CN219480318U - 一种电冷结合的消融装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电冷结合的消融装置，包括至少两个电极，全部置入人体消融组织，同于实现电消融，至少一个冷冻探针，至少部分的置入人体拟消融组织，用于实现冷冻消融，控制系统，用于控制消融装置的工作状态，及检测消融过程中的消融参数，至少包括：冷冻消融模块，与所述冷冻探针连接，用于输送冷能，电消融模块，与所述电极电连接，用于在冷冻消融前向电极输送电能，和/或在冷冻消融时向电极输送电能进行电消融，和/或在冷冻消融后向电极输送电能，以及阻抗测量模块、温度控制模块、电极控制模块、R波检测模块等，通过调整电消融和冷冻消融的结合使消融效果更好，且，电极可以设置在冷冻探针上，一针即实现电和冷消融，减少穿刺伤害。

Description

一种电冷结合的消融装置

技术领域

本发明属于肿瘤消融的医疗装备技术领域，具体涉及一种电冷结合的消融装置。

背景技术

消融是目前在肿瘤治疗领域对患者影响最小的一种肿瘤治疗方法，当前在医疗领域被广泛使用的消融方式有射频消融、微波消融、冷冻消融等，区别于传统的手术方式，消融能通过消融针以微创的形式直达患者病灶区域，通过电能、热能、冷能等多种形式的能量直接杀死肿瘤细胞从而实现肿瘤的去除，但痛点在于单一的消融方式存在对肿瘤细胞的消融不够彻底，消融的时间过长或次数过多，消融过程中容易导致肿瘤细胞的迁移等问题，从而导致对肿瘤的消融不彻底，患者有复发的可能，因此本领域人员在现有的消融技术上做了更进一步的优化，如专利201811632082 .6所述的一种电消融和冷消融结合的技术方案，通过叠加两种消融方式以节省消融时间，促进消融效果，但电消融和冷消融的结合仍存在一定的技术问题，如电和冷的结合方式、工作过程中的监控及调整、消融后的针道处理、消融针的腐蚀等都会对消融效果产生影响，因此，如何在电冷消融结合的基础上进一步提高消融效果成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有的技术问题，本发明提出一种电冷结合的消融装置，以冷冻消融为中心，在冷冻消融之前和/或之时和/或之后施加电消融，同时检测冷冻消融时的温度变化，以及电消融过程中的电阻变化，使消融状态更加可控，消融效果更好。

为达到上述目的，本发明提供了一种电冷结合的消融装置，其特征在于，包括：

至少两个电极，全部置入人体拟消融组织，同于传导电能以电消融组织；

至少一个冷冻探针，用于传导冷能以冷冻消融拟消融组织,所述冷冻探针至少包括消融区和非消融区，所述消融区全部置入人体拟消融组织，所述消融区导电导热，所述消融区冷冻消融时形成一结冰体，所述结冰体导电，所述非消融区至少部分置入人体拟消融组织,所述非消融区绝热且绝缘

控制系统，用于控制消融装置的工作状态，及检测消融过程中的消融参数，至少包括：冷冻消融模块，与所述冷冻探针连接，用于向冷冻探针输送冷能进行冷冻消融；

电消融模块，与所述电极电连接，用于在冷冻消融前向电极输送电能，和/或在冷冻消融时向电极输送电能进行电消融，和/或在冷冻消融后向电极输送电能；

阻抗测量模块，用于实时检测消融过程中的阻抗变化以设定和调整消融的参数；

温度控制模块，用于检测消融过程中的温度变化以控制和监控冷冻和电消融的程度；

电极控制模块，用于选择参与电消融的电极及确定各个电极的极性及对电极分组消融。

进一步的，所述非消融区为不锈钢或钛合金材质，所述非消融区外壁覆盖电绝缘材料或涂层；所述消融区设为阴极，在消融过程中不会被腐蚀。

更进一步的，所述非消融区设有一电极区，所述电极区与所述消融区间隔和绝缘，所述电极区全部置入人体拟消融组织。

更进一步的，所述非消融区设有一电极区，所述电极区与所述消融区间隔和绝缘，所述电极区全部置入人体拟消融组织。

进一步的，所述冷冻探针外壁套接一绝缘外套管，所述外套管与冷冻探针紧密配合，可沿冷冻探针外表移动以调控拟消融区域的范围。

更进一步的，所述外套管的表面设有一电极件，所述电极件全部置入人体拟消融组织，所述电极件为防腐蚀材质，如铂或铂合金、钛或钛合金、石墨或石墨烯类物质、金属掺杂导电涂层。

更近一步的，所述电极件为腐蚀产物具有生物相容性的材质，如钛或钛合金、铁合金、金属掺杂导电涂层。

进一步的，所述控制系统还包括一R波同步模块，用于控制所述电消融模块的能量输出在R波不应期内。

进一步的，所述电消融模块为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融前向电极输送电能进行在先电消融，所述在先电消融用于栓塞消融区域的血管，以降低血液流动、增强冷冻消融效果。

进一步的，所述电消融模块为电脉冲发生器或电化学发生器，在冷冻消融时向电极输送电能进行电消融。

更进一步的，所述电消融模块为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融后向电极输送电能进行在后电消融，所述在后电消融用于消融区域的创后凝血。

进一步的，所述控制系统还包括显示控制模块，用于系统控制指令的输入和反馈结果的显示；电源模块，用于为整个系统提供电能。

本发明的有益效果在于，工作状态时，先通过电消融栓塞消融区域的血管，以降低血液流动，从而更有利于冷冻消融的效果，当冷冻消融形成结冰体的同时按照R波的不应期进行电消融，在冷冻消融和电消融的结合下使肿瘤细胞快速凋亡，完成消融后可再次进行电消融，以对针道进行消杀，防止电解物或肿瘤组织附着在良性组织上滋生或造成感染；另外，在消融的过程中对冷能和电能的把控也十分重要，冰一般在-21℃及以下温度会变成绝缘体，则无法进行电消融，因此在冷冻消融过程中温度控制模块在实时的监控温度的变化以确保电冷消融配合的工作状态，电消融过程中电极间的区域为消融区域，消融区域的阻值过大或过小都会影响消融的效果，因此在电消融过程中阻抗测量模块可以通过检测或监测消融组织的阻值的大小对电极的位置进行调整，从而更好的进行电消融；再者，电极可以搭载在冷冻探针上，从而使一根冷冻探针同时实现冷冻消融和电消融，减少了布针的数量和对患者造成的创口，对于较小的肿瘤或较敏感部位的肿瘤消融也比较友好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种电冷结合的消融装置的系统示意图；

图2为本发明一种电冷结合的消融装置的应用示意图；

图3为本发明一种电冷结合的消融装置的冷冻探针示意图；

图4为本发明一种电冷结合的消融装置的调控构件图；

图5为本发明一种电冷结合的消融装置的过程示意图；

图6为本发明一种电冷结合的消融装置的调控构件的调整示意图；

图7为本发明一种电冷结合的消融装置的电能触发信号图；

图8为本发明一种电冷结合的消融装置的又一应用示意图；

图9为本发明一种电冷结合的消融装置的电极设置方案图；

图10为本发明一种电冷结合的消融装置的消融电阻图。

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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1-10所示，本发明提出一种电冷结合的消融装置，其特征在于，包括：至少两个电极110，全部置入人体拟消融组织210，用于传导电能使拟消融组织2电消融，所述电极110之间形成一消融电阻（R）。

至少一个冷冻探针111，至少部分的置入人体拟消融组织210，用于传导冷能使拟消融组织冷冻消融；如图3所示，所述冷冻探针111至少包括消融区1111和非消融区1110，如图2所示，所述消融区1111全部置入人体拟消融组织210，所述消融区1111冷冻消融时形成一结冰体220，所述结冰体220导电，所述非消融区1110至少部分置入人体拟消融组织210。所述非消融区1110为不锈钢或钛合金材质，所述非消融区1110外壁覆盖电绝缘材料或涂层；所述消融区1111为不锈钢或钛合金材质，所述消融1111导电导热，设为阴极，在消融过程中不会被腐蚀。

需要说明的是，所述冷冻探针通常为一具有导电性质的金属材质，所以如图3（A）所示所述冷冻探针的消融区1111可以作为一个电极与电消融模块102直接连接，用于进行电消融，即一个导电的冷冻探针的消融区1111和一个电极110可形成完整的电回路。

如图3（B）所示,在一具体实施中，所述非消融区1111设有一电极区1112，所述电极区1112与所述消融区1110间隔和绝缘，所述电极区1112为电消融电极并与所述电消融模块102相连，所述电极区1112置入人体拟消融组织210。

需要说明的是，电消融过程中一般在阳极会产生大量的电解产物，这些电解产物会严重的腐蚀电极，一般而言，为保护电极不受腐蚀，通常电极的材质会选择耐腐蚀的材质，或将其设定为阴极。

需要进一步说明的是，电极110也存在消融区和非消融区，所述非消融区外壁覆盖电绝缘材料或涂层，所以电极110指代可以导电的消融区。

工作过程中，冷冻探针111的消融区1111作为阴极，电极区1112作为阳极，即冷冻探针111同时搭载了极性不同的两个电极，则可以实现一个冷冻探针111同时实现电消融和冷冻消融的效果，需要说明的是，用户选定的电消融方式也可以不区分电极的极性，即消融区1111和电极区1112不区分阴阳极，如用户选定的电消融方式为脉冲消融、TTF电场消融等。

如图4（A）所示，在一具体实施中，所述冷冻探针111外壁套接一绝缘外套管1113，所述外套管1113与冷冻探针111紧密配合，可沿冷冻探针111外表移动以调控拟消融区域的范围。如图4（B）所示所述外套管1113的外表设有一电极件1114，所述电极件1114置入人体拟消融组织210。

在一具体实施例中，所述电极件1114为防腐蚀的材质，如铂或铂合金、钛或钛合金、石墨或石墨烯类物质、导电涂层。需要说明的是，当所述电极件1114为阳极时，不会发生腐蚀。

在另一具体实施例中，所述电极件为腐蚀产物具有生物相容性的材质，如钛或钛合金、铁合金、金属掺杂导电涂层。需要说明的是，当所述电极件1114为阳极时，会发生腐蚀，但其腐蚀产物具有生物相容性，对人体组织不会造成次生伤害，且其能使消融更加彻底。

工作过程中，冷冻探针111的消融区1111可以作为阴极，外套管1113上的电极件1114可以作为阳极，则可以实现一个搭载外套管1113的冷冻探针111同时实现电消融和冷冻消融的效果，另外，如图6所示，外套管1113是可调的，外套管1113调节的过程中电极件1114也发生了移动，及电极件1114和消融区1111之间的消融电阻（R）发生了变化，消融的范围也发生了变化。

当调控构件移动时，冷冻探针111的冷冻消融范围也发生变化，如图6所示，工作时，外套管1113处于图A的位置，其消融区1111为消融的范围，用户根据实际需要可以将外套管1113调节至图B的位置，以减小消融区1111的消融范围，或者，将外套管1113调节至图C的位置，以增大消融区1111的消融范围。

控制系统10，用于控制消融装置的工作状态，及检测消融过程中的消融参数，至少包括：冷冻消融模块101，与所述冷冻探针111连接，用于向冷冻探针111输送冷能进行冷冻消融。

需要说明的是，区别于传统的冷冻消融方式，本发明的冷冻消融是为了使人体组织液中的盐份在冷冻的过程中形成盐道，从而使冷冻部分具有更好的导电性，实现这一技术的关键在于对冷冻温度的把握，传统冷冻消融采用氮气、氩气等制冷方式，其制冷温度通常在（-40℃）及以下，这一温度下形成的冷冻冰球是绝缘的，无法满足本发明的要求，一般而言本发明的冷冻消融温度在（-21℃），所以降低了对制冷方式的要求，液态二氧化碳、氟氯昂、电子半导体等制冷方式均可。

电消融模块102，与所述电极110电连接，用于在冷冻消融前向电极110输送电能，和/或在冷冻消融时向电极110输送电能进行电消融，和/或在冷冻消融后向电极110输送电能。

如图5（A）所示，所述电消融模块102为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融前向电极110输送电能进行在先电消融，所述在先电消融用于栓塞消融区域的血管，以降低血液流动、增强冷冻消融效果。需要进一步说明的是，冷冻消融过程中受人体血液流动等热量传导因素的影响，在冷冻温度较高时（-21℃及以上）结冰体220的形成难度比较大或者形成的结冰体220体积较小，影响消融的效果，因此通过本发明通过在先电消融的方式使消融区域的血管发生栓塞，减少热量的损失，利于形成体积更大的结冰体220。

如图5（B）所示，所述电消融模块102为电脉冲发生器或电化学发生器，在冷冻消融时向电极110输送电能进行电消融，消融的范围为结冰体220。

如图5（C）所示，所述电消融模块102为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融后向电极输送电能进行在后电消融，所述在后电消融用于消融区域的创后凝血。需要进一步说明的是，由于消融过程会产生一定的创口，为防止消融后电极110撤出消融区域后造成消融区域出血，或电极110的撤出使消融区域的电解产物或未完全消融的细胞附着在电极110上，在电极110的撤出过程中对人体良性组织造成感染，所以，在完成电消融和冷冻消融之后，进行在后电消融，以便于创后凝血。

阻抗测量模块103，用于实时检测消融过程中的阻抗变化以设定和调整消融的参数；所述阻抗测量模块103可以实时测定组织消融电阻（R）的值，以及，通过调整所述电极110的位置可以实时改变组织消融电阻（R）的值。

需要说明的是，电消融过程中在电极之间会形成一消融电场，消融电场中阻抗最低的电场线分担最多的电势差，因此为确保消融的效果，则要保证电极间的消融电阻（R）既不能过大也不能过小，所以通过实时的监控消融电阻（R）可以判断消融的状态。通过调整电极110的位置可以改变消融电阻（R）的值，以影响消融效果。

温度控制模块104，用于检测消融过程中的温度变化以控制和监控冷冻和电消融的程度。

电极控制模块105，用于选择参与电消融的电极及确定各个电极的极性及对电极分组消融。

在一具体实施例中，所述控制系统10还包括一R波同步模块106，用于控制所述电消融模块102的能量输出在R波不应期内。

如图7所示，所述R波同步模块106控制电消融模块102在R波不应期内触发电信号以传导电消融的能量。

在一具体实施例中，所述控制系统10还包括显示控制模块107，用于系统控制指令的输入和反馈结果的显示；电源模块108，用于为整个系统提供电能。

如图8所示，在一具体实施例中包括三个电极，其中冷冻探针111具有冷冻功能，电极110-1和电极110-2仅具有导电功能，电消融模块102连接三个电极进行消融，消融过程中冷冻探针111的极性设置方案如图9方案所示，在方案①中，冷冻探针111不通电仅作为冷冻使用，电极110-1作为阳极，电极110-2作为阴极，消融过程如图10（A）所示，电极110-1和电极110-2的消融电阻为R，在电极110-1形成的结冰体120中进行消融；在方案②中，冷冻探针111为阳极，电极110-1为阴极，电极110-2为阴极，即在本方案中一个阳极搭配两个阴极，消融过程如图10（B）所示，冷冻探针111和电极110-1间形成一消融电阻R1，电极110-1和电极110-2间形成一消融电阻R2，其消融过程仍在结冰体220中。

如图10（C）所示，在一具体实施例中，存在阳性电极110-1和11-4，阴性电极110-1和11-3，其中，电极110-1和电极110-1间形成一消融电阻R1，电极110-2和电极110-4间形成一消融电阻R2。

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申请。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释显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请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性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电冷结合的消融装置，其特征在于，包括：

至少两个电极，全部置入人体拟消融组织，同于传导电能以电消融组织；

至少一个冷冻探针，用于传导冷能以冷冻消融拟消融组织,所述冷冻探针至少包括消融区和非消融区，所述消融区全部置入人体拟消融组织，所述消融区导电导热，所述消融区冷冻消融时形成一结冰体，所述结冰体导电，所述非消融区至少部分置入人体拟消融组织,所述非消融区绝热且绝缘；

控制系统，用于控制消融装置的工作状态，及检测消融过程中的消融参数，至少包括：

冷冻消融模块，与所述冷冻探针连接，用于向冷冻探针输送冷能进行冷冻消融；

电消融模块，与所述电极电连接，用于在冷冻消融前向电极输送电能，和/或在冷冻消融时向电极输送电能进行电消融，和/或在冷冻消融后向电极输送电能；

阻抗测量模块，用于实时检测消融过程中的阻抗变化以设定和调整消融的参数；

温度控制模块，用于检测消融过程中的温度变化以控制和监控冷冻和电消融的程度；

电极控制模块，用于选择参与电消融的电极及确定各个电极的极性及对电极分组消融。

2.根据权利要求1所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于,所述非消融区为不锈钢或钛合金材质，所述非消融区外壁覆盖电绝缘材料或涂层；所述消融区设为阴极，在消融过程中不会被腐蚀。

3.根据权利要求1或2所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述非消融区设有一电极区，所述电极区与所述消融区间隔和绝缘，所述电极区全部置入人体拟消融组织。

4.根据权利要求1所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述冷冻探针外壁套接一绝缘外套管，所述外套管与冷冻探针紧密配合，可沿冷冻探针外表移动以调控拟消融区域的范围。

5.根据权利要求4所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述外套管的表面设有一电极件，所述电极件全部置入人体拟消融组织，所述电极件为防腐蚀材质，如铂或铂合金、钛或钛合金、石墨或石墨烯类物质、金属掺杂导电涂层。

6.根据权利要求4所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于,所述电极件为腐蚀产物具有生物相容性的材质，如钛或钛合金、铁合金、金属掺杂导电涂层。

7.根据权利要求1所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述控制系统还包括一R波同步模块，用于控制所述电消融模块的能量输出在R波不应期内。

8.根据权利要求1所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述电消融模块为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融前向电极输送电能进行在先电消融，所述在先电消融用于栓塞消融区域的血管，以降低血液流动、增强冷冻消融效果。

9.根据权利要求1或8所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述电消融模块为电脉冲发生器或电化学发生器，在冷冻消融时向电极输送电能进行电消融。

10.根据权利要求8所述的一种电冷结合的消融装置，其特征在于，所述电消融模块为电脉冲发生器，所述电脉冲发生器在冷冻消融后向电极输送电能进行在后电消融，所述在后电消融用于消融区域的创后凝血。