CN200942123Y

CN200942123Y - 用于射频消融治疗的射频产生及控制装置

Info

Publication number: CN200942123Y
Application number: CN 200620040646
Authority: CN
Inventors: 秦杰; 高久富; 古文忠
Original assignee: MEDSPHERE INTERNATIONAL (SHANGHAI) CO Ltd
Current assignee: MEDSPHERE INTERNATIONAL (SHANGHAI) CO Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2016-03-30

Abstract

本实用新型属医疗器械技术领域，具体为一种用于射频消融治疗的射频产生及控制装置。该装置由射频产生单元、温度感测单元、阻抗量测单元、计时器和使用者界面组成。其中，使用者设定操作参数后，本装置则可依设定的参数输出射频能量，所测温度可用以监测及控制输出射频能量，所测阻抗可用来控制输出射频功率，计时器则可控制消融治疗的时间。在治疗手术中，本装置可准确的监测消融治疗的输出参数，安全的消融肿瘤组织，可缩短治疗时间，提高治疗效果。

Description

用于射频消融治疗的射频产生及控制装置

技术领域

本实用新型属医疗器械技术领域，具体涉及一种用于微创伤治疗人体软性组织(包括肿瘤)的射频消融的能量传递及输出设备。

技术背景

关于热能治疗肿瘤的最早报道是早期埃及人和希腊人用热烙术治疗体表肿物的记载。一般来说，根据不同组织类型和具体情况，热能导致细胞损害需要的时间从3至50小时不等，当温度升高至大于42℃时，导致细胞损害所需要的时间呈指数下降。例如，当温度达到46℃时需要8分钟杀死肿瘤细胞，而当温度达到51℃时只需要2分钟就可以杀死肿瘤细胞。当温度超过60℃时，细胞内蛋白质变性，双脂质膜融化，细胞死亡不可避免。研究表明，新生的肿瘤血管存在一定的生理调节缺陷，对低温的耐受性强于正常细胞，而对高温的耐受性较正常组织差。

近年来射频产生热能致组织坏死越来越成为研究与临床应用的热点。在应用射频消融治疗时，探针尖端的高频交流电射入探针周围组织，组织中的离子也就随着电流方向的改变而改变，从而摩擦生热，当组织的温度超过60℃时，细胞死亡，在探针周围出现区域性组织坏死。标准的射频治疗技术可使局部组织温度超过100℃，使目标组织及周围的组织发生凝固性坏死。

随着能量消融技术的不断进步，射频消融治疗的射频产生及控制装置逐渐衍生发展出更精确的各种参数的监测及控制方法。近年来，随着能量消融技术临床应用范围的逐渐扩大，研发适应于不同临床应用需求的射频产生控制装置就显得格外重要。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种有效地针对人体软性组织(包括肿瘤)进行射频消融治疗的射频产生及控制装置，该装置结构简单、操作方便，并可有效控制射频消融范围，提高手术效果。

本实用新型提出的用于射频消融治疗的射频产生及控制装置，由射频产生单元、温度感测单元、阻抗测量单元、控制器和使用者界面组成，其结构如图1所示。其中，控制器分别与射频产生单元、温度感测单元、阻抗测量单元相互电路连接；射频产生单元再分别与电及和回路电极板连接，阻抗测量单元分别与电极和回路电极板连接，温度感测单元与电极连接，电极安装有温度传感器，控制器使用一单片机，并与使用者界面互动，各组成部分封闭于一外壳内。

本装置还可连接一显示装置，例如液晶显示器(包括单色的或彩色的)，或者其它显示器(包括自动适应环境亮度，彩度，及对比度的显示器等)，用于显示测量到的温度、阻抗、时间等信息。

本装置使用时，使用者设定操作参数后(例如温控运行模式，50瓦特(功率)，90度(温度)，10分钟(时间))，本装置则可依设定的参数输出射频能量。电极所测量的温度可用以监测及控制输出射频能量。所测量的阻抗可用来控制输出射频功率。计时器则可辅助控制消融治疗的时间。在治疗手术中，本装置可准确的监测消融治疗的输出参数，更安全的消融肿瘤组织，可缩短治疗时间，提高治疗效果。

附图说明

图1为各单元之组成电路功能图。

图2为本实用新型射频产生控制装置结构图。

图3为本实用新型射频产生控制装置使用安排图示。

图4为本实用新型射频产生控制装置在开始及结束消融时，其加温及冷却所需功率速率控制图示。其中，a、b、c段为加温功率，为渐增速率控制。d为设定功率或维持温度所需功率，e为冷却功率，为渐减速率控制。

图5为本实用新型射频产生控制装置在记录时间时，各种时间记录的范例图。其中，A段为加温时间，B为已消融时间，C为剩余时间，D为冷却时间，E为设定消融时间。

图中标号：1为射频功率输出及温度监测接头，2为汽动开关，3为回路电极板接头，4为外加辅助温度测量接头，5为操作按键，6为显示屏，7为外壳，8为电极导线，9为电极，10为人体消融组织，11为回路电极板，12为回路导线，13为使用者界面，14为控制器，15为射频产生单元，16为阻抗测量单元，17为温度感测单元，18为人体。

具体实施方式

下面结合附图实施例进一步描述本实用新型。本实用新型的基本结构包括射频产生单元、温度感测单元、阻抗测量单元、控制器和使用者界面，其连接见图1所示。控制器采用PID算法(正比、积分、微分控制)控制射频产生单元产生的能量。

本装置还可连接一报警装置，该报警装置可以是声、色、光等报警装置，也可以是显示器上设置的警示标记或警示信号等。

本装置还可附加设置一组以上的温度测量辅助线路。用于监测消融组织周围的相对温度。

本装置的外壳上设有各种按键和接头，包括操作按键、射频输出及温度监测接头、回路电极板接头、辅助温度测量接头、气动开关等，外壳正面中间区域为显示器的显示屏。

本装置中的回路电极板接头(即通道)可为一个或多个(如2-5个)，当为多个接头时，可连接多个回路中极板，装置可分别或单体地监测回路电极板贴附状况。贴附不良时将显示警告或停止运行。

本装置中的射频输出接头(即通道)可为一个或多个(如2-4个)。当为多个接头时，可连接多个射频电极，多个电极可对一肿瘤组织同时进行射频消融；其中，输出的射频可以是单极回路或双极回路。

本装置中，温度控制及监测接头(即通道)可以是一个或多个(如2-5个)。当为多个时，可连接多个温度传感器，分别监测、控制一个或多个消融点，也可多个同时监测、控制同一个消融点。

本装置中，运行模式可以是压控(控制输出射频功率)和温控(控制组织的温度)2种模式。两种模式的选择可采用手动方式，也可采用自动方式，例如依电极型式或使用者预设而自动识别。

本装置中外壳上的操作按键可以是机械式、电子式、光感式或声控式等。

本装置中，还可设有操作参数输出接头，用于输出操作参数，如功率、温度、阻抗、时间等。

本装置中，在射频消融开始和结束时，其加温、冷却所需功率(温控及瓦控)为可分段及各别限制。

本装置中，射频消融时间可分开或加总计算，具体可分为：加温时间，消融时间，冷却时间，累积时间，剩余时间。

本装置产生射频的频率范围为430-495赫兹，输出功率的范围为1瓦特-200瓦特。

本装置中，控制器14采用市场上的中央处理器(CPU)。开机时，此控制器从使用者界面13接收命令。此命令包含时间、温度、功率及模式。控制器将此命令送回使用者界面而显示成设定时间、目标温度、目标功率及操作模式。同时，控制器将阻抗量测单元16所读取之阻抗值输出到使用者界面13，显示出实际阻抗值。而且控制器以实时比较目前实际温度、实际功率及实际阻抗。经由温度差值及功率差值，再比较阻抗范围而决定输出功率之大小。

控制器因采用市面上验证过之中央处理器，一般信号均以通用之电压作为信号传输，温度传感器之信号由温度量测单元转换成中央处理器可读之信号范围(从mv至v)。实施中，控制器之内建记时器；(或既有计时软件)及时计算时间。

本装置使用时，使用者由操作按键输入操作参数，包括射频功率、温度、阻抗、时间等，并由显示器加以显示。使用者由操作按键(5图2)输入操作参数，使用者界面将参数转换成机械码，交由控制器分别控制各单元(图1)。控制器从温度感测单元及阻抗量测单元取得现在实时参数。控制器在反馈信息到使用者界面的同时，也从P.I.D.算法(正比、积分、微分控制)对射频产生单元做能量控制。

具体的射频产生控制装置安排结构如图3所示，以导线8(图3)从射频输出接头1(图2)接到电极9(图3)。而电极9(图3)则插入要消融之组织10(图3)。病人身体贴附上回路电极板11(图3)，再经由回路导线12(图3)接回回路电极板接头3(图3)。开机，由操作按键5(图2)选定模式后，温度及阻抗就显示在参数显示区6(图2)。使用者可依消融组织之大小、位置、质地、组织相邻器官状况而决定操作模式(瓦控，温控，或交替)及操作参数。

装置产生固定频率的射频能量，经由电气参数(例如电压、电流、阻抗等)调控而控制功率大小，再由时间设定而控制总能量，并经由射频输出接头输出。装置可依照待消融组织的实时状况而选择瓦控或温控模式。如果接上无温度传感器的电极，则装置自动以瓦控模式运行。如果电极上配备温度传感器，则经由回路电极板构成回路，装置则自动测量组织回路上的阻抗和组织温度。在安全操作范围内，本装置可配合电极和回路电极板的使用而输出有效控制的射频能量到需要消融的组织上，以达到安全有效消融治疗的目的。实践表明，使用本装置做微创伤组织消融治疗，其消融效果好，安全性提高时间可大大缩短，治疗有明显效果。

Claims

1、一种用于射频消融治疗的射频产生及控制装置，其特征在于由射频产生单元、温度感测单元、阻抗测量单元、控制器和使用者界面组成，其中，控制器分别与射频产生单元、温度感测单元、阻抗测量单元相互电路连接；射频产生单元再分别与电极和回路电极板连接，阻抗测量单元分别与电极和回路电极板连接，温度感测单元与电极连接，电极安装有温度传感器，控制器使用一单片机，并与使用者界面互动，各组成部分封闭于一外壳内。

2、根据权利要求1所述的射频产生及控制装置，其特征在于还包括有一个显示装置。

3、根据权利要求1所述的射频产生及控制装置，其特征在于还连接有一个报警装置。

4、根据权利要求1所述的射频产生及控制装置，其特征在于还设置有一组以上的温度测量辅助线路。

5、根据权利要求1所述的射频产生及控制装置，其特征在于所述外壳上设有操作按键、射频输出及温度监测接头、回路电极板接头、辅助温度测量接头和气动开关，正面中间区域为显示装置的显示屏。

6、根据权利要求5所述的射频产生及控制装置，其特征在于所述回路电极板接头为一个或多个。

7、根据权利要求5所述的射频产生及控制装置，其特征在于所述射频输出接头为一个或多个。

8、根据权利要求5所述的射频产生及控制装置，其特征在于温度监测接头为一个或多个。