一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针制造技术

一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，包括：用于产生射频信号控制模块，用于产生能量的功率模块，用于在磁共振室显示的磁兼容显示器，用于操纵磁兼容鼠标，磁共振兼容的单针多级消融针。本仪器使得医生可以利用鼠标和显示器在磁共振室中通过人机交互界面调控消融仪，并能通过磁共振实时成像，对消融过程进行判断，提高消融效果，减少病人的痛苦，将交流电装换成直流电进行供电，控制板进行输出功率控制，并进行初级滤波，放大板将射频信号放大成能够消融的射频能量，显示板显示消融时间，消融温度，消融功率消融针在消融时注射生理盐水，增大消融面积。

A magnetic resonance compatible radiofrequency ablation instrument and ablation needle

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针。
技术介绍
射频（RF）是指频率在300KHz～300GHz之间的电磁频率，面对生物体的作用主要是热效应，当射频的电流频率高到一定值时(>100kHz)，因电磁场的快速变化使得细胞内的正、负离子快速运动，于是它们之间以及它们与细胞内的其它分子、离子等的摩擦使病变部位升温，致使细胞内外水分蒸发、干燥、固缩脱落以致无菌性坏死，从而达到治疗的目的。射频消融手术需要将消融电极插值病灶中心，通过消融电极发射射频功率，使得组织温度升高至70℃左右。这时将以消融针为中心将形成一个的椭球形凝固坏死区域，若此区域为肿瘤细胞，则可杀死肿瘤细胞，达到治疗目的。由于射频消融的效果和消融针是否插至病灶中心有关，所以需要精确观测针的位置；由于减少正常细胞的损伤与消融范围大小有关、消融效果与消融温度有关，因此需要实时观测消融进程，现有消融仪中消融针位置判断和消融范围判断多采用CT和B超进行扫描，但是采用B超扫描需要患者注射造影剂，才能较为准确测量，而CT扫描不能实时测量，且辐射较大；现有消融仪中消融温度判断多采用在电极上集成热电偶测量或者计算消融功率，但热电偶测量只能测量针尖附近温度，并不能很好的反应整个消融效果，可能因为局部温度过高碳化影响消融，而功率测量是通过计算功率值得到的温度信息，误差较大。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。由于MRI对外部干扰较为敏感，本专利技术的目的一是提供一些能够消除射频消融仪对磁共振成像干扰的装置和方法，使得消融的过程能够利用MRI能三维成像，且成像速度快的特点，在磁共振室中进行消融手术，实现实时监控。本专利技术的目的二是改进市面上消融仪控制算法的局限性，结合温度控制和功率控制的优点，并发挥磁共振成像的优势，克服二者的缺点，提高消融效果。为了实现上述目的，采用如下解决方案：一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针包括：消融仪、控制面板、吊瓶支架、前板、移动手柄、轮子、散热口、射频消融模块、消融针，所述消融仪上设有控制面板和吊瓶支架，消融仪前面设有前板，前板上设有移动手柄，所述消融仪的下方设有轮子，所述消融仪的后面设有散热口，所述消融仪内部设有射频消融模块，射频消融模块分为四个模块：射频消融仪主机模块1、射频信号发生模块、无干扰射频信号传输模块、图像显示模块，所述射频消融仪主机模块包括消融仪控制器和接收电压电流信息，消融仪控制器实现射频功率自动控制和收集电压电流信息并串口通信至图像显示模块。所述信号发生模块包括：射频控制信号、小功率滤波器、功率放大器、大功率滤波器，所述小功率滤波器位于消融仪控制器信号输出点射频控制信号和功率放大器之间，小功率滤波器可以防止杂波的放大，在一定程度上减少了干扰；大功率滤波器位于信号发生模块仪器功率输出点，与功率放大器连接，紧贴磁共振室。信号发生模块采用双滤波方式最大程度上消除干扰，大功率滤波器通过测量功率，采用专用的有效值测量模块电压电流信息，实时反馈给CPU1-1，CPU经过计算后，通过I/O口实时改变电压电流值，使得功率保持不变。所述图像显示模块包括磁共振控制主机、磁兼容显示器和鼠标，所述医生可以通过观察磁共振室中磁兼容显示屏和鼠标操控人机交互界面，设定初始功率的大小，设定值通过磁共振控制主机与消融仪控制器进行串口通信，通信采用MODBUS协议降低误码率，提高仪器的安全性，图像显示模块需要显示消融图像外磁共振消融图像还需要显示温度图像，从而可以提醒医生防止局部温度过高碳化。所述无干扰射频信号传输模块包括：同轴电缆传输、消融针，同轴电缆传输采用负极接地的方式，负极接地可以很好的屏蔽射频信号的发射，可以提高磁共振成像的质量，同轴电缆将将大功率滤波器的消融电流输入至消融针正端，并通过另一根同轴电缆将消融针负端电流传输回消融仪，同轴电缆负极接地，可以起到很好的屏蔽干扰的作用。所述消融针包括：注水通道、正极通道、负极通道、刻度盘、针座、针底座旋钮、同轴电缆正极传输线、同轴电缆负极传输线、绝缘层，所述同轴电缆正极传输线、同轴电缆负极传输线先将磁共振室外的射频信号传输至针座，再由针座内部结构传输至消融针上，在手术之前，医生可以参考针座上的刻度盘，调整针座底部旋钮，粗略控制针位置，医生还可以观察磁共振图像后，细调针座底部旋钮使针正负极处于合适的位置，绝缘层将注水通道，正极通道，负极通道很好的隔离开，使得各部分不相互干扰。当人体阻抗过高时，可以打开注水通道，注入生理盐水，提高消融效果。本专利的优异效果是：发送射频信号的射频消融模块，显示图像、人机交互的显示模块，提供稳定电源的供电模块，射频消融模块采用双滤波，最大程度上减少杂波干扰，所述射频消融模块包括：信号发生器、大功率放大器、功率测量模块，信号发生器是实现信号放大的功率放大器，控制信号LC滤波的小功率滤波器，信号发生器将产生的射频波通过小型滤波器后再通过功率放大，减少了杂波的放大，大功率放大器是实现功率输出信号滤波的大功率放大器，进一步滤除杂波，功率测量模块是通过测量输出电压电流并反馈给中央处理器，实现功率的自动控制，消融仪发送射频信号的显示模块包括磁兼容显示屏，此显示屏外壳采用金属板屏蔽，显示屏采用薄膜连续屏蔽，操作鼠标采用金属外壳屏蔽，并通过蓝牙与室外电脑操纵室内的人机交互界面，消融仪显示模块通过外部主机与消融仪进行串口通信，设置当前消融功率，消融仪显示模块需要显示消融图像外磁共振消融图像还需要显示温度图像，从而可以提醒医生防止局部温度过高碳化。消融仪电源模块将小功率电源与大功率电源分开，小功率电源采用开关电源，大功率电源使用整流桥电路，将变压传来的50Hz交流电转为直流电，大功率电源具有自恢复保险丝，当电流过大时及时断开电源保证人体安全，功率电源还具有自我检测供电是否正常装置，并将此信号传给中央处理器，最终通过人机交互界面显示。消融仪通过同轴电缆将通过大功率滤波器的消融电流输入至消融针正端，并通过另一根同轴电缆将消融针负端电流传输回消融仪，同轴电缆负极接地，可以起到很好的屏蔽干扰的作用。消融仪的消融针采用钛合金制作，起到磁兼容的作用，消融针为单针多极，有效的了克服单极针负极板发热的缺点。本专利技术消融仪的消融针为同轴式结构，分别为正极，负极，注水通道，三层具有很好的绝缘性。且可以根据插针的位置和消融组织的大小旋转底座，改变正负极的距离，消融仪的消融针还包括手柄和外联，可以紧密的和外部消融仪串联在一起。附图说明图1、2本专利技术射频消融仪结构示意图；图3、本专利技术射频消融仪分为四个模块：图4、5为消融针主结构图和截面示意图；消融仪1、控制面板2、吊瓶支架3、前板4、移动手柄5、轮子6、散热口7、射频消融模块8、消融针9、射频消融仪主机模块8-1、射频信号发生模块8-2、无干扰射频信号传输模块8-3、图像显示模块8-4、注水通道9-1、正极通道9-2、负极通道9-3、刻度盘9-4、针座9-5、针底座旋钮9-6、同轴电缆正极传输线9-7、同轴电缆负极传输线9-8、绝缘层9-9。具体实施方式磁共振兼容射频消融仪消除了普通消融仪对磁共振成像的干扰因素，充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，其特征在于：包括：消融仪、控制面板、吊瓶支架、前板、移动手柄、轮子、散热口、射频消融模块、消融针，所述消融仪上设有控制面板和吊瓶支架，消融仪前面设有前板，前板上设有移动手柄，所述消融仪的下方设有轮子，所述消融仪的后面设有散热口，所述消融仪内部设有射频消融模块，射频消融模块分为四个模块：射频消融仪主机模块1、射频信号发生模块、无干扰射频信号传输模块、图像显示模块，所述射频消融仪主机模块包括消融仪控制器和接收电压电流信息，消融仪控制器实现射频功率自动控制和收集电压电流信息并串口通信至图像显示模块。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，其特征在于：包括：消融仪、控制面板、吊瓶支架、前板、移动手柄、轮子、散热口、射频消融模块、消融针，所述消融仪上设有控制面板和吊瓶支架，消融仪前面设有前板，前板上设有移动手柄，所述消融仪的下方设有轮子，所述消融仪的后面设有散热口，所述消融仪内部设有射频消融模块，射频消融模块分为四个模块：射频消融仪主机模块1、射频信号发生模块、无干扰射频信号传输模块、图像显示模块，所述射频消融仪主机模块包括消融仪控制器和接收电压电流信息，消融仪控制器实现射频功率自动控制和收集电压电流信息并串口通信至图像显示模块。2.根据权利要求1所述一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，其特征在于：所述信号发生模块包括：射频控制信号、小功率滤波器、功率放大器、大功率滤波器，所述小功率滤波器位于消融仪控制器信号输出点射频控制信号和功率放大器之间，小功率滤波器可以防止杂波的放大，在一定程度上减少了干扰；大功率滤波器位于信号发生模块仪器功率输出点，与功率放大器连接，紧贴磁共振室。3.根据权利要求1所述一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，其特征在于：信号发生模块采用双滤波方式最大程度上消除干扰，大功率滤波器通过测量功率，采用专用的有效值测量模块电压电流信息，实时反馈给CPU1-1，CPU经过计算后，通过I/O口实时改变电压电流值，使得功率保持不变。4.根据权利要求1所述一种磁共振兼容的射频消融仪和消融针，其特征在于：所述图像显示模块包括磁共振控制主机...

【专利技术属性】
技术研发人员：江河峻，周玉福，祁甫浪，黄晓燕，张晴，葛梦柯，黄姗姗，智德波，罗鹏辉，
申请(专利权)人：安徽硕金医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34