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用于消化道的消融系统及其控制方法、控制设备、介质实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及消融领域,特别涉及一种用于消化道的消融系统及其控制方法、控制设备、介质。

相关背景技术

[0002] 消化道疾病是出现在食管、胃、肠道等消化系统相关部位的常见疾病,疾病负担严重。通过对相应消化道组织消融,能够实现对部分消化道疾病的治疗。此外,研究表面,通过对十二指肠的组织消融,使其表面重修,能够治疗糖尿病。
[0003] 消融技术是一种微创治疗技术,其在影像引导下使用消融电极破坏目标组织的细胞活性。通常,热消融技术主要用于肝脏、肾脏、前列腺、肺脏和骨等实体肿瘤治疗。由于能量控制的原因,热消融技术在消化道应用时容易出现消化管壁穿孔、出血等并发症,导致较多安全性和有效性问题,难以广泛应用。

具体实施方式

[0067] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0068] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0069] 另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0070] 本发明实施例提供一种用于消化道的消融系统。图1为本发明用于消化道的消融系统一实施例的结构框图,用于消化道的消融系统包括脉冲发生器110、消融装置120。脉冲发生器110用于产生脉冲电信号。消融装置120与脉冲发生器110电连接,消融装置120的至少部分能够伸入消化道,消融装置120能够将脉冲电信号递送至消化道。
[0071] 在一些实施例中,脉冲电信号包括多个脉冲,相邻脉冲之间具有零电平间隔,每个脉冲的脉冲宽度在大于等于1ns且小于等于1000us的范围内,每个脉冲的幅值在大于等于100V且小于等于20kV的范围内。脉冲电信号包括的脉冲可以为纳秒脉冲和/或微秒脉冲。相邻脉冲之间的零电平间隔的持续时间为1ns以上,每相邻脉冲之间的零电平间隔的持续时间,可以根据该相邻两个脉冲的脉冲宽度和脉冲幅值进行调整。该零电平间隔的持续时间持续越长,越能够降低热量的积聚,该零电平间隔的持续时间持续足够长时,更能降低引起肌肉收缩的状况。
[0072] 根据本发明实施例的用于消化道的消融系统,用于消化道的消融系统包括脉冲发生器110和消融装置120,该脉冲发生器110用于产生脉冲电信号。消融装置120包括多个消融电极121,消融装置120的至少部分消融电极121能够伸入消化道,消融电极121能够将脉冲电信号递送至消化道,从而对消化道的局部组织施加一定强度的电穿孔脉冲,该电穿孔脉冲破坏消化道目标细胞的细胞膜跨膜电压(transmembrane voltage,TMV)平衡,引起目标细胞的细胞膜表面磷脂双分子层结构出现若干“微孔”,导致目标细胞的细胞膜通透性发生改变。该脉冲电信号使得目标细胞的细胞膜表面穿孔无法修复,目标细胞内环境稳态受到破坏,最终导致目标细胞死亡。由于脉冲电信号的作用时间极短,过程中产生的热量可以迅速被消化道的局部组织扩散和吸收,因此消融过程中不依赖热效应,不会引起组织不可逆性热损伤,便于实现对消化道组织的良好消融效果。
[0073] 图2为本发明用于消化道的消融系统第一实施例中脉冲电信号的时序图。在本实施例中,脉冲电信号包括至少一个第一脉冲MP和至少一个第二脉冲NP,第二脉冲NP的脉冲幅值大于第一脉冲MP,且第二脉冲NP的脉冲宽度小于第一脉冲MP的脉冲宽度。此时,第一脉冲MP的脉冲宽度相对第二脉冲NP较宽且第一脉冲MP的电压相对第二脉冲NP较低,第一脉冲MP即低压宽脉冲,第二脉冲NP的脉冲宽度相对第一脉冲MP较窄且第二脉冲NP的电压相对第一脉冲MP较高,第二脉冲NP即高压窄脉冲。
[0074] 根据本发明实施例的用于消化道的消融系统,消融装置120的至少部分能够伸入消化道,因此,消融装置120能够将脉冲电信号递送至消化道,从而对消化道的局部组织施加一定强度的电穿孔脉冲,以进行消融。脉冲电信号包括至少一个第一脉冲MP和至少一个第二脉冲NP,一方面,幅值较大的第二脉冲NP与幅值较小的第一脉冲MP相互协同,能够形成足够强的电场强度,使得消化道目标组织处的细胞的细胞膜表面穿孔无法修复,目标组织处的细胞内环境稳态受到破坏,最终导致该细胞死亡,从而实现消融;另一方面,第二脉冲NP、第一脉冲MP的作用时间都非常短,消融过程中产生的热量可以迅速被消化道的局部组织扩散和吸收,因此消融过程中不依赖热效应,不会引起组织不可逆性热损伤,便于实现对消化道组织的良好消融效果。此外,第一脉冲MP即低压宽脉冲,第二脉冲NP即高压窄脉冲,在消融过程中,幅值较大的第二脉冲NP与幅值较小的第一脉冲MP相互协同,能够扩大细胞膜的穿孔范围,进一步提高消融效果。
[0075] 在一些实施例中,消融装置120的至少部分能够伸入十二指肠,消融装置120能够将脉冲电信号递送至十二指肠,从而能对十二指肠的目标位置的目标细胞进行基于第二脉冲NP、第一脉冲MP的协同脉冲消融,便于使十二指肠壁的黏膜层健康再生,以实现治疗糖尿病的目的。
[0076] 第一脉冲MP、第二脉冲NP为纳秒脉冲、微秒脉冲、毫秒脉冲中的其中两者。例如,第一脉冲MP为毫秒脉冲,第二脉冲NP为微秒脉冲。例如,第一脉冲MP为微秒脉冲,第二脉冲NP为纳秒脉冲。又例如,第一脉冲MP为毫秒脉冲,第二脉冲NP为纳秒脉冲。本文中,术语“纳秒脉冲”、“微秒脉冲”、“毫秒脉冲”中的“纳秒”、“微秒”、“毫秒”分别指该脉冲的电压持续时长的量级,即该脉冲的脉冲宽度的量级,“纳秒脉冲”即脉冲宽度在纳米量级的脉冲,“微秒脉冲”即脉冲宽度在微米量级的脉冲,“毫秒脉冲”即脉冲宽度在毫米量级的脉冲。
[0077] 本实施例中,第一脉冲MP、第二脉冲NP为纳秒脉冲、微秒脉冲、毫秒脉冲中的其中两者,其中,该纳秒脉冲的脉冲宽度为0.5ns至1000ns,该微秒脉冲的脉冲宽度为1us至1000us,该毫秒脉冲的脉冲宽度为1ms至1000ms。
[0078] 在一些实施例中,第一脉冲MP为微秒脉冲,每个第一脉冲MP的脉冲宽度为1us至1000us,第一脉冲MP的幅值为100V至1kV。在一些实施例中,第二脉冲NP为纳秒脉冲,每个第二脉冲NP的脉冲宽度为0.5ns至1000ns,第二脉冲NP的幅值为1kV至20kV。
[0079] 在一些实施例中,脉冲发生器110被配置为:产生的脉冲电信号经由消融装置120递送至消化道的电场传递深度为0.5毫米至2毫米。本文中,电场传递深度指脉冲电信号于释放端部产生的电场能够到达组织内的有效深度。
[0080] 在一些实施例中,脉冲电信号中第一脉冲MP、第二脉冲NP的总数量为2至6000个。在一些实施例中,脉冲电信号中第一脉冲MP的数量与第二脉冲NP的数量相同。
[0081] 在一些实施例中,脉冲电信号中每相邻两个脉冲之间具有呈零电平的脉冲间隔,每个脉冲间隔的时长为1ns以上。脉冲间隔的时长可以根据该相邻两个脉冲的脉冲宽度和脉冲幅值进行调整。脉冲间隔的持续时长越长,越能够降低热量的积聚,也更能降低引起肌肉收缩的状况。
[0082] 如图2,在一些实施例中,脉冲电信号为单极性脉冲电信号,第二脉冲NP、第一脉冲MP交替排列。
[0083] 图3为本发明用于消化道的消融系统第二实施例中脉冲电信号的时序图,在一些实施例中,脉冲电信号为双极性脉冲电信号。如图3,例如,脉冲电信号包括第一纳秒脉冲NP1、第二纳秒脉冲NP2、第一微秒脉冲MP1、第二微秒脉冲MP2,第一纳秒脉冲NP1、第二纳秒脉冲NP2、第一微秒脉冲MP1、第二微秒脉冲MP2依次排列,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2极性相反,第二纳秒脉冲NP2、第一微秒脉冲MP1极性相反。
[0084] 在其它一些实施例中,双极性脉冲电信号不限于上述第二实施例的形式,可以是其它包括两种极性的脉冲的电信号。
[0085] 图4为本发明用于消化道的消融系统第三实施例中脉冲电信号的时序图,在一些实施例中,脉冲电信号包括至少一个第一预设序列S1,第一预设序列S1包括至少一个第一脉冲组M1和至少一个第二脉冲组M2,第一脉冲组M1、第二脉冲组M2分别包括至少两个脉冲,第一脉冲组M1的脉冲序列与第二脉冲组M2的脉冲序列不同。
[0086] 如图4,在第三实施例中,第一脉冲组M1包括极性相同的第一纳秒脉冲NP1、第一微秒脉冲MP1,第二脉冲组M2包括极性相同的第二纳秒脉冲NP2、第二微秒脉冲MP2,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2极性相反,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2极性相反。
[0087] 如图4,在第三实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2的幅值及脉冲宽度相同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2的幅值及脉冲宽度相同。在其它一些实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值和/或脉冲宽度可以不同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2之间的幅值和/或脉冲宽度可以不同。
[0088] 图5为本发明用于消化道的消融系统第四实施例中脉冲电信号的时序图,脉冲电信号包括至少一个第一预设序列S1,第一预设序列S1包括至少一个第一脉冲组M1和至少一个第二脉冲组M2,第一脉冲组M1、第二脉冲组M2分别包括至少两个脉冲,第一脉冲组M1的脉冲序列与第二脉冲组M2的脉冲序列不同。在本实施例中,第一脉冲组M1包括极性相反的第一纳秒脉冲NP1、第二纳秒脉冲NP2,第二脉冲组M2包括极性相反的第一微秒脉冲MP1、第二微秒脉冲MP2。
[0089] 如图5,在第四实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2的幅值及脉冲宽度相同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2的幅值及脉冲宽度相同。在其它一些实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值和/或脉冲宽度可以不同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2之间的幅值和/或脉冲宽度可以不同。
[0090] 图6为本发明用于消化道的消融系统第五实施例中脉冲电信号的时序图,脉冲电信号包括至少一个第一预设序列S1,第一预设序列S1包括至少一个第一脉冲组M1和至少一个第二脉冲组M2,第一脉冲组M1、第二脉冲组M2分别包括至少两个脉冲,第一脉冲组M1的脉冲序列与第二脉冲组M2的脉冲序列不同。在本实施例中,第一脉冲组M1包括极性相反的第一纳秒脉冲NP1、第二纳秒脉冲NP2,第二脉冲组M2包括极性相反的第一微秒脉冲MP1、第二微秒脉冲MP2。在第五实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值和/或脉冲宽度不同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2之间的幅值和/或脉冲宽度不同。具体地,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值和脉冲宽度都不同,第一微秒脉冲MP1与第二微秒脉冲MP2之间的幅值和脉冲宽度都不同。在其它一些实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值不同但脉冲宽度相同,或者,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值相同但脉冲宽度不同。在其它一些实施例中,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值不同但脉冲宽度相同,或者,第一纳秒脉冲NP1与第二纳秒脉冲NP2之间的幅值相同但脉冲宽度不同。
[0091] 图7为本发明用于消化道的消融系统第六实施例中脉冲电信号的时序图,在一些实施例中,脉冲电信号包括至少一个第二预设序列S2,第二预设序列S2包括至少两个第一预设序列S1。第一预设序列S1可以是上述任一实施方式的第一预设序列S1。例如,在第六实施例中,脉冲电信号的第二预设序列S2包括至少两个上述第五实施例的第一预设序列S1。
[0092] 图8、图9、图10分别为本发明用于消化道的消融系统第七实施例中消融装置120的俯视示意图、立体分解示意图、截面示意图。在一些实施例中,消融装置120包括多个消融电极121以及支撑件122,支撑件122用于伸入消化道,多个消融电极121设置于支撑件122外周,多个消融电极121与脉冲发生器110电连接,消融电极121能够将脉冲电信号递送至消化道。
[0093] 图11为图10中A区域的局部放大示意图,图12为图10中B区域的局部放大示意图,图13为图10中C区域的局部放大示意图。在一些实施例中,消融装置120还包括柔性电路板123,柔性电路板123环绕至少部分支撑件122外周设置,多个消融电极121设置于柔性电路板123。
[0094] 在本实施例中,支撑件122为可形变的球囊122a。此时,柔性电路板123环绕至少部分球囊122a外周设置。可形变的球囊122a可以具有收缩状态和展开状态,在未进入消化道前,球囊122a为收缩状态,在抵达消化道的目标位置后,球囊122a可以转变为展开状态,展开状态下的球囊122a与消化道目标位置的内壁相匹配,使柔性电路板123贴敷于消化道目标位置的组织壁上,例如,使柔性电路板123贴敷于十二指肠肠壁。
[0095] 在一些实施例中,消融装置120还包括芯管124、内管125、外管126以及尖端件127。芯管124穿过内管125以及球囊122a。
[0096] 球囊122a可以呈圆球状、长筒状、或葫芦状,当然,球囊122a也可以是根据消化道内目标位置内轮廓特殊成型的不规则形状。
[0097] 图14为本发明用于消化道的消融系统第七实施例中球囊的立体示意图,沿芯管124的轴向,球囊122a具有相对的第一端部1221和第二端部1222,第一端部1221与内管125的一端连接,第二端部1222与芯管124的一端以及尖端件127连接,外管126套设于内管125。
[0098] 在一些实施例中,球囊122a呈长筒状。在一些实施例中,球囊122a具有连接于第一端部1221和第二端部1222之间的中间部1223,中间部1223的至少部分在预设状态下呈圆柱状,柔性电路板123环绕中间部1223设置。
[0099] 在一些实施例中,球囊122a、芯管124、内管125、外管126以及尖端件127基本同轴设置。
[0100] 在一些实施例中,消融装置120还包括手柄131以及连接器132,芯管124、内管125、外管126穿设于手柄131,连接器132安装于手柄131,如图7,连接器132包括连接部1321、第一接口1322、第二接口1323。连接部1321与内管125远离尖端件127的一端连接,内管125的内周壁与芯管124的外周壁之间具有预设间隙。
[0101] 连接器132被构造为第一接口1322与芯管124的内部通道连通,使得第一流体能够经过第一接口1322、芯管124的内部通道并从尖端件127流出。连接器132被构造为第二接口1323与预设间隙连通,使得第二流体能够经过第二接口1323、预设间隙并进入球囊122a的内腔。
[0102] 在一些实施例中,消融装置120还包括安装套129,外管126穿设于安装套129内,安装套129的外周设有第一卡位结构K1,手柄131的内部设有第二卡位结构K2,安装套129通过第一卡位结构K1与第二卡位结构K2之间的限位配合安装于手柄131内,从而实现外管126在手柄131内的安装固定。
[0103] 在一些实施例中,消融装置120还包括传感器128,传感器128设置于柔性电路板123,传感器128包括温度传感器、压力传感器、或阻抗传感器中的至少一者。
[0104] 例如,在一个实施例中,传感器128包括阻抗传感器,在消融装置120的球囊122a伸入消化道组织时,阻抗传感器能够反馈对应位置组织的阻抗,从而便于确定治疗终点。
[0105] 在其它一些实施例中,传感器128可以包括温度传感器,从而在消融过程中实时反馈对应位置的组织的温度。在其它一些实施例中,传感器128可以包括压力传感器,或者,传感器128可以包括两种以上传感器。
[0106] 在一些实施例中,消融装置120还包括手柄131以及电连接座133,芯管124、内管125、外管126穿设于手柄131,电连接座133安装于手柄131,电连接座133与柔性电路板123电连接,电连接线缆能够将电连接座133与脉冲发生器110电连接。
[0107] 在上述实施例中,球囊122a呈长筒状,在其它一些实施例中,球囊122a可以是其它形状。
[0108] 图15为本发明用于消化道的消融系统第八实施例中球囊的立体示意图,在本实施例中,球囊122a呈圆球状。
[0109] 图16、图17分别为本发明用于消化道的消融系统第九实施例中球囊的主视示意图、立体示意图,在本实施例中,球囊122a呈葫芦状。如图16、图17,在本实施例中,葫芦状的球囊122a包括沿轴向相连的第一球状部B1和第二球状部B2,本实施例中第二球状部B2的尺寸大于第一球状部B1的尺寸。
[0110] 图18、图19分别为本发明用于消化道的消融系统第十实施例中球囊的主视示意图、立体示意图,在本实施例中,球囊122a呈葫芦状。如图18、图19,在本实施例中,葫芦状的球囊122a包括沿轴向相连的第一球状部B1和第二球状部B2,本实施例中第二球状部B2的尺寸与第一球状部B1的尺寸相同。
[0111] 在上述实施例中,支撑件122为球囊122a,在其它一些实施例中,支撑件122可以是其它结构。
[0112] 图20为本发明用于消化道的消融系统第十一实施例中支撑件及柔性电路板的立体分解示意图。支撑件122为支架结构122b,支架结构122b包括中心连接部1225以及分散布置于中心连接部1225外周的多个支撑杆1226,支撑杆1226与柔性电路板123连接。
[0113] 在上述一些实施例中,柔性电路板123呈片状,并且围绕支撑件122的外周设置,或者柔性电路板123贴附于球囊122a外周面设置。在其它一些实施例中,柔性电路板123可以是其它形状。
[0114] 图21、图22分别为本发明用于消化道的消融系统第十二实施例中支撑件及柔性电路板的立体示意图、立体分解示意图,在本实施例中,柔性电路板123的数量为多个,多个柔性电路板123绕支撑件122的外周等间距排列。本实施例中,每个柔性电路板123呈条状延伸,每个柔性电路板123上的多个消融电极121在柔性电路板123的延伸方向上排列。在其它一些实施例中,柔性电路板123还可以是其它形状。
[0115] 根据本发明实施例的用于消化道的消融系统,用于消化道的消融系统包括脉冲发生器110和消融装置120,该脉冲发生器110用于产生脉冲电信号。消融装置120包括多个消融电极121,消融装置120的至少部分消融电极121能够伸入消化道,消融电极121能够将脉冲电信号递送至消化道,从而对消化道的局部组织施加一定强度的电穿孔脉冲,该电穿孔脉冲破坏消化道目标细胞的细胞膜跨膜电压平衡,引起目标细胞的细胞膜表面磷脂双分子层结构出现若干“微孔”,导致目标细胞的细胞膜通透性发生改变。该脉冲电信号使得目标细胞的细胞膜表面穿孔无法修复,目标细胞内环境稳态受到破坏,最终导致目标细胞死亡。由于脉冲电信号的作用时间极短,过程中产生的热量可以迅速被消化道的局部组织扩散和吸收,因此消融过程中不依赖热效应,不会引起组织不可逆性热损伤,便于实现对消化道组织的良好消融效果。当消融装置120的至少部分消融电极121伸入十二指肠时,消融电极121能够将脉冲电信号递送至十二指肠,从而能对十二指肠的目标位置的目标细胞进行消融,便于使十二指肠壁的黏膜层健康再生,以实现治疗糖尿病的目的。
[0116] 本发明实施例还提供一种用于消化道的消融系统的控制方法,该控制方法用于控制前述任一实施方式的用于消化道的消融系统。
[0117] 图23为本发明用于消化道的消融系统的控制方法一实施例的流程图。该控制方法包括步骤S110至步骤S130。
[0118] 在步骤S110中,控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道。
[0119] 在一些实施例中,控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道的步骤S110包括:控制消融装置的至少部分消融电极伸入十二指肠。
[0120] 在步骤S120中,控制脉冲发生器产生脉冲电信号,其中,脉冲电信号包括至少一个第一脉冲和至少一个第二脉冲,第二脉冲的脉冲幅值大于第一脉冲,且第二脉冲的脉冲宽度小于第一脉冲的脉冲宽度。
[0121] 在步骤S130中,控制消融装置将脉冲电信号递送至消化道。
[0122] 在一些实施例中,当控制消融装置的至少部分消融电极伸入十二指肠时,消融电极能够将脉冲电信号递送至十二指肠。
[0123] 根据本发明实施例的用于消化道的消融系统的控制方法,消融装置的至少部分能够伸入消化道,因此,消融装置能够将脉冲电信号递送至消化道,从而对消化道的局部组织施加一定强度的电穿孔脉冲,以进行消融。脉冲电信号包括至少一个第一脉冲和至少一个第二脉冲,一方面,幅值较大的第二脉冲与幅值较小的第一脉冲相互协同,能够形成足够强的电场强度,使得消化道目标组织处的细胞的细胞膜表面穿孔无法修复,目标组织处的细胞内环境稳态受到破坏,最终导致该细胞死亡,从而实现消融;另一方面,第二脉冲、第一脉冲的作用时间都非常短,消融过程中产生的热量可以迅速被消化道的局部组织扩散和吸收,因此消融过程中不依赖热效应,不会引起组织不可逆性热损伤,便于实现对消化道组织的良好消融效果。当消融装置的至少部分消融电极伸入十二指肠时,消融电极能够将脉冲电信号递送至十二指肠,从而能对十二指肠的目标位置的目标细胞进行消融,便于使十二指肠壁的黏膜层健康再生,以实现治疗糖尿病的目的。
[0124] 上述用于消化道的消融系统的控制方法,涉及一种通过外加电场的方式经过消融电极作用于生物组织,诱导生物组织与消融电极接触处损伤后随着时间进行修复,达到病灶区域消融并更新的目的,即通过电场消融逆转十二指肠黏膜病变导致代谢疾病的胰岛素抵抗。
[0125] 上述用于消化道的消融系统的控制方法被用于消化道治疗时,其具体原理为:胃肠道在调节全身代谢、胰岛素敏感性和炎症方面具有非常重要的作用,而人与动物的十二指肠会因饮食等因素而发生增生,触发导致代谢疾病的胰岛素抵抗信号,上述用于消化道的消融系统的控制方法,通过消融电极将外加电场能量作用于十二指肠的表浅组织,诱导十二指肠黏膜表层细胞发生不可逆电穿孔而死亡,通过逆转黏膜表层病变的逆转,从而可实现十二指肠过度的胰岛素抵抗信号。
[0126] 以下将公开若干实验数据以进一步说明上述用于消化道的消融系统的控制方法的作用。
[0127] 以2型糖尿病(type 2diabetes mellitus,T2DM)ZDF(Zucker diabetic fatty)大鼠以及非糖尿病对照的ZL大鼠为实验对象,试验组行十二指肠消融术、对照组行十二指肠消融术假手术。术后禁食16h,通过口服葡萄糖后进行葡萄糖耐量测试,分别于术后服用葡萄糖0、10、20、30、60、120、180分钟后,通过尾静脉采集静脉血进行糖耐受测试。
[0128] 实验过程如下:将9周龄大鼠(300g)随机分为试验组(10只)和对照组(5只)。大鼠分组后,对大鼠的体质量和血糖进行检测记录。术前对大鼠进行禁食16h,根据大鼠的体质量,按照2g/kg的剂量给大鼠腹腔注射浓度为0.2g/mL的葡萄糖溶液,对大鼠进行葡萄糖耐量试验,在葡萄糖注射0、15、30、60、90、120mins后测血糖浓度,48h后再次对大鼠禁食4h后进行胰岛素耐受试验,根据大鼠的体质量,按照0.75U/kg的剂量腹腔注射胰岛素溶液,在注射后0、15、30、60、90、120mins后取尾静脉测血糖浓度。
[0129] 在实验中,试验组大鼠采用标准麻醉后置于合适体位行开腹手术,暴露其十二指肠,将设计适用大鼠的消融装置插入十二指肠内腔位,消融装置的消融电极连接至脉冲发生器,向球囊进行充气,球囊扩充到合适位置以贴靠十二指肠内表面。随后,通过连接的脉冲发生器释放脉冲电信号进行消融,脉冲电信号为500V,持续输出20s。针对对照组大鼠,同样采用标准麻醉后置于合适体位进行开腹手术,暴露其十二指肠,将无创伤的探头插入大鼠十二指肠,放置与试验组同样的时间以模拟实验过程。试验组和对照组大鼠均放回进行正常饲养,3天(约60h)后对大鼠进行禁食16h,随后给试验组和对照组大鼠进行腹腔葡萄糖注射,分别在注射葡萄糖0、10、20、30、60、120、180分钟后取尾静脉血,通过血糖测试仪测量大鼠血糖浓度。
[0130] 图24为本发明用于消化道的消融系统的控制方法涉及实验中试验组与对照组注射葡萄糖后的血糖变化示意图,图25为本发明用于消化道的消融系统的控制方法涉及实验中试验组与对照组注射胰岛素后的血糖变化示意图。实验结果发现,试验组和对照组在注射葡萄糖后其血糖都有所上升,在30min时达到最高,之后开始降低,对照组大鼠2h之后可恢复到注射前浓度,而试验组大鼠在2h内未恢复到注射前浓度,葡萄糖耐量降低。两组大鼠葡萄糖耐量存在显著差异。对两组大鼠进行胰岛素溶液注射后,对照组大鼠的血糖浓度在30mins时达到最低值,之后快速恢复,在90分钟时恢复至注射前浓度。相比而言,试验组大鼠在注射胰岛素后,血糖浓度下降的速度显著低于对照组,在1h左右达到最小值,随后缓慢上升,但直至2h后仍未恢复至最初水平,表现出胰岛素抵抗的现象。
[0131] 图26为本发明用于消化道的消融系统的控制方法涉及实验中术后试验组与对照组注射葡萄糖后的血糖变化示意图,图27为本发明用于消化道的消融系统的控制方法涉及实验中试验组术前术后血糖变化示意图,图28为本发明用于消化道的消融系统的控制方法涉及实验中试验组与对照组术前术后血糖最大值对比示意图。根据图26至图28,在进行脉冲电场消融手术后,再次测量其糖耐量的能力发现,对照组相较于处理前血糖耐受无显著变化,而试验组大鼠相较于对照组血糖仍然相对较高,但与术前相对有明显改善,十二指肠黏膜处理后,大鼠的血糖浓度有所降低。
[0132] 本发明实施例还提供一种用于消化道的消融系统的控制设备。图29为本发明用于消化道的消融系统的控制设备一实施例的硬件结构示意图。控制设备包括存储器210和至少一个处理器220,存储器210中存储有指令,至少一个处理器220调用存储器210中的指令,使得控制设备执行根据本发明前述任一实施方式的用于消化道的消融系统的控制方法。
[0133] 该控制方法包括:控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道;控制脉冲发生器产生脉冲电信号,其中,脉冲电信号包括至少一个第一脉冲和至少一个第二脉冲,第二脉冲的脉冲幅值大于第一脉冲,且第二脉冲的脉冲宽度小于第一脉冲的脉冲宽度;控制消融装置将脉冲电信号递送至消化道。
[0134] 在一些实施例中,控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道包括:控制消融装置的至少部分消融电极伸入十二指肠。
[0135] 具体地,上述处理器220可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
[0136] 存储器210可以包括用于数据或指令的大容量存储器210。举例来说而非限制,存储器210可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器210可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器210可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中,存储器210是非易失性固态存储器。在特定实施例中,存储器210包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下,该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0137] 在一个示例中,控制设备还可包括通信接口230和总线240。处理器220、存储器210、通信接口230通过总线240连接并完成相互间的通信。
[0138] 通信接口230主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
[0139] 总线240包括硬件、软件或两者,将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器210总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI‑Express(PCI‑X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线240可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线,但本发明考虑任何合适的总线或互连。
[0140] 另外,结合上述实施例中的用于消化道的消融系统的控制方法,本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有指令,该指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种用于消化道的消融系统的控制方法。
[0141] 该控制方法包括:控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道;控制脉冲发生器产生脉冲电信号,其中,脉冲电信号包括至少一个第一脉冲和至少一个第二脉冲,第二脉冲的脉冲幅值大于第一脉冲,且第二脉冲的脉冲宽度小于第一脉冲的脉冲宽度;控制消融装置将脉冲电信号递送至消化道。
[0142] 在一些实施例中,控制消融装置的至少部分消融电极伸入消化道包括:控制消融装置的至少部分消融电极伸入十二指肠。
[0143] 本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
[0144] 以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD‑ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
[0145] 还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
[0146] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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