CN120859639A - 介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置，涉及生物医学工程技术领域。所述介入消融穿刺系统包括消融针和穿刺导引器，消融针包括穿刺针、手柄和指示针；穿刺导引器包括光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射指示针；指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配正确穿刺方向。本发明能够直接、快速地对消融针的穿刺方向进行引导，辅助医师快速判断穿刺方向，具有结构简单、操作方便和便捷灵活的优点。

Description

介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，尤其涉及一种介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置。

背景技术

随着影像技术和微创介入设备的快速发展和普及，介入消融治疗已经作为肿瘤临床最重要的治疗手段之一。介入消融治疗是一种微创治疗方法，其在影像设备（如超声，CT，DSA，MRI等）的引导下，将消融针经体表穿刺到病变组织内部后，通过物理或化学手段直接破坏病变组织，使病灶组织发生坏死，从而达到治疗目的，广泛应用于肿瘤、心血管疾病等领域。

常用的介入消融治疗方法可以包括射频消融(RFA)、微波消融（MWA）、冷冻消融（Cryoablation）、激光消融、脉冲电场消融（PFA）、化学消融（注射化学物质）等。作为举例，以通过微波消融术进行甲状腺肿瘤处理为例，微波消融针通常由消融针头、消融针管和手柄组成，在消融针头与消融针管的一端之间设有绝缘子，消融针管的另一端与手柄的头部连接，手柄的另一端连接微波消解仪（或称微波治疗仪）；参见图1所示，消融针穿刺时，在超声引导下确定进针点、方向和深度等，确保针尖位于肿瘤中心（或规划消融区），消融针放置好后，启动微波消解仪进行微波消融；消融完毕后，出针时凝固针道，防止出血；消融治疗后，可以借助CDFI或超声造影评估病灶坏死的情况。由于介入消融治疗本身的限制——每根介入消融针都只能杀死有限区域的肿瘤细胞，因此，在肿瘤较大或者多个肿瘤离散分布时，需要进行多次进针消融，为尽量准确杀死肿瘤细胞而不损伤或者少损伤患者的重要生理组织（比如血管、神经），就需要事先对穿刺路径(包括入针位置、穿刺角度和穿刺深度等)进行规划，对预计的消融区域进行术前评估验证。目前，临床上穿刺路径规划还主要依赖于医师的经验，通常需要医师根据术前采集到的静态3D数据（比如患者的CT断层扫描成像数据或者MRI核磁共振扫描成像数据）进行穿刺路径规划，确定入针位置、方向和深度后，由工作人员进行手工穿刺。

上述传统操作方式存在如下缺陷：1，穿刺规划精度难以满足临床需求，尤其是采集的静态3D影像与肿瘤实际位置之间的匹配不够直观时，人工路径规划高度依赖医师的操作经验，规划精度和可靠性难以得到保证。2，在确定入针位置后（通常会在病人的皮肤上做个位置标记），医生根据规划提供的穿刺角度和穿刺深度进行穿刺，穿刺的方向和深度由医师根据经验来判断和操控，操作精度较低（尤其是穿刺路径与患者CT断层扫描影像的横截面的夹角较大时），一次穿刺一般都无法成功，有时候完成一次治疗，需要十几次甚至几十次的穿刺，穿刺效率低，不仅会对患者身体造成较大的痛苦和损伤，而且手术时间长，工作人员的劳动强度大。3，当消融针刺入人体之后，对于深部肿瘤，可能还需要进行CT拍摄以分析消融针是否穿刺到位（深部肿瘤难以用超声精准定位，传统金属针在MRI强磁场下则可能发热、移位，甚至损坏设备），如果消融针穿刺不到位，就拔出来继续刺入，然后再次进行CT拍摄以判断穿刺是否到位，频繁的CT扫描增加了患者的辐射暴露风险。

针对上述缺陷，现有技术提供了各种穿刺路径规划方案或穿刺手术机器人方案来进行消融穿刺规划和操作的精准定位。作为举例，比如中国专利ZL201910220801 .1公开了一种CT引导肝肿瘤热消融治疗穿刺路径规划方法，包括：基于患者腹部CT图像对皮肤、肝脏、肝肿瘤和腹腔关键解剖结构进行三维自动分割和可视化重构；基于多项临床强约束条件，在患者腹部CT图像的包围盒上筛选可行穿刺(进针)区域；上述方法能够基于计算机辅助规划系统自动并实时性的规划热消融治疗所需的穿刺路径，以提供给工作人员以便其进行穿刺操作，其有效解决了依赖医生进行穿刺路径人工规划的问题，但仍然存在后面的两个缺陷。再比如，中国专利申请CN202411834653.X公开了一种穿刺介入的机器人末端执行机构，包括：夹持模块和导针模块，夹持模块包括搭载件主体、开发板、连接件、旋转驱动机构、夹持器、超声探头和电磁传感器，导针模块包括导轨、滑块、导针器各位移驱动机构，对整个系统的坐标系进行统一，同时采用电磁-视觉配准方法进行标定校准，并对患者患部进行术前CT扫查后进行手术规划，通过约束定位算法计算得到目标位姿后，旋转驱动机构带动导针器旋转，实现非共面的穿刺通道路径选取，位移驱动机构带动导针器移动，调整入针角度，基于实时超声图像对穿刺过程及目标靶点信息进行实时监控；上述手术机器人能够实现术前的穿刺路径规划，使机器人能根据规划信息，经由空间约束定位算法自动进行精确对准，而后可以基于末端执行机构实现非共面的穿刺通道路径选取，基于术中实时超声图像对穿刺过程及目标靶点信息进行实时监控。然而，手术机器人的价格较昂贵，耗材费用和维护成本也较高，且术中通过超声图像导航定位的方式难以对深部肿瘤精准定位；如果用MRI 导航定位代替超声导航定位，需要解决核磁环境下电磁电机直驱无法应用导致机器人的控制精度较低的问题，以及MRI兼容消融针的成本（成本高且普及率低）和伪影的问题，且MRI扫描时间长，延长了手术时间，会增加患者出现麻醉并发症和感染的风险。

另一方面，针对穿刺介入手术，现有技术也提供了一些方便操作、成本低廉的辅助定位方案来供操作人员确定穿刺的位置、角度等信息，常见的比如设置自制栅格用于穿刺位置定位、设置量角器用于测量穿刺角度、设置激光束指示穿刺方向（通过与穿刺针平行或垂直的指示光束指示）等，其需要操作人员准确地观察并判断相关的空间信息——比如判断穿刺针是否与光束平行或垂直。然而，在介入消融手术中，由于手术室环境光线条件的影响，会干扰操作人员的观察和判断，使得操作人员难以准确地做出判断，进而影响消融针穿刺的准确度和效率。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置。本发明提供的介入消融穿刺系统，适用于人工进行消融针穿刺的场景，其包括消融针和穿刺导引器，所述消融针用于人工手持，所述穿刺导引器包括光导引组件，其上设置光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；同时，指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。如此，本发明能够直接、快速地对消融针的穿刺方向进行引导，辅助医师快速判断穿刺方向，具有结构简单、操作方便和便捷灵活的优点，相比于现有技术，能够有效减小重复穿刺次数。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种介入消融穿刺系统，所述系统包括：

消融针，包括穿刺针、手柄和指示针，所述指示针与所述穿刺针平行设置或所述指示针设置在穿刺针的反向延伸线上；

穿刺导引器，包括光导引组件，所述光导引组件包括光源安装支架和光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。

进一步，所述可视定位标识采用反光单元，所述反光单元表面设置逆反射材料；

在指示光源的指示光束的照射下，光线经逆反射材料后被反射，使得定位标识的可视性增强。

进一步，所述可视定位标识采用光致发光单元，所述光致发光单元表面设置光致发光材料，所述指示光源发出的指示光束中包含能够被该光致发光材料吸收并显光的光成分，其使得指示光束与环境光相区别；

在指示光源的指示光束的照射下，光致发光单元材料吸收特定波长的光成分后辐射出不同波长的光以显光，使得定位标识的可视性增强。

进一步，所述指示针上的可视定位标识为多个，所述指示光源发出的射线光束被配置为具有一定的宽度以使得：

当消融针的实际穿刺方向与前述正确穿刺方向匹配时，所述射线光束能够完全覆盖所述指示针上的所有可视定位标识以使得可视定位标识完整展示；当消融针的实际穿刺方向偏离前述正确穿刺方向时，所述射线光束不能覆盖到所述指示针上的所有可视定位标识使得可视定位标识不能完整展示；通过指示针上的可视定位标识是否完整展示来指示前述匹配。

进一步，所述指示针的针体采用渐变结构，针体截面从针体的前端到后端逐渐变粗，指示光源发出的射线光束从针体的前端向后端照射，照射面能够完全覆盖针体后端截面；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，指示针上的可视定位标识全部被射线光束照射到，使得可视定位标识全亮；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，指示针上的可视定位标识的至少部分不能被射线光束照射到，可视定位标识不能全亮。

进一步，所述可视定位标识包括位于指示针针体前端的定位圆和位于指示针针体不同高度上的定位环，沿着光束照射的方向看，多个所述定位环位于所述定位圆的外周并形成间隔设置的同心环阵列；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，同心环阵列全亮；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，同心环阵列中的部分定位环不能全亮，偏离角度越大，不能全亮的定位环越多。

进一步，所述指示针包括芯杆和设置在芯杆外周上的多个间隔设置的凸块，多个凸块形成阵列以作为可视定位标识；其中，多个所述凸块在轴向上沿着芯杆的不同高度间隔布置，并且在芯杆的横截面上位于芯杆的不同方位上；指示光源发出的射线光束从芯杆的前端向后端照射，照射面能够完全覆盖指示针的芯杆和所有凸块；

当指示针芯杆的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，指示针上设置的凸块的前表面全部被射线光束照射到，使得所有凸块全亮；

当指示针芯杆的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，指示针上设置的凸块的前表面的至少部分不能被射线光束照射到，至少部分凸块不能全亮，偏离角度越大，不能全亮的凸块越多。

进一步，所述指示光源发出的射线光束的照射面宽度大于等于指示针的最大截面宽度，其中，射线光束的照射面宽度与指示针的最大截面宽度的比值为1.0-1.2。

进一步，所述穿刺导引器还包括穿刺深度测量组件，所述穿刺深度测量组件包括刻度尺安装支架和刻度尺，通过刻度尺安装支架调整刻度尺的安装角度使其与指示光源发出的射线光束平行，所述刻度尺对应的消融针的穿刺针设置；在穿刺时，通过比对前述刻度尺与消融针的穿刺针的相对位置来测量消融针刺入的深度；

和/或，所述穿刺导引器上还包括对应消融针设置的引导协作结构，其用于对消融针的穿刺操作进行方向限位；所述引导协作结构为V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒，V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒的设置角度与正确穿刺方向匹配。

本发明还提供了一种消融针的穿刺辅助装置，所述穿刺辅助装置包括：

设置在消融针上的指示针，所述指示针与消融针的穿刺针平行设置或所述指示针设置在穿刺针的反向延伸线上；

穿刺导引器，包括光导引组件，所述光导引组件包括光源安装支架和光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。

本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：本发明提供的介入消融穿刺系统，适用于人工进行消融针穿刺的场景，其包括消融针和穿刺导引器，所述消融针用于人工手持，所述穿刺导引器包括光导引组件，其上设置光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；同时，指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。如此，本发明能够直接、快速地对消融针的穿刺方向进行引导，辅助医师快速判断穿刺方向，具有结构简单、操作方便和便捷灵活的优点，相比于现有技术，能够有效减小重复穿刺次数。

进一步，所述穿刺导引器还包括底座，在底座上对应所述消融针还可以设置引导协作结构以对消融针的穿刺操作进行方向限位，具体的，所述引导协作结构可以为V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒等，如此，可以避免或降低穿刺时因人手抖动、情绪影响等导致的消融针穿刺方向的微偏移。

附图说明

图1为采用微波消融进行甲状腺肿瘤处理的操作示意图。

图2为本发明实施例提供的介入消融穿刺系统的结构示意图一。

图3为本发明实施例提供的介入消融穿刺系统的结构示意图二。

图4为本发明实施例提供的采用可视定位环作为指示针的定位标识的照射示意图。

图5为图4中的同心环阵列全亮时（实际穿刺方向匹配规划的穿刺方向）的示意图。

图6为图4中的同心环阵列不全亮时（实际穿刺方向偏离规划的穿刺方向）的示意图。

图7为本发明实施例提供的采用可视定位凸块作为指示针的定位标识的照射示意图。

图8为图7中的不同方位的定位凸块全亮时（实际穿刺方向匹配规划的穿刺方向）的示意图。

图9为图7中的不同方位的定位凸块不全亮时（实际穿刺方向偏离规划的穿刺方向）的示意图。

图10为本发明实施例提供的包括冷却结构的介入消融穿刺系统的结构示意图。

附图标记说明：

介入消融穿刺系统10；

消融针100，穿刺针110，手柄120，指示针130，针体131，可视定位标环132，定位圆1321，同心环阵列1322，凸块133；外接接头140；

消融仪200；

穿刺导引器300，指示光源310，光束311。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明公开的介入消融穿刺系统及消融针的穿刺辅助装置作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需说明的是，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述的或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一个部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

在本申请实施例的描述中，“/”表示或的意思，“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，“甲和/或乙”表示：单独存在甲乙，单独存在乙，同时存在甲和乙这三种情况。在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个及以上。

实施例

参见图2所示，为本发明提供的一种介入消融穿刺系统10，所述介入消融穿刺系统10包括消融针100、消融仪200和穿刺导引器300。

所述消融针100具体可以包括穿刺针110、手柄120和指示针130。所述穿刺针110可以由针头（或称穿刺头）和针管组成，针头可以安装在针管的一端（针管远端），针管的的另一端（近端）与手柄120的头部连接，手柄120的另一端可以连接消融仪120。优选的，所述穿刺针110与手柄120可拆卸连接，当穿刺针110安装于手柄120上后，穿刺针110固定于手柄120上；当穿刺针110从手柄120上拆卸时，实现穿刺针110与手柄120的分离，使得用户可以拆下穿刺针110后对穿刺针110进行消毒或者更换等操作。

本实施例中，所述消融针110可以为射频消融针、微波消融针、冷冻消融针、激光消融针、脉冲电场消融针或者化学消融针，对应的消融仪120则需要选择相应的消融设备。以微波消融为例，此时，消融仪120具体可以为微波消解仪（或称微波治疗仪）。

本实施例中的改进在于，在消融针110上设置有指示针130，同时，设置与所述指示针对应的穿刺导引器300。

所述指示针130可以与所述穿刺针110平行设置，也可以设置在穿刺针110的反向延伸线上，使得指示针130相对手柄120的方位角度与穿刺针110相对手柄120的方位角度相同，穿刺针110的倾斜方向发生改变时指示针130的倾斜方向也一同发生改变，如此，通过指示针130就可以指示穿刺证110当前的穿刺角度。

作为典型的安装方式，所述指示针130可以通过一安装座安装在手柄120的后端部后进行固定，在固定后，指示针130与穿刺针110是相互平行的或者基于延长线重合，参见图2所示。或者，所述指示针130通过一安装座安装在手柄120的上端部后进行固定，在固定后，指示针130与穿刺针110是相互平行的，参见图3所示。

所述穿刺导引器300至少包括用于指示穿刺方向的光导引组件。

具体的，所述光导引组件可以包括光源安装支架和光源发射器，所述光源发射器安装在光源安装支架上，通过光源安装支架可以调整光源发射器的安装角度。所述光源发射器则包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针。优选的，所述指示针130的安装座的位于指示针130的后端，且所述安装座的宽度大于指示光束的宽度，安装座能够阻断指示光束继续向下传输。

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，即增强可视定位标识的可见性，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。

所述正确穿刺方向是根据预先规划好的穿刺路径信息来确定的。具体的，规划好的穿刺路径信息包括入针位置、穿刺角度和穿刺深度，该正确穿刺方向是基于穿刺角度来确定的（规划的穿刺角度决定了穿刺针的穿刺方向）。

本实施例中，穿刺路径的规划可以是由外部设备（比如远程主机、上位机等）基于采集的患者三维静态图像数据（比如CT成像数据）自动规划、或者由医护人员根据采集的患者三维静态图像数据人工规划、或者由设备和人工组合的半自动规划。

调整所述光源发射器的安装角度的方式，可以是手动调节，也可以是自动调节。当采用手动调节方式时，医师在规划好的穿刺路径信息或者获取了外部设备自动规划的穿刺路径信息后，可以将所述穿刺导引器300放置在患者身边的操作台架上并固定好穿刺导引器300的光源安装支架，然后根据规划的入针位置（在患者身上）和穿刺角度来调整穿刺导引器300上的光源发射器的位置和角度，使光源发射器上的指示光源发出的射线光束（指示光束）的照射方向符合前述穿刺角度（比如与竖直方向成30度倾斜角），此时，指示光束指示的就是正确穿刺方向，其对应前述规划好的穿刺角度。

当采用自动调节方式时，所述穿刺导引器300的光源安装支架还包括安装位置调整机构以实现光源发射器的位置和角度的自动调整。此时，所述穿刺导引器300的控制器可以与外部设备通信连接并能够接收该外部设备自动规划的穿刺路径信息，此时，其被配置为：根据外部设置的穿刺路径信息中的穿刺角度（比如与竖直方向成30度倾斜角），控制位置调整机构动作以调节光源发射器的位置和角度，使得指示光源的光线发射角度匹配前述穿刺角度，此时，指示光源发射的射线光束（指示光束）指示的就是正确穿刺方向。

此时，还可以设置有倾角检测模块（比如倾角传感器）以检测指示光源实际的倾角姿态信息，并将检测的倾角姿态信息实时反馈给穿刺导引器300的控制器。所述控制器根据接收的倾角姿态信息，能够将其与穿刺路径信息中的穿刺角度进行比对，在二者不匹配时（即出现倾角偏差），可以重新控制位置调整机构动作以调节光源发射器的角度，使指示光源的光线发射角度重新匹配前述穿刺角度。如此，可以实现指示光束的实时动态校准。

优选的，所述光源发射器还可以包括用于指示患者身体部位上的入针点（即标定入针位置）的穿刺位置指示光源。所述穿刺指示光源可以通过独立的支臂安装在穿刺导引器300上以独立调节穿刺指示光源的位置和角度。所述穿刺指示光源优选为点光源激光发射器，点光源激光发射器发射带有颜色的激光，能够突出显示所述入针点，以引导穿刺针进行穿刺。

在本实施例的一个实施方式中，所述指示针130上的可视定位标识采用的是反光单元。所述反光单元表面设置逆反射材料，逆反射材料能在光线微弱或直射条件下可以显著增强可见性。此时，在指示光源的指示光束的照射下，光线经逆反射材料后被反射，使得定位标识的可视性增强。具体实施时，所述逆反射材料可以采用表面密布微小的透明棱镜材料或者玻璃微珠反光材料。

优选的，为了进一步增强可视性，在安装反光单元时，调整反光单元的安装角度使得指示光束能够直射逆反射材料以增大逆反射率，从而进一步增强可视性。

在本实施例的另一个实施方式中，所述指示针130上的可视定位标识采用的是光致发光单元。所述光致发光单元表面设置光致发光材料，所述指示光源发出的指示光束中包含能够被该光致发光材料吸收并显光的光成分，其使得指示光束与环境光相区别。作为优选，比如所述光致发光材料为包含荧光粉的材料，而所述指示光源发出的指示光束中则可以包含预设波段的低强度紫外光，而手术室照明灯形成的光环境中通常不包含紫外光（手术室的无影灯的光谱范围集中在可见光波段，波长在400-700 nm范围，会过滤紫外和红外成分），使得指示光束与环境光相区别。

在指示光源的指示光束的照射下，光致发光单元材料吸收特定波长的光成分后辐射出不同波长的光以显光（表现为发光），使得定位标识的可视性增强。需要说明的是，所述指示光源仅用于照射指示针130上的可视定位标识进行显光而非用于照明或者治疗，指示光源发射的光束中的光成分和光照时间应符合现有相关安全标准。

在优选的实施方式中，所述指示针130上的可视定位标识为多个，此时，所述指示光源发出的射线光束被配置为具有一定的宽度以满足如下条件：当消融针的实际穿刺方向与前述正确穿刺方向匹配时，即穿刺方向正确时，所述射线光束能够完全覆盖所述指示针上的所有可视定位标识以使得可视定位标识完整展示；当消融针的实际穿刺方向偏离前述正确穿刺方向时，即穿刺方向出现偏离时，所述射线光束不能覆盖到所述指示针上的所有可视定位标识使得可视定位标识不能完整展示。如此，可以通过指示针上的可视定位标识是否完整展示，来指示消融针的实际穿刺方向与前述正确穿刺方向是否匹配，医师通过观察所述指示针130上的可视定位标识的完整性，可以辅助医生获得较为精准的判断穿刺角度是否正确。

具体设置时，所述可视定位标识可以采用可视定位环或者可视定位块。

当采用可视定位环，所述指示针的针体优选的采用渐变结构，具体的，所述指示针的针体可以圆锥体、圆台体、棱锥体、棱台结构等。

参见图4所示，示例了采用圆台结构的针体，此时，指示针130的针体131的截面从针体131的前端到后端逐渐变粗，指示光源310发出的射线光束311从针体的前端向后端照射，射线光束311具有一定的宽度，射线光束311的照射面（光束的横截面）能够完全覆盖针体后端截面。

当指示针130的轴向中心线（即针体131的轴向中心线）与射线光束311的照射方向匹配（图中为重合）时，指示针130上的所有可视定位标识全部被射线光束311照射到了，使得所有可视定位标识全亮。

当指示针130的轴向中心线（即针体131的轴向中心线）与射线光束311的照射方向发生偏离时，比如指示针的轴向中心线与射线光束311具有一定的偏角，指示针上的可视定位标识的至少部分不能被射线光束照射到，使得可视定位标识不全亮（包括可视定位标识部分亮和可视定位标识不亮两种情形）。

优选的，所述可视定位标识可以包括位于指示针针体131前端的定位圆1321和位于指示针针体131不同高度上的定位环，沿着光束照射的方向看，多个所述定位环位于所述定位圆1321的外周并形成间隔设置的同心环阵列1322。

当指示针131的轴向中心线与射线光束311的照射方向匹配时，同心环阵列1322全亮，参见图5所示。此时，医师可以清晰地观察到完整的同心环阵列，表示当前穿刺方向正确，可以继续穿刺。

当指示针131的轴向中心线与射线光束311的照射方向发生偏离时，同心环阵列1322中的部分定位环不能全亮，参见图6所示。此时，医师可以清晰地观察到不完整的同心环阵列，表示当前穿刺方向出现偏离，需要调整；而偏离的角度越大，不能全亮的定位环会越多。

具体的，在需要调整时，医师可以将消融针向同心环阵列不亮的方位进行倾斜，当同心环阵列1322全亮时，表示当前穿刺方向正确，可以继续穿刺。

参见图7所示，当采用可视定位块时，所述指示针130可以包括中部的芯杆（即图中的针体131）和设置在芯杆外周上的多个间隔设置的凸块133，多个凸块133形成阵列以作为可视定位标识。

具体的，多个所述凸块133在轴向上沿着芯杆的不同高度均匀间隔布置，同时，多个所述凸块133在芯杆的横截面上位于芯杆的不同方位上，沿着光束照射的方向看，多个所述凸块133围绕芯杆的横截面形成均匀间隔设置的凸块环阵列。指示光源310发出的射线光束311从芯杆的前端向后端照射，照射面能够完全覆盖指示针的芯杆和所有凸块133。

当指示针130芯杆的轴向中心线与射线光束311的照射方向匹配时，指示针130上设置的凸块133的前表面能够全部被射线光束311照射到，使得所有凸块133全亮，凸块环阵列完整显示，参见图8所示，表示当前穿刺方向正确，可以继续穿刺。

当指示针130芯杆的轴向中心线与射线光束311的照射方向发生偏离时，指示针130上设置的凸块133的前表面的至少部分不能被射线光束照射到，使得至少部分凸块133不能全亮，凸块环阵列不能完整显示，参见图9所示。此时，医师可以清晰地观察到不完整的凸块环阵列，表示当前穿刺方向出现偏离，需要调整；而偏离的角度越大，不能全亮的凸块会越多。

具体的，在需要调整时，医师可以将消融针向不亮或不能全亮的凸块所在的方向进行倾斜，当凸块环阵列全亮时，表示当前穿刺方向正确，可以继续穿刺。

本实施例中，所述凸块至少为4个，至少对应芯杆的东南西北四个方位。优选的，所述凸块为8个或10个，图7示例了均匀间隔设置8个凸块的情形。

本实施例中，所述指示光源310发出的射线光束311的照射面宽度（光束横截面宽度）应大于等于指示针的最大截面宽度，以使得射线光束311的照射面能够完全覆盖指示针。

其中，优选的，指示光源310的照射面宽度与指示针的最大截面宽度的比值优选为1.0-1.2。作为举例，以指示光源发出的指示光束为圆柱光束为例，其照射面（即光束横截面）为圆形，照射面的宽度是指该圆形的直径，用D1表示；指示针的针体采用圆台结构，横截面为圆形，其后端（底端）的截面最大，最大截面宽度即为该底端截面的直径，用D2表示；在设置指示光源310的指示光束时，应使得D1与D2的比值范围在1.0-1.2之间。

具体设置时，所述比值可以根据待消融区域所处的位置、病灶区域的大小尺寸等进行设置，作为举例，比如对于生长于重要器官的病灶或者操作精度要求高的病灶，比值可以设置为1.0-1.1以保证更精细的穿刺方向精度；对于非重要器官或者操作精度要求一般的病灶，比值可以设置1.1-1.2。

本实施例中，所述穿刺导引器300还可以包括穿刺深度测量组件和引导协作结构。

所述穿刺深度测量组件，具体可以包括刻度尺安装支架和刻度尺，通过刻度尺安装支架调整刻度尺的安装角度使其与指示光源发出的射线光束平行，所述刻度尺对应的消融针的穿刺针设置。在穿刺时，通过比对前述刻度尺与消融针的穿刺针的相对位置来测量消融针刺入的深度。

所述引导协作结构对应消融针设置，用于对消融针的穿刺操作进行方向限位，从而避免或降低穿刺时因人手抖动、情绪影响等导致的消融针穿刺方向的微偏移。

具体的，所述引导协作结构可以为V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒，V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒的设置角度与正确穿刺方向匹配。其中，V型定位槽、Y型定位槽内形成插管限定的V型凹槽，穿刺时，消融针的穿刺针的一部分抵靠在V型凹槽内来抵近待穿刺部位；所述定位套筒内形成了一个插管限定内腔，所述消融针穿过所述插管限定内腔来抵近待穿刺部位。

本实施例中，所述消融针的穿刺针体表面还可以设置刻度标识，作为举例，比如在针体的圆周侧面上，等间距的布设有多根刻度标识线，相邻的刻度标识线之间的距离根据需要可以设置为10mm、20mm等。在消融针穿刺时，操作人员可以通过针体上的刻度标识线直观地获取大概的穿刺深度信息。进一步，在相邻的刻度标识线之间还设有数字标记，数字标记采用连续的阿拉伯数字标注。进行消融针穿刺时，根据刻度标识线和数字标记的组合来获取穿刺深度。

优选的，当消融针为微波消融针时，考虑到消融针在使用过程中会产生大量的热量，在消融针上还可以设置冷却结构。具体的，可以在所述消融针的穿刺针上设置有水冷通道，用于冷却与人体组织接触的区域，防止穿刺针过热，消融针上的水冷通道可以通过进水管路、回水管路和外部接头140来连接外部循环泵系统（图中未示出），参见图10所示。

本发明的另一实施例，还提供了一种消融针的穿刺辅助装置。

所述穿刺辅助装置包括设置在消融针上的指示针和与消融针相互独立的穿刺导引器。

所述指示针与消融针的穿刺针平行设置或所述指示针设置在穿刺针的反向延伸线上。

所述穿刺导引器包括光导引组件，所述光导引组件包括光源安装支架和光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针。

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。

其它技术特征参见在前实施例的描述，在此不再赘述。

在上面的描述中，本发明的公开内容并不旨在将其自身限于这些方面。而是，在本公开内容的目标保护范围内，各组件可以以任意数目选择性地且操作性地进行合并。另外，像“包括”、“囊括”以及“具有”的术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合本领域技术人员所理解的含义，除非其被限定为相反的含义。在词典里找到的公共术语应当在相关技术文档的背景下不被太理想化或太不实际地解释，除非本公开内容明确将其限定成那样。本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种介入消融穿刺系统，其特征在于包括：

消融针，包括穿刺针、手柄和指示针，所述指示针与所述穿刺针平行设置或所述指示针设置在穿刺针的反向延伸线上；

穿刺导引器，包括光导引组件，所述光导引组件包括光源安装支架和光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。

2.根据权利要求1所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述可视定位标识采用反光单元，所述反光单元表面设置逆反射材料；

在指示光源的指示光束的照射下，光线经逆反射材料后被反射，使得定位标识的可视性增强。

3.根据权利要求1所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述可视定位标识采用光致发光单元，所述光致发光单元表面设置光致发光材料，所述指示光源发出的指示光束中包含能够被该光致发光材料吸收并显光的光成分，其使得指示光束与环境光相区别；

在指示光源的指示光束的照射下，光致发光单元材料吸收特定波长的光成分后辐射出不同波长的光以显光，使得定位标识的可视性增强。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述指示针上的可视定位标识为多个，所述指示光源发出的射线光束被配置为具有一定的宽度以使得：

当消融针的实际穿刺方向与前述正确穿刺方向匹配时，所述射线光束能够完全覆盖所述指示针上的所有可视定位标识以使得可视定位标识完整展示；当消融针的实际穿刺方向偏离前述正确穿刺方向时，所述射线光束不能覆盖到所述指示针上的所有可视定位标识使得可视定位标识不能完整展示；通过指示针上的可视定位标识是否完整展示来指示前述匹配。

5.根据权利要求4所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述指示针的针体采用渐变结构，针体截面从针体的前端到后端逐渐变粗，指示光源发出的射线光束从针体的前端向后端照射，照射面能够完全覆盖针体后端截面；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，指示针上的可视定位标识全部被射线光束照射到，使得可视定位标识全亮；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，指示针上的可视定位标识的至少部分不能被射线光束照射到，可视定位标识不能全亮。

6.根据权利要求5所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述可视定位标识包括位于指示针针体前端的定位圆和位于指示针针体不同高度上的定位环，沿着光束照射的方向看，多个所述定位环位于所述定位圆的外周并形成间隔设置的同心环阵列；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，同心环阵列全亮；

当指示针的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，同心环阵列中的部分定位环不能全亮，偏离角度越大，不能全亮的定位环越多。

7.根据权利要求4所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述指示针包括芯杆和设置在芯杆外周上的多个间隔设置的凸块，多个凸块形成阵列以作为可视定位标识；其中，多个所述凸块在轴向上沿着芯杆的不同高度均匀间隔布置，并且在芯杆的横截面上位于芯杆的不同方位上；指示光源发出的射线光束从芯杆的前端向后端照射，照射面能够完全覆盖指示针的芯杆和所有凸块；

当指示针芯杆的轴向中心线与射线光束的照射方向匹配时，指示针上设置的凸块的前表面全部被射线光束照射到，使得所有凸块全亮；

当指示针芯杆的轴向中心线与射线光束的照射方向发生偏离时，指示针上设置的凸块的前表面的至少部分不能被射线光束照射到，至少部分凸块不能全亮，偏离角度越大，不能全亮的凸块越多。

8.根据权利要求4所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述指示光源发出的射线光束的照射面宽度大于等于指示针的最大截面宽度，其中，射线光束的照射面宽度与指示针的最大截面宽度的比值为1.0-1.2。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的介入消融穿刺系统，其特征在于，所述穿刺导引器还包括穿刺深度测量组件，所述穿刺深度测量组件包括刻度尺安装支架和刻度尺，通过刻度尺安装支架调整刻度尺的安装角度使其与指示光源发出的射线光束平行，所述刻度尺对应的消融针的穿刺针设置；在穿刺时，通过比对前述刻度尺与消融针的穿刺针的相对位置来测量消融针刺入的深度；

和/或，所述穿刺导引器上还包括对应消融针设置的引导协作结构，其用于对消融针的穿刺操作进行方向限位；所述引导协作结构为V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒，V型定位槽、Y型定位槽或者定位套筒的设置角度与正确穿刺方向匹配。

10.一种消融针的穿刺辅助装置，其特征在于包括：

设置在消融针上的指示针，所述指示针与消融针的穿刺针平行设置或所述指示针设置在穿刺针的反向延伸线上；

穿刺导引器，包括光导引组件，所述光导引组件包括光源安装支架和光源发射器，光源发射器包括用于指示消融针的正确穿刺方向的指示光源，指示光源用于发出射线光束以照射所述指示针；

所述指示针上设置有可视定位标识，其被指示光源发出的射线光束照射到时能够增强可视，通过所述指示针上的可视定位标识来指示消融针的实际穿刺方向是否匹配前述正确穿刺方向。