[发明专利]一种消融电极温度控制装置及其消融电极温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消融电极温度控制装置及其消融电极温度控制方法。

背景技术

射频消融术是医疗领域的常见技术之一。该技术在X光血管造影机的监测下，把电极导管插入身体特定部分，检查确定该部分的异常细胞(例如肿瘤)的位置，然后在该处局部释放射频电流。由于人体是一个导电体，因此当射频电流通过人体局部组织时，由于热效应使得在很小的范围内产生很高的温度，使局部组织内水分蒸发，干燥坏死，同时细胞蛋白质变性，使细胞丧失活性、死亡，从而达到治疗的目的。目前，射频消融术已在治疗肿瘤、组织坏死等方向得到了成功应用。

由于射频消融装置采用基于热效应加热局部组织，将组织细胞温度升高到一定范围进行治疗，因此，温度是射频消融治疗中的一个关键参数。如何在治疗过程中自动控制调整射频消融装置的温度，实现组织局部稳定加热到设定温度，而临近组织细胞损伤尽可能地低，从而保证治疗效果和安全，这是射频消融装置设计的关键问题。

射频消融装置的温度控制方案分为采用功率控制和采用温度控制两大类。采用功率控制在早期射频消融装置中使用，其采用恒定的功率输出射频能量，在治疗中测量局部组织细胞的阻抗，估测热损伤程度，从而控制能量输出。但是，这种基于阻抗的控制方式对细胞阻抗的测量并不精确，从而在治疗过程中出现碳化或者热穿孔现象，甚至产生并发症。采用温度控制方案可以根据温度变化自动调节装置温度，实现均匀加热和散热，相对于采用功率控制方案更为安全可靠，因此在近年来的射频消融装置中得到了越来越多的使用。

目前，射频消融装置的温度控制方案大都基于PID算法设计的。PID算法的基本原理是根据被控变量的测量值与设定值之间的偏差，通过比例、积分、微分这三种单元的运算，对被控变量进行调整，使之稳定。PID算法原理成熟，简单有效，并且易于实现。PID算法控制精度不高，而射频消融装置需要实现对温度的控制要求较高，并且人体组织温度变化的模型难以建立，并且身体是大迟滞系统，因此采用传统的PID控制温度方案难以达到很好的效果。因此，如何实现温度的快速稳定控制仍是射频消融装置设计亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消融电极温度控制装置及其消融电极温度控制方法，是一种针对射频消融的电机温度控制的电极装置、电极温度控制装置及其消融电极温度控制方法，由于局部组织加热的温度也反映到了电极本身温度的提高，因此增加一个电极温度控制装置，在装置中增加的一个液体回流冷却系统，通过控制液体的流速可以快速调节控制射频电极的温度，进而实现对局部组织加热温度的控制。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种可实现温度控制的消融电极装置，包括消融电极和导管，消融电极设置在导管中，并从导管的前端伸出，其中，所述消融电极的前端设置有封闭的内腔，内腔中设置有温度传感器，温度传感器的信号线从消融电极的尾端引出，所述导管包括相套的内管和外管，外管的前端封闭，内管的前端开放，内管前端与外管前端内侧连接，外管侧壁与内管侧壁之间设置有液体流动的间隙，内管前端在与外管前端内侧连接处留有与外管侧壁和内管侧壁之间间隙连通的缝隙，消融电极从外管底端伸出。

方案进一步是：所述消融电极设置在导管的内管中前端侧或者设置在导管的外管侧壁与内管侧壁之间。

一种消融电极温度控制装置，包括消融电极、导管和消融电流发生器，消融电极设置在导管中，并从导管的前端伸出，消融电流发生器产生的消融控制电流连接消融电极，其中，所述消融电极的前端设置有封闭的内腔，内腔中设置有温度传感器，温度传感器的信号线从消融电极的尾端引出，所述导管包括相套的内管和外管，外管的前端封闭，内管的前端开放，内管前端与外管前端内侧连接，外管侧壁与内管侧壁之间设置有液体流动的间隙，内管前端在与外管前端内侧连接处留有与外管侧壁和内管侧壁之间间隙连通的缝隙，消融电极从外管底端伸出，所述装置还包括有一个温度控制器，所述温度控制器包括冷却液循环系统和温度控制电路，所述冷却液循环系统包括一个冷却液储箱和循环泵，循环泵的出口分别连接内管或外管的尾端，循环泵的进口连接冷却液储箱，当内管的尾端与循环泵的出口连接，则外管的尾端与冷却液储箱连接，否则反过来连接，所述温度传感器连接温度控制电路，温度控制电路的输出信号分别连接消融电流发生器和循环泵，温度控制电路通过设定的阈值输出控制信号，控制信号分别控制消融电流发生器产生电流的强弱以及控制循环泵的速度改变冷却液在内管与外管之间的流速，实现对消融电极温度的控制。