[发明专利]一种基于石墨基复合导热材料的医用激光热疗靶头

说明书

本发明公开了一种基于石墨基复合导热材料的医用激光热疗靶头；包括保护外套、内绝热层、导热带和外绝热层；保护外套前端设有端头，后端设有连接体，连接体的侧部和连接体后端部中心分别设有开口，两个开口通过通道连通，光纤连接体后端部中心的开口伸入，进入到端头的侧部开口处；内绝热层包裹在连接体后端的光纤外周，导热带有多层，多层间隔设置在内绝热层外周，每一层的导热带间隔设置；外绝热层包裹在导热带外周；导热带由多条长弧形片状组成；导热带由石墨基导热材料制成；解决了靶头使用过程中由于热沉积导致的烧损问题以及靶头的柔性问题，有利于提高医用激光热疗靶头的功率，减少靶头质量和降低靶头质量。

技术领域

本发明涉及一种激光热疗靶头，特别是涉及一种基于石墨基复合导热材料的医用激光热疗靶头，属于医用热疗器械领域。

背景技术

热疗是利用外热源加热肿瘤组织的方式杀死癌细胞，同时不损伤正常组织细胞，其作为手术治疗、化学治疗、放射治疗和生物治疗的补充被应用于精准肿瘤热疗中。由于激光具有高亮度，方向性及单色性等特性，使得其成为热疗的良好热源，利用光纤激光器，通过将装有激光头的光纤插入需要治疗的肿瘤组织中，引导激光照射对应组织产热达到精准治疗效果。现有的激光治疗头常通过水冷的方式，如采用刚性全金属水冷靶头，该金属水冷靶头由于需要流体输送机械，因而靶头体积大，不利于减小伤口创伤面积；并且水冷的微通道加工困难，导热能力有限，导致光纤头易烧损，与组织间易粘连；同时刚性全金属水冷靶头由于是刚性结构，靶头使用的灵活性差，难以在使用过程中避开人体大血管或重要器官，治疗风险大。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种导热效果持续良好，质量轻，体积小，具有良好柔性的，可以避免烧伤组织，减小伤口创伤面积和避开人体大血管或重要器官的基于石墨基复合导热材料的医用激光热疗靶头。

石墨是自然界中广泛存在的一种矿物原料，存在无定型态(微晶)、鳞片状晶体和高结晶态三种。片状石墨为碳原子组成的六角网状结构的叠合体，形成六角环的碳原子以sp²杂化轨道电子形成的σ键和轨道电子形成的π键相连接，C-C键长0.142nm，平均键能627kJ/mol，六角形网络层间以范德华力结合，层间距约为0.335nm，具有与金属相近的热导率，而由于石墨层间无化学键构成，层与层之间的纵向热导率成为限制石墨热导率的主要因素。传统的导热材料以金属为主，导热系数为百级W/(m·k)，以石墨基为代表的新型复合材料，在工程领域中已有多种用途，相关报道的导热系数有千级W/(m·k)以上。单层或少层石墨烯构筑而成的石墨基材料具有优异的导热性能，但由于热还原氧化石墨烯过程产生气体导致片层间隙变大，影响石墨基材料的导热性能持续性；本发明内容以现有石墨材料为基础，通过添加填充剂填补修饰层间缺陷，得到质量轻，价格低的，具有较好柔性的持续高导热性能石墨基复合材料。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于石墨基复合导热材料的医用激光热疗靶头，包括保护外套、内绝热层、导热带和外绝热层；

所述保护外套前端设有端头，后端设有连接体，连接体的侧部和连接体后端部中心分别设有开口，两个开口通过通道连通，光纤从连接体后端部中心的开口伸入，进入到连接体的侧部开口处；

所述内绝热层和外绝热层都为空心薄壁圆柱形，导热带由多条形状为长弧形片状结构组成；

所述内绝热层包裹在连接体后端的光纤外周，导热带有多层，多层间隔设置在内绝热层外周，每一层的导热带间隔设置；外绝热层包裹在导热带外周；

内绝热层3与外绝热层5由柔性隔热材料制成；导热带由石墨基导热材料制成；