[發(fā)明專利]核磁共振兼容型冷熱療系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210590514.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103027742A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙剛;朱凱旋;高大勇;邱本勝;許云鵬;沈凌霄;汪濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02;A61B18/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種核磁共振兼容型冷熱療系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

冷療模塊，其進一步包括進氣通路和出氣通路，所述進氣通路用于將冷源引導(dǎo)至所述熱絕緣冷熱刀(5)的刀尖，其依次包括：裝有冷源的鋼瓶(1)、用于測量所述鋼瓶(1)的壓強的第一氣壓表(2)、第一閥門(3)；所述出氣通路用于吸收冷療過程中產(chǎn)生的廢氣，其依次包括：第三閥門(7)、用于對所述出氣通路進行加熱的加熱器(8)、用于測量所述出氣通路的壓強的第二氣壓表(10)、用于為冷源的流動提供動力的泵(11)、第四閥門(12)、用于容置治療過程中產(chǎn)生的廢氣的廢氣瓶(14)；

熱療模塊，其包括射頻發(fā)生器(16)和射頻熱療天線，所述射頻發(fā)生器(16)與控制模塊和所述射頻熱療天線相連，用于產(chǎn)生射頻波；所述射頻熱療天線貫穿整個熱絕緣冷熱刀(5)，其末端通過射頻信號線與所述射頻發(fā)生器(16)連接，其置于所述熱絕緣冷熱刀(5)的刀尖處的頂端，用于發(fā)射所述射頻發(fā)生器(16)產(chǎn)生的射頻波；

多支能單獨控制的熱絕緣冷熱刀(5)，用于插入到病變組織中進行冷熱治療，每個熱絕緣冷熱刀(5)的刀桿內(nèi)部均包括一氬氣管道和一射頻熱療天線，氬氣管道把高壓氬氣引至冷熱刀刀頭，每個熱絕緣冷熱刀(5)還設(shè)有一個連接所述進氣通路的進氣口和連接所述出氣通路的出氣口，用于為冷療過程提供冷源以及排除冷療過程中產(chǎn)生的廢氣；

溫度傳感器，安裝在所述熱絕緣冷熱刀(5)的刀尖，并與所述控制模塊連接，用于實時采集所述熱絕緣冷熱刀(5)刀尖的溫度；

控制模塊，至少包括一與所述泵(11)和所述射頻發(fā)生器(16)連接的計算機(15)，用于根據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)和所述溫度傳感器和第二氣壓表(10)傳回的信號來調(diào)節(jié)所述泵(11)的流量和所述射頻發(fā)生器(16)的發(fā)射功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷源為高壓氬氣或低溫液體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣瓶(14)還連接有一第三氣壓表(13)，用于測量所述廢氣瓶(14)的壓強。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述出氣通路中還設(shè)有一流量計(9)，用于測量所述出氣通路中冷源的流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻熱療天線為由導(dǎo)電性材料制成的圓棒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱絕緣冷熱刀(5)和與其相連的氣體通路以及所述射頻信號線用順磁材料制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱絕緣冷熱刀(5)的刀桿上嵌有基于熱補償?shù)闹鲃邮浇^熱段，以避免病變組織周圍的正常組織被冷凍傷害。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱絕緣冷熱刀(5)的進氣口和出氣口處分別連接一個減壓閥，以防止冷源壓強過大而損壞所述熱絕緣冷熱刀。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述冷源為高壓氬氣時，在所述第一閥門(3)之后還設(shè)有一低溫液體瓶(17)和一第二閥門(18)，用于對從所述鋼瓶(1)出來的高壓氬氣進行預(yù)冷。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述冷源為高壓氬氣時，在核磁共振的引導(dǎo)下，將所述熱絕緣冷熱刀(5)插入到病變組織中，使刀尖位于所述病變組織的中心點上；所述控制模塊控制打開第一閥門(3)、第二閥門(18)、第三閥門(7)、第四閥門(12)、加熱器(8)和泵(11)，從所述鋼瓶(1)出來的高壓氬氣先通過低溫液體瓶(17)進行預(yù)冷，然后經(jīng)過一段傳輸管到達所述熱絕緣冷熱刀(5)的刀尖，所述高壓氬氣在刀頭處由氬氣管道末端噴入體積比較大的冷熱刀內(nèi)部的氣體回流腔，此時氬氣的壓力迅速降至常壓，發(fā)生降溫類節(jié)流效應(yīng)，使得刀尖的溫度迅速下降；同時，回流的氬氣通過泵(11)抽回至廢氣瓶(14)中；其中，所述控制模塊根據(jù)所述第二氣壓表(10)采集的信號，通過調(diào)節(jié)泵(11)的流量和加熱器(8)的加熱時間來調(diào)節(jié)所述冷療模塊中的壓強，以間接控制所述冷療模塊中氬氣的流量；在核磁共振的監(jiān)控下，待冰球包圍整個病變組織時，停止冷療，此時所述控制模塊控制關(guān)閉第一閥門(3)、第二閥門(18)、第三閥門(7)、第四閥門(12)、加熱器(8)和泵(11)。