[發(fā)明專利]一種移動(dòng)式納秒脈沖消融儀

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010527958.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN111529059A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振;馬榕蔚;殷勝勇;鄭超;閆克平;鄧官壘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B18/12
• 分類號(hào): A61B18/12;A61B18/14;H03K3/57
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 彭劍

本發(fā)明公開了一種移動(dòng)式納秒脈沖消融儀，包括底部裝有萬向輪的柜體，其特征在于，所述柜體的內(nèi)部設(shè)有用于生成納秒脈沖的脈沖發(fā)生系統(tǒng)，柜體的外部設(shè)有用于將納秒脈沖遞送到負(fù)載上的脈沖輸出系統(tǒng)；所述的脈沖輸出系統(tǒng)包括固定在柜體上的搖臂以及與搖臂末端固定的電極針接線盒，所述的電極針接線盒上設(shè)有電極針，所述的搖臂內(nèi)設(shè)有傳輸線變壓器，所述傳輸線變壓器的一端與脈沖輸送系統(tǒng)的輸出端電連接，另一端與電極針接線盒電連接。本發(fā)明的消融儀，能夠直接用于納秒脈沖電場消融過程，使用方便，結(jié)構(gòu)緊湊，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于脈沖消融技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可應(yīng)用于腫瘤組織消融的移動(dòng)式納秒脈沖消融儀。

背景技術(shù)

癌癥是目前威脅人類壽命的主要因素，臨床上，手術(shù)切除被認(rèn)為是治療某些惡性腫瘤的唯一手段。隨著生物電磁領(lǐng)域的發(fā)展，脈沖電場消融技術(shù)作為一種非熱消融手段受到學(xué)界的廣泛關(guān)注。以細(xì)胞膜系統(tǒng)不可逆電穿孔為基礎(chǔ)，分子生物學(xué)與醫(yī)學(xué)影像學(xué)為輔助，脈沖電場消融技術(shù)通過向腫瘤組織遞送高頻高壓短脈沖，使腫瘤組織處于強(qiáng)電場中，當(dāng)細(xì)胞膜上出現(xiàn)持續(xù)性微孔時(shí)，細(xì)胞內(nèi)部物質(zhì)流出，細(xì)胞穩(wěn)定性被破壞，遞送脈沖區(qū)域細(xì)胞大量死亡，達(dá)到消融目的。

公開號(hào)為CN110179534A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種納米刀消融電極，包括握持部，可滑動(dòng)的安裝在所述握持部內(nèi)的推動(dòng)部，與所述推動(dòng)部的一端相連接的電極針，與所述電極針電連接的供電部，該發(fā)明通過可伸縮的電極針的設(shè)置，使電極針的暴露長度可調(diào)，以適應(yīng)不同尺寸腫瘤的消融治療。

目前用于臨床的脈沖電場消融的納米刀(Nanoknife)，生成脈沖寬度在微秒級(jí)，臨床使用過程中，由于脈寬較長，能量的持續(xù)性注入會(huì)導(dǎo)致電流泄漏到消融區(qū)域附近的肌肉組織中，誘發(fā)肌肉動(dòng)作電位，出現(xiàn)肌肉震顫，造成治療過程中電極針的移動(dòng)和脫落，影響消融效果且可能造成周邊組織的機(jī)械損傷。

為避免上述情況的發(fā)生，通常需在治療前注射大量的肌松劑并對(duì)患者進(jìn)行麻醉，風(fēng)險(xiǎn)性較大。納秒脈沖電場消融的脈寬在納秒級(jí)，脈沖峰值電壓相同情況下，所需能量更少且能量更集中，肌肉震顫顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的脈沖電場消融設(shè)備存在的問題，提供了一種移動(dòng)式納秒脈沖消融儀，可用于向腫瘤組織遞送高頻高壓納秒脈沖信號(hào)，達(dá)到消融腫瘤組織的效果。

一種移動(dòng)式納秒脈沖消融儀，包括底部裝有萬向輪的柜體，所述柜體的內(nèi)部設(shè)有用于生成納秒脈沖的脈沖發(fā)生系統(tǒng)，柜體的外部設(shè)有用于將納秒脈沖遞送到負(fù)載上的脈沖輸出系統(tǒng)；

所述的脈沖輸出系統(tǒng)包括固定在柜體上的搖臂以及與搖臂末端固定的電極針接線盒，所述的電極針接線盒上設(shè)有電極針，所述的搖臂內(nèi)設(shè)有傳輸線變壓器，所述傳輸線變壓器的一端與脈沖輸送系統(tǒng)的輸出端電連接，另一端與電極針接線盒電連接。

本發(fā)明的消融儀可采用市電進(jìn)行供電，脈沖發(fā)生系統(tǒng)輸出的納秒脈沖信號(hào)通過傳輸線變壓器及電極針遞送到負(fù)載上，實(shí)現(xiàn)納秒脈沖電場的消融，通過在柜體底部安裝萬向輪，使得該消融儀接在平坦的地面上自由移動(dòng)，利于操作和運(yùn)輸。

所述的脈沖發(fā)生系統(tǒng)包括控制模塊、充電模塊和儲(chǔ)能模塊，其中，所述的控制模塊用于控制產(chǎn)生脈沖并控制產(chǎn)生脈沖的參數(shù)，所述的充電模塊用于給儲(chǔ)能模塊充電，所述的儲(chǔ)能模塊用于儲(chǔ)存激發(fā)脈沖的能量并產(chǎn)生脈沖。

所述的充電模塊包括：

調(diào)壓器，由所述控制模塊設(shè)定充電電壓，用于按設(shè)定向全橋整流輸出交流電壓；

全橋整流，用于將交流電壓整流為等壓直流電壓后輸入諧振充電電路；

諧振充電電路，用于給儲(chǔ)能模塊充電，包括二極管、諧振電感、諧振電容、IGBT和升壓變壓器；通過所述控制模塊調(diào)整IGBT的通斷，調(diào)整輸出脈寬、脈沖間隔及頻率。

所述的儲(chǔ)能模塊包括：