CN107198566A - 一种靶向射频消融系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种靶向射频消融系统。该系统包括:照射头;红外线测温仪;淋巴结示踪剂;和中控系统,中控系统包括激光波长控制单元、温度监控单元和报警单元。本发明基于光热效应及肿瘤的光热治疗,结合染料所具备的光热转换效率高的特性,用于浅表脏器肿瘤淋巴系统转移的治疗,达到减少局部复发的目的,在一定程度上补充甚至替代放疗对淋巴转移的作用。本发明安全性高,包括注射材料和激光的安全性;本发明流程简便、费用低;手术后每天进行较短时间的激光照射,并不影响患者伤口愈合、不增加患者痛苦和仅增加极少费用。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种靶向射频消融系统。
背景技术
乳腺癌发病率逐年升高,其发病率已高居女性恶性肿瘤之首,是严重威胁女性健康的重大疾病之一。淋巴结转移是乳腺癌转移的主要途径。传统乳腺癌手术主要是通过完整切除乳腺腺体、尽量切除皮下淋巴管网(薄皮瓣,无论多薄,均不可能完全切除皮下淋巴管网),清扫腋窝淋巴结,甚至锁骨上下淋巴结或者胸骨旁淋巴结清扫,而清扫的淋巴结转移达到4枚以上、肿块大于5cm、肿瘤位于内侧等情况下均需要行放疗,以减少术后局部复发的可能。随着乳腺手术逐步缩小,保乳手术(仅切除部分乳腺组织)逐渐增多,但保乳手术也必须术后加做放疗,以减少术后局部复发的可能。相关文献报道减少局部复发也可同时减少远处转移的可能。
对于乳腺癌的局部复发,主要原因是存在于淋巴系统内的肿瘤细胞,传统手术的薄皮瓣仍不能达到完全清除皮下的淋巴系统,而且皮瓣过薄可能导致皮瓣的缺血坏死;保乳手术则完全没有清除皮下的淋巴系统。因此,放疗的主要作用在于通过射线杀灭淋巴管网内残留的肿瘤细胞,减少局部复发的可能。
公开/公告号为CN101502442的发明专利公开了一种射频消融系统,包括消融控制器及射频消融装置。消融控制装置用于产生射频能量、并根据设定的程序以及通过射频消融装置获取的消融部位的电导值、对产生的射频能量进行控制、按照预设的程序产生激发电流、接收射频消融装置利用激发电流进行测量得到的测量结果,判断消融是否成功;射频消融装置用于接收射频能量进行射频消融;将消融部位的电导值返回消融控制装置;利用消融控制装置产生的激发电流对消融部位进行导电状态测量,将测量结果返回消融控制装置。
但是采用上述或现有的射频消融系统进行的放疗没有靶向性,对射线照射的部位均能造成一定程度的损伤,因此副反应较多:放射性皮炎、放射性肺炎、放射性食管炎、放射性心包炎等,严重损害患者的健康,临床医生处理起来也是非常棘手的。
目前,针对浅表脏器肿瘤(如乳腺癌、甲状腺癌、阴茎癌、黑色素瘤)淋巴系统转移的治疗还未见有靶向治疗方法的报道。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种靶向射频消融系统。该射频消融系统可靶向治疗浅表脏器肿瘤淋巴系统转移,减少局部复发,在一定程度上补充甚至替代放疗对淋巴转移的作用。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种靶向射频消融系统,其特征在于,包括:
用于生成和发射激光信号、照射淋巴结区域的照射头;
用于检测照射区域温度的红外线测温仪;
淋巴结示踪剂;
和中控系统,中控系统包括激光波长控制单元、温度监控单元和报警单元,激光波长控制单元用于调控激光信号生成与强度;温度监控单元接收红外线测温仪的温度信号,并根据预设的温度参数进行比较,温度信号超出预设的温度参数时,生成报警信号并发送给报警单元,报警单元接收报警信号后发出报警信息。
正常组织细胞和肿瘤细胞对温度的耐受程度是不一样的,正常组织细胞在高温条件下能持续耐受47℃达1h,而恶性肿瘤细胞仅能持续耐受43℃1h,47℃和43℃持续lh被称为正常组织细胞和恶性肿瘤细胞不可逆损害的临界温度,这是热疗治疗肿瘤的理论基础。光热治疗法是利用具有较高光热转换效率的材料,将其注射入人体内部,利用靶向性识别技术聚集在肿瘤组织附近,并在外部光源(一般是近红外光)的照射下将光能转化为热能来杀灭肿瘤细胞的一种治疗方法。而这些光热转换效率较高的材料包括了贵金属纳米粒子、炭类材料、有机染料物质等。结合乳腺外科本来的进展,大多数病人在进行乳腺癌根治手术前均进行了前哨淋巴结探查、活检,而这种探查活检均会注射染料,而这些染料就包括了:亚甲蓝、吲哚菁绿(有机染料物质),纳米炭(炭类材料)。而这些注射的材料通过乳晕区及肿瘤部位皮下注射(模仿肿瘤的淋巴道转移途径),并不是仅仅达到前哨淋巴结的位置,随着注射后时间的延长,这些染料会到达肿瘤可能会到达的局部淋巴系统的各个区域,并充满整个区域淋巴系统,且不易进入血液循环和侵染周围组织。这时,以适当能量及特定波长的射频激光辐照,激发淋巴系统内的染料,产生光热效应,达到对淋巴系统内肿瘤细胞的杀灭作用。
本发明基于光热效应及肿瘤的光热治疗,结合亚甲兰、吲哚菁绿、纳米炭等染料(淋巴结示踪剂)所具备的光热转换效率高的特性,提供了一种应用于淋巴系统的热消融治疗方法和设备,以用于浅表脏器肿瘤(如乳腺癌、甲状腺癌、阴茎癌、黑色素瘤)淋巴系统转移的治疗(包括转移淋巴结以及淋巴结管内可能存在的肿瘤细胞),达到减少局部复发的目的,在一定程度上补充甚至替代放疗对淋巴转移的作用。
在本发明提供的实施例中,照射区域为浅表脏器肿瘤淋巴转移的皮肤区域,包括转移淋巴结以及淋巴结管内可能存在的肿瘤细胞。
以乳腺癌为例,在乳晕区和(或)肿瘤部位皮下注射特定剂量染料,如纳米炭、吲哚菁绿、亚甲蓝等,染料会靶向进入淋巴系统,一般不会进入血液循环或侵染周围组织,在一段时间后,到达肿瘤可能发生淋巴转移的整个淋巴引流区域。经体外用射频光发射器辐照整个乳腺及淋巴结可能发生转移的区域,该射频光发射器能发射特定波长、特定能量射频光,根据所注射染料的不同,可调节波长和能量,时间可调节。染料经激光辐照后所产生的光热效应对整个辐照的淋巴系统(尤其是淋巴系统内的肿瘤细胞)均产生破坏作用,弥补了手术对淋巴系统的清除不足。
在本发明提供的实施例中,中控系统通过监测红外线测温仪所测得的温度,实时监控照射区域(如皮肤)温度;当测得照射区域温度超过设定温度(如43℃,皮肤温度超过43℃开始逐渐出现损伤)时,开始出现报警。
在本发明中,报警单元为蜂鸣器或指示灯。
作为优选,中控系统还包括自动断电单元。当测得照射区域温度超过设定温度时,自动断电单元进行断电,避免照射区域温度超过设定温度。
作为优选,中控系统还包括能量控制单元和/或辐照时间控制单元。
作为优选,淋巴结示踪剂为纳米碳、吲哚菁绿或亚甲蓝中的一种或几种。但淋巴结示踪剂的种类并非限定于此,本领域技术人员认可的淋巴结示踪剂均在本发明的保护范围之内,本发明在此不做限定。
在本发明中,照射头设置有射频激光产生单元和射频激光发射单元,射频激光产生单元所产生的激光波长与强度在一定范围内任意可调。
作为优选,照射头与中控系统通过高度调节装置连接。
作为优选,激光波长控制单元控制射频光波长在200~1000nm之间。
作为优选,能量控制单元控制射频光能量在1~15W/cm2之间。
作为优选,照射头的激光光斑面积为300~500cm2。
优选地,照射头的激光光斑面积为400cm2。
本发明提供了一种靶向射频消融系统。该靶向射频消融系统包括:用于生成和发射激光信号、照射淋巴结区域的照射头;用于检测照射区域温度的红外线测温仪;淋巴结示踪剂;和中控系统,中控系统包括激光波长控制单元、温度监控单元和报警单元,激光波长控制单元用于调控激光信号生成与强度;温度监控单元接收红外线测温仪的温度信号,并根据预设的温度参数进行比较,温度信号超出预设的温度参数时,生成报警信号并发送给报警单元,报警单元接收报警信号后发出报警信息。本发明至少具有如下优势之一:
1、安全性高:
注射材料的安全性高,尤其是纳米炭、吲哚菁绿、亚甲蓝等都是用于临床的淋巴结示踪剂,副作用少;
激光的安全性:激光已经非常普遍应用于医学,尤其是皮肤科、美容科,因此用于皮肤的辐照是相当安全的,而且本发明所设计的仪器可以密切监控皮肤的温度变化,达到安全的控制。
2、流程简便、费用低:因癌症患者在行根治手术前多数均要行前哨淋巴结活检,注射染料,本发明利用这种注射的染料就可以进行激光辐照,并不用增加患者的痛苦和费用;另外,手术后每天进行较短时间的激光照射,并不影响患者伤口愈合、不增加患者痛苦和仅增加极少费用。
3、准确性高:纳米炭等染料注射后被动靶向进入淋巴系统,这种被动靶向准确率极高,几乎不会进入血液循环和侵染周围组织,而激光辐照后,仅会引起有染料的淋巴系统温度快速升高,而对周围组织则不会有明显影响。
附图说明
图1示本发明靶向射频消融系统的结构图,其中1为照射头,2为红外线测温仪,3为中控系统,4示连接及高度调节装置,5示报警装置。
具体实施方式
本发明公开了一种靶向射频消融系统,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明提供的靶向射频消融系统中所用染料、仪器等均可由市场购得。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1
本实施例提供的靶向射频消融系统包括照射头1、红外线测温仪2和中控系统3;照射头设置有射频激光产生装置和射频激光发射装置;红外线测温仪设置于照射头与照射区域接触的一端;照射头与中控系统通过连接及高度调节装置4连接。
在本实施例中,中控系统包括温度监控装置、激光波长控制装置、能量控制装置、辐照时间控制装置和报警装置5。报警装置为蜂鸣器或指示灯。
在本实施例中,照射头设置有射频激光产生装置和射频激光发射装置,射频激光产生装置所产生的激光波长与强度在一定范围内任意可调。
在本实施例中,红外线测温仪用于监测照射区域温度。
在本实施例中,照射区域为浅表脏器肿瘤淋巴转移的皮肤区域,包括转移淋巴结以及淋巴结管内可能存在的肿瘤细胞。
在本实施例中,中控系统通过监测红外线测温仪所测得的温度,实时监控照射区域(如皮肤)温度;当测得照射区域温度超过设定温度(如43℃,皮肤温度超过43℃开始逐渐出现损伤)时,开始出现报警。
在本实施例中,靶向射频消融系统还包括淋巴结示踪剂。淋巴结示踪剂为纳米碳、吲哚菁绿或亚甲蓝中的一种或几种。将淋巴结示踪剂注射入体内,其会靶向进入淋巴系统,经激光射线照射后可产生光热效应,使照射区域的温度升高。
以乳腺癌为例,在乳晕区和(或)肿瘤部位皮下注射特定剂量染料,如纳米炭、吲哚菁绿、亚甲蓝等,染料会靶向进入淋巴系统,一般不会进入血液循环或侵染周围组织,在一段时间后,到达肿瘤可能发生淋巴转移的整个淋巴引流区域。经体外用射频光发射器辐照整个乳腺及淋巴结可能发生转移的区域,该射频光发射器能发射特定波长、特定能量射频光,根据所注射染料的不同,可调节波长和能量,时间可调节。
设定辐照温度上限为43℃。染料经激光辐照后所产生的光热效应对整个辐照的淋巴系统(尤其是淋巴系统内的肿瘤细胞)均产生破坏作用,弥补了手术对淋巴系统的清除不足。当温度高于43℃时,报警装置报警,提示医护人员关闭电源或仪器自动断电。
在本实施例中,激光波长控制装置控制射频光波长在200~1000nm之间,能量控制装置控制射频光能量在1~15W/cm2之间,照射头的激光光斑面积为400cm2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种靶向射频消融系统,其特征在于,包括:
用于生成和发射激光信号、照射淋巴结区域的照射头;
用于检测照射区域温度的红外线测温仪;
淋巴结示踪剂;
和中控系统,所述中控系统包括激光波长控制单元、温度监控单元和报警单元,所述激光波长控制单元用于调控激光信号生成与强度;温度监控单元接收红外线测温仪的温度信号,并根据预设的温度参数进行比较,温度信号超出预设的温度参数时,生成报警信号并发送给报警单元,报警单元接收报警信号后发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述报警单元为蜂鸣器或指示灯。
3.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述中控系统还包括自动断电单元。
4.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述中控系统还包括能量控制单元和/或辐照时间控制单元。
5.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述淋巴结示踪剂为纳米碳、吲哚菁绿或亚甲蓝中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述照射头设置有射频激光产生单元和射频激光发射单元。
7.根据权利要求1所述的靶向射频消融系统,其特征在于,所述照射头与所述中控系统通过高度调节装置连接。
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