[发明专利]一种电脉冲消融设备以及适用其仿真方法

说明书

本发明公开了一种电脉冲消融设备以及适用其仿真方法，属于电脉冲设备技术领域。现有技术存在不足：现有电脉冲消融的过程中，由于肿瘤组织的阻抗，消融区组织渗液电解质参数是随着消融时间变化的，变化的电解质参数与初始的电脉冲消融参数不再匹配，造成消融效果不佳。本发明能够根据压力传感器模块对穿刺过程进行预警，避免损伤正常器官组织的；通过定位系统能够为肿瘤手术穿刺定位导航。本发明根据生物阻抗分析仪采集的电解质参数的变化，阻抗自适应模块适时地调整输入脉冲参数，保持适配的高压电和陡脉冲达到最大程度的肿瘤毁损效果；消融效果十分理想。

技术领域

本发明涉及一种电脉冲消融设备以及适用其仿真方法，属于电脉冲设备技术领域。

背景技术

纳秒脉冲治疗肿瘤技术是非热/冷消融技术，是利用高压纳秒脉冲作用于肿瘤细胞内部结构，引起细胞内部功能性改变，通过细胞膜穿孔作用引发细胞自然凋亡；诱导肿瘤凋亡的同时不会对周围正常组织或肿瘤附近血管，神经血管束，尿道，直肠，神经等造成热损伤。

但现有的消融设备存在以下不足：

第一、现有的电脉冲消融设备在手术穿刺的过程中，穿刺力度很难控制，所以通常很容易刺破或损伤关键组织或膜壁。

第二、现有电脉冲消融的过程中，由于肿瘤组织的阻抗，消融区组织渗液电解质参数是随着消融时间变化的，变化的电解质参数与初始的电脉冲消融参数不再匹配，造成消融效果不佳。

进一步，电脉冲消融设备的脉冲参数、双针电极间距、电极工作部长度等多项参数的设定都会影响高压纳秒脉冲治疗时的电场覆盖肿瘤范围、场强分布，进而影响脉冲消融治疗效果。

由于肿瘤因人而异，并且肿瘤的位置多变，肿瘤形状大小各不同，并且需要医生设定脉冲参数、双针电极间距、电极工作部长度等多项参数，依靠医生自身经验很难设置合理、有效的参数值；即使经验丰富的医生，也需要花费大量的时间去调试，去论证，费时费力，并且很难保证每次都设置的合理、有效。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够根据压力传感器模块对穿刺过程进行预警，避免损伤正常器官组织的；能够为肿瘤手术穿刺定位导航，同时通过阻抗自适应模块，调整脉冲发生器发出的脉冲参数，消融效果十分理想的电脉冲消融设备。

本发明的另一目的在于提供一种建立仿真数据库，能够根据肿瘤物，进行仿真模拟，得到消融设备的参数设定值，作为设定依据供医生选择，能够有效减少医生负担，省时省力的电脉冲消融仿真方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种电脉冲消融设备，包括：脉冲发生器、定位系统、进针机构、传感器模块、生物阻抗分析仪、阻抗自适应系统；

脉冲发生器，用于产生电脉冲；

所述定位系统，用于读取组织尺寸大小及位置；

所述进针机构设有穿刺引导针；

所述传感器模块，用于感知穿刺压力；

所述生物阻抗分析仪，用于实时监测待测组织的阻抗；

所述阻抗自适应系统，用于调整脉冲发生器发出的脉冲参数。

由于组织特性密度、粘弹性、张力、抗压力存在差别，导致不同组织层穿刺力会不同，穿刺引导针穿刺过程中，当穿刺力到达第一个临界值Fc1时，会有个急剧的下降，表示针刺破第一次组织，当达到Fc2时针开始进第二层组织。因此本发明设置传感器模块，用于感知穿刺压力，能够分段判别穿刺针穿刺何种组织及深度，实时判断穿刺正确与否。

对肿瘤进行消融时，消融的过程中，肿瘤组织的阻抗会随着消融时间而变化，因此本发明设置生物阻抗分析仪，用于实时监测待测组织的阻抗；根据组织电导率的变化，所述阻抗自适应系统指令脉冲发生器进行自动匹配电脉冲参数。