[发明专利]一种肿瘤微波消融精准治疗及评估仪器

说明书

本发明公开了一种肿瘤微波消融精准治疗及评估仪器，可以在实现实体瘤的微波消融精准治疗的同时对术中疗效进行实时评估。该仪器包括软件控制系统、硬件控制系统、术中监测单元、微波消融单元，该仪器具有2450MHz四通道微波输出，可选择多针组合消融，本仪器可在治疗前预测同功率时间下的消融热场，并在消融过程中反映当前消融情况，能够获取微波消融过程中肿瘤组织的疗效评估参数，实现精准消融疗效评估。本发明对临床肿瘤微波消融精准治疗具有重大价值。

技术领域

本发明设计一种治疗装置，该装置能够在治疗前查看不同功率时间下消融热场分布，在术中实时监测温度和近红外光学参数等消融参数实时评估组织热损伤程度，实现精准消融的作用。

背景技术

根据调查显示，2018年全球癌症人数超过1800万例，其中中国癌症新发病例超过380万例，占全球癌症新发病例的21％，癌症传统治疗方法包括手术、化疗、放疗等，随着科学技术的发展微波消融治疗以其微创，毒副作用小，疗效明显等优势逐渐在癌症治疗过程中发挥了重要的作用，成为当前肿瘤治疗一种高效快捷的方法。微波消融原理是基于微波的生物热效应，通过影像引导将微波天线插入到肿瘤组织中，天线辐射周围组织内极性分子高速震荡，吸收微波能量产生热量，达到杀死肿瘤细胞的作用。

目前使用的商业微波消融仪存在着几个技术缺陷包括1、缺少有效的术中疗效评估手段，2、缺少精准消融软件，不能实现术前的消融剂量规划3、不能在治疗过程中反馈消融情况，由于这些因素在实际消融过程中经常存在着消融不完全或者消融范围过大的难题，容易导致手术失败需要进行二次消融，另外对于重要器官或血管旁的肿瘤，实现完全消融却能够有效的不危及其他组织是一个重要的问题，如何能够实现有效的控制消融剂量，实现精准消融更是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对目前消融仪存在的几个技术缺陷，提出一种微波消融治疗及评估仪，能够在术前进行消融剂量的规划，在术中多参数实时监测消融情况，并反馈消融信息，实现精准消融。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种肿瘤微波消融精准治疗及评估仪器，包括软件控制系统、硬件控制系统、术中监测单元、微波消融单元；

软件控制系统包括病人信息管理模块、软硬件通信模块、术中监测模块；

硬件控制系统包括控制器、串口通信电路、测温电路、微波源驱动电路、水泵驱动电路；

微波消融单元包括微波消融针、双频微波源、蠕动泵；

术中监测单元包括光源、光谱仪、三点测温针、光纤探头；

病人信息管理模块通过连接本地数据库查询病人信息，并通过软硬件通信模块向硬件控制系统下发控制指令；控制器通过串口通信电路接收软件控制系统下发的控制指令后，控制微波源驱动电路驱动双频微波源，控制水泵驱动电路驱动蠕动泵；双频微波源的发射端口连接微波消融针的后端，微波消融针的前端插入待消融组织，蠕动泵外接消融针的水冷管；

光源提供的入射光信号通过光纤探头进入待消融组织后，被待消融组织反射的光信号进入光谱仪，光谱仪将解析得到的光谱发送至术中监测模块，术中监测模块将接收到的光谱解析为近红外参数；三点测温针的前端插入待消融组织，后端连接测温电路，测温电路将温度信号发送至控制器，控制器接将接收到的温度信号依次经串口通信电路、软硬件通信模块发送至术中监测模块。

进一步：控制器为STM32F103最小系统。

进一步：软件控制系统还包括术前仿真模块，用于在治疗前查看不同时间功率下的消融热场分布。

进一步：病人信息管理模块通过连接本地数据库进行查询、保存、打印病人信息。

进一步：硬件控制系统还包括用于供电的电源电路。