CN208974089U - 一种射频消融系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频消融系统，该射频消融系统包括：射频消融仪，射频消融仪用于基于设定的消融参数产生射频能量；多个双极射频消融针，双极射频消融针包括用于输出射频能量的第一电极和第二电极；其中，射频消融仪包括：射频能量发生器以及开关电路；射频能量发生器用于产生射频能量；开关电路用于每个第一电极以及每个第二电极与射频能量发生器的开关状态。本实用新型技术方案可以通过开关电路单独控制每个第一电极和每个第二电极与射频消融仪的开关状态，通过一个第一电极和一个第二电极既可以使得二者所在径向的消融区域的尺寸，通过控制各个第一电极和第二电极的开关状态，既可以准确控制消融区域的形状。

Description

一种射频消融系统

技术领域

本实用新型涉及医疗手术器械技术领域，更具体的说，涉及一种射频消融系统。

背景技术

目前用于神经微创治疗的治疗方式多采用射频消融技术，通过射频发生器产生频率在375KHz-500KHz的射频能量，将射频能量传输至手术电极上，手术电极周围组织的分子震荡摩擦生热，当病灶组织温度超过60℃答3-4分钟后，病灶组织会发生不可逆转的坏死，从而达到治疗效果。

一般的，待消融的病灶区域多个球形，对射频消融处理来说，消融区域的理论结果也应该为球形，但是由于人体内血液的流动会带走一部分能量，导致消融区域的形状不规则。如果只使用理论计算来估计消融的过程和消融区域的形状大小，可能造成消融不完全或是正常组织受到损伤。

通过上述描述可知，如何准确控制消融区域的形状是神经微创治疗领域一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型技术方案提供电路一种射频消融系统，可以准确控制消融区域的形状。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种射频消融系统，所述射频消融系统包括：

射频消融仪，所述射频消融仪用于基于设定的消融参数产生射频能量；

多个双极射频消融针，所述双极射频消融针包括用于输出射频能量的第一电极和第二电极；

其中，所述射频消融仪包括：射频能量发生器以及开关电路；所述射频能量发生器用于产生所述射频能量；所述开关电路用于每个所述第一电极以及每个所述第二电极与所述射频能量发生器的开关状态。

优选的，在上述射频消融系统中，所述双极射频消融针包括：

针管，所述针管具有相对的第一端和第二端；

位于所述第一端的第一电极以及位于所述第一端和所述第二端之间的第二电极，所述第二电极包围所述针管；

位于所述针管内的第一电极引线以及第二电极引线，所述第一电极引线将所述第一电极与所述开关电路连接，所述第二电极引线将所述第二电极与所述开关电路连接。

优选的，在上述射频消融系统中，所述针管包括：钛合金管体以及覆盖在所述钛合金管体外表面的特氟龙层，所述特氟龙层露出所述钛合金管体的一端作为所述第一电极。

优选的，在上述射频消融系统中，所述针管包括碳纤维管体。

优选的，在上述射频消融系统中，还包括：用于生成消融区域的磁共振图像的成像设备，所述磁共振图像用于计算所述消融参数。

优选的，在上述射频消融系统中，所述射频消融系统具有三根所述双极射频消融针；

所述双极射频消融针平行设置，且所有所述第一电极位于同一等边三角形，所有所述第二电极位于同一等边三角形。

优选的，在上述射频消融系统中，所述开关电路具有多个开关器件，每个所述开关器件对应连接一个所述第一电极或是一个所述第二电极，所述开关器件用于单独控制所对应连接的第一电极或是所述第二电极与所述射频能量发生器的开关状态。

优选的，在上述射频消融系统中，还包括：PC终端，所述PC终端用于基于消融区域的磁共振图像计算所述消融参数。

优选的，在上述射频消融系统中，还包括：滤波器，所述射频消融仪产生的所述射频能量通过所述滤波器后传输至对应的所述双极射频消融针；

其中，所述滤波器用于消除干扰射频信号。

通过上述描述可知，本实用新型技术方案提供的射频消融系统包括：射频消融仪，所述射频消融仪用于基于设定的消融参数产生射频能量；多个双极射频消融针，所述双极射频消融针包括用于输出射频能量的第一电极和第二电极；其中，所述射频消融仪包括：射频能量发生器以及开关电路；所述射频能量发生器用于产生所述射频能量；所述开关电路用于每个所述第一电极以及每个所述第二电极与所述射频能量发生器的开关状态。本实用新型技术方案所述射频消融系统中，可以通过所述开关电路单独控制每个第一电极和每个第二电极与所述射频消融仪的开关状态，这样，通过一个第一电极和一个第二电极既可以使得二者所在径向的消融区域的尺寸，通过控制各个第一电极和第二电极的开关状态，既可以准确控制消融区域的形状。本实用新型技术方案提供的所述控制方法可以通过所述射频消融系统准确控制消融区域的形状。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统的结构示意图；

图2为图1所示射频消融系统中双极射频消融针的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统的控制方法的流程示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统中双极射频消融针的布局示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种扫描切面的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种扫描切面的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参考图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统的结构示意图，图2为图1所示射频消融系统中双极射频消融针的结构示意图，所述射频消融系统包括：射频消融仪11，所述射频消融仪11用于基于设定的消融参数产生射频能量；多个双极射频消融针12，所述双极射频消融针包括用于输出射频能量的第一电极和第二电极。

其中，所述射频消融仪11包括：射频能量发生器111以及开关电路112；所述射频能量发生器111用于产生所述射频能量；所述开关电路112用于每个所述第一电极以及每个所述第二电极与所述射频能量发生器111的开关状态。可选的所述射频能量发生器111用于产生400KHz的射频能量。

可选的，所述开关电路112用于根据时序信号控制各个第一电极和第二电极与所述射频能量发生器111的开关状态，以便于将射频能量通过设定的第一电极和第二电极传输至双极射频消融针12。可以设置所述开关电路112 具有时钟电路，所述时钟电路用于控制所述开关器件的导通时间。图1中未是出所述时钟电路。所述时钟电路生成所述时序信号。

可以设置所述开关电路112具有多个开关器件，每个所述开关器件对应连接一个所述第一电极或是一个所述第二电极，所述开关器件用于单独控制所对应连接的第一电极或是所述第二电极与所述射频能量发生器111的开关状态。

所述双极射频消融针12包括：针管123，所述针管123具有相对的第一端和第二端；位于所述第一端的第一电极121以及位于所述第一端和所述第二端之间的第二电极122，所述第二电极122包围所述针管123；位于所述针管123内的第一电极引线124以及第二电极引线125，所述第一电极引线124 将所述第一电极121与所述开关电路112连接，所述第二电极引线125将所述第二电极122与所述开关电路112连接。可以设定第一电极121和第二电极122的距离为2cm。第二电极122为环状结构。

采用低磁性材料制备所述双极射频消融针12，使得所述双极射频消融针 12具有较低的金属伪影。所述低磁性材料包括碳纤维以及钛合金。当采用钛合金制备所述双极射频消融针12时，所述针管123包括：钛合金管体以及覆盖在所述钛合金管体外表面的特氟龙层，所述特氟龙层露出所述钛合金管体的一端作为所述第一电极121。所述特氟龙层的厚度为0.4mm，可以通过喷涂工艺形成。当采用碳纤维制备所述双极射频消融针12时，所述针管123包括碳纤维管体。

可选的，所述射频消融系统还包括：PC终端13。所述PC终端13和所述射频消融仪11连接。所述PC终端13用于基于消融区域的磁共振图像计算所述消融参数。可选的，所述射频消融系统还包括：用于生成消融区域的磁共振图像的成像设备，图1中未示出该成像设备。所述磁共振图像用于计算所述消融参数。所述成像设备与所述PC终端13连接。所述PC终端13获取所述成像设备形成的磁共振图像，用于计算所述消融参数。所述PC终端还可以根据所述磁共振图像驱动所述时钟电路生成所述时序信号，以实时调整各个第一电极121和第二电极122的开关状态，对消融区域的形状和尺寸进行准确的调控。所述PC终端13可以通过PC软件对磁共振图像进行处理和计算，生成所述消融参数。

为了避免干扰射频信号对消融结果造成影响，所述射频消融系统还包括：滤波器14，所述射频消融仪11产生的所述射频能量通过所述滤波器14后传输至对应的所述双极射频消融针12；其中，所述滤波器14用于消除干扰射频信号。

可以设置所述射频消融仪11还包括控制器113。控制器113分别与所述射频能量发生器111和开关电路112连接。所述控制器113还用于和PC终端 13连接所述控制器113用于获取消融参数，基于所述消融参数驱动所述射频能量发生器111对射频能量进行控制。

任意两个电极为一种组合方式，多个所述双极射频消融针12具有多种组合方式。在进行消融处理时，通过开关电路按照设定时序信号使得消融处理在不同的组合方式下进行。对于任一种组合方式中的两个电极，一个电极作为正极，通过对应连接的电极引线连接至开关电路112，传输射频电流到病灶组织，另一个电极作为负极通过对应连接的电极引线连接至开关电路112，以和射频消融仪11连通，形成回路，以起到消融的作用。

当消融区域对应的磁共振图像的圆率和球体的圆率差值小于设定阈值时，磁共振图像显示消融区域的体积近似于球形，可以使得每种组合方式对应的电极的导通时间相同，如可以使得每种组合方式对应的电极的导通时间大于0ms，且不大于200ms。

当消融区域对应的磁共振图像的圆率和球体的圆率差值大于设定阈值时，即磁共振图像显示消融区域的体积偏离球形时，根据偏离尺寸的大小，计算每个组合方式的导通时间，以对每种组合的导通时间进行调整，减少所述差值，使得所述差值小于设定阈值，使得消融区域的体积趋近于球形。可以通过上述PC终端13进行所述调整的控制过程。当PC终端13重新计算导通时间，重新确定每种组合导通时间后，通过串口传送控制信号至控制器113，以对开关电路112的导通时序进行调整，形成新的时序信号，对设定组合方式的导通时间进行调整。

可以设定所述射频消融系统具有三根所述双极射频消融针12；所述双极射频消融针12平行设置，且所有所述第一电极121位于同一等边三角形，所有所述第二电极122位于同一等边三角形。可以根据病灶区域的大小设定等边三角形的边长。通过三根所述双极射频消融针12可以在三维空间准确调整消融区域的形状和尺寸。

当具有三根所述双极射频消融针12时，三根所述双极射频消融针12共有六个电极，任意两个电极可以形成一个回路，以输出射频能量。通过所述射频消融系统进行消融处理时，任意时刻均只有两个电极和射频能量发生器 111处于导通状态，这样，六个电极选择两个电极和射频能量发生器111处于导通状态，共有15种组合方式，通过开关电路112按照时序信号控制各个电极的开关状态，使得消融处理在不同组合方式下进行，可以准确控制消融区域的形状和尺寸。

本实用新型实施例所述射频消融系统可以将PC终端13计算结果传输至射频消融仪11的控制器113，通过开关电路对各个电极的开关状态进行组合控制，基于磁共振图像可以从三维空间上准确控制消融区域的形状和尺寸。

基于上述射频消融系统，本实用新型另一实施例还提供了一种控制方法，用于上述实施例所述的射频消融系统，该控制方法如图3所示，图3为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统的控制方法的流程示意图，该控制方法包括：

步骤S11：按照设定顺序依次控制各种组合方式中的电极导通设定的初始导通时间，进行消融处理。每种组合方式的初始导通时间可以设定为80ms。

步骤S12：基于消融区域的磁共振图像，计算每种组合方式需要修改的导通时间。

步骤S13：基于计算结果，按照设定顺序依次控制各种组合方式中的电极导通设定时间，进行消融处理，控制消融区域的形状和尺寸，以使得形成的消融区域的体积满足设定条件。

所述设定条件包括使得消融区域的圆率和球形的圆率差值小于设定阈值。该设定阈值可以根据需求设定。

下面以具有三根双极射频消融针的射频消融系统为例，对其控制方法进行具体说明。

所有双极射频消融针平行设置，所有第一电极位于同一平面，且不共线，所有第二电极位于同一平面，且不共线。相邻两根射频消融针之间的间距可以设置为2cm。对于具有三根双极射频消融针的射频消融系统，共具有15种不同的组合方式。

参考图4，图4为本实用新型实施例提供的一种射频消融系统中双极射频消融针的布局示意图，该射频消融系统具有三根双极射频消融针a、b和c，双极射频消融针a具有第一电极a2和第二电极a1，双极射频消融针b具有第一电极 b2和第二电极b1，双极射频消融针c具有第一电极c2和第二电极c1，所有电极共有15种组合方式：a1-a2，a1-b1，a1-b2，a1-c1，a1-c2，a2-b1，a2-b2，a2-c1， a2-c2，b1-b2，b1-c1，b1-c2，b2-c1，b2-c2，c1-c2。

每种组合方式的初始导通时间设定为80ms，开始消融处理后，通过磁共振扫描消融区域的三维切面图，以获取对应的磁共振图像。成像设备可以通过PACS接口将磁共振图像传输至PC终端的软件上，通过软件计算每种组合方式修改后的导通时间。

其中一些扫描切面与双极射频消融针垂直，双极射频消融针之间中点以上部位由电极a1、b1和c1的组合控制消融区域在该扫描切面的圆率，中点一下部位由电极a2、b2和c2组合控制消融区域在该切面的圆率。下面采用一个上部位的扫描切面的情况进行阐述，如图5所示。

参考图5，图5为本实用新型实施例提供的一种扫描切面的结构示意图，采用图像分割的方法，分割出消融区域，并利用软件分别计算出R1、R2和R3 区域的圆心和半径，R1、R2和R3的区分依据双极射频消融针的位置，之后计算出半径和弧长，利用弧长和半径的关系计算出每块区域对应的角度。

假设R1计算出的角度小于120°，需要增加a1-b1的消融导通时间，如果计算出的角度大于120°，需要减少a1-b1的消融导通时间。其他情况以此类推，而消融导通时间的增大幅度或是减少幅度可以采用PID控制算法来计算。

此外，设定其他扫描切面与设定两双极射频消融针所在的平面平行，该扫描切面需要将该两双极射频消融针位置图像进行融合，如图6所示，图6为本实用新型实施例提供的另一种扫描切面的结构示意图，同样采用图像分割的方法，分割出消融的区域，并利用软件分别计算出R4、R5、R6和R7区域的圆形和半径，R4、R5、R6和R7的区分依据双极射频消融针的第一电极和第二电极位置，之后计算出半径和弧长，利用弧长和半径的关系计算出每块区域对应的角度。

假设R4和R5计算出的角度都小于90°，由于a1和b1用于控制R1区，a1-b1 的消融导通时间不变，需要增加a1-a2和a2-b1的消融导通时间；假设R4和R5 计算出的角度都大于90°，需要减少a1-a2和a2-b1的消融导通时间；假设R4 的角度大于90°，而R5的角度小于90°，需要减少a1-a2的消融导通时间，并增大a2-b1的消融导通时间，其中a1-a2的消融导通时间的变化幅度大于a2-b1 的消融导通的变化幅度；假设R4的角度小于90°，而R5的角度大于90°，需要增大a1-a2的消融导通时间，并减少a2-b1的消融导通时间，其中a1-a2的消融导通时间的变化附图大于a2-b1的消融导通时间的变化幅度。其他情况依次类推，消融导通时间的变化幅度可以采用常用PID控制算法来计算。

需要注意的是，实际的扫描切面数量可能不止一个，对上述的角度进行计算时需要先取平均值，之后采用PID控制算法进行计算。

这样通过调整每种组合方式对应的导通时间来消除血管对消融体积的影响，在3D磁共振图像的帮助下，使用本实用新型实施例所述射频消融系统的，能够准确控制消融区域的体积和尺寸，使其在消融时的治疗体积更接近一个圆球，达到更好的治疗效果。

本实施例中，所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的，产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种射频消融系统，其特征在于，所述射频消融系统包括：

射频消融仪，所述射频消融仪用于基于设定的消融参数产生射频能量；

多个双极射频消融针，所述双极射频消融针包括用于输出射频能量的第一电极和第二电极；

其中，所述射频消融仪包括：射频能量发生器以及开关电路；所述射频能量发生器用于产生所述射频能量；所述开关电路用于每个所述第一电极以及每个所述第二电极与所述射频能量发生器的开关状态。

2.根据权利要求1所述的射频消融系统，其特征在于，所述双极射频消融针包括：

针管，所述针管具有相对的第一端和第二端；

位于所述第一端的第一电极以及位于所述第一端和所述第二端之间的第二电极，所述第二电极包围所述针管；

位于所述针管内的第一电极引线以及第二电极引线，所述第一电极引线将所述第一电极与所述开关电路连接，所述第二电极引线将所述第二电极与所述开关电路连接。

3.根据权利要求2所述的射频消融系统，其特征在于，所述针管包括：钛合金管体以及覆盖在所述钛合金管体外表面的特氟龙层，所述特氟龙层露出所述钛合金管体的一端作为所述第一电极。

4.根据权利要求2所述的射频消融系统，其特征在于，所述针管包括碳纤维管体。

5.根据权利要求1所述的射频消融系统，其特征在于，还包括：用于生成消融区域的磁共振图像的成像设备，所述磁共振图像用于计算所述消融参数。

6.根据权利要求1所述的射频消融系统，其特征在于，所述射频消融系统具有三根所述双极射频消融针；

所述双极射频消融针平行设置，且所有所述第一电极位于同一等边三角形，所有所述第二电极位于同一等边三角形。

7.根据权利要求1所述的射频消融系统，其特征在于，所述开关电路具有多个开关器件，每个所述开关器件对应连接一个所述第一电极或是一个所述第二电极，所述开关器件用于单独控制所对应连接的第一电极或是所述第二电极与所述射频能量发生器的开关状态。

8.根据权利要求1所述的射频消融系统，其特征在于，还包括：PC终端，所述PC终端用于基于消融区域的磁共振图像计算所述消融参数。

9.根据权利要求1-8任一项所述的射频消融系统，其特征在于，还包括：滤波器，所述射频消融仪产生的所述射频能量通过所述滤波器后传输至对应的所述双极射频消融针；

其中，所述滤波器用于消除干扰射频信号。