CN113100922B - 集成了光纤温度传感器的射频消融电极 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种集成了光纤温度传感器的射频消融电极。该集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括套管(7)和光纤温度传感器。所述套管(7)上集成有多个消融记录共用电极，所述多个消融记录共用电极包括第一消融记录共用电极(31)和第二消融记录共用电极(32)。所述光纤温度传感器包括光纤温度传感器探头(1)，所述光纤温度传感器探头(1)设置于在所述套管(7)的侧壁或内部。
Description
技术领域
本申请涉及具备射频消融功能的电极，尤其涉及集成了光纤温度传感器的射频消融电极。
背景技术
射频消融作为主要的热消融手段被广泛应用在微创手术中，例如可以对病变组织进行消融。以具备射频消融功能的颅内电极为例，通过导线将两个电极触点与外部射频消融设备连接。控制电极触点放电，在电极触点之间形成射频电流。以两个电极触点的中间位置为中心，使周围一块区域的组织消融。
为了合理控制温度，现有的射频消融电极上通常都集成有热电偶等温度传感器。但是传统的温度传感器容易受到磁共振等电磁环境干扰，不具备磁共振兼容性。
发明内容
为了解决或改善现有技术提到的问题，本申请提供了一种集成了光纤温度传感器的射频消融电极。
本申请提供的集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括套管和光纤温度传感器，
所述套管上集成有多个消融记录共用电极，所述多个消融记录共用电极包括第一消融记录共用电极和第二消融记录共用电极，
所述光纤温度传感器包括光纤温度传感器探头，所述光纤温度传感器探头设置于在所述套管的侧壁或内部。
在至少一个实施方式中，所述第一消融记录共用电极和所述第二消融记录共用电极沿所述套管的轴向间隔地设置在所述套管的端部。
在至少一个实施方式中，所述光纤温度传感器探头位于所述第一消融记录共用电极和所述第二消融记录共用电极的中间位置，且所述光纤温度传感器探头位于所述套管的侧壁上。
在至少一个实施方式中，所述光纤温度传感器探头位于所述第一消融记录共用电极和所述第二消融记录共用电极的中间位置，且所述光纤温度传感器探头位于所述套管的轴线上。
在至少一个实施方式中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括光纤和光纤接头，
所述光纤温度传感器探头集成于所述光纤的端部，所述光纤温度传感器探头通过所述光纤和所述光纤接头与外部设备实现信号交换。
在至少一个实施方式中，所述光纤外部套有保护管。
在至少一个实施方式中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括一个或多个记录电极，所述第一消融记录共用电极、所述第二消融记录共用电极和所述一个或多个记录电极沿所述套管的轴向等间隔地设置在所述套管的侧壁上。
在至少一个实施方式中，所述多个消融记录共用电极沿所述套管的轴向间隔地设置在所述套管的侧壁上，
所述多个消融记录共用电极中相邻的两个消融记录共用电极组成消融电极对，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括一个或多个所述消融电极对，
所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括一个或多个所述光纤温度传感器探头。
在至少一个实施方式中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括多个所述消融电极对和多个所述光纤温度传感器探头，
多个所述光纤温度传感器探头分别设置于多个所述消融电极对的两个消融记录共用电极之间的中间位置。
在至少一个实施方式中，间隔设置的所述消融记录共用电极之间的间隔距离相等，多个所述光纤温度传感器探头分别设置于所述消融电极对的中心位置。
在至少一个实施方式中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括导线，所述导线用于将所述第一消融记录共用电极和所述第二消融记录共用电极连接到外部的射频消融设备，通过在所述第一消融记录共用电极和所述第二消融记录共用电极之间形成射频电流，实现射频消融。
本申请在射频消融电极中集成了光纤温度传感器，代替了传统的热电偶，在满足了测量温度的同时，以光纤为温度信号的传输载体，避免了磁共振等电磁环境下的干扰，具有磁共振兼容性。
附图说明
图1示出了根据本申请一个实施方式的集成了光纤温度传感器的射频消融电极的结构示意图。
图2示出了根据本申请另一个实施方式的集成了光纤温度传感器的射频消融电极的结构示意图。
图3示出了内置钨棒的传统电极的结构示意图。
附图标记说明
1光纤温度传感器探头；2光纤；31第一消融记录共用电极；32第二消融记录共用电极；33第三消融记录共用电极；34第四消融记录共用电极；35第五消融记录共用电极；4记录电极；5光纤接头；6连接插头；7套管；8钨棒；9导线。
具体实施方式
下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。
本申请提供了一种集成了光纤温度传感器的射频消融电极。如图1所示，该集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括光纤温度传感器探头1、光纤2、第一消融记录共用电极31、第二消融记录共用电极32、光纤接头5、连接插头6、套管7、导线9。
第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32可以采用现有技术的宏电极实现消融和记录功能。第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32可以通过导线9、连接插头6连接外部的射频消融设备实现射频消融功能，或者连接外部的脑电记录设备等实现记录功能。导线9可以为直径50微米的漆包线。第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32沿套管7的轴向间隔地设置在套管7的端部。
通过在第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32之间形成射频电流，以第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32的中心位置为圆心，实现圆心周围的人体组织的射频消融。
本申请提到的光纤温度传感器基于业界成熟的光纤测温技术，其基本原理是在光纤2的端部放置一小块特殊的荧光物质，构成光纤温度传感器探头1。将光纤接头5接到激光发生器和信号解调器上。激光发生器产生一个激光脉冲，经过光纤2传导，照射在荧光物质上。荧光物质被照射后，会产生荧光，这个荧光信号再经光纤2，传回信号解调器中。荧光物质被照射后产生的荧光的光谱/相位等特征与其温度有关，则信号解调器通过分析接收到的荧光的特征，可以推算出荧光物质周围的温度。
如图1所示，光纤温度传感器探头1可以位于第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32的中间位置，且光纤温度传感器探头1可以位于套管7的侧壁或内部，优选地设置于套管7的轴线上。
可以理解，光纤温度传感器探头1布置在套管轴线的实施方式，实现技术难度会低一些。可以通过热力学建模和实验等方式，计算出光纤温度传感器探头1与第一消融记录共用电极31和第二消融记录共用电极32表面温度之间的函数关系。这样，通过测量套管中光纤温度传感器探头1的温度，可以推算出消融记录共用电极表面和附近人体组织的温度。通过例如现有的控制系统，在消融记录共用电极表面和附近人体组织高于设定值后，关停设备，保护患者。
本申请将光纤测温技术应用到射频消融电极中，在满足了测量温度的同时，以光纤为温度信号的传输载体，避免了磁共振等电磁环境的干扰，具有磁共振兼容性，可以实现磁共振实时导航的射频消融。将光纤温度传感器应用于射频消融电极中是本领域技术人员不容易想到的。
在本申请的一个实施方式中，如图1所示，集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括多个记录电极4。记录电极4可以用宏电极实现，记录电极4同样可以用微电极实现。第一消融记录共用电极31、第二消融记录共用电极32和记录电极4沿套管7的轴向间隔地设置在套管7的侧壁上。由记录电极4实现对人体组织不同位置的电信号检测。
在本申请的另一个实施方式中，如图2所示，消融记录共用电极还可以包括用宏电极实现的第三消融记录共用电极33、第四消融记录共用电极34和第五消融记录共用电极35。
第一消融记录共用电极31、第二消融记录共用电极32、第三消融记录共用电极33、第四消融记录共用电极34和第五消融记录共用电极35沿套管7的轴向间隔地设置在套管7的侧壁上。
间隔设置的消融记录共用电极之间的间隔距离可以相等，多个光纤温度传感器探头分别位于相邻的消融记录共用电极之间的中心位置。间隔等距设置的时候，对医生而言即可将电极触点简单明了地作为标尺使用，在无需进行复杂的计算或者查表的情况下，判断电极的植入深度，这在临床手术中有着重要的意义。同时在磁共振图像中，等间距设置的电极触点也可以作为标尺，让医生可以相对方便地判断电极在图像中的位置等。
集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括多个光纤温度传感器探头1，多个光纤温度传感器探头1分别设置于第二消融记录共用电极32和第三消融记录共用电极33之间、第三消融记录共用电极33和第四消融记录共用电极34之间、第四消融记录共用电极34和第五消融记录共用电极35之间。
可以理解，上述实施方式只是示范性的例子，消融记录共用电极的个数不限制。即可以扩展消融记录共用电极和光纤温度传感器探头1的数量，实现测量范围的扩大。即，套管7上具有多个可以用作消融的电极，医生可以任选各触点位置作为射频消融电极对，扩大了电极进行射频消融的范围。
此外，使用布置在电极内部(例如位于轴线上)的光纤温度传感器探头是利用了温度场的线性特性，通过光纤温度传感器探头所在位置的温度值，推算射频消融电极外的人体组织中的温度值。这种推算是存在一定的误差的，如果在不同位置布置多个光纤温度传感器探头，同时对温度场中不同位置的温度进行实时测量，可以大大降低推算人体组织中温度的误差。
如图3所示，在传统的电极上，通常会在电极前端的套管7内，内置一根钨棒8，用于增强电极前端的刚度，以确保电极在手术的过程中始终保持笔直的状态。这根钨棒8的直径通常在0.4～0.6mm之间。
本申请提到的集成了光纤温度传感器的射频消融电极可以将上述钨棒8去除，在钨棒8的位置设置光纤2。可以在光纤2外部套设绝缘且有一定硬度的保护管，对光纤温度传感器起到一定绝缘保护作用，同时保证集成了光纤温度传感器的射频消融电极前端(图中左侧)的刚度。保护管的外径可以为0.6mm，内径可以为0.3mm。该保护管的材料可以为高分子材料，例如：聚氯乙烯(PVC)、涤纶树脂(PET)、ABS塑料、聚酰亚胺(PI)、热塑性聚氨酯橡胶(TPU)、聚四氟乙烯(PTFE)、尼龙等。
本申请可以集成在脑电极上，不仅可以用于支持射频消融，还可以用于在采集脑电信号的同时，精确测量颅内特定位置的温度数据，用以支持相关的科学研究。
本申请还可以集成到用于其他身体部位的射频消融电极上，实现磁共振兼容；比如腹腔消融电极、心肺消融电极等。
特别是在光纤温度传感器探头设置在套管侧壁时，光纤温度传感器探头本身也可以作为能量投射器，用于进行一些基于激光照射的神经调控治疗。
以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (2)
1.一种集成了光纤温度传感器的射频消融电极，其特征在于，
所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括套管(7)和光纤温度传感器，
所述套管(7)上集成有多个消融记录共用电极，所述多个消融记录共用电极包括第一消融记录共用电极(31)和第二消融记录共用电极(32)，
所述光纤温度传感器包括光纤温度传感器探头(1)；
所述光纤温度传感器探头(1)位于所述第一消融记录共用电极(31)和所述第二消融记录共用电极(32)的中间位置，且所述光纤温度传感器探头(1)位于所述套管(7)的侧壁上；
所述多个消融记录共用电极沿所述套管(7)的轴向间隔地设置在所述套管(7)的侧壁上，
所述多个消融记录共用电极中相邻的两个消融记录共用电极组成消融电极对，
所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括多个所述消融电极对和多个所述光纤温度传感器探头(1)，
多个所述光纤温度传感器探头(1)分别设置于多个所述消融电极对的两个消融记录共用电极之间的中间位置；
间隔设置的所述消融记录共用电极之间的间隔距离相等，多个所述光纤温度传感器探头(1)分别设置于所述消融电极对的中心位置；
光纤温度传感器的光纤设置在电极前端的套管内，并在光纤外部套设绝缘且具有硬度的保护管，所述保护管的材料为高分子材料，所述高分子材料包括聚氯乙烯、涤纶树脂、塑料、聚酰亚胺、热塑性聚氨酯橡胶、聚四氟乙烯、尼龙；
所述光纤温度传感器的光纤接头接到激光发生器和信号解调器上，光纤温度传感器探头作为能量投射器进行激光照射；
其中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括光纤(2)和光纤接头(5)，
所述光纤温度传感器探头(1)集成于所述光纤(2)的端部，所述光纤温度传感器探头(1)通过所述光纤(2)和所述光纤接头(5)与外部设备实现信号交换；
其中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极还包括一个或多个记录电极(4)，所述第一消融记录共用电极(31)、所述第二消融记录共用电极(32)和所述一个或多个记录电极(4)沿所述套管(7)的轴向等间隔地设置在所述套管(7)的侧壁上；
其中，所述集成了光纤温度传感器的射频消融电极包括导线(9)，所述导线(9)用于将所述第一消融记录共用电极(31)和所述第二消融记录共用电极(32)连接到外部的射频消融设备，通过在所述第一消融记录共用电极(31)和所述第二消融记录共用电极(32)之间形成射频电流，实现射频消融。
2.根据权利要求1所述的集成了光纤温度传感器的射频消融电极，其特征在于，
所述第一消融记录共用电极(31)和所述第二消融记录共用电极(32)沿所述套管(7)的轴向间隔地设置在所述套管(7)的端部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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