[发明专利]一种冷冻消融针及其消融系统

权利要求书

1.一种冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述冷冻消融针及其消融系统包括：

功率检测模块、温度检测模块、中央控制模块、麻醉模块、刺入模块、液氮输送模块、加热模块、消融模块、消融规划模块、显示模块；

功率检测模块，与中央控制模块连接，用于检测冷冻消融过程功率数据；

温度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过超声设备检测肿瘤组织冷冻消融过程温度数据；

中央控制模块，与功率检测模块、温度检测模块、麻醉模块、刺入模块、液氮输送模块、加热模块、消融模块、消融规划模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

麻醉模块，与中央控制模块连接，用于通过麻醉机对肿瘤组织部位进行麻醉；

刺入模块，与中央控制模块连接，用于通过针体刺入肿瘤组织；

液氮输送模块，与中央控制模块连接，用于通过输入管道向针尖工作部位输送液氮在针尖处形成冰球；

加热模块，与中央控制模块连接，用于通过加热元件将酒精加热成蒸汽；

消融模块，与中央控制模块连接，用于将酒精蒸汽导入到输入管道送至针尖工作部位后，液化并释放热量融化冰球；

消融规划模块，与中央控制模块连接，用于对冷冻消融进行规划；

显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的功率、温度数据。

2.如权利要求1所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述温度检测模块检测方法如下：

（1）控制位于待测肿瘤组织内部的消融探针发射激光信号，使消融探针及待测组织激发出光声信号；

（2）利用位于待测组织表面的超声设备探测光声信号；

（3）根据光声信号求解温度分布。

3.如权利要求2所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述探测到光声信号之后还包括，对光声信号进行滤波放大处理。

4.如权利要求2所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述探测到光声信号之后还包括，对光声信号进行图像重建处理，得到光声信号分布图。

5.如权利要求2所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述根据光声信号求解温度分布包括，根据光声信号确定光声信号分布图；

通过如下公式将光声信号分布图换算成温度分布图：

其中，p₀为光声信号值，Γ为Grueneisen系数，η_th为吸收的光能量转化为热能的比例系数，μ_a为光吸收系数，F为光功率密度，T为温度值，A、B为常数。

6.如权利要求2所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述根据光声信号求解温度分布包括，通过如下公式确定温度：

其中，p₀为光声信号值，Γ为Grueneisen系数，η_th为吸收的光能量转化为热能的比例系数，μ_a为光吸收系数，F为光功率密度，T为温度值，A、B为常数。

7.如权利要求1所述冷冻消融针及其消融系统，其特征在于，所述消融规划模块规划方法如下：

1）获取消融探针相对于肿瘤的实际位置和肿瘤边界；

2）获取所述消融探针的消融范围与消融参数定量关系式；

3）获取所述消融探针的最大消融范围参数；

4）根据所述消融探针相对于肿瘤的实际位置和肿瘤边界计算目标治疗区域，并结合所述最大消融范围参数判断消融探针的最大消融范围能否覆盖所述目标治疗区域；

5）如果所述消融探针的最大消融范围能够覆盖所述目标治疗区域，则根据所述消融探针的实际位置和所述目标治疗区域以及消融探针的消融范围与消融参数定量关系式计算用于所述消融探针的消融参数，输出所述消融参数；如果所述最大消融范围不能够覆盖所述目标治疗区域，则通过所述输出装置输出表示需要补针或改变插针位置的信息；如果所述最大消融范围不能够覆盖所述目标治疗区域，则根据所述目标治疗区域计算补针位置或改变后的插针位置，并通过所述输出装置输出所述补针位置或改变后的插针位置。