CN115944355B - 一种治疗血管病变的震波发生系统及能量自适应控制方法 - Google Patents

一种治疗血管病变的震波发生系统及能量自适应控制方法 Download PDF

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CN115944355B CN202310247230.7A CN202310247230A CN115944355B CN 115944355 B CN115944355 B CN 115944355B CN 202310247230 A CN202310247230 A CN 202310247230A CN 115944355 B CN115944355 B CN 115944355B
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Abstract

本发明涉及一种治疗血管病变的震波发生系统及能量自适应控制方法，系统包括导管、能量发生控制器，导管包括外管、内管、球囊、电极对；能量发生控制器与电极对连接，能量发生控制器根据进入球囊中液体的总体积、电极对对应位置的球囊打开外径、电极对的损耗情况中的一种或多种，分别获取放电调整系数，通过放电调整系数调整向电极对施加的放电能量，放电能量包括放电电压。本发明的系统可自适应地调整能量参数对电极对进行能量释放，排除了人为因素的干扰，从而达到更稳定、更精准的能量释放控制，降低对人体组织的损伤，且能达到高效的治疗效率。

Description

一种治疗血管病变的震波发生系统及能量自适应控制方法
技术领域
本发明属于医疗器械领域，涉及震波导管系统，具体涉及一种治疗血管病变的震波发生系统及能量自适应控制方法。
背景技术
震波导管系统是一种用于治疗血管钙化病变的医疗器械，震波导管系统包括导管、能量发生控制器，导管包括外管、内管、球囊、电极对等，内管穿设在外管内，且远端伸出外管；球囊的近端连接外管的远端，球囊的远端连接内管的远端；电极对设置在位于球囊内的内管上，并与能量发生控制器导电连接。
震波导管系统在工作过程中，先对球囊内充盈导电液体，能量发生控制器向电极对提供能量使得电极对之间放电产生震荡波，对病变部位进行震荡冲击。
在现有技术中，能量发生控制器向电极对提供单一的能量输出方式（能量放电参数相对恒定），但是震波的能量和震波发射源（电极对）距离的平方成反比，也就是说，距离震波发射源距离越近能量越高，距离震波发射源距离越远能量越低。在治疗过程中，随着球囊的不断打开，病变位置距离震波发射源越来越远，导致能量会不断减弱。
因此，目前能量发生控制器提供的震波能量均通过单一的放电参数控制，无法根据病变实现放电参数的调节，一旦震波的能量输出过高会导致组织损伤，从而影响手术后的预后效果，更严重也可能会导致球囊在使用过程中出现破裂的现象；一旦震波的能量输出过低又会影响治疗效果，增加治疗次数，延长手术时间，增加导管的使用个数。
此外，电极对在放电产生震波的过程中，阳极电极、阴极电极会随着放电过程存在一定的损耗，使两者之间的放电间隙增加而导致震波的能量下降，可见电极损耗这一因素也会影响震波能量的精准释放。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种治疗血管病变的震波导管系统，特别是一种能量自适应控制的震波发生系统，以实现震波能量的自动调整及精准控制。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能量自适应控制的震波发生系统，包括：
导管：包括外管、内管、球囊、电极对，所述的内管穿设在所述的外管内，且远端伸出所述的外管；所述的球囊的近端连接所述的外管的远端，所述的球囊的远端连接所述的内管的远端；所述的电极对设置在位于所述的球囊内的内管上；
能量发生控制器：所述的能量发生控制器与所述的电极对连接，用于根据进入所述的球囊中液体的总体积、所述的电极对对应位置的球囊打开外径、所述的电极对的损耗情况中的一种或多种，获取放电调整系数，并通过所述的放电调整系数调整向所述的电极对施加的放电能量，所述的放电能量包括放电电压，其中：
根据所述的球囊中液体的总体积获取放电调整系数
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，所述的能量发生控制器施加放电能量/>
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为实测电极对前一次放电电流。
上述技术方案优选地，所述的系统还包括流量计，所述的流量计与所述的能量发生控制器连接，所述的流量计用于监测进入所述的球囊内导电液体的总体积。
上述技术方案优选地，所述的系统还包括测距传感器，所述的测距传感器与所述的能量发生控制器连接，所述的测距传感器用于测量所述的电极对对应位置的球囊打开外径。
进一步优选地，每个所述的电极对对应配置一个所述的测距传感器。
进一步优选地，所述的测距传感器设置在所述的球囊内壁上、或者所述的内管上。
上述技术方案优选地，所述的系统还包括电流传感器，所述的电流传感器与所述的能量发生控制器连接，所述的电流传感器用于监测所述的电极对的放电电流。
进一步优选地，每个所述的电极对对应配置一个所述的电流传感器。
本发明的另一个目的是提供一种震波导管系统的能量自适应控制方法，根据球囊状态、电极对的损耗自动调整向电极对提供的能量参数，实现能量的精准控制。
为达到上述目的，本发明采用的一个技术方案是：
一种震波导管系统的能量自适应控制方法，包括通过监测球囊状态、根据电极对的损耗情况中的一种或多种，获取放电调整系数，并通过所述的放电调整系数调整放电能量，所述的放电能量包括放电电压，其中：监测球囊状态包括监测进入球囊中液体的总体积、或者电极对对应位置的球囊打开外径，
当通过监测进入球囊中液体的总体积时，获取放电调整系数
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值的范围为20-60V。
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为初始放电电流，/>
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为实测电极对前一次放电电流。
上述技术方案优选地，当所述的球囊设置多个时，分别监测每个所述的球囊中液体的总体积，并通过每个所述的球囊的放电调整系数
Figure SMS_64
调整放电能量。
上述技术方案优选地，当所述的电极对设置有多个时，分别监测每个所述的电极对对应位置的球囊打开外径、或所述的电极对的损耗情况，并通过每个所述的电极对的放电调整系数，调整其放电能量。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的系统可自适应地调整能量参数对电极对进行能量释放，排除了人为因素的干扰，实现了精准的能量控制，降低对人体组织的损伤，且能达到高效的治疗效率；
本发明根据在治疗过程中球囊在病变狭窄位置状态（进入球囊中液体的总体积、或者电极对对应位置的球囊打开外径）、根据电极对在放电过程中的损耗情况，从多个方面选择进行监控反馈，获取放电调整系数，调整放电能量，从而达到更稳定、更精准的能量释放控制。
附图说明
图1为本发明震波导管系统的示意图；
图2为本发明导管前端的示意图一；
图3为本发明导管前端的示意图二；
图4为本发明中实施例一的流程示意框图；
图5为本发明中实施例二的流程示意框图；
图6为本发明中实施例三的流程示意框图；
图7为本发明中实施例四的流程示意框图。
以上附图中：
10、手柄；100、操作按键；11、外管；12、内管；13、球囊；14、电极对；15、连接尾线；16、充盈导管；17、显影环；
2、能量发生控制器；
3、测距传感器；
4、导电介质源。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示的一种治疗血管病变的震波发生系统，主要包括导管、能量发生控制器2。其中：
导管主要包括手柄10、外管11、内管12、球囊13、电极对14。其中：手柄10与外管11的近端连接，内管12穿设在外管11内，且远端伸出外管11；球囊13的近端连接外管11的远端，球囊13的远端连接内管12的远端；电极对14设置在位于球囊13内的内管12上。
手柄10通过连接尾线15连接能量发生控制器2，实现能量发生控制器2与电极对14的电连接；手柄10通过充盈导管16连接能量发生控制器2，能量发生控制器2连接导电介质源4后，可实现向球囊13中充盈导电液体。手柄10作为导管的操作部件，设置有各种操作按键100，用于对导管进行控制。
球囊13根据不同的导管规格，可以仅设置一个，也可以沿内管12的长度方向设置多个。电极对14则通常设置多个，多个电极对14沿内管12的长度方向分布。
此外，在内管12上还可以根据需要设置显影环17，显影环17与能量发生控制器2连接，实现对球囊13内的影像进行监控。
能量发生控制器2与电极对14电连接，通过向电极对14施加放电能量，产生冲击波，对病变位置释放能量。
在本实施例中：能量发生控制器2可以根据进入球囊13中液体的总体积、电极对14对应位置的球囊打开外径、电极对14的损耗情况，获取放电调整系数，通过放电调整系数自适应地调整向电极对14施加的放电能量。放电能量具体通过放电电压、放电电流或者放电功率体现。其中：
根据进入球囊13中液体的总体积获取放电调整系数
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也就是说，能量发生控制器2可以提供至少四种能量自适应控制模式，供操作人员进行选择。
对应地，为了获得放电调整系数所需的参数，系统分别设置了流量计、测距传感器3以及电流传感器。其中：
流量计用于监测进入球囊13内导电液体的总体积，即用于获取参数
Figure SMS_90
，流量计与能量发生控制器2连接。流量计可以设置在能量发生控制器2中，也可以设置在手柄10内、也可以设置在内充盈导管16中。
测距传感器3用于测量与电极对14对应位置的球囊打开外径（电极对至球囊的最短距离），即用于获取参数
Figure SMS_91
，测距传感器3与能量发生控制器2连接。测距传感器3选择超声测距传感器或者激光测距传感器，测距传感器3设置在球囊13内部，可以设置在球囊13的内壁上，如图2所示，也可以设置在内管12上，如图3所示。由于电极对14设置多个，每个电极对14对应处的球囊打开外径均不相同，因此每个电极对14对应配置一个测距传感器3。
电流传感器用于监测电极对14的放电电流，即用于获取参数I，电流传感器与能量发生控制器2连接，电流传感器可以设置在能量发生控制器2中，也可以设置在手柄10内。由于电极对14设置多个，每个电极对14存在的电极损耗不同，其放电电流也就不同，因此每个电极对14对应配置一个电流传感器。
以下具体描述下震波导管系统的几种能量自适应控制方法。
实施例一：
如图4所示：在本实施例中：能量发生控制器2通过监测进入球囊13中液体的总体积，获取放电调整系数
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后，向球囊13中的电极对14施加调整后的放电能量，也就是说，本实施例以球囊13为个体，向球囊13中的电极对14施加相同的放电能量。
对于具有多个球囊13的导管，分别监测每个球囊13中液体的总体积，并通过每个球囊13的放电调整系数
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调整放电能量。
实施例二：
如图5所示：在本实施例中：能量发生控制器2通过监测电极对14对应位置的球囊打开外径，获取放电调整系数
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Figure SMS_224
。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种治疗血管病变的震波发生系统，其特征在于：包括：
导管：包括外管、内管、球囊、电极对，所述的内管穿设在所述的外管内，且远端伸出所述的外管；所述的球囊的近端连接所述的外管的远端，所述的球囊的远端连接所述的内管的远端；所述的电极对设置在位于所述的球囊内的内管上；
能量发生控制器：所述的能量发生控制器与所述的电极对连接，用于根据所述的电极对对应位置的球囊打开外径和所述的电极对的损耗，获取放电调整系数，并通过所述的放电调整系数调整向所述的电极对施加的放电能量，所述的放电能量包括放电电压，所述的电极对设置有多个，分别监测每个所述的电极对对应位置的球囊打开外径和所述的电极对的损耗情况，并通过每个所述的电极对的放电调整系数，调整其放电能量，其中：
根据所述的电极对对应位置的球囊打开外径获取放电调整系数
Figure QLYQS_1
，根据所述的电极对的损耗情况获取放电调整系数/>
Figure QLYQS_2
，所述的能量发生控制器施加放电电压/>
Figure QLYQS_3
为：
Figure QLYQS_4
，其中，/>
Figure QLYQS_5
=/>
Figure QLYQS_6
×/>
Figure QLYQS_7
，/>
Figure QLYQS_8
，/>
Figure QLYQS_9
，/>
Figure QLYQS_10
，
其中：
Figure QLYQS_11
为初始放电电压，/>
Figure QLYQS_12
为球囊最大外径，/>
Figure QLYQS_13
为球囊打开外径，/>
Figure QLYQS_14
为初始放电电流，/>
Figure QLYQS_15
为实测电极对前一次放电电流；
测距传感器：每个所述的电极对对应配置一个所述的测距传感器；
电流传感器：每个所述的电极对对应配置一个所述的电流传感器。
2.根据权利要求1所述的治疗血管病变的震波发生系统，其特征在于：所述的测距传感器与所述的能量发生控制器连接，所述的测距传感器用于测量所述的电极对对应位置的球囊打开外径。
3.根据权利要求1所述的治疗血管病变的震波发生系统，其特征在于：所述的测距传感器设置在所述的球囊内壁上、或者所述的内管上。
4.根据权利要求1所述的治疗血管病变的震波发生系统，其特征在于：所述的电流传感器与所述的能量发生控制器连接，所述的电流传感器用于监测所述的电极对的放电电流。
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