[發(fā)明專利]一種微型高頻介入超聲穿刺診療系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110383806.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN113081362A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博;呂加兵;王丹;周竺霖;崔崤峣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): A61D1/00
• 分類號(hào): A61D1/00;A61D7/04;A61B17/34;A61B34/20;A61B34/10
• 代理公司: 北京鼎德寶專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11823
• 代理人: 牟炳彥

本發(fā)明公開了一種微型高頻介入超聲穿刺診療系統(tǒng)，包括高頻超聲換能器、微型超聲探針、硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括超聲換能器機(jī)械旋轉(zhuǎn)、高頻信號(hào)發(fā)射、接收時(shí)序控制、信號(hào)采集與處理圖像和圖像顯示系統(tǒng)。本發(fā)明通過有限元仿真技術(shù)、換能器設(shè)計(jì)技術(shù)和換能器工藝研制技術(shù)進(jìn)行微型高頻換能器制作，并通過換能器腔內(nèi)機(jī)械旋轉(zhuǎn)與運(yùn)動(dòng)控制，利用高頻信號(hào)發(fā)射與接收時(shí)序控制技術(shù)和360°回波圖像合成技術(shù)等實(shí)現(xiàn)超聲圖像實(shí)時(shí)成像，從而解決當(dāng)前臨床上術(shù)前的CT和核磁共振成像等現(xiàn)有立體目標(biāo)組織定位與術(shù)中由于患者病情動(dòng)態(tài)發(fā)展而引起的目標(biāo)組織定位偏差問題；在應(yīng)用時(shí)可以為目標(biāo)組織活檢提取提供精準(zhǔn)超聲導(dǎo)航，解決當(dāng)前臨床病灶定位不準(zhǔn)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種微型高頻介入超聲穿刺診療系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超聲穿刺診療全稱為超聲引導(dǎo)穿刺治療術(shù)，它是一種利用超聲波技術(shù)的醫(yī)療方法，顧名思義是在超聲的引導(dǎo)下，用細(xì)穿刺針刺入患病組織內(nèi)完成相對(duì)應(yīng)診療的手術(shù)，同時(shí)超聲引導(dǎo)穿刺治療術(shù)適用于：漿膜腔、5cm單純性肝囊腫伴有臨床癥狀者、5cm單純性腎囊腫伴有臨床癥狀者、胰腺囊腫、肝膿腫、腹部膿腫、3～5cm肝癌經(jīng)皮穿刺乙醇治療、阻塞性黃疸臨床需要進(jìn)行膽管穿刺置管引流者、超聲導(dǎo)向肝癌微波治療和超聲導(dǎo)向肝癌射頻治療等。

現(xiàn)市面上的超聲穿刺診療系統(tǒng)大多數(shù)在應(yīng)用的過程中由于無法做到時(shí)序控制技術(shù)結(jié)合超聲成像技術(shù)，所以就無法實(shí)現(xiàn)超聲圖像實(shí)時(shí)成像，這樣在臨床上術(shù)前容易造成CT和核磁共振成像等現(xiàn)有立體目標(biāo)組織定位與術(shù)中由于患者病情動(dòng)態(tài)發(fā)展而引起的目標(biāo)組織定位偏差情況，從而降低了超聲穿刺的準(zhǔn)確性，成功率不高，同時(shí)再應(yīng)用的過程中臨床病灶定位不準(zhǔn)確，容易出現(xiàn)穿刺路怪周邊血管、神經(jīng)等組織狀況不明的現(xiàn)實(shí)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)背景技術(shù)中的不足，提供了一種微型高頻介入超聲穿刺診療系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述現(xiàn)象，采用以下技術(shù)方案，一種微型高頻介入超聲穿刺診療系統(tǒng)，包括高頻超聲換能器、微型超聲探針、硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括超聲換能器機(jī)械旋轉(zhuǎn)、高頻信號(hào)發(fā)射、接收時(shí)序控制、信號(hào)采集與處理圖像和圖像顯示系統(tǒng)，所述軟件系統(tǒng)包括圖像采集軟件、圖像測(cè)量軟件、圖像后處理軟件和圖像分析軟件，所述高頻超聲換能器安裝在傳動(dòng)軸上，所述傳動(dòng)軸的尾部固定連接電纜線，所述傳動(dòng)軸的外部套接鞘管。

研究方法包括如下：

S1，首先進(jìn)行仿體標(biāo)本體外驗(yàn)證，離體動(dòng)物組織穿刺驗(yàn)證；

S2，由大鼠異氟烷吸入麻醉，然后進(jìn)行兩組對(duì)照；

S3，在進(jìn)行手術(shù)操作時(shí)，按照一定的順序進(jìn)行腦室穿刺、腰大池穿刺、肝臟穿刺、出血及腫瘤模型穿刺、鎖骨下靜脈穿刺和球后注射；

S4，完成超聲穿刺后，使用CT進(jìn)行掃描，然后組織切片鏡檢，接著進(jìn)行位置精確性分析以及副損傷比較；

S5，制備出產(chǎn)品樣機(jī)1臺(tái)，并制定產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，然后提交第三方測(cè)試報(bào)告。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方式，利用高頻探頭尺寸小、高分辨率的及不同組織對(duì)超聲反射不同特點(diǎn)，穿刺診療實(shí)時(shí)檢測(cè)，精準(zhǔn)定位目標(biāo)組織，規(guī)避穿刺路徑重要血管、神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)，減少手術(shù)失誤率及副損傷。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方式，步驟S1中，同時(shí)探頭設(shè)計(jì)主要包括背襯層、壓電層、匹配層、電極層等組成部分的材料選擇與結(jié)構(gòu)分布，電極連接與引線導(dǎo)出設(shè)計(jì)，焊點(diǎn)分布等幾個(gè)方面。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方式，步驟S3中，利用高頻探頭尺寸小、高分辨率的及不同組織對(duì)超聲反射不同特點(diǎn)，穿刺診療實(shí)時(shí)檢測(cè)，精準(zhǔn)定位目標(biāo)組織，規(guī)避穿刺路徑重要血管、神經(jīng)等組織結(jié)構(gòu)，減少手術(shù)失誤率及副損傷。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方式，步驟S4中，在進(jìn)行超聲穿刺時(shí)，微型超聲探針的請(qǐng)怪設(shè)計(jì)為1.0mm左右，長(zhǎng)度為100 -300mm的可適合臨床絕大多數(shù)經(jīng)皮穿刺介入診療技術(shù)的需要，如腦室、椎管、體腔、臟器、淋巴、血管穿刺或注射等。