本發(fā)明涉及醫(yī)療，尤其涉及一種消融治療系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、心臟電生理學(xué)是指心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象，為心電圖原理和心律失常發(fā)病機(jī)理做基礎(chǔ)，心肌細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在電位差，心肌細(xì)胞興奮時(shí)會(huì)引起細(xì)胞膜內(nèi)外電位差的變化。靜息狀態(tài)下心肌細(xì)胞膜內(nèi)為鈉離子，細(xì)胞膜外為鉀離子和氯離子，當(dāng)心肌細(xì)胞興奮時(shí)便會(huì)產(chǎn)生電位差，導(dǎo)致鉀內(nèi)流、鈉外流，導(dǎo)致心肌細(xì)胞除極產(chǎn)生收縮，反之當(dāng)心肌細(xì)胞復(fù)極的時(shí)候，鈉離子內(nèi)流、鉀離子外流。因此心肌細(xì)胞電活動(dòng)產(chǎn)生異常時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致心律失常。

2、心律失常是指心臟節(jié)律和心率發(fā)生變化的非正?，F(xiàn)象，主要由心肌內(nèi)電活動(dòng)的產(chǎn)生或傳導(dǎo)改變產(chǎn)生。在健康的心臟中，竇房結(jié)充當(dāng)心臟起搏器，產(chǎn)生電脈沖，然后通過(guò)心房傳導(dǎo)到心室，因此稱為“竇性心律”。竇房結(jié)、房室結(jié)、房室束以及浦肯野纖維充當(dāng)著心臟電流傳導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)，刺激心臟跳動(dòng)，維持人體正常血液系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)竇房結(jié)中起搏器細(xì)胞自發(fā)產(chǎn)生導(dǎo)致去極化的電脈沖，或者竇房結(jié)以外部位的動(dòng)作電位的脈沖傳導(dǎo)發(fā)生改變都會(huì)導(dǎo)致房顫發(fā)生。

3、目前，消融手術(shù)是治療心律失常的主要手段。把電極導(dǎo)管通過(guò)腹股溝或頸部區(qū)域插入心臟，利用導(dǎo)管尖端的電極檢測(cè)到心臟電生理學(xué)特性，確定電信號(hào)異常的位置即為要消融的部位。一旦確定了精確的位置，醫(yī)生就可以通過(guò)導(dǎo)管傳遞能量來(lái)進(jìn)行局部區(qū)域的消融，使心臟節(jié)律恢復(fù)到正常水平。

4、目前的消融技術(shù)分為射頻消融（rfa）、冷凍消融（cryo）和脈沖場(chǎng)消融（pfa）三種。射頻消融是將電極導(dǎo)管經(jīng)靜脈或動(dòng)脈血管送入心腔特定部位，釋放射頻電流導(dǎo)致局部心內(nèi)膜及心內(nèi)膜下心肌凝固性壞死，達(dá)到阻斷快速心律失常異常傳導(dǎo)束和起源點(diǎn)的介入性技術(shù)。通過(guò)導(dǎo)入高頻的射頻能量到心臟組織中，產(chǎn)生熱能，以戳燒心臟內(nèi)部異常的電位傳導(dǎo)路徑或異位起搏點(diǎn)，從而恢復(fù)或維持心臟的正常心律。

5、冷凍消融也是將球囊導(dǎo)管送到心臟，冷凍球囊系統(tǒng)是利用低溫消融心肌，使肺靜脈周圍組織細(xì)胞壞死，失去電傳導(dǎo)的能力，達(dá)到肺靜脈消融的目的。冷凍球囊消融術(shù)，是專為隔離肺靜脈而設(shè)計(jì)的治療房顫的新技術(shù)，也是相當(dāng)成熟的微創(chuàng)介入治療方法。其原理是通過(guò)制冷劑帶走降低心臟組織溫度，阻滯誘發(fā)心率失常的細(xì)胞組織的活性，從而降低房顫的風(fēng)險(xiǎn)。

6、脈沖場(chǎng)消融的基本原理是電穿孔。在短時(shí)間內(nèi)將高壓電脈沖作用于細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，導(dǎo)致跨膜電位形成，從而產(chǎn)生不穩(wěn)定的電勢(shì)，細(xì)胞膜形成不可逆的穿透性損傷，產(chǎn)生納米級(jí)的孔隙，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜滲透率的變化，破壞細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。脈沖消融具有手術(shù)時(shí)間短、見效快、損傷小等優(yōu)點(diǎn)，是心率失常的新一代治療技術(shù)。

7、目前用于消融治療設(shè)備的消融方式單一，在實(shí)際應(yīng)用中存在復(fù)雜病理的情況，如果僅用單一的脈沖消融去治療，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟內(nèi)某些特定角度病變組織的治療，需要更換治療設(shè)備以及更換電極導(dǎo)管進(jìn)行二次治療，大大增加了的病人手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)成本。如果直接用射頻消融進(jìn)行治療，則整體手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，且因?yàn)樯漕l消融的原理是熱消融，消融的位置點(diǎn)多了則容易出現(xiàn)熱穿孔和并且損傷神經(jīng)。如果僅使用脈沖場(chǎng)消融進(jìn)行治療，則需要全身麻醉和插管以減小肌肉收縮對(duì)消融定位準(zhǔn)確性和導(dǎo)管穩(wěn)定性的影響，并且脈沖場(chǎng)消融時(shí)脈沖參數(shù)較為復(fù)雜，隨著治療過(guò)程的進(jìn)行生物組織會(huì)發(fā)生不同程度的變化，使得難以確定精確的脈沖參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種消融治療系統(tǒng)及其控制方法，以解決治療過(guò)程中消融方式單一的問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖能量和射頻能量的切換。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種消融治療系統(tǒng)，包括：脈沖輸出模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊、射頻輸出模塊和控制器；

3、所述第一開關(guān)模塊電連接于所述脈沖輸出模塊和至少兩個(gè)電極之間；所述第二開關(guān)模塊電連接于所述脈沖輸出模塊與所述射頻輸出模塊之間，所述射頻輸出模塊還與至少兩個(gè)電極電連接；所述控制器分別與所述脈沖輸出模塊、所述第一開關(guān)模塊和所述第二開關(guān)模塊電連接；

4、所述控制器用于輸出脈沖控制信號(hào)至所述脈沖輸出模塊，以及輸出第一開關(guān)控制信號(hào)至所述第一開關(guān)模塊，輸出第二開關(guān)控制信號(hào)至所述第二開關(guān)模塊；

5、所述脈沖輸出模塊用于根據(jù)所述脈沖控制信號(hào)輸出脈沖電壓信號(hào)；

6、所述第一開關(guān)模塊用于根據(jù)所述第一開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通或斷開，并在導(dǎo)通時(shí)將所述脈沖電壓信號(hào)傳輸至所述電極；

7、所述第二開關(guān)模塊用于根據(jù)所述第二開關(guān)控制信號(hào)導(dǎo)通或斷開，并在導(dǎo)通時(shí)將所述脈沖輸出模塊提供的所述脈沖電壓信號(hào)傳輸至所述射頻輸出模塊；

8、所述射頻輸出模塊用于在接收到所述脈沖電壓信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述脈沖電壓信號(hào)輸出射頻信號(hào)至所述電極。

9、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種消融治療系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于上述的消融治療系統(tǒng)，包括：

10、在消融治療的過(guò)程中，獲取目標(biāo)生物組織的當(dāng)前的介電特征；

11、根據(jù)所述介電特征判斷是否繼續(xù)輸出消融能量；

12、若是，則根據(jù)所述介電特征確定消融能量的類型；

13、根據(jù)所述消融能量的類型控制所述第一開關(guān)模塊的狀態(tài)和所述第二開關(guān)模塊的狀態(tài)；

14、其中，當(dāng)所述消融能量的類型為脈沖能量時(shí)控制所述第一開關(guān)模塊導(dǎo)通、所述第二開關(guān)模塊斷開，以及在所述消融能量的類型為射頻能量時(shí)控制所述第二開關(guān)模塊導(dǎo)通、所述第一開關(guān)模塊斷開。

15、本發(fā)明提供的消融治療系統(tǒng)，通過(guò)脈沖輸出模塊根據(jù)脈沖控制信號(hào)輸出脈沖電壓信號(hào)，以及通過(guò)射頻輸出模塊將脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，可在消融治療過(guò)程中根據(jù)治療需求選擇脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行脈沖場(chǎng)消融，或者選擇射頻信號(hào)進(jìn)行射頻消融，并且通過(guò)控制器控制第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊的狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖電壓信號(hào)和射頻信號(hào)的切換，提高了消融治療過(guò)程的靈活性，并且有利于提高消融治療的效率。

16、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種消融治療系統(tǒng)，其特征在于，包括：脈沖輸出模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊、射頻輸出模塊和控制器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖輸出模塊包括多個(gè)脈沖輸出單元，所述第一開關(guān)模塊包括與各所述脈沖輸出單元一一對(duì)應(yīng)的第一開關(guān)，所述第二開關(guān)模塊包括與各所述脈沖輸出單元一一對(duì)應(yīng)的第二開關(guān)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖輸出單元包括第一晶體管、第二晶體管第三晶體管和第四晶體管；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖輸出模塊還包括：第一電容和第二電容；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖輸出單元還包括第一二極管和第二二極管；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻輸出模塊包括與各所述脈沖輸出單元一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的功率帶阻濾波器；

7.一種消融治療系統(tǒng)的控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的消融治療系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述介電特征確定消融能量的類型，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述生物參數(shù)和各所述預(yù)設(shè)參數(shù)值確定消融能量的類型，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在確定所述消融方式為射頻場(chǎng)消融之前，還包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在確定所述消融方式為射頻場(chǎng)消融之前，還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在獲取所述生物組織的溫度之前，還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，獲取當(dāng)前治療階段的各預(yù)設(shè)參數(shù)值，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)參數(shù)值與所述次數(shù)正相關(guān)，所述第二預(yù)設(shè)次數(shù)于所述次數(shù)正相關(guān)，所述第三預(yù)設(shè)參數(shù)值與所述次數(shù)正相關(guān)。

15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消融治療系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在消融治療之前，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種消融治療系統(tǒng)及其控制方法，包括：脈沖輸出模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊、射頻輸出模塊和控制器；控制器用于輸出脈沖控制信號(hào)至脈沖輸出模塊，以及輸出第一開關(guān)控制信號(hào)至第一開關(guān)模塊，輸出第二開關(guān)控制信號(hào)至第二開關(guān)模塊；脈沖輸出模塊用于根據(jù)脈沖控制信號(hào)輸出脈沖電壓信號(hào)；第一開關(guān)模塊用于在導(dǎo)通時(shí)將脈沖電壓信號(hào)傳輸至電極；第二開關(guān)模塊用于在導(dǎo)通時(shí)將脈沖輸出模塊提供的脈沖電壓信號(hào)傳輸至射頻輸出模塊；射頻輸出模塊用于在接收到脈沖電壓信號(hào)時(shí)，根據(jù)脈沖電壓信號(hào)輸出射頻信號(hào)至電極，能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖電壓信號(hào)和射頻信號(hào)的切換，提高了消融治療過(guò)程的靈活性，并且有利于提高消融治療的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：朱李軍,王鵬,趙永明,汪志遠(yuǎn),印浩,姜福純,柯全,劉中書,周再豐,向浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：劍虎醫(yī)療科技（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19