[發(fā)明專利]磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910634414.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN110464454B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文博;韓萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華科精準(zhǔn)（北京）醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B18/20
• 分類號(hào): A61B18/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)，包括人機(jī)交互端口、多模態(tài)三維重建模塊、消融預(yù)估模塊、激光消融組件、組織冷卻組件、和控制運(yùn)算中心，激光消融組件括激光發(fā)生器、光纖、光纖連接器和消融探頭，組織冷卻組件包括蠕動(dòng)泵、冷卻套管、連接管路和冷卻介質(zhì)，控制運(yùn)算中心加載了多模態(tài)三維重建模塊、消融預(yù)估模塊，與人機(jī)交互端口、激光發(fā)生器、蠕動(dòng)泵通訊連接，消融預(yù)估模塊根據(jù)方程進(jìn)行消融預(yù)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在腦部的局灶性癲癇、惡性腫瘤(放療解決不了的)和放療后壞疽等病癥治療中，現(xiàn)有的熱療技術(shù)較難做到對(duì)深部病灶、非規(guī)則病灶的準(zhǔn)確治療，即在治療中準(zhǔn)確消融病灶，最大程度保護(hù)周邊正常組織。而且相對(duì)不容易做到MR(Magnetic resonance，磁共振)兼容，無法使用MR溫度成像進(jìn)行精確輔助。

現(xiàn)有技術(shù)的客觀缺點(diǎn)主要在于射頻消融無法做到結(jié)果反饋。目前，臨床上在實(shí)施腦病灶射頻消融治療前需對(duì)治療參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃，醫(yī)生通過患者腦病灶二維影像確定病灶的位置和大小，憑經(jīng)驗(yàn)確定射頻加熱劑量等治療參數(shù)，難以對(duì)消融過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整手術(shù)過程，防止對(duì)病患的潛在危害。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)和系統(tǒng)，對(duì)規(guī)則和不規(guī)則的腫瘤均能進(jìn)行有效消融，達(dá)到適形消融的目的。

本發(fā)明提供了磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)，包括：

人機(jī)交互端口，其用于輸入指令和顯示圖形界面；

多模態(tài)三維重建模塊，其用于接收至少兩種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)并基于醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)的重建和融合：

消融預(yù)估模塊，其基于磁共振成像的數(shù)據(jù)對(duì)組織所累積的熱損傷進(jìn)行計(jì)算，預(yù)估已經(jīng)消融的組織體積；

激光消融組件，其包括激光發(fā)生器、光纖、光纖連接器，消融探頭；

組織冷卻組件，其包括蠕動(dòng)泵、冷卻套管、連接管路、冷卻介質(zhì)；

控制運(yùn)算中心，其加載了所述多模態(tài)三維重建模塊、消融預(yù)估模塊，與所述人機(jī)交互端口、激光發(fā)生器、蠕動(dòng)泵通訊連接；

其特征在于，所述消融預(yù)估模塊能夠根據(jù)以下方程進(jìn)行消融預(yù)估，

其中，A(t)是消融函數(shù)，當(dāng)≥1時(shí)，判定組織發(fā)生不可逆損傷，消融成功；TE為回波時(shí)間，為當(dāng)前圖像(加熱后)的相位，為參考圖像(加熱前)的相位，α為屏蔽常數(shù)的溫度系數(shù)，γ代表核旋磁比，B_o為主磁場(chǎng)強(qiáng)度；B(m)為組織類型m的分段函數(shù)，即當(dāng)組織類型m為灰質(zhì)或核團(tuán)時(shí)B(m)＝1.2，當(dāng)組織類型m為腦脊液或血液時(shí)B(m)＝0.2，當(dāng)組織類型m為白質(zhì)或纖維束時(shí)B(m)＝1.9。

在一些實(shí)施方案中，前述系統(tǒng)的人機(jī)交互端口為觸摸顯示屏，可以供使用者輸入指令和呈現(xiàn)各個(gè)模塊的運(yùn)算結(jié)果。

本發(fā)明的磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)中，激光發(fā)生器與控制運(yùn)算中心通訊連接，根據(jù)控制運(yùn)算中心的指令產(chǎn)生并調(diào)整用于進(jìn)行消融的第一激光和用于輔助定位的第二激光；在一些實(shí)施方案中，第一激光為紅外光，第二激光為可見光。

在一些實(shí)施方案中，前述系統(tǒng)的控制運(yùn)算中心根據(jù)消融預(yù)估模塊反饋的消融進(jìn)程來控制激光發(fā)生器的輸出功率，進(jìn)一步地，控制運(yùn)算中心還通過消融預(yù)估模塊反饋的消融進(jìn)程來控制蠕動(dòng)泵的功率。

本發(fā)明的磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)中，消融探頭和冷卻套管組合使用，冷卻介質(zhì)通過所述蠕動(dòng)泵泵出，經(jīng)連接管路到達(dá)冷卻套管，優(yōu)選地，冷卻介質(zhì)為生理鹽水。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的磁共振引導(dǎo)的激光熱療系統(tǒng)還包括無線通訊模塊，無線通訊模塊用于將控制計(jì)算中心的數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。