[发明专利]一种冷冻消融系统

说明书

本发明提供一种冷冻消融系统，包括导管、流体输送单元以及控制单元；其中所述导管包括中心腔室和位于导管远端的球囊，在所述中心腔室内设有供冷却流体输入球囊的输入通道和供冷却流体从球囊流出的流出通道；所述流体输送单元供应冷却流体并将冷却流体排出；所述控制单元对流体输送单元进行控制。在冷冻消融系统稳态工作时，导管远端的球囊内始终具有较为稳定的压力值，温度的波动也比较小，治疗手术的成功率更高，风险也比较小；在达到同样消融深度的情况下，具有更优化的消融模式。

技术领域

本发明涉及一种冷冻消融系统，具体而言，涉及一种对冷却流体进行稳态控制的冷冻消融系统。

背景技术

目前，心率失常等疾病的介入式医疗微创技术已经得到很多研究，诸如射频消融术治疗的技术已经有了不少的临床应用。传统的射频消融术通过在心脏特定部位释放射频电流灼烧组织至坏死，来实现治疗。术中患者需要承受高温带来的痛苦，手术后并发症较多等缺点也一一暴露出来。

针对射频消融术对患者带来的治疗风险，目前冷冻消融介入治疗的技术也开始在临床中应用。冷冻消融采用液态氮类的液化气体作为冷却流体源，通过液态氮的吸收蒸发，带走组织热量，使目标部位的温度降低，异常电生理的细胞组织遭到破坏，从而减除心率失常的风险。

目前，对更优化的冷冻消融系统存在需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷冻消融系统，包括导管、流体输送单元以及控制单元；其中所述导管包括中心腔室和位于导管远端的球囊，在所述中心腔室内设有供冷却流体输入球囊的输入通道和供冷却流体从球囊流出的流出通道；所述流体输送单元供应冷却流体并将冷却流体排出；所述控制单元对流体输送单元进行控制。

优选的，其中所述控制单元通过控制所述流体输送单元以调节输入的冷却流体的流量，以使得流过所述球囊的冷却流体在设定的时间内进入稳态。

优选的，所述设定的时间是预先存储在所述控制单元内的参数，并能够通过所述控制单元的人机交互单元进行调节。

优选的，所述导管的输入通道的输入侧与流体输送单元的流体输送管连接，导管的流出通道的流出侧与流体输送单元的流体回收管连接；在所述导管的输入通道的输入侧设有输入侧压力传感器和输入侧流量调节阀；并且在导管的流出通道的流出侧设有流出侧质量流量传感器、流出侧压力传感器以及流出侧流量调节阀。

优选的，所述控制单元计算出所述导管的流出通道的流出侧理论压力值，并与所述流出侧压力传感器测量到的压力值进行比较，利用PID算法对输入所述导管的冷却流体的流量进行调节，从而使所述冷却流体进入稳态。

优选的，所述导管的流出通道的流出侧的理论压力值通过如下方程式计算：

P＝c*Q²,

c＝b/(T1*ρ1/(T2*ρ2)-1)，

其中，P为流出侧的理论压力，Q为球囊和流出侧的质量流量计之间的管路中冷却流体的流量，T1为球囊内的冷却流体的温度，ρ1为球囊内的冷却流体的密度，T2为质量流量计附近的冷却流体的温度，ρ2为质量流量计附近的冷却流体的密度，L为球囊与质量流量计之间的管路长度，A为球囊与质量流量计之间的管路横截面积，a为球囊与质量流量计之间的管路的摩擦系数，ρ为球囊与质量流量计之间的管路中的冷却流体的密度，c和b为中间计算变量。

优选的，所述控制单元比较所述理论压力与流出侧压力传感器测量的压力值，当流出侧压力传感器的测量压力值大于理论压力时，所述控制单元通过PID算法增大流出侧流量调节阀的开度和/或减小输入侧流量调节阀的开度以减少冷却流体的输入量；并且当流出侧压力传感器的测量压力值小于理论压力时，所述控制单元通过PID算法减小流出侧流量调节阀的开度和/或增大输入侧流量调节阀的开度以增加冷却流体的输入量。