CN116898568A - 一种防止组织炸裂的微波消融系统 - Google Patents
一种防止组织炸裂的微波消融系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116898568A CN116898568A CN202310988854.4A CN202310988854A CN116898568A CN 116898568 A CN116898568 A CN 116898568A CN 202310988854 A CN202310988854 A CN 202310988854A CN 116898568 A CN116898568 A CN 116898568A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microwave
- needle
- temperature
- microwave ablation
- time
- 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
Links
- 238000002679 ablation Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 102
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract description 50
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 9
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 8
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011298 ablation treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
- A61B2018/00011—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
- A61B2018/00577—Ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
- A61B2018/00714—Temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00773—Sensed parameters
- A61B2018/00791—Temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
- A61B2018/183—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves characterised by the type of antenna
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
- A61B2018/1869—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves with an instrument interstitially inserted into the body, e.g. needles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本发明属于微波消融技术领域，尤其涉及一种防止组织炸裂的微波消融系统，包括：针头；针杆；微波消融装置；微波电缆，所述微波能量通过所述微波电缆传输至针头位置并在所述针头对应位置形成微波辐射区域；冷却装置，冷却装置用于所述针头及所述针杆冷却；控制模块，判断升温时长是否小于所述时长阈值；若所述升温时长小于所述时长阈值，则立即停止所述微波消融装置的功率输出，并增加所述冷却装置的输出功率。本发明通过控制模块判断升温时长是否小于时长阈值，若升温时长小于时长阈值，通过停止微波消融装置功率输出并增加冷却装置输出功率的方式快速降低微波辐射区域温度，避免微波辐射区域内的肿瘤组织炸裂，减少病人的疼痛和创伤。
Description
技术领域
本发明属于微波消融技术领域，尤其涉及一种防止组织炸裂的微波消融系统。
背景技术
随着现代科技与肿瘤学的进步，近十年来，国内微波肿瘤消融技术取得了突破性的发展。微波肿瘤消融利用微波能作用组织产生热效应，肿瘤组织在瞬间高温下被凝固、灭活，达到肿瘤消融治疗的目的。微波肿瘤消融术是将微波消融针介入人体组织的病灶，由其前端持续发射微波能，以实施手术，因其效率高，创口小、并发症少，并且对组织的作用深度及范围大小均可控，适用于全身实体肿瘤的消融手术。
现有的微波消融系统在手术过程中，针头辐射处的温度会迅速升高，针头辐射处组织水分会高速气化，然而组织紧密包裹在针头的外表面，气化的水分无法在短时间内快速排出，从而导致针头辐射处组织炸裂(请参阅图8)，不仅会对病人造成较大疼痛和创伤，有些严重创伤无法愈合，由此提出一种防止组织炸裂的微波消融系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种防止组织炸裂的微波消融系统，具备降低针头辐射处组织水分气化效率，方便气化水分排出，避免针头辐射处组织炸裂的优点，解决了现有的微波消融系统在手术过程中，针头辐射处的温度会迅速升高，针头辐射处组织水分会高速气化，然而组织紧密包裹在针头的外表面，气化的水分无法在短时间内快速排出，从而导致针头辐射处组织炸裂，不仅会对病人造成较大疼痛和创伤，有些严重创伤无法愈合的问题。
为解决上述的技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种防止组织炸裂的微波消融系统，包括：
针头，所述针头包括尖刺部和辐射部；
针杆，所述针杆与所述辐射部固定连接，且所述针杆为内部中空结构；
微波消融装置，所述微波消融装置用于产生微波能量；
微波电缆，所述微波电缆的一端与所述微波消融装置电连接，所述微波电缆的另一端贯穿所述针杆延伸至所述针头位置，所述微波消融装置开启后，所述微波能量通过所述微波电缆传输至针头位置并在所述针头对应位置形成微波辐射区域，所述微波辐射区域的温度随着所述微波消融装置功率的输出逐渐升高；
冷却装置，所述冷却装置的输出端贯穿所述针杆内部的中空结构延伸至所述针头内，所述冷却装置用于所述针头及所述针杆冷却；
控制模块，所述控制模块内预设有温度阈值和时长阈值，所述控制模块用于统计所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长，且判断所述升温时长是否小于所述时长阈值；
若所述升温时长小于所述时长阈值，则立即停止所述微波消融装置的功率输出，并增加所述冷却装置的输出功率。
进一步地，所述控制模块包括存储单元、感温元件、判断单元、对比单元和控制单元；
所述存储单元用于预设温度阈值和时长阈值；
所述感温元件设置在所述针杆上，所述感温元件位于所述微波辐射区域内，所述感温元件用于采集所述微波辐射区域内的实时温度；
所述判断单元用于判断所述实时温度是否达到所述温度阈值；
若所述实时温度达到所述温度阈值，则获取所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长；
所述对比单元用于将所述升温时长与所述时长阈值对比，若所述升温时长小于所述时长阈值，则生成控制指令；
控制单元，所述控制单元用于根据所述控制指令立即停止所述微波消融装置的功率输出，并增加所述冷却装置的功率输出。
进一步地，所述温度阈值为90℃-100℃之间的任意温度，所述时长阈值为50s—120s之间的任意时长。
进一步地，所述温度阈值为100℃，所述时长阈值为60s。
进一步地，所述针杆包括外杆和内杆，所述内杆固定连接在所述外杆的一端，所述外杆的另一端固定连接有手柄，所述针头套设在所述内杆的外表面，且所述针头与所述外杆相抵。
进一步地，所述内杆的外表面开设有容纳凹槽，所述感温元件设置在所述容纳凹槽内，所述辐射部套设在所述感温元件的外表面。
进一步地，所述感温元件的数量为多个，且所述感温元件分别沿所述容纳凹槽的长度方向并排设置。
进一步地，所述冷却装置包括冷却水箱和水泵，所述冷却水箱设置在所述手柄内，所述冷却水箱上设置有冷却通道，所述冷却通道贯穿所述针杆内的中空结构并延伸至所述针头内，所述水泵与所述冷却通道的进水端连通，所述冷却通道的出水端设置有出水口。
进一步地，所述外杆的外表面还设置有束套，所述束套与所述外杆滑动连接，所述束套靠近所述针头一端设置有屏蔽部，所述屏蔽部为医用金属材质，所述束套远离所述针头一端设置有连接部，所述连接部与所述手柄可拆卸连接。
进一步地，所述束套内壁上设置有定向槽，所述定向槽内设置有定向挡板，所述定向挡板靠近针头一端设置定向部，所述定向部为医用金属材质，所述定向挡板上还设置有驱动部，所述束套上与所述驱动部对应位置设置有滑动槽，所述驱动部通过所述滑动槽延伸至所述束套外侧，且所述驱动部与所述滑动槽滑动连接。
借由上述技术方案，本发明提供了一种防止组织炸裂的微波消融系统，至少具备以下
有益效果：
该一种防止组织炸裂的微波消融系统，通过控制模块获取微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长，且判断升温时长是否小于时长阈值，若升温时长小于时长阈值，则说明微波辐射区域的温度升高过快，肿瘤组织气化的水分没有充足的时间排出，存在肿瘤组织炸裂的风险，因此，通过停止微波消融装置功率输出并增加冷却装置输出功率的方式快速降低微波辐射区域内肿瘤组织的温度，从而避免肿瘤组织中的水分高速气化，并为气化的水分提供充足的排出时间，进而避免微波辐射区域内的肿瘤组织炸裂，减少病人的疼痛和创伤。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分：
图1为本申请实施例的控制模块的方框图；
图2为本申请实施例的结构示意图；
图3为本申请实施例的剖视结构示意图；
图4为图3中A处放大结构示意图；
图5为本申请实施例的俯视结构示意图；
图6为本申请实施例的束套结构示意图；
图7为本申请实施例的定向挡板结构示意图；
图8为组织炸裂示意图；
图9为本申请实施例表1中实验数据的趋势图；
图10为本申请实施例表2中实验数据的趋势图；
图11为本申请实施例表3中实验数据的趋势图；
图12为本申请实施例表4中实验数据的趋势图。
图中：100、针头；110、尖刺部；120、辐射部；200、针杆；210、外杆；220、内杆；230、容纳凹槽；240、手柄；300、微波消融装置；400、微波电缆；500、冷却装置；510、冷却水箱；520、水泵；530、冷却通道；600、控制模块；700、感温元件；800、束套；810、屏蔽部；820、连接部；900、定向挡板；910、定向部；920、驱动部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
请参阅图1至图4，本申请实施例提供的防止组织炸裂的微波消融系统主要包括针头100、针杆200、微波消融装置300、微波电缆400、冷却装置500、控制模块600。其中，针头100包括尖刺部110和辐射部120，尖刺部110用于刺入组织，辐射部120用于微波能量穿透。针杆200固定与辐射部120固定连接，且针杆200为内部中空的圆形柱状结构。微波消融装置300用于产生微波能量，通过微波能量使肿瘤组织温度升高，从而使肿瘤组织灭活。微波电缆400的一端与微波消融装置300电连接，微波电缆400的另一端贯穿针杆200延伸至针头100位置，微波消融装置300开启后，微波能量通过微波电缆400传输至针头100位置并在针头100对应位置形成微波辐射区域，微波辐射区域的温度随着微波消融装置300功率的输出逐渐升高。冷却装置500的输出端贯穿针杆200内部中的空结构延伸至针头100内，冷却装置500用于针头100及针杆200冷却。控制模块600内预设有温度阈值和时长阈值，控制模块600用于统计所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长，且判断升温时长是否小于时长阈值；若升温时长小于时长阈值，则立即停止所述微波消融装置300的功率输出，并增加所述冷却装置500的输出功率。
上述中，微波消融手术过程中，微波消融装置300开启后，微波消融装置300产生微波能量，微波能量通过微波电缆400传输至针头100位置，并在针头100对应位置形成微波辐射区域，微波辐射区域内的肿瘤组织在微波能量的作用下产生热量，肿瘤组织在高温下被凝固、灭活，达到肿瘤消融的效果，但是，由于辐射区域的温度升高迅速，往往会造成辐射区域内的肿瘤组织水分高速气化，且气化的水分无法及时排出，从而导致辐射区域内的组织炸裂。本申请实施例控制模块600内预设有温度阈值和时长阈值，并通过控制模块600获取微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长，且判断升温时长是否小于时长阈值，若升温时长小于时长阈值，则说明微波辐射区域的温度升高过快，肿瘤组织气化的水分没有充足的时间排出，存在肿瘤组织炸裂的风险，因此，通过停止微波消融装置300功率输出并增加冷却装置500输出功率的方式快速降低微波辐射区域内肿瘤组织的温度，从而避免肿瘤组织中的水分高速气化，并为气化的水分提供充足的排出时间，进而避免微波辐射区域内的肿瘤组织炸裂，减少病人的疼痛和创伤。需要说明的是，初始温度为微波消融装置300开启并进行微波能量输出时所对应的时间节点微波辐射区域内的温度。
示例性的，所述控制模块600包括存储单元、感温元件700、判断单元、对比单元和控制单元；所述存储单元用于预设温度阈值和时长阈值；所述感温元件700设置在所述针杆200上，所述感温元件700位于所述微波辐射区域内，所述感温元件700用于采集所述微波辐射区域内的实时温度；所述判断单元用于判断所述实时温度是否达到所述温度阈值；若所述实时温度达到所述温度阈值，则获取所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长；所述对比单元用于将所述升温时长与所述时长阈值对比，若所述升温时长小于所述时长阈值，则生成控制指令；控制单元，所述控制单元用于根据所述控制指令立即停止所述微波消融装置300的功率输出，并增加所述冷却装置500的功率输出。
上述中，存储单元可以为本地存储也可以为云端存储，存储单元用于预设温度阈值和时长阈值，操作人员将温度阈值和时长阈值通过外界的输入设备输入至存储单元并进行保存，使用时将温度阈值发送至判断单元，时长阈值发送至对比单元。感温元件700为温度传感器，通过设置在微波辐射区域的温度传感器能够采集微波辐射区域的实时温度，并将实时温度发送至判断单元。判断单元用于接收到实时温度和温度阈值，并判断实时温度是否达到温度阈值，若实时温度未达到温度阈值，则说明微波辐射区域的温度还未达到肿瘤组织内的水分高速气化，气化的水分无法排出的条件，即肿瘤组织不存在炸裂的风险，因此，继续采集下一时间节点对应的实时温度并判断是否达到预设温度。若预设温度达到温度阈值，则说明微波辐射区域内的实时温度已经足够高，需要结合微波辐射区域内的温度由初始温度升高至预设温度所使用的时间，即升温时长进行判断是否存在肿瘤组织炸裂的风险，初始温度即微波消融装置300开启并输出微波能量时微波辐射区域内的温度。通过判断单元获取微波消融装置300开始并输出微波能量时的时间节点和微波辐射区域内温度升高至预设温度时的时间节点，并将微波消融装置300开始并输出微波能量时的时间节点与微波辐射区域内温度升高至预设温度时的时间节点之间的时间段标定为升温时长，且将升温时长传输至对比单元。对比单元用于接收预设时长和升温时长，并将升温时长对预设时长进行对比，若升温时长大于预设时长，则说明微波辐射区域从初始温度升高至预设温度使用的时间足够长，肿瘤组织气化的水分有充足的时间排出，因此，肿瘤组织不存在炸裂风险，可以继续进行手术。若升温时小于预设时长，则说明微波辐射区域从初始温度升高至预设温度使用的时间不能使肿瘤组织气化的水分完全排出，因此，继续手术存在肿瘤组织炸裂的风险，需要对微波辐射区域进行降温，生成控制指令，并将控制指令发送至控制单元。控制单元接收到控制指令后则立即停止微波消融装置300的功率输出，并同时增加冷却装置500的功率输出，通过停止微波消融装置300功率输出和增加冷却装置500的功率输出相互配合从而使微波辐射区域内的温度快速降低。
示例性的，所述温度阈值为90℃-100℃之间的任意温度，所述时长阈值为50s—120s之间的任意时长。优选的，所述温度阈值为100℃，所述时长阈值为60s。
需要说明的是，温度阈值可以为90℃-100℃之间的任意温度，从而对微波辐射区域的温度最大值进行限定，避免微波辐射区域内温度过高，导致肿瘤组织水分快速气化，时长阈值用于确保微波辐射区域内温度升高至温度阈值使用的时间能够满足肿瘤组织水气化的水分排出，从而避免肿瘤组织炸裂。优选的，温度阈值设置为100℃，时长阈值设置为60s，当微波辐射区域内的温度升高至100℃使用的时间大于60s秒时，则继续手术，当微波辐射区域内温度升高至100℃使用的时间小于60s时，则立即停止微波消融装置300的功率输出并增加冷却装置500的功率输出，以使微波辐射区域内的温度降低。可以理解的，温度阈值及时长阈值可以通过实验进行确认。
示例性的，请参阅图9至图12，获取安全时长和最高温度阈值的实验包括以下步骤：
步骤b1，收集一定量手术中切除的肿瘤实体部分；
步骤b2，使用不同功率和时间对肿瘤实体消融，测试温度，观察有无轻微爆炸声并记录时间；
步骤b3，消融结束后切开组织再次确认有无炸裂；
步骤b4，根据测试结果：
消融仪设置功率60w、20s，水泵620转速100r/min时肿瘤温度到达120℃左右，发生炸裂；
消融仪设置功率80w、10s，水泵620转速100r/min时肿瘤温度到达110℃左右，发生炸裂；
消融仪设置功率100w、10s，水泵620转速100r/min时肿瘤温度到达110℃左右，发生组织炸裂；
消融仪设置功率40w、60s，水泵620转速100r/min时肿瘤温度未到达100℃，未发生组织炸裂。
以下为实验的具有数据：
表1
表2
表3
表4
/>
为示例性的，辐射部120为内部中空的圆形柱状结构，尖刺部110固定连接在辐射部120的一端，辐射部120的另一端与针杆200固定连接。尖刺部110和辐射部120为一体成型，且尖刺部110和辐射部120均为陶瓷材质，以便微波能量辐射。
示例性的，所述针杆200包括外杆210和内杆220，所述内杆220固定连接在所述外杆210的一端，所述外杆210的另一端固定连接有手柄240，所述针头100套设在所述内杆220的外表面，且所述针头100与所述外杆210相抵。
需要说明的是，外杆210和内杆220均为内部中空的圆形柱状结构，外杆210的外径与辐射部120的外径相同，内杆220的外径与辐射部120的内径相匹配，内杆220用于连接针头100和外杆210。优选的，外杆210与内杆220为一体成型，且外杆210和内杆220均为医用金属材质，例如，304不锈钢、321不锈钢或631不锈钢等，且外杆210的外表面涂覆防粘连涂层。可以理解的，内杆220套设在辐射部120内的长度小于辐射部120的长度，从而避免遮挡微波能量。
示例性的，所述内杆220的外表面开设有容纳凹槽230，所述感温元件700设置在所述容纳凹槽230内，所述辐射部120套设在所述感温元件700的外表面。需要说明的是，容纳凹槽230为长条状，且容纳凹槽230沿内杆220的长度方向设置，感温元件700设置在容纳凹槽230内，辐射部120套设在感温元件700的外表面，以便感温元件700深入微波辐射区域的核心位置，从而采集微波辐射区域的温度。
示例性的，所述感温元件700的数量为多个，且所述感温元件700分别沿所述容纳凹槽230的长度方向并排设置。通过多个并排设置的感温元件700从而采集靠近微波发射区域内不同位置的温度，以便提高温度采集的准确性。
示例性的，所述冷却装置500包括冷却水箱510和水泵520，所述冷却水箱510设置在所述手柄240内，所述冷却水箱510上设置有冷却通道530，所述冷却通道530贯穿所述针杆200内的中空结构并延伸至所述针头100内，所述水泵520与所述冷却通道530的进水端连通，所述冷却通道530的出水端设置有出水口。
上述中，冷却水箱510包括进水仓和回水仓，水泵520与进水仓连通，冷却通道530的进水端与进水仓连通，冷却通道530的出水端与回水仓连通，出水口设置在回水仓上。使用时，启动水泵520，水泵520将外界的水通过进水仓输送至冷却通道530的进水端，水通过进水端进入冷却通道530，然后从出水端离开冷却通道530并进入回水仓，之后再经过出水口排出，从而形成冷却回路。冷却通道530内的水在流动过程中通过热交换的方式吸收针杆200及针头100的热量，从而将针头100和针杆200上的热量带走，使针头100和针杆200降温。优选的，水泵520的转速是可以调节的，例如蠕动泵等，以便调节冷却通道530内水的流速，调节针头100和针杆200降温的速度。
请参阅图5和图6，示例性的，所述外杆210的外表面还设置有束套800，所述束套800与所述外杆210滑动连接，所述束套800靠近所述针头100一端设置有屏蔽部810，所述屏蔽部810为医用金属材质，所述束套800远离所述针头100一端设置有连接部820，所述连接部820与所述手柄240可拆卸连接。
需要说明的是，在消融手术中，微波能量是以辐射部120为轴心朝向四周发射的，从而形成以辐射部120为轴心的微波辐射区域，微波辐射区域内的组织均会受到微波能量而灭活。而在手术过程中往往会遇到形状不规则的肿瘤，因此，需要在手术过程中对微波辐射区域的所覆盖的范围调整，从而避免手术过程中对靠近肿瘤的正常器官或组织造成损害。传统调节方式是通过调整微波消融设备的输出功率调整微波辐射区域所覆盖的为的半径，而对于微波消融装置300功率的调节则是根据操作者的工作经验进行调节，不仅操作复杂，且安全性低。本申请实施例通过设置束套800，束套800与外杆210滑动连接，束套800为内部中空的圆形柱状结构，且束套800靠近针头100一端设置有屏蔽部810，屏蔽部810为内部中空的圆形柱状结构，且屏蔽部810为医用金属材质，屏蔽部810的长度不小于针头100上辐射部120的长度，以便屏蔽部810能够将辐射部120的部分或全部进行屏蔽，从而调整微波消融装置300在相同功率下的微波辐射区域所覆盖的半径，以便对形状不规则的肿瘤进行消融，且不影响靠近肿瘤的正常器官或组织。使用时，首先移动束套800，使束套800上的屏蔽部810将移动至辐射部120位置，使辐射部120的部分裸露在屏蔽部810的外部，通过裸露在屏蔽部810外侧的辐射部120发射微波能量，减少微波能量的辐射区域的范围，使辐射区域与肿瘤的边缘重合，从而避免靠近肿瘤边缘的正常细胞进入辐射区域范围，避免正常细胞由于受到微波能量而温度升高导致灭活。本申请实施例中，束套800靠近手柄240一端还固定连接有连接部820件，连接部820件上设置有内螺纹结构，手柄240上与内螺纹结构对应位置设置有外螺纹结构，连接部820件通过内螺纹结构与外螺纹结构相互配合与手柄240可拆卸连接。初始状态下，束套800通过连接部820件与手柄240固定连接，当需要对辐射部120进行屏蔽时，将连接部820件从手柄240上拆卸下来，将束套800移动至辐射部120对应位置即可，操作简单，使用方便，且安全可靠。
在其它实施例中，连接部820件通过卡接的方式与手柄240可拆卸连接。具体的，连接部820件上设置有卡勾，手柄240上与卡勾对应位置设置有卡槽，卡勾卡接在卡槽内且与卡槽可拆卸连接，连接部820件通过卡勾和卡槽的相互配合与手柄240可拆卸连接。
在另一实施例中，连接部820件通过磁吸的方式与手柄240可拆卸连接。具体的，连接部820件上设置有第一磁铁，手柄240上与第一磁铁对应位置设置有第二磁铁，第二磁铁与第一磁铁相互吸引，连接部820件通过第一磁铁和第二磁铁的相互配合与手柄240可拆卸连接。
请结合图5和图6并参阅图7，示例性的，所述束套800内壁上设置有定向槽，所述定向槽内设置有定向挡板900，所述定向挡板900靠近针头100一端设置定向部910，所述定向部910为医用金属材质，所述定向挡板900上还设置有驱动部920，所述束套800上与所述驱动部920对应位置设置有滑动槽，所述驱动部920通过所述滑动槽延伸至所述束套800外侧，且所述驱动部920与所述滑动槽滑动连接。
需要说明的，在消融手术中，经常会遇见肿瘤靠近正常器官的情况，为避免正常器官受到微波能量的影响，往往通过向患者体内放置隔离球囊或打入隔离液的方式将正常组织与肿瘤分离，但是上述方案会增加创伤面积，不利于患者术后的恢复。本申请实施例通过在束套800的内壁上开设定向槽，定向槽沿束套800的长度方向开设，定向槽朝向针头100一端为敞口结构，定向槽内设置有定向挡板900，定向挡板900从定向槽的敞口结构位置穿入穿出定向槽。定向挡板900靠近针头100一端设置有定向部910，定向部910的长度不小于辐射部120的长度，以便通过定向部910将辐射的部分进行遮挡，从而对辐射部120发射的微波能量进行反射，避免微波能量朝向正常器官方向发射，操作简单，且无需再单独向患者体内插入金属板，减少手术创面，利于患者术后恢复。另外，定向挡板900上还设置有驱动部920，束套800上与驱动部920对应位置设置有滑动槽，滑动槽同样也是沿束套800的长度方向开设，驱动部920通过滑动槽延伸至束套800的外侧。使用时，先通过小功率将靠近正常器官一侧的肿瘤消融，然后通过驱动部920驱动定向挡板900朝向辐射部120方向移动，使定向部910对辐射部120靠近正常器官一侧进行遮挡，从而避免微波能够朝向正常器官方向发射，之后再使用大功率对剩余的肿瘤进行消融，操作简单，使用方便，且不会增加患者的创伤面积，利于患者术后的恢复。
需要说明的是，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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，包括：
针头(100)，所述针头(100)包括尖刺部(110)和辐射部(120)；
针杆(200)，所述针杆(200)与所述辐射部(120)固定连接，且所述针杆(200)为内部中空结构；
微波消融装置(300)，所述微波消融装置(300)用于产生微波能量；
微波电缆(400)，所述微波电缆(400)的一端与所述微波消融装置(300)电连接，所述微波电缆(400)的另一端贯穿所述针杆(200)延伸至所述针头(100)位置，所述微波消融装置(300)开启后，所述微波能量通过所述微波电缆(400)传输至针头(100)位置并在所述针头(100)对应位置形成微波辐射区域，所述微波辐射区域的温度随着所述微波消融装置(300)功率的输出逐渐升高；
冷却装置(500)，所述冷却装置(500)的输出端贯穿所述针杆(200)内部的中空结构延伸至所述针头(100)内，所述冷却装置(500)用于所述针头(100)及所述针杆(200)冷却；
控制模块(600)，所述控制模块(600)内预设有温度阈值和时长阈值，所述控制模块(600)用于统计所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长，且判断所述升温时长是否小于所述时长阈值；
若所述升温时长小于所述时长阈值，则立即停止所述微波消融装置(300)的功率输出，并增加所述冷却装置(500)的输出功率。
2.根据权利要求1所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述控制模块(600)包括存储单元、感温元件(700)、判断单元、对比单元和控制单元；
所述存储单元用于预设温度阈值和时长阈值；
所述感温元件(700)设置在所述针杆(200)上，所述感温元件(700)位于所述微波辐射区域内，所述感温元件(700)用于采集所述微波辐射区域内的实时温度；
所述判断单元用于判断所述实时温度是否达到所述温度阈值；
若所述实时温度达到所述温度阈值，则获取所述微波辐射区域从初始温度升高至预设温度所使用的时间，并将其标定为升温时长；
所述对比单元用于将所述升温时长与所述时长阈值对比，若所述升温时长小于所述时长阈值，则生成控制指令；
控制单元，所述控制单元用于根据所述控制指令立即停止所述微波消融装置(300)的功率输出，并增加所述冷却装置(500)的功率输出。
3.根据权利要求2所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述温度阈值为90℃-100℃之间的任意温度，所述时长阈值为50s—120s之间的任意时长。
4.根据权利要求3所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述温度阈值为100℃，所述时长阈值为60s。
5.根据权利要求2所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述针杆(200)包括外杆(210)和内杆(220)，所述内杆(220)固定连接在所述外杆(210)的一端，所述外杆(210)的另一端固定连接有手柄(240)，所述针头(100)套设在所述内杆(220)的外表面，且所述针头(100)与所述外杆(210)相抵。
6.根据权利要求5所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述内杆(220)的外表面开设有容纳凹槽(230)，所述感温元件(700)设置在所述容纳凹槽(230)内，所述辐射部(120)套设在所述感温元件(700)的外表面。
7.根据权利要求6所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述感温元件(700)的数量为多个，且所述感温元件(700)分别沿所述容纳凹槽(230)的长度方向并排设置。
8.根据权利要求5所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述冷却装置(500)包括冷却水箱(510)和水泵(520)，所述冷却水箱(510)设置在所述手柄(240)内，所述冷却水箱(510)上设置有冷却通道(530)，所述冷却通道(530)贯穿所述针杆(200)内的中空结构并延伸至所述针头(100)内，所述水泵(520)与所述冷却通道(530)的进水端连通，所述冷却通道(530)的出水端设置有出水口。
9.根据权利要求5所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述外杆(210)的外表面还设置有束套(800)，所述束套(800)与所述外杆(210)滑动连接，所述束套(800)靠近所述针头(100)一端设置有屏蔽部(810)，所述屏蔽部(810)为医用金属材质，所述束套(800)远离所述针头(100)一端设置有连接部(820)，所述连接部(820)与所述手柄(240)可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的防止组织炸裂的微波消融系统，其特征在于，所述束套(800)内壁上设置有定向槽，所述定向槽内设置有定向挡板(900)，所述定向挡板(900)靠近针头(100)一端设置定向部(910)，所述定向部(910)为医用金属材质，所述定向挡板(900)上还设置有驱动部(920)，所述束套(800)上与所述驱动部(920)对应位置设置有滑动槽，所述驱动部(920)通过所述滑动槽延伸至所述束套(800)外侧，且所述驱动部(920)与所述滑动槽滑动连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310988854.4A CN116898568B (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种防止组织炸裂的微波消融系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310988854.4A CN116898568B (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种防止组织炸裂的微波消融系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116898568A true CN116898568A (zh) | 2023-10-20 |
| CN116898568B CN116898568B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=88360171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310988854.4A Active CN116898568B (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种防止组织炸裂的微波消融系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116898568B (zh) |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001266824A1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-03-14 | Atrionix, Inc. | Surgical ablation probe for forming a circumferential lesion |
| CN2741526Y (zh) * | 2004-09-07 | 2005-11-23 | 山东省医学影像学研究所 | 医用热消融治疗测温系统 |
| WO2009086454A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Boston Scientific Scimed Inc. | Indirect fluid flow measurement |
| CN103442631A (zh) * | 2010-11-27 | 2013-12-11 | Securus医药集团股份有限公司 | 消融和温度测量设备 |
| CN103717166A (zh) * | 2011-04-08 | 2014-04-09 | 柯惠有限合伙公司 | 用于天然或人造管腔的柔性微波导管 |
| AU2015201643A1 (en) * | 2003-12-24 | 2015-04-16 | The Regents Of The University Of California | Tissue ablation with irreversible electroporation |
| CN104605928A (zh) * | 2009-05-08 | 2015-05-13 | 圣犹达医疗用品卢森堡控股有限公司 | 用于在基于导管的消融治疗中控制损伤尺寸的方法和装置 |
| US20170049500A1 (en) * | 2009-09-22 | 2017-02-23 | Mederi Therapeutics, Inc. | Systems and methods for treating tissue with radiofrequency energy |
| CN109481013A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-19 | 南京康友医疗科技有限公司 | 一种具有热场监控功能的微波消融装置 |
| US20190247050A1 (en) * | 2006-11-21 | 2019-08-15 | David S. Goldsmith | Integrated system for the infixion and retrieval of implants |
| CN110494093A (zh) * | 2017-01-26 | 2019-11-22 | 堃博生物科技公司 | 基于支气管镜的微波消融系统和方法 |
| CN112105417A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-12-18 | 国家科学研究中心 | 用于使用微波引起的热曲线来影响生物组织和细胞的发生器 |
| CN112263321A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-01-26 | 上海微创电生理医疗科技股份有限公司 | 冷冻消融温度控制方法、系统及介质 |
| CN114224478A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-25 | 南京航空航天大学 | 基于组织吸热速率的脉冲间歇微波输出式少碳化消融调控方法 |
| EP3973907A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-03-30 | Biosense Webster (Israel) Ltd | Detecting electrode contact using absolute and relative thresholds |
| CN114401689A (zh) * | 2019-09-16 | 2022-04-26 | 科瑞欧医疗有限公司 | 用微波能量治疗生物组织的电外科设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE290827T1 (de) * | 2000-06-13 | 2005-04-15 | Atrionix Inc | Chirurgische ablationssonde zum formen einer ringförmigen läsion |
-
2023
- 2023-08-08 CN CN202310988854.4A patent/CN116898568B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001266824A1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-03-14 | Atrionix, Inc. | Surgical ablation probe for forming a circumferential lesion |
| AU2015201643A1 (en) * | 2003-12-24 | 2015-04-16 | The Regents Of The University Of California | Tissue ablation with irreversible electroporation |
| CN2741526Y (zh) * | 2004-09-07 | 2005-11-23 | 山东省医学影像学研究所 | 医用热消融治疗测温系统 |
| US20190247050A1 (en) * | 2006-11-21 | 2019-08-15 | David S. Goldsmith | Integrated system for the infixion and retrieval of implants |
| WO2009086454A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Boston Scientific Scimed Inc. | Indirect fluid flow measurement |
| CN104605928A (zh) * | 2009-05-08 | 2015-05-13 | 圣犹达医疗用品卢森堡控股有限公司 | 用于在基于导管的消融治疗中控制损伤尺寸的方法和装置 |
| US20170049500A1 (en) * | 2009-09-22 | 2017-02-23 | Mederi Therapeutics, Inc. | Systems and methods for treating tissue with radiofrequency energy |
| CN103442631A (zh) * | 2010-11-27 | 2013-12-11 | Securus医药集团股份有限公司 | 消融和温度测量设备 |
| CN103717166A (zh) * | 2011-04-08 | 2014-04-09 | 柯惠有限合伙公司 | 用于天然或人造管腔的柔性微波导管 |
| CN110494093A (zh) * | 2017-01-26 | 2019-11-22 | 堃博生物科技公司 | 基于支气管镜的微波消融系统和方法 |
| CN112105417A (zh) * | 2018-04-24 | 2020-12-18 | 国家科学研究中心 | 用于使用微波引起的热曲线来影响生物组织和细胞的发生器 |
| CN109481013A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-19 | 南京康友医疗科技有限公司 | 一种具有热场监控功能的微波消融装置 |
| CN114401689A (zh) * | 2019-09-16 | 2022-04-26 | 科瑞欧医疗有限公司 | 用微波能量治疗生物组织的电外科设备 |
| CN112263321A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-01-26 | 上海微创电生理医疗科技股份有限公司 | 冷冻消融温度控制方法、系统及介质 |
| EP3973907A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-03-30 | Biosense Webster (Israel) Ltd | Detecting electrode contact using absolute and relative thresholds |
| CN114224478A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-25 | 南京航空航天大学 | 基于组织吸热速率的脉冲间歇微波输出式少碳化消融调控方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116898568B (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10448987B2 (en) | Methods and devices for controlling ablation therapy | |
| US6628990B1 (en) | Applicator for microwave radiation treatment | |
| EP1498153B1 (en) | Energy treatment apparatus | |
| JP6139816B2 (ja) | アブレーションサイズ監視のシステムおよび方法 | |
| JP5318581B2 (ja) | 放射線アプリケータおよび組織に放射線を照射する方法 | |
| KR101470877B1 (ko) | 정맥 치료 장치 및 방법 | |
| US20130267939A1 (en) | Methods and Apparatus for Ablating Lung Nodules with Vapor | |
| EP0841964A1 (en) | Method for treating benign prostatic hyperplasia with thermal therapy | |
| JP2005502417A5 (zh) | ||
| JP2001231790A (ja) | アブレーション装置 | |
| JPS6236710B2 (zh) | ||
| JP2018518338A (ja) | 可視型フラクショナルレーザ機器 | |
| KR20100128608A (ko) | 고주파 열 치료장치의 전극침 | |
| JP5179465B2 (ja) | 種をばらまかない配置構成物 | |
| US9078683B2 (en) | Systems and methods for a multifunction surgical apparatus | |
| CN116898568B (zh) | 一种防止组织炸裂的微波消融系统 | |
| US20210212763A1 (en) | Microwave ablation systems and methods having adjustable ablation parameters and modes of operation | |
| CN208876743U (zh) | 一种微波消融针 | |
| CN116077170B (zh) | 一种消融调节控制方法及系统 | |
| CN114305673B (zh) | 一种门静脉癌栓微波消融导管及装置 | |
| JP4481600B2 (ja) | エネルギー治療装置 | |
| WO2024022374A1 (zh) | 一种穿刺设备末端、穿刺系统及其控制方法 | |
| US20210169563A1 (en) | Fractional treatment of urinary incontinence | |
| CN113558748A (zh) | 一种球囊消融导管以及采用该导管的消融系统 | |
| JP2005040300A (ja) | エネルギー治療装置 |
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 |