带有磁共振成像检测的冷冻消融系统技术方案

本发明专利技术提供了一种磁共振成像(MRI)引导的手术系统，其包括一个或多个手术工具，所述手术工具具有被配置为当暴露于由所述MRI系统生成的MR信号时产生反应效应的组件。所述系统包括控制系统，其可以确定所述MR系统是否正生成MR信号，并且缓解MR信号对所述手术工具的组件的所述反应效应。所述系统可以包括冷冻消融系统，其带有冷冻探针，所述冷冻探针具有由金属材料制成的探针轴。如果所述控制系统确定所述MR系统正生成MR信号，所述控制系统则可以响应于暴露于MR信号而电性断开所述冷冻探针和/或忽略由电加热器生成的电信号，和/或启动所述探针轴的冷却操作，由此启动所述冷却操作。由此启动所述冷却操作。由此启动所述冷却操作。

【技术实现步骤摘要】
带有磁共振成像检测的冷冻消融系统
本申请是申请日为2018年11月8日、申请号为201880086023.5、名称为“带有磁共振成像检测的冷冻消融系统”的中国申请的分案申请。

技术介绍

[0001]冷冻手术系统包括连接到一个或多个冷冻流体源的一个或多个冷冻探针。这种系统在共同转让的专利美国专利号8,066,697和公开的申请美国公开号2010/0256620Al中进行了描述，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。在这样的冷冻手术系统中，冷冻流体可以从冷冻流体源输送至一个或多个冷冻探针。作为冷冻流体膨胀的结果，可以冷却冷冻探针，从而冷冻在冷冻探针的顶端附近的组织。一些这样的系统包括定位在每个冷冻探针的探针轴内的电加热器(采用高电阻线的形式)，以在冷冻之后融化组织，以便移除冷冻探针。
[0002]一些这样的冷冻手术系统可以使用磁共振成像来对患者进行成像，例如在插入期间引导冷冻探针和/或获得解剖特征的图像(例如，组织、肿瘤等)。这种系统的一个示例可以在美国7,850,682中找到，该专利的公开内容通过引用并入本文。在其他成像系统(诸如，计算机断层扫描)可能是不适合的情况下(例如，如果不希望暴露于辐射)，则可能需要这样的系统。
[0003]作为将手术系统的几个组件定位在MRI磁体室外部的结果，手术系统可能无法确定MRI系统是否在操作中，这是因为MR系统不一定提供可以由不同类型的手术系统的组件读取的标准化输出。此外，在一些这样的系统中，将具有金属和/或电气组件(例如，探针轴或加热线等)的手术系统邻近MRI系统放置可以会由于射频场而导致加热(射频加热)或由MRI磁体的存在而导致的通过其的感应电流。故障检测电路是组件故障的必要缓解措施。故障检测电路通常具有高输入阻抗，这使得其在受到MR扫描仪所使用的高幅度梯度场和RF场时容易损坏。由于这些电路直接与探针相互作用，因此无法屏蔽其使其免受高幅度场的影响。仅在MR扫描仪在操作时选择性断开这些电路并且使其消隐的能力比由于可能的损坏而无法利用这些接口的系统具有显著的优点。

技术实现思路

[0004]在一个方面中，本专利技术提供了一种磁共振成像(MRI)引导的冷冻手术系统，其可结合定位在MR室中的磁共振(MR)系统操作，该MR系统被配置为产生MR信号，诸如磁场和射频信号。磁场和射频场允许对患者组织区域进行成像。冷冻手术系统包括可以与MR系统物理分离的元件，其中的至少部分可定位在MR室中。冷冻手术系统可以包括一个或多个手术工具，其中的至少部分可在手术期间定位在患者体内。手术工具中的至少一个可以具有当暴露于由MR系统生成的MR信号时产生反应效应(例如，RF加热或不想要的感应电流)的一个或多个组件。系统包括可操作地连接到手术系统的控制系统，其被配置为确定MR系统是否正在操作中(例如，通过使用)，并且如果控制系统确定MR系统正在操作中，缓解MR信号对手术工具的组件的反应效应，由此缓解包括减少在手术系统的组件中感应的反应效应。
[0005]在另一个方面中，本专利技术提供了根据本文公开的实施例中的任一个所述的一种磁共振成像(MRI)引导的冷冻消融系统，其可结合磁共振(MR)系统操作。MR系统可以定位在MR室中。系统可以包括可定位在MR室中的冷冻消融系统。冷冻消融系统可以包括冷冻探针，其中的至少一部分可定位在患者组织内部。冷冻探针可以具有探针轴，其具有可定位在患者组织中的远侧部分。冷冻探针可以包括，特别是在其远侧部分中包括以下中的至少一个：a)包括金属材料的探针轴；b)电加热器，其被配置为接收电流并且从而加热探针轴，以便加热和/或融化患者组织；以及电路。系统可以包括定位在MR系统的近侧并且被配置为检测MR信号(诸如RF和磁场)的一个或多个检测器。系统可以包括可操作地连接到冷冻消融系统的控制系统。控制系统可以从一个或多个检测器接收指示以及基于从一个或多个检测器接收的指示确定MR系统是否在操作中。如果控制系统确定MR系统在操作中，控制系统则可以：如果冷冻探针具有包括金属材料的探针轴，则启动探针轴的冷却操作，由此冷却操作包括供应冷却；如果冷冻探针包括电加热器，则响应于暴露于MR信号而电性断开加热器和/或忽略由电加热器生成的电信号中的至少部分；如果冷冻探针包括电路(例如，如本文进一步描述的电子芯片、故障检测和探针识别电路)，则断开和/或忽略来自电路的电信号。如果冷冻探针包括一个或多个温度传感器，那么控制系统则还可以被配置为断开和/或忽略来自温度传感器中的一个或多个的电信号。
[0006]在另一个方面中，本专利技术提供了根据本文所公开的实施例中的任一个的一种冷冻消融系统。冷冻消融系统可以包括冷冻探针，其具有探针轴，探针轴包括可插入患者组织中的远侧部分和定位在探针轴内的冷冻流体供应部。冷冻流体供应部可以接收冷冻流体，以及朝向探针轴的远侧部分供应冷冻流体以冷却和/或冷冻组织。当以第一压力供应时，冷冻流体可以处于低温温度下。冷冻消融系统可以包括低压冷却流体源，其被配置为通过冷冻流体供应部朝向远侧部分以第二压力供应冷却流体。第二压力可以小于第一压力。低压冷却流体源被配置为供应冷却流体，以便当冷冻探针的远侧部分的一部分或组件的温度超过预定义阈值时或在检测到MRI系统在操作中，诸如通过检测磁共振(MR)信号进行之后，冷却冷冻探针的远侧部分，由此由冷却流体提供的冷却抵消了与MRI系统相关联的射频加热。
[0007]在又一个方面中，本专利技术提供了一种冷冻消融系统，其包括冷冻探针，冷冻探针具有探针轴，探针轴具有可插入患者组织中的远侧部分；冷冻探针可以具有在探针轴内的冷冻流体供应部，冷冻流体供应部被配置为从冷冻流体源接收冷冻流体，以及朝向冷冻探针的远侧部分供应冷冻流体以冷却冷冻探针。系统可以另外包括至少一个冷冻流体源，其被配置为将冷冻流体输送至冷冻流体供应部。系统另外包括一个或多个传感器，其用于检测MR信号，或用于测量冷冻探针或冷冻探针的组件中的一个或多个的温度。这些传感器通常选自RF传感器、磁场检测器和一个或多个温度传感器；温度传感器通常被配置为检测冷冻探针的一部分或组件的温度的升高。冷冻消融系统还包括控制系统，其可操作地联接到一个或多个传感器，以便检测RF信号或磁场的存在或超过预定义阈值的冷冻探针或其一部分或组件的温度的升高。控制系统可以另外被配置为控制冷冻流体至冷冻流体供应部的供应，以及将冷冻流体输送到冷冻流体供应部，以便在检测到在操作中的MRI系统的MR信号，诸如RF信号或磁场特征；或超过预定义阈值的冷冻探针或其一部分或组件的温度的升高时冷却冷冻探针或其一部分或组件。在又一个方面中，本专利技术提供了一种冷冻消融系统，其具有冷冻探针，冷冻探针包
括探针轴，探针轴具有可插入患者组织中的远侧部分，冷冻探针还包括在探针轴内的冷冻流体供应部，冷冻流体供应部被配置为从冷冻流体部接收冷冻流体，以及朝向冷冻探针的远侧部分供应冷冻流体以冷却冷冻探针。冷冻探针可以另外包括一个或多个电气组件。系统具有至少一个冷冻流体源，其被配置为将冷冻流体输送到冷冻流体供应部；以及适于检测MR信号的一个或多个传感器。这些传感器通常选自RF传感器和磁场检测器。系统另外包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像(MRI)引导的手术系统，其可结合定位在MR室中的磁共振(MR)系统操作，所述MR系统被配置为产生MR信号，所述MRI引导的手术系统包括：手术系统，所述手术系统的至少部分可定位在所述MR室中，所述手术系统包括一个或多个手术工具，其中的至少部分可在手术期间定位在患者体内，至少一个手术工具，其具有当暴露于由所述MR系统生成的MR信号时产生反应效应的一个或多个组件；可操作地连接到所述手术系统的控制系统，所述控制系统被配置为：确定所述MR系统是否正在操作中，以及如果所述控制系统确定所述MR系统正在操作中，缓解由所述MR系统生成的MR信号对所述手术工具的组件的所述反应效应，由此缓解包括减少在所述手术系统的组件中感应的所述反应效应。2.根据权利要求1所述的MRI引导的手术系统，其中所述手术工具中的至少一个包括电气组件。3.根据权利要求1或2所述的MRI引导的手术系统，其中所述控制系统被配置为，如果所述控制系统确定所述MR系统正生成MR信号，则电性断开所述电气组件。4.根据权利要求2或任何前述权利要求所述的MRI引导的手术系统，其中所述控制系统被配置为如果所述控制系统确定所述MR系统正生成MR信号，当暴露于MR信号时则忽略与所述电气组件相关联的反应电信号。5.根据权利要求1或任何前述权利要求所述的MRI引导的手术系统，其中所述手术工具中的至少一个包括金属组件。6.根据权利要求5或任何前述权利要求所述的MRI引导的手术系统，其中所述控制系统被配置为确定所述手术系统的所述金属组件是否被所生成的MR信号加热，并且所述控制系统还被配置为如果所述控制系统确定所述金属组件被所述MR...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：生物相容英国有限公司，
类型：发明
国别省市：