CN215914878U - 一种微波消融系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波消融系统，包括球囊导管、电极针、手柄和主机；球囊导管包括外管、内管和球囊；外管套设在内管外，在内管与外管之间形成第一中空通道；第一中空通道为水冷循环通道；内管围合形成第二中空通道；球囊设置于外管的前端；球囊的内部空间与第一中空通道、第二中空通道相连通；第一中空通道上设置有进水口和出水口；第二中空通道的尾部端口处设置有电极针密封塞，用于插入电极针后密封阻断第二中空通道内的水从所述尾部端口流出；电极针可设置在球囊的内部空间与第二中空通道内；电极针的尾端与手柄连接；手柄通过连接线与主机连接；球囊的体积可调节。

Description

一种微波消融系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种微波消融系统。

背景技术

早在1933年，就有研究报道，外科手术切除胸腰部交感神经神经对治疗某些难治型的高血压有效，该方法因手术造成的创伤较大，较长一段时间，而只是作为临床研究存在，并未在临床中大范围推广，而去交感神经神经对某些难治性高血压有效的研究并未停止。近年来随着技术的发展，射频等热消融的电极可做的尺寸小，能量可控，将其用于去交感神经降血压而被临床推广应用。目前有报道在该方向研究并启动实施临床应用的国际大公司，包含有美敦力等，已公开的肾动脉消融方案中，主要集中在射频消融系统的开发，以及超声聚焦技术等，本实用新型同样使用热消融实现去肾动脉交感神经术，具体的实现方案，电极设计完全不同于上述方案，将采用微波消融技术，实现去肾动脉交感神经治疗高血压的目的（ renal sympathetic denervation, RDN）。

已有的射频消融导管通常为多点消融方案，见图1。比如美敦力的消融电极如图1B所示，螺旋状单点消融，目的是为了将整个肾动脉剖面的迷走神经消融掉，从而达到降低血压的治疗效果。

因射频消融电极的技术特点，在采用射频消融行去肾动脉消融术时，需要根据肾动脉上的神经分布特性，采用单电极多点移动消融或多电极单次多点消融。不管那种方式，始终为点消融，无法做到百分之一百的全向消融效果，该方式天生的特性很难确保消融电极使用过程中不遗落某些神经，从而降低该手术的临床效果。传统的微波消融系统，采用低频的磁控管，功率输出不稳定，局限在对稳定要求不那么高的实体脏器使用，如肝脏，肺部等实体器官。限制了微波消融在某些需要功率输出精准，系统稳定可控的场景下应用。

实用新型内容

为了获得全向消融效果，同时获得对血管内壁神经的保护，本实用新型公开了一种微波消融系统，包括球囊导管、电极针、手柄和主机；球囊导管包括外管、内管和球囊；外管套设在内管外，在内管与外管之间形成第一中空通道；第一中空通道为水冷循环通道；内管围合形成第二中空通道；球囊设置于外管的前端；球囊的内部空间与第一中空通道、第二中空通道相连通；第一中空通道上设置有进水口和出水口；第二中空通道的尾部端口处设置有电极针密封塞，用于插入电极针后密封阻断第二中空通道内的水从所述尾部端口流出；电极针可设置在球囊的内部空间与第二中空通道内；电极针的尾端与手柄连接；手柄通过连接线与主机连接；球囊的体积可调节。

在一些实施方案中，球囊导管还包括传力件和伸缩件；球囊包括网架和覆盖在网架外侧的外层；网架通过传力件与伸缩件的第一端连接；伸缩件的第二端与手柄连接；调节伸缩件的长度能够调节网架的展开程度，从而调节球囊的体积。

在一些实施方案中，球囊导管还包括位移传感器；位移传感器设置在伸缩件上，用于检测伸缩件的长度变化并传输给主机；主机根据该长度变化得出当前球囊的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。

在一些实施方案中，网架为金属丝编织而成的可伸缩的金属丝球；传力件为金属丝编织而成的编织管。

在一些实施方案中，球囊导管还包括彼此连接的拉力感应件和拉力传感器；拉力感应件紧贴在球囊的内壁；拉力传感器设置在球囊导管上，用于检测拉力感应件因球囊撑开产生的作用在拉力传感器上的拉力值，并传输给主机；主机根据该拉力值得出当前球囊的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。

在一些实施方案中，还包括压力水泵；进水口与进水管连接，出水口与出水管连接；进水管连接至压力水泵；压力水泵通过连接线连接至主机；主机根据设置的压力控制压力水泵，从而控制泵入进水口的水量和流速。

在一些实施方案中，通过调节球囊内的水量调节球囊的体积。

在一些实施方案中，球囊上设置有温度传感器，用于检测球囊表面的温度并传输给主机；主机根据接收的温度反馈调节泵入进水口的水量和流速。

在一些实施方案中，电极针包括电极针导管、导管堵头、微波天线、导管同轴电缆；导管堵头设置在电极针导管的前端；微波天线与导管同轴电缆连接，且均设置在电极针导管内；球囊导管与电极针导管均为柔性导管；微波天线呈螺旋状，且弯曲半径为2mm-5mm；电极针的辐射区长度为2mm-5mm。球囊导管与电极针导管均为柔性导轨，使得导轨柔性可弯曲，从而在插入有电极针的球囊导管通过人体内的自然腔体时，例如呼吸道、血管等到达病灶位置，能够避免穿刺损伤重要器官、避免对人体造成损伤。

在一些实施方案中，主机包含微波发生器；主机内设置有高增益信号源，高增益信号源的5G频段最大输出功率为9dbm；主机内设置有两级功率放大器，两级功率放大器的末级输出功率最大值为100W。

在一些实施方案中，从水冷循环通道的进水口流入的冷却水的温度为3℃-5℃。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

1、首创的5G微波消融系统，电极辐射区可以做的极短高效，辐射区长度小于等于5mm，可做到最短2mm的短辐射头，使得微波消融在自然腔道下应用成为可能。

2、微波电极辐射区前端外部设计有球囊，该球囊的设计确保全向微波消融在使用过程中的一致性。

4、机械传动结构，可将球囊的大小通过传感器（比如位移传感器和拉力传感器）获取。系统通过传感器获取球囊的体积，根据该体积给系统推荐消融设定值。

5、通过机械传动方式，形成智能消融系统，达到精准消融。

6、温度传感器与压力水泵的配合，有利于实时调控球囊表面温度，避免温度过高或过低，从而更有效保护血管内壁的神经。

7、微波与水冷循环通道的设置，充分发挥了微波“隔山打牛”的作用，避免了血管内壁的神经损伤。

从图1可以看出，现有技术往往采用螺旋状单点消融，点和点之间存在一定距离（往往≥5mm）。本实用新型所提供微波消融系统具有精准全向消融，精准温控的特点。本实用新型利用微波电极全向方向发挥消融作用的特性，通过设计一套机械传动控制装置，控制消融区域，精准消融。尤其是应用于去肾动脉交感神经在情形下，可以达到去肾动脉交感神经治疗高血压的目的。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术射频消融导管作用于去肾动脉交感神经的示意图。其中A表示射频消融导管在肾动脉中进行消融；B表示呈螺旋状的射频消融点。

图2是电极针结构示意图。

图3是图2的A区域的结构示意图。

图4是本实用新型一个实施方案所涉及的微波消融系统的结构示意图。

图5是本实用新型另一个实施方案所涉及的球囊导管的结构示意图。

图6是本实用新型另一个实施方案所涉及的微波消融系统的结构示意图。

图7是本实用新型所涉及的球囊导管的结构示意图。

图8是本实用新型所涉及的微波消融系统的工作流程图。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。但本实用新型不仅限于以下实施的案例。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例1

图2-4、7示出了本实用新型所涉及的微波消融系统的一个实施例。为了展示内部结构，图2-4、7均有一定程度的透视；其中图4为采用了部分区域透视，部分区域不透视，以此同时展现内部和外部结构。

在该实施例中，微波消融系统包括球囊导管6、电极针1、手柄2和主机4。球囊导管6包括外管、内管、球囊32、传力件33、伸缩件35、位移传感器34和电极针密封塞。外管套设在内管外，在内管与外管之间形成第一中空通道43。第一中空通道43为水冷循环通道。内管围合形成第二中空通道44。球囊32设置于外管的前端。球囊32的内部空间与第一中空通道43、第二中空通道44相连通。第一中空通道43上设置有进水口37和出水口38。电极针密封塞设置在第二中空通道44的尾部端口处，用于插入电极针1后密封阻断第二中空通道44内的水从其尾部端口流出。

工作时，电极针1可通过球囊导管6尾部的入口36插入，设置到球囊32的内部空间与第二中空通道44内。电极针1的尾端与手柄2连接。手柄2通过连接线5与主机4连接。从水冷循环通道（即第一中空通道43）的进水口37流入的冷却水的温度为3℃-5℃，或者根据需要调整水温。

球囊32的体积可调节。球囊32包括网架31和覆盖在网架31外侧的外层。网架31为金属丝编织而成的可伸缩的金属丝球。传力件33为金属丝编织而成的编织管。网架31通过传力件33与伸缩件35的第一端351连接；伸缩件35的第二端352与手柄2连接。调节伸缩件35的长度能够调节网架31的展开程度，从而调节球囊32的体积。

位移传感器34设置在伸缩件35上，用于检测伸缩件35的长度变化并传输给主机4。主机4根据该长度变化得出当前球囊32的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。

球囊32上设置有温度传感器，用于检测球囊32表面的温度并传输给主机4；主机4根据接收的温度反馈调节进入进水口37的水量和流速。

电极针1包括电极针导管、导管堵头11、微波天线12、导管同轴电缆13。导管堵头11设置在电极针导管的前端。微波天线12与导管同轴电缆13连接，且均设置在电极针导管内。球囊导管6与电极针导管均为柔性导管。微波天线12呈螺旋状，且弯曲半径为2mm-5mm。图3示出了电极针的辐射区以及与辐射区连接的电极针其他区域。该辐射区长度可以为2mm-5mm。

主机4包含微波发生器。主机4内设置有高增益信号源，高增益信号源的5G频段最大输出功率为9dbm；主机4内设置有两级功率放大器，两级功率放大器的末级输出功率最大值为100W。

实施例2

图2、3、5-7示出了本实施例的微波消融系统。为了展示内部结构，图2、3、5-7均有一定程度的透视，且存在部分区域透视，部分区域不透视，以此同时展现内部和外部结构。

在本实施例中，球囊导管6还包括彼此连接的拉力感应件41和拉力传感器42。拉力感应件41紧贴在球囊32的内壁。拉力传感器42设置在球囊导管6上，用于检测拉力感应件41因球囊32撑开产生的作用在拉力传感器42上的拉力值，并传输给主机4。主机4根据该拉力值得出当前球囊32的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。其余与实施例1同。

实施例3

在本实施例中，微波消融系统还包括压力水泵。进水口37与进水管71连接，出水口38与出水管72连接（图7）。进水管71连接至压力水泵。压力水泵通过连接线连接至主机。主机根据设置的压力控制压力水泵，从而控制泵入进水口的水量和流速。通过调节球囊32内的水量调节球囊32的体积。球囊32上设置有温度传感器，用于检测球囊32表面的温度并传输给主机。主机根据接收的温度反馈调节泵入进水口37的水量和流速。其余与实施例1或者实施例2同。

图8示出了本实用新型所涉及的微波消融系统的一个具体实施方式的工作流程，包括以下步骤：

S1、将电极插入主机。S1处的电极代指电极针、球囊导管。电极针插入球囊导管内。

S2、主机开机自检。

S3、电极针放置于目标消融区。S3处为电极针与球囊导管一同放置于目标消融区。

S4、通过实施例1、2或3所示的方式将球囊按需张开，调控球囊的体积。

S5、通过传感器（位移传感器或者拉力传感器）获取球囊体积并传给主机。

S6、球囊体积与需要的消融范围关联。

S7、微波消融系统按照需要消融的范围，预设功率和时间设定值。

S8、系统按照设定值消融。水冷系统（包括水冷循环通道、进水管、出水管内的冷却水）：水温为3-5℃，起到保护动脉内壁的作用。

S9、微波消融系统完成消融后，关停系统，完成作业。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微波消融系统，其特征在于，包括球囊导管、电极针、手柄和主机；所述球囊导管包括外管、内管和球囊；所述外管套设在所述内管外，在所述内管与所述外管之间形成第一中空通道；所述第一中空通道为水冷循环通道；所述内管围合形成第二中空通道；所述球囊设置于所述外管的前端；所述球囊的内部空间与所述第一中空通道、所述第二中空通道相连通；所述第一中空通道上设置有进水口和出水口；所述第二中空通道的尾部端口处设置有电极针密封塞，用于插入所述电极针后密封阻断所述第二中空通道内的水从所述尾部端口流出；所述电极针可设置在所述球囊的内部空间与所述第二中空通道内；所述电极针的尾端与所述手柄连接；所述手柄通过连接线与所述主机连接；所述球囊的体积可调节。

2.如权利要求1所述的微波消融系统，其特征在于，所述球囊导管还包括传力件和伸缩件；所述球囊包括网架和覆盖在所述网架外侧的外层；所述网架通过所述传力件与所述伸缩件的第一端连接；所述伸缩件的第二端与所述手柄连接；调节所述伸缩件的长度能够调节所述网架的展开程度，从而调节所述球囊的体积。

3.如权利要求2所述的微波消融系统，其特征在于，所述球囊导管还包括位移传感器；所述位移传感器设置在所述伸缩件上，用于检测所述伸缩件的长度变化并传输给所述主机；所述主机根据该长度变化得出当前所述球囊的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。

4.如权利要求2所述的微波消融系统，其特征在于，所述网架为金属丝编织而成的可伸缩的金属丝球；所述传力件为金属丝编织而成的编织管。

5.如权利要求1或2所述的微波消融系统，其特征在于，所述球囊导管还包括彼此连接的拉力感应件和拉力传感器；所述拉力感应件紧贴在所述球囊的内壁；所述拉力传感器设置在球囊导管上，用于检测所述拉力感应件因所述球囊撑开产生的作用在所述拉力传感器上的拉力值，并传输给所述主机；所述主机根据该拉力值得出当前所述球囊的体积，并根据该体积输出对应的消融时间和功率。

6.如权利要求1所述的微波消融系统，其特征在于，还包括压力水泵；所述进水口与进水管连接，所述出水口与出水管连接；所述进水管连接至所述压力水泵；所述压力水泵通过连接线连接至所述主机；所述主机根据设置的压力控制所述压力水泵，从而控制泵入所述进水口的水量和流速。

7.如权利要求6所述的微波消融系统，其特征在于，通过调节所述球囊内的水量调节所述球囊的体积。

8.如权利要求6所述的微波消融系统，其特征在于，所述球囊上设置有温度传感器，用于检测所述球囊表面的温度并传输给所述主机；所述主机根据接收的温度反馈调节泵入所述进水口的水量和流速。

9.如权利要求1所述的微波消融系统，其特征在于，所述电极针包括电极针导管、导管堵头、微波天线、导管同轴电缆；所述导管堵头设置在所述电极针导管的前端；所述微波天线与所述导管同轴电缆连接，且均设置在所述电极针导管内；所述球囊导管与所述电极针导管均为柔性导管；所述微波天线呈螺旋状，且弯曲半径为2mm-5mm；所述电极针的辐射区长度为2mm-5mm。

10.如权利要求1所述的微波消融系统，其特征在于，所述主机包含微波发生器；所述主机内设置有高增益信号源，所述高增益信号源的5G频段最大输出功率为9dbm；所述主机内设置有两级功率放大器，所述两级功率放大器的末级输出功率最大值为100W。

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