一種帶藥物輸送功能的冷熱刀及系統的製作方法
2023-04-25 21:50:01
一種帶藥物輸送功能的冷熱刀及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種帶藥物輸送功能的冷熱刀及系統，其中帶藥物輸送功能的冷熱刀包括冷熱刀主體、導藥管和注射單元；所述導藥管具有藥物輸入端和藥物輸出端，所述注射單元與所述導藥管的藥物輸入端相連接；所述冷熱刀主體上設置有導藥管通道，所述導藥管位於所述導藥管通道中。本發明提供的帶藥物輸送功能的冷熱刀在傳統冷熱刀的結構基礎上增加了可輸送藥物的導藥管，使得冷熱刀在能夠完成冷熱治療的同時，還能夠完成抗腫瘤藥物的輸送，提高了冷熱刀的治療效果及適用範圍，使冷熱刀不但對直徑小且形狀規則的腫瘤有更好地治療效果，而且也適用於治療直徑大及形狀不規則的腫瘤。
【專利說明】一種帶藥物輸送功能的冷熱刀及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器械領域，特別涉及一種帶藥物輸送功能的冷熱刀及系統。
【背景技術】
[0002]腫瘤是機體在各種致癌因素作用下，局部組織的某一個細胞在基因水平上失去對其生長的正常調控，導致其克隆性異常增生而形成的異常病變，一般將腫瘤分為良性和惡性腫瘤兩大類。腫瘤是威脅人類生命和健康的一種常見的疾病，近年來，全世界由腫瘤引發的癌症的發病率和死亡率呈逐年上升的趨勢，已躍居全世界人類生命健康的首要敵人。
[0003]隨著科學技術的不斷發展，治療腫瘤的方法有很多種，如腫瘤手術治療、腫瘤化療、腫瘤放療等。通常早期患者可以通過手術切除，但由於手術常常無法徹底清除癌細胞且無法控制轉移，因此手術治療腫瘤可能會在若干年後存在會復發和轉移可能性，並且傳統手術治療還存在創傷大、出血多、病人恢復慢、住院時間長等缺點。腫瘤化療是通過化療藥物殺死腫瘤組織，達到治療效果，由於化療常常是全身用藥，化療藥物通常對人體正常細胞也具有一定傷害，特別是身體虛弱的病人不宜採用化療方法。放療是通過高能量射線殺死腫瘤組織，比較適合治療皮膚性、鱗癌等表皮癌症，對於人體內臟器官癌症效果不明顯，且也會對正常組織造成很大傷害，同時放療和化療在殺傷癌細胞的同時，也將對正常細胞和免疫(抵抗)細胞一同殺死，易出現毒副作用。因此傳統療法不僅成功率不高，而且嚴重影響病人的正常生活， 大部分人喪失勞動能力。
[0004]為了更好更安全地治療腫瘤，近年來冷熱刀技術得到了快速的發展。冷熱刀是一種用於治療腫瘤的新興醫療器械，其可對腫瘤組織實施快速降溫凍結和驟然升溫，從而有效地摧毀腫瘤組織。但現有的冷熱刀只適用於治療直徑小(一般指直徑小於4cm)且形狀規則的腫瘤，對於直徑較大或者形狀不規則的腫瘤則很難全部殺死，這樣往往會導致術後易復發。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在於提供一種不僅適用於治療直徑小且形狀規則的腫瘤，對直徑大及形狀不規則的腫瘤也能夠起到良好治療效果的帶藥物輸送功能的冷熱刀及冷熱刀系統。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供了一種帶藥物輸送功能的冷熱刀，包括冷熱刀主體、導藥管和注射單元；所述導藥管具有藥物輸入端和藥物輸出端，所述注射單元與所述導藥管的藥物輸入端相連接；所述冷熱刀主體上設置有導藥管通道，所述導藥管位於所述導藥管通道中。
[0007]優選地，所述導藥管的直徑小於0.5mm。
[0008]優選地，所述導藥管通道位於所述冷熱刀主體的刀杆上。
[0009]更優選地，所述導藥管的直徑為所述刀杆直徑的1/10~1/5。
[0010]更優選地，所述導藥管通道為所述刀杆外表面上的凹槽。[0011]更優選地，所述凹槽的截面形狀為大於1/2圓周的圓弧，且所述導藥管通道的直徑比所述導藥管的直徑大0.01mm~0.05mm。
[0012]優選地，所述注射單元為注射泵。
[0013]本發明還提供了一種冷熱刀系統，包括上述帶藥物輸送功能的冷熱刀、信息採集單元、導藥管移動控制單元以及控制單元；所述控制單元根據所述信息採集單元採集到的腫瘤信息，輸出導藥管移動速率信號及注射速率信號；所述注射單元根據注射速率信號控制藥物的輸出速率，所述導藥管移動控制單元根據導藥管移動速率信號控制所述導藥管在所述導藥管通道中的移動速率。
[0014]優選地，所述信息採集單元為核磁共振儀。
[0015]優選地，所述導藥管移動控制單元為微電機。 [0016]本發明提供的帶藥物輸送功能的冷熱刀在傳統冷熱刀的結構基礎上增加了可輸送藥物的導藥管，使得冷熱刀在能夠完成冷熱治療的同時，還能夠完成抗腫瘤藥物的輸送，提高了冷熱刀的治療效果及適用範圍，使冷熱刀不但對直徑小且形狀規則的腫瘤有更好地治療效果，而且也適用於治療直徑大及形狀不規則的腫瘤。
[0017]本發明提供的冷熱刀系統通過對注射單元和導藥管移動控制單元的控制，可保證抗腫瘤藥物更均勻的滲透到腫瘤組織中，從而對腫瘤起到更好的治療效果，且易於實現全自動化，便於冷熱刀系統的推廣使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明帶藥物輸送功能的冷熱刀實施例的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明冷熱刀系統實施例的信號傳輸示意圖。
[0020]圖中標示如下:
[0021]帶藥物輸送功能的冷熱刀-1，冷熱刀主體-11，刀柄-11a，刀杆-11b，刀頭-11c，導藥管通道-110，導藥管-12，注射單元-13，信息採集單元-2，導藥管移動控制單元_3，控制單元_4。
【具體實施方式】
[0022]為使發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0023]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是本發明還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0024]如圖1所示，帶藥物輸送功能的冷熱刀I包括冷熱刀主體11、導藥管12和注射單元13，其中冷熱刀主體11由依次連接地刀柄I la、刀杆Ilb和刀頭Ilc組成；所述導藥管12具有藥物輸入端和藥物輸出端，所述注射單元13與所述導藥管12的藥物輸入端相連接，這樣注射單元13將抗腫瘤藥物自導藥管12的藥物輸入端注入後，抗腫瘤藥物再自導藥管12的藥物輸出端輸出；所述冷熱刀主體11上設置有導藥管通道110，所述導藥管12位於所述導藥管通道110中，導藥管通道110與外界相通使導藥管12輸出的抗腫瘤藥物能夠進入腫瘤組織，更重要的是起到保護導藥管12的作用，從而延長導藥管12的使用壽命。[0025]在上述帶藥物輸送功能的冷熱刀I實施例的操作過程中，導藥管12隨著冷熱刀主體11 一起進入腫瘤組織，注射單元13將抗腫瘤藥物自導藥管12的藥物輸入端注入，抗腫瘤藥物再自導藥管12的藥物輸出端輸出，通過導藥管通道110與外界相通處進入腫瘤組織，這時再進行冷熱刀的冷熱治療。抗腫瘤藥物的輸送時間可在冷熱治療前或冷熱治療後或冷熱治療中，優選地在冷熱治療中，這樣藥物治療和冷熱治療同時進行，可起到更好地腫瘤治療效果。
[0026]導藥管12的藥物輸入端和藥物輸出端分別為導藥管12的兩端,所述藥物輸入端可為所述導藥管12遠離所述冷熱刀主體11的刀頭Ilc的一端，這樣可使注射單元13與導藥管12的藥物輸入端的連接更加方便。
[0027]由於導藥管12位於導藥管通道110中，而導藥管通道110位於冷熱刀主體11上，較粗的導藥管12需要較大的導藥管通道110，為了降低導藥管通道110對冷熱刀主體11使用的影響，所述導藥管12的直徑優選地小於0.5mm。
[0028]需要說明的是，導藥管通道110的具體設置位置根據實際需求設置，當然為了方便導藥管通道110的形成，所述導藥管通道110位於所述冷熱刀主體11的刀杆Ilb上。為了便於將導藥管12裝配在冷熱刀主體11的導藥管通道110內，所述導藥管12的直徑優選地為所述冷熱刀主體11的刀杆Ilb直徑的1/10~1/5。
[0029]對本領域技術人員而言，導藥管通道110的具體形狀及大小根據實際需求有多種實現方式，如導藥管通道110為貫通孔，即導藥管通道110為冷熱刀主體11的刀杆Ilb上一個兩端開口的孔，導藥管12位於上述孔中，更優地還可採用如下【具體實施方式】:所述導藥管通道110為所述刀杆Ilb外表面上的凹槽，更優選地，所述凹槽的截面形狀為大於1/2圓周的圓弧，且所述導藥管通道110的直徑比所述導藥管12的直徑大0.01mm~0.05mm,這樣導藥管通道110在保證導藥管12順滑移動的前提下，可對導藥管12起到包覆作用，從而有效防止導藥管12在刀杆Ilb插入人體的過程中與組織碰撞受到損傷，而且抗腫瘤藥物自導藥管12中輸出後，再通過導藥管通道`110的開口處進入腫瘤組織，增大了抗腫瘤藥物與腫瘤組織的接觸面積，使抗腫瘤藥物更迅速地進入到腫瘤組織中。
[0030]注射單元13可採用本領域常用的裝置，優選地，所述注射單元13為可實現自動化的注射泵，在一個具體地實施例中，為了更方便地將注射單元13和導藥管12連接，注射單元13與導藥管12的藥物輸入端之間通過導管連接。
[0031]本發明還提供了一種冷熱刀系統，其包括上述帶藥物輸送功能的冷熱刀1、信息採集單元2、導藥管移動控制單元3以及控制單元4 ;所述控制單元4根據所述信息採集單元2採集到的腫瘤信息，輸出導藥管移動速率信號及注射速率信號；所述注射單元13根據注射速率信號控制藥物的輸出速率，所述導藥管移動控制單元3根據導藥管移動速率信號控制所述導藥管12在所述導藥管通道110中的移動速率。
[0032]導藥管移動控制單元3控制導藥管12在所述導藥管通道110內的移動，使得導藥管12能夠在導藥管通道110內朝向冷熱刀主體11刀頭Ilc的方向運動，或朝向遠離冷熱刀主體11刀頭Ilc的方向運動，具體的運動方向根據實際需求選擇。
[0033]在上述冷熱刀系統的實施例中，帶藥物輸送功能的冷熱刀I插入腫瘤組織內部，信息採集單元2採集腫瘤信息，並將腫瘤信息傳送給控制單元4，控制單元4根據信息採集單元2採集到的腫瘤信息，輸出導藥管移動速率信號及注射速率信號，注射單元13接收到注射速率信號後控制藥物的輸出速率，同時導藥管移動控制單元3接收到導藥管移動速率信號後控制導藥管12的移動速率，優選地導藥管12可選擇勻速地向遠離冷熱刀主體11刀頭Ilc的方向運動，以更好地保護導藥管12，這樣即完成了冷熱刀系統合理而有效地輸送藥物的過程。冷熱刀系統實施例的信號傳輸示意圖具體地如圖2所示。
[0034]對於本領域技術人員而言，控制單元4的實現方式可採用中央處理器，控制單元4根據信息採集單元2採集到的腫瘤信息，得到導藥管移動速率和注射速率的過程可根據實際需求確定，或通過下述方式實現:腫瘤信息為腫瘤的形狀信息，控制單元4根據信息採集單元2採集到的腫瘤信息生成一個最小且能包圍腫瘤組織的橢球或者球,控制單元4根據橢球的赤道半徑和極半徑數據或球的半徑數據，以及導藥管藥物輸出端至腫瘤邊界的距離數據來查表得到導藥管移動速率和注射速率，通常腫瘤越大，導藥管移動速率越低，隨著導藥管移動速率的增大，注射速率增大，隨著導藥管的藥物輸出端至腫瘤邊界的距離的增大，注射速率增大。當然為了得出更合適地導藥管移動速率和注射速率，對腫瘤產生更好地治療效果，上述腫瘤信息中還可包括腫瘤位置、腫瘤的類型、腫瘤的時期等相關信息，控制單元4根據橢球的赤道半徑和極半徑數據或球的半徑數據、導藥管藥物輸出端至腫瘤邊界的距離數據、腫瘤的位置數據、腫瘤的類型數據，以及腫瘤的時期數據來查表得到導藥管的移動速率和注射速率。
[0035]由於治療過程中的給藥量是由藥物注射速率和導藥管移動速率來共同確定的，因此有利於減少抗腫瘤藥 物滲透到正常組織細胞中的量，降低抗腫瘤藥物對腫瘤周邊的正常組織細胞的損傷，並且保證抗腫瘤藥物均勻的滲透到腫瘤組織中。
[0036]信息採集單元2和導藥管移動控制單元2的實現方式可有多種，優選地，信息採集單元2為核磁共振儀，導藥管移動控制單元3為微電機，且導藥管移動控制單元3可直接設置在導藥管12的外壁上，或是冷熱刀主體11的刀柄Ila內。
[0037]雖然本發明是結合以上實施例進行描述的，但本發明並不被限定於上述實施例，而只受所附權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但並不離開本發明的實質構思和範圍。
【權利要求】
1.一種帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，包括冷熱刀主體、導藥管和注射單元；所述導藥管具有藥物輸入端和藥物輸出端，所述注射單元與所述導藥管的藥物輸入端相連接；所述冷熱刀主體上設置有導藥管通道，所述導藥管位於所述導藥管通道中。
2.根據權利要求1所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述導藥管的直徑小於0.5mm。
3.根據權利要求1所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述導藥管通道位於所述冷熱刀主體的刀杆上。
4.根據權利要求3所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述導藥管的直徑為所述刀杆直徑的1/10~1/5。
5.根據權利要求3所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述導藥管通道為所述刀杆外表面上的凹槽。
6.根據權利要求5所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述凹槽的截面形狀為大於1/2圓周的圓弧，且所述導藥管通道的直徑比所述導藥管的直徑大0.01mm~.0.05mm。
7.根據權利要求1所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀，其特徵在於，所述注射單元為注射泵。
8.一種冷熱刀系統，其特徵在於，包括權利要求1至7任一項中所述的帶藥物輸送功能的冷熱刀、信息採集單元、導藥管移動控制單元以及控制單元；所述控制單元根據所述信息採集單元採集到的腫瘤信息，輸出導藥管移動速率信號及注射速率信號；所述注射單元根據注射速率信號控制藥物的輸出速率，所述導藥管移動控制單元根據導藥管移動速率信號控制所述導藥管在所述導藥管通道中的移動速率。
9.根據權利要求8所述的冷熱刀系統，其特徵在於，所述信息採集單元為核磁共振儀。
10.根據權利要求8所述的冷熱刀系統，其特徵在於，所述導藥管移動控制單元為微電機。
【文檔編號】A61M37/00GK103767784SQ201410058257
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】趙剛, 朱凱旋, 沈凌霄, 王震 申請人:中國科學技術大學