本技術實施例涉及醫(yī)療器械,尤其涉及一種適用于柔性消融導管的多模態(tài)消融系統(tǒng)。
背景技術:
1、惡性腫瘤的發(fā)病率逐年提高,對人類健康的威脅越來越大,傳統(tǒng)的治療方法如外科手術、放療、化療等技術也日趨成熟,但它們都不可避免地會對機體正常功能造成不同程度的損傷,且治療的成功率仍有待提高。隨著科學技術的發(fā)展,特別是醫(yī)學影像技術如核磁共振成像、超聲成像等的進步,腫瘤的微創(chuàng)消融治療,尤其是低溫冷凍消融有了長足的發(fā)展,正越來越受歡迎。
2、目前市面上的冷凍消融設備主要基于兩種原理,一種是基于氣體節(jié)流效應即焦耳湯普遜原理:高壓常溫氣體如氮氣、氬氣等,通過節(jié)流膨脹后溫度降低實現(xiàn)冷凍。對于該類型的冷凍設備,通??梢酝ㄟ^比例閥實現(xiàn)氣體流量的無級調節(jié),從而實現(xiàn)冷凍功率的連續(xù)調節(jié)。另外一種類型則是通過低溫制冷劑如液氮,蒸發(fā)吸熱帶走人體組織的熱量。對于該類型的冷凍設備,由于輸送的是低溫冷凍介質如液氮等,市面上暫無在極低溫條件下使用的比例閥,因此無法直接對此類冷凍模式實現(xiàn)無級調節(jié)。
3、海杰亞已授權專利申請?zhí)?01922147498.5公開了一種基于上述低溫工質制冷原理的制冷系統(tǒng),然而該系統(tǒng)并沒有冷凍功率調節(jié)的功能。在專利申請?zhí)?02010328682.4通過控制液氮通道中低溫電磁閥的開合比例即占空比,來控制單位時間內流經(jīng)消融針的液氮流量,從而實現(xiàn)不同冷凍功率的控制。然而此控制方式并非對液氮流量實現(xiàn)連續(xù)調節(jié),因此無法實現(xiàn)冷凍功率的連續(xù)調節(jié)。此外,上述控制方式無法實現(xiàn)對消融針冷凍邊界溫度(目標消融針溫度t2)的精準控制,消融針溫度始終處于上下波動狀態(tài)。
4、因此,亟需一種對冷凍功率和冷凍邊界溫度能夠連續(xù)精準調節(jié)的消融系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,本技術提供一種適用于柔性消融導管的多模態(tài)消融系統(tǒng),以克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。
2、本技術實施例提供一種多模態(tài)消融系統(tǒng),該多模態(tài)消融系統(tǒng)包括:介質存儲裝置,用于存儲液態(tài)介質;消融針,其包括柔性管路、進氣通道、回氣通道以及連接于該柔性管路的遠端的針頭,該回氣通道周向環(huán)繞該進氣通道且該回氣通道與該進氣通道相互連通,該回氣通道與該柔性管路之間形成腔體;換熱模塊,其設有換熱器,該換熱器與該回氣通道連通,以將該回氣通道中輸送的液體介質轉換為氣體介質;控制模塊,其分別與該消融針和該換熱模塊電氣連接,該控制模塊獲取該消融針的溫度,并控制自該換熱模塊流出的該氣體介質的流量q2。
3、可選地,該進氣通道包括第一進氣管路、該回氣通道包括第一回氣管路,該第一進氣管路與該針頭連接,且該第一進氣管路設有排氣孔;冷凍介質經(jīng)由該排氣孔自該第一進氣管路進入該第一回氣管路。
4、可選地,該多模態(tài)消融系統(tǒng)還包括與該針頭連接的真空轉接結構,該真空轉接結構設有:真空形成室,其與該腔體連通;回氣轉接室,其與該第一回氣管路連通。
5、可選地,該多模態(tài)消融系統(tǒng)還包括與該第一進氣管路連通的第二進氣管路,該真空形成室和該回氣轉接室分別連接真空管路、該第二進氣管路和第二回氣管路,且該第二回氣管路與該第二進氣管路相互獨立地設于該真空管路。
6、可選地,該真空轉接結構的近端設有底座,該底座分別與該真空形成室和該回氣轉接室連接,且該真空管路、該第二回氣管路與該第二進氣管路分別經(jīng)由該底座與該真空形成室、該回氣轉接室和該第一進氣管路連通。
7、可選地,該真空管路、該第二回氣管路的至少其中一者通過設于該底座的轉接管路分別與該真空形成室和/或該回氣轉接室連通。
8、可選地,該真空管路、該第二回氣管路與該第二進氣管路的近端連接快接接頭,該快接接頭連接冷凍介質輸出裝置和冷凍介質回收裝置,該真空管路連接該真空形成裝置。
9、可選地,該多模態(tài)消融系統(tǒng)還包括真空處理模塊:控制單元,該控制單元與該真空形成裝置電氣連接,當該控制單元收到啟動指令后啟動該真空形成裝置;檢測單元,其分別與該控制單元和該真空管路或該腔體連接,該檢測單元用于檢測該真空管路或該腔體中的真空度,當檢測到真空度達到設定值后,該檢測單元向該控制單元發(fā)送信號,控制單元控制冷凍介質進入該第一進氣管路進行冷凍消融。
10、可選地,冷凍消融達到設定時長后,該控制單元控制該多模態(tài)消融系統(tǒng)自動進行射頻消融。
11、可選地,該換熱模塊還包括第一比例閥,該第一比例閥與該換熱器連接,該控制模塊經(jīng)該第一比例閥控制該氣體介質的流量q2。
12、可選地,該控制模塊根據(jù)消融針的溫度t與目標溫度t2的差值△t,對該氣體介質的流量q2進行調節(jié),使消融針的溫度t趨于目標溫度t2。
13、可選地,氣體介質的流量q2與目標溫度t2之間的關系大致符合經(jīng)驗公式:t2=a1-a2*a3^q2,其中a1、a2、a3為常數(shù)。
14、可選地,該換熱器分別與第二比例閥和該氣體管道連接,該第二比例閥用于控制來自該氣體管道的氣體介質的流量。
15、可選地,該進液模塊還包括第一電磁閥,該第一電磁閥與該氣液分離裝置連接,該控制模塊與該第一電磁閥電氣連接,用于控制該介質存儲裝置中的液態(tài)介質流入該氣液分離裝置。
16、可選地,該第一電磁閥與該介質存儲裝置之間設有液體介質使用閥。
17、可選地,該多模態(tài)消融系統(tǒng)還包括復溫模塊,其包括溫控裝置和與該溫控裝置連接的第二電磁閥,該溫控裝置通過管路與該消融針的該進氣通道連通,該第二電磁閥與該介質存儲裝置之間設有氣體介質使用閥。
18、可選地,該消融針還設有柔性管路、針頭和熱電偶線,該回氣通道周向環(huán)繞該進氣通道,該回氣通道與該柔性管路之間形成腔體,該熱電偶線穿過該回氣通道并進入該針頭的至少一部分,該熱電偶線與該控制裝置電氣連接,用于將該消融針的當前溫度t傳輸至該控制裝置。
19、可選地,該氣液分離裝置包括內套管和外套管,其中,該內套管的管壁上間隔分布數(shù)個通孔,用于分離氣體介質和液體介質。
20、由以上技術方案可見,本技術實施例的多模態(tài)消融系統(tǒng)克服了探針的金屬硬桿無法彎曲隨自然腔道進入,只能通過針頭穿刺進入的技術問題。避免了皮膚由于被穿刺而出現(xiàn)的損傷、出血等狀況。
21、另外,腔體、第一回氣管路和第一進氣管路由管路的同心結構轉換為并列的管狀結構,從而各個氣路分開互不干涉,可實現(xiàn)高真空度的形成。通過真空轉接結構將腔體拓展到空間較大的真空形成室,從而在真空管路與真空形成室的內部實現(xiàn)抽真空技術。
22、另外,現(xiàn)有技術由于無法連續(xù)控制液態(tài)介質的流量,因此在對患者進行腫瘤的冷凍消融時只能在腫瘤處形成尺寸固定的冰球。而本技術實施例的多模態(tài)消融系統(tǒng)通過將流經(jīng)消融針的液態(tài)介質完全氣化為常溫氣體后,采用第一比例閥實現(xiàn)對液態(tài)介質流量的連續(xù)控制,同時也實現(xiàn)了介質制冷功率的連續(xù)調節(jié)和對消融針溫度的精準控制,由此可以在對患者進行腫瘤的冷凍消融時可以根據(jù)需要形成不同尺寸的冰球,從而對于不同大小的腫瘤,可通過調節(jié)液態(tài)介質的流量或消融針的溫度使冷凍范圍與腫瘤尺寸一致。另一方面,對于一些重要臟器邊緣的腫瘤,也可以通過調節(jié)液態(tài)介質的流量或消融針的溫度使冷凍消融操作不會損傷重要臟器。