一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统技术方案

本发明专利技术请求保护一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统，包括消融导管，还包括设置于消融导管上的前进或后退按键、单片机电路、微型步进电机、驱动芯片及电源电路；其中所述消融导管设置于所述消融导管系统的前端，所述消融导管上设置有一个消融电极；所述消融导管与微型步进电机的转子相连通，所述微型步进电机与驱动芯片相连接，驱动芯片则与单片机电路相导通，所述单片机电路与前进或后退按键相连接；当按下前进或后退按键后，所述单片机电路产生方波脉冲信号，并将所述方波脉冲信号传输给驱动芯片，驱动芯片驱动微型步进电机的转子根据方波脉冲信号的个数旋转，并带动所述消融导管电极精确运动到病灶组织，实现消融。本发明专利技术使消融导管慢速精确定位到病灶组织附近进行消融，减少手术时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消融导管
，具体为一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统。
技术介绍
导管消融术用于各类心律失常、肿瘤的治疗。消融导管在手术中起着能量传导、靶点病灶组织定位的作用，是消融术实施的工具。目前，消融导管对靶点病灶组织的定位基本是靠医护人员手动操作导管手柄实施，包括前进、后退、旋转、弯曲等动作。手动操作的主观性可能导致头电极不能准确、快速定位到病灶组织，出现位移偏差。这种情况下，就会增加消融手术时间来弥补位移偏差带来的影响。而消融时间的增加必然会增加医护人员手术工作量、X射线使用量等。国内外在提高导管消融术有效性的研宄主要集中在改进头电极设计、增加消融电极、导管表面改性等方面，而对于提供一种能自动控制的精确定位的导管系统由于其需求操作精度高、控制困难等现实问题，目前尚无此方面研宄报道。本研宄针对这一问题提出解决方案，拟设计一套具有精确定位靶点功能的消融导管系统，在医护人员将头电极移动到病灶组织附近之后，使头电极在病灶组织周围以0.5mm/s的速度前进、后退、旋转运动，将头电极精确定位到靶点病灶组织。同时，精确定位靶点病灶组织的消融导管控制系统的研制，为进一步进行介入手术机器人研宄进行探索。
技术实现思路
现有导管消融术中，基本依靠医护人员手动操作导管定位靶点病灶组织，存在主观能动性大、定位时间较长的缺陷，实际就是利用医护人员的熟练程度来弥补头电极定位不准的问题。针对现有技术的缺陷，本专利技术设计了一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统。本专利技术的技术方案如下:一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统，包括消融导管，其还包括设置于消融导管上的前进或后退按键、单片机电路、微型步进电机、驱动芯片及电源电路；所述电源电路分别与单片机电路、微型步进电机、驱动芯片连接并供电；其中所述消融导管设置于所述消融导管系统的前端，所述消融导管(I)上设置有一个消融电极；所述消融导管与微型步进电机的转子相连通，所述微型步进电机与驱动芯片相连接，驱动芯片则与单片机电路相导通，所述单片机电路与前进或后退按键相连接；当按下前进或后退按键后，所述单片机电路产生方波脉冲信号，并将所述方波脉冲信号传输给驱动芯片，驱动芯片驱动微型步进电机的转子根据方波脉冲信号的个数旋转，并带动所述消融导管电极精确运动到病灶组织，实现消融。进一步的，所述消融导管的消融电极选自射频消融电极头、电阻加热消融头、液冷灌注射频电极头、冷冻消融头、超声消融探头、聚焦超声消融探头、激光消融头、聚焦激光消融头、光动力治疗消融头或微波消融头。进一步的，所述消融导管包括消融段及导管体段，所述消融段可活动的设置于消融导管的前端，消融段横截面的外轮廓接近导管体段横截面的外轮廓。进一步的，所述微型步进电机采用日产2X23号步进电机(，所述单片机电路采STC12C2052AD号单片机，所述驱动芯片采用L293DD驱动芯片。进一步的，所述微型步进电机直径小于8mm，长度大于4mm且小于10mm，驱动电压低于5V，且所述微型步进电机为2相4线微型步进电机。进一步的，所述微型步进电机控制消融导管运行精度达到0.5mm/so进一步的，所述单片机电路的VCC和GND端子接电源电路的输出端，前进端子、后退端子分别连接消融导管上的前进或后退按键，其分别控制电机正向旋转和反向旋转，单片机与驱动芯片之间、驱动芯片与电机之间由脉冲信号连接，所述2相4线微型步进电机的接口分别为 A+、B+、B-、A-。本专利技术的优点及有益效果如下:本专利技术首的消融导管包括消融段及导管体段，消融段横截面的外轮廓接近导管体段横截面的外轮廓，这样的结构可以使消融导管进入靶点病灶组织的过程中不发生二次伤害。且本专利技术中采用单片机电路产生方波脉冲信号，产生一个方波脉冲信号，驱动芯片就驱动微型步进电机的转子转动一个角度，以达到通过转子的控制对消融导管进行精确控制的目的。【附图说明】图1是本专利技术优选实施例具有精确定位靶点功能的消融导管系统结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的消融导管系统结构侧面示意图；图3是单片机、驱动芯片和电机连接示意图；图4是单片机程序流程示意图。【具体实施方式】以下结合附图，对本专利技术作进一步说明:参照图1所示为一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统，包括消融导管1，其还包括设置于消融导管I上的前进或后退按键2、单片机电路3、微型步进电机4、驱动芯片及电源电路；所述电源电路分别与单片机电路3、微型步进电机4、驱动芯片连接并供电；其中所述消融导管I设置于所述消融导管系统的前端，所述消融导管I上设置有一个消融电极；所述消融导管I与微型步进电机4的转子相连通，所述微型步进电机4与驱动芯片相连接，驱动芯片则与单片机电路3相导通，所述单片机电路3与前进或后退按键2相连接；当按下前进或后退按键2后，所述单片机电路3产生方波脉冲信号，并将所述方波脉冲信号传输给驱动芯片，驱动芯片驱动微型步进电机4的转子根据方波脉冲信号的个数旋转，并带动所述消融导管I旋转实现消融。优选的，所述消融导管I的消融电极选自射频消融电极头、电阻加热消融头、液冷灌注射频电极头、冷冻消融头、超声消融探头、聚焦超声消融探头、激光消融头、聚焦激光消融头、光动力治疗消融头或微波消融头。优选的，所述消融导管I包括消融段及导管体段，所述消融段可活动的设置于消融导管I的前端，消融段横截面的外轮廓接近导管体段横截面的外轮廓。优选的，所述微型步进电机4采用日产2X23号步进电机，所述单片机电路3采STC 12C2052AD号单片机，所述驱动芯片采用L293DD驱动芯片。优选的，所述微型步进电机4直径小于8mm，长度大于4mm且小于10mm，驱动电压低于5V，且所述微型步进电机4为2相4线微型步进电机。优选的，所述微型步进电机4控制消融导管运行精度达到0.5mm/so优选的，所述单片机电路3的VCC和GND端子接电源电路的输出端，前进端子、后退端子分别连接消融导管上的前进或后退按键2，其分别控制电机正向旋转和反向旋转，单片机与驱动芯片之间、驱动芯片与电机之间由脉冲信号连接，所述2相4线微型步进电机的接口分别为 A+、B+、B-、A-。(I)消融导管结构设计根据现在消融导管的结构特点，设计出基于微型步进电机控制系统的能精确定位靶点病灶组织的导管总体结构。在结构设计中，充分考虑微型步进电机、单片机电路的体积，使微型步进电机控制系统能与导管良好结合。(2)设计单片机电路微型步进电机的正转、反转、停止等动作由单片机、驱动芯片控制。单片机电路产生具有时序的方波作为步进电机的控制信号，控制信号再传送给步进电机驱动芯片，驱动芯片再将控制信号传送给步进电机，步进电机在驱动芯片和控制信号作用下转动。单片机是控制整个微型步进电机系统的中枢，其程序内容依次为时钟初始化、端口初始化、定时器初始化、按键定义；扫描按键信号，发出脉冲信号、停止发送脉冲信号；继续扫描按键信号等。硬件电路、软件编程烧录进单片机之后，将硬件电路、微型步进电机和消融导管装配在一起，使电机系统能有效控制导管的前进、后退和当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有精确定位靶点功能的消融导管系统，包括消融导管(1)，其特征在于，还包括设置于消融导管(1)上的前进或后退按键(2)、单片机电路(3)、微型步进电机(4)、驱动芯片及电源电路；所述电源电路分别与单片机电路(3)、微型步进电机(4)、驱动芯片连接并供电；其中所述消融导管(1)设置于所述消融导管系统的前端，所述消融导管(1)上设置有一个消融电极；所述消融导管(1)与微型步进电机(4)的转子相连通，所述微型步进电机(4)与驱动芯片相连接，驱动芯片则与单片机电路(3)相导通，所述单片机电路(3)与前进或后退按键(2)相连接；当按下前进或后退按键(2)后，所述单片机电路(3)产生方波脉冲信号，并将所述方波脉冲信号传输给驱动芯片，驱动芯片驱动微型步进电机(4)的转子根据方波脉冲信号的个数旋转，并带动所述消融导管(1)旋转实现消融。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王子洪，王义辉，陈科，杨攀，唐伟，仝识非，杨常清，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆;85