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兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極和射頻消融儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極和射頻消融儀。其中，射頻電極中包括射頻釋放點(diǎn)，射頻釋放點(diǎn)同時(shí)作為阻抗測量點(diǎn)；同時(shí)，在射頻電極上連接有第二材料構(gòu)成測溫?zé)犭娕?，第二材料是指不同于?gòu)造射頻電極所用材料的材料。該射頻電極，本身具有射頻釋放和阻抗測量的功能，通過在其表面焊接第二材料，構(gòu)成熱電偶，通過測量射頻電極和第二材料兩者之間的焊接界面的電流值進(jìn)行溫度測量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了射頻消融、溫度測量和阻抗測量三大功能。使用該射頻電極構(gòu)成射頻消融系統(tǒng)，可以省去現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置于射頻電極附近的溫度傳感器和阻抗傳感器，從而使得射頻電極的整體靈活性提高，便于射頻消融過程的控制。
【專利說明】兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極和射頻消融儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射頻電極，尤其涉及一種兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極，同時(shí)還涉及一種包括上述射頻電極的射頻消融儀，屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的現(xiàn)代微創(chuàng)技術(shù)。近年來，射頻技術(shù)被廣泛應(yīng)用于心臟、癌癥腫瘤、乃至皮膚等多種病灶組織的治療。它利用射頻能量作用于人體組織時(shí)溫度場在導(dǎo)體附近迅速衰減從而治療點(diǎn)較為集中的特性，對病灶通過細(xì)小導(dǎo)管式探頭進(jìn)行微創(chuàng)治療。
[0003]在射頻系統(tǒng)中，射頻電極是用于接觸或靠近被治療的人體組織并進(jìn)行射頻能量釋放的關(guān)鍵器件。射頻電極用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成溫度場，通過熱效應(yīng)對人體組織進(jìn)行治療。
[0004]由于被消融組織一般位于體內(nèi)，不像傳統(tǒng)手術(shù)那樣對醫(yī)生來說可視、可觸摸，因此，在醫(yī)生判斷組織被消融狀態(tài)的過程中，組織溫度和組織阻抗的測量起著非常重要的作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，各種射頻消融系統(tǒng)中，在射頻電極附近均安裝有一種或多種傳感器，典型的有溫度傳感器和阻抗傳感器。其中，溫度傳感是為了監(jiān)測組織被加熱的程度，從而控制消融過程和判斷消融效果。阻抗監(jiān)測除了類似的目的之外，還能輔助判斷探頭和體內(nèi)組織的接觸狀態(tài)，例如在探頭移動(dòng)時(shí)如阻抗較大可能是因?yàn)樘筋^和組織脫離了接觸，醫(yī)生據(jù)此可調(diào)整探頭位置。電流和電壓的反饋一般用于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)閉環(huán)控制系統(tǒng)對消融過程的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極。
[0006]本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種包括上述射頻電極的射頻消融儀。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]一種射頻電極，所述射頻電極包括射頻釋放點(diǎn)，所述射頻釋放點(diǎn)同時(shí)作為阻抗測量點(diǎn)；在所述射頻電極上連接第二材料構(gòu)成測溫?zé)犭娕?，所述第二材料是指不同于?gòu)造所述射頻電極所用材料的材料。
[0009]其中較優(yōu)地，所述第二材料通過焊接、電鍍、套接或者壓接中的任意一種方式與所述射頻電極連接。
[0010]其中較優(yōu)地，所述射頻電極包括由多瓣射頻電極構(gòu)成的瓣?duì)铍姌O支架，所述射頻電極包括裸露的射頻釋放點(diǎn)，所述第二材料連接在所述射頻電極上。
[0011]或者，其中較優(yōu)地，所述射頻電極是長穿刺針型電極，包括支撐導(dǎo)向金屬條和穿刺射頻電極；所述第二材料連接在所述穿刺射頻電極上。
[0012]其中較優(yōu)地，所述射頻電極由記憶合金構(gòu)成。
[0013]其中較優(yōu)地，所述記憶合金是鎳鈦合金、銅鎳合金、鈦合金中的任一種。
[0014]其中較優(yōu)地，所述第二材料是銅鋅合金、鉬合金、純銅、鎳鉻合金中的任一種。[0015]一種包括上述射頻電極的射頻消融儀，包括:中央處理器、正弦波發(fā)生模塊、信號(hào)放大模塊、功率放大模塊、開關(guān)模塊、射頻電極模塊、輸出電壓電流監(jiān)測模塊和溫度采集模塊；
[0016]所述正弦波發(fā)生模塊和所述中央處理器連接，所述射頻電極模塊通過所述開關(guān)模塊與所述中央處理器連接，所述正弦波發(fā)生模塊、所述信號(hào)放大模塊、所述功率放大模塊、所述開關(guān)模塊和所述射頻電極模塊依序連接；所述輸出電壓電流監(jiān)測模塊分別與所述中央處理器和所述功率放大模塊連接，所述溫度采集模塊分別與所述中央處理器和所述開關(guān)模塊連接；
[0017]所述中央處理器控制所述開關(guān)模塊進(jìn)行工作模式切換，并控制所述正弦波發(fā)生模塊產(chǎn)生對應(yīng)頻率的正弦波；所述正弦波經(jīng)過所述信號(hào)放大模塊放大信號(hào)后，再經(jīng)過所述功率放大模塊功率放大，最后通過所述開關(guān)模塊后傳輸至所述射頻電極模塊；當(dāng)所述開關(guān)模塊切換至阻抗測量模式，所述輸出電壓電流監(jiān)測模塊測量所述功率放大模塊輸出的電流和電壓并反饋至所述中央處理器；當(dāng)所述開關(guān)模塊切換至溫度測量模式，所述溫度采集模塊采集射頻回路中的電流計(jì)算溫度并反饋至所述中央處理器。
[0018]其中較優(yōu)地，所述開關(guān)模塊包括三個(gè)并列設(shè)置的開關(guān)元件S1、S2和S3，所述射頻電極模塊包括射頻電極、由射頻電極和第二材料組成的熱電偶和體表電極；三個(gè)開關(guān)元件S1、S2和S3分別用于與射頻電極導(dǎo)線、熱電偶導(dǎo)線、以及與所述體表電極連接的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)接通；所述射頻電極導(dǎo)線同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，所述射頻電極導(dǎo)線和所述熱電偶導(dǎo)線分別與所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料連接；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2接通時(shí)，所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料形成熱電偶測量回路；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)SI和第三開關(guān)S3接通時(shí)，所述射頻電極、所述體表電極和人體阻抗形成射頻釋放回路。
[0019]或者，其中較優(yōu)地，所述開關(guān)模塊包括三個(gè)并列設(shè)置的開關(guān)元件S1、S2和S3，所述射頻電極模塊包括射頻電極、由射頻電極和第二材料組成的熱電偶和第二射頻電極；三個(gè)開關(guān)元件S1、S2和S3分別用于與射頻電極導(dǎo)線、熱電偶導(dǎo)線、以及與所述第二射頻電極連接的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)接通；所述射頻電極導(dǎo)線同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，所述射頻電極導(dǎo)線和所述熱電偶導(dǎo)線分別與所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料連接；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2接通時(shí)，所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料形成熱電偶測量回路；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)SI和第三開關(guān)S3接通時(shí)，所述射頻電極、所述第二射頻電極和人體阻抗形成射頻釋放回路。
[0020]其中較優(yōu)地，所述射頻釋放回路同時(shí)作為阻抗測量回路；在阻抗測量工作模式中，所述正弦波發(fā)生模塊分別發(fā)射出兩個(gè)不同頻率的正弦波用于測量阻抗。
[0021]其中較優(yōu)地，在射頻釋放工作模式中，所述正弦波發(fā)生模塊的正弦波輸出頻率為465khz。
[0022]其中較優(yōu)地，在所述溫度測量回路的冷端串聯(lián)一個(gè)橋式補(bǔ)償電路。
[0023]本發(fā)明提供的射頻電極，本身具有射頻釋放和阻抗測量的功能，通過在其表面連接第二材料，構(gòu)成熱電偶，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了射頻消融、溫度測量和阻抗測量三大功能。使用該射頻電極構(gòu)成射頻消融系統(tǒng)，可以省去現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置于射頻電極附近的溫度傳感器和阻抗傳感器，從而使得射頻電極的整體靈活性提高，便于射頻消融過程的控制?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0024]圖1是第一實(shí)施例中，瓣?duì)畹纳漕l電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是第二實(shí)施例中，長穿刺針型射頻電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是圖2所示長穿刺針型射頻電極的張開狀態(tài)示意圖；
[0027]圖4是第二材料與射頻電極以電鍍方式連接的原理示意圖；
[0028]圖5是第二材料與射頻電極以套接方式連接的原理示意圖；
[0029]圖6是第二材料與射頻電極以壓接方式連接的原理示意圖；
[0030]圖7是包含本發(fā)明提供的射頻電極的射頻消融儀的整機(jī)工作原理圖；
[0031]圖8是阻抗測量的工作原理示意圖；
[0032]圖9是具有冷端溫度補(bǔ)償電路的溫度測量原理圖；
[0033]圖10是單射頻電極同體表電極構(gòu)成回路的射頻釋放示意圖；
[0034]圖11是雙射頻電極構(gòu)成回路的射頻釋放示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036]本發(fā)明提供的射頻電極，旨在同時(shí)實(shí)現(xiàn)射頻釋放、阻抗測量和溫度測量的功能。射頻電極的基本功能是射頻釋放，通過測量射頻電極的射頻釋放點(diǎn)的電阻抗，可以實(shí)現(xiàn)阻抗測量功能。同時(shí)，在該射頻電極上連接有第二材料，第二材料是指不同于構(gòu)造射頻電極所用材料的材料，從而射頻電極與第二材料構(gòu)成一個(gè)測溫?zé)犭娕迹ㄟ^測量射頻電極與第二材料兩種材料之間的連接界面的電流值實(shí)現(xiàn)溫度測量。為了提高射頻手術(shù)過程中，溫度監(jiān)控的準(zhǔn)確性，第二材料的連接位置設(shè)置于射頻釋放點(diǎn)的附近。
[0037]第一實(shí)施例:
[0038]圖1所示是本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種功能的瓣?duì)钌漕l電極。在該實(shí)施例中，采用鎳鈦合金構(gòu)造瓣?duì)畹纳漕l電極支架，射頻電極支架由三到八瓣射頻電極I組成，所有的射頻電極I的前端共同焊接于公共電極焊接點(diǎn)A點(diǎn)，構(gòu)成射頻消融導(dǎo)管的前端，射頻電極I的后端固定在射頻消融導(dǎo)管的導(dǎo)管內(nèi)壁上。其中，每瓣射頻電極I的絕大部分被絕緣層覆蓋，僅部分裸露構(gòu)成射頻釋放點(diǎn)，射頻釋放點(diǎn)同時(shí)作為阻抗測量點(diǎn)。在該射頻電極I上，局部連接有第二材料2銅鋅合金，第二材料2銅鋅合金連接在射頻釋放點(diǎn)附近。如圖1所示，本實(shí)施例中，銅鋅合金連接在射頻電極鎳鈦合金的前端，靠近公共電極焊接點(diǎn)A點(diǎn)。測量溫度時(shí)，通過采集鎳鈦合金和銅鋅合金兩者的連接界面B(參見圖1中虛線圓圈內(nèi)箭頭所指的區(qū)域)的電流值，并經(jīng)過計(jì)算獲得溫度值。
[0039]用鎳鈦合金做成的瓣?duì)畹纳漕l電極支架，通過塑形使其在體溫條件下形態(tài)可以恢復(fù)彎曲隆起的狀態(tài)，從而使支架上的射頻釋放點(diǎn)貼壁。在射頻消融導(dǎo)管的外部設(shè)置有導(dǎo)引導(dǎo)管，在實(shí)施射頻消融手術(shù)時(shí)，首先將導(dǎo)引導(dǎo)管的前端插入靶管腔，把射頻消融導(dǎo)管插入到導(dǎo)引導(dǎo)管內(nèi)，受導(dǎo)引導(dǎo)管管腔的限制，此時(shí)瓣?duì)畹纳漕l電極支架I被壓縮在導(dǎo)引導(dǎo)管內(nèi)并一直被送到導(dǎo)引導(dǎo)管的前端，當(dāng)瓣?duì)畹纳漕l電極支架I露出導(dǎo)引導(dǎo)管后，鎳鈦合金在體溫的影響下開始恢復(fù)塑形時(shí)的形態(tài)，帶動(dòng)射頻釋放點(diǎn)貼壁，為射頻消融創(chuàng)造條件。手術(shù)結(jié)束后，后撤射頻消融導(dǎo)管到導(dǎo)引導(dǎo)管內(nèi)，由于受導(dǎo)引導(dǎo)管管腔的限制，張開的瓣?duì)钌漕l電極支架被壓直縮細(xì)，直到被撤出體外。
[0040]在該實(shí)施例中，射頻電極I分別通過效應(yīng)線4和共地線3與射頻消融儀連接。同時(shí)，在射頻電極I與第二材料2上分別連接導(dǎo)線，將之與射頻消融儀中的溫度采集模塊連接，通過采集測量電路中的感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)溫度測量。
[0041]從上面的說明可知，由鎳鈦合金構(gòu)成的瓣?duì)钌漕l電極支架經(jīng)過塑性在體溫條件下形態(tài)可以恢復(fù)成弓狀，使瓣?duì)铍姌O的射頻釋放點(diǎn)緊密貼在血管內(nèi)皮上。其中，鎳鈦合金的絕大部分被絕緣層(例如，聚四氟乙烯)所覆蓋，僅部分裸露的金屬點(diǎn)構(gòu)成射頻釋放點(diǎn)。同時(shí)，在該實(shí)施例中，利用熱電偶原理，將金屬銅鋅合金組成的溫度傳感器焊接在鎳鈦合金上，鎳鈦合金和銅鋅合金形成的界面將隨著溫度的變化而產(chǎn)生不同程度的電流，通過采集該電流值進(jìn)行溫度測量。由于裸露的鎳鈦合金本身具備阻抗測量能力，所以可以直接利用射頻電極構(gòu)成的測量回路進(jìn)行人體阻抗測量，只是，在測量阻抗時(shí)，需要消除金屬界面的測溫電流引起的阻抗測量誤差。
[0042]第二實(shí)施例:
[0043]結(jié)合圖2和圖3可知，在第二實(shí)施例中，提供的是同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種功能的長穿刺針型射頻電極，其收納狀態(tài)參見圖2，打開穿刺狀態(tài)參見圖3。
[0044]在圖2所示的長穿刺針型射頻電極中，包括支撐導(dǎo)向金屬條10、穿刺射頻電極11，連接在穿刺射頻電極11上的第二材料12，共地線13、效應(yīng)線14以及伸縮控制線15。
[0045]其中，支撐導(dǎo)向金屬條10在收納時(shí)為如圖2所示的直線形狀，支撐導(dǎo)向金屬條10在張開時(shí)可以彎曲成如圖3所示的弓狀。支撐導(dǎo)向金屬條10的前端固定在公共電極焊接點(diǎn)，構(gòu)成射頻消融導(dǎo)管的前端，支撐導(dǎo)向金屬條10的后端固定在射頻消融導(dǎo)管的導(dǎo)管壁內(nèi)。
[0046]穿刺射頻電極11包括尖端部分IlA和支撐部分IlB兩部分。在圖2所示的實(shí)施例中，電極尖端部分IlA為裸露金屬，構(gòu)成射頻釋放點(diǎn)；電極支撐部分IlB外部覆蓋絕緣材料。電極支撐部分IlB與支撐導(dǎo)向金屬條10固定，電極尖端部分IlA構(gòu)成自由端。當(dāng)支撐導(dǎo)向金屬條10張開并彎曲成弓狀時(shí)，電極尖端部分IlA突起于弓形，與血管內(nèi)皮接觸。
[0047]在穿刺射頻電極11上連接有第二材料12，第二材料12連接在穿刺射頻電極11的尖端部分IlA附近，靠近射頻釋放點(diǎn)。當(dāng)穿刺射頻電極11釋放射頻時(shí)，穿刺射頻電極11附近的溫度發(fā)生變化，此時(shí)在穿刺射頻電極11和第二材料12之間的連接界面存在電位差，通過采集穿刺射頻電極11和第二材料12兩者的連接界面的電流值，經(jīng)過計(jì)算獲得溫度值。
[0048]當(dāng)然，穿刺射頻電極11除去尖端部分IlA外，在電極支撐部分IlB上也可以設(shè)置裸露的射頻釋放點(diǎn)，所以第二材料12根據(jù)射頻釋放點(diǎn)設(shè)置位置的不同，也可以設(shè)置在穿刺射頻電極11的支撐部分IlB上。
[0049]在該穿刺針型射頻電極中，支撐導(dǎo)向金屬條10采用非記憶合金構(gòu)造。為了實(shí)現(xiàn)支撐導(dǎo)向金屬條10的張開，在該長穿刺針型射頻電極中，設(shè)置有伸縮控制線15，伸縮控制線15的前端與射頻電極前端的公共電極焊接點(diǎn)固定，后端穿過射頻消融導(dǎo)管與控制手柄連接。在使用中，通過拉動(dòng)伸縮控制線15，實(shí)現(xiàn)支撐導(dǎo)向金屬條10的張開。
[0050]伸縮控制線15由具有一定硬度的金屬絲制成，通過控制手柄向前推送控制線時(shí)，由于推動(dòng)射頻消融導(dǎo)管向前移動(dòng)而牽拉收縮支撐導(dǎo)向金屬條，這種伸縮狀態(tài)有利于射頻消融導(dǎo)管插入到靶管腔內(nèi)。當(dāng)射頻消融導(dǎo)管到達(dá)目標(biāo)管腔時(shí)，通過控制手柄向后回收伸縮控制線15，由于牽動(dòng)射頻消融導(dǎo)管的前端，從而迫使支撐導(dǎo)向金屬條10從收縮狀態(tài)轉(zhuǎn)變成張開狀態(tài)，此時(shí)，支撐導(dǎo)向金屬條10向外彭起，使穿刺針型的穿刺射頻電極11貼壁，為射頻消融創(chuàng)造條件。手術(shù)結(jié)束后，通過向前推動(dòng)控制手柄使支撐導(dǎo)向金屬條10收縮，方便射頻消融導(dǎo)管順利撤出到體外。
[0051]在該實(shí)施例中，射頻電極11分別通過效應(yīng)線14和共地線13連接于射頻消融儀。同時(shí)，在射頻電極11與第二材料12上分別連接導(dǎo)線，將之與射頻消融儀中的溫度采集模塊連接，通過采集測量電路中的感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)溫度測量。
[0052]綜上所述，上述兩個(gè)實(shí)施例提供的射頻電極，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了射頻消融、溫度測量和阻抗測量三大功能。具體來說，該射頻電極，本身具有射頻釋放和阻抗測量的功能，通過在其表面焊接第二材料，構(gòu)成熱電偶，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了溫度測量功能。使用該射頻電極構(gòu)成射頻消融系統(tǒng)，可以省去現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置于射頻電極附近的溫度傳感器和阻抗傳感器，從而使得射頻電極的整體靈活性提高，便于射頻消融過程的控制。 [0053]需要特別說明的是，在第一實(shí)施例中，通過鎳鈦合金構(gòu)造射頻電極支架，由于鎳鈦合金是記憶合金，當(dāng)其處于合適溫度時(shí)，會(huì)恢復(fù)為原來的固定形狀，例如在體溫條件下恢復(fù)成弓形，從而實(shí)現(xiàn)射頻電極I與目標(biāo)管腔的接觸和貼合，因此在第一實(shí)施例中，無需設(shè)置用于拉伸射頻電極支架使之變形的引線，從而，簡化了電極的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，射頻電極I還可以采用其他記憶合金構(gòu)造，例如，銅鎳合金或者鈦合金。當(dāng)采用記憶合金之外的其他合金構(gòu)造射頻電極支架時(shí)，只需在射頻消融導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置拉動(dòng)射頻電極支架實(shí)現(xiàn)鼓起的引線即可，弓丨線的設(shè)置方式可以參見第二實(shí)施例中伸縮控制線15的設(shè)置。因此，本發(fā)明中用于構(gòu)造射頻電極I的材料并不受限于記憶合金，只要由可伸縮的材料制成既可，例如使用記憶合金、金屬等。同理，在上述實(shí)施例中，使用銅鋅合金作為第二材料2與鎳鈦合金構(gòu)成測溫?zé)犭娕迹?dāng)然也可以使用其它材料，例如純銅合金或者鉬合金或者鎳鉻合金均可，只要該第二材料2與構(gòu)造射頻電極支架的材料不同即可。
[0054]同樣，射頻電極的形狀并不受限于實(shí)施例中提供的形狀，除去第一實(shí)施例提供的瓣?duì)詈偷诙?shí)施例提供的長穿刺針型，還可以是其它形狀，例如球囊狀。也就是說，射頻電極本身的形狀對同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種功能并不具有影響，實(shí)際使用中，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的任何形狀來構(gòu)造本發(fā)明所提供的射頻電極。
[0055]上面兩個(gè)實(shí)施例是對本發(fā)明提供的兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極的結(jié)構(gòu)的介紹。在上述介紹中提及，第二材料連接于射頻電極上，其中，第二材料的連接方式可以有多種選擇，例如使用焊接、電鍍、套接或者壓接中的任意一種實(shí)現(xiàn)連接，當(dāng)然也不排除其他此處未列舉的連接方式。
[0056]為了保證溫度測量的準(zhǔn)確性，第二材料2與射頻電極I之間的連接性能需要滿足較高的要求。例如，使用焊接方式連接時(shí)，為了保證焊接面的潔凈度，可以使用壓焊的方式對第二材料2與射頻電極I進(jìn)行焊接。其他連接方式如圖4至圖6所示。其中，電鍍方式如圖4所示，首先去除射頻電極I上的部分底料la，然后通過在去除底料的電極材料上原位生長出第二材料2 ;套接方式如圖5所示，通過一個(gè)連接頭20連接射頻電極I和第二材料2，射頻電極I和第二材料2在連接頭20內(nèi)部緊密接觸；壓接方式如圖6所示，將第二材料2纏繞在射頻電極I上，并在其外部套上一只金屬環(huán)20’，最后使用外力將金屬環(huán)20’壓接在第二材料2上，實(shí)現(xiàn)第二材料2與射頻電極I之間的連接。上述四種連接方式屬于舉例說明，并不構(gòu)成對第二材料2與射頻電極I連接的限制。
[0057]上面對本發(fā)明提供的射頻電極進(jìn)行了說明，下面結(jié)合圖7至圖11對包含該射頻電極的射頻消融儀的結(jié)構(gòu)和測量原理進(jìn)行說明。
[0058]如圖7所示，在射頻消融儀中，包括正弦波發(fā)生模塊21、信號(hào)放大模塊22、功率放大模塊23、開關(guān)模塊24、射頻電極模塊，中央處理器29、輸出電壓電流監(jiān)測模塊30、溫度采集模塊31、信息顯示模塊32和控制模塊33。
[0059]其中，中央處理器29分別與正弦波發(fā)生模塊21、信息顯示模塊32和控制模塊33連接；射頻電極模塊通過開關(guān)模塊24與中央處理器29連接；正弦波發(fā)生模塊21、信號(hào)放大模塊22、功率放大模塊23、開關(guān)模塊24和射頻電極模塊依序連接。輸出電壓電流監(jiān)測模塊30分別與中央處理器29和功率放大模塊23連接，溫度采集模塊31分別與中央處理器29和開關(guān)模塊24連接。
[0060]在該射頻消融儀中，中央處理器29用于控制開關(guān)模塊24進(jìn)行工作模式切換，同時(shí)中央處理器29用于控制正弦波發(fā)生模塊21生成不同的正弦波；中央處理器29還用于控制輸出電壓電流監(jiān)測模塊30、溫度采集模塊31的數(shù)據(jù)采集動(dòng)作，以及控制信息顯示模塊32進(jìn)行信息顯示。信息顯示模塊32用于對射頻參數(shù)及各種監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行顯示?？刂颇K33包括多個(gè)調(diào)節(jié)按鍵、按鈕及與之適應(yīng)的相應(yīng)電路，控制模塊33與中央處理器29連接，通過調(diào)節(jié)控制模塊33可以對射頻消融過程的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0061]射頻消融儀具有三種工作模式，中央處理器29控制開關(guān)模塊24切換至其中一種工作模式，同時(shí)中央處理器29控制正弦波發(fā)生模塊21產(chǎn)生該功能模式下對應(yīng)頻率的正弦波，正弦波經(jīng)過信號(hào)放大模塊22放大信號(hào)后，再經(jīng)過功率放大模塊23功率放大，最后通過開關(guān)模塊24后傳輸至射頻電極模塊；當(dāng)開關(guān)模塊24切換至阻抗測量模式，輸出電壓電流監(jiān)測模塊30測量功率放大模塊23輸出的電流和電壓并反饋至中央處理器29 ;當(dāng)開關(guān)模塊29切換至溫度測量模式，溫度采集模塊31采集射頻回路中的電流計(jì)算溫度并反饋至中央處理器29。
[0062]如圖7所示，在該實(shí)施例中，開關(guān)模塊24包括三個(gè)并列設(shè)置的開關(guān)元件S1、S2和S3，射頻電極模塊包括射頻電極26、由射頻電極26和第二材料組成的熱電偶和體表電極28 ;三個(gè)開關(guān)元件S1、S2和S3分別用于與射頻電極導(dǎo)線25、熱電偶導(dǎo)線27、以及與體表電極28連接的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)接通；射頻電極導(dǎo)線25同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，射頻電極導(dǎo)線25和熱電偶導(dǎo)線27分別與射頻電極26和連接于射頻電極26上的第二材料連接；當(dāng)開關(guān)模塊24中的第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2接通時(shí)，射頻電極26和連接于其上的第二材料形成熱電偶測量回路；當(dāng)開關(guān)模塊24中的第一開關(guān)SI和第三開關(guān)S3接通時(shí)，射頻電極26和體表電極28形成射頻釋放回路；射頻釋放回路同時(shí)作為阻抗測量回路，在兩種工作模式時(shí)，正弦波發(fā)生模塊21產(chǎn)生的正弦波信號(hào)的頻率不同。其中，在射頻消融工作模式中，正弦波信號(hào)的頻率優(yōu)選為465khz，在阻抗測量工作模式中，正弦波信號(hào)的頻率分別為50khz或IOOkhz兩種 。
[0063]在測量阻抗工作模式中，如圖8所示，正弦波發(fā)生模塊21產(chǎn)生正弦波信號(hào)，正弦波信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大模塊22信號(hào)放大和功率放大模塊23功率放大，經(jīng)過開關(guān)模塊24后，再經(jīng)射頻電極導(dǎo)線25、射頻電極26到達(dá)人體阻抗34。此時(shí)，正弦波發(fā)生模塊21首先產(chǎn)生頻率為50khz、功率為IW的正弦波信號(hào)，由輸出電壓電流監(jiān)測模塊30監(jiān)測空載與負(fù)載時(shí)的電壓、電流變化計(jì)算出人體回路的阻抗；接著，正弦波發(fā)生模塊21輸出頻率為lOOkhz，功率為IW的正弦波信號(hào)進(jìn)行再次測量；最后，通過對兩種測量頻率下獲得的人體阻抗，取中間值獲得阻抗測量結(jié)果 。
[0064]在溫度測量工作模式中，開關(guān)模塊24中的第三開關(guān)S3打開，SI和S2閉合，開關(guān)S1、S2分別接通射頻電極導(dǎo)線25和熱電偶導(dǎo)線27，射頻電極導(dǎo)線25同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，從而射頻電極導(dǎo)線25、熱電偶導(dǎo)線27以及由第二材料和射頻電極構(gòu)成的熱電偶形成回路。通過溫度采集模塊31采集上述回路中的電流變化計(jì)算出熱電偶測量點(diǎn)的溫度。如圖9所示，在溫度測量過程中，兩種不同材料連接形成的接觸點(diǎn)A點(diǎn)為熱電偶的熱端，遠(yuǎn)離射頻電極的B點(diǎn)為冷端，也稱為參照端，當(dāng)A點(diǎn)溫度發(fā)生變化時(shí)熱電偶閉合環(huán)路中產(chǎn)生電動(dòng)勢和感應(yīng)電流。由于環(huán)境溫度在變化，參照溫度不是絕對標(biāo)準(zhǔn)溫度，因此，如圖9所示，在冷端串聯(lián)一個(gè)橋式補(bǔ)償電路進(jìn)行補(bǔ)償；當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)熱敏電阻RO阻值也發(fā)生變化，溫度變化與電動(dòng)勢成正比，此時(shí)熱端溫度變化時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢經(jīng)過差動(dòng)放大電路放大后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字量進(jìn)行溫度顯示。
[0065]在射頻釋放工作模式中，射頻電極的射頻加載方式分為兩種，一種是上述實(shí)施例中使用的單射頻電極和體表電極構(gòu)成回路的工作模式，另一種是雙射頻電極構(gòu)成回路的工作模式，下面結(jié)合圖10和圖11分別進(jìn)行說明。
[0066]參見圖10，方式一中每個(gè)射頻電極26和體表電極28構(gòu)成回路。射頻加載的時(shí)候，正弦波發(fā)生模塊21產(chǎn)生的頻率為465khz的正弦波經(jīng)過功放電路，SI接通信號(hào)，通過導(dǎo)線加載到電極釋放點(diǎn)上，射頻電極26通過人體阻抗34和體表電極28構(gòu)成回路，通過輸出電壓電流監(jiān)測模塊30測量輸出電壓電流值可以計(jì)算出釋放能量。
[0067]參見圖11，方式二中每兩個(gè)射頻電極28構(gòu)成一個(gè)回路。射頻加載的時(shí)候，正弦波發(fā)生模塊21產(chǎn)生的頻率為465khz的正弦波經(jīng)過功放電路，SI接通信號(hào)，通過導(dǎo)線加載到電極釋放點(diǎn)上，兩個(gè)射頻電極26通過人體阻抗34構(gòu)成完整回路。通過輸出電壓電流監(jiān)測模塊30測量輸出電壓電流值可以計(jì)算出釋放能量。
[0068]綜上可知，本發(fā)明提供的兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極，通過在射頻電極上連接第二材料構(gòu)成測溫?zé)犭娕歼M(jìn)行溫度測量，結(jié)合射頻釋放點(diǎn)本身的射頻釋放和阻抗測量的功能，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)射頻、溫度測量和阻抗測量三大功能。使用該射頻電極的射頻系統(tǒng)，可以省去現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置于射頻電極附近的溫度傳感器和阻抗傳感器，從而使得射頻電極的整體靈活性提高，便于射頻消融過程的控制，并且，使用上述射頻電極提高了溫度測量和阻抗測量的精度。
[0069]使用本發(fā)明提供的射頻消融儀，通過監(jiān)測射頻釋放點(diǎn)的阻抗和監(jiān)測射頻釋放點(diǎn)附近的溫度，可以對管腔內(nèi)部的射頻消融情況形成定量的反饋，便于執(zhí)行射頻消融手術(shù)的醫(yī)生對射頻消融過程進(jìn)行掌握及參數(shù)調(diào)節(jié)。
[0070]上面對本發(fā)明所提供的兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極和射頻消融儀進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【權(quán)利要求】
1.一種兼具測溫功能和測阻抗功能的射頻電極，其特征在于: 所述射頻電極包括射頻釋放點(diǎn)，所述射頻釋放點(diǎn)同時(shí)作為阻抗測量點(diǎn)； 在所述射頻電極上連接第二材料構(gòu)成測溫?zé)犭娕迹龅诙牧鲜侵覆煌跇?gòu)造所述射頻電極所用材料的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻電極，其特征在于: 所述第二材料通過焊接、電鍍、套接或者壓接中的任意一種方式與所述射頻電極連接。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻電極，其特征在于: 所述射頻電極包括由多瓣射頻電極構(gòu)成的瓣?duì)铍姌O支架，所述射頻電極包括裸露的射頻釋放點(diǎn)，所述第二材料連接在所述射頻電極上。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻電極，其特征在于: 所述射頻電極是長穿刺針型電極，包括支撐導(dǎo)向金屬條和穿刺射頻電極；所述第二材料連接在所述穿刺射頻電極上。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻電極，其特征在于: 所述射頻電極由記憶合金構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻電極，其特征在于: 所述記憶合金是鎳鈦合 金、銅鎳合金、鈦合金中的任一種。
7.如權(quán)利要求6所述的射頻電極，其特征在于: 所述第二材料是銅鋅合金、鉬合金、純銅、鎳鉻合金中的任一種。
8.一種包括權(quán)利要求1所述射頻電極的射頻消融儀，其特征在于包括:中央處理器、正弦波發(fā)生模塊、信號(hào)放大模塊、功率放大模塊、開關(guān)模塊、射頻電極模塊、輸出電壓電流監(jiān)測模塊和溫度采集模塊； 所述正弦波發(fā)生模塊和所述中央處理器連接，所述射頻電極模塊通過所述開關(guān)模塊與所述中央處理器連接，所述正弦波發(fā)生模塊、所述信號(hào)放大模塊、所述功率放大模塊、所述開關(guān)模塊和所述射頻電極模塊依序連接；所述輸出電壓電流監(jiān)測模塊分別與所述中央處理器和所述功率放大模塊連接，所述溫度采集模塊分別與所述中央處理器和所述開關(guān)模塊連接； 所述中央處理器控制所述開關(guān)模塊進(jìn)行工作模式切換，并控制所述正弦波發(fā)生模塊產(chǎn)生對應(yīng)頻率的正弦波；所述正弦波經(jīng)過所述信號(hào)放大模塊放大信號(hào)后，再經(jīng)過所述功率放大模塊功率放大，最后通過所述開關(guān)模塊后傳輸至所述射頻電極模塊；當(dāng)所述開關(guān)模塊切換至阻抗測量模式，所述輸出電壓電流監(jiān)測模塊測量所述功率放大模塊輸出的電流和電壓并反饋至所述中央處理器；當(dāng)所述開關(guān)模塊切換至溫度測量模式，所述溫度采集模塊采集射頻回路中的電流計(jì)算溫度并反饋至所述中央處理器。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻消融儀，其特征在于: 所述開關(guān)模塊包括三個(gè)并列設(shè)置的開關(guān)元件(S1、S2和S3)，所述射頻電極模塊包括射頻電極、由射頻電極和第二材料組成的熱電偶和體表電極；三個(gè)開關(guān)元件(S1、S2和S3)分別用于與射頻電極導(dǎo)線、熱電偶導(dǎo)線、以及與所述體表電極連接的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)接通；所述射頻電極導(dǎo)線同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，所述射頻電極導(dǎo)線和所述熱電偶導(dǎo)線分別與所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料連接；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)(SI)和第二開關(guān)(S2)接通時(shí)，所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料形成熱電偶測量回路；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)(SI)和第三開關(guān)(S3)接通時(shí)，所述射頻電極、所述體表電極和人體阻抗形成射頻釋放回路。
10.如權(quán)利要求8所述的射頻消融儀，其特征在于: 所述開關(guān)模塊包括三個(gè)并列設(shè)置的開關(guān)元件(S1、S2和S3)，所述射頻電極模塊包括射頻電極、由射頻電極和第二材料組成的熱電偶和第二射頻電極；三個(gè)開關(guān)元件(S1、S2和S3)分別用于與射頻電極導(dǎo)線、熱電偶導(dǎo)線、以及與所述第二射頻電極連接的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)接通；所述射頻電極導(dǎo)線同時(shí)作為熱電偶導(dǎo)線，所述射頻電極導(dǎo)線和所述熱電偶導(dǎo)線分別與所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料連接；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)(SI)和第二開關(guān)(S2)接通時(shí)，所述射頻電極和連接于所述射頻電極上的第二材料形成熱電偶測量回路；當(dāng)所述開關(guān)模塊中的第一開關(guān)(SI)和第三開關(guān)(S3)接通時(shí)，所述射頻電極、所述第二射頻電極和人體阻抗形成射頻釋放回路。
11.如權(quán)利要求9或10所述的射頻消融儀，其特征在于: 所述射頻釋放回路同時(shí)作為阻抗測量回路；在阻抗測量工作模式中，所述正弦波發(fā)生模塊分別發(fā)射出兩個(gè)不同頻率的正弦波用于測量阻抗。
12.如權(quán)利要求9或10所述的射頻消融儀，其特征在于: 在所述溫度測量回路的冷 端串聯(lián)一個(gè)橋式補(bǔ)償電路。
【文檔編號(hào)】G01K7/02GK103519888SQ201310530007
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】曹紅光, 董永華, 滕皋軍 申請人:上海魅麗緯葉醫(yī)療科技有限公司