射频热消融系统及其分段功率控制方法技术方案

本申请涉及射频热消融技术领域，公开了一种射频热消融系统及其分段功率控制方法，可以避免在停止输送射频功率后血管组织反弹恢复。该系统包括：热消融导管，其中配置有加热线圈；射频源，被配置为向加热线圈提供射频功率；管径检测装置，被配置为检测被消融的管状组织的管径Φ或管径变化；控制器，被配置为控制射频源的输出功率P，其中，在第一阶段，控制输出功率使得加热线圈达到预定温度；在第二阶段，根据管径检测装置输出的管径或管径变化，按照dP/dt≦0且dΦ/dt≦0的条件控制输出功率；在第三阶段，停止射频源的功率输出，使得加热线圈自然冷却。圈自然冷却。圈自然冷却。

【技术实现步骤摘要】
射频热消融系统及其分段功率控制方法


[0001]本申请涉及射频热消融
，特别涉及射频热消融的射频功率控制技术。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是已被公开的现有技术。
[0003]射频热消融技术是射频能量不直接进入人体，而是在器械内部产生热能，再将热能传递到人体产生热消融效果。人体的一些器官，例如血管、支气管、尿道、食道、子宫等基本呈细长管状结构，对射频探头在外形、功能和性能上的要求有其共性。
[0004]一些射频热消融利用组织中的胶质被加热后收缩的特性达到治疗效果，例如在申请号为202022302025.0和201910796082.8的中国专利中就有记载。以静脉射频热消融为例，静脉热消融时通过产生和释放热量对目标静脉血管进行加热，令其萎缩闭合。消融时释放热量的目的是对静脉血管中的胶质加热，令其收缩。收缩后停止输送功率，血管组织开始自然冷却，但是其收缩还没有固化，会有反弹恢复的可能。
[0005]此外，静脉热消融时热量往往在三维介质中传导，容易影响到非目标组织，如血管旁边的神经、支持性组织和皮肤等，导致热损伤。热损伤的机制之一是热冲击（Heat shock），即短时间内急剧热交换，令细胞内非折叠蛋白质含量急剧增加，非折叠状态的蛋白质会挤在一起，难以实现其功能，导致问题。细胞对温度变化的反应通常是召集分子伴侣（molecular chaperones），令蛋白质折叠成型。因此温度变化的过程要尽量防止急剧变化，给细胞召集分子伴侣、自我调节的机会。温度急剧变化不但在加热阶段存在，在停止加热、骤冷阶段也存在。因此处理heat shock需要考虑到加热和冷却两个阶段的温度变化。现有技术的一个缺点是未考虑热冲击对细胞的损伤机制，只顾控制加热，不控制散热，而heat shock在加热和散热阶段均存在。
[0006]为达到治疗效果，一方面需要监控组织的收缩，另一方面需要避免产生热冲击，减少损伤。传统消融技术以消融温度为主要监控参数，不但难以保证治疗效果，而且容易输出不必要的热能、造成热冲击等，导致损伤。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种射频热消融系统及其分段功率控制方法，在达到疗效的同时降低热冲击，同时在温度缓变前提下维持疗效。
[0008]本申请公开了一种射频热消融系统，包括：热消融导管，其中配置有加热线圈；射频源，被配置为向所述加热线圈提供射频功率；管径检测装置，被配置为检测被消融的管状组织的管径Φ或管径变化；控制器，被配置为控制所述射频源的输出功率P，其中，在第一阶段，控制所述输出功率使得所述加热线圈平滑提升到预定温度；
在第二阶段，根据所述管径检测装置输出的管径或管径变化，按照dP/dt≦0且dΦ/dt≦0的条件控制所述输出功率，其中t是时间，dP/dt是P对t的微分，dΦ/dt是Φ对t的微分；在第三阶段，停止所述射频源的功率输出，使得所述加热线圈自然冷却。
[0009]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，在满足a0(dP/dt)2+b0(dΦ/dt)2>1的条件下，按照所述第一阶段的方式控制所述输出功率，其中，a0、b0为预设常数系数。
[0010]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，在满足a0(dP/dt)2+b0(dΦ/dt)2<=1 且 a1(dP/dt)2+b1(dΦ/dt)2>1的条件下，按照所述第二阶段的方式控制所述输出功率，其中，a0、b0、a1、b1为预设常数系数。
[0011]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，在满足a1(dP/dt)2+b1(dΦ/dt)2<=1的条件下，进入所述第三阶段，停止所述射频源的输出，使得所述被消融的管状组织自然冷却，其中，a1、b1为预设常数系数。
[0012]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，在第一阶段，控制所述输出功率使得所述加热线圈温度按照变化的时间常数τ的指数函数收敛到指定温度，所述变化的时间常数τ和管状组织的收缩速度dΦ/dt成正比。
[0013]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，所述控制器还被配置为，在第一阶段，控制所述输出功率使得所述加热线圈在所述预定温度维持预定时长。
[0014]在一个优选例中，所述控制器还被配置为，控制所述输出功率使得所述加热线圈在第一阶段的射频能量累计输出总量达到预定阈值，该阈值正比于热消融开始之前影像检查的管状组织的管径。
[0015]在一个优选例中，所述热消融导管直径设计为所述管状组织内径的25%
‑
50%，以便于伸入所述被消融的管状组织。
[0016]本申请还公开了一种射频热消融系统的分段功率控制方法，包括：在第一阶段，控制射频源的输出功率使得射频热消融系统的加热线圈平滑提升到预定温度；在第二阶段，根据管径检测装置输出的管径或管径变化按照dP/dt≦0且dΦ/dt≦0的条件控制所述射频源的输出功率，其中t是时间，dP/dt是P对t的微分，dΦ/dt是Φ对t的微分；在第三阶段，停止所述射频源的输出功率，使得所述加热线圈自然冷却。
[0017]本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前文描述的方法中的步骤。
[0018]本申请的实施方式中，用合适的温度变化曲线控制热冲击带来的不良影响，避免了在停止输送射频功率后血管组织反弹恢复。
[0019]上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案（这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载），除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采
用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
[0020]图1是根据本申请的第一实施方式的射频热消融系统结构示意图；图2是根据本申请的第二实施方式的射频热消融系统分段功率控制方法流程示意图；图3是一般热消融过程中Φ和Φ随时间的导数随时间的变化趋势示意图；图4是本申请一个实施例中维温功率Pm和Pm随时间的导数随时间的变化趋势示意图；图5是本申请一个实施例中dP/dt
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dΦ/dt平面中状态点的示意图；图6是本申请一个实施例中三个功率控制阶段的示意图。
具体实施方式
[0021]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频热消融系统，其特征在于，包括：热消融导管，其中配置有加热线圈；射频源，被配置为向所述加热线圈提供射频功率；管径检测装置，被配置为检测被消融的管状组织的管径Φ或管径变化；控制器，被配置为控制所述射频源的输出功率P，其中，在第一阶段，控制所述输出功率使得所述加热线圈平滑提升到预定温度；在第二阶段，根据所述管径检测装置输出的管径或管径变化，按照dP/dt≦0且dΦ/dt≦0的条件控制所述输出功率，其中t是时间，dP/dt是P对t的微分，dΦ/dt是Φ对t的微分；在第三阶段，停止所述射频源的功率输出，使得所述加热线圈自然冷却。2.如权利要求1所述的射频热消融系统，其特征在于，所述控制器还被配置为，在满足a0(dP/dt)2+b0(dΦ/dt)2>1的条件下，按照所述第一阶段的方式控制所述输出功率，其中，a0、b0为预设常数系数。3.如权利要求1所述的射频热消融系统，其特征在于，所述控制器还被配置为，在满足a0(dP/dt)2+b0(dΦ/dt)2<=1且a1(dP/dt)2+b1(dΦ/dt)2>1的条件下，按照所述第二阶段的方式控制所述输出功率，其中，a0、b0、a1、b1为预设常数系数。4.如权利要求1所述的射频热消融系统，其特征在于，所述控制器还被配置为，在满足a1(dP/dt)2+b1(dΦ/dt)2<=1的条件下，进入所述第三阶段，停止所述射频源的输出，使得所述被消融的管状组织自然冷却，其中，a1、b1为预设常数系数。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：昆山雷盛医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：