RU139776U1

RU139776U1 - INSTALLATION FOR RADIO FREQUENCY ABLATION

Info

Publication number: RU139776U1
Application number: RU2012144452/14U
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Макаров
Original assignee: Закрытое акционерное общество Фирма "ТЕХНОСВЕТ"
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Установка для радиочастотной абляции, включающая в себя радиочастотный генератор, блок управления, насос и излучатель, из двух электродов, один из которых имеет большую площадь и крепится на поверхности тела пациента, а другой выполнен в виде вводимой в разрушаемую ткань полой металлической иглы со встроенным термодатчиком, покрытой диэлектриком с удаленной изоляцией на рабочей части конца иглы, которые подсоединены к генератору, отличающаяся тем, что к блоку управления подсоединен дополнительный игольчатый датчик температуры, вводимый в разрушаемую опухоль, вход генератора соединен с блоком управления через реле, а острие иглы изолировано от остальной части диэлектрической прокладкой.Installation for radiofrequency ablation, including a radio frequency generator, control unit, pump and emitter, of two electrodes, one of which has a large area and is mounted on the surface of the patient’s body, and the other is made in the form of a hollow metal needle inserted into the tissue to be destroyed with an integrated temperature sensor covered with a dielectric with removed insulation on the working part of the needle end, which are connected to the generator, characterized in that an additional needle temperature sensor is connected to the control unit, nt into a destructible tumor, the generator input is connected to the control unit via a relay, and the needle tip is isolated from the rest by a dielectric pad.

Description

Полезная модель относится к области медицины и ветеринарии, преимущественно к хирургии, и может быть использована для разрушения патологически измененных тканей тела человека и животных.The utility model relates to the field of medicine and veterinary medicine, mainly to surgery, and can be used to destroy pathologically altered tissues of the human and animal body.

В последнее время в онкологии возникла и интенсивно развивается малоинвазивная техника разрушения раковых опухолей за счет их нагрева до температуры коагуляции ткани и выше (см., например, Радиочастотная термоабляция опухоли печени/Долгушин Б.И. и др. // Под редакцией М.И. Давыдова - М.: Практическая медицина. - 2007. - 192 с).Recently, a minimally invasive technique for the destruction of cancerous tumors has arisen and is being intensively developed in oncology by heating them to tissue coagulation temperature and higher (see, for example, Radiofrequency thermal ablation of a liver tumor / Dolgushin B.I. et al. // Edited by M.I. Davydova - M.: Practical Medicine. - 2007. - 192 s).

Достигнуть избирательности процесса разрушения при такой технике позволяет подведение тепловой энергии непосредственно в область, пораженную патологическим процессом. Чаще всего для нагрева используется энергия радиочастотного диапазона. Зона некроза может достигать диаметра 2-3 см при радиочастотном нагреве и может увеличиваться за счет введения в опухоль сразу нескольких электродов (Radiofrequency ablation in the liver using two cooled-wet-electrodes in the bipolar mode / J.K. Han [et al.] // Eur. Radiol. - 2005 - Vol.15 - P.2163-2170). Время разрушения опухолей составляет не более 10-15 минут, а сама процедура может быть проведена в амбулаторных условиях без госпитализации больного. Это позволяет увеличить число пациентов, которым может быть оказана эффективная помощь и делает этот метод весьма на современном этапе развития медицины.To achieve the selectivity of the destruction process with this technique allows the supply of thermal energy directly to the area affected by the pathological process. Most often, radio frequency energy is used for heating. The necrosis zone can reach a diameter of 2-3 cm with radio-frequency heating and can increase due to the introduction of several electrodes into the tumor at once (Radiofrequency ablation in the liver using two cooled-wet-electrodes in the bipolar mode / JK Han [et al.] // Eur. Radiol. - 2005 - Vol. 15 - P.2163-2170). The tumor destruction time is not more than 10-15 minutes, and the procedure itself can be performed on an outpatient basis without hospitalization of the patient. This allows you to increase the number of patients who can be provided with effective care and makes this method very modern in the development of medicine.

На сегодняшний день установки для радиочастотного разрушения опухолей уже выпускаются рядом европейских и американских фирм и успешно применяются в зарубежной медицинской практике. Однако высокая стоимость таких установок является существенным недостатком. Высокая стоимость установок обусловлена тем, что процесс нагрева управляется за счет измерения текущего импеданса нагреваемой ткани и настройки режима высокочастотного генератора под измеряемый импеданс. Размеры получаемой зоны некроза ткани зачастую оказываются неудовлетворительными, что ведет к необходимости использования сложных «зонтичных» электродов, введения нескольких электродов одновременно, повышения мощности генератора и т.д.Today, installations for the radio-frequency destruction of tumors are already produced by a number of European and American companies and are successfully used in foreign medical practice. However, the high cost of such installations is a significant drawback. The high cost of the installations is due to the fact that the heating process is controlled by measuring the current impedance of the heated fabric and setting the high-frequency generator mode for the measured impedance. The sizes of the resulting tissue necrosis zone often turn out to be unsatisfactory, which leads to the need to use complex "umbrella" electrodes, introduce several electrodes at the same time, increase the generator power, etc.

Установка для разрушения опухолей (патент США №5342357) наиболее близка к предлагаемой. Она содержит генератор электромагнитной энергии и насос, входы которых соединены с выходами блока управления, причем выход генератора соединен с излучателем. Излучатель имеет канал, соединенный с выходом насоса, а также встроенный термодатчик, выход которого соединен с блоком управления. Главным недостатком этой установки является сложность схемы управления процессом нагрева разрушаемой опухоли, которая основана на измерении текущего значения импеданса и температуры опухоли и выбора соответствующего режима работы генератора. Это приводит к усложнению конструкции и, как следствие, к увеличению стоимости установки.Installation for the destruction of tumors (US patent No. 5342357) is closest to the proposed. It contains an electromagnetic energy generator and a pump, the inputs of which are connected to the outputs of the control unit, and the output of the generator is connected to the emitter. The emitter has a channel connected to the pump output, as well as a built-in thermal sensor, the output of which is connected to the control unit. The main disadvantage of this installation is the complexity of the control process for the destruction of the tumor, which is based on measuring the current value of the impedance and temperature of the tumor and choosing the appropriate mode of operation of the generator. This leads to a complication of the design and, as a consequence, to an increase in the cost of installation.

Основной задачей заявляемой полезной модели является упрощение схемы управления процессом нагрева за счет более точного измерения текущей температуры разрушаемой опухоли при помощи датчиков температуры, что позволяет увеличить объем разрушаемой опухолевой ткани.The main objective of the claimed utility model is to simplify the heating process control scheme by more accurately measuring the current temperature of the destroyed tumor using temperature sensors, which allows to increase the volume of destroyed tumor tissue.

Для этого предлагается установка для радиочастотной абляции, включающая в себя радиочастотный генератор, блок управления, насос и излучатель, из двух электродов, один из которых имеет большую площадь и крепится на поверхности тела пациента, а другой выполнен в виде вводимой в разрушаемую ткань полой металлической иглы со встроенным термодатчиком, покрытой диэлектриком с удаленной изоляцией на рабочей части конца иглы, которые подсоединены к генератору, отличающаяся тем, что к блоку управления подсоединен дополнительный игольчатый датчик температуры, вводимый в разрушаемую опухоль, вход генератора соединен с блоком управления через реле, а острие иглы изолировано от остальной части диэлектрической прокладкой.For this purpose, an installation for radiofrequency ablation is proposed, including a radiofrequency generator, a control unit, a pump and an emitter, of two electrodes, one of which has a large area and is mounted on the surface of the patient’s body, and the other is made in the form of a hollow metal needle inserted into the tissue to be destroyed with a built-in temperature sensor coated with a dielectric with removed insulation on the working part of the needle end, which are connected to the generator, characterized in that an additional needle sensor is connected to the control unit the temperature infrared introduced into the destructible tumor, the generator input is connected to the control unit via a relay, and the needle tip is isolated from the rest by a dielectric gasket.

Техническим результатом предлагаемой конструкции установки является упрощение схемы управления процессом нагрева за счет более точного измерения текущей температуры разрушаемой опухоли при помощи датчиков температуры, что позволяет увеличить объем разрушаемой опухолевой ткани.The technical result of the proposed installation design is to simplify the control process of the heating process by more accurately measuring the current temperature of the destroyed tumor using temperature sensors, which allows to increase the volume of destroyed tumor tissue.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью фиг.1, на которой представлена блок-схема предлагаемой установки. Установка включает в себя генератор электромагнитной энергии (1) и насос (2), входы которых соединены с выходами блока управления (3), причем соединение генератора осуществляется через реле (4).The essence of the proposed utility model is illustrated using figure 1, which presents a block diagram of the proposed installation. The installation includes an electromagnetic energy generator (1) and a pump (2), the inputs of which are connected to the outputs of the control unit (3), and the generator is connected via a relay (4).

К выходу генератора подключен излучатель (5). Оно состоит из электрода с большой площадью (6), закрепляемого на поверхности тела пациента, и полого игольчатого электрода (7), вводимого в разрушаемую опухолевую ткань (8). В опухоль также введен игольчатый термодатчик (9), подключенный на вход блока управления. Игольчатый электрод с помощью штуцера (10) соединен с выходами генератора и насоса.A radiator (5) is connected to the output of the generator. It consists of an electrode with a large area (6), fixed on the surface of the patient’s body, and a hollow needle electrode (7) inserted into the destroyed tumor tissue (8). A needle temperature sensor (9) connected to the input of the control unit is also introduced into the tumor. The needle electrode is connected to the outputs of the generator and pump using a fitting (10).

На фиг.2 показано схематическое изображение игольчатого электрода. Электрод (7) выполнен в виде покрытой диэлектриком полой металлической иглы. В стенке иглы вблизи острия (12) имеются отверстия (13) для подачи лекарственных растворов в разрушаемую опухолевую ткань. Острие иглы не имеет диэлектрического покрытия и электрически изолировано от остальной части иглы диэлектрическим уплотнителем (14). Острие иглы может быть также выполнено целиком из диэлектрического материала. В полости иглы размещен термодатчик (15). Игла подсоединена через тройник (16) к держателю электрода (17) и выходу насоса.Figure 2 shows a schematic illustration of a needle electrode. The electrode (7) is made in the form of a hollow metal needle coated with a dielectric. In the wall of the needle near the tip (12) there are holes (13) for supplying drug solutions to the destructible tumor tissue. The needle tip has no dielectric coating and is electrically isolated from the rest of the needle by a dielectric sealant (14). The needle tip can also be made entirely of dielectric material. A temperature sensor (15) is placed in the cavity of the needle. The needle is connected via a tee (16) to the electrode holder (17) and the pump outlet.

Устройство работает следующим образом. Нейтральный электрод (6) крепится на поверхности тела пациента. Под контролем ультразвукового сканера, не показанного на фиг.1, игольчатый электрод (7) и термодатчик (9) вводятся в разрушаемую ткань (8). Включается насос (2), подающий лекарственный раствор через иглу в опухоль, а затем генератор (1). Сигналы с электрода (7) и термодатчика (9) поступают на блок управления, где сравниваются с заданными значениями и в случае превышения температуры блок отключает подачу напряжения на генератор (1) с помощью реле (4).The device operates as follows. The neutral electrode (6) is attached to the surface of the patient's body. Under the control of an ultrasound scanner not shown in FIG. 1, a needle electrode (7) and a temperature sensor (9) are inserted into the tissue being destroyed (8). The pump (2) is turned on, feeding the drug solution through a needle into the tumor, and then the generator (1). The signals from the electrode (7) and the temperature sensor (9) are sent to the control unit, where they are compared with the set values and, in case of excess of temperature, the unit turns off the voltage supply to the generator (1) using the relay (4).

Управление процессом нагрева по температуре позволяет реализовать режимы поддержания постоянной температуры в любой точке опухоли и упрощает конструкцию устройства генератора, что в конечном итоге снижает стоимость устройства.Control of the heating process by temperature allows you to implement modes of maintaining a constant temperature at any point in the tumor and simplifies the design of the generator device, which ultimately reduces the cost of the device.

Изоляция острия иглы с помощью диэлектрического уплотнителя позволяет избежать завышения температуры при измерениях из-за перегрева и обугливания опухолевой ткани вблизи острия из-за концентрации тока на его кромках, наблюдающегося при использовании конструкций, имеющих гальваническую связь острия и корпуса иглы, что способствует более адекватному процессу управления нагревом опухоли и увеличению объема разрушаемой ткани.Insulation of the tip of the needle with a dielectric sealant avoids overstating the temperature during measurements due to overheating and carbonization of the tumor tissue near the tip due to the concentration of current on its edges, which is observed when using structures having a galvanic connection between the tip and the needle body, which contributes to a more adequate process control the heating of the tumor and the increase in the volume of destroyed tissue.

Установка была опробована в отделении микрохирургии МНИОИ им. П.А. Герцена на больном В., 21 года, находящемся там на лечении с диагнозом: фибрилярная липома теменной части головы. По данным компьютерной томографии в левой части теменной области определяется массивное опухолевое образование размерами 5×6 см. Больному проведен сеанс разрушения опухоли предлагаемым устройством. После предварительного местного обезболивания, под ультразвуковым контролем, в опухоль ввели игольчатый электрод с одновременной подачей физиологического раствора со скоростью 1 мл/мин. На верхней части спины был закреплен плоский электрод с большой поверхностью. Мощность радиочастотного генератора регулировалась по показаниям термодатчика в пределах 100-102°C. Длительность процедуры составила 20 мин. При обследовании через 5 месяцев после проведения процедуры отмечается значительное уменьшение опухоли в объеме и отсутствие признаков продолжения ее роста.The installation was tested in the Department of Microsurgery MNIII them. P.A. Herzen on patient V., 21 years old, who is being treated there with a diagnosis of fibrillar lipoma of the parietal part of the head. According to computed tomography in the left part of the parietal region, a massive tumor formation 5 × 6 cm in size is determined. The patient underwent a tumor destruction session with the proposed device. After preliminary local anesthesia, under ultrasound control, a needle electrode was introduced into the tumor with simultaneous delivery of physiological saline at a rate of 1 ml / min. A flat electrode with a large surface was fixed on the upper back. The power of the radio-frequency generator was regulated according to the readings of the temperature sensor in the range of 100-102 ° C. The duration of the procedure was 20 minutes. When examined 5 months after the procedure, a significant decrease in the volume of the tumor and the absence of signs of continued growth are noted.

Таким образом, испытания показали возможность эффективной работы установки для разрушения опухолей с упрощенной схемой управления процессом нагрева, что дает возможность снизить затраты на создание подобного типа устройств.Thus, the tests showed the possibility of efficient operation of the tumor destruction apparatus with a simplified heating process control scheme, which makes it possible to reduce the costs of creating such a type of device.

Claims

A device for radiofrequency ablation, which includes a radiofrequency generator, a control unit, a pump and a radiator, of two electrodes, one of which has a large area and is mounted on the surface of the patient’s body, and the other is made in the form of a hollow metal needle inserted into the tissue to be destroyed with an integrated temperature sensor covered with a dielectric with removed insulation on the working part of the needle end, which are connected to the generator, characterized in that an additional needle temperature sensor is connected to the control unit, nt into a destructible tumor, the generator input is connected to the control unit via a relay, and the needle tip is isolated from the rest by a dielectric pad.