肿瘤冷冻消融用冷刀
阅读：145发布：2020-05-12
专利汇可以提供肿瘤冷冻消融用冷刀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 肿瘤 冷冻 消融 用冷刀，冷刀靶向区内壁涂覆有导热性强的金属纳米涂层；冷刀靶向区不锈 钢 刀壳表面 冲压 打点形成具有不规则排序的凹凸点；冷刀靶向区外壁涂覆有具有防 冰 雪 功能的疏 水 涂层。本发明通过在冷刀靶向区内外壁涂覆功能涂层及靶向区结构优化设计，增大靶向区处刀壁的导热系数，使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失，满足冷刀工作所需的低温，满足临床上多刀联用的需要；并利于实施冷冻消融术后的冷刀尽快从患者体内拔出，减轻患者痛苦及医疗 风 险，提高手术安全性。，下面是肿瘤冷冻消融用冷刀专利的具体信息内容。
肿瘤冷冻消融用冷刀
技术领域
[0001] 本发明涉及一种肿瘤冷冻消融用冷刀，尤其是一种用来增大靶向区处刀壁的导热系数，使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失，并利于实施冷冻消融术后的冷刀尽快从患者体内拔出，减轻患者痛苦及医疗风险，提高手术安全性的肿瘤冷冻消融用冷刀。
背景技术
[0002] 2010年，恶性肿瘤已经成为世界上致死率最高的疾病。如果不采取行动，预计2030年全世界将有2600万新增病例，死亡人数达到1700万人。因只有大约20%左右的肿瘤患者能够接受外科切除手术，冷冻消融、射频消融、微波、激光热疗等肿瘤微创治疗技术正成为当代临床医学发展的前沿，冷冻消融是其中一种具有代表意义的技术。其主要通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成肿瘤细胞的不可逆损伤甚至坏死。冷冻消融对肿瘤细胞的杀伤机制是：细胞脱水和皱缩；细胞内冰晶形成的机械损伤；细胞电解质毒性浓缩和PH值改变；细胞膜蛋白质成分变性；血流淤积和微血栓形成；以及免疫效应等。冷冻消融不仅手术创伤小，而且具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高等优点，深受广大医生与患者的好评。
[0003] 目前已经问世的冷冻消融系统主要分为两大类：一类是液氮系统冷刀，利用物质由液体变成气体时需要吸收大量的汽化潜热的原理使组织快速降温，可以看做第一代冷刀；另一类是气体节流系统冷刀，是目前临床应用的主流，利用高压气体流经小孔绝热节流时温度的变化，完成冷冻消融的降复温治疗过程，代表产品为氩氦刀，可以看做第二代冷刀。上海导向医疗系统有限公司开发的氮气节流冷刀是在前二代冷刀的基础上优化改进的第三代冷刀，中国专利文献CN101411645A是本发明最接近的现有技术。但上诉三代冷刀均存在以下缺点：冷刀工作时，靶向区内壁随气液混合的气体流动形成汽膜，这层汽膜将气体与冷刀不锈钢刀壁隔开，大大降低刀壁的导热系数，传入肿瘤组织的冷量大大损失，不能维持冷冻消融术时冷刀靶向区所需的低温，多把冷刀联合应用时，这一现象将更早出现，严重影响消融效果及冷刀的使用范围。另外，冷冻形成的冰球吸附在冷刀刀头，使得冷刀无法快速拔出患者体内，不能有效地适应临床实际需要，增大患者痛苦并加重了医疗风险。
发明内容
[0004] 本发明是要解决冷冻消融术中冷刀冷量不足，靶向区换热效果差，冷量损失大，冷冻后冷刀难于快速拔出患者体内的不足的技术问题，而提供一种肿瘤冷冻消融用冷刀，该冷刀通过涂覆功能涂层及改变靶向区结构，用来增大靶向区处刀壁的导热系数，使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失，并利于冷刀尽快从患者体内中拔出，减轻患者痛苦及医疗风险，提高手术安全性。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案是：一种肿瘤冷冻消融用冷刀，其特点是：冷刀靶向区内壁涂覆有导热性强的金属纳米涂层；冷刀靶向区不锈钢刀壳表面冲压打点形成具有不规则排序的凹凸点；冷刀靶向区外壁涂覆有具有防冰雪功能的疏水涂层。
[0008] 本发明的有益效果是：
[0009] 1.在冷刀靶向区内壁涂覆导热性强的功能涂层，增大刀内冷量的热传导，减少冷量的损失；
[0010] 2.改变冷刀靶向区结构，将外壁设计成凹凸面，增大靶向区换热面积的同时，破坏冷刀工作时靶向区内壁形成的汽膜，强化刀头冷量经不锈钢刀壳与肿瘤组织的换热；
[0011] 3.在冷刀靶向区外壁涂覆具有防冰雪功能的疏水涂层，低表面能的疏水表面使冰球与冷刀处于不润湿状态，极大减小对冰球的吸附力，大大缩短冷冻后冷刀的拔刀时间。
[0012] 本发明通过在冷刀靶向区内外壁涂覆功能涂层及靶向区结构优化设计，增大靶向区处刀壁的导热系数，使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失，满足冷刀工作所需的低温，满足临床上多刀联用的需要；并利于实施冷冻消融术后的冷刀尽快从患者体内拔出，减轻患者痛苦及医疗风险，提高手术安全性。附图说明
[0013] 图1 是本发明的冷刀靶向区内壁涂覆功能涂层的剖视图；
[0014] 图2 是本发明的冷刀靶向区结构的主视图；
[0015] 图3是本发明的冷刀靶向区结构的剖视图；
[0016] 图4 是本发明的冷刀靶向区外壁涂覆功能涂层的剖视图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
[0018] 如图1所示，本发明改进的肿瘤冷冻消融用冷刀：在冷刀靶向区内壁涂覆导热性强的金属纳米涂层1，纳米级涂层表面活性大大提高，增加靶向区内壁导热性，增大刀内冷量的热传导，减少冷量的损失。
[0019] 如图2、3所示，本发明改进的肿瘤冷冻消融用冷刀：改变冷刀靶向区结构，气动打标机在一定压力下对靶向区不锈钢刀壳表面冲压打点，不击穿不锈钢刀壳，使靶向区具有不规则排序的凹凸点2，增大换热面积的同时，破坏冷刀工作时靶向区冷量传输形成的汽膜，解决了因汽膜将冷量与刀壁隔开而影响热传导的问题，增大了靶向区的热传导。
[0020] 如图4所示，本发明的冷冻后冷刀尽快拔出患者体内的方法：在冷刀外壁涂覆疏水涂层3，具有低表面能的疏水表面使冰球与冷刀处于不润湿状态，极大减小对冰球的吸附力，大大缩短冷冻后冷刀的拔刀时间。
[0021] 本发明所述的冷刀靶向区内壁涂覆的导热性强的金属纳米涂层1可以是二氧化钛纳米涂层、氮化铝纳米涂层、三氧化二铝纳米涂层等具有增强导热性的金属纳米涂层。
[0022] 本发明所述的改变冷刀靶向区结构可以是通过冲压打点等工艺方法，在不击穿冷刀不锈钢刀壳前提下，使靶向区具有不规则排序的凹凸点2。
[0023] 本发明所述的冷刀靶向区外壁涂覆的具有防冰雪功能的疏水涂层3可以是含硅纳米涂层、纳米氟碳涂层、铝基体纳米涂层等。
[0024] 实施例一
[0025] 冷刀靶向区内壁涂覆导热性强的二氧化钛纳米涂层，使用打标机在一定压力下对靶向区不锈钢刀壳表面冲压打点，不击穿不锈钢刀壳，使靶向区具有不规则排序的凹凸点，增大换热面积，同时可有效撕裂冷刀工作时在内壁形成的液膜，从而使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失。对冷刀刀头外壁涂覆疏水的含硅纳米涂层，减小刀头对冰球的吸附力，大大缩短冷冻后冷刀的拔刀时间。
[0026] 实施例二
[0027] 冷刀靶向区内壁涂覆导热性强的氮化铝纳米涂层，使用气动打标机在一定压力下对靶向区不锈钢刀壳表面冲压打点，不击穿不锈钢刀壳，使靶向区具有不规则排序的凹凸点，增大换热面积，同时可有效撕裂冷刀工作时在内壁形成的液膜，从而使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失。冷刀刀头外壁涂覆疏水的纳米氟碳涂层，减小刀头对冰球的吸附力，大大缩短冷冻后冷刀的拔刀时间。
[0028] 实施例三
[0029] 冷刀靶向区内壁涂覆导热性强的三氧化二铝纳米涂层，使用气动打标机在一定压力下对靶向区不锈钢刀壳表面冲压打点，不击穿不锈钢刀壳，使靶向区具有不规则排序的凹凸点，增大换热面积，同时可有效撕裂冷刀工作时在内壁形成的液膜，从而使更多的冷量传入肿瘤组织，减少回流冷量的损失。冷刀刀头外壁涂覆疏水的铝基体纳米涂层涂层，减小刀头对冰球的吸附力，大大缩短冷冻后冷刀的拔刀时间。
[0030] 上述各实施例中冷刀的性能见表1。
[0031] 表1
[0032]靶向区内外壁温差（℃） 拔刀时间（min）
实施例1 5 6
实施例2 3 11
实施例3 6 8
原冷刀 14 20
实施例1 5 6
实施例2 3 11
实施例3 6 8
原冷刀 14 20
[0033] 注：拔刀时间是指冷刀在明胶溶液中工作后拔出冰球的时间。
[0034] 由上表可以看出，本发明所述的一种肿瘤冷冻消融用冷刀的改进方法能有效地减少靶向区内外壁温差，减少原有冷量的损失，满足冷刀工作所需的低温，并有效地减少冷刀拔刀时间，提高设备的治疗效果和适用范围。
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