[發明專利]一種可清除流體氣泡的光纖導管冷卻系統

在審

• 申請號: 202110484243.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113180823A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 金慧杰;曹鵬;夏良道;陳新蕾
• 申請（專利權）人: 杭州佳量醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B18/24
• 分類號: A61B18/24
• 代理公司: 臺州杭欣專利代理事務所(普通合伙) 33333
• 代理人: 尚竹亞

本發明一種可清除流體氣泡的光纖導管冷卻系統，包含光纖導管；所述光纖導管僅由光纖和套設于所述光纖外部的套管構成，自所述套管內壁向所述套管軸心方向還延伸設置有若干間隔部，所述光纖、所述套管以及所述間隔部之間形成若干沿所述套管的長度方向延伸的互不相通的間隙，一部分所述間隙形成進水通道，另一部分所述間隙形成出水通道；所述進水通道的一端與所述出水通道的一端連通，所述進水通道的另一端與冷源連通，所述出水通道的另一端用于將所述冷源排出；這種單套管結構形式的光纖導管，使所述光纖和所述套管的同軸性、平直性變得十分容易；本發明還提出一種從冷卻液分配系統消除氣泡的方法，該方法保證了進入光纖導管內的液體無氣泡。

技術領域

本發明屬于醫療技術設備的冷卻循環設備及冷卻液體的分配領域， 尤其是指一種可清除流體氣泡的光纖導管冷卻系統。

背景技術

腫瘤熱療是繼手術、放療、化療和免疫療法之后的第五大腫瘤療法。 腫瘤熱療的基本原理是利用物理能量加熱人體全身或局部，使腫瘤組織 溫度上升到有效治療溫度，并持續一定時間，利用正常組織和腫瘤細胞 對溫度耐受能力的差異，達到既能使腫瘤細胞凋亡、又不損傷身體正常 組織的治療目的。當前臨床上腫瘤熱療主要采用局部熱療，所用的熱源 有：紅外線、熱水浴、熱浴、超聲波、射頻、微波、激光等。

一方面，無論用哪種熱源，都需要精準的控制熱源的持續作用時間 和治療溫度。因此，腫瘤熱療裝置中通常增設有冷卻裝置及系統。例如， 在現有的激光消融裝置中，冷卻設備一般由相互套設的內管和外管構成， 輸送光源的設備光纖則位于內管內，所述光纖、所述內管之間形成第一 循環通道，所述內管和所述外管之間形成第二循環通道，且第一循環通 道和第二循環通道可以互連通。

另一方面，腫瘤熱療或激光消融手術中，消融探針設備常常被設計 成具有極細的通道，通道內流通有冷液流體。冷液在流動過程中會產生 很多氣泡，當氣泡經過光纖發光區域時，會影響光纖的出光效果；隨著 氣泡數量的增多，又會導致通道的水阻增大和流通不暢的問題，進而影 響了冷卻循環設備的冷卻效果。例如，在運用激光光纖進行腫瘤的熱療 術中，如果氣泡恰好停留或黏連在光纖的發光區域內，則會在很大程度 上影響光纖消融的治療效果。光纖四周的冷卻效果也欠佳。為了解決氣 泡問題，在現有技術中，要么在水路中不設置氣泡的去除裝置，僅通過 冷液不斷的循環流動將氣泡帶出；要么在消融探針的外周固定座上加一 排氣閥，但該排氣閥的設置位置及空間體積極其有限，在極細小的流通管道內并不能起到有效排出氣泡的作用，甚至造成氣泡在該排氣閥處的 聚集，影響冷卻通道的壓力環境。

而現有的冷卻裝置及系統還存在有如下缺陷。

1.光纖、內管及外管的同軸性無法保證，當光纖周圍流體的流速增 加時，光纖極易產生晃動，極易導致光纖的出光部位部分或全部的貼合 內管內壁，進而影響激光的熱療效果，甚至導致光纖導管的失效。

2.眾所周知，熱療針、消融針等均為極細的長條結構，且鑒于微創 手術的需求，應盡可能的縮小相應冷卻裝置的體積。然而，現有的冷卻 管都需要包含內管和外管2種管型，不利于冷卻裝置向小型化、便攜化的 方向發展。因此，如何進一步縮小冷卻裝置的體積，使其進入人體或腦 部時，產生的創傷更小、安全性更高，是本領域技術人員急需解決的問 題之一。

3.此外，在冷卻過程中，冷源需要在細小的管內進行持續的循環流 動。因流體流速、管內壓力和溫度變化等因素，冷源在流動時都將不可 避免的產生氣泡。而氣泡的存在，使得冷液中出現空氣與液體的分界面， 從而造成光通過發生折射現象，影響光纖的出光效果，并進一步影響治 療效果。再者，氣泡還可以影響流體的流動特性。當管內氣泡增多時，會部分或完全地阻塞冷卻循環管道，從而出現冷卻效果不佳的情形。此 外，如果流體中積累了大量氣泡，既會增大通道的水阻，又會造成冷液 的冷卻循環效果，甚至會造成光纖套管的破裂。因此，在消融裝置的冷 卻系統中，氣泡消除亦成為了主要的關注問題。

故，急需一種在冷卻能力不變的情況下，體積更小、更穩定的冷卻 管結構，以及具有有效消除氣泡的冷卻液體分配系統。

發明內容