩回到所述通道内。如公开号为CN108836477A的中国专利公开了基于磁共振导引的激光热疗装置和系统，包括：工作站、激光消融设备和微创手术光纤组件；工作站用于根据病人的术前病灶数字影像生成手术方案，将手术方案发送至激光消融设备，在术中利用磁共振温度成像技术融合生成病灶区域的实时温度图像，通过病灶以及周边健康组织的温度数值，实时调控激光功率和冷却功率；激光消融设备用于产生并调节激光，驱动并控制冷却间质的循环；微创手术光纤组件利用激光和冷却间质对病症治疗中的规则或非规则肿瘤进行精准适形消融和冷却手术组件及周边组织。

影响激光消融技术治疗效果的一个主要因素为温度。故需要对组织温度进行控制，过快过高的升温会烧毁传输光纤和焦化周边消融组织。过低的温度无法达到疗效。所以在治疗过程中需要实时监控温度，控制能量及冷却装置以达到最优的疗效。对于光纤近端通常采用封闭循环的冷凝液体或气体实现降温。而且当温度过高时，循环冷凝液体或气体可能因密封管道发生破损导致泄漏，造成严重后果。但通过磁共振温度成像技术监控温度时，会有几秒钟的延时，不能够真正做到实时的监控温度；当采用温度传感器来进行测温控制，可能会影响到磁共振的成像，以及增大套管的体积。因此，如何避免因温度太高导致装有冷却介质的管道破裂是目前本领域需要解决的技术问题。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，可以简单且及时的防止过高的温度烧毁外部套管及组织焦化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述冷凝管防漏装置包括外部套管、内部套管、循环管路、导光光纤、支撑件和电导传感器；所述内部套管直径小于所述外部套管内径，所述内部套管位于所述外部套管内部，所述内部套管和所述外部套管间形成夹层；所述内部套管内充满导电液体；所述导光光纤直径小于内部套管内径且置于内部套管内，所述导光光纤近端位于所述内部套管近端内；所述外部套管与所述内部套管之间设有支撑件，所述支撑件将所述夹层分为连通的两部分并在所述外部套管近端内形成回流腔；所述外部套管远端设置有冷却介质出口与冷却介质进口，所述冷却介质出口与所述冷却介质进口与所述回流腔连通，构成循环管路；所述冷却介质出口处设有电导传感器。

在本发明中，“近端”是指靠近组织的一端，“远端”是指远离组织的一端。

其中，所述支撑件外侧贴靠所述外部套管内侧，所述支撑件内侧贴靠所述内部套管外侧。所述内部套管为一密闭管腔，所述导光光纤近端被密封于所述内部套管内。在所述内部套管无破损情况下所述导电液体被密封于所述内部套管内。所述冷却介质出口处设有电导检测腔室，所述电导传感器位于检测腔室内部。

优选的，所述外部套管近端为石英材料或者为蓝宝石材料。其中，外部套管整体可以为石英材料。

优选的，所述装置还包括固定基座，所述导光光纤的远端、所述外部套管的远端和所述内部套管的远端通过螺旋锁紧装置固定连接在固定基座上。

优选的，所述内部套管的材质为热解材料，当所述导光光纤超出设定工作温度时，发生分解，释放所述内部套管中的导电液体。进一步优选的，所述内部套管的材质包括但不限于医用PC材料。

优选的，所述液体冷却介质为纯化水。

优选的，所述内部套管内充满导电液体包括但不限于20％以上浓度的盐水。进一步优选的，所述导电液体为饱和浓度盐水。

优选的，所述支撑件为“一”字形。

优选的，所述冷却介质出口与所述冷却介质进口位于所述支撑件两侧。

优选的，所述纯化水一次性通过所述循环管路。

更优选的，所述纯化水在所述循环管路中循环流动。

优选的，所述冷却介质进口处设有电导传感器。冷却介质进口处设有电导检测腔室，电导传感器位于电导检测腔室内。当冷却介质出口处和冷却介质进口处均设有电导传感器时，两个电导传感器获取数据的差值可用于对电导值进行校准。

所述电导传感器通过连接导线外联到外部闭环控制电路中。

所述导光光纤远端从所述内部套管远端穿出后连接至激光器，所述激光器通过外部闭环控制电路实现开合。

所述冷却介质出口和冷却介质进口连接至流体驱动装置，所述流体驱动装置通过外部闭环控制电路实现开合。流体驱动装置可以为蠕动泵。

优选的，所述外部闭环控制电路与控制端(如电脑、手机等移动端)相连接，控制端根据外部闭环控制电路传输的电导传感器的数据来控制蠕动泵和激光器的开合。

同现有技术相比较，本发明的优点在于：

本发明通过在导光光纤外增加内部套管，在内部套管内充满导电液体并设置电导传感器的方式来控制激光器：当导光光纤超出工作温度时，内部套管发生分解，释放内部导电液体，电导传感器检测到电导变化，终止激光器工作，从而可以有效和及时防止过高的温度烧毁外部套管及组织焦化。

附图说明

图1为实施例1提供的冷凝管防漏装置的部分结构示意图；

图2为实施例1提供的冷凝管防漏装置的部分结构示意图；

图3为实施例2提供的冷凝管防漏装置的部分结构示意图；

图4为实施例1提供的冷凝管防漏装置的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

为了更加清楚地描述本发明的冷凝管的结构，此处限定术语“近端”和“远端”，上述术语为介入医疗器械领域的惯用术语。具体而言，“近端”是指靠近组织的一端，“远端”是指远离组织的一端。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置包括外部套管1、内部套管2、循环管路3、导光光纤4、支撑件5、固定基座6和电导传感器7。

内部套管2直径小于外部套管1内径，内部套管2位于外部套管1内部，内部套管2和外部套管1间形成夹层。其中，内部套管2内充满导电液体，在内部套管2无破损情况下导电液体被密封于内部套管2内。

支撑件5外侧贴靠外部套管1内侧，支撑件5内侧贴靠内部套管2外侧。支撑件5将夹层分为连通的两部分并在外部套管1近端内形成回流腔31。外部套管1远端还设置有出水口11与进水口12，出水口11与所述进水口12与回流腔31连通，构成循环管路3，负责冷却介质的出入。

导光光纤4直径小于内部套管2内径且置于内部套管2内。导光光纤4近端位于内部套管2近端内。内部套管2为一密闭管腔，导光光纤4远端从内部套管2远端穿出，即导光光纤4近端被密封于内部套管2内。出水口12处含有电导检测腔室，电导传感器7位于检测腔室内部。

导光光纤4的远端、外部套管1的远端和内部套管1的远端通过螺旋锁紧装置固定连接在固定基座6上。

在本实施例中，外部套管的材质为石英材料，内部套管的材质为医用PC材料，冷却介质为纯化水，导电液体为饱和浓度盐水。

在本实施例中，支撑件5为呈“一”字形，如图1和图2中的A方向的视图。

在本实施例中，冷却介质为一次性通过循环管路3，如图2所示，进水口12与出水口11分别连接一个储存器112、111，用于储存与回收纯化水。

在本实施例中，如图4所示，电导传感器7通过连接导线外联到外部闭环控制电路中；导光光纤4远端从内部套管2远端穿出后连接至激光器，激光器通过外部闭环控制电路实现开合；冷却介质出口11和冷却介质进口12连接至蠕动泵，蠕动泵通过外部闭环控制电路实现开合。当温度超过设定工作温度时，内部套管2分解，电导传感器检测到电导变化时，外部闭环控制电路将电导变化传输到控制端并根据控制端的指示控制蠕动泵和激光器的开合。

实施例2

如图3所示，与实施例1提供的装置不同的是，出水口11的储存器111带有降温装置1111。进水口12的储存器112与出水口11的储存器111通过导管连接。当纯化水流入出水口11的储存器111时，纯化水被降温装置1111降温，通过导管回流入进水口12的储存器112中，使得纯化水在循环管路3中循环流动。

实施例3

在本实施例中，与实施例1提供的装置不同的是，电导检测腔室有两个，分别位于进水口12与出水口11。电导传感器7设置为两个，分别位于两个电导检测腔室内。两个电导传感器7通过连接导线外联到外部闭环控制电路中，外部控制电路根据所述两个电导传感器7获得的数据控制激光器。两个电导传感器7获取数据的差值可用于对电导值进行校准。

最后，应当说明的是，以上所述仅为本发明的较优的实施例而已，并不以此限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述装置包括外部套管、内部套管、循环管路、导光光纤、支撑件和电导传感器；所述内部套管直径小于所述外部套管内径，所述内部套管位于所述外部套管内部，所述内部套管和所述外部套管间形成夹层；所述内部套管内充满导电液体；所述导光光纤直径小于内部套管内径且置于内部套管内，所述导光光纤远端从所述内部套管远端穿出，所述导光光纤近端位于所述内部套管近端内；所述外部套管与所述内部套管之间设有支撑件，所述支撑件将所述夹层分为连通的两部分并在所述外部套管近端内形成回流腔；所述外部套管远端设置有冷却介质出口与冷却介质进口，所述冷却介质出口与所述冷却介质进口与所述回流腔连通，构成循环管路；所述冷却介质出口处设有电导传感器；

其中，所述导光光纤远端从所述内部套管远端穿出后连接至激光器，内部套管的材质为热解材料，当所述导光光纤超出设定工作温度时，发生分解，释放内部导电液体，电导传感器检测到电导变化，终止激光器工作，以防止过高的温度烧毁外部套管及组织焦化。

2.根据权利要求1所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述外部套管近端为石英材料或者为蓝宝石材料。

3.根据权利要求2所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述内部套管的材质包括医用PC材料。

4.根据权利要求1所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述冷却介质为纯化水。

5.根据权利要求1所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述导电液体包括20％以上浓度的盐水。

6.根据权利要求1所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述冷却介质进口处设有电导传感器。

7.根据权利要求1或6所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述电导传感器通过连接导线外联到外部闭环控制电路中。

8.根据权利要求7所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述导光光纤远端从所述内部套管远端穿出后连接至激光器，所述激光器通过外部闭环控制电路实现开合。

9.根据权利要求7所述的基于电导监测闭环反馈控制的激光手术用冷凝管防漏装置，其特征在于，所述冷却介质出口和冷却介质进口连接至流体驱动装置，所述流体驱动装置通过外部闭环控制电路实现开合。