專利名稱：一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器的制作方法
技術領域：
本發明屬于醫療設備領域，涉及腫瘤治療領域的儀器，具體涉及一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器。
背景技術：
長期以來，如何有效地消滅腫瘤，是學術界和臨床醫學界競相追求的重大目標。腫瘤熱療與手術切除、化療和放療等腫瘤治療措施相比，所帶來的副作用及傷害性較小，因而被譽為“綠色療法”。腫瘤熱療是通過各種加熱手段提升腫瘤組織及其周圍組織的溫度，當把腫瘤組織加熱到一定溫度時，就可以殺死腫瘤細胞，同時由于正常細胞的耐熱性好于腫瘤細胞，所以同等加熱條件下，不易被燒傷，因而可在一定程度上保護正常組織。然而，傳統腫瘤熱療措施大多存在升溫效果有限、加熱范圍難以適形化、溫度檢測精度低、健康組織可能遭受過熱損害等不利，由此會造成最終的靶向殺傷效率不高，腫瘤細胞出現殘留、轉移和復發等情形。為了突破傳統熱療方法的局限性，研究者提出將納米技術與腫瘤熱療學相結合，通過在腫瘤區域加載納米溶液，借助納米粒子的強化熱傳輸性質來增加腫瘤區域的能量吸收，從而提升腫瘤熱療的效果。一般來說，組織要達到預期目標溫度，在很大程度上取決于此處所加載顆粒的數量及輸運方式。目前，納米顆粒的典型加載方法主要有靜脈、動脈注射或者皮下注射以及直接注射等。通過動脈導管導入，可實現動脈栓塞和熱療雙重效果，而借助靜脈導入，相對來說操作比較簡單，但是靶向性稍差。而且通過血管運輸，不可避免的存在一些不溶性顆粒會導致血管局部循環障礙或者堵塞。直接注射，一方面靶向性比較好，另一方面要達到同樣的治療效果，利用直接注射的方法導入所需要的劑量就遠小于通過動脈或者靜脈導管導入所需要的劑量。在直接注射中，如果是單針注射，由于納米粒子溶液直接注射到組織中后并不會很快的擴散，甚至會受到組織網的阻斷，所以納米顆粒通常會集中在注射點周圍的小范圍內，而造成周圍腫瘤組織因為并未分布納米粒子而沒有達到預定的溫度值；如果改為多個注射針注射，則會對組織造成明顯的介入性機械創傷，在一些情況下還可能在插入體內的過程中對大血管造成創傷，導致明顯出血，對治療康復的不利影響不容忽視，亟待改進。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其可以有效均勻地將納米粒子溶液注射到腫瘤組織中，還可以在注射完納米粒子之后進一步充當腫瘤熱療的加熱探針使用，可以最小穿刺，達到多重治療目的，有利于臨床應用。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，包括一端配置T型塞2的注射內腔5，注射內腔5的另一端外側有內腔凸沿51，注射內腔5外有同軸的注射外腔6，注射外腔6的內徑等于或者略大于注射內腔5的外徑與內腔凸沿51高度之和，注射外腔6靠近T型塞2的一端內側有外腔凸沿61，外腔凸沿61的高度等于或者略小于內腔凸沿51的高度，注射外腔6的另一端為封閉的連接板7，空腔探針8穿過連接板7后針尾位于注射外腔6內，空腔探針8的針體位于貫通的探針外管9中，探針外管9 一端為第一圓柱管體91， 位于注射外腔6外且與注射外腔6同軸，探針外管9的另一端為第二圓柱管體92，第二圓柱管體92的管徑小于第一圓柱管體91的管徑。所述注射內腔5和注射外腔6外有帶有把手的殼體1，殼體1連接到探針外管9的第一圓柱管體91。所述注射外腔6的外側靠近T型塞2 —端螺紋連接旋轉推鈕4，殼體1 上沿旋轉推鈕4滑動的路徑上端有刻度表3。所述空腔探針8的材料為鎳鈦合金等具有記憶功能的合金，針徑為0. 25 0. 6mm, 孔徑為0. 2 0. 5mm，其注射口開在針頭頂端或者針體側壁或者同時開在針頭頂端和針體側壁，空腔探針8的針頭上還可以有熱電偶。所述多個空腔探針8穿過探針外管9后針頭插入到共同的針帽10中。所述探針外管9內側為銅，外側為絕緣材料，其中所述第二管體92的管徑小于連接板7的直徑，所述第一圓柱管體91的長度為空腔探針8長度的1/4 1/2。本發明與現有技術相比具有以下優點1)本發明多彈頭空心探針槍的優點是刺入腫瘤后多個注射針會展開呈傘狀包繞腫瘤，一方面以最小創傷將納米粒子溶液快速均勻的注射到整個腫瘤區域，另一方面這種儀器還可以在注射納米粒子溶液之后當做腫瘤熱療的加熱探針使用，從而避免了介入式治療時造成的二次創傷；2)本發明功能可擴展，所述的多彈頭注射裝置所注射對象并不限于納米溶液，也可以是其他用作治療的藥液，如化療藥物，化學消融溶液等；3)利用本發明可實現諸多復合式治療模式，如納米熱療、熱療+化療等，這將大大提升腫瘤治療的效果；4)利用本發明實現熱療的途徑可以有多種選擇，不限于電加熱，還可為射頻加熱、 激光加熱、微波天線加熱等方式，引用手段多樣，便于因地制宜，根據實際情況確定。
圖1是本發明多彈頭空心探針槍的組成示意圖；圖2是本發明多彈頭空心探針槍槍體的右視圖；圖3是圖1的A-A放大視圖；
圖4是圖1的B-B放大視圖；圖5為多彈頭空心探針槍向體內注射納米粒子實例示意圖；圖6為多彈頭空心探針槍充當介入式探針時進行熱療的實例示意圖；圖7為大腫瘤治療時多彈頭空心探針槍位置變動方式。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的實施方式。如圖1至4所示，本發明為一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，包括一端配置T型塞2的注射內腔5，注射內腔5的另一端外側有內腔凸沿51，注射內腔5 外有同軸的注射外腔6，注射外腔6的內徑等于或者略大于注射內腔5的外徑與內腔凸沿 51高度之和，注射外腔6靠近T型塞2的一端內側有外腔凸沿61，外腔凸沿61的高度等于或者略小于內腔凸沿51的高度，注射外腔6的另一端為封閉的連接板7，空腔探針8穿過連接板7后針尾位于注射外腔6內，空腔探針8的針體位于貫通的探針外管9中，探針外管 9 一端為第一圓柱管體91，位于注射外腔6外且與注射外腔6同軸，探針外管9的另一端第二圓柱管體92。注射外腔6與注射內腔5之間可以滑動，注射外腔6與探針外管9的第一圓柱管體91之間也可以滑動，為便于操作，可以在注射內腔5和注射外腔6外設置帶有把手的殼體1，殼體1連接到探針外管9的第一圓柱管體91，注射外腔6的外側靠近T型塞2 —端有螺紋連接的旋轉推鈕4，旋轉推鈕4穿出殼體1位于其外部，可旋轉控制注射外腔6與注射內腔5之間的滑動或者固定，殼體1上沿旋轉推鈕4滑動的路徑上端還有刻度表3，可以量化控制注射外腔6與探針外管9的滑動距離，進而控制空腔探針8伸出探針外管9的長度。探針外管9內側為銅，外側為絕緣材料，也可全部選用絕緣材料，其第二圓柱管體 92的最大管徑小于連接板7的直徑，第一圓柱管體91的長度可為空腔探針8長度的1/4 1/2，本實施例中第一圓柱管體91的長度為空腔探針8長度的1/4。為便于插入待治療的組織，第二圓柱管體92可以用錐端開口的圓錐管體替代。空腔探針8的材料為鎳鈦合金或者其它具有記憶功能的合金，針體外側可以鍍銅，，針徑為0. 25 0. 6mm，孔徑為0. 2 0. 5mm，其注射口開在針頭頂端或者針體側壁或者同時開在針頭頂端和針體側壁，實現均勻注射，空腔探針8的針頭形狀如圖4所示，可便于插入待治療的組織，空腔探針8的針頭上還可以有熱電偶，實現在治療的同時檢測組織的溫度。在不使用的時候，T型塞2塞住注射內腔5，保證注射內腔5內不會進入雜質，各個空腔探針8穿過探針外管9后針頭插入到共同的針帽10中，保證空腔探針8內不會進入雜質，同時保證良好的收攏效果。在使用本裝置的時候，拔掉T型塞2，將壓送泵12與注射內腔5通過注射連接線 11相連，然后向空腔探針8內注入一些納米粒子溶液，排除空氣，以免插入組織后空氣對人體有害；然后如圖5所示，探針外管9的第二圓柱管體92可方便地插入腫瘤13，推動旋轉推鈕4，釋放空腔探針8，空腔探針8從第二圓柱管體92錐端的開口伸出，由于空腔探針8具有記憶功能，因此它們呈傘狀包繞腫瘤，然后用壓送泵12提供動力，就可以向腫瘤區域注射納米粒子。注射過程中，可以根據治療的要求和組織承受加載納米粒子溶液的多少，設置注射的流速和注射時間，將納米粒子溶液以最小損傷的方式運輸到腫瘤各處，達到增強腫瘤熱療的效果。使用壓送泵12的好處是可以設置注射時的流速和注射時間，而且沒有溶液容量的限制；如果只需要少量納米溶液，也可以在注射腔5內倒入一些納米溶液，然后使用較長的T形塞，手動將納米溶液注射到體內。本發明還可以通過電極連接線14和直流發生器15相連，利用空腔探針加熱腫瘤組織。如圖6所示，直流發生器15的一端連接面積較大的體外電極16，置于皮膚表面，而探針外管9插入腫瘤13，推動推桿外鈕4，多彈頭空腔探針8即作為體內電極伸出電極鞘，在鎳鈦合金形狀記憶功能的作用下，呈傘狀伸出，覆蓋較大范圍的腫瘤區域。體內電極和體外電極16通過人體組織連成閉合回路，由于多彈頭的體內電極的針尖面積小而使得電場能量集中在腫瘤區域，而體外電極16面積大，使得趨向于體外電極的電場能量分散，從而腫瘤區域外組織吸收的電場能量減小。在使用時，體外電極16的數量可為任意，可以根據腫瘤的位置和大小，調整多塊體外電極的位置從而調整體內所產生電場的分布，會更加有利于適形化治療效果。空腔探針8尾端還可以裝有熱電偶，在治療的同時檢測組織的溫度。對于較大的腫瘤，在治療中，可以移動空腔探針8的位置，來擴大治療范圍。變動方式參見附圖7。首先預先設計好穿刺途徑，然后將探針外管插入腫瘤底部附近，如圖7a所示，推動旋轉推鈕4，使多彈頭的空腔探針8呈傘狀插入腫瘤底部，如圖7b所示，治療一段時間后，拉回旋轉推鈕4，收回傘狀的空腔探針8，然后延途徑返回拔出電極一段距離后，再推動旋轉推鈕4，釋放傘狀的空腔探針8，如圖7c和圖7d所示。以上述實施例為參照，本發明的使用過程是這樣的1、首先對病人做一些處理，比如治療區域麻醉等；2、預先設計好穿刺途徑，把注射內腔和壓送泵連接，開通壓送泵將注射器內的空氣排盡，關閉壓送泵。3、完成準備工作后，將探針外管插入腫瘤底部附近推動旋轉推鈕，使多彈頭的空腔探針呈傘狀插入腫瘤底部，開通壓送泵，按照設置好的流速注射納米粒子溶液，注射一段時間后，關閉壓送泵，拔掉與壓送泵的注射連接線，將多彈頭的空腔探針與直流發生器連接，同時直流發生器另一端的體外電極也布置在適當的人體表面，然后開通電源，加熱一段時間后，關閉電源，拉回推桿外鈕，收回傘狀的電極。4、之后延途徑返回拔出電極一段距離后，再推動旋轉推鈕，釋放多彈頭的空腔探針即體內電極，注射納米粒子之后加熱一段時間。如此反復，直到到達腫瘤的頂部。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，包括一端配置T型塞O)的注射內腔(5)，注射內腔(5)的另一端外側有內腔凸沿(51)，注射內腔(5)外有同軸的注射外腔(6)，注射外腔(6)的內徑等于或者略大于注射內腔(5)的外徑與內腔凸沿(51)高度之和，注射外腔(6)靠近T型塞O)的一端內側有外腔凸沿(61)，外腔凸沿(61)的高度等于或者略小于內腔凸沿(51)的高度，注射外腔(6)的另一端為封閉的連接板(7)，空腔探針 ⑶穿過連接板(7)后針尾位于注射外腔(6)內，空腔探針⑶的針體位于貫通的探針外管 (9)中，探針外管(9) 一端為第一圓柱管體(91)，位于注射外腔(6)外且與注射外腔(6)同軸，探針外管(9)的另一端為第二圓柱管體(92)，第二圓柱管體(9 的管徑小于第一圓柱管體(91)的管徑。
2.根據權利要求1所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述注射外腔(6)的外側靠近T型塞⑵一端螺紋連接旋轉推鈕⑷。
3.根據權利要求1或2所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于， 所述注射內腔( 和注射外腔(6)外有帶有把手的殼體(1)，殼體(1)連接到探針外管(9) 的第一圓柱管體(91)。
4.根據權利要求3所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述殼體(1)上沿旋轉推鈕(4)滑動的路徑上端有刻度表(3)。
5.根據權利要求1所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述空腔探針(8)的材料為鎳鈦合金。
6.根據權利要求1或4所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述空腔探針(8)的針徑為0. 25 0. 6mm,孔徑為0. 2 0. 5mm。
7.根據權利要求1或4所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述多個空腔探針(8)的針頭插入到共同的針帽(10)中。
8.根據權利要求1或4所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述空腔探針(8)的注射口開在針頭頂端或者針體側壁或者同時開在針頭頂端和針體側壁。
9.根據權利要求1所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述第二圓柱管體(92)的管徑小于連接板(7)的直徑，第二圓柱管體(92)可用錐端開口的圓錐管體代替，所述第一圓柱管體(91)的長度為空腔探針(8)長度的1/4 1/2。
10.根據權利要求1所述的一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，其特征在于，所述探針外管(9)內側為銅，外側為絕緣材料。
全文摘要
本發明為一種空心管式多彈頭納米腫瘤熱療儀器，包括一端配置T型塞的注射內腔，注射內腔的另一端外側有內腔凸沿，注射內腔外有同軸的注射外腔，注射外腔的內徑等于或者略大于注射內腔的外徑與內腔凸沿高度之和，注射外腔靠近T型塞的一端內側有外腔凸沿，外腔凸沿的高度等于或者略小于內腔凸沿的高度，注射外腔的另一端為封閉的連接板，空腔探針穿過連接板后針尾位于注射外腔內，空腔探針的針體位于探針外管中，探針外管一端為圓柱管體，位于注射外腔外且與注射外腔同軸，探針外管的另一端為錐端開口的圓錐管體；本發明的優點是刺入腫瘤后多個注射針會展開呈傘狀包繞腫瘤，從而避免了介入式治療時造成的二次創傷。
文檔編號A61M5/178GK102188304SQ20101062341
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者劉靜, 王倩 申請人:清華大學