[發明專利]核磁共振兼容型冷熱療系統

有效

• 申請號: 201210590514.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103027742A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）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）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02;A61B18/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別涉及一種核磁共振兼容型冷熱療系統。

背景技術

腫瘤是目前世界上死亡率最高的疾病之一，嚴重威脅著人類的生命。然而，70％～80％的患者確診時己屬晚期，失去了手術治療的機會，然而即使是手術治療，術后復發和轉移的概率仍高達50％～70％，總的治愈率不足10％。因而，準確、迅速、干凈地殺死腫瘤細胞非常重要。

傳統治療腫瘤的方法通常包括手術切除、放療和化療等方法，其中，手術治療風險高，尤其對于部位敏感的腫瘤，如腦腫瘤，手術危險性大，成功率低。而且手術對人體的創傷大，使患者的免疫力降低，對疾病的抵抗力下降，且易產生一系列的手術并發癥；放療和化療在殺傷癌細胞的同時，也將正常細胞和免疫(抵抗)細胞一同殺滅，雖然通過放療和化療方法能夠局部或全身減輕腫瘤細胞負荷，但是它無法根除腫瘤細胞組織，易轉移、復發，全身毒副作用大，極易產生惡心、嘔吐、脫發、食欲不振等癥狀，造成人體免疫功能損傷，加重患者病情，對癌癥患者的身心健康造成沉重的打擊，尤其是癌癥晚期患者，其身體健康狀況常常無法耐受化療的巨大副作用，因此很多晚期患者多不適合化療治療方法，特別是中晚期腫瘤或身體虛弱的病人，盲目地使用化療和放療方法，不僅會導致病情迅速惡化，更會加速病人的死亡。

現在通用的氬氦刀雖能實現冷凍和熱療治療腫瘤的效果，由于其熱療的原理是由氦氣在針尖急速釋放時產生熱量，且復溫和升溫急速，但其熱療能達到的最高溫度有限，有數據表明傳統的氬氦刀在體溫度只能達到20℃～30℃之間，一般認為多數惡性腫瘤細胞的致死溫度的臨界點在42.5～43℃，殺滅惡性腫瘤細胞的最低溫度為42℃，并且加熱持續時間需要在半小時以上；溫度越高，殺滅癌細胞所需要的時間就越短，因此，現在通用的氬氦刀常常無法達到殺死癌細胞或其他病灶區域所需要的溫度，不能起到熱療的功效。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供了一種核磁共振兼容型冷熱療系統，該冷熱療系統適合在核磁共振成像技術(MRI)的實時引導下工作。

本發明提供的核磁共振兼容型冷熱療系統，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生的廢氣的廢氣瓶14；

熱療模塊，其包括射頻發生器16和射頻熱療天線，所述射頻發生器16與控制模塊和所述射頻熱療天線相連，用于產生射頻波；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，用于發射所述射頻發生器16產生的射頻波；

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的刀桿內部均包括一氬氣管道和一射頻熱療天線，氬氣管道用于把高壓氬氣輸送到刀尖處，每個熱絕緣冷熱刀5還設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和所述射頻發生器16連接的計算機15，用于根據事先設定的參數和所述溫度傳感器和第二氣壓表10傳回的信號來調節所述泵11的流量和所述射頻發生器16的發射功率。

與現有技術相比，本發明所提出的核磁共振兼容型冷熱療系統的優點如下：

1.該系統工作時可由醫學影像技術(MRI)實時監控和引導，從而避免了不能動態觀察、組織結構不清晰、分辨率不高，存在偽影、有放射性等不足，使整個治療和使用過程中，病灶的位置、冰球的生長及消融情況、病灶的消除狀況都能得到很好的實時監控。

2.該系統的熱療過程通過射頻加熱，與氦氣在刀尖釋放使腫瘤組織升溫相比，射頻能把腫瘤組織加熱到更高的溫度，溫度越高，殺滅癌細胞所需時間就越短。進一步，由于射頻的波長比較大，對組織的穿透力很強，因此，熱量可以滲透到比較深的組織。