CN117860346A - 一种用于贴壁监测的柔性球囊及贴壁监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于贴壁监测的柔性球囊及贴壁监测系统。该柔性球囊包括球囊本体和安装于球囊本体外侧的柔性电极；其中，柔性电极包括两个电极片，间隔贴装于柔性球囊的外侧，以用于监测阻抗和容抗；柔性拉丝，连接于两个电极片之间，以用于在球囊本体扩张状态下抱紧球囊本体；两个金属导丝，分别与两个电极片对应连接，以形成监测回路；两个绝缘薄膜，分别设置于两个金属导丝的两侧，以用于贴装在球囊本体的外侧，从而限制柔性电极与球囊本体的相对位置。该柔性球囊随着球囊本体内不断充入生理盐水，两个电极片不断贴紧血管内壁，以使监测回路中的阻抗和容抗不断变化，从而可判断柔性球囊是否与血管内壁紧密贴合，以保证消融效果。

Description

一种用于贴壁监测的柔性球囊及贴壁监测系统

技术领域

本发明涉及一种用于贴壁监测的柔性球囊，同时也涉及包括该柔性球囊的贴壁监测系统，属于医疗器械技术领域。

背景技术

超声消融技术是指利用超声波可通过人体组织，并聚焦在特定靶区的特性，将能量聚集到足够的强度，使焦点区域达到瞬间高温，破坏靶区组织，在组织病理学上表现为凝固性坏死，从而达到破坏病变区域的目的，而病变区域外的组织没有损伤。

然而，现有的超声消融技术无法实现球囊贴壁检测，球囊贴壁不良易导致在消融过程中超声能量的散失，导致消融效果不理想。良好的贴壁保证消融效果的同时，还能根据贴壁数据实时反馈出消融进程，保证消融效果并缩短手术时间。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种用于贴壁监测的柔性球囊。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该柔性球囊的贴壁监测系统。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于贴壁监测的柔性球囊，包括球囊本体和安装于球囊本体外侧的柔性电极；

其中，所述柔性电极包括：

两个电极片，间隔贴装于所述柔性球囊的外侧，以用于监测阻抗和容抗；

柔性拉丝，连接于两个所述电极片之间，以用于在所述球囊本体扩张状态下抱紧所述球囊本体；

两个金属导丝，分别与两个所述电极片对应连接，以形成监测回路；

两个绝缘薄膜，分别设置于两个所述金属导丝的两侧，以用于贴装在球囊本体的外侧，从而限制所述柔性电极与所述球囊本体的相对位置；

其中，随着所述球囊本体内不断充入生理盐水，两个所述电极片不断贴紧血管内壁，以使所述监测回路中的阻抗和容抗不断变化。

其中较优地，所述柔性电极为多个，多个所述柔性电极均匀分布在所述球囊本体的外侧。

其中较优地，所述柔性球囊还包括：

压力传感器，设置于所述球囊本体的内侧，以用于监测所述球囊本体的内部水压。

其中较优地，所述柔性球囊还包括：

所述球囊本体为硅胶材质，所述电极片为柔性电路板。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种贴壁监测系统，包括：

导管，所述导管为多腔管，至少包括导丝腔、导线腔、进液腔和出液腔；

上述柔性球囊，所述柔性球囊的球囊本体套设于所述导管的远端，并与所述进液腔和出液腔相连通；

控制器，设置所述导管的近端，并通过穿设于所述导线腔内的导线与所述柔性球囊的柔性电极电连接，以控制所述柔性球囊进行贴壁监测。

其中较优地，所述控制器包括：

滤波电路，与所述柔性电极电连接，以接收所述柔性电极的监测数据并进行滤波；

贴壁监测芯片，与所述滤波电路电连接，以接收经过滤波后的监测数据并进行数字转化，形成贴壁监测时序数据；

MCU主控电路，与所述贴壁监测芯片电连接，以接收所述贴壁监测时序数据，并构建贴壁变化曲线；

显示单元，与所述MCU主控电路电连接，以用于显示所述贴壁变化曲线。

其中较优地，所述贴壁监测系统还包括：

温度传感器，设置于所述导管上并位于所述球囊本体内部，以用于监测所述球囊本体的内部温度。

其中较优地，所述贴壁监测系统还包括：

超声换能器，设置于所述导管的远端，并位于所述柔性球囊内，以用于超声消融。

其中较优地，所述贴壁变化曲线根据超声消融程度的变化而变化，以能够根据所述贴壁变化曲线匹配相应的超声消融功率，直至达到消融终点。

其中较优地，所述贴壁监测系统还包括：

报警器，所述报警器与所述MCU主控电路电连接，以接收所述MCU主控电路发送的报警信号并发出警报声；

其中，所述MCU主控电路能够根据所述贴壁变化曲线判断是否达到消融终点，并在达到消融终点时向所述报警器发送报警信号。

与现有技术相比较，本发明具有以下的技术效果：

1.通过球囊本体表面的柔性电极进行贴壁监测，用于判断柔性球囊是否与血管内壁紧密贴合，以保证消融效果。解决了现有技术中由于贴壁效果不良，导致消融过程中超声能量的散失，消融效果差的技术问题，从而提高消融效果，缩短手术时间，降低术中患者的不良反应。

2.片状形式的柔性电极结构简单，并且不占用过多的安装空间，使用便利。

3.贴壁监测系统能够实时显示贴壁变化曲线，是医生能够以更直观的方式判断柔性球囊的贴壁性，并可根据贴壁变化曲线实时调整超声消融的强度，以保证最佳的消融效果，直至达到消融终点。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种用于贴壁监测的柔性球囊的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中，柔性电极的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供一种贴壁监测系统的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中，导管的截面图；

图5为本发明第二实施例中，控制器与柔性球囊的数据交互示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

本发明实施例通过导管将装有超声换能器的柔性球囊送入指定部位，利用增压泵排空柔性球囊内部多余的空气，对柔性球囊注入生理盐水，并使其充盈紧贴血管壁，同时通过球囊本体表面的柔性电极进行贴壁监测，以判断柔性消融球囊是否与血管内壁紧密贴合，从而保证消融效果。

第一实施例

如图1所示，本发明第一实施例提供的一种用于贴壁监测的柔性球囊，包括球囊本体1和柔性电极2。其中，球囊本体1用于套设在导管上，以伸入到患者血管内，并在充盈状态下封堵血管，从而可利用导管上的超声换能器对血管内的病变区域进行超声消融。柔性电极2安装于球囊本体1的外侧，用于监测阻抗和容抗，从而判断球囊本体1的贴壁性。

具体的，如图2所示，本实施例中，柔性电极2包括两个电极片21、柔性拉丝22、两个金属导丝23和两个绝缘薄膜24。其中，两个电极片21为片状结构，优选为柔性电路板(FPC)，间隔贴装于柔性球囊1的外侧，以用于监测阻抗和容抗。柔性拉丝22连接于两个电极片21之间，以用于在球囊本体1扩张状态下抱紧球囊本体1。两个金属导丝23分别与两个电极片21对应连接，如图2所示方位，位于左侧的金属导丝23的右端与左侧的电极片21连接，位于右侧的金属导丝23的左端与右侧的电极片21连接，并且两个金属导丝23均可通过导线与控制器连接，从而形成监测回路。两个绝缘薄膜24分别设置于两个金属导丝23的两侧，以用于贴装在球囊本体1的外侧，从而限制柔性电极2与球囊本体1的相对位置。

可以理解的是，在该监测回路中，随着球囊本体1内不断充入生理盐水，球囊本体1会逐渐充盈，使得两个电极片21不断贴紧血管内壁，在此过程中，该监测回路中的阻抗和容抗不断变化，可通过两个电极片21监测该阻抗和容抗的值，以用于判断球囊本体1是否完全贴壁。

在上述实施例中，优选地，柔性电极2为多个，多个柔性电极2均匀分布在球囊本体1的外侧。由此，可通过多个柔性电极2对球囊本体1进行全方位的贴壁监测，以保证球囊本体1的贴壁效果。

在上述实施例中，优选地，该柔性球囊还包括压力传感器(图中未示出)。该压力传感器设置于球囊本体1的内侧，以用于监测球囊本体1的内部水压。由此，通过控制球囊本体1的内部水压也可对球囊本体1的充盈程度进行调节，从而配合柔性电极2共同实现对球囊本体1的贴壁性监测。

在上述实施例中，优选地，球囊本体1为硅胶材质，电极片21为柔性电路板，但不限定于球囊本体1和电极片21的具体材质，可根据实际需要进行适应性选择。

第二实施例

如图3所示，在上述第一实施例的基础上，本发明第二实施例提供一种贴壁监测系统，包括导管10、上述柔性球囊20以及控制器30。

具体的，如图4所示，该导管10为多腔管，至少包括导丝腔101、导线腔102、进液腔103和出液腔104。其中，该导丝腔101内穿设有导丝110，利用该导丝110能够控制导管10在血管内的弯曲方向。导线腔102内穿设有导线120，通过该导线120能够将控制器30与柔性球囊20上的柔性电极2相连接。进液腔103和出液腔104配合形成水循环通道，并且柔性球囊的球囊本体1套设于导管的远端，并与进液腔103和出液腔104相连通，从而可利用进液腔103向球囊本体1内充入生理盐水，并利用出液腔104将生理盐水从球囊本体1内抽出。

控制器30设置导管10的近端，以用于控制柔性球囊20进行贴壁监测。具体的，如图5所示，该控制器30包括滤波电路301、贴壁监测芯片302、MCU主控电路303以及显示单元304。其中，滤波电路301与柔性电极2电连接，以接收柔性电极2的监测数据并进行滤波。贴壁监测芯片302与滤波电路301电连接，以接收经过滤波后的监测数据并进行数字转化，形成贴壁监测时序数据。MCU主控电路303与贴壁监测芯片302电连接，以接收贴壁监测时序数据，并构建贴壁变化曲线。显示单元304与MCU主控电路303电连接，以用于显示贴壁变化曲线。

具体工作过程如下：

首先，通过导丝110将导管10与柔性球囊20共同伸入至患者血管内的指定区域；

其次，通过外部供水装置通过进液腔103向球囊本体1内不断充入生理盐水，直至柔性电极2接触到血管内壁开始贴壁监测；

然后，随着球囊本体1的不断充盈，柔性电极2所监测到的阻抗值和容抗值不断变化，并且柔性电极2将所监测到的数据实时传输给滤波电路301；

然后，滤波电路301进行信号滤波后，将滤波后的监测数据传输给贴壁监测芯片302；

然后，贴壁监测芯片302接收经过滤波后的监测数据并进行数字转化，形成贴壁监测时序数据，并传输给MCU主控电路303；

最后，MCU主控电路303接收贴壁监测时序数据，并构建贴壁变化曲线，并控制显示单元304显示该贴壁变化曲线。

由此，可通过观察贴壁变化曲线的变化程度来判断球囊本体1是否完全贴壁，并可通过控制球囊本体1的内部压力来保证球囊本体1的贴壁性。

在上述实施例中，优选地，贴壁监测系统还包括超声换能器40和温度传感器50。其中，超声换能器40设置于导管10的远端，并位于柔性球囊20内，以用于超声消融。本实施例中，该超声换能器可以在消融模式和测量模式之间切换。在消融模式下，超声换能器将电信号转换成机械振动持续产生超声波，在声波传递的能量焦点范围内使组织升温达到消融目的。在测量模式下，超声换能器将脉冲电信号转换成机械信号产生单个超声波，通过分析回波信号计算组织形态变化和温度变化以及血管内径变化。由此，通过不断切换工作模式，既能够保证效率，还能够避免消融过度，提高超声消融效果。

在上述实施例中，优选地，贴壁监测系统还包括温度传感器50。该温度传感器50设置于导管10上并位于球囊本体1的内部，以用于监测球囊本体1的内部温度。由此，通过温度的监测能够进一步避免超声换能器40出现消融过度的情况。

可以理解的是，在上述实施例中，随着超声换能器40的不断消融，则球囊本体1对血管内壁的压力也会随之变化，相应地，柔性电极2所监测的阻抗值和容抗值也会变化，从而使得贴壁变化曲线能够随超声消融程度的变化而变化。由此，可根据贴壁变化曲线匹配相应的超声消融功率，以保证最佳的消融效果，直至达到消融终点。

在上述实施例中，优选地，贴壁监测系统还包括报警器(图中未示出)。该报警器与MCU主控电路303电连接，MCU主控电路303能够根据贴壁变化曲线判断是否达到消融终点，并在达到消融终点时向报警器发送报警信号，相应地，该报警器能够接收MCU主控电路303发送的报警信号并发出警报声，以对医生发出警示，提醒医生消融结束，避免对患者造成额外的伤害。

综上所述，本发明实施例提供的一种用于贴壁监测的柔性球囊及贴壁监测系统，具有以下有益效果：

1.通过球囊本体1表面的柔性电极2进行贴壁监测，用于判断柔性球囊是否与血管内壁紧密贴合，以保证消融效果。解决了现有技术中由于贴壁效果不良，导致消融过程中超声能量的散失，消融效果差的技术问题，从而提高消融效果，缩短手术时间，降低术中患者的不良反应。

2.片状形式的柔性电极2结构简单，并且不占用过多的安装空间，使用便利。

3.贴壁监测系统能够实时显示贴壁变化曲线，是医生能够以更直观的方式判断柔性球囊的贴壁性，并可根据贴壁变化曲线实时调整超声消融的强度，以保证最佳的消融效果，直至达到消融终点。

需要说明的是，上述多个实施例只是举例，各个实施例的技术方案之间可以进行组合，均在本发明的保护范围内。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而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。由此，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更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

上面对本发明提供的用于贴壁监测的柔性球囊及贴壁监测系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (10)

1.一种用于贴壁监测的柔性球囊，其特征在于包括球囊本体和安装于球囊本体外侧的柔性电极；

其中，所述柔性电极包括：

两个电极片，间隔贴装于所述柔性球囊的外侧，以用于监测阻抗和容抗；

柔性拉丝，连接于两个所述电极片之间，以用于在所述球囊本体扩张状态下抱紧所述球囊本体；

两个金属导丝，分别与两个所述电极片对应连接，以形成监测回路；

两个绝缘薄膜，分别设置于两个所述金属导丝的两侧，以用于贴装在球囊本体的外侧，从而限制所述柔性电极与所述球囊本体的相对位置；

其中，随着所述球囊本体内不断充入生理盐水，两个所述电极片不断贴紧血管内壁，以使所述监测回路中的阻抗和容抗不断变化。

2.如权利要求1所述的柔性球囊，其特征在于：

所述柔性电极为多个，多个所述柔性电极均匀分布在所述球囊本体的外侧。

3.如权利要求1所述的柔性球囊，其特征在于还包括：

压力传感器，设置于所述球囊本体的内侧，以用于监测所述球囊本体的内部水压。

4.如权利要求1所述的柔性球囊，其特征在于还包括：

所述球囊本体为硅胶材质，所述电极片为柔性电路板。

5.一种贴壁监测系统，其特征在于包括：

导管，所述导管为多腔管，至少包括导丝腔、导线腔、进液腔和出液腔；

如权利要求1～4中任意一项所述的柔性球囊，所述柔性球囊的球囊本体套设于所述导管的远端，并与所述进液腔和出液腔相连通；

控制器，设置所述导管的近端，并通过穿设于所述导线腔内的导线与所述柔性球囊的柔性电极电连接，以控制所述柔性球囊进行贴壁监测。

6.如权利要求5所述的贴壁监测系统，其特征在于所述控制器包括：

滤波电路，与所述柔性电极电连接，以接收所述柔性电极的监测数据并进行滤波；

贴壁监测芯片，与所述滤波电路电连接，以接收经过滤波后的监测数据并进行数字转化，形成贴壁监测时序数据；

MCU主控电路，与所述贴壁监测芯片电连接，以接收所述贴壁监测时序数据，并构建贴壁变化曲线；

显示单元，与所述MCU主控电路电连接，以用于显示所述贴壁变化曲线。

7.如权利要求5所述的贴壁监测系统，其特征在于还包括：

温度传感器，设置于所述导管上并位于所述球囊本体内部，以用于监测所述球囊本体的内部温度。

8.如权利要求5所述的贴壁监测系统，其特征在于还包括：

超声换能器，设置于所述导管的远端，并位于所述柔性球囊内，以用于超声消融。

9.如权利要求8所述的贴壁监测系统，其特征在于：

所述贴壁变化曲线根据超声消融程度的变化而变化，以能够根据所述贴壁变化曲线匹配相应的超声消融功率，直至达到消融终点。

10.如权利要求9所述的贴壁监测系统，其特征在于还包括：

报警器，所述报警器与所述MCU主控电路电连接，以接收所述MCU主控电路发送的报警信号并发出警报声；

其中，所述MCU主控电路能够根据所述贴壁变化曲线判断是否达到消融终点，并在达到消融终点时向所述报警器发送报警信号。