本发明专利技术提供一种具有温度限制功能的冷冻消融系统及方法，所述冷冻消融系统包括导管、流体输送单元以及控制单元，所述导管的末端设有冷冻球囊，所述流体输送单元用于向所述冷冻球囊内输送冷冻液体，所述控制单元包括温度限制回路，所述温度限制回路用于基于预设的温度限制值及所述冷冻球囊的温度控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体，以使所述冷冻球囊的温度不低于所述预设的温度限制值。该冷冻消融系统在肺静脉隔离消融过程中避免了由于冷冻温度过低而引起的邻近组织损伤现象的发生，降低了并发症的发生率。降低了并发症的发生率。降低了并发症的发生率。
【技术实现步骤摘要】
具有温度限制功能的冷冻消融系统及方法
[0001]本专利技术涉及冷冻低温治疗
，尤其涉及一种具有温度限制功能的冷冻消融系统及方法。
技术介绍
[0002]目前，心率失常等疾病的微创介入技术日趋成为其治疗的主要手段，心房颤动(房颤)是临床最常见的快速性心律失常之一，我国房颤的总患病率在0.7％左右，且随着人口的老龄化，发病率逐年增加。房颤治疗方面，经导管消融治疗房颤的疗效已为大家所公认，而肺静脉隔离(PVI)则是房颤导管消融治疗的基石。经冷冻球囊消融(cryoballoon ablation，CBA)为近年出现的新的消融方法，已成为实现PVI的标准方法之一。多个研究均已证明经CBA治疗房颤具有很好的安全性及有效性，且学习曲线短、严重并发症少及再住院率低等优势。
[0003]冷冻消融的机制是通过冷冻能量所造成的低温引起靶点心肌细胞坏死，进而达到治疗效果。冷冻的损伤效应可分为一过性或永久性；一过性效应是指当温度下降至不低于
‑
20℃的低温时所致的细胞应激状态以及细胞渗透压改变等所导致的细胞功能减退，一过性效应具有可恢复性。冷冻消融的永久性效应包括低温引起的直接和间接细胞损伤，其中直接细胞损伤主要是通过低温下细胞内外冰晶的形成与破裂所引起；温度降至
‑
20℃～
‑
15℃时，细胞外液逐渐趋于完全冻结，其渗透压骤然升高，导致细胞内严重脱水，进而细胞膜、细胞器损伤；当温度降低至
‑
40℃以下时，细胞内液体开始冻结，引起细胞结构的破坏、细胞膜破裂及胞内蛋白质的失活，进而导致不可逆性细胞损伤；冷冻消融的间接细胞损伤主要通过血管介导。
[0004]《经冷冻球囊导管消融心房颤动中国专家共识2020》提到：决定冷冻消融效果的主要因素包括
①
最低温度；
②
降温速度；
③
复温速度；
④
冷冻时间；
⑤
冷冻次数；
⑥
接触程度及局部血流。其中最低温度是决定细胞内结冰的主要因素，温度每降低10℃，冷冻深度可增加0.38mm。温度对冷冻消融安全性的评估：冷冻温度如果过低，将可能对肺静脉外组织造成不必要的损伤，增加并发症的发生率。CBA治疗房颤的主要并发症如膈神经损伤、食管损伤均为过度冷冻消融引起。一般认为，冷冻的最低温度严格控制在
‑
55℃以内是合理的。
[0005]但目前唯一在国内上市的房颤冷冻消融系统，采用固定的流量进行冷冻消融；即手术过程中医生需要时刻关注系统显示的温度，当温度低于
‑
55℃(注：不同术者对于具体的最低温度值选择会略微有所差异)时需要手动操作设备以停止消融，操作十分不便；同时存在因注意力分散而未及时处理的风险，从而当冷冻温度低于
‑
55℃时还不仅会引起邻近组织损伤，并发症的发生率也比较高。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种具有温度限制功能的冷冻消融系统及方法，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。
[0007]根据本专利技术的一个方面，本专利技术公开了一种具有温度限制功能的冷冻消融系统，所述系统包括：
[0008]具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述冷冻消融系统包括导管、流体输送单元以及控制单元，所述导管的末端设有冷冻球囊，所述流体输送单元用于向所述冷冻球囊内输送冷冻液体，所述控制单元包括温度限制回路，所述温度限制回路用于基于预设的温度限制值及所述冷冻球囊的温度控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体，以使所述冷冻球囊的温度不低于所述预设的温度限制值。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述温度限制回路包括：温度采集装置、温度比较模块以及调节量计算模块，所述温度采集装置用于采集所述冷冻球囊的温度，所述温度比较模块用于将所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值的差值与预设温度差阈值进行比较，所述调节量计算模块用于基于所述温度采集装置采集到的所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值计算流量调节值。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述控制单元包括：
[0011]压力控制回路，所述温度限制回路用于通过所述压力控制回路控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体；和/或
[0012]流量控制回路，在所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值的差值大于所述预设温度差阈值时，所述流量控制回路通过所述压力控制回路控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，
[0014]所述流量控制回路包括：流量采集装置及流量比较模块，所述流量采集装置用于采集流经所述冷冻球囊的冷冻液体的流量，所述流量比较模块用于将采集到的所述流量与目标流量值进行比较；
[0015]所述压力控制回路包括压力检测装置、驱动器及比例阀，所述压力检测装置用于采集流经所述冷冻球囊的冷冻液体的压力，所述驱动器基于所述压力检测装置采集到的所述压力控制所述比例阀。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述流量调节值的计算公式为：
[0017]ΔQ＝a*(T
‑
T
k
)+b*(T
k
‑
T
k
‑1)；
[0018]其中，ΔQ1为流量调节值；a
、
b均为系数；T为预设的温度限制值；T
k
为当前时刻的冷冻球囊的温度；T
k
‑1为Δt时刻前的冷冻球囊的温度，Δt的取值范围为0.5s～3s。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，
[0020]在初次进行流量调节时，a的取值范围为10～50，b的取值范围为
‑
500～
‑
1000；
[0021]在初次之后进行流量调节时，a的取值范围为10～50，b的取值范围为
‑
10～
‑
50。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述预设的温度限制值为预先存储在所述控制单元内的参数，并能够通过所述控制单元的人机交互模块进行设定。
[0023]根据本专利技术的另一方面，还公开了一种限制冷冻球囊最低温度的方法，所述方法包括：基于预设的温度限制值及采集到的冷冻球囊的温度控制流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体，以使所述冷冻球囊的温度不低于预设的温度限制值。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，基于预设的温度限制值及采集到的冷冻球囊的温度控制流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体，包括：
[0025]实时采集所述冷冻球囊的温度，并计算所述冷冻球囊的温度与预设的温度限制值的差值；
[0026]判断冷冻球囊的温度与预设的温度限制值的差值是否大于预设温度差阈值；
[0027]在冷冻球囊的温度与预设的温度限制值的差值不大于所述预设温度差阈值的情况下，基于预设的温度限制值及采集到的冷冻球囊的温度计算流量调节值，并基于所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述冷冻消融系统包括导管、流体输送单元以及控制单元，所述导管的末端设有冷冻球囊，所述流体输送单元用于向所述冷冻球囊内输送冷冻液体，所述控制单元包括温度限制回路，所述温度限制回路用于基于预设的温度限制值及所述冷冻球囊的温度控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体，以使所述冷冻球囊的温度不低于所述预设的温度限制值。2.根据权利要求1所述的具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述温度限制回路包括：温度采集装置、温度比较模块以及调节量计算模块，所述温度采集装置用于采集所述冷冻球囊的温度，所述温度比较模块用于将所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值的差值与预设温度差阈值进行比较，所述调节量计算模块用于基于所述温度采集装置采集到的所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值计算流量调节值。3.根据权利要求2所述的具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述控制单元包括：压力控制回路，所述温度限制回路用于通过所述压力控制回路控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体；和/或流量控制回路，在所述冷冻球囊的温度和所述预设的温度限制值的差值大于所述预设温度差阈值时，所述流量控制回路通过所述压力控制回路控制所述流体输送单元输送至所述冷冻球囊的流体。4.根据权利要求3所述的具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述流量控制回路包括：流量采集装置及流量比较模块，所述流量采集装置用于采集流经所述冷冻球囊的冷冻液体的流量，所述流量比较模块用于将采集到的所述流量与目标流量值进行比较；所述压力控制回路包括压力检测装置、驱动器及比例阀，所述压力检测装置用于采集流经所述冷冻球囊的冷冻液体的压力，所述驱动器基于所述压力检测装置采集到的压力控制所述比例阀。5.根据权利要求2所述的具有温度限制功能的冷冻消融系统，其特征在于，所述流量调节值的计算公式为：ΔQ＝a*(T
‑
T
k
)+b*(T
k
‑
T
k
‑1)；其中，ΔQ1为流量调节值；a、b均为系数；T为预设的温度限制值；T
k
【专利技术属性】
技术研发人员：冯骥，龚杰，彭博，韩博阳，刘翠鹄，王小龙，
申请(专利权)人：心诺普医疗技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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