一种射频治疗仪探头的制作方法
专利名称：一种射频治疗仪探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频治疗仪探头，尤其适合射频毁损过程中对组织温度变化和组 织参数变化进行实时监测，属于射频毁损治疗器械技术领域。
背景技术：
利用射频探头对生物组织进行热凝固时，要求对目标区域进行彻底热损毁，同时 不能损伤周围正常组织。现有的射频探头安装有热电偶，通过测量目标区域的加热温度，再 利用温度和作用时间来推断凝固的程度，缺少直接进行凝固程度监测的办法。另一个问题 是热电偶是点测量，不能反映整个目标区域的温度分布情况。因此在热剂量的选取上基本 采用经验方法，带有较大不确定性。随着技术的发展人们逐渐采用光学的方法获得生物组织的某些参数，这些参数可 以反映生物组织的某些性质。深入研究得出一些非常有价值的结论同一个生物组织在不 同剂量的热作用下，表现出来的光学参数存在差异。实际上光学参数的变化情况与组织的 热凝固程度有着密切的关系。很多研究证明随着生物组织热凝固温度的提高，生物组织的 约化散射系数变化显著，并且由蛋白质、肝脏、脑组织等得到了验证。Thomsen S.等认为，热凝固过程中光学参数，特别是光学散射性质(optical scattering properties)发生的显著变化，是由于热凝固引起的生物组织形态结构的改变 造成的。光学参数的显著变化，对组织内部的光场分布产生影响。由于光学参数与组织温 度和热凝固程度的关系，可以通过生物组织光学参数的测量，完成监测热凝固程度的工作。特别是光在生物组织中具有一定的穿透深度，测量获得的光学参数是光穿透区域 的平均参数，而不仅仅是测量点的信息。
发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是根据上述现状，提供一种射频治疗仪探头，用于实 时监测射频毁损过程中组织的温度和光学参数变化，推进射频毁损技术的发展。技术方案本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案一种射频治疗仪探头，包括一个金属外壳，在金属外壳内设置有热电偶和导线；其 中热电偶设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频治疗仪的正负极连接，导线 的一端设置在探头前端与金属外壳的内侧焊接，导线的另一端与射频治疗仪正极信号输出 端连接，金属外壳内还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，所 述两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的两根光纤分别为发射光纤、接收光纤，所述两 个SMA光纤耦合器分别为第一 SMA光纤耦合器、第二 SMA光纤耦合器，其中发射光纤与第一 SMA光纤耦合器的一端连接，第一 SMA光纤耦合器的另一端与卤素光源连接；接收光纤与第二 SMA光纤耦合器的一端连接，第二 SMA光纤耦合器的另一端与光纤光谱仪连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的光纤的波长传输范围为300nm-1000nm，光纤 的芯径为50um-400um。进一步的，前述的射频治疗仪探头的热电偶和金属外壳之间采用绝缘体材料填充。进一步的，前述的射频治疗仪探头的导线采用航空导线。进一步的，前述的射频治疗仪探头的导线和热电偶的两根连接导线采用导线保护 套包装。进一步的，前述的射频治疗仪探头还包括三孔防水接口，三孔防水接口的一端分 别与所述导线和热电偶的两根连接导线，三孔防水接口的另一端与射频治疗仪连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的直径为1. Omm-3. 0mm。进一步的，前述的射频治疗仪探头的探头还包括用于固定光纤的外壳，外壳采用 硬塑料材质。进一步的，前述的射频治疗仪探头的两根光纤在外壳与所述SMA光纤耦合器之间 的裸露段分别采用保护套包装。本发明采用如上技术方案具有以下优点本发明通过在金属保护套里面安装两根光纤，一根接光源，一根接检测装置，然后 通过检测装置传回的光谱曲线计算组织参数。本发明在金属保护套里面安装一个热电偶，该热电偶安装在探头最顶端，但不能 和金属保护套内侧接触，热电偶和金属保护套内侧必须用绝缘体填充，保证测量组织温度 的准确性。本发明实现在射频毁损过程中对组织温度和组织参数变化的实时监测，通过计算 组织的光学参数来实现射频毁损过程中对病灶毁损程度的估算。由于以往的射频毁损都是 依靠主治医生的经验来判断毁损的程度，难免会造成一定程度的误诊，通过与本发明的射 频光纤毁损探头结合，能大大的减少误诊率，提高治疗的成功率。
图1是本发明的射频治疗仪探头的整体构造图。图2是本发明的射频治疗仪探头的前端剖面图。图3是图1中导线保护套的剖面图。图4是图1中入射光纤保护套的剖面图。图5(a)是本发明的光纤剖面图，图5(b)是图5(a)的俯视图。图中标号解释1-热电偶，2-金属外壳，3-入射光纤，4-反射光纤，5-热电偶正极 连接导线，6-热电偶负极连接导线，7-导线，8-外壳，9-入射光纤保护套，10-第一 SMA光 纤耦合器，11"导线保护套，12-三孔防水接口，13-反射光纤保护套，14-第二 SMA光纤耦合 器，16-石英层，17-光学有机材料涂层，18-保护材料涂层。
具体实施方案下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述
如图1所示，本发明的射频组合探头的整体结构。该探头用立体支架固定，探头顶 端插入需要射频毁损的病灶区。热电偶1主要用来检测射频治疗时组织的温度，热电偶1被固定在探头的顶端，与 顶端的距离小于1mm，以便于提高测量温度的精度。该热电偶采用美国Omega公司生产的 TT-J-36-SLE型号热电偶，特富龙外皮，J分度号，耐温260度，线径2*0. 127mm。金属外壳2用来保护里面的光纤和热电偶1，此外，该金属外壳2还具有导热性并 且用于射频正极信号输出，由于该金属外壳2使用的是高强度的不锈钢材料，所以在射频 进针具有很高的精度。入射光纤3主要用来传递从卤素光源发射过来的近红外光信号。反射光纤4用来将入射光纤3传递过来的入射光经组织吸收反射后的光传回光纤 光谱仪。热电偶正极连接导线5、热电偶负极连接导线6分别连接热电偶、测温电路的两端。导线7用来接射频正极输出，由于探针需要经常拆卸，所以选取具有更强韧性的 航空导线，其次航空导线具有屏蔽功能，可以减少对测温电路的干扰。外壳8采用硬塑料材质，此外壳用于光纤的固定，以保证在射频治疗时探头不移 位。入射光纤保护套9、反射光纤保护套13分别是一根包含单芯光纤的软质塑料保护套。第一 SMA光纤耦合器10用来将入射光纤3与卤素光源连接。第二 SMA光纤耦合 器14用来将反射光纤4与光纤光谱仪连接。导线保护套11所示的是由软质塑料保护套包装的热电偶两极导线和航空导线组 合体。三孔防水接口 12的三孔分别用来连接热电偶两极的导线和航空导线，此接口最 终用来和射频治疗仪连接。图2所示的是射频组合探头前端剖面图，在金属外壳2中包含热电偶1，入射光纤 3，反射光纤4，导线7。图3所示的是导线保护套11的剖面图，在保护套11中包含热电偶正极连接导线 5、热电偶负极连接导线6、导线7。图4表示图1中入射光纤保护套9的剖面图，保护套9采用软塑料保护套，里面包 含入射光纤3。图5是本发明的光纤内部结构和剖面图，其中图5(a)中石英层16为纯石英或掺 杂石英，光学有机材料涂层17可以是纯石英或掺杂石英或其他光学有机材料涂层；保护材 料涂层18是保护涂层材料(Silica)。图5(b)为图5(a)的俯视图。
权利要求
一种射频治疗仪探头，包括一个金属外壳(2)，在金属外壳(2)内设置有热电偶(1)和导线(7)；其中热电偶(1)设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频治疗仪的正负极连接，导线(7)的一端设置在探头前端与金属外壳的内侧焊接，导线(7)的另一端与射频治疗仪正极信号输出端连接，其特征在于在所述金属外壳(2)内还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，所述两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。
2.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述两根光纤分别为发射光 纤(3)、接收光纤(4)，所述两个SMA光纤耦合器分别为第一 SMA光纤耦合器(10)、第二 SMA 光纤耦合器(14)，其中发射光纤(3)与第一 SMA光纤耦合器(10)的一端连接，第一 SMA光 纤耦合器(10)的另一端与卤素光源连接；接收光纤(4)与第二 SMA光纤耦合器(14)的一 端连接，第二 SMA光纤耦合器(14)的另一端与光纤光谱仪连接。
3.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述光纤的波长传输范围为 300nm-1000nm,光纤的芯径为 50um_400um。
4.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述热电偶(1)和金属外壳 (2)之间采用绝缘体材料填充。
5.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述导线(7)采用航空导线。
6.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述导线(7)和热电偶(1)的 两根连接导线采用导线保护套(11)包装。
7.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于还包括三孔防水接口(12)，三 孔防水接口(12)的一端分别与所述导线(7)和热电偶⑴的两根连接导线，三孔防水接口 (12)的另一端与射频治疗仪连接。
8.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述射频治疗仪探头的直径 为 1. Omm-3. Ornm。
9.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述探头还包括用于固定光 纤的外壳(8)，外壳(8)采用硬塑料材质。
10.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述两根光纤在外壳(8)与 所述SMA光纤耦合器之间的裸露段分别采用保护套包装。
全文摘要
本发明提供一种射频治疗仪探头，属于射频毁损治疗器械技术领域。本发明的探头包括一个金属外壳(2)，内设置有热电偶(1)和导线(7)；其中热电偶(1)设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频的正负极连接，导线(7)的一端焊接在金属外壳的内侧，导线(7)的另一端与射频正极信号输出端连接，金属外壳(2)还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。本发明实现在射频毁损过程中对组织温度和组织参数变化的实时监测，能大大的减少误诊率，提高治疗的成功率。
文档编号A61B18/12GK101947132SQ20101029622
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者官伟, 张 浩, 李韪韬, 王跃, 钱志余 申请人:南京航空航天大学
技术领域：
本发明涉及一种射频治疗仪探头，尤其适合射频毁损过程中对组织温度变化和组 织参数变化进行实时监测，属于射频毁损治疗器械技术领域。
背景技术：
利用射频探头对生物组织进行热凝固时，要求对目标区域进行彻底热损毁，同时 不能损伤周围正常组织。现有的射频探头安装有热电偶，通过测量目标区域的加热温度，再 利用温度和作用时间来推断凝固的程度，缺少直接进行凝固程度监测的办法。另一个问题 是热电偶是点测量，不能反映整个目标区域的温度分布情况。因此在热剂量的选取上基本 采用经验方法，带有较大不确定性。随着技术的发展人们逐渐采用光学的方法获得生物组织的某些参数，这些参数可 以反映生物组织的某些性质。深入研究得出一些非常有价值的结论同一个生物组织在不 同剂量的热作用下，表现出来的光学参数存在差异。实际上光学参数的变化情况与组织的 热凝固程度有着密切的关系。很多研究证明随着生物组织热凝固温度的提高，生物组织的 约化散射系数变化显著，并且由蛋白质、肝脏、脑组织等得到了验证。Thomsen S.等认为，热凝固过程中光学参数，特别是光学散射性质(optical scattering properties)发生的显著变化，是由于热凝固引起的生物组织形态结构的改变 造成的。光学参数的显著变化，对组织内部的光场分布产生影响。由于光学参数与组织温 度和热凝固程度的关系，可以通过生物组织光学参数的测量，完成监测热凝固程度的工作。特别是光在生物组织中具有一定的穿透深度，测量获得的光学参数是光穿透区域 的平均参数，而不仅仅是测量点的信息。
发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是根据上述现状，提供一种射频治疗仪探头，用于实 时监测射频毁损过程中组织的温度和光学参数变化，推进射频毁损技术的发展。技术方案本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案一种射频治疗仪探头，包括一个金属外壳，在金属外壳内设置有热电偶和导线；其 中热电偶设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频治疗仪的正负极连接，导线 的一端设置在探头前端与金属外壳的内侧焊接，导线的另一端与射频治疗仪正极信号输出 端连接，金属外壳内还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，所 述两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的两根光纤分别为发射光纤、接收光纤，所述两 个SMA光纤耦合器分别为第一 SMA光纤耦合器、第二 SMA光纤耦合器，其中发射光纤与第一 SMA光纤耦合器的一端连接，第一 SMA光纤耦合器的另一端与卤素光源连接；接收光纤与第二 SMA光纤耦合器的一端连接，第二 SMA光纤耦合器的另一端与光纤光谱仪连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的光纤的波长传输范围为300nm-1000nm，光纤 的芯径为50um-400um。进一步的，前述的射频治疗仪探头的热电偶和金属外壳之间采用绝缘体材料填充。进一步的，前述的射频治疗仪探头的导线采用航空导线。进一步的，前述的射频治疗仪探头的导线和热电偶的两根连接导线采用导线保护 套包装。进一步的，前述的射频治疗仪探头还包括三孔防水接口，三孔防水接口的一端分 别与所述导线和热电偶的两根连接导线，三孔防水接口的另一端与射频治疗仪连接。进一步的，前述的射频治疗仪探头的直径为1. Omm-3. 0mm。进一步的，前述的射频治疗仪探头的探头还包括用于固定光纤的外壳，外壳采用 硬塑料材质。进一步的，前述的射频治疗仪探头的两根光纤在外壳与所述SMA光纤耦合器之间 的裸露段分别采用保护套包装。本发明采用如上技术方案具有以下优点本发明通过在金属保护套里面安装两根光纤，一根接光源，一根接检测装置，然后 通过检测装置传回的光谱曲线计算组织参数。本发明在金属保护套里面安装一个热电偶，该热电偶安装在探头最顶端，但不能 和金属保护套内侧接触，热电偶和金属保护套内侧必须用绝缘体填充，保证测量组织温度 的准确性。本发明实现在射频毁损过程中对组织温度和组织参数变化的实时监测，通过计算 组织的光学参数来实现射频毁损过程中对病灶毁损程度的估算。由于以往的射频毁损都是 依靠主治医生的经验来判断毁损的程度，难免会造成一定程度的误诊，通过与本发明的射 频光纤毁损探头结合，能大大的减少误诊率，提高治疗的成功率。
图1是本发明的射频治疗仪探头的整体构造图。图2是本发明的射频治疗仪探头的前端剖面图。图3是图1中导线保护套的剖面图。图4是图1中入射光纤保护套的剖面图。图5(a)是本发明的光纤剖面图，图5(b)是图5(a)的俯视图。图中标号解释1-热电偶，2-金属外壳，3-入射光纤，4-反射光纤，5-热电偶正极 连接导线，6-热电偶负极连接导线，7-导线，8-外壳，9-入射光纤保护套，10-第一 SMA光 纤耦合器，11"导线保护套，12-三孔防水接口，13-反射光纤保护套，14-第二 SMA光纤耦合 器，16-石英层，17-光学有机材料涂层，18-保护材料涂层。
具体实施方案下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述
如图1所示，本发明的射频组合探头的整体结构。该探头用立体支架固定，探头顶 端插入需要射频毁损的病灶区。热电偶1主要用来检测射频治疗时组织的温度，热电偶1被固定在探头的顶端，与 顶端的距离小于1mm，以便于提高测量温度的精度。该热电偶采用美国Omega公司生产的 TT-J-36-SLE型号热电偶，特富龙外皮，J分度号，耐温260度，线径2*0. 127mm。金属外壳2用来保护里面的光纤和热电偶1，此外，该金属外壳2还具有导热性并 且用于射频正极信号输出，由于该金属外壳2使用的是高强度的不锈钢材料，所以在射频 进针具有很高的精度。入射光纤3主要用来传递从卤素光源发射过来的近红外光信号。反射光纤4用来将入射光纤3传递过来的入射光经组织吸收反射后的光传回光纤 光谱仪。热电偶正极连接导线5、热电偶负极连接导线6分别连接热电偶、测温电路的两端。导线7用来接射频正极输出，由于探针需要经常拆卸，所以选取具有更强韧性的 航空导线，其次航空导线具有屏蔽功能，可以减少对测温电路的干扰。外壳8采用硬塑料材质，此外壳用于光纤的固定，以保证在射频治疗时探头不移 位。入射光纤保护套9、反射光纤保护套13分别是一根包含单芯光纤的软质塑料保护套。第一 SMA光纤耦合器10用来将入射光纤3与卤素光源连接。第二 SMA光纤耦合 器14用来将反射光纤4与光纤光谱仪连接。导线保护套11所示的是由软质塑料保护套包装的热电偶两极导线和航空导线组 合体。三孔防水接口 12的三孔分别用来连接热电偶两极的导线和航空导线，此接口最 终用来和射频治疗仪连接。图2所示的是射频组合探头前端剖面图，在金属外壳2中包含热电偶1，入射光纤 3，反射光纤4，导线7。图3所示的是导线保护套11的剖面图，在保护套11中包含热电偶正极连接导线 5、热电偶负极连接导线6、导线7。图4表示图1中入射光纤保护套9的剖面图，保护套9采用软塑料保护套，里面包 含入射光纤3。图5是本发明的光纤内部结构和剖面图，其中图5(a)中石英层16为纯石英或掺 杂石英，光学有机材料涂层17可以是纯石英或掺杂石英或其他光学有机材料涂层；保护材 料涂层18是保护涂层材料(Silica)。图5(b)为图5(a)的俯视图。
权利要求
一种射频治疗仪探头，包括一个金属外壳(2)，在金属外壳(2)内设置有热电偶(1)和导线(7)；其中热电偶(1)设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频治疗仪的正负极连接，导线(7)的一端设置在探头前端与金属外壳的内侧焊接，导线(7)的另一端与射频治疗仪正极信号输出端连接，其特征在于在所述金属外壳(2)内还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，所述两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。
2.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述两根光纤分别为发射光 纤(3)、接收光纤(4)，所述两个SMA光纤耦合器分别为第一 SMA光纤耦合器(10)、第二 SMA 光纤耦合器(14)，其中发射光纤(3)与第一 SMA光纤耦合器(10)的一端连接，第一 SMA光 纤耦合器(10)的另一端与卤素光源连接；接收光纤(4)与第二 SMA光纤耦合器(14)的一 端连接，第二 SMA光纤耦合器(14)的另一端与光纤光谱仪连接。
3.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述光纤的波长传输范围为 300nm-1000nm,光纤的芯径为 50um_400um。
4.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述热电偶(1)和金属外壳 (2)之间采用绝缘体材料填充。
5.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述导线(7)采用航空导线。
6.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述导线(7)和热电偶(1)的 两根连接导线采用导线保护套(11)包装。
7.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于还包括三孔防水接口(12)，三 孔防水接口(12)的一端分别与所述导线(7)和热电偶⑴的两根连接导线，三孔防水接口 (12)的另一端与射频治疗仪连接。
8.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述射频治疗仪探头的直径 为 1. Omm-3. Ornm。
9.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述探头还包括用于固定光 纤的外壳(8)，外壳(8)采用硬塑料材质。
10.根据权利要求1所述的射频治疗仪探头，其特征在于所述两根光纤在外壳(8)与 所述SMA光纤耦合器之间的裸露段分别采用保护套包装。
全文摘要
本发明提供一种射频治疗仪探头，属于射频毁损治疗器械技术领域。本发明的探头包括一个金属外壳(2)，内设置有热电偶(1)和导线(7)；其中热电偶(1)设置于所述探头前端，通过两根连接导线分别与射频的正负极连接，导线(7)的一端焊接在金属外壳的内侧，导线(7)的另一端与射频正极信号输出端连接，金属外壳(2)还设置有两根光纤，所述两根光纤的一端分别与所述探头前端连接，两根光纤的另一端分别与两个SMA光纤耦合器连接。本发明实现在射频毁损过程中对组织温度和组织参数变化的实时监测，能大大的减少误诊率，提高治疗的成功率。
文档编号A61B18/12GK101947132SQ20101029622
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者官伟, 张 浩, 李韪韬, 王跃, 钱志余 申请人:南京航空航天大学
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