CN111728691A - 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法 - Google Patents

导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111728691A
CN111728691A CN202010648337.9A CN202010648337A CN111728691A CN 111728691 A CN111728691 A CN 111728691A CN 202010648337 A CN202010648337 A CN 202010648337A CN 111728691 A CN111728691 A CN 111728691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catheter
impedance
temperature
thermal ablation
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010648337.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111728691B (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunshan Leisheng Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Kunshan Leisheng Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunshan Leisheng Medical Technology Co ltd filed Critical Kunshan Leisheng Medical Technology Co ltd
Priority to CN202010648337.9A priority Critical patent/CN111728691B/zh
Publication of CN111728691A publication Critical patent/CN111728691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111728691B publication Critical patent/CN111728691B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1492Probes or electrodes therefor having a flexible, catheter-like structure, e.g. for heart ablation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00791Temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00791Temperature
    • A61B2018/00803Temperature with temperature prediction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00875Resistance or impedance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00898Alarms or notifications created in response to an abnormal condition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00982Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body combined with or comprising means for visual or photographic inspections inside the body, e.g. endoscopes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

本公开涉及医疗器械领域,公开了一种导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法。该器导管型热消融治疗器械包括:热消融治疗导管;设置在所述热消融治疗导管壁上的一个或多个点状温度传感器;沿所述导管轴向分布的带绝缘层的加热绕组,所述加热绕组使用热敏电阻材料制成,其覆盖区域包括所述点状温度传感器;阻抗检测装置,用于检测所述加热绕组的阻抗;控制模块,用于根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。

Description

导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法
技术领域
本公开涉及医疗器械领域,特别涉及导管型热消融治疗器械技术。
背景技术
射频消融技术是一种应用较为广泛的现代微创技术。近年来,射频消融被应用于心脏、癌症肿瘤、乃至皮肤等多种病灶组织。射频热消融技术是射频能量不直接进入人体,而是在器械内部产生热能,再将热能传递到人体产生热消融效果。由于这种技术对人体的创伤较小,同时消融方式可以由电子系统精确控制,因此成为现代有源微创手术中被采用较多的一种技术。例如目前用射频消融探头消融支气管神经以治疗哮喘,经过尿道消融前列腺组织来治疗前列腺肥大,消融外周血管使其萎缩,消融食道表面组织来治疗食道癌,消融子宫表面组织来治疗子宫癌,等等。人体的这些器官,例如血管、支气管、尿道、食道、子宫等基本呈细长管状结构,对射频探头在外形、功能和性能上的要求有其共性。
导管型热消融治疗器械是射频消融设备的一种重要部件,已经被用于腔体器官的消融过程。导管型热消融治疗器械往往配有点型检测传感器,如小球形热电偶,其检测的温度则为小球一点,或者与该点紧密接触处的温度。为了达到良好的治疗效果,这个传感器要求比较精密,可以精确检测一点的温度。
对于导管型热消融治疗器械,当加热元件沿轴向分布一定长度并与腔体器官组织接触时,上述的检测机制就会产生问题。具体地说,由于人体腔体器官内壁一般不规则,和导管型的加热元件沿长度方向的接触不一定均匀,甚至可能在沿长度方向有些接触有些不接触(如图1所示)。这种情况下接触的部分由于散热条件差,会较快升至较高温度;而不接触的部分由于散热快温度则较低,也即出现沿加热元件温度分布不均匀的情况。在这种情况下,尽管在温度传感器所在的那一点温度检测很精准,但腔体器官受热并不均匀,甚至可能部分组织会因过热而产生粘连,或者可能部分组织因欠热而治疗不足。
发明内容
本公开的目的在于提供一种导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法,可以及时发现人体腔体器官内部受热不均匀的问题。
本申请公开了一种导管型热消融治疗器械,包括:
热消融治疗导管;
设置在所述热消融治疗导管壁上的一个或多个点状温度传感器;
沿所述导管轴向分布的带绝缘层的加热绕组,所述加热绕组使用热敏电阻材料制成,所述加热绕组的覆盖区域包括所述点状温度传感器;
阻抗检测装置,用于检测所述加热绕组的阻抗;
控制模块,用于根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
在一个优选例中,所述控制模块用于根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算所述加热绕组的平均温度,如果所述平均温度和所述点温度的差值超过预定阈值,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
在一个优选例中,所述控制模块根据以下方式计算所述加热绕组的平均温度:
T=(R/Rref-1)/α+Tref
其中,T为实际温度,R为实际温度时的阻抗,Tref为参考温度点,Rref为参考温度点的阻抗,α为温度系数。
在一个优选例中,所述控制模块根据加热绕组的相位计算平均温度
在一个优选例中,所述控制模块用于根据所述点温度计算安全阻抗范围,如果所述阻抗检测装置检测到的阻抗超出所述安全阻抗范围,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
在一个优选例中,所述加热绕组使用铁镍合金制成。
在一个优选例中,所述表示需治疗组织受热不均匀的信号用于以下方式之一或其任意组合:
触发显示表示警告的图像或视频,触发表示警告的声音,触发表示警告的指示灯的点亮或闪烁。
在一个优选例中,还包括一个LED指示灯,设置于所述导管的顶部,用于通过该LED指示灯的闪烁频率指示需治疗组织受热不均匀的程度。
本申请还公开了一种导管型热消融治疗器械接触情况检测方法所述导管型热消融治疗器械包括:导管;设置在所述导管壁上的一个或多个点状温度传感器;沿所述导管轴向分布的加热绕组,所述加热绕组使用具有正温度系数的电阻材料;阻抗检测装置,用于检测所述加热绕组的阻抗;
所述方法包括:
向所述加热绕组发送一个脉冲功率输出;
根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号。
在一个优选例中,所述根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号,进一步包括:
根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算所述加热绕组的平均温度,如果所述平均温度和所述点温度的差值超过预定阈值,则输出表示未均匀接触的信号。
在一个优选例中,所述根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号,进一步包括:
根据所述点温度计算安全阻抗范围,如果所述阻抗检测装置检测到的阻抗超出所述安全阻抗范围,则输出表示未均匀接触的信号。
本申请还公开了一种导管型热消融治疗器械包括:
沿导管轴向分布的多个串联的带绝缘层的加热元件,所述加热元件使用负温度系数的热敏电阻材料制成。
在本公开的各实施方式利用了热敏电阻材料的特性。
在一个方案中,使用热敏电阻材料制成加热绕组,使得加热绕组的阻抗会随温度的变化而变化,根据检测到的阻抗变化计算出加热绕组的平均温度,与点状温度传感器的检测温度相比较,判断是否有受热不均匀问题发生,使得需要热消融的组织受热不均匀的情况能够及时发现。
在另一方方案中,在正式热消融之前,试探性地向加热绕组发送一个脉冲功率输出,从而方便地检测出是否存在组织与导管型热消融治疗器械接触不均匀的情况,如果有不均匀情况,则可以进一步提示操作者调整导管,或者调整腔体器官外部压力,使得热消融手术的效果更好。
在另一个方案中,使用负温度系数的热敏电阻材料制成多个加热元件,这些加热元件串联后沿导管轴向分布。使得加热功率在多个加热元件上自动分配,温度较高的加热元件被分配较少的加热功率,而温度较低的加热元件被分配较多的加热功率,使得组织受热更均匀。
本公开的说明书中记载了大量的技术特征,分布在各个技术方案中,如果要罗列出本公开所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话,会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题,上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征,都可以自由地互相组合,从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载),除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如,在一个例子中公开了特征A+B+C,在另一个例子中公开了特征A+B+D+E,而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段,技术上只要择一使用即可,不可能同时采用,特征E技术上可以与特征C相组合,则,A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载,而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
图1是现有技术中导管型热消融治疗器械引起腔体器官内部受热不均匀的示意图;
图2根据本公开第一实施方式的导管型热消融治疗器械结构示意图;
图3是根据本公开一个实施例的阻抗检测装置和控制模块的实现例子示意图;
图4是根据本公开一个实施例的顶端带有LED指示灯的导管结构示意图;
图5是根据本公开第二实施方式的导管型热消融治疗器械接触情况检测方法流程示意图;
图6是根据本公开一个实施例的施加一个脉冲功率输出时点状传感器和温敏材料的温度变化示意图;
图7是根据本公开一个实施例的导管型热消融治疗器械接触情况检测方法流程示意图;
图8是根据本公开一个实施例的实测的镍铁合金绕组的阻抗-相位相对于温度的特性曲线;
图9是根据本公开第三实施方式的导管型热消融治疗器械结构示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中,为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是,本领域的普通技术人员可以理解,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
部分概念的说明:
消融:施加能量或物质令人体器官变性,达到治疗效果。
热消融:施加热能的消融技术。
先介绍本申请的部分创新点:
本公开的各实施方式均涉及导管型热消融治疗器械,都利用了热敏电阻材料的物理电学特性,即热敏电阻材料的阻抗随温度变化的自然规律,所以属于同一技术构思。具体来说主要是两种技术方案。
第一种技术方案是使用热敏电阻材料制成加热绕组,这种加热绕组的阻抗会随温度的变化而变化,根据检测到的阻抗变化可以计算出加热绕组的平均温度,与点状温度传感器的检测温度相比较,就可以判断是否有受热不均匀问题发生。特别地,可以在正式热消融之前,试探性地向加热绕组发送一个脉冲功率输出,从而可以方便地检测出是否存在需要热消融的组织与导管型热消融治疗器械接触不均匀的情况,如果有不均匀情况,则可以及时提示操作者调整导管,或者调整腔体器官的外部压力,使得热消融手术的效果更好,避免正式热消融后才发现接触不均匀,那时不利的结果可能已经无法改变。
第二种技术方案巧妙地利用了负温度系数的热敏电阻材料的特性,使用负温度系数的热敏电阻材料制成多个加热元件,这些加热元件以串联方式电连接,并沿导管轴向分布。以两个加热元件A、B为例,假定加热元件A和B初始的阻抗相同,如果加热元件A与器官壁紧密接触,而加热元件B与器官壁没有接触,那么开始加热后,加热元件A因散热条件差导致其温度会比较高,而加热元件B因散热条件好导致其温度会比较低。因为负温度系数的热敏电阻材料的电学特性,导致加热元件A的阻抗低于加热元件B,并且因为加热元件A、B串联的关系,加热元件A上分配的加热功率会减少,而加热元件B上分配的加热功率会增加,从而自动地实现了两个加热元件之间的温度平衡。虽然这里为了方便说明举了两个加热元件的例子,但同样的原理也适用于更多个加热元件的情况。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开的实施方式作进一步地详细描述。
本公开的第一实施方式涉及一种导管型热消融治疗器械,如图2所示,该导管型热消融治疗器械包括:
热消融治疗导管201。
设置在热消融治疗导管的导管壁上的一个或多个点状温度传感器202。图2中只示出了一个点状温度传感器,但也可以使用多个点状温度传感器。这些点状温度传感器与控制模块电连接。
沿热消融治疗导管的轴向分布的带绝缘层的加热绕组203,该加热绕组使用热敏电阻材料制成,其覆盖区域包括点状温度传感器。即热绕组一般会与加热电源(例如射频发射器)连接。不过因为如何为加热绕组提供电能已经是成熟的现有技术,并非本公开技术方案的创新点,所以在本公开中就不进行详细描述了。
阻抗检测装置204,用于检测加热绕组的阻抗。阻抗可以通过测量加热绕组两端的电压和流经加热绕组的电流得到(电压除以电流)。如何测量一个绕组的阻抗也已经是本领域成熟的现有技术,本公开中也不进行详细说明了。
控制模块205,用于根据阻抗检测装置检测到的阻抗和点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。该信号可以用于:触发显示表示警告的图像或视频,触发表示警告的声音,触发表示警告的指示灯的点亮或闪烁,等等。在一个实施例中,该信号可以触发提示信息,提示导管操作者调整导管,或者调整腔体器官外部压力,以使腔体器官更好地贴合加热元件表面。
可选地,在一个实施例中,控制模块根据阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算加热绕组的平均温度,如果平均温度和点温度的差值超过预定阈值,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。判定平均温度和点温度的差值超过预定阈值的方式有多种,例如可以是平均温度减去点温度的值大于预定阈值,又如可以是点温度减去平均温度的值大于预定阈值,再如还可以是平均温度减去点温度后的绝对值大于预定阈值。
例如,控制模块可以根据以下方式计算加热绕组的平均温度:
T=(R/Rref-1)/α+Tref
其中,T为实际温度,R为实际温度时的阻抗,Tref为参考温度点,Rref为参考温度点的阻抗,α为温度系数。
常见金属的阻抗特性如下表所示:
材料 阻抗系数(微欧毫米) 温度系数1/℃
2.65e-8 0.004
黄铜 7 0.0003
康铜 49 0.00001
铁镍合金(60镍24铁) 112 0.00015
铁镍合金(52镍48铁) 37 0.003
大多数材料的电阻抗有正的温度系数,即阻抗会随温度提高而提高。例如,含量比例为52%镍48%铁的铁镍合金,在20℃时阻抗为Rref的话,在100℃时可达到1.33*Rref。在一个优选实施例中,加热绕组可以使用铁镍合金制成。实测的镍铁合金绕组的阻抗-相位相对于温度的特性曲线如图8所示。
除了温度系数为正的材料外,还有很多负温度系数的材料,例如某些氧化物陶瓷,也可以设计成有理想阻抗且同时具有负的阻抗温度系数的加热绕组。
可选地,在一个实施例中,控制模块可以根据加热绕组的相位计算平均温度。
可选地,在一个实施例中,控制模块用于根据点温度计算安全阻抗范围,如果阻抗检测装置检测到的阻抗超出安全阻抗范围,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
控制模块可以使用结合了程序的处理器实现,该处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,简称“CPU”),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称“DSP”)等。控制模块也可以使用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称“ASIC”)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,简称“FPGA”)等方式实现。
可选地,在一个实施例中,阻抗检测装置和控制模块以图3的方式实现。通过两个线圈(输出电压隔离传感和是出乎电流隔离传感)分别实现加热绕组的电压和电流的采集,两个线圈的输出分别通过两个低通滤波器后耦合到一个双通道采样ADC(模数转换器),该ADC由一个采样控制逻辑控制采样,ADC的输出耦合到一个DSP,DSP实现加热绕组阻抗的计算。该DSP还与一个或多个点状温度传感器相耦合,获取点状温度传感器的实时温度输出,并根据阻抗检测装置检测到的阻抗和点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示需治疗组织受热不均匀的信号(即实现控制模块的功能)。该DSP的程序和数据存储在FLASH存储器中。该DSP还用于控制加热绕组的射频输入功率,具体来说DSP可以输出对一个可调电压电源的控制信号,控制该可调电压电源输出的电源电压,进而控制一个丁类射频功放的射频输出。该丁类射频功放的输出通过输出隔离器件和带通滤波器向加热绕组提供射频信号。从这个实施例可见,阻抗检测装置和控制模块在物理上实现时并不一定通过不同的物理硬件实现,也可以有部分功能融合在一个物理硬件上(如DSP)中实现。
可选地,在一个实施例中,热消融治疗导管201、点状温度传感器202、和加热绕组203的实现方式如图4所示。该实施例中还包括位于导管顶端的LED指示灯。当导管伸入器官浅表组织内部时,在皮肤外面可以看见该LED指示灯的闪光。如果接触很好就不闪烁,如果接触不好就闪烁。闪烁的频率可和一个代表接触不好的程度的参数成正比或反比,例如,可以接触越不好闪烁频率越慢,从而使得导管可以用直观的方式直接指示是否接触良好。可选地,代表接触不好的程度的参数可以是|temp1-temp2|/temp1,其中temp1是点状温度传感器的温度,temp2是加热绕组的平均温度。
本实施方式中,除了点状温度传感器外,采用热敏材料制造加热元件,进一步利用加热元件加热绕组的温敏特性检测“加热元件平均温度”,综合点状热电偶的比较精确的点温度对器官壁的接触状态作出判断,在治疗过程中发出对操作者的相应提示,从而及时发现需要被热消融的人体组织与导管型热消融治疗器械接触不均匀的情况。
本公开的第二实施方式涉及一种导管型热消融治疗器械接触情况检测方法,其中,导管型热消融治疗器械可以如第一实施方式所述。
该方法包括以下步骤(如图5所示):
在步骤302中,控制模块向加热绕组发送一个脉冲功率输出。
在步骤304中,控制模块根据阻抗检测装置检测到的阻抗和点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号。
表示导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号的使用方式可以是多种多样的。在一个实施例中,该信号可以触发警告信息的输出,在另一个实施例中,该信号可以降低加热绕组的输出功率;在另一个实施例中,该信号可以直接切断加热绕组的供电。
可选地,在一个实施例中,在步骤304中,可以根据阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算加热绕组的平均温度,如果平均温度和点温度的差值超过预定阈值,则输出表示未均匀接触的信号。具体地说,作为脉冲功率的响应,被加热的组织温度以类似指数曲线上升(如图6所示),反应在点状传感器的反馈输出temp1,以及温敏材料的温度反馈temp2;根据以下temp1和temp2的一致性系数C是否超过预定阈值可以判断两者是否一致:
Figure BDA0002573970770000111
其中,控制模块可以根据以下方式计算加热绕组的平均温度:
T=(R/Rref-1)/α+Tref
其中,T为实际温度,R为实际温度时的阻抗,Tref为参考温度点,Rref为参考温度点的阻抗,α为温度系数。
可选地,在一个实施例中,在步骤304中,可以根据点温度计算安全阻抗范围,如果阻抗检测装置检测到的阻抗超出安全阻抗范围,则输出表示未均匀接触的信号。
可选地,在一个实施例中,使用如图7的所示的流程。在步骤701中,控制模块向加热绕组发送一个脉冲功率输出。此后进入步骤702,根据监测到的阻抗推算的加热绕组平均温度temp2和点状温度传感器输出的点温度temp1计算一致性系数C=|temp1-temp2|/temp1。此后进入步骤703,判断一致性系数C是否超过阈值,如果是则进入步骤704中止治疗,提示重新调整导管和器官的接触,否则进入步骤705驱动导管端部LED以频率f闪烁,频率f和温度一致性系数C成正比。
使用本实施方式的方法,只要一个正式热消融之前的一个脉冲的试探,就可以检测当前器官壁和导管接触的情况,在接触不均匀时及时提示医生进行调整,预防在接触不均匀的情况下实施热消融。
本公开的第三实施方式涉及一种导管型热消融治疗器械,如图4所示,包括:
沿导管轴向分布的多个串联的带绝缘层的加热元件,加热元件使用负温度系数的热敏电阻材料制成。
在一个实施例中,该加热元件由射频发射器驱动,将来自射频发射器的电能转换为热能。射频发射器是能发生和控制高频信号的电子仪器,在热消融设备中有广泛应用。
在一个实施例中,用负温度系数的热敏陶瓷为材料制成多个热敏陶瓷环,用多个热敏陶瓷环串联成加热组件。治疗时对该加热元件进行温度和功率的双闭环控制。当某一段热敏陶瓷环和器官壁接触时温度会比较高,导致其阻抗相对较低,因此分配到的功率会降低;当某一段热敏陶瓷环和器官壁没有接触时温度会比较低,导致其阻抗相对较高,因此分配到的功率会提高。如此,加热组件内部可在热敏陶瓷环间自动根据温度在一定范围内进行功率分配,防止过热和加热不足的情况。
本实施方式巧妙地利用了负温度系数的热敏电阻材料的特性,使得加热功率自动在多个加热元件之间分配,与器官壁紧密接触的加热元件加热功率较低,与器官壁接触不佳的加热元件加热功率较高,实现了加热功率的自适应分配。
需要说明的是,在公开中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本公开中,如果提到根据某要素执行某行为,则是指至少根据该要素执行该行为的意思,其中包括了两种情况:仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
本说明书包括本文所描述的各种实施例的组合。对实施例的单独提及(例如“一个实施例”或“一些实施例”或“优选实施例”)不一定是指相同的实施例;然而,除非指示为是互斥的或者本领域技术人员很清楚是互斥的,否则这些实施例并不互斥。应当注意的是,除非上下文另外明确指示或者要求,否则在本说明书中以非排他性的意义使用“或者”一词。
在本公开提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本公开的公开内容中,以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解,在阅读了本公开的内容之后,本领域技术人员可以对本公开作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本公开所要求保护的范围。

Claims (12)

1.一种导管型热消融治疗器械,其特征在于,包括:
热消融治疗导管;
设置在所述热消融治疗导管壁上的一个或多个点状温度传感器;
沿所述导管轴向分布的带绝缘层的加热绕组,所述加热绕组使用热敏电阻材料制成,所述加热绕组的覆盖区域包括所述点状温度传感器;
阻抗检测装置,用于检测所述加热绕组的阻抗;
控制模块,用于根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
2.如权利要求1所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述控制模块用于根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算所述加热绕组的平均温度,如果所述平均温度和所述点温度的差值超过预定阈值,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
3.如权利要求2所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述控制模块根据以下方式计算所述加热绕组的平均温度:
T=(R/Rref-1)/α+Tref
其中,T为实际温度,R为实际温度时的阻抗,Tref为参考温度点,Rref为参考温度点的阻抗,α为温度系数。
4.如权利要求2所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述控制模块根据加热绕组的相位计算平均温度。
5.如权利要求1所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述控制模块用于根据所述点温度计算安全阻抗范围,如果所述阻抗检测装置检测到的阻抗超出所述安全阻抗范围,则输出表示需治疗组织受热不均匀的信号。
6.如权利要求1所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述加热绕组使用铁镍合金制成。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,所述表示需治疗组织受热不均匀的信号用于以下方式之一或其任意组合:
触发显示表示警告的图像或视频,触发表示警告的声音,触发表示警告的指示灯的点亮或闪烁。
8.如权利要求1-6中任意一项所述的导管型热消融治疗器械,其特征在于,还包括一个LED指示灯,设置于所述导管的顶部,用于通过该LED指示灯的闪烁频率指示需治疗组织受热不均匀的程度。
9.一种导管型热消融治疗器械接触情况检测方法,其特征在于,所述导管型热消融治疗器械包括:导管;设置在所述导管壁上的一个或多个点状温度传感器;沿所述导管轴向分布的加热绕组,所述加热绕组使用具有正温度系数的电阻材料;阻抗检测装置,用于检测所述加热绕组的阻抗;
所述方法包括:
向所述加热绕组发送一个脉冲功率输出;
根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号。
10.如权利要求9所述的导管型热消融治疗器械接触情况检测方法,其特征在于,所述根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号,进一步包括:
根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗变化计算所述加热绕组的平均温度,如果所述平均温度和所述点温度的差值超过预定阈值,则输出表示未均匀接触的信号。
11.如权利要求9所述的导管型热消融治疗器械接触情况检测方法,其特征在于,所述根据所述阻抗检测装置检测到的阻抗和所述点状温度传感器输出的点温度,确定是否输出表示所述导管型热消融治疗器械与待治疗组织未均匀接触的信号,进一步包括:
根据所述点温度计算安全阻抗范围,如果所述阻抗检测装置检测到的阻抗超出所述安全阻抗范围,则输出表示未均匀接触的信号。
12.一种导管型热消融治疗器械,其特征在于,包括:
沿导管轴向分布的多个串联的带绝缘层的加热元件,所述加热元件使用负温度系数的热敏电阻材料制成。
CN202010648337.9A 2020-07-07 2020-07-07 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法 Active CN111728691B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010648337.9A CN111728691B (zh) 2020-07-07 2020-07-07 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010648337.9A CN111728691B (zh) 2020-07-07 2020-07-07 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111728691A true CN111728691A (zh) 2020-10-02
CN111728691B CN111728691B (zh) 2022-12-27

Family

ID=72655518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010648337.9A Active CN111728691B (zh) 2020-07-07 2020-07-07 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111728691B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112494134A (zh) * 2020-11-27 2021-03-16 清华大学 一种热电偶、具有其的热消融导管及热消融装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5611798A (en) * 1995-03-02 1997-03-18 Eggers; Philip E. Resistively heated cutting and coagulating surgical instrument
US5769847A (en) * 1994-06-27 1998-06-23 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for controlling tissue ablation using multiple temperature sensing elements
US6245065B1 (en) * 1998-09-10 2001-06-12 Scimed Life Systems, Inc. Systems and methods for controlling power in an electrosurgical probe
US20020151884A1 (en) * 1998-07-07 2002-10-17 Hoey Michael F. Apparatus and method for creating, maintaining, and controlling a virtual electrode used for the ablation of tissue
CN1596085A (zh) * 2001-09-28 2005-03-16 锐达医疗系统公司 阻抗控制的组织切除仪器和方法
CN102793541A (zh) * 2011-05-23 2012-11-28 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 在使用灌注导管的过程中监测组织温度
CN102949176A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 王捷 肾神经消融术中肾神经分布标测方法及用于该方法的导管
CN104173105A (zh) * 2014-09-18 2014-12-03 安隽医疗科技(南京)有限公司 一种新型消融双极针
CN104939916A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 导管中的温度测量
CN105832409A (zh) * 2016-06-08 2016-08-10 深圳半岛医疗有限公司 一种射频电极治疗导管和射频电极治疗装置
CN207627397U (zh) * 2017-05-08 2018-07-20 昆山雷盛医疗科技有限公司 射频消融发生器
CN109907822A (zh) * 2019-04-09 2019-06-21 北京博海康源医疗器械有限公司 一种射频消融闭合微导管
CN111273719A (zh) * 2020-01-28 2020-06-12 杭州瑞彼加医疗科技有限公司 输出能量自调节的电极阵列控制装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5769847A (en) * 1994-06-27 1998-06-23 Ep Technologies, Inc. Systems and methods for controlling tissue ablation using multiple temperature sensing elements
US5611798A (en) * 1995-03-02 1997-03-18 Eggers; Philip E. Resistively heated cutting and coagulating surgical instrument
US20020151884A1 (en) * 1998-07-07 2002-10-17 Hoey Michael F. Apparatus and method for creating, maintaining, and controlling a virtual electrode used for the ablation of tissue
US6245065B1 (en) * 1998-09-10 2001-06-12 Scimed Life Systems, Inc. Systems and methods for controlling power in an electrosurgical probe
CN1596085A (zh) * 2001-09-28 2005-03-16 锐达医疗系统公司 阻抗控制的组织切除仪器和方法
CN102793541A (zh) * 2011-05-23 2012-11-28 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 在使用灌注导管的过程中监测组织温度
CN102949176A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 王捷 肾神经消融术中肾神经分布标测方法及用于该方法的导管
CN104939916A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 导管中的温度测量
CN104173105A (zh) * 2014-09-18 2014-12-03 安隽医疗科技(南京)有限公司 一种新型消融双极针
CN105832409A (zh) * 2016-06-08 2016-08-10 深圳半岛医疗有限公司 一种射频电极治疗导管和射频电极治疗装置
CN207627397U (zh) * 2017-05-08 2018-07-20 昆山雷盛医疗科技有限公司 射频消融发生器
CN109907822A (zh) * 2019-04-09 2019-06-21 北京博海康源医疗器械有限公司 一种射频消融闭合微导管
CN111273719A (zh) * 2020-01-28 2020-06-12 杭州瑞彼加医疗科技有限公司 输出能量自调节的电极阵列控制装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112494134A (zh) * 2020-11-27 2021-03-16 清华大学 一种热电偶、具有其的热消融导管及热消融装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111728691B (zh) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8834388B2 (en) Method and apparatus to regulate a tissue temperature
EP2644145B1 (en) Microwave-shielded tissue sensor probe
EP2381874B1 (en) Apparatus for minimizing thermal trauma to an organ during tissue ablation of a different organ
CN107174339B (zh) 能够检测探针过量弯曲和警告用户的电外科组织摘除系统
US8882759B2 (en) Microwave ablation system with dielectric temperature probe
EP2363088B1 (en) Sensors on patient side for a microwave generator
US9770292B2 (en) Medical device for evaluating a temperature signal
US20210015552A1 (en) Patch electrode including temperature sensing circuit and methods of using same
JP2021533925A (ja) 高周波インピーダンス検知を伴うマイクロ波アブレーションプローブ
US9770293B2 (en) Systems and methods for treating tissue of a passageway within a body
JP2017131658A (ja) 温度制御された短時間アブレーション
JP2017131659A (ja) 温度制御された短時間アブレーション
JP2017131661A (ja) 温度制御された短時間アブレーション
CN111728691B (zh) 导管型热消融治疗器械及其接触情况检测方法
JP2020011065A (ja) 温度制御されたパルスrfアブレーション
JP2016147018A (ja) バルーンカテーテルアブレーションシステム
JP7319719B2 (ja) マイクロ波アブレーションおよびアブレーション中の温度を測定するためのシステムおよび方法
US20180008346A1 (en) System and method for monitoring tissue temperature
GB2552165B (en) System for monitoring a microwave tissue ablation process
JP2012531982A (ja) 生体の表面または内部で測定するための温度感知器
Ahmad et al. On Electromagnetic Ablation of Biological Tissues: A Review
CA2852439A1 (en) Systems and methods for radiometrically measuring temperature and detecting tissue contact prior to and during tissue ablation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant