[發明專利]超聲溫熱治療控制系統及帶有該系統的超聲溫熱治療裝置

在審

• 申請號: 201611088409.9
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106730427A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 喬杉;劉文杰;蘇志強;楊博;馬銳鋒;張勝發
• 申請（專利權）人: 上海沈德醫療器械科技有限公司
• 主分類號: A61N7/02
• 分類號: A61N7/02;A61M37/00;A61B8/00;A61B5/01
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 翁惠瑜

技術領域

本發明涉及一種超聲溫熱治療系統，尤其是涉及一種基于超聲無損測溫和溫度閉環的超聲溫熱治療控制系統及帶有該系統的超聲溫熱治療裝置。

背景技術

現代腫瘤治療的主要方法是手術切除、放射以及化學療法，然而這些侵入式治療方法會給病人帶來一定程度上的痛苦。超聲熱療治療腫瘤由于其非侵入性治療的特點在逐漸得到臨床的廣泛應用。

當正常細胞溫度高于40℃時細胞停止生長，達到45℃時蛋白質開始變性，溫度再繼續升高，蛋白質將分解。瘤體內部血管先天不良，血流量往往只有鄰近組織的10％，熱量容易積累，在熱源作用下，腫瘤內部的細胞更容易被殺傷。而且腫瘤瘤細胞為乏氧細胞，它抵御射線的能力較強，但對熱殺傷敏感，溫度升高可抑制腫瘤細胞的呼吸，加重細胞缺氧，使腫瘤內部PH值下降，溶酶體隨之增多，活性增強，促使腫瘤細胞自我消化。研究表明，溫熱治療能促進細胞對藥物的攝取量，從而提高腫瘤內藥物濃度可見，熱療是繼放療、化療之后的又一治療惡性腫瘤的有效手段。

然而傳統的超聲溫熱療法在治療規劃以及治療過程中，測溫環節多采用微創測溫方法(例如直接在病灶區域內插入測溫針)進行實時監測的閉環控制。這一方法對于治療過程存在一定的隱患，不僅治療過程可能需要反復插拔測溫設備來找到準確位置，造成創口，帶來感染風險，而且拔出測溫針的過程可能將腫瘤組織帶出，存在腫瘤復發的可能性，增加了再次治療的風險。

從目前常用的超聲測溫方式有透射和反射兩種模式。由于透射式的測溫技術是收發分體式的，使用不方便，且受生物體體積大小，體位等制約，精度不高，臨床應用不方便。近來超聲測溫方法多采用反射模式，根據特定的組織模型，對超聲的反射(散射)回波進行檢測，并進一步處理和分析有關特性參數，根據實驗建立起特性參數與組織溫度的關系，作為測溫的依據。而測溫范圍在37℃-45℃范圍內，超過45℃后，活體組織會變硬失活，蛋白質會發生不可逆壞死，從而失去超聲測溫必要條件。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種減小干擾影響、提高控制精度的基于超聲無損測溫和溫度閉環的超聲溫熱治療控制系統及帶有該系統的超聲溫熱治療裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于超聲無損測溫和溫度閉環的超聲溫熱治療控制系統，分別連接檢測超聲設備、治療超聲設備和水冷設備，實現治療、測溫的分時切換工作，該控制系統包括：

治療計劃設置模塊，用于接收治療計劃信息；

參數設備模塊，用于對檢測超聲設備和水冷設備的參數進行設置；

溫度檢測模塊，用于接收檢測超聲設備的溫度檢測反饋信號；

治療控制模塊，用于根據所述治療計劃信息和溫度檢測反饋信號控制治療超聲設備的停止；

冷卻控制模塊，用于根據所述溫度檢測反饋信號控制水冷設備的水冷速度和停止。

所述治療控制模塊包括：

第一溫度判定單元，判斷所述溫度檢測反饋信號是否超過第一預設值；

計劃判定單元，在第一溫度判定單元的判斷結果為否時響應，判斷所述治療計劃信息是否完成；

停止信號發送單元，在第一溫度判定單元的判斷結果為是時或計劃判定單元的判斷結果為是時響應，向檢測超聲設備、治療超聲設備和水冷設備發送停止信號。

所述第一預設值為43℃。

所述冷卻控制模塊包括：

第二溫度判定單元，判斷所述溫度檢測反饋信號是否超過第二預設值；

速度信號發送單元，在第二溫度判定單元的判斷結果為是時，向水冷設備發送水冷速度加大信號。

所述第二預設值為38℃。

該控制系統還包括：

顯示驅動模塊，用于接收所述治療計劃信息和溫度檢測反饋信號，并顯示于顯示設備。

一種帶有上述超聲溫熱治療控制系統的超聲溫熱治療裝置，包括所述超聲溫熱治療控制系統、檢測超聲設備、治療超聲設備和水冷設備，所述超聲溫熱治療控制系統分別連接檢測超聲設備、治療超聲設備和水冷設備。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)不需要通過在人體內部插入測溫針這種有創形式來得到治療區域內部溫度，直接通過超聲無創測溫，得到治療區域的空間溫度分布，較少感染風險。

(2)本發明對治療和測溫過程進行控制，實現治療與檢測超聲分時快速切換工作，減少治療超聲對檢測超聲的干擾影響，減小誤差，保證測溫反饋的實時性與準確性，控制精度高。