CN117547349A - 一种激光间质热疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光间质热疗装置，涉及激光医疗技术领域，包括布设于磁共振主机室内的磁共振主机与激光治疗仪，磁共振主机用于引导激光治疗仪输出的激光至病灶部位，激光治疗仪主机用于将输出的激光导入待治疗病灶部位的目标组织；所述激光治疗仪布设于磁共振主机室5高斯线的内部；所述激光治疗仪包括用于输送激光的光纤，光纤一端通过连接器与激光治疗仪连接，另一端设置为激光输出端，光纤头部通过穿刺针针管的穿刺通道到达病灶部位的目标组织；所述光纤头部的激光输出端布设若干组显影环，以用于使光纤显影环的位置在磁共振图像上主动显影；其中，所述激光治疗仪上设有电磁屏蔽模块，以防止激光治疗仪对磁共振图像的干扰。

Description

一种激光间质热疗装置

技术领域

本发明涉及激光医疗技术领域，具体涉及一种激光间质热疗装置。

背景技术

目前激光间质热疗已经广泛应用于临床，尤其是脑肿瘤，在前列腺、肝脏等实体病灶和血管瘤等也正在陆续开展相关手术，主要通过腔镜、外科手术、CT和磁共振引导将激光光纤放置到病灶部位，进行热疗，使组织坏死，达到治疗的效果。

现有技术主要通过腔镜引导或者开放型的外科手术，将光纤直接放置到病灶的部位，进行激光热疗，手术方式比较局限，创伤大，且不能进行实时的消融监控。

目前在磁共振引导下做激光间质热疗，需要将激光治疗仪主机放在5高斯线以外，但是在激光治疗的时候，若将激光治疗仪放在磁共振室内，该激光治疗仪仍会对磁共振图像产生较大的射频干扰，若放置在磁共振室外，医生的操作和控制不太方便，需要多人操作，且一旦发现问题，不能及时反映，造成治疗偏差。此外，其治疗用的光纤，无法在磁共振图像上进行显示，只能根据穿刺针的引导放到指定位置，一旦光纤发生了弯曲或者移动，不能有效地监控到，将对治疗位置产生严重的影响，发生医疗事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光间质热疗装置，解决以下技术问题：

1）将激光治疗仪放在磁共振室内，该激光治疗仪仍会对磁共振图像产生较大的射频干扰，若放置在磁共振室外，医生的操作和控制不太方便，需要多人操作，且一旦发现问题，不能及时反映，造成治疗偏差；

2）治疗用的光纤，无法在磁共振图像上进行显示，只能根据穿刺针的引导放到指定位置，一旦光纤发生了弯曲或者移动，不能有效地监控。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种激光间质热疗装置，包括布设于磁共振主机室内的磁共振主机与激光治疗仪，磁共振主机用于引导激光治疗仪输出的激光至病灶部位，激光治疗仪主机用于将输出的激光导入待治疗病灶部位的目标组织；

所述激光治疗仪布设于磁共振主机室5高斯线的内部；

所述激光治疗仪包括用于输送激光的光纤，光纤一端通过连接器与激光治疗仪连接，另一端设置为激光输出端，光纤头部通过穿刺针针管的穿刺通道到达病灶部位的目标组织；

所述光纤头部的激光输出端布设若干组显影环，以用于使光纤显影环的位置在磁共振图像上主动显影；

其中，所述激光治疗仪上设有电磁屏蔽模块，电磁屏蔽模块用于过滤激光治疗仪的频率信号，以防止激光治疗仪对磁共振图像的干扰。

优选的，所述电磁屏蔽模块包括布设于激光治疗仪上的磁场屏蔽箱，磁场屏蔽箱采用铝合金或铜箔制成，磁场屏蔽箱通过导线接地，以用于屏蔽射频信号。

优选的，所述电磁屏蔽模块还包括若干组带通滤波器，带通滤波器一一对应布设于激光治疗仪的开关电源与能量输出端，带通滤波器用于过滤与磁共振主机相同的射频信号。

优选的，所述磁场屏蔽箱为横截面为矩形的闭合腔体结构，闭合腔体结构中内侧嵌设有承载内壳，承载内壳与磁场屏蔽箱之间布设至少一组电磁隔离层。

优选的，所述电磁隔离层分别与承载内壳以及磁场屏蔽箱之间形成电磁屏蔽腔。

优选的，所述电磁隔离层分别与承载内壳与磁场屏蔽箱通过若干组承载板连接。

优选的，所述电磁屏蔽腔中填充有吸波剂，吸波剂用于吸收和散射电磁波，以减少电磁波的传播和干扰。

优选的，所述吸波剂由如下重量份的原料组成：吸波粉20-50份、去离子水100-150份、纳米石墨粉2-5份、丙三醇15-30份、丙烯酸丁酯3-6份、分散剂0.5-1份；

优选的，所述吸波粉为铝粉或铜粉；所述分散剂为1100W型高分子聚酯型分散剂；

优选的，所述吸波剂制备过程如下：

将丙三醇、去离子水与丙烯酸丁酯混合形成溶剂；

将吸波粉与纳米石墨粉混合均匀后加入溶剂中搅拌均匀，制得悬浊液；

将分散剂加入悬浊液中进行高速搅拌分散，制得该吸波剂。

本发明的有益效果：

本发明通过在激光治疗仪上布设的电磁屏蔽模块可以直接过滤和磁共振主机工作箱体的射频信号，避免激光治疗仪所产生的射频信号对磁共振图像造成干扰，进而可以直接将激光治疗仪布设在磁共振主机室高斯线的内部位置处，以便于医护人员进行操作和控制，与此同时，本发明中的在光纤头部设置的显影环也可以在磁共振图像上显影环的位置主动显影，当光纤出现弯曲或移动时，可以进行有效监测，避免影响治疗位置，防止医疗事故的发生；

本发明通过布设的若干组带通滤波器，带通滤波器一一对应布设于激光治疗仪的开关电源与能量输出端，以过滤与磁共振相同的射频信号，进一步降低对磁共振图像的干扰。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明磁共振主机室内设备布局结构示意图；

图2是本发明一种激光间质热疗装置中治疗过程的结构示意图；

图3是本发明一种激光间质热疗装置中激光治疗仪的结构示意图；

图4是本发明一种激光间质热疗装置中磁场屏蔽箱的结构示意图；

图5是本发明一种激光间质热疗装置中显影环安装的结构示意图。

图中：100、激光治疗仪；200、能量输出端；300、带通滤波器；400、开关电源；500、光纤；101、磁场屏蔽箱；102、承载内壳；103、电磁隔离层；104、承载板；105、电磁屏蔽腔。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图2所示，本发明为一种激光间质热疗装置，包括布设于磁共振主机室内的磁共振主机与激光治疗仪100，磁共振主机用于引导激光治疗仪100输出的激光至病灶部位，激光治疗仪100主机用于将输出的激光导入待治疗病灶部位的目标组织；

具体的，在激光间质热疗过程中，医生在操作间通过磁共振主机对病房上患者进行磁共振扫描，将扫描后的图像传输至激光治疗仪100，依次通过图像分割和三维重建，识别病灶部位目标组织的形状和大小，预设激光治疗仪100的功率，进而实现调节激光治疗仪100的激光消融时输出的能量，在治疗的过程中，通过磁共振主机进行持续图像扫描，重复以上过程中，在治疗效果达到后，停止能量输出；

激光治疗仪100包括用于输送激光的光纤500，光纤500一端通过连接器与激光治疗仪100连接，另一端设置为激光输出端，光纤500头部通过穿刺针针管的穿刺通道到达病灶部位的目标组织；

本实施方式中，穿刺针采用塑料、陶瓷或钛合金等磁兼容的材料制成。

请参阅图5，光纤500头部的激光输出端布设若干组显影环，以用于使光纤500显影环的位置在磁共振图像上主动显影；具体的，本实施例中，显影环于光纤500头部的输出端上布设有五组，各组显影环每隔1cm呈间隔布设；本实施方式通过布设的不同距离的显影环，在磁共振图像上显现后以监控光纤500头的位置，实现对病灶部位目标组织精准的激光治疗；

此外，显影环采用挤压或一体化成型的方式固定在光纤500头上；

在本实施例的一种实施方式中，激光治疗仪100布设于磁共振主机室的5高斯线内部；

其中，激光治疗仪100上设有电磁屏蔽模块，电磁屏蔽模块用于过滤激光治疗仪100的频率信号，以防止激光治疗仪100对磁共振图像的干扰；同时，也可以屏蔽磁共振主机发射的频率信号，避免对激光治疗仪100造成干扰；

可以说明的是，本实施例通过在激光治疗仪100上布设的电磁屏蔽模块可以直接过滤和磁共振主机工作箱体的射频信号，避免激光治疗仪100所产生的射频信号对磁共振图像造成干扰，进而可以直接将激光治疗仪100布设在磁共振主机室5高斯线的内部位置处，以便于医护人员进行操作和控制，与此同时，本实施例中的在光纤500头部设置的显影环也可以在磁共振图像上显影环的位置主动显影，当光纤500出现弯曲或移动时，可以进行有效监测，避免影响治疗位置，防止医疗事故的发生。

实施例2

在实施例1的基础上，请参阅图3-图4，电磁屏蔽模块包括布设于激光治疗仪100上的磁场屏蔽箱101，磁场屏蔽箱101采用铝合金或铜箔制成，磁场屏蔽箱101通过导线接地，以用于屏蔽射频信号；

作为本实施例进一步的方案，电磁屏蔽模块还包括若干组带通滤波器300，带通滤波器300一一对应布设于激光治疗仪100的开关电源400与能量输出端200，带通滤波器300用于过滤与磁共振主机相同的射频信号；

磁场屏蔽箱101为横截面为矩形的闭合腔体结构，闭合腔体结构中内侧嵌设有承载内壳102，承载内壳102与磁场屏蔽箱101围合形成封闭腔体，承载内壳102与磁场屏蔽箱101之间布设至少一组电磁隔离层103，电磁隔离层103分别与承载内壳102以及磁场屏蔽箱101之间形成电磁屏蔽腔105，当电磁隔离层103布设超过两组时，两组相邻电磁隔离层103之间也形成电磁屏蔽腔105；

本实施例中，电磁隔离层103分别与承载内壳102与磁场屏蔽箱101通过若干组承载板104连接，当电磁隔离层103布设超过两组时，两组电磁隔离层103之间相应通过承载板104连接；具体的，本实施方式通过若干组承载板104可以对承载内壳102与电磁隔离层103固定，以分隔形成多组稳定的电磁屏蔽腔105；

本实施方式中，电磁隔离层103与承载板104采用铝合金或铜箔材料制成，以隔绝电磁信号；

更进一步的，电磁屏蔽腔105中填充有吸波剂，吸波剂用于进一步吸收和散射电磁波，以减少电磁波的传播和干扰；

需要说明的是，各组承载板104上开设有与相应的电磁屏蔽腔105连通的通孔，以便于将吸波剂通过通孔注入各电磁屏蔽腔105中；

具体的，吸波剂由如下重量份的原料组成：吸波粉20-50份、去离子水100-150份、纳米石墨粉2-5份、丙三醇15-30份、丙烯酸丁酯3-6份、分散剂0.5-1份；

本实施例中，吸波粉为铝粉或铜粉；分散剂为1100W型高分子聚酯型分散剂；本实施方式的丙三醇在制备吸波剂的同时起到散热冷却的效果，以在该激光治疗仪100长时间运行时进行吸热降温；

具体的，吸波剂制备过程如下：

按照质量份将丙三醇、去离子水与丙烯酸丁酯混合形成溶剂；

按照质量份将吸波粉与纳米石墨粉混合均匀后加入溶剂中搅拌均匀，制得悬浊液；

按照质量份将分散剂加入悬浊液中进行高速搅拌分散，制得该吸波剂。

实施例3

采用实施例2中的制备方法制备吸波剂，其中，各原料按重量份组成如下：吸波粉20份、去离子水100份、纳米石墨粉2份、丙三醇15份、丙烯酸丁酯3份、分散剂0.5份。

实施例4

采用实施例2中的制备方法制备吸波剂，其中，各原料按重量份组成如下：吸波粉35份、去离子水125份、纳米石墨粉3份、丙三醇25份、丙烯酸丁酯5份、分散剂0.8份。

实施例5

采用实施例2中的制备方法制备吸波剂，其中，各原料按重量份组成如下：吸波粉50份、去离子水150份、纳米石墨粉5份、丙三醇30份、丙烯酸丁酯6份、分散剂1份。

对比例1

与实施例4不同的是，对比例不添加纳米石墨粉，其与均与实施例4相同。

对比例2

与实施例4不同的是，对比例添加的纳米石墨粉重量份为1份，其与均与实施例4相同。

测试例

将实施例3-5与对比例1-3制备得到的吸波剂采用GB/T25471-2010的方法涂刷在滤板表面，经过烘烤后进行性能测试，测试结果如下：

可以看出，在吸波剂中所添加的纳米石墨粉可以显著提升其电磁屏蔽性能。

本发明的工作原理：患者躺在磁共振主机室内病床上，医生在操作间通过磁共振主机对病房上患者进行磁共振扫描，将扫描后的图像传输至激光治疗仪100，依次通过图像分割和三维重建，识别病灶部位目标组织的形状和大小，预设激光治疗仪100的功率，进而实现调节激光治疗仪100的激光消融时输出的能量，在治疗的过程中，通过磁共振主机进行持续图像扫描，重复以上过程中，在治疗效果达到后，停止能量输出，在治疗过程中，通过在激光治疗仪100上布设的电磁屏蔽模块可以直接过滤和磁共振主机工作箱体的射频信号，避免激光治疗仪100所产生的射频信号对磁共振图像造成干扰，进而可以直接将激光治疗仪100布设在磁共振主机室5高斯线的内部位置处，以便于医护人员进行操作和控制，与此同时，光纤500头部设置的显影环也可以在磁共振图像上显影环的位置主动显影，当光纤500出现弯曲或移动时，可以进行有效监测。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种激光间质热疗装置，包括布设于磁共振主机室内的磁共振主机与激光治疗仪（100），磁共振主机用于引导激光治疗仪（100）输出的激光至病灶部位，激光治疗仪（100）主机用于将输出的激光导入待治疗病灶部位的目标组织；

其特征在于，所述激光治疗仪（100）布设于磁共振主机室的5高斯线内部；

所述激光治疗仪（100）包括用于输送激光的光纤（500），光纤（500）一端通过连接器与激光治疗仪（100）连接，另一端设置为激光输出端，光纤（500）头部通过穿刺针针管的穿刺通道到达病灶部位的目标组织；

所述光纤（500）头部的激光输出端布设若干组显影环，以用于使光纤（500）显影环的位置在磁共振图像上主动显影；

其中，所述激光治疗仪（100）上设有电磁屏蔽模块，电磁屏蔽模块用于过滤激光治疗仪（100）的频率信号，以防止激光治疗仪（100）对磁共振图像的干扰。

2.根据权利要求1所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述电磁屏蔽模块包括布设于激光治疗仪（100）上的磁场屏蔽箱（101），磁场屏蔽箱（101）采用铝合金或铜箔制成，磁场屏蔽箱（101）通过导线接地，以用于屏蔽射频信号。

3.根据权利要求2所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述电磁屏蔽模块还包括若干组带通滤波器（300），带通滤波器（300）一一对应布设于激光治疗仪（100）的开关电源（400）与能量输出端（200），带通滤波器（300）用于过滤与磁共振主机相同的射频信号。

4.根据权利要求2所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述磁场屏蔽箱（101）设置为横截面为矩形的闭合腔体结构，闭合腔体结构中的内侧嵌设有承载内壳（102），承载内壳（102）与磁场屏蔽箱（101）之间布设至少一组电磁隔离层（103）。

5.根据权利要求4所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述电磁隔离层（103）分别与承载内壳（102）以及磁场屏蔽箱（101）之间形成电磁屏蔽腔（105）。

6.根据权利要求4所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述电磁隔离层（103）分别与承载内壳（102）与磁场屏蔽箱（101）通过若干组承载板（104）连接。

7.根据权利要求5所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述电磁屏蔽腔（105）中填充有吸波剂，吸波剂用于吸收和散射电磁波，以减少电磁波的传播和干扰。

8.根据权利要求7所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述吸波剂由如下重量份的原料组成：吸波粉20-50份、去离子水100-150份、纳米石墨粉2-5份、丙三醇15-30份、丙烯酸丁酯3-6份、分散剂0.5-1份。

9.根据权利要求8所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述吸波粉为铝粉或铜粉；所述分散剂为1100W型高分子聚酯型分散剂。

10.根据权利要求9所述的一种激光间质热疗装置,其特征在于，所述吸波剂制备过程如下：

将丙三醇、去离子水与丙烯酸丁酯混合形成溶剂；

将吸波粉与纳米石墨粉混合均匀后加入溶剂中搅拌均匀，制得悬浊液；

将分散剂加入悬浊液中进行高速搅拌分散，制得该吸波剂。