腫瘤冷凍消融用冷刀的製作方法
2023-11-04 20:58:22
腫瘤冷凍消融用冷刀的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種腫瘤冷凍消融用冷刀，冷刀靶向區內壁塗覆有導熱性強的金屬納米塗層；冷刀靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點形成具有不規則排序的凹凸點；冷刀靶向區外壁塗覆有具有防冰雪功能的疏水塗層。本發明通過在冷刀靶向區內外壁塗覆功能塗層及靶向區結構優化設計，增大靶向區處刀壁的導熱係數，使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失，滿足冷刀工作所需的低溫，滿足臨床上多刀聯用的需要；並利於實施冷凍消融術後的冷刀儘快從患者體內拔出，減輕患者痛苦及醫療風險，提高手術安全性。
【專利說明】腫瘤冷凍消融用冷刀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種腫瘤冷凍消融用冷刀，尤其是一種用來增大靶向區處刀壁的導熱係數，使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失，並利於實施冷凍消融術後的冷刀儘快從患者體內拔出，減輕患者痛苦及醫療風險，提高手術安全性的腫瘤冷凍消融用冷刀。
【背景技術】
[0002]2010年，惡性腫瘤已經成為世界上致死率最高的疾病。如果不採取行動，預計2030年全世界將有2600萬新增病例，死亡人數達到1700萬人。因只有大約20%左右的腫瘤患者能夠接受外科切除手術，冷凍消融、射頻消融、微波、雷射熱療等腫瘤微創治療技術正成為當代臨床醫學發展的前沿，冷凍消融是其中一種具有代表意義的技術。其主要通過低溫器械，有控制地使病灶組織經歷降溫、凍結、復溫過程，從而造成腫瘤細胞的不可逆損傷甚至壞死。冷凍消融對腫瘤細胞的殺傷機制是:細胞脫水和皺縮；細胞內冰晶形成的機械損傷；細胞電解質毒性濃縮和PH值改變；細胞膜蛋白質成分變性；血流淤積和微血栓形成；以及免疫效應等。冷凍消融不僅手術創傷小，而且具有定位精確、止血鎮痛、術後併發症少、安全性高等優點，深受廣大醫生與患者的好評。
[0003]目前已經問世的冷凍消融系統主要分為兩大類:一類是液氮系統冷刀，利用物質由液體變成氣體時需要吸收大量的汽化潛熱的原理使組織快速降溫，可以看做第一代冷刀；另一類是氣體節流系統冷刀，是目前臨床應用的主流，利用高壓氣體流經小孔絕熱節流時溫度的變化，完成冷凍消融的降復溫治療過程，代表產品為氬氦刀，可以看做第二代冷刀。上海導向醫療系統有限公司開發的氮氣節流冷刀是在前二代冷刀的基礎上優化改進的第三代冷刀。但上訴三代 冷刀均存在以下缺點:冷刀工作時，靶向區內壁隨氣液混合的氣體流動形成汽膜，這層汽膜將氣體與冷刀不鏽鋼刀壁隔開，大大降低刀壁的導熱係數，傳入腫瘤組織的冷量大大損失，不能維持冷凍消融術時冷刀靶向區所需的低溫，多把冷刀聯合應用時，這一現象將更早出現，嚴重影響消融效果及冷刀的使用範圍。另外，冷凍形成的冰球吸附在冷刀刀頭，使得冷刀無法快速拔出患者體內，不能有效地適應臨床實際需要，增大患者痛苦並加重了醫療風險。
【發明內容】
[0004]本發明是要解決冷凍消融術中冷刀冷量不足，靶向區換熱效果差，冷量損失大，冷凍後冷刀難於快速拔出患者體內的不足的技術問題，而提供一種腫瘤冷凍消融用冷刀，該冷刀通過塗覆功能塗層及改變靶向區結構，用來增大靶向區處刀壁的導熱係數，使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失，並利於冷刀儘快從患者體內中拔出，減輕患者痛苦及醫療風險，提高手術安全性。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明的採用的技術方案是:一種腫瘤冷凍消融用冷刀，其特點是:冷刀靶向區內壁塗覆有導熱性強的金屬納米塗層；冷刀靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點形成具有不規則排序的凹凸點；冷刀靶向區外壁塗覆有具有防冰雪功能的疏水塗層。
[0006]冷刀靶向區內壁塗覆的金屬納米塗層為二氧化鈦納米塗層或氮化鋁納米塗層或
三氧化二鋁納米塗層。
[0007]冷刀靶向區外壁塗覆的疏水塗層為含矽納米塗層或納米氟碳塗層或鋁基體納米塗層。
[0008]本發明的有益效果是:
1.在冷刀靶向區內壁塗覆導熱性強的功能塗層，增大刀內冷量的熱傳導，減少冷量的損失;
2.改變冷刀靶向區結構，將外壁設計成凹凸面，增大靶向區換熱面積的同時，破壞冷刀工作時靶向區內壁形成的汽膜，強化刀頭冷量經不鏽鋼刀殼與腫瘤組織的換熱；
3.在冷刀靶向區外壁塗覆具有防冰雪功能的疏水塗層，低表面能的疏水表面使冰球與冷刀處於不潤溼狀態，極大減小對冰球的吸附力，大大縮短冷凍後冷刀的拔刀時間。
[0009]本發明通過在冷刀靶向區內外壁塗覆功能塗層及靶向區結構優化設計，增大靶向區處刀壁的導熱係數，使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失，滿足冷刀工作所需的低溫，滿足臨床上多刀聯用的需要；並利於實施冷凍消融術後的冷刀儘快從患者體內拔出，減輕患者痛苦及醫療風險，提高手術安全性。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的冷刀靶向區內壁塗覆功能塗層的剖視圖；
圖2是本發明的冷刀靶向區結構的主視圖；
圖3是本發明的冷刀靶向區結構的剖視圖；
圖4是本發明的冷刀靶向區外壁塗覆功能塗層的剖視圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例應理解為僅用於說明本發明而不用於限制本發明的保護範圍。在閱讀了本發明記載的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發明權利要求所限定的範圍。
[0012]如圖1所示，本發明改進的腫瘤冷凍消融用冷刀:在冷刀靶向區內壁塗覆導熱性強的金屬納米塗層1，納米級塗層表面活性大大提高，增加靶向區內壁導熱性，增大刀內冷量的熱傳導，減少冷量的損失。
[0013]如圖2、3所示，本發明改進的腫瘤冷凍消融用冷刀:改變冷刀靶向區結構，氣動打標機在一定壓力下對靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點，不擊穿不鏽鋼刀殼，使靶向區具有不規則排序的凹凸點2，增大換熱面積的同時，破壞冷刀工作時靶向區冷量傳輸形成的汽膜，解決了因汽膜將冷量與刀壁隔開而影響熱傳導的問題，增大了靶向區的熱傳導。
[0014]如圖4所示，本發明的冷凍後冷刀儘快拔出患者體內的方法:在冷刀外壁塗覆疏水塗層3，具有低表面能的疏水表面使冰球與冷刀處於不潤溼狀態，極大減小對冰球的吸附力，大大縮短冷凍後冷刀的拔刀時間。
[0015]本發明所述的冷刀靶向區內壁塗覆的導熱性強的金屬納米塗層I可以是二氧化鈦納米塗層、氮化鋁納米塗層、三氧化二鋁納米塗層等具有增強導熱性的金屬納米塗層。
本發明所述的改變冷刀靶向區結構可以是通過衝壓打點等工藝方法，在不擊穿冷刀不鏽鋼刀殼前提下，使靶向區具有不規則排序的凹凸點2。
[0016]本發明所述的冷刀靶向區外壁塗覆的具有防冰雪功能的疏水塗層3可以是含矽納米塗層、納米氟碳塗層、招基體納米塗層等。
[0017]實施例一
冷刀靶向區內壁塗覆導熱性強的二氧化鈦納米塗層，使用打標機在一定壓力下對靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點，不擊穿不鏽鋼刀殼，使靶向區具有不規則排序的凹凸點，增大換熱面積，同時可有效撕裂冷刀工作時在內壁形成的液膜，從而使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失。對冷刀刀頭外壁塗覆疏水的含矽納米塗層，減小刀頭對冰球的吸附力，大大縮短冷凍後冷刀的拔刀時間。
[0018]實施例二
冷刀靶向區內壁塗覆導熱性強的氮化鋁納米塗層，使用氣動打標機在一定壓力下對靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點，不擊穿不鏽鋼刀殼，使靶向區具有不規則排序的凹凸點，增大換熱面積，同時可有效撕裂冷刀工作時在內壁形成的液膜，從而使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失。冷刀刀頭外壁塗覆疏水的納米氟碳塗層，減小刀頭對冰球的吸附力，大大縮短冷凍後冷刀的拔刀時間。
[0019]實施例三
冷刀靶向區內壁塗覆導熱性強的三氧化二鋁納米塗層，使用氣動打標機在一定壓力下對靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點，不擊穿不鏽鋼刀殼，使靶向區具有不規則排序的凹凸點，增大換熱面積，同時可有效撕裂冷刀工作時在內壁形成的液膜，從而使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失。冷刀刀頭外壁塗覆疏水的鋁基體納米塗層塗層，減小刀頭對冰球的吸附力，大大縮短冷凍後冷刀的拔刀時間。
[0020]上述各實施例中冷刀的性能見表1。
[0021]表1
【權利要求】
1.一種腫瘤冷凍消融用冷刀，其特徵在於:冷刀靶向區內壁塗覆有導熱性強的金屬納米塗層(I);冷刀靶向區不鏽鋼刀殼表面衝壓打點形成具有不規則排序的凹凸點(2);冷刀靶向區外壁塗覆有具有防冰雪功能的疏水塗層(3)。
2.根據權利要求1所述的腫瘤冷凍消融用冷刀，其特徵在於:所述冷刀靶向區內壁塗覆的金屬納米塗層(I)為二氧化鈦納米塗層或氮化鋁納米塗層或三氧化二鋁納米塗層。
3.根據權利要求1所述的腫瘤冷凍消融用冷刀，其特徵在於:所述冷刀靶向區外壁塗覆的疏水塗層(3)為 含矽納米塗層或納米氟碳塗層或鋁基體納米塗層。
【文檔編號】A61B18/02GK103784193SQ201410078184
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】常兆華, 宋玲, 趙慶孝, 沈禮蘭 申請人:上海導向醫療系統有限公司