CN110575251B - 球囊型柔性微波消融导管及采用其的消融系统和方法 - Google Patents

球囊型柔性微波消融导管及采用其的消融系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种球囊型柔性微波消融导管及采用其的消融系统和方法,该球囊型柔性微波消融导管包括柔性管体和微波辐射单元;其中柔性管体内设置有冷却液体管路和微波信号传输管路;微波辐射单元设置在柔性管体的远端,包括微波辐射器和若干可膨胀球囊,其中微波辐射器与微波信号传输线连接,用于将微波信号发射出去,且微波辐射器是柔性的;微波辐射器位于一可膨胀球囊内部或两可膨胀球囊之间,可膨胀球囊能够通过冷却液体管路的液压来控制其膨胀的大小。本发明的球囊型柔性微波消融导管由于导管的柔性可弯曲,使得微波辐射器可以通过人体内的自然腔体,例如呼吸道、血管等到达病灶位置,从而避免穿刺损伤重要器官、避免对人体造成不可挽回的损伤。

Description

球囊型柔性微波消融导管及采用其的消融系统和方法
技术领域
本发明属于微波消融医疗器械领域,具体涉及一种球囊型柔性微波消融导管及采用其的消融系统和方法。
背景技术
随着人均寿命的延长,我国逐渐进入老年社会,老年高血压的患病率已达40%~60%。尽管目前安全有效的药物越来越多,但高血压的治疗现状仍较差。根据2017年公布的《中国心血管病报告2016》数据显示,目前中国心血管病患病率处于持续上升阶段,心血管病患病人数约为2.9亿,其中高血压患者约有2.7亿,是心血管病的绝对“大户”,心血管病的死亡率超过肿瘤及其他疾病,高居首位。在城乡居民中每五例死亡就有两例死于心血管病,在众多心血管病的危险因素中,高血压是最重要的危险因素之一。美国心脏协会(AHA)统计,2017年全球高血压患者11亿,人数在40年来增加了近一倍,近年来更呈上升趋势。因此高血压的及时治疗是一个全社会都需要共同关注的问题,尤其是对于顽固性高血压的治疗尤为紧迫。大多数高血压病患者经过抗高血压药物治疗后,血压可以控制在满意水平,而其中15%~20%高血压病患者在改善生活方式的基础上,应用了足量且合理联合的3种降压药物(包括利尿剂)后,血压仍然在目标水平之上,或至少需要4种降压药物才能使血压达标时,称为顽固性高血压(或难治性高血压),它是导致中老年冠心病、脑卒中、肾功能衰竭、主动脉瘤等疾病的首要原因。
心房颤动,简称房颤,是最常见的持续性心律失常。随着年龄增长房颤的发生率不断增加,75岁以上人群可达10%。房颤时心房激动的频率达300~600次/分,心跳频率往往快而且不规则,有时候可达100~160次/分,不仅比正常人心跳快得多,而且绝对不整齐。房颤最大、最严重的危害是中风。房颤后心脏跳动不规律,心脏里面有一个叫心耳的东西,这个地方就可能长血块,医学上叫血栓。如果血栓掉下来,最多见的是跑到大脑,堵塞动脉导致中风,造成偏瘫甚至死亡。血栓跑到其他相应的部分比如说腹部、四肢就会导致疼痛或者坏死。这是非常严重的情况。如果房颤控制不好有可能导致心肌衰竭,轻者日常生活还可以,但是一上楼或者活动就会喘不上气来,严重的睡觉会憋醒,一定要坐起来才能改善,更严重的就不能活动了。多数患者有了房颤,虽然没有中风或者心衰,但是他很难受。还有一些病人会大量的排尿,结果就是脱水,病人在相当一段时间内感觉疲乏无力。严重影响他的生活质量。
研究表明,肾脏交感神经活动(renalsympatheticnerveactivity,RSNA)会引起肾素释放和肾血管阻力改变。RSNA增强是高血压发生发展的重要机制,是长期维持高血压的重要因素。因此,肾脏去神经治疗是高血压的重要治疗策略。外科交感神经切除术曾经极大地提高了顽固性高血压的存活率,显示出良好的降压效果。2009年,Krum教授等首次报道经皮导管肾脏交感神经射频消融术治疗顽固性高血压的临床研究,开创了原发性高血压非药物治疗的新途径,为顽固性高血压的治疗提供了新思路。基础和临床研究已初步证实,经皮导管肾脏交感神经射频消融术治疗顽固性高血压是安全有效的,其还可能用于治疗其他伴有交感神经过度激活的疾病,如左心室肥厚、慢性心力衰竭、睡眠呼吸暂停综合征、胰岛素抵抗、慢性肾病等。作为一种新的非药物疗法,经皮导管肾脏交感神经射频消融术具有创伤小、术后恢复快以及无严重不良反应的优点。
但是,肾动脉射频消融术是对肾动脉血管内壁逐点进行消融的,不能形成环状、连续的消融区来阻断交感神经传导,逐点消融手术时间长,对操作手术的医生技能、经验依赖高,这就极易导致消融不彻底,治疗失败。近年来临床上又引入了冷冻消融球囊导管对肾动脉交感神经进行冷冻消融,虽然该导管能对肾动脉进行冷冻消融,但临床上依然存在冷冻消融不彻底,病情反复的缺点。此外冷冻球囊长时间封堵肾动脉阻断血流,可能使肾脏造成缺血性坏死,给患者带来不可接受的医疗事故,风险极大。现有的冷冻球囊导管是向球囊内直接喷射制冷剂,这种结构容易使球囊爆破,风险极高。向球囊内喷射制冷剂时球囊壁是逐步降温的,这使得球囊降温速度较慢。同时,治疗结束后球囊壁的复温时间也很长,这必然延长了手术的时间,加大了病人承受的痛苦。
使用射频消融导管、冷冻消融导管治疗房颤,对肺静脉进行隔离治疗房颤时,同样存在上述缺点及不足:消融不彻底,房颤复发,电传导恢复,手术时间长,对术者经验依赖较高。
射频消融和冷冻球囊消融均为物理接触式消融,不光顺的肾动脉血管内壁、肺静脉前庭血管内壁往往难于完全贴靠完整,这也导致消融不连续,出现未消融到的“缝隙”现象使得消融不彻底。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷,本发明的主要目的在于提供一种球囊型柔性微波消融导管及消融方法、设备,以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的,作为本发明的一个方面,提供了一种球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述球囊型柔性微波消融导管包括柔性管体和微波辐射单元;其中:
所述柔性管体内设置有冷却液体管路和微波信号传输管路;
所述微波辐射单元设置在所述柔性管体的远端,包括微波辐射器和若干可膨胀球囊,其中:
所述微波辐射器与所述微波信号传输管路中穿行的微波信号传输线连接,用于将微波信号发射出去,且所述微波辐射器是柔性的;以及
所述微波辐射器位于一可膨胀球囊内部或两可膨胀球囊之间,所述可膨胀球囊能够通过所述冷却液体管路的液压来控制其膨胀的大小。
作为本发明的另一个方面,还提供了一种微波消融系统,其特征在于,所述微波消融系统包括控制台、温控单元、微波能量输出单元、液体泵送单元和连接接口;其中:
温控单元用于接收外接的测温热电偶和/或热电阻采集的消融区域的温度,并将所述温度数值传输至所述控制台;
微波能量输出单元用于输出微波能量,以用于待治疗患者病灶的微波消融;
液体泵送单元,能够调节输送液体的液压,当与球囊型柔性微波消融导管连接时能够在所述控制台的指示下控制所述球囊型柔性微波消融导管中可膨胀球囊的膨胀大小;
控制台,用于执行预设的微波消融程序,基于所述温控单元采集的温度值控制所述微波能量输出单元的能量输出大小。
作为本发明的再一个方面,还提供了一种采用如上所述的微波消融系统的微波消融方法,其特征在于,包括以下步骤:
对所述微波消融系统进行设备初始化并自检;
液体泵送单元将冷却液体输送至可膨胀球囊;
控制台控制冷却液体的液压使可膨胀球囊扩张,球囊壁贴靠病变组织;
控制台检测到压力值达到设定值,开启微波能量输出单元,输出微波能量;
温控单元检测消融区域的温度,达到预设阈值时控制台切断微波能量输出单元的微波输出,液体泵送单元按设定参数停止输送冷却液体;
储液器连通冷却液体管路吸液,使可膨胀球囊收缩;
待可膨胀球囊收缩完毕,回撤所述球囊型柔性微波消融导管。
基于上述技术方案可知,本发明的球囊型柔性微波消融导管及采用其的微波消融方法具有如下有益效果:
(1)本发明的球囊型柔性微波消融导管的消融能量源为微波,与射频消融导管、冷冻球囊消融导管不同,微波导管的能量源可以在空间传播,不需要与病灶直接物理接触;由微波导管头端发射器释放的微波场可以使其周围的水分子高速旋转运动并摩擦升温,从而使接收到微波能量的组织凝固、脱水坏死,达到治疗的目的;
(2)本发明的导管头端辐射器释放的微波场的形状决定了消融的区域,不再受导管贴靠、球囊贴靠等问题的困扰,这种可控、非物理接触式的微波场消融导管用于肾动脉消融治疗高血压,以及用于肺静脉消融治疗房颤时,手术时间短,消融彻底,消融阻断的组织的电传导不可恢复,消融的透壁性强。
(3)现有技术中的微波针都是金属材质的硬针,不能弯曲,而有些人体内的肿瘤病变位置特殊,例如肺部的肿瘤;以往都是用刚性的微波针从人的体表经皮穿刺至人体内病变,由于硬针不可弯曲,穿刺时经常会损伤人的血管、脏器等重要器官,肺部肿瘤从体表经皮穿刺往往会导致肺部穿孔,形成气胸;采用本发明的球囊型柔性微波消融导管,由于导管的柔性可弯曲,使得微波辐射器可以通过人体内的自然腔体,例如呼吸道、血管等到达病灶位置,从而避免穿刺损伤重要器官、避免对人体造成不可挽回的损伤,这是本发明的一种开拓性的创新。
附图说明
图1A为本发明的球囊型柔性微波消融导管的结构示意图;
图1B为本发明的微波消融设备的外观示意图;
图2为本发明的球囊体的一种具体实施方式的示意图;
图3为本发明球囊体第一种具体实施方式产生的微波场形状的示意图;
图4为本发明球囊体第二种具体实施方式产生的微波场形状的示意图;
图5为本发明在治疗人体内不平顺腔体的病变时,球囊不需要紧密贴靠腔体壁即可实现微波场消融的示意图;
图6为本发明优选的第二种球囊体的结构示意图;
图7为本发明优选的第三种球囊体的结构示意图;
图8为本发明的微波消融系统的整体框架结构示意图。
在上述附图中,附图标记含义如下:
1 微波信号连接线 2 导丝软管
3 操控手柄 4 管体
5 微波辐射单元 6 冷却水管
7 测温连接线 8 微波消融仪
21 鲁尔接头 22 注液接头
23 三通接头
31 控弯旋钮
51 导管头端 52 测温热电偶
53 出水管 531 出水孔
54 微波辐射器 55 球囊壁
56 冷却水进水管 57 第一微波场的整体范围
571 透过球囊壁的第一微波场形状
58 球囊内侧 59 第二微波场的整体范围
591 透过球囊壁的第二微波场形状
61 截止阀 62 进水接头
63 回水接头 64 回水三通
65 储液器
70 穿出导管头端的导丝 71 人体内自然腔体
80 控制台 81 温控单元
82 能量输出单元 83 水泵单元
84 冷却水路压力传感器
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是,本发明中的“柔性”是本领域公知的一个概念,即相对于“刚性”而言,指该物体可以适度弯曲,优选为可以任意弯曲且能够复原;由于本发明的球囊型柔性微波消融导管能够从血管、气管等人体器官通道中通行,因此上述“柔性”的定义满足本领域公知的能够从上述血管等器官中穿行的导管的弯曲性和柔软度。
此外,由于本发明产品摆放的位置可以随意发生变化,本发明中所述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词,只表示相对的位置关系,而不用于限定绝对的位置关系。此外,本发明中所述的近端是指接近手术操作者的一端,本发明中所述的远端是指远离手术操作者的一端。
本发明公开了一种球囊型柔性微波消融导管,该球囊型柔性微波消融导管包括柔性管体和微波辐射单元;其中:
柔性管体内设置有冷却液体管路和微波信号传输管路;
微波辐射单元设置在柔性管体的远端,包括微波辐射器和若干可膨胀球囊,其中:
微波辐射器与微波信号传输管路中穿行的微波信号传输线连接,用于将微波信号发射出去,且微波辐射器是柔性的;以及
微波辐射器位于一可膨胀球囊内部或两可膨胀球囊之间,可膨胀球囊能够通过冷却液体管路的液压来控制其膨胀的大小。
作为优选,柔性导管采用高分子塑料材料来制备,优选采用医用高分子材料制备,进一步优选采用Pebax、聚氨酯或聚乙烯材料制备;
作为优选,可膨胀球囊与柔性管体采用对中设置,从而当该可膨胀球囊位于血管等人体器官内的天然腔管中时,柔性管体和微波辐射器自然的位于中心轴位置,不会由于靠近某一侧管壁而导致消融不均衡。
作为优选,该微波辐射器采用同轴线内芯、外面包覆高分子塑料材料来制备,所述高分子塑料材料优选为Pebax或聚氨酯。相比于现有技术中采用陶瓷或玻璃纤维包覆的微波辐射器,本发明的微波辐射器能够弯曲,从而能够从血管、气管等人体器官中穿行,避免损伤人体。
作为优选,该微波辐射单元还包括测温热电偶和/或热电阻,用于在手术时测量所述微波辐射器形成的消融区域的温度;
作为优选,该微波辐射单元还包括显影环,所述显影环能够在X光下显影,指示所述微波辐射器的位置。
作为优选,该柔性管体内还设置有控弯钢丝腔和导丝腔;
作为优选,该球囊型柔性微波消融导管还包括位于远端最末端的、位于所述导丝腔出口处的导管头端,用于供导丝穿出,以方便导丝引导所述球囊型柔性微波消融导管进入病变位置;
作为优选,该导管头端采用柔性材质,优选采用柔性高分子材质,进一步优选采用聚氨酯、Pebax或聚乙烯材质。
作为优选,该球囊型柔性微波消融导管还包括与所述柔性管体在近端连接的操控手柄;
作为优选,该操控手柄上设置有与冷却液体管路连接的接头,所述接头用于连接至外接的液体泵送单元;
作为优选,该操控手柄上设置有控弯旋钮,用于控制所述球囊型柔性微波消融导管的导管头端的弯曲与恢复。
作为优选,该操控手柄的尾端设置有信号线插头,用于将微波信号传输管路中穿行的微波信号连接线与外接的微波能量输出单元连接。
作为优选,该操控手柄的尾端设置有热电偶连接线插头,用于将测温热电偶和/或热电阻测得的信号输出至外接的温控单元。
本发明还公开了一种微波消融系统,该微波消融系统包括控制台、温控单元、微波能量输出单元、液体泵送单元和连接接口;其中:
温控单元用于接收外接的测温热电偶和/或热电阻采集的消融区域的温度,并将温度数值传输至控制台;
微波能量输出单元用于输出微波能量,以用于待治疗患者病灶的微波消融;
液体泵送单元,能够调节输送液体的液压,当与球囊型柔性微波消融导管连接时能够在控制台的指示下控制球囊型柔性微波消融导管中可膨胀球囊的膨胀大小;
控制台,用于执行预设的微波消融程序,基于温控单元采集的温度值控制微波能量输出单元的能量输出大小。
作为优选,该控制台、温控单元、微波能量输出单元设置为闭环的恒温控制模式,或者设置为恒功率输出模式;
作为优选,该液体泵送单元包括压力传感器,用于检测泵送液体的液压;
作为优选,该微波消融系统还包括储液器,用于与外接的球囊型柔性微波消融导管中的冷却液体管路连接,在需要时连通以控制所述球囊型柔性微波消融导管中的可膨胀球囊快速回缩,从可膨胀球囊由100%体积缩小到30%体积的时间为1秒以内。
作为优选,该微波消融系统还包括如上所述的球囊型柔性微波消融导管。
本发明还公开了一种采用如上的微波消融系统的微波消融方法,包括以下步骤:
对微波消融系统进行设备初始化并自检;
液体泵送单元将冷却液体输送至可膨胀球囊;
控制台控制冷却液体的液压使可膨胀球囊扩张,球囊壁贴靠病变组织;
控制台检测到压力值达到设定值,开启微波能量输出单元,输出微波能量;
温控单元检测消融区域的温度,达到预设阈值时控制台切断微波能量输出单元的微波输出,液体泵送单元按设定参数停止输送冷却液体;
储液器连通冷却液体管路吸液,使可膨胀球囊收缩;
待可膨胀球囊收缩完毕,回撤该球囊型柔性微波消融导管。
在一个优选实施方式中,本发明公开了一种球囊型柔性微波消融导管,包括管体、微波辐射单元和操控手柄。该管体具有冷却进水管(冷却液体管路)、冷却回水管(冷却液体管路)、微波信号线腔、控弯钢丝腔、导丝腔。管体远端的导丝腔出口处设置有管体头端,管体头端为柔软材质。
微波辐射单元设置在管体的远端,具有球囊体。该球囊体与管体的冷却进水管、冷却回水管、微波信号线腔在管体的远端内部相联通。导丝腔在管体远端处穿出导管头端。微波信号线通过管体内的微波信号线腔体延伸至球囊内部,连接微波辐射器。微波辐射单元设置有测温热电偶或热电阻,测温热电偶或热电阻用于指示手术时消融区域的温度。微波辐射单元内设有显影环,手术时,显影环在X光下显影,可指示微波辐射器在病灶部位的具体位置。
该操控手柄与管体的近端连接,设置有冷却水连接管、控弯旋钮、微波信号连接线和导丝腔管。冷却水连接管分为进水管和出水管,水管头端设有接头可连接至微波消融仪的水泵单元(液体泵送单元)。控弯旋钮用于控制球囊导管头端的弯曲与恢复,在通过人体内比较迂回、曲折的腔体时,可以通过控弯旋钮使导管头端弯曲并保持导管头端所达到的弯曲形状,以便顺利通过腔体。操控手柄的尾端设有信号线插头,微波信号连接线一端通过信号线插头连接操控手柄,另一端连接微波消融仪的微波能量输出单元。操控手柄尾端设有热电偶连接线插头,热电偶通过连接线经插头连接导管至微波消融仪温控单元。
本发明还公开了一种微波消融仪(微波消融系统),该微波消融仪具有控制台。该控制台包括与微波辐射单元通信的处理器。该微波消融仪设有温控单元,球囊导管远端的微波辐射单元设置的热电偶或热电阻为此温控单元的温度传感器。温度传感器感知消融病灶区域的温度,并将温度数值传输至处理器。该微波消融仪设有微波能量输出单元。处理器基于温控单元采集的温度值控制微波能量输出单元的能量输出。控制台、温控单元、微波能量输出单元可设置为闭环的恒温控制模式,也可以设置为恒功率输出模式。该微波消融仪设有水泵单元。水泵单元控制与导管远端的球囊的充盈大小,水泵单元有压力传感器,治疗时通过压力传感器采集的压力值控制球囊充盈的大小。水泵单元同时负责冷却球囊导管微的波辐射单元辐射器。
下面结合附图对本发明的优选实施例进行进一步阐述说明。
如图1A所示,为本发明的球囊型柔性微波消融导管的结构示意图,从图上可看出,该球囊型微波消融导管包括微波信号连接线1、导丝软管2、操控手柄3、管体4和微波辐射单元5。导丝软管2头端设置有鲁尔接头21,导丝可通过此接头穿入管体4内,再从导管头端51穿出,以引导球囊导管进入病变位置。导丝软管2中段耦合有三通接头23,三通接头23的一端连接注液接头22,必要时造影剂、生理盐水等液体可以由注液接头22注入导管,从导管头端51流出,从而指示球囊体封堵病灶位置腔体的具体状态。球囊体是否封堵完毕人体内血管腔的状态,可以从管体头端51处流出的造影剂形态判断。操控手柄3具有控弯旋钮31,旋转控弯旋钮31可使导管头端51弯曲,达到某一弯曲形状后,控弯旋钮31位置可保持不变,从而保持导管头端51控弯形态不变。管体4近端连接操控手柄3,远端连接微波辐射单元5。球囊微波导管设有冷却水管6,冷却水管6有进水管、回水管两个通路,进水管设有截止阀61和进水接头62,回水管设有回水接头63、回水三通64和储液器65。储液器65可控制球囊体快速回缩,以便消融治疗结束后球囊在负压作用下折叠回缩,为退出管体做好准备。7为测温连接线,用于将测温热电偶连接至微波消融仪的温控单元。如图1B所示,为本发明的微波消融仪控制面板的外观示意图,8为该微波消融仪。
图2为微波辐射单元的一种优选结构。管体头端51选用柔软的高分子材料制成,优选材料为PU、Pebax、PE等柔性材料,从而避免管体头端51穿入组织时划伤组织。测温热电偶52的一种优选的布置位置是耦合于球囊壁外侧,便于接近消融病灶位置测温。53为出水管,系统工作时冷却水由出水孔531进入球囊内侧,充盈球囊,使球囊扩张。微波辐射器54输出微波,形成形状可控的微波场,进入微波场的病灶即被消融。球囊壁55优选的制作材料为耐高温高分子材料,如尼龙PA、聚四氟乙烯PTFE、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等。56为冷却水进水管。
图3为系统工作时优选的第一种微波场的形状示意图。57为第一种微波场的整体范围,其呈球形,571为透过球囊壁的微波场形状。58为球囊内侧,系统消融时58内为冷却水,其充盈球囊内侧,使球囊扩张,同时负责冷却球囊体内侧的微波辐射器。
图4为系统工作时优选的第二种微波场的形状示意图,59为第二种微波场的整体范围,其呈椭球形,591为透出球囊壁的微波场形状示意,即进入病灶组织的微波场区域,可实现非接触的场消融。
图5为球囊导管在人体内自然腔体工作时的示意图。70为穿出导管头端的导丝,其负责将导管导引至病变位置。71为人体内自然腔体,如血管两侧的组织,如图示,其具有不平顺的内腔壁。球囊体由冷却水充盈扩张后,球囊外壁不能完全贴合病变位置,但由于微波场消融的特点,即使球囊外壁不紧密完全的贴合血管腔体内侧,也可以充分对病变组织进行消融,避免出现类似射频消融、冷冻消融由于物理贴靠不紧密造成的“缝隙”未消融到的现象。
图6为球囊体为球形的一种优选结构,在某些临床病变,如大腔体的肺静脉,对其进行微波消融时,可以优选球形球囊体进行微波消融。
图7为微波辐射单元是双球囊时的一种优选结构。在某些病变组织需要深度消融,而病变组织周围又需要隔热保护不能进行消融时,可以使用所述的设有双球囊结构的导管。由于球囊内侧为冷却水,用带有冷却水部分的球囊把不需要消融的组织冷却保护起来,将需要消融的病变位置至于两侧的球囊之间,微波辐射器同样设置于两球囊之间。这样既可以实现对病变组织的深度微波消融,又可以实现对周边不需要消融组织的水冷保护。
图8为本发明的一种微波消融系统。包括微波消融设备及微波消融导管。
微波消融系统有控制台80,消融开始,设备初始化,温控单元81采集初始时热电偶温度,能量输出单元82检测微波辐射器输出状态,水泵单元83转动自检,并采集冷却水路压力传感器84初始值。各模块参数如果正确控制台80将开启消融过程。
在消融开始时进水管61阀门开启,微波消融仪水泵单元从水槽吸水,冷却水经进水管输送至微波辐射单元球囊端,消融开始时,出水管三通64将出水路导通至出水接头63,以便冷却水流回至微波消融仪水槽。在水压作用下球囊扩张,球囊充盈后球囊壁贴靠病变组织。控制台80检测到压力值达到设定值,开启能量输出单元82微波能量输出。消融阶段储液器65活塞杆推至最低端,既储液器内无冷却水。随着微波消融的进行,温控单元81将检测到热电偶温度逐渐上升,一旦到达设定值,控制台将切断微波能量单元微波输出,水泵单元按设定参数停止输送冷却水。此时可旋转进水管截止阀61旋钮,截断进水管。旋转回水管三通64旋钮,导通回水管和储液器之间的通路。后拉储液器65活塞杆,既储液器吸液,导管管体内将形成负压,球囊随着储液器活塞杆后拉将逐渐收缩。待球囊收缩完毕,司回撤导管完成微波消融手术。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述球囊型柔性微波消融导管包括柔性管体和微波辐射单元;其中:
所述柔性管体内设置有冷却液体管路和微波信号传输管路;
所述微波辐射单元设置在所述柔性管体的远端,包括微波辐射器和若干可膨胀球囊,其中:
所述微波辐射器与所述微波信号传输管路中穿行的微波信号传输线连接,用于将微波信号发射出去形成微波场区域,且所述微波辐射器是柔性的;以及
所述微波辐射器位于一可膨胀球囊内部或两可膨胀球囊之间,所述可膨胀球囊能够通过所述冷却液体管路的液压来控制其膨胀的大小;
其中,当透过球囊壁的所述微波场区域进入病灶组织,实现非接触的场消融。
2.根据权利要求1所述的球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述柔性导管采用高分子塑料材料来制备,采用医用高分子材料制备,进一步采用Pebax、聚氨酯或聚乙烯;
所述可膨胀球囊与所述柔性管体采用对中设置。
3.根据权利要求1所述的球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述微波辐射器采用同轴线内芯、外面包覆高分子塑料材料来制备;
所述高分子塑料材料为Pebax或聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述微波辐射单元还包括测温热电偶和/或热电阻,用于在手术时测量所述微波辐射器形成的消融区域的温度;
所述微波辐射单元还包括显影环,所述显影环能够在X光下显影,指示所述微波辐射器的位置。
5.根据权利要求1所述的球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述柔性管体内还设置有控弯钢丝腔和导丝腔;
所述球囊型柔性微波消融导管还包括位于远端最末端的、位于所述导丝腔出口处的导管头端,用于供导丝穿出,以方便导丝引导所述球囊型柔性微波消融导管进入病变位置;
所述导管头端采用柔性材质,采用柔性高分子材质,进一步采用聚氨酯、Pebax或聚乙烯材质。
6.根据权利要求1所述的球囊型柔性微波消融导管,其特征在于,所述球囊型柔性微波消融导管还包括与所述柔性管体在近端连接的操控手柄;
所述操控手柄上设置有与冷却液体管路连接的接头,所述接头用于连接至外接的液体泵送单元;
所述操控手柄上设置有控弯旋钮,用于控制所述球囊型柔性微波消融导管的导管头端的弯曲与恢复;
所述操控手柄的尾端设置有信号线插头,用于将微波信号传输管路中穿行的微波信号连接线与外接的微波能量输出单元连接;
所述操控手柄的尾端设置有热电偶连接线插头,用于将测温热电偶和/或热电阻测得的信号输出至外接的温控单元。
7.一种微波消融系统,其特征在于,所述微波消融系统包括控制台、温控单元、微波能量输出单元、液体泵送单元、连接接口和如权利要求1~6中任一项所述的球囊型柔性微波消融导管;其中:
温控单元用于接收外接的测温热电偶和/或热电阻采集的消融区域的温度,并将所述温度数值传输至所述控制台;
微波能量输出单元用于输出微波能量,以用于待治疗患者病灶的微波消融;
液体泵送单元,能够调节输送液体的液压,当与球囊型柔性微波消融导管连接时能够在所述控制台的指示下控制所述球囊型柔性微波消融导管中可膨胀球囊的膨胀大小;
控制台,用于执行预设的微波消融程序,基于所述温控单元采集的温度值控制所述微波能量输出单元的能量输出大小。
8.根据权利要求7所述的微波消融系统,其特征在于,所述控制台、温控单元、微波能量输出单元设置为闭环的恒温控制模式,或者设置为恒功率输出模式;
所述液体泵送单元包括压力传感器,用于检测泵送液体的液压;
所述微波消融系统还包括储液器,用于与外接的球囊型柔性微波消融导管中的冷却液体管路连接,在需要时连通以控制所述球囊型柔性微波消融导管中的可膨胀球囊快速回缩,所述可膨胀球囊由100%体积缩小到30%体积的时间为1 s以内。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113796945B (zh) * 2021-10-29 2023-08-18 苏州海宇新辰医疗科技有限公司 一种冷冻消融管
CN115105759A (zh) * 2022-07-12 2022-09-27 四川大学华西医院 一种利用放射源的心肌病理组织致快速心律失常治疗导管
WO2024041285A1 (zh) * 2022-08-26 2024-02-29 融和医疗科技(浙江)有限公司 一种对象消融系统、控制方法、装置、介质及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103536352A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 李莉 球囊扩张型肾动脉交感神经消融导管
CN106963516A (zh) * 2017-03-23 2017-07-21 杭州唯强医疗科技有限公司 腔内原位开窗穿刺装置
CN108013932A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 王恩长 一种实时监测温度的内冷却微波导管及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020072706A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-13 Thomas Hiblar Transluminal drug delivery catheter
US6620159B2 (en) * 2001-06-06 2003-09-16 Scimed Life Systems, Inc. Conductive expandable electrode body and method of manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103536352A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 李莉 球囊扩张型肾动脉交感神经消融导管
CN108013932A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 王恩长 一种实时监测温度的内冷却微波导管及系统
CN106963516A (zh) * 2017-03-23 2017-07-21 杭州唯强医疗科技有限公司 腔内原位开窗穿刺装置

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