CN110074861B - 射频消融导管、肺部射频消融系统、以及相应的控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及射频消融导管、肺部射频消融系统、控制方法、控制装置和计算机可读存储介质,其中射频消融导管,包括电极,电极内部带有换热介质流道,电极上设置有均衡装置,均衡装置上设有与换热介质流道连通的浸润孔,换热介质流道输出的换热介质经由均衡装置分配并流出。本申请利用电极能够向消融组织内灌注生理盐水,从而提高消融组织的导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,使射频能量能够持续输出。
Description
技术领域
本申请涉及肿瘤微创消融治疗领域,特别涉及一种射频消融导管、肺部射频消融系统及方法。
背景技术
肺癌是最常见的恶性肿瘤之一。在临床治疗中,通过外科手术进行切除仍是治疗早期肺癌的首选。但是,对于年龄较大、体质偏弱、心肺功能较差或者存在并发症等情况肺癌患者,他们并不适合或者不耐受常规的手术切除疗法。因此,例如肿瘤微创消融等许多局部治疗方法应运而生。肺部的肿瘤微创消融包括射频消融(Radio Frequency Ablation,RFA)、冷冻消融、微波消融等,其中只有射频消融被美国国家综合癌症网络非小细胞肺癌临床指引列入。
射频消融的原理是应用频率小于30MHz(通常在460~480kHz)的交变高频电流使肿瘤组织内离子发生高速震荡,互相摩擦,将射频能转化为热能,使得肿瘤细胞发生凝固性坏死。在射频消融治疗中,使用的器械为射频消融导管,其远端的电极经皮穿刺后能够将射频能传递给刺入部位周围的细胞组织。在进行射频消融治疗时,射频消融导管是射频能量输出的电极,它与射频发生器连接,在B超或CT引导下,经皮穿刺,通过穿刺点穿刺入靶肿瘤中。中性电极板也与射频发生器连接,它贴附在患者身体合适部位。当射频发生器上的脚踏开关踩下时,射频消融导管与中性电极板之间连通,高频电流作用在两者之间的人体组织上,使射频消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。
发明人发现,现有的用于肺部的射频消融导管在工作时,电极部位温度升高过快,电极附近的组织干燥和炭化后会形成“结痂”,从而导致消融停止,消融不彻底。而且“结痂”组织与电极粘连在一起,器械拔出时会损伤周围器官。
现有的应用于肺部的射频消融导管的头部大多不能弯曲,这样射频消融导管的前端电极无法便捷到达侧边的目标位置。
现有的射频消融导管也不能有效控制消融范围,无法及时判断消融范围是否适当。消融范围小了,消融不彻底,有复发的风险;消融范围大了,可能误伤周围正常组织及器官。
现有的射频消融操作即使在B超或CT的引导下,也不能有效判断射频消融导管的前端电极的准确位置。CT图片是X线扫描出来的有限数量的断面图像,在某些角度下,看起来前端电极放置到了目标部位,但实际的位置也可能是不对了,仅仅是在投影方向上重叠而已,因此前端电极的位置难以判断,定位精度不够。
发明内容
为解决背景技术中提出的至少部分问题,本申请的目的在于提供一种射频消融导管,其电极能够向消融组织内灌注换热介质,并可在电极外周形成换热介质保护膜,从而提高消融组织的导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,使射频能量能够持续输出。
本申请一种射频消融导管,包括电极,所述电极带有换热介质流道,所述电极上设置有均衡装置,所述均衡装置上设有与所述换热介质流道连通的浸润孔,所述换热介质流道输出的换热介质经由所述均衡装置分配并流出。
以下还提供了若干可选方式,但并不作为对上述总体方案的额外限定,仅仅是进一步的增补或优选,在没有技术或逻辑矛盾的前提下,各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合,还可以是多个可选方式之间进行组合。
在其中一个实施例中,所述均衡装置与所述电极之间为分体结构,所述均衡装置固定或活动的安装在所述电极上;
或所述均衡装置与所述电极之间为一体结构。
在其中一个实施例中,所述浸润孔为多个、用以在电极外部形成均匀的换热介质保护膜。
在其中一个实施例中,所述电极的远端部位等径延伸或形状收敛,其中所述形状收敛为逐渐收敛或阶梯式收敛。
在其中一个实施例中,所述均衡装置与所述电极之间为一体结构,所述浸润孔开设在电极外壁处,所述电极的远端为尖端。
在其中一个实施例中,所述均衡装置与所述电极之间为分体结构,所述电极的外壁开设有与所述换热介质流道连通的流出孔,所述均衡装置为安装在所述电极上且处在所述流出孔外围的浸润罩,所述浸润孔开设在该浸润罩上,所述流出孔输出的换热介质经所述浸润罩分配并流出。
在其中一个实施例中,所述换热介质流道为位于电极内部的腔体,换热介质经由腔壁的开孔流出。
在其中一个实施例中,所述换热介质流道包括主流道以及多条与所述主流道连通的分支流道,各分支流道的末端延伸至电极的外表面。
在其中一个实施例中,所述分支流道沿所述主流道的延伸方向布置至少一组,同组分支流道至少为两条,呈辐射状分布于所述主流道外周。
在其中一个实施例中,同组分支流道在周向上均布布置。
在其中一个实施例中,相邻组分支流道的数量相同或不同,周向上位置对齐或错位布置。
在其中一个实施例中,多条分支流道沿主流道的延伸方向依次布置,且螺旋分布于主流道外周。
在其中一个实施例中,所述浸润罩固定在所述电极上、绕电极轴线转动安装在所述电极上、或沿电极轴向滑动安装在所述电极上。
在其中一个实施例中,所述射频消融导管还设置与所述浸润罩相连的驱动部件,用于带动所述浸润罩与所述电极之间的相对运动。
在其中一个实施例中,所述电极上安装一个所述浸润罩,或安装多个所述浸润罩。
在其中一个实施例中,所述电极上安装多个所述浸润罩,各浸润罩相对于所述电极独立运动或至少两个浸润罩相互联动。
在其中一个实施例中,所述浸润罩为片状,在周向上仅遮盖电极外周的局部区域;
在其中一个实施例中,所述浸润罩为周向封闭的筒状结构,套设在电极外周。
在其中一个实施例中,所述浸润罩仅包裹所述电极的近端部位;
或所述浸润罩为帽状结构,帽状结构的远端封闭包裹浸润罩的远端端头。
在其中一个实施例中,所述浸润罩固定在所述电极上,所述电极的外周设有定位台阶,所述浸润罩的远端与所述定位台阶相抵限位。
在其中一个实施例中,所述浸润罩的外壁与所述电极暴露于浸润罩的外壁等高拼接。
在其中一个实施例中,所述浸润罩的至少一部分为分布有浸润孔的渗透区,所述电极上开设所述流出孔的部位与所述渗透区相对应,且与渗透区内壁之间留有间隙。
在其中一个实施例中,所述浸润孔与所述流出孔错位布置。
在其中一个实施例中,所述电极的外壁设置有沉降区,所述流出孔设置在所述沉降区,所述渗透区处在所述沉降区外周、且浸润罩内壁与沉降区表面留有所述间隙。
在其中一个实施例中,所述流出孔为扩口状,扩口区域作为所述沉降区;浸润罩内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而减小。
在其中一个实施例中,浸润罩内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而增加。
在其中一个实施例中,所述沉降区为一个或相互隔离的多个,同一沉降区设置一个流出孔,同一沉降区中,浸润罩内壁与沉降区表面的间隙随与该沉降区内流出孔距离的增加而增加。
在其中一个实施例中,所述沉降区为沿电极轴向延伸的分布槽,所述流出孔在电极周向分为若干组,每一组对应同一分布槽。
在其中一个实施例中,所述分布槽为周向均匀布置的2~10条。
在其中一个实施例中,同一分布槽的槽底开设一个所述流出孔,所述分布槽的深度随与该流出孔距离的增加而增加。
在其中一个实施例中,所述浸润罩上沿周向分布多组浸润孔,每组浸润孔与其中一分布槽位置相应。
在其中一个实施例中,相邻分布槽的槽壁形成支撑浸润罩内壁的凸棱,凸棱顶部与浸润罩内壁的相应部位相抵且形状匹配。
在其中一个实施例中,所述浸润罩采用多孔材料,多孔材料自身的空隙作为所述浸润孔;
或所述浸润罩采用编织结构,编织结构自身的空隙作为所述浸润孔;
或所述浸润罩为金属壳体,金属壳体的壳壁上加工形成所述浸润孔。
在其中一个实施例中,所有浸润孔的孔径相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
在其中一个实施例中,所有浸润孔在均衡装置不同部位的分布密度相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
在其中一个实施例中,所述浸润孔的孔径随与流出孔距离的增加而增加。
在其中一个实施例中,所述浸润孔在所述浸润罩周向上分布多组。
在其中一个实施例中,同组浸润孔按各自的延伸路径依次排布,所述延伸路径为直线,折线或曲线。
在其中一个实施例中,每组浸润孔对应一个流出孔。
在其中一个实施例中,所述浸润罩上带有显影标识。
在其中一个实施例中,所述射频消融导管还包括可指示电极位置的电磁导航部件。
在其中一个实施例中,所述电极上连接有向近端延伸的拉线,用以带动电极偏转。
在其中一个实施例中,所述电极的近端连接有鞘管,所述拉线自鞘管的内部向近端延伸至鞘管外部;
所述电极的近端设有与换热介质流道连通的连接管,该连接管延伸至鞘管内部。
在其中一个实施例中,所述电极上设置安装孔,所述拉线的远端伸入并固定于该安装孔。
在其中一个实施例中,所述射频消融导管进一步包括能够相对靠近或远离的第一拉弯组件和第二拉弯组件,鞘管固定至所述第一拉弯组件,所述拉线固定至所述第二拉弯组件。
在其中一个实施例中,所述第一拉弯组件与所述第二拉弯组件之间相互嵌套滑动或并排滑动布置。
在其中一个实施例中,所述第一拉弯组件和所述第二拉弯组件均为管状,且所述第二拉弯组件滑动配合在所述第一拉弯组件内。
在其中一个实施例中,所述第二拉弯组件的至少部分嵌入所述第一拉弯组件内,所述第一拉弯组件与所述第二拉弯组件之间进一步设置有限定两者对移动方向的导向装置。
在其中一个实施例中,所述导向装置包括设置于所述第一拉弯组件和所述第二拉弯组件任一者上的滑槽和设置于另一者上的限位螺钉。
在其中一个实施例中,所述第二拉弯组件上嵌入所述第一拉弯组件内的部分上设置有用于增加所述第一拉弯组件与所述第二拉弯组件之间摩擦力的O型圈。
在其中一个实施例中,所述第二拉弯组件上设置有指示与所述第一拉弯组件相对位置的刻度线。
在其中一个实施例中,在所述射频消融导管上在邻近远端部位沿轴向依次分布多个温度检测装置。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置包括由远端至近端间隔布置的第一温度检测装置、第二温度检测装置和第三温度检测装置。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置包括温度传感器以及导热环,所述温度传感器与消融仪相连接,所述导热环设置于射频消融导管外壁,所述温度传感器与所述导热环热耦合。
在其中一个实施例中,所述温度传感器固定在所述导热环的外壁,固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述温度传感器为热敏电阻,所述热敏电阻通过热敏电阻电线电连接至消融仪,所述热敏电阻电线上套设有温控套管。
在其中一个实施例中,所述温度传感器通过无线通信装置与消融仪相连。
在其中一个实施例中,射频消融导管外壁设有嵌槽,所述温度检测装置固定在位置相应的嵌槽中,且所述嵌槽的槽底部位设有用于穿引电路导线的通孔。
在其中一个实施例中,所述嵌槽为环形,所述温度检测装置环绕固定在位置相应的嵌槽中,所述温度检测装置与所在嵌槽之间的固定方式选自粘接、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述导热环呈环形结构,所述导热环设置于所述嵌槽中。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置呈环形结构,所述导热环以及温度传感器周向上形状互补围成所述环形结构。
在其中一个实施例中,所述导热环上开设有沉槽,所述温度传感器固定在该沉槽中,所述温度传感器与所在沉槽之间的固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置的外表面与周边部位的相互平齐。
在其中一个实施例中,至少一个温度检测装置的轴向位置可调。
在其中一个实施例中,射频消融导管与温度检测装置之间设有相互配合的导向结构。
在其中一个实施例中,轴向位置可调的温度检测装置上连接有牵引索,通过所述牵引索驱动温度检测装置相对于所述电极改变轴向位置。
在其中一个实施例中,所述牵引索由所连接的温度检测装置处穿入射频消融导管的内部,经由射频消融导管的内部向近端延伸。
在其中一个实施例中,所述射频消融导管进一步包括能够相对运动的第一调节组件和第二调节组件,其中所述电极相对固定于第一调节组件,所述牵引索连接至所述第二调节组件,所述第一调节组件和所述第二调节组件相对运动时所述牵引索驱动所连接的温度检测装置相对电极改变轴向位置。
在其中一个实施例中,所述第一调节组件和所述第二调节组件滑动配合或转动配合。
在其中一个实施例中,所述电极的远端端部设有温度探测探头。
在其中一个实施例中,所述电极内还设置有用于检测电极与消融组织接触压力变化的压力传感器。
上述的射频消融导管中,电极上设置有均衡装置,在消融操作时,该均衡装置能向外流出换热介质,在电极表面与浸润组织之间填充换热介质,从而降低回路中的阻抗,维持阻抗平衡,使消融持续,直至消融导足够大的体积,产生更大更有效的凝固坏死灶,同时,换热介质还可以减少电极与消融组织接触处结痂导致黏连。换热介质在电极外形成一层保护膜,将电极刚好浸润,可以以最少的换热介质量维持阻抗平衡,避免换热介质过量在肺部残余。
本申请还提供一种射频消融方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请射频消融方法,主要针对消融过程中的温度变化,因此也可视为一种射频消融的温度监测方法。即一种射频消融的温度监测方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请还提供一种射频消融的控制方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
在其中一个实施例中,所述温度信息包括边缘温度信息,该边缘温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L;且满足L0≤L,其中所述L0为预测的病灶部位半径;
所述的设定关系包括边缘温度信息到达所述温度阈值并保持预设的时间间隔。
在其中一个实施例中,所述温度信息还包括第一温度信息,该第一温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L1;且满足L1<L0,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,所述设定关系还包括第一温度信息达到60-100度。在其中一个实施例中,所述边缘温度信息包括第三温度信息,该第三温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L3;且满足L0<L3,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,所述的设定关系包括第三温度信息到达所述温度阈值并保持预设的时间间隔;所述温度阈值为43~60℃,所述时间间隔不少于3分钟。
在其中一个实施例中,所述边缘温度信息还包括第二温度信息,该第二温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L2;且满足L2=L0,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,所述设定关系还包括第二温度信息达到60-90度。
在其中一个实施例中,所述温度信息还包括远端温度信息,该远端温度信息所对应的检测部位为电极的远端端部。
在其中一个实施例中,所述设定关系还包括远端温度信息达到60-100度。在其中一个实施例中,所述温度信息包括:
远端温度信息,该远端温度信息所对应的检测部位为电极的远端端部;
第一温度信息,该第一温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L1;
第二温度信息,该第二温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L2;
第三温度信息,该第三温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L3;
且满足L1<L0=L2<L3,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,还包括消融过程中依照所述温度信息可视化显示电极周边的温度分布。
在其中一个实施例中,射频消融时采用本申请所述的射频消融导管,各温度信息分别采集自对应的温度检测装置(远端温度信息来自所述温度探测探头)。
本申请还提供一种射频消融装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请还提供一种射频消融的控制装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请还提供一种射频消融的温度监测装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请还提供一种射频消融装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的射频消融方法的步骤。
本申请还提供一种射频消融的控制装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的射频消融的控制方法的步骤。
本申请还提供一种射频消融装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的射频消融的温度监测方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的射频消融方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的射频消融的控制方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的射频消融的温度监测方法的步骤。
本申请还提供一种肺部射频消融系统,包括:
本申请所述的射频消融导管;
用于向所述射频消融导管的电极周边部位提供换热介质的换热介质输送装置;
依据所述射频消融导管中电极所在回路的阻抗信息相应驱动所述换热介质输送装置的控制模块。
在其中一个实施例中,消融过程中保持电极驱动信号不变。
在其中一个实施例中,所述肺部射频消融系统还包括采集电极周边部位的温度信息的温度检测装置,所述控制模块还用于依据所述温度信息提示或控制消融进程。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置为一个或多个,且至少一个温度检测装置的位置的距离电极0.5~3cm。
在其中一个实施例中,所述控制模块驱动所述换热介质输送装置调节换热介质流量。
在其中一个实施例中,所述控制模块将所述阻抗信息与阈值相比较,并通过调节的换热介质流量使所述阻抗信息趋近于稳态阻抗。
在其中一个实施例中,还包括预先标定稳态阻抗,依据该稳态阻抗计算所述阈值。
在其中一个实施例中,所述稳态阻抗的标定方式为,射频消融导管在体内就位后,且在电极通电前以初始流量输出换热介质、且实时采集阻抗信息,当阻抗信息稳定后所对应的数值记为稳态阻抗。
在其中一个实施例中,所述阈值为数值范围;调节的换热介质流量过程中,所述控制模块还实时采集阻抗信息以及判断阻抗信息变化趋势,根据抗信息变化趋势相应改变换热介质流量的调节幅度或选择阈值上限、阈值下限中的一者相比较。
本申请还提供一种肺部射频消融方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请肺部射频消融方法,主要针对消融过程中的阻抗变化,因此也可视为一种射频消融的阻抗监测方法。即一种射频消融的阻抗监测方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请还提供一种肺部射频消融的控制方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
在其中一个实施例中,步骤S500中还包括预先标定稳态阻抗,依据该稳态阻抗计算阈值,该阈值用于在步骤S510中与所述阻抗信息相比较,以生成相应的控制指令。
在其中一个实施例中,所述稳态阻抗的标定方式为,射频消融导管在体内就位后,且在电极通电前以初始流量输出换热介质、且实时采集阻抗信息,当阻抗信息稳定后所对应的数值记为稳态阻抗。
在其中一个实施例中,步骤S510中,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,具体包括:
步骤S511,将所述阻抗信息与阈值相比较,根据所述阻抗信息与阈值的关系,判定流量的增减;
步骤S512,根据流量的增减,按照预定的增、减幅度生成相应的控制指令。
在其中一个实施例中,所述增、减幅度各自独立的为固定值或动态值。
在其中一个实施例中,所述阈值为数值范围,步骤S511中,根据所述阻抗信息与阈值的关系,判断流量的增减,具体包括:
当阻抗信息大于阈值上限时,判定为增加流量;
当阻抗信息小于阈值下限时,判定为减小流量;
当阻抗信息处在阈值范围内时,维持当前流量;
步骤S511中,判定为增加流量时,步骤S512中生成第一控制指令,第一控制指令所对应的换热介质流量大于当前流量;
步骤S511中,判定为减小流量时,步骤S512中生成第二控制指令,第二控制指令所对应的换热介质流量小于当前流量。
在其中一个实施例中,按阻抗信息的采样周期,循环执行步骤S500和步骤S510;
上一采样周期生成并输出控制指令后,在下一周期中,采集阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
根据阻抗信息的变化趋势,相应改变换热介质流量的调节幅度或选择阈值上限、阈值下限中的一者相比较。
在其中一个实施例中,上一采样周期生成并输出第一控制指令后,在下一周期中,将阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
阻抗信息的变化趋势为上升时,加大换热介质流量的调节幅度;
阻抗信息的变化趋势为下降时,将当前采样周期的阻抗信息与阈值下限相比较。
在其中一个实施例中,上一采样周期生成并输出第二控制指令后,在下一周期中,将阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
阻抗信息的变化趋势为下降时,加大换热介质流量的调节幅度;
阻抗信息的变化趋势为上升时,将当前采样周期的阻抗信息与阈值上限相比较。
在其中一个实施例中,还包括利用本申请所述的射频消融的控制方法提示或控制消融进程。
在其中一个实施例中,所述温度信息的采集点的距离电极0.5~3cm;温度信息达到43~60℃并维持预设时间后,发送停止消融指令。
本申请还提供一种肺部射频消融装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请还提供一种肺部射频消融的控制装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请还提供一种肺部射频消融的阻抗监测装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请还提供一种肺部射频消融装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的肺部射频消融方法的步骤。
本申请还提供一种肺部射频消融的控制装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的肺部射频消融的控制方法的步骤。
本申请还提供一种肺部射频消融的阻抗监测装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现所述的肺部射频消融的阻抗监测方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现所述的肺部射频消融方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现所述的肺部射频消融的控制方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现所述的肺部射频消融的阻抗监测方法的步骤。
本申请针对现有的用于肺部的射频消融针在工作时电极附近的组织干燥和炭化后会形成“结痂”,从而导致消融停止,消融不彻底的问题,提供一种肺部射频消融系统及方法。
一种肺部射频消融系统,所述肺部射频消融系统包括射频信号发生器、消融导管、电极板、传感器模块、微量灌注泵、控制模块和报警模块,其中:
射频信号发生器,与所述控制模块及所述消融导管相连,用于接收控制模块的命令以产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管;
消融导管,与所述射频信号发生器及所述微量灌注泵相连,用于接收所述射频信号发生器产生的射频信号并将所述射频信号传递给消融组织,还用于接收所述微量灌注泵灌注的生理盐水,所述消融导管上开设有出液孔,用于将生理盐水灌注进消融组织内;
电极板,与所述射频信号发生器相连,用于经由人体与消融导管中的电极形成回路;
传感器模块,设置于所述消融导管上,与所述控制模块相连,包括阻抗传感器和温度传感器,用于检测消融导管与消融组织接触位置的阻抗和温度并将温度信息和阻抗信息发送给所述控制模块;
微量灌注泵,与所述控制模块及所述消融导管相连,用于接收控制模块的命令以向所述消融导管灌注生理盐水;
报警模块,与所述控制模块相连,用于接收所述控制模块发出的报警命令并报警;
控制模块,与所述射频信号发生器、传感器模块、微量灌注泵、报警模块相连,用于控制所述射频信号发生器产生射频信号,还用于接收所述传感器模块检测到的阻抗信息和温度信息,并基于所述阻抗信息控制所述微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制所述报警模块报警。
本申请还提供一种肺部射频消融方法,应用于上述肺部射频消融系统,所述肺部射频消融方法包括:
控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管;
获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息;
基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
本申请还提供一种肺部射频消融的控制方法,应用于上述肺部射频消融系统,所述肺部射频消融的控制方法包括:
控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管;
获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息;
基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
本申请一种肺部射频消融方法,主要针对阻抗和温度的变化,因此也可视为一种肺部射频消融的阻抗和温度监控方法,即一种肺部射频消融的阻抗和温度监控方法包括:
控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管;
获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息;
基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
本申请通过检测消融组织周边的阻抗变化,当检测到阻抗急剧升高,说明电极附近的消融组织正在干燥和炭化,将产生结痂,此时控制向消融组织内灌注生理盐水,降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂;同时生理盐水能够提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态。两者结合,使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶,同时避免组织“结痂”,也避免了“结痂”组织与电极粘连在一起,器械拔出时会损伤周围器官的问题。
本申请的其他有益效果将在具体实施方式中予以进一步阐述。
附图说明
图1为射频消融导管的整体结构图;
图2为插入部分的一个剖面视图;
图3为插入部分的另一个剖面视图;
图4为手柄部分的一个剖面视图;
图5为手柄部分的另一个剖面视图;
图6a为第一弯管组件的外部结构图;
图6b为图6a中A-A剖面图;
图7a为第二弯管组件的外部结构图;
图7b为图7a中A-A剖面图;
图8为电极(浸润罩与电极为一体结构)的结构图;
图9为电极(浸润罩与电极为分体结构)的结构图;
图10a为图9的剖面视图;
图10b为电极的局部剖面视图;
图10c为电极的局部剖面视图;
图10d为电极的局部剖面视图;
图11为射频消融导管的整体结构图;
图12为图11中的局部放大图;
图13为图11中的剖面视图;
图14是电极(浸润罩与电极为一体结构)的结构图;
图15为图14中电极另一角度的视图;
图16为图15中A-A剖面图;
图17为图14中电极另一角度的视图;
图18a为消融时电极周边温度变化示意图;
图18b为射频消融导管中,温度检测装置的安装部位示意图;
图18c为图18b中省略导热环后的示意图;
图18d为导热环部位的剖面图;
图19a为射频消融的控制方法的流程图;
图19b为射频消融时病灶部位温度分布示意图;
图20为计算机设备的硬件结构示意图;
图21为肺部射频消融的控制方法的流程图;
图22为肺部射频消融的控制方法的流程图;
图23为肺部射频消融系统的示意图;
图24为另一肺部射频消融系统的示意图;
图25为肺部射频消融的控制方法的示意图;
图26为另一肺部射频消融的控制方法的示意图。
附图标记说明:
1、电极;101、盐水连接管;102、第一安装孔;103、第二安装孔;104、第三安装孔;105、第四安装孔;106、盐水孔;107、沉降区;111、连接管;112、安装孔;113、安装孔;114、尖端;115、主流道;116、分支流道;117、分支流道;118、分支流道;119、浸润孔;2、鞘管;3、护管;4、第一拉弯组件;400、指环;401、滑动腔室;402、连接头;403、限位螺钉;5、第二拉弯组件;500、过线腔;501、滑动管体;502、滑槽;503、螺栓孔;504、凹槽;6、盐水接头;7、消融仪连接器;8、电极环;9、热敏电阻;90、热敏电阻电线;91、温控套管;10、拉线;11、弹簧软管;12、盐水管;13、拉线固定螺栓;14、端盖;15、O型圈;16、导线;17、压力传感器;18、分叉铆管;19、温度传感器;20、浸润罩;200、浸润孔;201、浸润孔;202、浸润孔;21、金属管;22、温度传感器;23、换热介质输送管;24、电极导线;25、Y型手柄;26、手柄端盖;27、连接器;28、鲁尔接头;29、温度传感器;211、射频消融导管;212、嵌槽;213、第一通孔;214、导热环;215、沉槽;216、第二通孔;100、射频信号发生器;110、消融导管;120、传感器模块;130、微量灌注泵;140、控制模块;150、报警模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了更好地描述和说明本申请的实施例,可参考一幅或多幅附图,但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。
需要说明的是,当组件被称为与另一个组件“连接”时,它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图18d中所示,射频消融导管整体上包括插入部分和手柄部分,其中插入部分的远端设有电极1。
本申请一种实施方式的射频消融导管,包括电极1,电极1带有换热介质流道,电极1上设置有均衡装置,均衡装置上设有与换热介质流道连通的浸润孔,换热介质流道输出的换热介质经由均衡装置分配并流出。
本实施例中,通过均衡装置对可对换热介质流道输出的换热介质进一步的分配,在电极1与病灶组织之间形成换热介质保护膜,其设计思路和原理并不同于普通的冷却。分配的方式可以利用多孔、狭缝等方式,至少避免在同一部位输出换热介质,通过分配可在电极1的外表面形成比较均匀的换热介质保护膜,可以降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂;同时换热介质能够提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持消融的稳定进行。
在其中一个实施例中,均衡装置与电极之间为分体结构,均衡装置固定或活动的安装在电极上;或均衡装置与电极之间为一体结构。
均衡装置与电极之间为一体结构时,即均衡装置作为电极的一部分,浸润孔则开设在电极的外壁处,均衡装置至少包围换热介质流道的一部分区域,均衡装置上的浸润孔与该区域相对应即连通。均衡装置可以是电极轴向上的一段,且该段优选在周向上连续分布,即浸润孔为沿周向分布的多个,使得换热介质分配效果更好,形成的换热介质保护膜更加均匀,避免仅仅在周向的局部形成保护膜。
在其中一个实施例中,浸润孔为多个、用以在电极外部形成均匀的换热介质保护膜。
浸润孔为多个,更有利于换热介质的均衡分布,浸润孔可以在均衡装置的外周按一定方式或路径规则排布,也可以是无规分布。换热介质流道输出的输出的换热介质经由各浸润孔渗透流出至均衡装置外部,继而包围电极形成均匀的换热介质保护膜,关于浸润孔的具体分布在后续还提供了进一步优选的实施例。
浸润孔的孔径为0.1~0.3mm。合适的孔径更加有利于换热介质保护膜的分布和形成,当浸润孔形状为非圆形时,可参照圆孔的面积进行换算,以保证浸润孔部位的换热介质流量。
在其中一个实施例中,浸润孔为狭缝状。相对于一般形状,狭缝状具有明显的长度方向,例如长度是宽度的5倍以上,狭缝的宽度一般可设置为0.1mm左右。狭缝的长度方向沿电极轴向或周向延伸,或与轴向呈一定夹角。
本申请一种实施方式的射频消融导管,均衡装置与电极之间为分体结构,电极1的外壁开设有与换热介质流道连通的流出孔,均衡装置为安装在电极1上且处在流出孔外围的浸润罩20,浸润孔开设在浸润罩20上,流出孔输出的换热介质经浸润罩20分配并流出。
本申请中,远端理解为靠近病灶的一端,近端理解为远离病灶即靠近手柄部分的一端,轴向理解为鞘管延伸方向,尽管鞘管可局部折弯,但可结合折弯前状态辅助理解。
作为电极本身而言,除了最远端部位以外,其余部分一般采用旋转体结构,例如圆柱状,因此也具有空间上的轴向和径向,电极轴向与鞘管延伸方向一致。
优选的实施例中,所有流出孔均被浸润罩20覆盖,但某些实施例中部分流出孔也可以暴露于浸润罩20,即没有被浸润罩20覆盖。
在其中一个实施例中,电极的远端部位等径延伸或形状收敛,其中形状收敛为逐渐收敛或阶梯式收敛。
形状收敛便于实施穿刺在体内行进,收敛时直径或外轮廓朝远端逐渐变小,且变小的趋势可以是固定(逐渐收敛)或变化的(阶梯式收敛)。
在其中一个实施例中,电极的远端部位为圆柱、球冠、圆台、棱台、圆锥、棱锥或利用至少一个面斜切上述形状(指圆柱、球冠、圆台、棱台、圆锥或棱锥)。
利用一个面或多个面进行斜切,可使电极远端形状有更多变化,斜切指斜切面不与电极轴向平行或垂直,平行无法斜切,而垂直则意味者电极的远端端面为平面,例如圆柱或圆台结构。
例如图9中电极1的远端为圆台状。
在其中一个实施例中,均衡装置与电极之间为一体结构,浸润孔开设在电极外壁处,电极的远端为尖端。例如图14中电极1的远端为尖端114,具体也可视为利用三个面对圆柱进行斜切形成,尖端114便于实施穿刺在体内行进。
尽管以上提供了一些优选的方式,但就电极远端形状本身而言也可以利用现有技术实施。
本实施例中换热介质流道可通过连接管与外部的换热介质输送装置连通,在管路上根据需要可设置必要泵、阀或计量器件等。例如图16中电极1的近端带有连接管111,而在电极1内部则是主流道115与连接管111对接连通用以传输换热介质。
就换热介质本身而言可利用现有技术,主要用于冷却消融以及周边部位,但在某些场景下,也可能用以加热,根据需要调节换热介质温度和体温之间的关系即可。
由于换热介质需要输入体内,因此应选用医学上人体可接纳的物质,在物理形态上,可以是气体、液位或具有一定流动性的固态粉末,也可是多种物理形态相结合,换热介质可以是纯净物或混合物等多种方式,并可以结合施药。
在其中一个实施例中,换热介质流道为位于电极1内部的腔体,换热介质经由腔壁的开孔流出。
腔体空间形状可为圆柱状、球状、球冠或上述形状的组合体等,腔体局部的外周接近电极外表,即该部位的腔壁较薄,便于开孔,腔体在电极内的位置与开孔的分布区域相适应,利用腔体空间一方面输送换热介质,还可以对换热介质进行预分布或混合,保证经由不同开孔输出的换热介质在温度、浓度保持一致,尤其利用换热介质结合施药时效果更为突出。
均衡装置与电极一体结构时,开孔即浸润孔,均衡装置与电极之间为分体结构时,开孔可视为开设在电极外壁上的流出孔。
在其中一个实施例中,换热介质流道包括主流道以及多条与主流道连通的分支流道,各分支流道的末端延伸至电极1的外表面。
主流道可设置一条或并排布置的多条,优选一条设置在电极的轴线部位且沿电极的轴向延伸,各分支流道连通在主流道的相同位置或不同位置。
例如图10a中为一条沿电极轴线延伸的主流道,多条分支流道连通在主流道的同一位置。
图16中,为一条沿电极轴线延伸的主流道115,多条分支流道连通在主流道115的不同位置。
均衡装置与电极一体结构时,各分支流道的末端延伸至电极1外表面的浸润孔,均衡装置与电极之间为分体结构时,各分支流道的末端延伸至电极1外表面的流出孔。
在其中一个实施例中,分支流道沿主流道的延伸方向布置至少一组,同组分支流道至少为两条,呈辐射状分布于主流道外周。
为了便于加工,分支流道的延伸角度优选为电极的径向,当然也可以相对于径向倾斜布置,各分支流道倾斜角度可以相同或不同,在考量各分支流道的轴向位置时,以与主流道的连通位置作为基准。
例如图10a中分支流道沿主流道的延伸方向布置一组,而图16中分支流道沿主流道的延伸方向布置三组,图中可见分支流道116、分支流道117、分支流道118、连通在主流道115的不同位置(轴向位置)。同属一组的分支流道呈辐射状分布。
在其中一个实施例中,同组分支流道在周向上均布布置。
呈辐射状分布时,周向均布布置可用以获得相对均匀的流出。
在其中一个实施例中,相邻组分支流道的数量相同或不同,周向上位置对齐或错位布置。
例如图16中相邻组分支流道的数量相同,且周向上位置对齐,即图中的分支流道116、分支流道117、分支流道118周向上位置对齐,当然在其他实施方式中分支流道116、分支流道117、分支流道118周向上还可以是错位布置。
在其中一个实施例中,多条分支流道沿主流道的延伸方向依次布置,且螺旋分布于主流道外周。换热介质比较常用的方式可选用生理盐水,下文中为便于表述和理解,部分实施例中以生理盐水为例,相应的流出孔也可称为盐水孔,换热介质流道也可称为盐水流道,以此类推,但就“孔”,“管”等本身而言,在没有特殊说明时其结构特点并不严格受换热介质种类的限制。
若换热介质以生理盐水为例,则在其中一个实施例中,射频消融导管,包括电连接至消融仪的电极1,电极1的一端具有连接至盐水管12以向电极1内引入生理盐水的盐水连接管101,电极1上形成有连通盐水连接管101内部的盐水孔106,电极1外进一步套设有浸润罩20,浸润罩20上均匀布置有多个浸润孔200,盐水孔106流出的生理盐水能够自浸润孔200流出。如图1至图10c中所示,一种实施方式的射频消融导管整体上包括插入部分和手柄部分。其中:
插入部分包括:电极1、与电极1相连的鞘管2,以及位于电极1和鞘管2内部的零件。
手柄部分包括:盐水接头6以及消融仪连接器7。手柄部分用于将插入部分导通至盐水接头6所连接的生理盐水存储位置和消融仪上。
导线16穿过鞘管2将电极1连接至消融仪连接器7上,用于将电极1与消融仪连接。消融仪上还连接有中性电极板,消融治疗开始前,将该中性电极板贴附于人体的合适部位,即可在电极1、消融仪、中性电极板以及患者之间形成回路,从而对电极1所接触的消融组织进行消融。使用中,射频消融导管的电极1在支气管导航的引导下,经过支气管镜的钳道,通过预先在病灶附近的支气管壁所穿刺的孔进入肺实质进行射频消融。
采用浸润罩20时,可视为均衡装置与电极1为分体结构,浸润孔200也即浸润罩孔。
当然均衡装置也可以与电极1为一体结构,例如图2、图3和图8中所示,电极1的一端与鞘管2连接固定、另一端直接嵌入消融组织内。电极1与鞘管2固定的一端具有伸入鞘管2管体内部的盐水连接管101,该盐水连接管101通过盐水管12连接至盐水接头6上,以向电极1内输入生理盐水。如图8中所示,电极1上开设有若干盐水孔106,盐水连接管101内流入的生理盐水能够在进入电极1后通过电极1内部的孔道进入盐水孔106并流出,以在电极1表面形成浸润效果。电极1表面形成一层生理盐水膜,在消融过程中,生理盐水填充于电极1和消融组织之间,避免“结痂”将电极“真空包裹”导致阻抗突然升高。
图2、图3和图8中的盐水孔106可视为浸润孔,而电极1带有盐水孔106的局部则相应的可视为均衡装置。
一体结构时,为了保证浸润效果,浸润孔有多个,优选在电极轴向上分布多组,例如2~4组,每组中的浸润孔沿电极周向分布多个,例如2~8个,优选4~6个。
如图11至图17中所示,其中一种实施方式的射频消融导管,整体上包括插入部分和手柄部分。其中:
插入部分包括:电极1、与电极1相连的金属管21,以及位于电极1和金属管21内部的零件,另外在邻近电极1部位还设置温度传感器29。
电极1远端形状收敛形成尖刺,金属管21从结构和位置上看类似于鞘管2,但金属管21具有一定强度,连同电极1可兼做穿刺针,例如可经由胸腔外壁直接穿刺进入肺部实施消融。
本实施例中均衡装置与电极1为一体结构,电极1内部带有换热介质流道,例如主流道115,以及分支流道116、分支流道117、分支流道118、各分支流道连通在主流道115的不同位置。
各分支流道116延伸至电极1的外表面形成浸润孔109,电极1中带有换热介质流道以及浸润孔109这一段可视为与电极1一体结构的均衡装置。
电极1上带有安装孔112和安装孔113分别用于容纳温度传感器22和电极导线24,电极1近端设置连接管111与电极1内部的换热介质流道连通,换热介质输送管23与连接管111对接。
手柄部分主要包括Y型手柄25、手柄端盖26、和鲁尔接头28。
电路部分延伸出Y型手柄25后进入连接器27,连接器27可通过常用的接口形式以便于同外部电路的插拔连接,换热介质输送管23可经由鲁尔接头28连接换热介质输送装置以向电极1供应接换热介质。
根据电极1在体内行进路径的长度,在电极1的近端可对接相应性能的部件,例如在体内路径较长需要转折,则可以采用鞘管2的方式,鞘管2具有较好的柔顺性和径向支撑能力,可适应较大的弯折,另外结合拉线10还可调节弯曲程度以及电极1的姿态。又例如在体内路径较短,或者需要穿刺进入,则采用具有一定刚度的金属管21。
电极1与鞘管2或金属管21之间可采用现有手段固定连接,例如焊接、粘结、铆接或利用中间连接件等方式,在连接部位处可以轴向对接或局部相互嵌套,相互嵌套时优选外壁平整光滑,避免棱角。
结合图9~图10d所示,为了进一步优化消融过程中对于电极1的浸润效果,在一些实施方式中,均衡装置采用与电极1分体结构,例如电极1外还套设有作为均衡装置的浸润罩20。浸润罩20的内周壁与电极1的外周壁之间存留一定的间隙。
浸润罩20上均匀分布有若干细小的浸润孔200。自盐水连接管101进入电极1内部孔道的生理盐水自盐水孔106流入电极1与浸润罩20之间的间隙内,并自浸润孔200流出,在浸润罩20的外表面形成一层薄薄的水膜,这样使得电极表面被生理盐水浸润,进一步避免消融组织结痂,并降低回路阻抗。维持阻抗平衡,使消融过程持续进行,直至达到目标的消融体积。
可以理解的,电极1的加工方式往往为机械加工的方式,其上的盐水孔106的尺寸难以做的很小,而浸润罩20可以采用其他方式加工,其上的浸润孔200可以做成直径很小的孔,从而使浸润孔200流出的生理盐水在电极表面形成一层水膜。在不考虑电极1的加工难度的情况下,可以通过在电极1上加工多个盐水孔106,并使全部的盐水孔106在电极1的表面均布,这样,也可以不设置浸润罩20。
浸润罩20可使得冷却介质在浸润罩20的外表面分布成膜,为了便于加工和安装,浸润罩20与电极之间可采用分体结构。
在其中一个实施例中,浸润罩20固定在电极1上、绕电极轴线转动安装在电极1上、或沿电极轴向滑动安装在电极1上。
浸润罩20安装时直接包裹在电极上,又或浸润罩20仅覆盖电极1的局部区域,安装时可嵌装在预定区域。浸润罩20与电极1固定连接时可采用焊接、连接件或限位结构等方式保持与电极1的相对位置关系。
浸润罩20还可以绕电极轴线转动安装在电极1上,一方面仅需轴向限位即可,另外利用流出孔在周向上分布的各向异性,通过转动浸润罩20可以获得预期的流出方向,甚至封闭部分区域的流出孔。
浸润罩20沿电极轴向滑动安装在电极1上,可以利用流出孔在轴向上分布的各向异性,通过浸润罩20的运动调节不同部位的换热介质流出量,甚至封闭部分区域的流出孔。
为了控制浸润罩20相对于电极1的运动,在其中一个实施例中,还设置与浸润罩20相连的驱动部件,用于带动浸润罩20与电极1之间的相对运动。例如采用可相对鞘管2轴向运动的牵引索或可相对相对鞘管2转动的套管等方式。
在其中一个实施例中,电极1上安装一个浸润罩20,或安装多个浸润罩20。
就一浸润罩20而言,其在周向上可以仅遮盖电极1外周的局部区域,例如电极1外壁设置沉槽,流出孔位于沉槽槽底,而浸润罩20嵌装在沉槽中且与槽底部位略有间隙,便于换热介质的分配。
在多个浸润罩20的方案中,各浸润罩20可沿电极轴向、周向等方式排布,遮盖电极的不同区域。安装多个浸润罩20时,各浸润罩20相互独立的固定或活动安装,例如部分浸润罩20固定在电极1上,部分浸润罩20滑动或转动的安装在电极1上。
在其中一个实施例中,电极1上安装多个浸润罩20,各浸润罩20相对于电极1独立运动或至少两个浸润罩相互联动。
同一浸润罩20可以是一体结构或分体结构,分体时采用相互扣合固定等方式。独立设置指在固定或独立运动,而联动则是其中一者运动时会带动或影响另一者。
浸润罩20也可以是周向的非封闭结构,在其中一个实施例中,浸润罩20为片状,在周向上仅遮盖电极1外周的局部区域。
片状既可以为平面也可以为曲面,镶嵌或半包围方式固定于电极1上。相对于电极1而言,浸润罩20至少遮盖流出孔部位,当然也可以进一步向周边延伸。在其中一个实施例中,浸润罩20为周向封闭的筒状结构,套设在电极1外周。
筒状结构的浸润罩20在安装时可从电极近端侧或远端侧沿轴向套在电极1上。周向封闭可以使浸润罩20包裹电极1一周,但并不要求在在轴向上包裹电极的所有部分,例如,在其中一个实施例中,浸润罩20仅包裹电极1的近端部位。
在其中一个实施例中,浸润罩20为帽状结构,帽状结构的远端封闭包裹浸润罩20的远端端头。
为了便于浸润罩20的定位和安装,在其中一个实施例中,浸润罩20固定在电极1上,电极1的外周设有定位台阶,浸润罩20的远端与定位台阶相抵限位。
为了使射频消融导管远端部位的外壁光滑平顺,在其中一个实施例中,浸润罩20外壁与电极1暴露于浸润罩20的外壁等高拼接。这样了避免局部形状的突变或产生凸棱等,减少安全隐患。
浸润罩20的至少一部分为分布有浸润孔200的渗透区,电极上开设流出孔的部位与渗透区相对应,且与渗透区内壁之间留有间隙。
该间隙可对换热介质进行分布,提高换热介质保护膜的均匀性,间隙的形成可以是电极外壁的局部沉降或浸润罩局部的隆起,或多种方式的结合。
在其中一个实施例中,浸润孔200与流出孔错位布置。
错位布置至少应避免一一对正,错位布置可以避免换热介质优先从与流出孔正对的浸润孔流出,影响浸润罩20的分配效果。同理优选的方式是浸润孔200数量较多且相对于流出孔孔径较小。
结合图10b,在其中一个实施例中,电极1的外壁设置有沉降区107,流出孔设置在沉降区107,浸润罩20的渗透区处在在沉降区107外周、且浸润罩20内壁与沉降区107表面留有间隙。
通过沉降区107的设置可进一步均匀分配各流出孔输出的换热介质,分配后再经由浸润罩20向外渗出。上述间隙的大小可影响浸润罩20不同部位上换热介质的压力或流量,为了在浸润罩20外周获得均匀的换热介质输出,例如形成均匀的生理盐水膜,离相邻流出孔的距离不同,间隙也相应变化。
结合图10d,在其中一个实施例中,所述流出孔为扩口状,扩口区域作为沉降区;浸润罩内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而减小。
扩口状(呈喇叭开口)是为了均匀输出换热介质,例如当换热介质流速较快时,很容易直接由最近的浸润孔喷出,使得远离流出孔的浸润孔与靠近流出孔的浸润孔不能均匀输出换热介质,影响换热介质保护膜的均匀性。
图10d中,电极1外壁的流出孔即盐水孔106的开口部位采用扩口形式,扩口区域即作为沉降区107,浸润罩20内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而减小。扩口形式可以增加流出孔与所正对的浸润孔之间的距离,缓解喷射现象,使得与流出孔距离不同的浸润孔均匀的输出输出换热介质。又例如当换热介质流速相对较慢时,远离流出孔的浸润孔因供量不足导致比靠近流出孔的浸润孔流量小,因此在其中一个实施例中,浸润罩20内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而增加。
流出孔输送出的换热介质在沉降区中经过分配后,由于远离流出孔部位的间隙较大,可以保证有足够的换热介质供应,使得整体上各个浸润孔流量相对平衡,形成均匀的换热介质保护膜。
浸润罩20内壁与沉降区表面之间的某一区域周边如果有多个流出孔时,则该区域与流出孔距离可考虑邻近的多个流出孔,例如可按照平均距离计算。
在其中一个实施例中,沉降区为一个或相互隔离的多个,同一沉降区设置一个流出孔,同一沉降区中,浸润罩20内壁与沉降区表面的间隙随与该沉降区内流出孔距离的增加而增加。
结合图10b,例如沉降区107的对应盐水孔106,与盐水孔106距离不同的区域上,沉降区107深度是不同的,离盐水孔106越远,沉降区107越深。
为了便于计算和加工,在其中一个实施例中,沉降区为沿电极轴向延伸的分布槽,流出孔(例如图中的盐水孔106)在电极周向分为若干组,每一组对应同一分布槽。
即同组的流出孔开设在同一分布槽的槽底部位,分布槽的深度可视为浸润罩20内壁与沉降区表面的间隙大小。
结合附图,在其中一个实施例中,分布槽为周向均匀布置的2~10条。例如4、6、8条等,浸润罩20为筒状包裹在所有分布槽的外围。
同组流出孔的数量可是一个或依次排布的多个,例如图中为一个盐水孔106。
在其中一个实施例中,同一分布槽的槽底开设一个流出孔,分布槽的深度随与该流出孔距离的增加而增加。
在其中一个实施例中,浸润罩20上沿周向分布多组浸润孔200,每组浸润孔200与其中一分布槽位置相应。
采用机械加工方式时,对应同一分布槽的浸润孔200可是依次排布的一个多个,例如图中的4~10个,若采用编织或多孔材料方式,浸润孔200的数量与分布则相对复杂,因此分组原则主要考虑与分布槽的对应关系。
相邻分布槽的槽壁形成支撑浸润罩20内壁的凸棱,凸棱顶部与浸润罩20内壁的相应部位相抵且形状匹配。
例如浸润罩20为圆筒,浸润罩20则为弧面,且曲率与浸润罩20相应,可以获得较好的支撑,减少浸润罩20不必要的局部形变。
浸润罩20上分布有浸润孔200,根据浸润罩20加工方式的不同,浸润孔200也具有相应的分布特点和形状。
在其中一个实施例中,浸润罩20采用多孔材料,多孔材料自身的空隙作为所述浸润孔200。
多孔材料可以嵌装在电极1局部或制成筒状、帽状套在电极1上,至少覆盖预期部位的浸润孔200,就多孔材料本身而言可采用现有技术,例如泡沫金属等。
在其中一个实施例中,浸润罩20采用编织结构,编织结构自身的空隙作为浸润孔200。
编织时例如采用纤维材料经纬交错编织,在经纬之间则存在空隙,即作为浸润孔200。纤维材料例如可采用镍钛合金等。
在其中一个实施例中,浸润罩20为金属壳体,金属壳体的壳壁上加工形成浸润孔200。
浸润孔的孔径以及密度分布可根据换热介质的流量需求设置,尽可能保证在电极外周形成均匀的保护膜,例如所有浸润孔的孔径相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
即不同区域的浸润孔的孔径是可以变化的,以适应均衡流量的需求。同理所有浸润孔在均衡装置不同部位的分布密度相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
依据换热介质流量均衡相应设置时,主要考虑换热介质流道出口的布置方式,例如所述浸润孔的孔径随与流出孔距离的增加而增加。
同理例如浸润孔的分布密度随与流出孔距离的增加而增加。
浸润孔在加工时可以根据预期排布,例如在其中一个实施例中,浸润孔200在浸润罩20周向上分布多组。
例如2~6组等,每组浸润孔个数2个或更多,例如4~10个,各组之间一方面可以依照排布趋势划分,还可以依照与换热介质流道的对应关系划分。
同组浸润孔200按各自的延伸路径依次排布,所述延伸路径为直线,折线或曲线。为直线时可视为同组浸润孔200沿轴向依次排布。为曲线时整体趋势可以是沿轴线向延伸,在具体路径上可以是弧线,S形曲线等。
在其他实施例中,还可以是所有的浸润孔200沿螺旋线绕电极轴线分布等方式。或浸润孔200采用阵列方式均匀分布。
为了使得浸润罩20为均衡出水,且能形成均匀的水膜。在其中一个实施例中,同组浸润孔200的孔径(可理解为截面积的大小)随与流出孔距离的增加而增加。
同组浸润孔200中各浸润孔200周边如果有多个流出孔时,可只考虑最接近的流出孔或按照平均距离计算。在其中一个实施例中,每组浸润孔200对应一个流出孔。此情况下,同组浸润孔200的孔径变化可只考虑周向位置相应的流出孔。
参见图10,例如浸润孔201、浸润孔202等多个浸润孔在周向位置上均对应盐水孔106,浸润孔202比浸润孔201更远离盐水孔106,浸润孔202的孔径也相应的比浸润孔201的孔径大。
在其中一个实施例中,浸润罩20上带有显影标识。
浸润罩20自身的至少一部分为显影材料或在浸润罩20上安装有显影标识,显影标识可在术中配合影像设备显示电极1的位置。
显影标识自身形状没有严格限制,例如采用沿周向延伸的环形,C形或沿预定方向延伸的条形等。
在其中一个实施例中,浸润罩20上的显影标识为沿轴向依次布置的多处。显影标识沿轴向依次多处更便于识别空间姿态。例如可以根据显影标识排列线的长度确定与视角的相对倾斜程度,或结合显影标识排列线弯曲程度定位电极的空间位置等。
在其中一个实施例中,所述射频消融导管还包括可指示电极位置的电磁导航部件。
就电磁导航部件本身而言可采用现有技术,电极内可开设安装孔容置电磁导航部件,或将电磁导航部件依附固定在电极外部等方式,介入以及消融过程中,通过成像仪器可感知电磁导航部件在体内的位置,进而获知电极位置或姿态,以指导和监控消融操作。
电极在体内行进在消融操作过程中,有时会需要调节电极的朝向或空间姿态,一般利用拉线在远端进行牵引。
一种实施方式的射频消融导管,包括电极1,电极1上连接有向近端延伸的拉线10,用以带动电极1偏转。
利用拉线10更利于调节电极1,在此基础上还可以结合前述的浸润罩20等相关特征(或实施方式)。例如电极1内部带有换热介质流道,电极1外壁开设有与换热介质流道连通的流出孔,在电极1上安装有处在流出孔外围的浸润罩20,流出孔输出的换热介质经浸润罩20流出。
为了向电极1内引入换热介质,电极1的近端设有与换热介质流道连通的连接管,连接管内部也可视为换热介质流道的一部分,连接管与电极可为一体结构,用于与外部管路对接向近端延伸。
在其中一个实施例中,电极的近端连接有由弹性材料制成的鞘管2,拉线10自鞘管2的内部向近端延伸至鞘管2外部;电极1的近端设有与换热介质流道连通的连接管,该连接管延伸至鞘管2内部。
为了安装拉线10,以便于对于电极1的操控,在其中一个实施例中,电极1的一端连接有由弹性材料制成的鞘管2,盐水连接管101延伸至所述鞘管2内部,电极1上固定设置拉线10,拉线10自鞘管2的内部延伸至鞘管2外部,以使得拉线10被牵动时,鞘管2弯曲变形,从而带动电极1偏转。
拉线10自鞘管2的内部延伸至鞘管2可以理解为在鞘管2内部向近端延伸,直至延伸出鞘管2的近端,当然也可以在鞘管2的邻近近端部位沿鞘管2径向贯穿鞘管2的管壁,即延伸至鞘管2外部。
在其中一个实施例中,射频消融导管进一步包括能够相对靠近或远离的第一拉弯组件4和第二拉弯组件5,鞘管2固定至所述第一拉弯组件4,且拉线10固定至所述第二拉弯组件5。
即手柄部分还包括第一拉弯组件4、与第一拉弯组件4滑动配合的第二拉弯组件5,通过第一拉弯组件4与第二拉弯组件5的相对移动控制电极1朝向目标位置偏转。
第一拉弯组件4与第二拉弯组件5分别可以是单个部件或多个部件的组合,甚至两者还可以是同一部件的不同部位。
其中一个实施例中,第一拉弯组件4与第二拉弯组件5之间相互嵌套滑动或并排滑动布置。为提高相对运动的稳定性可设置必要的导向以及限位结构。
为了固定拉线10的近端,在其中一个实施例中,电极1上设置安装孔,拉线10的远端伸入并固定于该安装孔。通过安装孔的形式可避免拉线端头外露,提高连接强度,固定时可采用焊接、粘结或相结合,也可以在拉线端头固定一锚定件,该锚定件与安装孔过盈配合。或拉线端头通过中间连接件与电极1相固定。
安装孔的开口部位处在电极近端,为了提高连接强度,安装孔可沿电极轴向朝远端延伸一段距离,拉线10可进一步向远端插至安装孔的底部。
图中拉线10的一端固定于电极1上的第二安装孔103内、另一端沿鞘管2延伸固定至第二拉弯组件5上,在相对移动第一拉弯组件4和第二拉弯组件5时,拉线10被牵拉,使得鞘管2被拉而发生弯曲,从而使鞘管2端部的电极1发生偏转。在一些实施方式中,拉线10外还套设有弹簧软管11,拉线10被牵拉时,弹簧软管11能够随鞘管2发生弯曲变形,且在松开对拉线10的牵拉后回弹。
拉线10受力绷紧时有可能对周边的其他部件施加较大的压强甚至割裂,弹簧软管11可进一步起到缓冲的保护作用。
如图4至图7中所示,鞘管2自电极1的一端朝向手柄部分延伸,并与第一拉弯组件4固定。鞘管2采用具有一定弹性的材料制成,以使得其能够发生可恢复的弯曲弹性变形,从而控制电极1偏转。
在一些实施方式中,为了加强鞘管2与第一拉弯组件4之间的连接,在第一拉弯组件4的连接头402上套接固定有护管3,且所述护管3的部分延伸至鞘管2的外部。
在其中一个实施例中,第一拉弯组件4和第二拉弯组件5均为管状,且第二拉弯组件5滑动配合在第一拉弯组件4内。
第一拉弯组件4的内部形成有滑动腔室401,所述滑动腔室401上远离鞘管2固定的一端开口设置,第二拉弯组件5自该开口滑动连接至所述滑动腔室401内。第二拉弯组件5上滑动连接至所述滑动腔室401内的部分构成滑动管体501,所述滑动管体501内形成有过线腔500,鞘管2内伸出的拉线10、导线16等均自所述过线腔500穿过。第二拉弯组件5上远离鞘管2固定的一端设置有端盖14,自过线腔500穿出的线路穿出端盖14,并分别连接至盐水接头6和消融仪连接器7。
第二拉弯组件5的外壁上开设有螺栓孔503,该螺栓孔503上螺接有拉线固定螺栓13,拉线10通过所述拉线固定螺栓13固定至第二拉弯组件5上,这样,当滑动管体501在滑动腔室401内滑动时,拉线10远离电极1的一端随滑动管体501移动,从而牵引鞘管2弯曲,并带动安装于鞘管2端部的电极1偏转。
在一些实施方式中,第二拉弯组件5的至少部分嵌入第一拉弯组件4内,所述第一拉弯组件4与所述第二拉弯组件5之间进一步设置有限定两者对移动方向的导向装置。
第一拉弯组件4与第二拉弯组件5之间设置有导向装置,以限定滑动管体501在滑动腔室401内仅发生轴向相对位移,而不发生相对转动。
在一些实施方式中,导向装置包括设置于第一拉弯组件4和第二拉弯组件5任一者上的滑槽502和设置于另一者上的限位螺钉403。
具体地,第一拉弯组件4上设置有延伸至滑动腔室401的限位螺钉403。滑动管体501的外壁上开设有滑槽502,当第二拉弯组件5滑动连接至第一拉弯组件4上的滑动腔室401内时,限位螺钉403至少部分位于所述滑槽502内,这样,通过滑槽502对于限位螺钉403的滑动限位作用,限定第一拉弯组件4与第二拉弯组件5的相对移动方向。滑槽502的长度也限定了鞘管2的最大弯曲程度。
本领域技术人员可以理解的是,限定第一拉弯组件4和第二拉弯组件5相对移动方向的方式有很多,并不局限于上述的限位螺钉403和滑槽502配合的形式。
在一些实施方式中,第二拉弯组件5上嵌入第一拉弯组件4内的部分上设置有用于增加第一拉弯组件4与第二拉弯组件5之间摩擦力的O型圈15。
例如滑动管体501的外周壁上开设有环绕滑动管体501一周的凹槽504,该凹槽504内安装有O型圈15,这样,在第一拉弯组件4与第二拉弯组件5相对滑动时,O型圈15可以适当增加滑动管体501与滑动腔室401之间接触摩擦,以增加两个拉弯组件相对移动时的手感,这样,在控制电极1的偏转角度时,由于牵动拉线10需要一定的力,控制拉线10被牵拉的距离时会更加容易,从而更加精确地控制鞘管2的弯曲程度,对应地更精确地控制电极1的偏转角度。
为了进一步提高驱动第一拉弯组件4与第二拉弯组件5之间相对移动的便捷性,第一拉弯组件4上优选设置有两个指环400,第二拉弯组件5上也设置有指环400,操作者的手指可以穿过指环400,从而形成与任一拉弯组件的固定,以便于驱动两个拉弯组件相对移动。也便于单手操作。
为了进一步提高驱动第一拉弯组件4与第二拉弯组件5之间相对移动的精准性,在其中一实施方式中,第二拉弯组件5上设置有指示与第一拉弯组件4相对位置的刻度线。
在其中一个实施例中,电极1内还设置有用于检测电极1的实时温度的热敏电阻9,热敏电阻9通过热敏电阻电线90电连接至消融仪。
热敏电阻9固定于电极1上,用于实时获取消融组织的温度数据,并通过连接于热敏电阻9至消融仪连接器7的热敏电阻电线90将温度数据输送至消融仪。
在其中一个实施例中,鞘管2内还设置有套设于热敏电阻电线90外的温控套管91。
即为了避免热敏电阻电线90受到干扰,其外部还设置有温控套管91,温控套管91套设于所述热敏电阻电线90外部。
在其中一个实施例中,鞘管2外还设置有电极环8,鞘管2内设置有连接至电极环8并能够检测电极环8温度的温度传感器19,温度传感器19电连接至消融仪。
鞘管2的外壁上在距离电极1约2cm的位置处设置有电极环8。鞘管2上对应于电极环8设置处,其外壁上开设有一过孔,所述过孔连通至鞘管2内腔。鞘管2内设置有一分叉铆管18,所述分叉铆管18的部分穿过所述过孔与所述电极环8焊接固定,分叉铆管18的位于鞘管2内腔的部分连接至温度传感器19上。温度传感器19电连接至消融仪连接器7,如此,温度传感器19通过分叉铆管18感测电极环8的温度,并将该温度传输至消融仪上。在消融过程中,当消融范围到达电极环8时(一般消融直径为2cm),温度传感器19检测的温度达到预设值,此时可以判断消融范围达到预设值,可以通过消融仪停止向电极1输出能量,从而停止消融过程。本领域技术人员可以理解的是,依据实际需要,沿鞘管2移动电极环8的位置,并相应更改预设温度,就可以控制消融半径,从而有效地控制消融区域的大小。
电极环8在周向上可以是封闭的整环结构,也可以是非封闭结构,例如C形或对应更小的包角,为了便于安装电极环8可采用贴片形式,贴片形状并没有严格限制,采用焊接等方式固定在电极外壁。电极环8作为一导热元件,温度传感器19在电路上亦可采用热敏电阻等方式,通过电信号的变化感知温度。
现有技术中消融效果难以直接判断,大多通过手术评估,缺少术中判断或评估方式,本申请中,一种实施方式的射频消融导管,在射频消融导管上邻近远端部位沿轴向依次分布多个温度检测装置。
多个温度检测装置,可采集电极1周边温度,消融过程中以电极为中心,呈现周边温度呈梯度变化。既可以获悉(实时监测)消融细胞中心的温度,还可以获知细胞边缘消融的情况。
多个温度检测装置既可以单独实施,还可以结合上述的拉线10和浸润罩20中的一个或多个以及相关的特征(或实施方式)。例如电极1上连接有向远端延伸的拉线10,用以带动电极1偏转。通过对温度的监控,可在必要时通过拉线10带动电极1偏转。
又例如电极1内部带有换热介质流道,电极1外壁开设有与换热介质流道连通的流出孔,在电极1上安装有处在流出孔外围的浸润罩20,流出孔输出的换热介质经浸润罩20流出。通过对温度的监控,可及时调节换热介质输出,并通过浸润罩20形成换热介质保护膜。
温度检测装置例如可设置2、3或大于3个,并可依据采集的温度信号通过可视化方式实时显示以指导消融操作,可有效控制消融范围,术中直接判断或预估消融效果。
在其中一个实施例中,电极1的远端端部设有温度探测探头。可采集电极1的远端端部温度,消融时可将电极1的远端端部伸入至与病灶中心位置相对应,其他温度检测装置的相对位置关系,以及相对温度关系都以电极1的远端端部为参照,便于直观对比。
温度探测探头可采用无线或有线的方式与消融仪相连,例如可在电极1的远端端部设置安装槽,温度探测探头嵌装在安装槽内。
有线连接时,电极1内部可以开设导线通道(避让换热介质通道)用于穿引与消融仪之间的导线。
为了便于安装温度检测装置以及检测温度,温度检测装置中直接感温的元件(例如电极环8)应布置在电极1外部或裸露于电极1,下文在没有特殊说明情况下,有关于温度检测装置之间以及与电极之间轴向相对位置的描述应理解为直接感温的元件,例如环状、片状、柱状等形式的导热元件,利用该导热元件将温度传递至温度传感器(电路上可采用热敏电阻等方式),还可以是温度传感器本身直接作为感温的元件暴露于电极1(即射频消融导管外部),其具体形状并没有严格限制,当然下文也提供了优选或改进的一些实施方式。
在其中一个实施例中,电极1的近端对接有鞘管2或金属管21,温度检测装置安装位置在电极1外部,或鞘管2外部,或金属管21外部。
针对片状、柱状的温度检测装置可嵌装在电极1的外壁,针对环状的温度检测装置可绕置固定在电极1、鞘管2或金属管21外部。环状的温度检测装置可以是周向封闭的环形,也可以是非封闭的(例如C形)。
温度检测装置既可以活动安装也可以固定安装,参见图18c,固定安装时在其中一个实施例中,温度检测装置包括温度传感器(图中省略),射频消融导管211外壁设有嵌槽212,温度传感器固定在位置相应的嵌槽212中,且嵌槽212的槽底部位设有用于穿引电路导线的第一通孔213。
固定安装的温度检测装置可以是任意一个或多个,以上安装方式是针对其中一者而言,多个温度检测装置采用固定安装时,具体安装和固定方式既可以相同也可以不同。
根据温度检测装置位置的不同,图中射频消融导管211可能是前述各实施例中电极1、鞘管2或金属管21的其中一部分,嵌槽212深度与温度传感器的径向尺寸相应,嵌槽212的形状与温度传感器相应,即温度传感器可填充且填满嵌槽212,避免不必要的间隙。
在其中一个实施例中,嵌槽212为环形,温度传感器环绕固定在位置相应的嵌槽212中,温度传感器与所在嵌槽212之间的固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。例如图中嵌槽212绕射频消融导管211一周,相应的温度传感器为环形,其固定方式不限于一种或多种。当然嵌槽212在周向上也可是非封闭结构,例如C形。
温度传感器可采用贴片形式,且自身直接作为感温元件暴露在射频消融导管211外壁处,温度信号的采集更加及时和精准。
当温度传感器面积或体积较小时,为了便于安装,结合图18b~图18d,在其中一个实施例中,温度检测装置包括温度传感器(图中省略)以及导热环214,温度传感器与消融仪相连接,导热环214设置于射频消融导管211外壁,温度传感器与所述导热环214热耦合。
热耦合的方式可以是直接接触或间接接触,主要可在两者之间传递温度。导热环214自身并不严格限制为完整的环形,可以是周向上延伸的一部分。完整的环形即周向封闭,例如圆环形等,而周向上延伸的一部分即周向封闭上并不封闭,例如C形等。
其中一个实施例中,温度传感器固定在导热环的外壁,固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
在其中一个实施例中,温度传感器为热敏电阻,热敏电阻通过热敏电阻电线电连接至消融仪,热敏电阻电线上套设有温控套管。温控套管可以避免热敏电阻电线受到干扰,温控套管整体上紧贴热敏电阻电线,且处在射频消融导管内部。
为了便于传输,省略电路导线,在其中一个实施例中,温度传感器通过无线通信装置与消融仪相连。
在其中一个实施例中,射频消融导管211外壁设有嵌槽212,温度检测装置固定在位置相应的嵌槽212中;且嵌槽212的槽底部位设有用于穿引电路导线的通孔。
嵌槽212的槽底部位设有第一通孔213,温度检测装置中,导热环214的一部分沉入该第一通孔213,导热环214的沉入部分上设有第二通孔216,温度传感器的电路导线经由第二通孔216进入射频消融导管211内部并向近端延伸。
为了便于导热环214的定位,防止旋转或轴向错位,在其中一个实施例中,嵌槽212为环形,温度检测装置环绕固定在位置相应的嵌槽212中;温度检测装置与所在嵌槽212之间的固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
在其中一个实施例中,导热环214呈环形结构,导热环214设置于嵌槽212中。导热环214呈完整的环形结构,温度传感器进一步固定在导热环214的内壁或外壁。
在其中一个实施例中,温度检测装置呈环形结构,导热环214以及温度传感器周向上形状互补围成所述环形结构。本实施例中导热环214以及温度传感器两者在周向上相互拼接为完整的环形,例如两者均为半圆环状,又例如导热环214为C形,而温度传感器恰填充C形的缺口,即形成互补。
在其中一个实施例中,导热环214上开设有沉槽215,温度传感器固定在该沉槽215中,温度传感器与所在沉槽215之间的固定方式选自粘结、焊接、铆接、过盈配合中的至少一种。
导热环214的一部分沉入第一通孔213,该部分在导热环214外侧也相应的形成了沉槽215,温度传感器填充且填满沉槽215,避免不必要的间隙。
为了使电极1和鞘管2的外表面光滑,避免出现凸棱,在其中一个实施例中,温度检测装置的外表面与周边相互平齐。
在其中一个实施例中,至少一个温度检测装置处在电极1轴向的中部。
消融时,以电极为中心形成一温度场,至少一温度检测装置处在温度场中心,一方面可感知该区域的温度变化,另外与其他温度检测装置相配合,可以根据之间的差值,进一步标定和明确上述温度场的分布情况。
在其中一个实施例中,至少一个温度检测装置绕置固定在射频消融导管的外周。
温度检测装置绕置的具体部位可以是电极1、鞘管2或金属管21外壁。
在其中一个实施例中,电极的远端端部设有温度探测探头,其作为温度检测装置之一用于采集远端温度信息,其余温度检测装置包括由远端至近端间隔布置的第一温度检测装置、第二温度检测装置和第三温度检测装置。
其中:
第一温度检测装置,邻近电极1远端的端部;
第二温度检测装置,绕置固定在电极1、鞘管2或金属管21的外部,且处在第一温度检测装置近端;
第三温度检测装置,绕置固定在电极1、鞘管2或金属管21的外部,且处在第二温度检测装置近端。
例如第一温度检测装置为片状或柱状,第二温度检测装置、第三温度检测装置均为环形,片状结构时可采用贴片形式固定在电极1、鞘管2或金属管21外壁。
根据电极1的轴向长度不同,当电极1较短时,第二温度检测装置、第三温度检测装置均处在鞘管2或金属管21的外部;电极1略长时,第二温度检测装置处在电极1外部,而第三温度检测装置处在鞘管2或金属管21的外部;电极1进一步加长时,第二温度检测装置、第三温度检测装置均处在电极1外部。
参见图18a,处在电极1远端端部的温度探测探头对应的检测位置为A0,第一温度检测装置对应的检测位置为A1,第二温度检测装置对应的检测位置为A2,第三温度检测装置对应的检测位置为A3。
A0也可视为发热中心,即温度最高的部位,与A0距离越远,温度会逐渐降低,例如半径为R1(例如1cm)的区域内温度可达100℃,而半径为R2(例如1.5cm)的区域边缘温度一般可达43~60℃,仍可以满足消融治疗的需求,而半径为R3(例如2cm)的区域边缘温度进一步降低,以无法满足消融治疗的需求,仅供监测和参考。
为了将温度场与病灶部位的体积相匹配,采用多个温度检测装置时,可预先将多个温度检测装置固定,即根据间距的不同配置不同规格的射频消融导管,实际应用时根据预先获知的病灶部位体积,选取适宜的规格。
待消融的病灶部位形状和尺寸各不相同,为例如提高通用性,在其中一个实施例中,至少一个温度检测装置的轴向位置可调。
改变温度检测装置的位置即改变相对于电极远端的检测位置,例如上述实施例中的第二温度检测装置轴向位置可调,或第二温度检测装置和第三温度检测装置轴向位置均可调。
结合图18a,第二温度检测装置轴向位置变化时,即A1和A2距离改变,即R2改变,第三温度检测装置轴向位置变化时同理。通过温度检测装置的位置改变可使温度检测位置或监测区域改变,以适应病灶部位的尺寸。
为了便于温度检测装置移动,在其中一个实施例中,射频消融导管与温度检测装置之间设有相互配合的导向结构。
例如在其中一个实施例中,电极、鞘管或金属管的外壁设置沿轴向布置的滑槽,温度检测装置环绕在电极、鞘管或金属管的外壁上,且在温度检测装置的内壁设置与滑槽相配合的凸起。
通过凸起与滑槽的配合引导温度检测装置运动,并防止与电极之间的相对转动。
温度检测装置就位后,若在体外固定,则可利用尺寸匹配的钳子局部施压将温度检测装置铆接固定在电极上,还可以采用焊接等方式进行固定。
若温度检测装置在体内也需要位置调节,则温度检测装置的调节方式可采用类似于拉线10的牵引方式,例如其中一个实施例中,轴向位置可调的温度检测装置上连接有牵引索,通过牵引索驱动温度检测装置相对于电极1改变轴向位置。
其中一个实施例中,牵引索由所连接的温度检测装置处穿入射频消融导管的内部,经由射频消融导管的内部向近端延伸。
射频消融导管的内部可以是电极、鞘管或金属管的内部。牵引索的主要部分在射频消融导管的内部延伸,避免与体内组织接触,消除割伤组织的安全隐患。
牵引索朝近端延伸即延伸邻近操作者,便于牵引控制。牵引索近端可配置调节组件,通过操作调节组件带动牵引索。其中一个实施例中,射频消融导管进一步包括能够相对运动的第一调节组件和第二调节组件,其中电极1相对固定于第一调节组件,牵引索连接至第二调节组件,第一调节组件和第二调节组件相对运动时牵引索驱动所连接的温度检测装置相对电极1改变轴向位置。
第一调节组件和第二调节组件相对运动时,两者上至少有部分区域的间距会发生变化,既可以是轴向也可是周向或至少具有某方向的分量,利用上述的间距变化则可驱动牵引索带动温度检测装置。
其中一个实施例中,第一调节组件和第二调节组件滑动配合或转动配合。
滑动配合可理解为轴向的相对运动;转动配合可理解为至少在周向上的相对运动,例如轴向限位的转动或螺纹方式的转动配合。
由于电极1相对固定于第一调节组件,因此第一调节组件可与前述的第一拉弯组件相结合,甚至为同一组件,鞘管2固定于该组件远端侧。
例如,在其中一个实施例中,射频消融导管进一步包括能够相对靠近或远离的第一拉弯组件4和第二拉弯组件5,电极1相对固定于第一拉弯组件4,第二拉弯组件5与电极之间连接有拉线10;
射频消融导管进一步包括能够相对运动的第一调节组件和第二调节组件,其中电极1相对固定于第一调节组件,牵引索连接至第二调节组件,第一调节组件和第二调节组件相对运动时牵引索驱动所连接的温度检测装置相对电极1改变轴向位置;
其中第一拉弯组件4和第一调节组件单独配置或为同一组件。
第二调节组件以及第二拉弯组件各自独立的相对于第一拉弯组件运动,第二调节组件以及第二拉弯组件的运动形式也是各自独立,例如一者为滑动,另一者为转动。
若温度检测装置在体内也需要位置调节,为了获取温度检测装置相对于电极的位置,可采用近端标定牵引索运动距离的方式,或温度检测装置自身为显影材料,通过影像计算温度检测装置相对于电极的位置。
在其中一个实施例中,电极1内还设置有用于检测电极1与消融组织接触压力变化的压力传感器17。
压力传感器17优选地焊接固定于电极1内,并连接至消融仪连接器7,当电极1接触消融组织而无法进一步前进时,压力传感器17感受电极1处的压力变化,并将其传输至消融仪上,在支气管导航的引导下,经过支气管镜的钳道,通过预先在病灶附近的支气管壁所穿刺的孔进入消融组织,从而更有效地判断电极1的准确位置,提高电极1的定位精度。
结合图8,为了安装热敏电阻9、拉线10、压力传感器17和导线16,电极1的朝向鞘管2安装方向的一端开设有第一安装孔102、第二安装孔103、第三安装孔104和第四安装孔105,四个安装孔内分别安装有热敏电阻9、拉线10、压力传感器17和导线16。另外还可以进一步设置第五安装孔,用于连接牵引索。当牵引索有多根时,则设置相应数量的安装孔。
基于上述各实施方式,结合图19a,本申请的一些实施方式中还提供了射频消融方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
射频消融方法的流程以及具体步骤还可以参见下述射频消融的控制方法中的相关描述。
同样,基于上述各实施方式,结合图19a,本申请的一些实施方式中还提供了射频消融的温度监测方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
同样,基于上述各实施方式,结合图19a,本申请的一些实施方式中还提供了射频消融的控制方法,包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
步骤S100前首先将射频消融导管的端部定位到肿瘤细胞或病变细胞附近,穿刺进入细胞内,一般情况下可使电极的远端端部与病灶部位中心相对应,而后电极通电开始消融,实时获取的温度信息可利用前述的热敏电阻9或温度检测装置(以下也统称温度检测装置)等方式实时采集,具体采集方式也可结合其他现有技术实施。
温度信息在空间上有对应的检测部位,即温度检测装置所在的位置,尽管现有技术中也有采取获取温度信息的手段或方式,但大多限于电极所在位置。
在其中一个实施例中,所述温度信息包括边缘温度信息,该边缘温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L;且满足L0≤L,其中所述L0为预测的病灶部位半径;
所述的设定关系包括边缘温度信息到达所述温度阈值并保持预设的时间间隔。
常规的消融操作一般是预设消融时间,到达时间后停止消融,但消融效果无法保证,本实施例中通过在温度场中指定位置的温度变化来确定消融终点可进一步保证消融效果。
在其中一个实施例中,所述温度信息还包括第一温度信息,该第一温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L1;且满足L1<L0,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,设定关系还包括第一温度信息达到60-100度。
第一温度信息所对应的检测部位处在病灶部位内部,通过监测第一温度信息的变化可以反映病灶部位内部的消融进程,例如可判断是否邻近消融终点。
在其中一个实施例中,所述边缘温度信息包括第三温度信息,该第三温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L3;且满足L0<L3,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
现有技术中消融时在B超或CT的引导下将射频消融导管直接刺入病灶部位(病变组织肿块),射频消融导管中电极通电可使组织内温度超过60℃,细胞死亡,产生坏死区域;如局部的组织温度超过100℃,肿瘤组织和围绕器官的实质发生凝固坏死,治疗时可产生一个很大的球形凝固坏死区,凝固坏死区之外还有43~60℃的热疗区,在此区域内,癌细胞可被杀死,而正常细胞可恢复。
在其中一个实施例中,所述的设定关系为第三温度信息到达所述温度阈值并保持预设的时间间隔;所述温度阈值为43~60℃,所述时间间隔不少于3分钟。
为保证消融效果,例如可将第三温度信息对应的温度阈值设置为接近或等于60℃,例如55~60℃。
若第三温度信息为43~60℃时,意味着病灶部位的外边缘达到此温度,达到此温度既可以马上发送停止消融指令,也可以延时预定时间后发送停止消融指令。
在其中一个实施例中,所述边缘温度信息还包括第二温度信息,该第二温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L2;且满足L2=L0,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
在其中一个实施例中,设定关系还包括第二温度信息达到60-90度。
第二温度信息所对应的检测部位与病灶部位半径大致相同,可准确获知病灶部位外缘的温度情况,有利温度的精准监测。
在其中一个实施例中,温度信息还包括远端温度信息,该远端温度信息所对应的检测部位为电极的远端端部。
在其中一个实施例中,设定关系还包括远端温度信息达到60-100度。
在其中一个实施例中,所述温度信息包括:
远端温度信息,该远端温度信息所对应的检测部位为电极的远端端部;
第一温度信息,该第一温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L1;
第二温度信息,该第二温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L2;
第三温度信息,该第三温度信息所对应的检测部位与电极远端端部的距离为L3;
且满足L1<L0=L2<L3,其中所述L0为预测的病灶部位半径。
采集多个部位对应的温度可在消融过程中监测电极附近以及病灶周边区域的温度场,当电极的远端端部与病灶中心位置相应时,可获得病灶中心为原点的周边温度分布,根据温度梯度变化可指示消融进程。病灶部位半径可通过影像设备等预先测量尺寸,并计算大致的半径范围。通过多个部位的温度检测能准确获知检测消融的进度,进一步确保消融效果。
在其中一个实施例中,还包括消融过程中依照所述温度信息可视化显示电极周边的温度分布。
可视化过程中,可以通过各类型的图标或三维形状模拟显示以电极远端为中心的温度场变化。
参见图19b,设点M为电极1的远端端部,消融过程中点M即病灶部位的体中心;
点M为电极的远端端部,采集自点M的为远端温度信息;
点X1与点M的距离为L1,采集自点X1的为第一温度信息;
点X2与点M的距离为L2,采集自点X2的为第二温度信息;
病灶部位的半径L0=L2;
点X3与点M的距离为L3,采集自点X3的为第三温度信息;
消融过程中可根据各温度信息的变化,实施绘制并显示如图19b的温度场示意图。不同剖面线区域意味着温度不同,实际显示时可利用不同颜色等方式进行区分。并根据温度的变化,相应的改变显示颜色,例如随着温度的升高颜色逐渐加深或由冷色变为暖色等。
在结合温度场示意图判定消融进程时,例如:
第一温度信息达到温度阈值,但第二温度信息未达到温度阈值时,可判定消融进行中;
第二温度信息达到温度阈值,但第三温度信息未达到温度阈值时,可判定消融即将完成;
第三温度信息达到温度阈值且能够维持一定时间(通常为3分钟),可判定消融完成。
由于第三温度信息所对应的检测部位处在病灶的外围区域,因此通过第三温度信息监测消融终点可确保消融效果。
在其中一个实施例中,射频消融时采用前述实施例的射频消融导管,第一温度信息、第二温度信息和第三温度信息分别采集自第一温度检测装置、第二温度检测装置和第三温度检测装置。远端温度信息采集自安装在电极的远端端部的温度探测探头。
前述实施例的射频消融导管上安装有温度探测探头、第一温度检测装置、第二温度检测装置和第三温度检测装置。
温度探测探头安装在电极的远端端部,其余三个温度检测装置的位置由远端至近端依次排布,三者与电极远端端部的距离分别对应L1,L2,L3。
由于不同情况下的L0不尽相同,因此可根据需要预先调整三个温度检测装置的位置,以满足L1<L0=L2<L3。
例如结合参见肺部肿瘤细胞或病变细胞尺寸(一般半径一厘米左右),当然也考虑到体内环境的温度传导,可选择L3为1.5cm,L1为L0的二分之一(0.5cm)。
消融操作一段时间后,若温度信息始终未达到温度阈值,则调整电极的位置再发出二次消融指令,调整电极的位置可依照前述相关实施例的拉线方式进行,还可以直接整体推进或回撤射频消融导管,直至温度信息达到温度阈值结束消融手术。
在本申请各实施例中,方法流程中的各个步骤并不是必然按照叙述或附图的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本申请的一些实施方式中还提供了射频消融装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
同理,本申请的一些实施方式中还提供了射频消融的控制装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
同理,本申请的一些实施方式中还提供了射频消融的温度监测装置,包括:
第一模块、用于消融过程中获取温度信息;
第二模块、用于将温度信息与温度阈值相比;
第三模块、用于当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
射频消融装置、射频消融的控制装置以及射频消融的温度监测装置的具体限定和相关细节可以参见上文中对于射频消融方法以及射频消融的控制方法的限定,在此不再赘述。上述射频消融装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种射频消融装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述射频消融方法的步骤。例如包括
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种射频消融的温度监测装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述射频消融的温度监测方法的步骤。例如包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种射频消融的控制装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述射频消融的控制方法的步骤。例如包括
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
作为计算机设备,关于射频消融装置、射频消融的控制装置以及射频消融的温度监测装置的具体限定和相关细节可以参见上文中对于射频消融方法、射频消融的控制方法以及射频消融的温度监测方法的限定,在此不再赘述。
上述计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图20所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述射频消融方法、射频消融的控制方法以及射频消融的温度监测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图20中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述射频消融方法的步骤。例如包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述射频消融的温度监测方法的步骤。例如包括:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述射频消融的控制方法的步骤。例如包括
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。
其他具体限定和相关细节可以参见上文中对于射频消融方法以及射频消融的控制方法的限定,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上各实施例的射频消融导管优选应用在肺部射频消融中,即可理解为优选提供了一种肺部射频消融导管,以及相应的消融方法和装置,以及相应的消融控制方法和控制装置,以及相应的温度监测方法和温度监测装置。
本申请其中一个实施例中还提供了一种肺部射频消融系统,该肺部射频消融系统中可以、且优选采用以上各实施例的射频消融导管,采用以上各实施例的射频消融导管时,相关结构特征以及方法流程可参见以上各实施例,本实施例中不再赘述。
一种肺部射频消融系统,包括:
射频消融导管(可采用前述各实施例中的射频消融导管);
用于向射频消融导管的电极周边部位提供换热介质的换热介质输送装置;
依据射频消融导管中电极所在回路的阻抗信息相应驱动所述换热介质输送装置的控制模块。
射频消融导管的电极通电后,周边温度升高,为避免周边组织干燥、炭化,可利用换热介质实施保护,换热介质的实时输出量,则可依据电极回路阻抗信息变化进行调控。电极工作时形成回路,就该回路中阻抗的测量和计算本身可利用现有技术实施。
若仅依照温度控制电极驱动信号(例如施加的电压信号),一般会有信号反馈的滞后,因为温度的传导与体内环境以及相关器件的导热性能相关,而本实施例中,则在换热介质输出量与阻抗信息之间建立相应的控制逻辑关联,阻抗信息是更为直接的电信号,有利于即时监控,避免滞后。
由于阻抗信息反馈更加及时,可保持电极的稳定输出,即不需要依照病灶部位的温度频繁调节电极驱动信号,消融进程稳定而且便于控制。
在其中一优选的实施例中,消融过程中保持电极驱动信号不变。
电极驱动信号来自于消融仪,通过电路传递至电极,就该电极驱动信号本身而言可采用常规技术,并非本申请改进重点。
在其中一个实施例中,肺部射频消融系统还包括采集电极周边部位的温度信息的温度检测装置,控制模块还用于依据所述温度信息提示或控制消融进程。
电极周边部位的温度在一定程度上反应消融进程,例如病灶部位在一定温度下,加热一端时间后即可失活,此时控制模块可输出提示指令,或输出停止消融指令停止电极工作。又例如当温度过高时,可能是换热介质输出异常,控制模块可输出提示指令用以进行报警。
在其中一个实施例中,所述温度检测装置为一个或多个,且至少一个温度检测装置的位置(即温度信息的采集点)的距离电极0.5~3cm。优选1~2cm,例如1.5cm。
结合前述相关实施例,由于电极一般在使用时处在病灶部位的中心区域,因此至少一温度信息的采集点应与电极有一定距离,可以反映以该距离为半径的空间内的消融进程。
电极周边部位既以电极为中心的三维空间中,但就阻抗传感器和温度检测装置本身而言可以单独配置,优选的方式是集成安装在射频消融导管上,以便于保持与电极的相对位置。
在其中一个实施例中,控制模块驱动所述换热介质输送装置调节换热介质流量。换热介质输送装置可以包括容器、管路、泵、阀、流量计等常规的流体输送器件,其中至少器件可调节换热介质的输送量,例如受控的阀或泵等,控制模块通过相应的控制指令调节换热介质的输送量。换热介质流量变化后,所采集的阻抗信息也相应改变。
为了维持稳定的消融过程,在其中一个实施例中,控制模块将所述阻抗信息与阈值相比较,并通过调节的换热介质流量使所述阻抗信息趋近于稳态阻抗。
为了使所述阻抗信息趋近于阈值,在操作中按一定的采样周期不断比较两者,根据两者的大小关系相应调节换热介质流量,实现闭环控制。
阈值可以是一数值点,也可以是一数值范围,为数值范围时,则比较阻抗信息与该数值范围的上下限,以使阻抗信息处在数值范围内。
由于不同患者体内环境或病灶部位情况不尽相同,在其中一个实施例中,在初始阶段先标定稳态阻抗,依据该稳态阻抗计算所述阈值。
阻抗信息可以是阻抗值或与阻抗值相关的其他参数,而阈值的形式与其相应,以便于相互比较。例如阻抗值高于阈值,则意味着需要加大换热介质流量,进一步改善浸润或冷却效果,反之同理。
在其中一个实施例中,稳态阻抗的标定方式为,射频消融导管在体内就位后,且在电极通电前以初始流量输出换热介质、且实时采集阻抗信息,当阻抗信息稳定后所对应的数值记为稳态阻抗。
射频消融导管在体内就位后,可依照经验或历史数据确定初始换热介质的初始流量(例如0.5ml/min),在此阶段由于换热介质的灌入,阻抗信息会有波动,例如灌注生理盐水可能导致阻抗信息下降,实时采集阻抗信息,当阻抗信息不再下降保持稳定时,此时的阻抗信息即为稳态阻抗。
阈值为数值范围时,阈值上、下限分别为上限阻抗和下限阻抗,上限阻抗和下限阻抗可以结合稳态阻抗计算得出,甚至采用稳态阻抗本身,例如下限阻抗也可以采用稳态阻抗本身。上限阻抗和下限阻抗的具体计算方式可以依照经验数据或患者个人情况确定。
在其中一个实施例中,阈值为数值范围;调节的换热介质流量过程中,控制模块还实时采集阻抗信息以及判断阻抗信息变化趋势,根据抗信息变化趋势相应改变换热介质流量的调节幅度或选择阈值上限、阈值下限中的一者相比较。
换热介质流量的调节一般是按照一定步长间隙调节的,保持当前流量或进一步改变流量可以通过阻抗信息变化趋势来判断。阻抗信息变化趋势可以是上升或下降,例如在增加换热介质流量时,预期的目的是降低阻抗信息,如果阻抗信息变化趋势仍然上升那么则可以进一步加大换热介质流量,即相对于换热介质初始流量而言,调节幅度进一步加大。
如果阻抗信息变化趋势为下降,说明已经符合预期,则此时可以直接将采集到的阻抗信息与阈值下限相比,以确定是否需要减小换热介质流量。
参见图21,基于前述的肺部射频消融系统,在其中一个实施例中,还提供一种肺部射频消融方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
肺部射频消融方法的具体流程和细节还可参见一下关于肺部射频消融的控制方法的描述。
同样参见图21,基于前述的肺部射频消融系统,在其中一个实施例中,还提供一种肺部射频消融的阻抗监测方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
同样参见图21,基于前述的肺部射频消融系统,在其中一个实施例中,还提供一种肺部射频消融的控制方法,包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
实施消融、采集阻抗信息以及输出换热介质等都可以结合之前各实施例中的射频消融导管或相关的设备以及系统,相关的具体结构不再赘述。
其中一个实施例中,步骤S500中还包括预先标定稳态阻抗,依据该稳态阻抗计算阈值,该阈值用于在步骤S510中与所述阻抗信息相比较,以生成相应的控制指令。
其中一个实施例中,稳态阻抗的标定方式为,射频消融导管在体内就位后,且在电极通电前以初始流量输出换热介质、且实时采集阻抗信息,当阻抗信息稳定后所对应的数值记为稳态阻抗。
步骤S510中,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,具体包括:
步骤S511,将所述阻抗信息与阈值相比较,根据所述阻抗信息与阈值的关系,判定流量的增减;
步骤S512,根据流量的增减,按照预定的增、减幅度生成相应的控制指令。
判定流量的增减,理解为预期的流量变化或需求,例如在当前流量的基础上,进一步增加流量,或在当前流量的基础上,进一步减小流量,而增幅或减幅则可预设步长。
例如当前流量为X ml/s,进一步增加流量时,通过向换热介质输送装置发送控制指令,是流量变为X+Y ml/s,而Y则可视为增幅,需要进一步减小流量时同理。
其中一个实施例中,所述增、减幅度各自独立的为固定值或动态值。
增幅或减幅既可以是固定值,也可以设置为动态值,例如与当前阻抗信息相关,或设置阻抗信息与阈值的差为Z,而增幅或减幅为动态值且与Z相关。例如当前阻抗信息越接近阈值,则增幅或减幅越小,这样控制更加精细,尽可能减少反馈的滞后。
阻抗信息与阈值的关系既可以是简单的数值大小相比,也可以符合其他函数关系,这一点与阻抗信息以及阈值选取的具体物理参数,变化形式甚至计量单位有关。
其中一个实施例中,阻抗信息与阈值均为阻抗值,单位为欧。这样便于比较,就阻抗值的测量与计算
所述阈值为数值范围,步骤S511中,根据所述阻抗信息与阈值的关系,判断流量的增减,具体包括:
当阻抗信息大于阈值上限时,判定为增加流量;
当阻抗信息小于阈值下限时,判定为减小流量;
当阻抗信息处在阈值范围内时,维持当前流量;
步骤S511中,判定为增加流量时,步骤S512中生成第一控制指令,第一控制指令所对应的换热介质流量大于当前流量;
步骤S511中,判定为减小流量时,步骤S512中生成第二控制指令,第二控制指令所对应的换热介质流量小于当前流量。
控制指令本身作为电信号可以直接改变泵的转速,阀的开度等,这些受控器件的动作也对应了换热介质流量的变化,因此控制指令本身的形式并没有严格限制,但至少可对应换热介质流量的流量变化。
阻抗信息的采集是实时的,也可理解为按照预定的采样周期,并不断的与阈值相比,这些操作贯穿在消融作的过程中。即循环操作步骤S500和步骤S510。
其中一个实施例中,按阻抗信息的采样周期,循环执行步骤S500和步骤S510;
上一采样周期生成并输出控制指令后,在下一周期中,采集阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
根据阻抗信息的变化趋势,相应改变换热介质流量的调节幅度或选择阈值上限、阈值下限中的一者相比较。
上一采样周期的控制指令可能是第一控制指令,还可能是第一控制指令,那么不同类型的控制指令,可以在下一周期选择不同的判断方式,例如:
其中一个实施例中,上一采样周期生成并输出第一控制指令后,在下一周期中,将阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
阻抗信息的变化趋势为上升时,加大换热介质流量的调节幅度;
阻抗信息的变化趋势为下降时,将当前采样周期的阻抗信息与阈值下限相比较。
又例如:其中一个实施例中,上一采样周期生成并输出第二控制指令后,在下一周期中,将阻抗信息后在与阈值相比较之前,先与上一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗信息的变化趋势;
阻抗信息的变化趋势为下降时,加大换热介质流量的调节幅度;
阻抗信息的变化趋势为上升时,将当前采样周期的阻抗信息与阈值上限相比较。
消融过程的结束既可以按照预设的时间,也可以依照电极或病灶部位的温度,在其中一个实施例中,还包括利用前述实施例中射频消融方法、控制方法或阻抗监测方法来提示或控制消融进程。
例如在实时监测阻抗信息的同时还执行:
步骤S100、消融过程中获取温度信息;
步骤S110、将温度信息与温度阈值相比;
步骤S120、当温度信息与温度阈值符合设定关系时,发送停止消融指令。有关温度监控的具体步骤可结合前述相关实施例。
本实施例中消融过程中实时接收采集自电极周边部位的温度信息,依据所述温度信息提示或控制消融进程。
电极周边部位的温度在一定程度上反应消融进程,例如病灶部位在一定温度下,加热一端时间后即可失活,此时控制模块可输出提示指令,或输出停止消融指令停止电极工作。又例如当温度过高时,可能是换热介质输出异常,控制模块可输出提示指令用以进行报警。
在其中一个实施例中,温度信息的采集点的距离电极0.5~3cm;温度信息达到43~60℃并维持预设时间后,发送停止消融指令。
停止消融指令既可以是直接断开电极电源,也可以给出提示信息,利用温度信息提示或控制消融进程,在逻辑上可以利用阻抗信息控制换热介质流量没有关联,利用阻抗信息控制换热介质流量侧重消融过程的调控,而利用温度信息提示或控制消融进程仅仅是在重要的进程节点上介入,例如在循环执行步骤S500和步骤S510时通过断开电路或提示跳出。
参见图22,在其中一个实施例中,一种肺部射频消融方法或控制方法的流程包括先以初始流量进行换热介质的灌注,换热介质经电极外部的清润罩流出形成保护膜,此时采集并监控阻抗变化,当阻抗稳定后,当前阻抗即为稳态阻抗。
电极通电开始消融,并实时采集阻抗信息,获得的阻抗信息不断与阈值相比并生成相应的控制指令调节换热介质流量,其中阈值为一范围,其中下限阻抗可采用稳态阻抗。
随着消融进行,阻抗上升,当阻抗信息大于设定的上限阻抗时,生成并发送第一控制指令,即增加换热介质流量;
随后下一采样周期的阻抗信息与前一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗是否上升,若仍在上升则再次生成并发送第一控制指令,即进一步增加换热介质流量;
若阻抗不在上升而开始下降,则与下限阻抗相比,当阻抗信息小于设定的下限阻抗时,生成并发送第二控制指令,即减小换热介质流量;
随后下一采样周期的阻抗信息与前一采样周期的阻抗信息相比,判断阻抗是否下降,若仍在下降则再次生成并发送第二控制指令,即进一步减小换热介质流量,直至阻抗开始上升。
基于以上循环不断的在消融过程中监控阻抗信息,以及调节换热介质流量,满足预设的条件时,例如计算时间或监控温度等方式,来提示或终止消融。
以上肺部射频消融方法以及肺部射频消融的控制方法中的各个步骤并不是必然按照叙述或附图的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于前述的肺部射频消融方法,本实施例提供一种肺部射频消融装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
同理,基于前述的肺部射频消融的阻抗监测方法,本实施例提供一种肺部射频消融的阻抗监测装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
同理,基于前述的肺部射频消融的控制方法,本实施例提供一种肺部射频消融的控制装置,包括:
采集模块,用于消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
调节模块,用于依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本实施例肺部射频消融装置,以及肺部射频消融的控制装置、阻抗监测装置的具体限定和相关细节可以参见上文中对于肺部射频消融方法以及肺部射频消融的控制方法、阻抗监测方法的限定,在此不再赘述。上述肺部射频消融装置以及肺部射频消融的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种肺部射频消融装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述肺部射频消融方法的步骤。例如包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种肺部射频消融的阻抗监测装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述肺部射频消融的阻抗监测方法的步骤。例如包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
本申请的一些实施方式中还提供了一种计算机设备,例如一种肺部射频消融的控制装置,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述肺部射频消融的控制方法的步骤。例如包括:
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
作为计算机设备,肺部射频消融装置以及肺部射频消融的控制装置的具体限定和相关细节可以参见上文中对于肺部射频消融方法以及肺部射频消融的控制方法的限定,在此不再赘述。
作为计算机设备,肺部射频消融装置以及肺部射频消融的控制装置可以是终端,其内部结构图可以如图20所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述的射频消融方法或射频消融的控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图20中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述肺部射频消融方法的步骤。例如包括
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述肺部射频消融的阻抗监测方法的步骤。例如包括
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述肺部射频消融的控制方法的步骤。例如包括
步骤S500,消融过程中接收采集自电极回路的阻抗信息;
步骤S510,依据所述阻抗信息生成相应的控制指令,以调节在电极周边部位的换热介质流量。
其他具体限定和相关细节可以参见上文中对于肺部射频消融方法以及肺部射频消融的控制方法的限定,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本申请其中一个实施例中,还提供了一种肺部射频消融系统,结合图23,在本实施例中,所述肺部射频消融系统包括射频信号发生器100、消融导管110、电极板、传感器模块120、微量灌注泵130、控制模块140和报警模块150。
在本实施例中,射频信号发生器100可采用前述的消融仪(或作为消融仪的一部分);消融导管110可采用前述各实施例中的射频消融导管;换热介质具体以生理盐水为例,而换热介质流道即液体传输的传输通道;微量灌注泵130可理解为换热介质输送装置的形式或器件之一;控制模块140可采用前述各实施例中的射频消融装置。
另外控制模块140、报警模块150、微量灌注泵130在空间布置上可以进行部分或全部集成,例如集成至消融仪形成一消融仪整机。
在本实施例中,所述射频信号发生器100与所述控制模块140相连,用于接收控制模块140的命令以产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管110。
在本实施例中消融导管110具有电传输的电传输通道以及液体传输的传输通道,所述射频信号发生器100与所述电传输通道连接,所述液体传输通道与所述微量灌注泵130相连。
所述消融导管110能够接收所述射频信号发生器100产生的射频信号,并在穿刺入消融组织时将所述射频信号作用于消融组织,还能够接收所述微量灌注泵130灌注的生理盐水,所述消融导管110的前端(伸入人体的一端)开设有出液孔,用于在穿刺入消融组织时将生理盐水灌注进消融组织内。
前述相关实施例中,电极1外套设有浸润罩20,浸润罩20上均匀布置有多个浸润孔200,在设置浸润罩20时,本实施例提及的出液孔也可理解为浸润孔200。
在其它实施例中,所述消融导管110上可以设置有其它结构,只需达到将生理盐水灌注进消融组织内的效果即可。例如,所述消融导管110具有可弯曲结构,所述弯曲结构可在控制下使所述消融导管110的前端弯曲,以将所述所述消融导管110的前端准确送入待治疗部位;及/或,所述消融导管外部可以设置控制所述弯曲结构的操作部,供医护人员操作以控制所述弯曲结构的弯曲程度。
具体地,所述消融导管110在B超或CT引导下,经由支气管镜通过穿刺点穿刺入消融组织中,并将所述射频信号传送给消融组织,此时,与所述射频信号发生器100相连且与患者身体贴附的电极板与所述消融导管110之间连通,形成电场,消融组织也在电场中,高频电流作用在两者之间的人体组织上,使射频消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。其中,所述消融导管110只是传递能量的电极,其温度的升高是由于形成回路后,消融导管110附近的肿瘤组织内离子发生高速震荡,互相摩擦,射频能转化为热能而造成的。也就是说,消融导管110是因附近组织升温而被动升温的。组织通电后会干燥和炭化,在消融导管110周围形成“结痂”,将消融导管110“真空包裹”,消融导管110与“结痂”组织之间的阻抗会瞬间变得很大(即射频消融时的热沉降和高阻抗等效应),从而导致消融停止,形成消融不彻底,消融范围不够大的问题。在本实施例中,所述消融导管110上开设有出液孔以将生理盐水灌注进消融组织内,由于生理盐水为导体,在浸润所述消融组织后,可以使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。
在本实施例中,所述传感器模块120设置于所述消融导管110上,所述传感器模块120与所述控制模块140相连。具体地,所述传感器模块120设置于所述消融导管110与所述消融组织接触的一端。所述传感器模块120包括阻抗传感器和温度传感器,用于检测消融导管110与消融组织接触位置的阻抗和温度并将温度信息和阻抗信息发送给所述控制模块140;具体地,所述温度传感器可以为热电偶。
温度传感器还可以采用前述各实施例中射频消融导管上所配置的热敏电阻9、电极环8或温度检测装置等。阻抗传感器可理解为采样电路等方式,用于获取电极回路的阻抗信息。
在本实施例中,所述阻抗信息由所述阻抗传感器获取并传送给所述控制模块140,在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块140,所述控制模块140基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。在其它实施例中,所述传感器模块120还可以包括流量传感器、压力传感器等其它类型的传感器,用于检测生理盐水的流量以及消融导管110与消融组织接触位置的压力等其它数据,以监测消融情况,能够在出现异常时及时进行处理。例如,当所述流量传感器传送的生理盐水的流量信息低于某个阈值时,所述控制模块140控制所述微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量以避免人体组织“结痂”。在其它实施例中,所述传感器模块的传感器类型与数量可以根据所述肺部射频消融系统工作时的需求与实际情况进行设置以监测消融情况。
在本实施例中,所述微量灌注泵130与所述控制模块140及所述消融导管110相连,用于接收控制模块140的命令以向所述消融导管110灌注生理盐水。在其它实施例中,所述微量灌注泵130可以接收所述控制模块140的命令向所述消融导管110灌注其它液体,只需达到提高消融组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,降低消融组织的温度,增加消融组织的湿度,从根本上避免消融组织因为干燥升温而结痂的效果且不对人体产生严重副作用即可。
在本实施例中,所述报警模块150与所述控制模块140相连,用于接收所述控制模块140发出的报警命令并报警。
在本实施例中,所述控制模块140与所述射频信号发生器100、传感器模块120、微量灌注泵130、报警模块150相连。具体地,所述控制模块140用于控制所述射频信号发生器100产生射频信号。具体地,所述控制模块140接收所述传感器模块120检测到的阻抗信息和温度信息,并基于所述阻抗信息控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水。在本实施例中,如果阻抗传感器检测到阻抗急剧升高,说明消融导管110电极附近的组织正在干燥和炭化,将产生结痂,控制模块140收到阻抗传感器的阻抗信息后,控制微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量。在本实施例中,所述控制模块140还用于基于所述温度信息判断生理盐水的灌注是否通畅,并在不通畅时发出报警命令。具体地,如果消融过程中发现温度升高超过一定阀值(例如85度),控制模块140判定生理盐水的灌注出现堵塞,发出报警命令,控制所述报警模块150发出报警信号进行提示,以保证消融过程顺利进行。
关于消融过程中极限情况的报警既可以通过温度监控,也可以通过阻抗信息监控,或两者结合,只要一者超出可接受的上限,即实施报警或停止消融。
在其它实施例中,当所述传感器模块120还包括流量传感器、压力传感器等其它类型的传感器时,所述控制模块140还接收所述传感器模块120发送的其它数据信息,以监测消融情况,在出现异常时及时发送控制命令以进行处理。在其它实施例中,所述控制模块140可以根据多个传感器传送的数据对消融情况进行综合判断,并在满足预设条件时控制微量灌注泵130、射频信号发生器100等设备进行调节,以保证消融过程顺利进行,所述预设条件可以由用户根据所述肺部射频消融系统工作时的实际情况和传感器的设置情况进行设置。在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块140,所述控制模块140基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。
电极板,与所述射频信号发生器相连,用于经由人体与消融导管中的电极形成回路。
电极板贴附在患者身体合适部位,消融操作时,消融导管中的电极,经由人体与电极板形成工作回路(即前述提及的电极所在回路),高频电流作用在两者之间的人体组织上,使电极接触到的病灶部位凝固、变性、坏死。电极板本身为消融操作的常规部件,图中省略。
在本实施例中,在所述肺部射频消融系统开始工作时,所述控制模块140即控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水,当控制模块140收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,控制微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量。在其它实施例中,在所述肺部射频消融系统开始工作时,所述微量灌注泵130不灌注生理盐水,当控制模块140收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,才控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水。
请参阅图24,图24为本申请另一实施例的肺部射频消融系统的示意图。
在本实施例中,所述肺部射频消融系统包括射频信号发生器100、消融导管110、电极板、传感器模块120、微量灌注泵130和控制模块140。
在本实施例中,所述射频信号发生器100与所述控制模块140相连,用于接收控制模块140的命令以产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管110。
在本实施例中,所述消融导管110具有电传输的电传输通道以及液体传输的传输通道,所述射频信号发生器100与所述电传输通道连接,所述液体传输通道与所述微量灌注泵130相连。所述消融导管110能够接收所述射频信号发生器100产生的射频信号,并在穿刺入消融组织时将所述射频信号作用于消融组织,还能够接收所述微量灌注泵130灌注的生理盐水,所述消融导管110的前端(伸入人体的一端)开设有出液孔,用于在穿刺入消融组织时将生理盐水灌注进消融组织内。在其它实施例中,所述消融导管110上可以设置有其它结构,只需达到将生理盐水灌注进消融组织内的效果即可。例如,所述消融导管110具有可弯曲结构,所述弯曲结构可在控制下使所述消融导管110的前端弯曲,以将所述所述消融导管110的前端准确送入待治疗部位;及/或,所述消融导管外部可以设置控制所述弯曲结构的操作部,供医护人员操作以控制所述弯曲结构的弯曲程度。
具体地,所述消融导管110在B超或CT引导下,经由支气管镜通过穿刺点穿刺入消融组织中,并将所述射频信号传送给消融组织,此时,与所述射频发生器100相连且与患者身体贴附的电极板与所述消融导管110之间连通,形成电场,消融组织也在电场中,高频电流作用在两者之间的人体组织上,使射频消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。其中,所述消融导管110只是传递能量的电极,其温度的升高是由于形成回路后,消融导管110附近的肿瘤组织内离子发生高速震荡,互相摩擦,射频能转化为热能而造成的。也就是说,消融导管110是因附近组织升温而被动升温的。组织通电后会干燥和炭化,在消融导管110周围形成“结痂”,将消融导管110“真空包裹”,消融导管110与“结痂”组织之间的阻抗会瞬间变得很大(即射频消融时的热沉降和高阻抗等效应),从而导致消融停止,形成消融不彻底,消融范围不够大的问题。在本实施例中,所述消融导管110上开设有出液孔以将生理盐水灌注进消融组织内,由于生理盐水为导体,在浸润所述消融组织后,可以使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。
在本实施例中,所述传感器模块120设置于所述消融导管110上,所述传感器模块120与所述控制模块140相连。具体地,所述传感器模块120设置于所述消融导管110与所述消融组织接触的一端。所述传感器模块120包括阻抗传感器和温度传感器,用于检测消融导管110与消融组织接触位置的阻抗和温度并将温度信息和阻抗信息发送给所述控制模块140;具体地,所述温度传感器可以为热电偶。在本实施例中,所述阻抗信息由所述阻抗传感器获取并传送给所述控制模块140,在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块140,所述控制模块140基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。在其它实施例中,所述传感器模块120还可以包括流量传感器、压力传感器等其它类型的传感器,用于检测生理盐水的流量以及消融导管110与消融组织接触位置的压力等其它数据,以监测消融情况,能够在出现异常时及时进行处理。例如,当所述流量传感器传送的生理盐水的流量信息低于某个阈值时,所述控制模块140控制所述微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量以避免人体组织“结痂”。在其它实施例中,所述传感器模块的传感器类型与数量可以根据所述肺部射频消融系统工作时的需求与实际情况进行设置以监测消融情况。
在本实施例中,所述微量灌注泵130与所述控制模块140及所述消融导管110相连,用于接收控制模块140的命令以向所述消融导管110灌注生理盐水。在其它实施例中,所述微量灌注泵130可以接收所述控制模块140的命令向所述消融导管110灌注其它液体,只需达到提高消融组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,降低消融组织的温度,增加消融组织的湿度,从根本上避免消融组织因为干燥升温而结痂的效果且不对人体产生严重副作用即可。
在本实施例中,所述控制模块140与所述射频信号发生器100、传感器模块120和微量灌注泵130相连。具体地,所述控制模块140用于控制所述射频信号发生器100产生射频信号。具体地,所述控制模块140接收所述传感器模块120检测到的阻抗信息和温度信息,并基于所述阻抗信息控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水。在本实施例中,如果阻抗传感器检测到阻抗急剧升高,说明消融导管110电极附近的组织正在干燥和炭化,将产生结痂,控制模块140收到阻抗传感器的阻抗信息后,控制微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量。在本实施例中,所述控制模块140还用于基于所述温度信息判断生理盐水的灌注是否通畅,以监测消融情况。在其它实施例中,所述控制模块140可以根据多个传感器传送的数据对消融情况进行综合判断,并在满足预设条件时控制微量灌注泵130、射频信号发生器100等设备进行调节,以保证消融过程顺利进行,所述预设条件可以由用户根据所述肺部射频消融系统工作时的实际情况和传感器的设置情况进行设置。在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块140,所述控制模块140基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。
电极板,与所述射频信号发生器相连,用于经由人体与消融导管中的电极形成回路。
电极板贴附在患者身体合适部位,消融操作时,消融导管中的电极,经由人体与电极板形成工作回路(即前述提及的电极所在回路),高频电流作用在两者之间的人体组织上,使电极接触到的病灶部位凝固、变性、坏死。电极板本身为消融操作的常规部件,图中省略。
在本实施例中,在所述肺部射频消融系统开始工作时,所述控制模块140即控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水,当控制模块140收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,控制微量灌注泵130加大生理盐水的灌注量。在其它实施例中,在所述肺部射频消融系统开始工作时,所述微量灌注泵130不灌注生理盐水,当控制模块140收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,才控制所述微量灌注泵130向所述消融导管110灌注生理盐水。
请参阅图25,图26,本申请不同实施例中还提供了肺部射频消融方法,可利用前述各实施例的相关部件、装置或系统实施。
肺部射频消融方法包括:
控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管;
获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息;
基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
肺部射频消融方法的具体流程和细节还可参见以下关于肺部射频消融的控制方法的描述。
请参阅图25,图26,本申请不同实施例中还提供了肺部射频消融的温度和阻抗监测方法,可利用前述各实施例的相关部件、装置或系统实施。
肺部射频消融温度和阻抗监测方法包括:
控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管;
获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息;
基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
肺部射频消融温度和阻抗监测方法的具体流程和细节还可参见以下关于肺部射频消融的控制方法的描述。
同样请参阅图25,图25为本申请一个实施例的肺部射频消融的控制方法的示意图。
在本实施例中,所述肺部射频消融的控制方法包括:
步骤300,控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管。
具体地,所述控制模块控制所述射频信号发生器产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管,所述消融导管穿刺进入消融组织后将所述射频信号传送给消融组织,所述射频信号在回路中转化为热能,作用在消融组织上,使消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。
步骤310,获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息和温度信息。
具体地,在射频消融的同时,产生的热能会导致人体组织温度升高,使得消融导管附近的人体组织干燥、炭化,形成“结痂”,电极与“结痂”之间的电阻突然变得很大,从而导致消融停止,消融不彻底,此时阻抗传感器检测到阻抗急剧升高,将阻抗信息传送给所述控制模块,温度传感器检测温度信息并传送给所述控制模块。
在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块,所述控制模块基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。
步骤320,基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水,基于所述温度信息控制报警模块报警。
具体地,所述控制模块收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,控制微量灌注泵加大生理盐水的灌注量,生理盐水灌注进入消融导管并通过消融导管上的出液孔灌注进入消融组织,提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,同时降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂,使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。另外,所述控制模块还接收温度传感器传送的温度信息,如果消融过程中发现温度升高超过一定阀值,控制模块判定生理盐水的灌注出现堵塞,发出报警命令,控制所述报警模块发出报警信号进行提示,以保证消融过程顺利进行。
请参阅图26,图26为本申请另一实施例的肺部射频消融的控制方法的示意图。
在本实施例中,所述肺部射频消融的控制方法包括:
步骤400,控制射频信号发生器产生射频信号并将射频信号传送给消融导管。
具体地,所述控制模块控制所述射频信号发生器产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管,所述消融导管穿刺进入消融组织后将所述射频信号传送给消融组织,所述射频信号在回路中转化为热能,作用在消融组织上,使消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。
步骤410,获取消融导管与消融组织接触位置的阻抗信息。
具体地,在射频消融的同时,产生的热能会导致人体组织温度升高,使得消融导管附近的人体组织干燥、炭化,形成“结痂”,电极与“结痂”之间的电阻突然变得很大,从而导致消融停止,消融不彻底,此时阻抗传感器检测到阻抗急剧升高,将阻抗信息传送给所述控制模块。
在其它实施例中,所述阻抗信息可以基于系统采集得到的电压电流数值计算得到。具体地,通过电压电流测量设备测量得到实时电压电流值,并传送给所述控制模块,所述控制模块基于所述实时电压电流值计算得到阻抗。
步骤420,基于所述阻抗信息控制微量灌注泵向所述消融导管灌注生理盐水。
具体地,所述控制模块收到阻抗传感器传送的阻抗急剧增大的信息后,控制微量灌注泵加大生理盐水的灌注量,生理盐水灌注进入消融导管并通过消融导管上的出液孔灌注进入消融组织,提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,同时降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂,使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。
示例性的,在所述肺部射频消融系统工作时,所述控制模块控制所述射频信号发生器产生射频信号,并将射频信号传送给所述消融导管,所述消融导管穿刺进入消融组织后将所述射频信号传送给消融组织,所述射频信号在回路中转化为热能,作用在消融组织上,使消融导管远端的电极接触到的肿瘤细胞凝固、变性、坏死。在消融的同时,产生的热能会导致人体组织温度升高,使得消融导管附近的人体组织干燥、炭化,形成“结痂”,电极与“结痂”之间的电阻突然变得很大,从而导致消融停止,消融不彻底,此时阻抗传感器检测到阻抗急剧升高,将阻抗信息传送给所述控制模块,所述控制模块收到阻抗传感器的阻抗信息后,或,所述控制模块基于实时电压电流信息计算得到阻抗后,控制微量灌注泵加大生理盐水的灌注量,生理盐水灌注进入消融导管并通过消融导管上的出液孔灌注进入消融组织,提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态,同时降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂,使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。另外,所述控制模块还接收温度传感器传送的温度信息,如果消融过程中发现温度升高超过一定阀值,控制模块判定生理盐水的灌注出现堵塞,发出报警命令,控制所述报警模块发出报警信号进行提示,以保证消融过程顺利进行。
上述肺部射频消融系统及控制方法通过阻抗传感器检测消融组织的阻抗变化,当检测到阻抗急剧升高,说明电极附近的消融组织正在干燥和炭化,将产生结痂,此时控制向消融组织内灌注生理盐水,降低组织的温度,增加组织的湿度,从根本上避免组织因为干燥升温而结痂;同时生理盐水能够提高组织导电性和热传导性,维持阻抗平衡,保持阻抗处于相对稳定状态。两者结合,使得整个消融过程中确保阻抗稳定在一定范围,使射频能量能够持续输出,从而形成足够大的消融范围,产生更大、更有效的凝固坏死灶。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (28)
1.射频消融导管,包括电极,其特征在于,所述电极带有换热介质流道,所述电极的外壁开设有与所述换热介质流道连通的流出孔;
所述电极上设置有均衡装置,所述均衡装置为与所述电极之间为分体结构的浸润罩,所述浸润罩安装在所述电极上且处在所述流出孔外围;所述浸润罩的至少一部分为分布有浸润孔的渗透区,所述电极上开设所述流出孔的部位与所述渗透区相对应,且与渗透区内壁之间留有间隙,所述间隙的形成由所述电极的外壁的局部沉降和/或所述浸润罩的局部隆起,离相邻的流出孔的距离不同,所述间隙也相应变化;
所述浸润孔设有多个,所述流出孔输出的换热介质流入所述间隙内并经所述浸润罩分配流出并在电极外部形成均匀的换热介质保护膜。
2.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述均衡装置与所述电极之间为分体结构,所述均衡装置固定或活动的安装在所述电极上。
3.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述射频消融导管还包括温度检测装置,所述温度检测装置包括温度传感器以及导热环,所述导热环设置于射频消融导管外壁,所述温度传感器固定于所述导热环并与所述导热环热耦合。
4.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述电极的远端部位等径延伸或形状收敛,其中所述形状收敛为逐渐收敛或阶梯式收敛。
5.如权利要求4所述的射频消融导管,其特征在于,所述电极的远端为尖端。
6.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述电极的外壁设置有沉降区,所述流出孔设置在所述沉降区,所述渗透区处在所述沉降区外周、且浸润罩内壁与沉降区表面留有所述间隙;
浸润罩内壁与沉降区表面的间隙随与流出孔距离的增加而减小。
7.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩固定在所述电极上、绕电极轴线转动安装在所述电极上、或沿电极轴向滑动安装在所述电极上。
8.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述射频消融导管还设置与所述浸润罩相连的驱动部件,用于带动所述浸润罩与所述电极之间的相对运动。
9.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述电极上安装一个所述浸润罩,或安装多个所述浸润罩。
10.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述电极上安装多个所述浸润罩,各浸润罩相对于所述电极独立运动或至少两个浸润罩相互联动。
11.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩为片状,在周向上仅遮盖电极外周的局部区域。
12.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩为周向封闭的筒状结构,套设在电极外周。
13.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩仅包裹所述电极的近端部位。
14.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩为帽状结构,帽状结构的远端封闭包裹浸润罩的远端端头。
15.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩固定在所述电极上,所述电极的外周设有定位台阶,所述浸润罩的远端与所述定位台阶相抵限位。
16.如权利要求15所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩的外壁与所述电极暴露于浸润罩的外壁等高拼接。
17.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩采用多孔材料,多孔材料自身的空隙作为所述浸润孔。
18.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩采用编织结构,编织结构自身的空隙作为所述浸润孔。
19.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩为金属壳体,金属壳体的壳壁上加工形成所述浸润孔。
20.如权利要求3所述的射频消融导管,其特征在于,所有浸润孔的孔径相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
21.如权利要求3所述的射频消融导管,其特征在于,所有浸润孔在均衡装置不同部位的分布密度相同,或依据换热介质流量均衡相应设置。
22.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润孔的孔径随与流出孔距离的增加而增加。
23.如权利要求22所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润孔在所述浸润罩周向上分布多组。
24.如权利要求23所述的射频消融导管,其特征在于,同组浸润孔按各自的延伸路径依次排布,所述延伸路径为直线,折线或曲线。
25.如权利要求24所述的射频消融导管,其特征在于,每组浸润孔对应一个流出孔。
26.如权利要求6所述的射频消融导管,其特征在于,所述浸润罩上带有显影标识。
27.如权利要求1所述的射频消融导管,其特征在于,所述射频消融导管还包括可指示电极位置的电磁导航部件。
28.一种肺部射频消融系统,其特征在于,包括:
权利要求1~27任一项所述的射频消融导管;
用于向所述射频消融导管的电极周边部位提供换热介质的换热介质输送装置;
依据所述射频消融导管中电极所在回路的阻抗信息相应驱动所述换热介质输送装置的控制模块。
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