一种智能微波消融仪制造技术

本发明专利技术公开了一种智能微波消融仪，包括由主控模块、功率模块、冷却模块、测温模块、人机交互模块、上位机组成。主控模块控制功率模块、冷却模块工作，功率模块产生微波功率输出供消融针。冷却模块控制冷却水循环系统为消融针针杆降温，测温模块检测人体组织温度。人机交互模块与主控模块连接，人机交互模块显示设备工作状态和设置工作参数。上位机与主控模块连接，同时上位机还连接医学影像设备。来自医学影像设备的图像信息与上位机中数据库的图像信息比对，产生控制参数，送入主控模块。术中上位机实时读取消融仪工作参数并监控工作过程。术后上位机比对数据评估治疗效果。本发明专利技术可以降低治疗风险、降低消融手术的技术门槛。降低消融手术的技术门槛。降低消融手术的技术门槛。

【技术实现步骤摘要】
一种智能微波消融仪


[0001]本专利技术涉及一种微创治疗设备，即一种智能微波消融仪。

技术介绍

[0002]相比于传统的肿瘤治疗手段，肿瘤微创消融技术具有创伤面小、术后恢复快、患者痛苦小、并发症少、靶向性强、可重复使用等多种传统治疗手段所没有的优势，特别是进入20世纪90年代后，以射频消融、微波消融为代表的热消融技术快速发展。近年来，伴随肿瘤消融器械研发技术与制作工艺的不断提高，射频、微波、冷冻消融为代表的消融治疗技术愈发受到临床医生的认可，技术日趋成熟。
[0003]肿瘤消融技术是在超声、CT、核磁共振成像等医学影像设备引导下，经皮穿刺或经自然腔道到达肿瘤部位，灭活癌组织的微创诊疗技术。诚然，肿瘤消融技术越来越多的造福于广大肿瘤患者，为肿瘤患者提供了更多的治疗选择，但此项技术因对医生操作经验多于依赖，对配套介入引导设备有一定要求等原因，目前难以向县级以下基层医院大范围推广。同时，经常爆出的消融不彻底导致术后肿瘤复发，消融过渡导致患者术后出现严重并发症的问题，也严重制约着该项技术的进一步推广。
[0004]目前肿瘤消融技术存在如下发展瓶颈：
[0005]肿瘤消融手术术前穿刺定位、术中消融进展实时掌握、术后治疗效果评估完全依赖医生的个人经验及水平，相同的病例，在不同医生手里往往有不同的治疗方案，治疗效果也是天差地别，也因为此，该项技术很难向医疗条件相对薄弱的县级以下医院推广，严重阻碍了该项技术的进一步发展。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术方案是在传统消融仪基础上增加了具有术前规划、术中智能监控、术后智能评估手术效果的功能上位机系统。
[0007]即包括有主控模块、功率模块、冷却模块、测温模块、电源转换模块、人机交互模块的消融仪。主控模块控制功率模块、冷却模块工作，功率模块产生微波功率并通过微波消融针辐射入病灶组织实现消融治疗，冷却模块控制冷却水循环系统为微波消融针降温以免于针杆超温对患者正常组织的烫伤。
[0008]冷却模块主要由控制电路、驱动电机、蠕动泵、水管组成，由主控模块通过继电器控制电路间接控制启停，其作用是为消融附件即消融针提供冷却循环水，达到冷却效果。
[0009]功率模块为消融仪的功率输出部件，分2450MHz、915MHz两种频率，与主控模块通过串行口RS232或RS485通讯，主控模块通过发送不同的控制指令即可控制功率模块的启停、输出功率大小、功率模块内部温度、反射功率大小、阻抗匹配等实时状态。
[0010]测温模块由测温元件、信号调理电路组成，由电源转换模块提供所需的参考电压，主控模块通过测温模块可以实时监测病灶周边组织、微波消融针的温度，提高消融治疗的准确性及安全性。
[0011]嵌入式主控模块主要负责冷却模块、功率模块、测温模块等底层模块的控制，并与上位机通讯。一般而言，MCS
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51、MSP430、AVR等系列单片机即可胜任嵌入式主控模块的主控芯片。
[0012]人机交互模块是消融仪的控制及信息读取窗口，可以为触摸式显示模块，也可以是显示屏、按键、鼠标等的组合模块。
[0013]本专利技术的上位机软件即可完成术前规划、术中实时监控、术后评估三个功能。
[0014]术前规划部分由病例管理、数据分析、设置三个子模块组成。上位机接收来自医学影像设备的病灶影像信息和采集的患者信息与数据库的过往病例信息比对，生成包括治疗参数在内的预设治疗方案，其中包括消融针型号、消融功率、消融频率、消融时间、消融针数、消融针距等参数通过上位机与主控模块的接口导入主控模块并显示在人机交互模块上。
[0015]术中实时监控部分由设备监控、界面显示管理、设置三个子模块组成。上位机通过与主控模块的接口实时监控主控模块的工作状态，在术中，上位机的设备监控模块通过总线可以实时读取主控模块中采集到的微波消融针温度、病灶周边温度值。并将此温度值与存储模块中的历史消融数据进行对比分析，监控温度变化过程，进而判断消融效果。在术中，上位机通过接口可实时读取医学影像设备的影像数据，将该数据与存储模块中的历史数据进行对比分析，监控病灶影像变化情况。
[0016]术后评估部分由数据分析、显示界面管理两个子模块组成。手术完成后，上位机通过与主控模块的接口读取本次手术中的治疗信息，并与数据库中病例数据比对分析给出手术效果参考值，并将该数据传送到人机交互模块，同时将本病例数据并入数据库，更新数据库的病例信息。
[0017]肿瘤热消融技术已在临床上广泛使用，但是现有技术存在肿瘤消融手术术前穿刺定位、术中消融进展实时掌握、术后治疗效果评估完全依赖医生的个人经验及水平，相同的病例，在不同医生手里往往有不同的治疗方案，治疗效果也是天差地别，也因为此，该项技术很难向医疗条件相对薄弱的县级以下医院推广，严重阻碍了该项技术的进一步发展。
[0018]本专利技术的有益效果在于，可通过术前规划功能为医生提供最佳治疗方案供医生参考，术中实时监控消融进展，消融术后给出手术治疗评估结果，从而提高消融技术在肿瘤治疗领域的安全性，降低手术风险，为该项技术的大范围推广扫清障碍。
[0019]此外，本专利技术提供的智能消融仪具备消融术前规划、术中实时监控消融进展、术后智能评估消融效果功能，可以在手术方案制定、手术实施、手术效果评估等方面为肿瘤的精准消融保驾护航，从而降低治疗风险、降低该项技术的准入门槛，使该项技术服务于更多的肿瘤患者。
附图说明
[0020]图1为本专利技术组成框图；
[0021]图2为本专利技术上位机的运行软件架构示意图；
[0022]图3为本专利技术的术前规划流程图；
[0023]图4为本专利技术的术中监控流程图；
[0024]图5为本专利技术的术后评估流程图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0026]图1为本专利技术组成框图，上位机连接医学影像设备，并与其中软件构成智能诊疗方案的专家系统，上位机连接消融仪中的主控模块实现治疗方案的预设和治疗过程的监控。
[0027]上位机作为设备的上层控制模块，可采用Cortex架构，一般要求1G以上RAM，运行Linux或Android系统，当然其他架构，比如运行Windows系统，具备1G以上RAM，100G以上存储的电脑主机等也可胜任上位机的工作。
[0028]上位机内的数据存储模块要求100G以上存储空间，这样可以为存储更多、更清晰的影像数据提供可能；数据存储模块内部主要存储的是影像数据、消融数据、病例数据等并且随时手术量的增加实时更新，通过上位机可对内部数据进行访问及存储。
[0029]图2为本专利技术上位机的运行软件架构示意图，包括术前规划、术中实时监控、术后评估三部分功能。其为基于过往病例数据库上的专家诊疗系统，将当前患者信息包括病灶图像信息与数据库信息比对，优选消融治疗方案提供参考。
[0030]图3为术前规划流程图，术前规划部分由病例管理、数据分析、设置三个子模块组成。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能微波消融仪，包括由主控模块、功率模块、冷却模块、测温模块、人机交互模块组成；主控模块控制功率模块、冷却模块工作，功率模块产生微波功率输出供消融针；冷却模块控制冷却水循环系统为消融针降温，测温模块检测消融针及肿瘤边缘组织的温度，并将检测信号送至主控模块；人机交互模块与主控模块连接，人机交互模块显示设备工作状态和设置工作参数；其特征在于还有上位机，上位机与主控模块连接，同时上位机还连接医学影像设备；来自医学影像设备的影像数据与上位机中数据库的病例图像数据比对，产生控制参数，通过总线送入主控模块，并在人机交互模块上显示；术中上位机通过总线实时读取主控模块中采集到的消融针温度、病灶周边温度值，并将此温度值与存储模块中的历史消融数据进行对比分析，监控温度变化过程，进而判断消融效果；上位机通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永刚，
申请(专利权)人：南京瑞波医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：