前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种前列腺冷冻消融术中使用的尿道保温控制装置及方法，包括电加热尿道保温装置、热电偶、电加热丝、温度开关、PID温控仪等。热电偶包覆于硅胶保护涂层内或者外置三根测温热电偶于管壁上,所有线路都从尿道保温装置内腔引出，并与控制面板相连。在硅胶层厚度确定的情况下，设定温度开关的温度，当热电偶测得的温度低于温度开关的设定温度时，即可自动连通加热电路，并利用PID温控仪模糊控制器控制管壁上温度接近设定温度。本发明专利技术不仅使得尿道壁上的温度得到精准控制，且能根据需要对消融区的大小起到精准控制，期望在前列腺肿瘤冷冻消融术中在保护尿道的同时，尽可能杀死肿瘤组织和引发人体免疫反应，最大程度保护患者正常的身体机能。

Urethral thermal insulation control device and method for prostate tumor freezing ablation

The invention relates to a urethral thermal insulation control device and method used in the prostate freezing ablation, comprising an electric heating urethral insulation device, a thermocouple, an electric heating wire, a temperature switch, a PID temperature controller, etc.. The thermocouple is coated in the silica gel protective coating or the external three temperature measuring thermocouples are arranged on the pipe wall, and all the circuits are drawn out from the inner cavity of the urethral insulation device and are connected with the control panel. In the case of silica gel layer thickness, temperature setting switch temperature, when the temperature measured by the thermocouple temperature lower than the temperature switch, automatic heating circuit can be connected, and the use of PID controller fuzzy controller to control the tube wall temperature is close to the set temperature. The invention not only makes the urethral wall temperature to get precise control, and can according to need to precise control of the ablation zone size, expected in prostate tumor cryoablation in protecting the urethra at the same time, as far as possible to kill tumor tissue and cause the body's immune response, the body's normal maximum protection of patients.

【技术实现步骤摘要】
前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置及方法
本专利技术涉及一种针对前列腺冷冻消融术中电加热尿道保温装置及控制方法。
技术介绍
前列腺癌是世界上男性中被诊断出最多的一种恶性肿瘤。大约六分之一的男性会得这种疾病。很多治疗方法都被用于治疗前列腺癌，如外科切除手术，化疗放疗等。如今消融治疗，尤以冷冻消融（TargetedCryoablationofProstateCancer，TCAP）通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成肿瘤细胞的不可逆损伤甚至坏死，因其具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高，对健康组织伤害小等优点，深受广大医生与患者的好评与青睐。尽管TCAP是一种微创技术，报道中提及有17%左右的病人在经过前列腺冷冻消融术后，会引起有关尿失禁、性功能障碍、尿道直肠瘘等并发症，而冷冻坏死组织脱落后易引起急性或迟发性下尿路梗阻。近年来，很多研究都致力于研发热保护装置来限制冷冻消融对周围组织的低温伤害，同时随着尿道温热循环、测温探针等保护装置、影像监测、冷媒技术发展进步、操作技术成熟而发生了很大变化。临床数据表明，尿道直肠瘘的概率降低到了0.4%，尿失禁也降低到了3.1%，因此尿道保温措施是前列腺靶冷冻消融手术保护尿道及其泌尿功能必要手段；虽然尿道保温装置保护了尿道，但可能会有周围环状残存癌组织，增加了癌症复发概率，Perrotte等的研究也证明了这一点，所以，目前不能取代全腺体冷冻治疗方法。快速、精确地提供尿道保温功能，保护尿道组织同时又尽量小的因素影响有效的冷冻边界是尿道保温的关键技术难题。目前国内TCAP手术中，医生双层管热水换热器或者普通的电加热装置，加热热源至37oC左右，在手术中始终维持这个温度，不加以控制，虽然保护了尿道的正常功能，但也降低了冷冻消融在尿道周围肿瘤组织中的低温杀伤力。经检索现有技术文献发现，目前关于用于前列腺冷冻消融手术测温保温方面，上海交通大学在2007年申请中国专利“CN200710036336.3前列腺消融用尿道温度多点监控导管”，及上海导向医疗系统有限公司在2016年申请的中国专利“CN201510553498.9一种前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温装置”，这些专利主要是用于尿道前列腺段内壁温度的多点、实时监测，对尿道进行加热保温和对正常导尿管的改造，但并没有对加热装置有所控制。目前市场上还没有一款有效的加热保温装置能够很好地解决冷冻消融手术后癌症复发问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有前列腺癌冷冻手术过程中，尿道保温装置虽减小对尿道的伤害，但也增加了术后癌症复发率这情况，提供一种智能程序的控制其加热行为的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置及方法，从而控制尿道周围消融区的大小，该装置结构简单，方便易用，针对肿瘤的冷冻消融术提供不同的控制方法。能够测量尿道壁上的真实温度，同时能够及时对信息给予反馈，实现智能程序控制加热启动温度和升温，且电加热丝和热电偶温度感应器皆置于保温管内，最大程度地降低患者在治疗过程中的不便与痛苦。为了解决上述技术问题，本专利技术的采用的技术方案是：一种前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，包括电加热尿道保温管、热电偶、电加热丝、温度开关、PID温控仪、人机界面、交流电源、直流电源，所述电加热丝和热电偶编织于电加热尿道保温管内的导尿管上，内置的电加热丝和热电偶在电加热尿道保温管内腔引出，与PID温控仪连接，反馈于人机界面上，用于实时显示温度；所述PID温控仪、温度开关和热电偶共同组成控制电路，用于控制电加热尿道保温管中的加热、加热温度、加热时间；所述热电偶采集得到的温度信号处理后与温度开关的设定温度比较，用于控制保温装置内电加热丝上的电流流通与否，同时热电偶采集得到的信号与PID温控仪内的设定温度比较，防止尿道壁上的温度过高，通过PID温控仪自动调节加热电压而达到精确、可控地加热；热电偶与PID温控仪处理成温度信号与温度开关的设定温度比较，从而判定电流的流通与否；所述热电偶采集到的温度信号、温度开关有设定温度、以及PID温控仪的设定温度、电压、加热时间参数显示于人机界面上，实时监测组织的温度。所述人机界面直接与交流电源相连，所述PID温控仪和电加热尿道保温管的电流经转换成为直流电源后与人机界面相连。所述电加热丝3分段螺旋排布在尿道保温管1壁内，满足分段选择性地加热而保护尿道的要求，所述热电偶2编织于硅胶涂层内的电加热丝3外部的中央处附近或者外置三根，用于精确测量温度。所述的热电偶为铜-康铜热电偶，铜丝与康铜丝分别被绝缘漆包裹，测温范围为-200～100℃，内置热电偶的外径为0.1mm或外置热电偶的外径为0.5mm，外置热电偶外部以不锈钢外管包覆，若热电偶排布于硅胶涂层内，则热电偶测得的温度，自动修正得到管壁上的温度。一种应用前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置的控制方法，首先，在电加热尿道保温管上编织入三个热电偶，热电偶测温点在同一直线上，间距为5或8mm，标记好热电偶的位置，插入尿道后，按照冷刀插入的位置调整电加热尿道保温管的位置，使得热电偶测温点可以测得术中最低温度；设定温度开关的加热启动温度，当其中一个热电偶测得温度为温度开关设定的启动加热温度时候，启动加热，设定PID温控仪的控制温度，当温度低于设定的控制温度时，则加热继续；若温度高于设定和控制温度，则加热停止，并且智能程序会根据尿道组织不同的位置对热量需求不同而提供不同的加热功率，确保其温度在设定的控制范围内。所述温度开关设定的加热启动温度为10o-20oC，PID温控仪设定的控制温度为37o-43oC，PID温控仪和温度开关联动的时候，自动完成设定的加热任务，并且精确控制尿道壁上的温度介于-20～43℃之间，使其不受热损伤和低温损伤。本专利技术的有益效果是：本专利技术不仅能精确地测温，且能根据需要进行加热，保护尿道组织，扩大消融区，降低前列腺肿瘤冷冻消融术后复发的几率，同时最大程度保护患者正常的身体机能。本专利技术在原有尿道保温装置实时测温，智能控温的功能的前提下，使之对消融区更精准的控制，增大消融区，减小尿道保温装置对冷冻消融的影响，降低术后癌症复发的概率，即在保护尿道组织的前提下获取最大冷冻消融范围。本专利技术最大的优势在于，温度开关的接入，使得加热行为得到更精准的控制，保温装置对消融术的影响能够极大程度上的减少，同时保温装置也能实时反馈温度的变化，尽量降低病人的痛苦，减少并发症，保护患者身体的机能。附图说明图1是本专利技术的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置示意图；图2是本专利技术的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置中热电偶的放置位置及电阻丝和硅胶涂层示意图。具体实施方式下面结合附图1和具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。如图1，2所示，本专利技术的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，包括电加热尿道保温管1、热电偶2、电加热丝3、温度开关4、PID温控仪5、人机界面6、电源7。电加热丝3分段螺旋排布在尿道保温管1壁内，满足分段选择性地加热而保护尿道的要求，热电偶2编织于硅胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，包括电加热尿道保温管（1）、热电偶（2）、电加热丝（3）、温度开关（4）、PID温控仪（5）、人机界面（6）、交流电源（7）、直流电源（8），其特征在于：所述电加热丝（3）和热电偶（2）编织于电加热尿道保温管（1）内的导尿管上，内置的电加热丝（3）和热电偶（2）在电加热尿道保温管（1）内腔引出，与PID温控仪（5）连接，反馈于人机界面（6）上，用于实时显示温度；所述PID温控仪（5）、温度开关（4）和热电偶（2）共同组成控制电路，用于控制电加热尿道保温管（1）中的加热、加热温度、加热时间；所述热电偶（2）采集得到的温度信号处理后与温度开关（4）的设定温度比较，用于控制保温装置内电加热丝（3）上的电流流通与否，同时热电偶（2）采集得到的信号与PID温控仪（5）内的设定温度比较，防止尿道壁上的温度过高，通过PID温控仪（5）自动调节加热电压而达到精确、可控地加热；热电偶（2）与PID温控仪（5）处理成温度信号与温度开关（4）的设定温度比较，从而判定电流的流通与否；所述热电偶（2）采集到的温度信号、温度开关（4）有设定温度、以及PID温控仪（5）的设定温度、电压、加热时间参数显示于人机界面（6）上，实时监测组织的温度。...

【技术特征摘要】
1.一种前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，包括电加热尿道保温管（1）、热电偶（2）、电加热丝（3）、温度开关（4）、PID温控仪（5）、人机界面（6）、交流电源（7）、直流电源（8），其特征在于：所述电加热丝（3）和热电偶（2）编织于电加热尿道保温管（1）内的导尿管上，内置的电加热丝（3）和热电偶（2）在电加热尿道保温管（1）内腔引出，与PID温控仪（5）连接，反馈于人机界面（6）上，用于实时显示温度；所述PID温控仪（5）、温度开关（4）和热电偶（2）共同组成控制电路，用于控制电加热尿道保温管（1）中的加热、加热温度、加热时间；所述热电偶（2）采集得到的温度信号处理后与温度开关（4）的设定温度比较，用于控制保温装置内电加热丝（3）上的电流流通与否，同时热电偶（2）采集得到的信号与PID温控仪（5）内的设定温度比较，防止尿道壁上的温度过高，通过PID温控仪（5）自动调节加热电压而达到精确、可控地加热；热电偶（2）与PID温控仪（5）处理成温度信号与温度开关（4）的设定温度比较，从而判定电流的流通与否；所述热电偶（2）采集到的温度信号、温度开关（4）有设定温度、以及PID温控仪（5）的设定温度、电压、加热时间参数显示于人机界面（6）上，实时监测组织的温度。2.根据权利要求1所述的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，其特征在于：所述人机界面（6）直接与交流电源（7）相连，所述PID温控仪（5）和电加热尿道保温管（1）的电流经转换成为直流电源（8）后与人机界面（6）相连。3.根据权利要求1所述的前列腺肿瘤冷冻消融术中尿道保温控制装置，其特征在于：所述电加热丝3分段螺旋排布在尿道保温管1壁内，满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱彬，徐彬凯，
申请(专利权)人：上海导向医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31