CN109124756B - 多通道射频消融系统及控制方法 - Google Patents

多通道射频消融系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了多通道射频消融系统及控制方法，包括若干个消融电极、音频模块、功率发生器模块、测温模块、通道输出控制模块、按键旋钮模块触控模块、呼吸监控系统、主控单元，所述若干个消融电极连接通道输出控制模块，所述音频模块、功率发生器模块、测温模块、通道输出控制模块、按键旋钮模块触控模块、呼吸监控系统都连接主控单元。本发明实现了若干根消融电极同时作用于一个肿瘤消融，且电极之间射频信号不会相互影响，实现大肿瘤一次消融，最大消融6‑7cm的肿瘤。

Description

多通道射频消融系统及控制方法
技术领域
本发明涉及多通道射频消融系统及控制方法。
背景技术
市面上应用较多的都是单针消融技术，单针消融的范围收到限制，一般单针只能消融3CM以下的肿瘤，即使采用多针，也紧紧是电机簇的方式进行消融，即紧紧把多根针按照一定的布局方式排列进行消融，这种消融方式是把多根针简单粗暴的方式进行叠加消融，在消融过程中，电极之间射频信号的相互影响，使得消融的效果与效率大打折扣。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供多通道射频消融系统及控制方法。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
多通道射频消融系统，包括若干个消融电极、音频模块、功率发生器模块、测温模块、通道输出控制模块、按键旋钮模块触控模块、呼吸监控系统、主控单元，所述若干个消融电极连接通道输出控制模块，所述音频模块、功率发生器模块、测温模块、通道输出控制模块、按键旋钮模块触控模块、呼吸监控系统都连接主控单元。
所述呼吸监控系统包括腰带、波纹管、导气管、电磁阀、气压传感器模块、蜂鸣器、电源模块、LED流水灯、上位机液晶屏、单片机模块，腰带与波纹管固定连接，所述波纹管通过导气管连接电磁阀，所述电磁阀通过导气管连接气压传感器模块，所述气压传感器模块、蜂鸣器、电源模块、LED流水灯、上位机液晶屏、电磁阀都与单片机模块电性连接，所述气压传感器模块、蜂鸣器、LED流水灯、上位机液晶屏都与电源模块电性连接。单片机模块中单片机的型号为 STM32F103C8T6。
所述腰带用于将波纹管固定在人的胸腔上，所述电源模块包括3.3V稳压电路、开关、5V稳压电路、锂电池、锂电池充电电路、外部电源，所述3.3V稳压电路、锂电池充电电路都与外部电源电性连接，所述锂电池充电电路通过锂电池电性连接5V稳压电路，所述5V稳压电路通过开关电性连接3.3V稳压电路，外部电源为5V。
作为优选，气压传感器模块、单片机模块都与3.3V稳压电路电性连接，所述气压传感器模块包括气压传感器芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻 R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容 C2、电容C3、电容C4、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C，所述气压传感器芯片U2的2管脚连接3.3V稳压电路，所述气压传感器芯片U2的 2管脚通过电容C3连接地信号GND，所述电容C3与电容C4相并联，所述气压传感器芯片U2的3管脚连接电压比较器U1A的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R8连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R3连接气压传感器芯片U2的6管脚，所述气压传感器芯片U2的6管脚通过电阻R11连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的5管脚连接地信号GND，所述电压比较器U1A的反向输入端通过电阻R4连接电压比较器U1A的输出端，所述电压比较器U1A的反向输入端通过电阻R6连接电压比较器U1B的反向输入端，所述电压比较器U1B的反向输入端通过电阻R7连接电压比较器U1B的输出端，所述电压比较器U1B的输出端通过电阻R9连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接地信号GND，所述电压比较器U1A的输出端通过电阻R1连接电压比较器U1C的反向输入端，所述电压比较器U1C的同向输入端连接电阻R10的一端，所述电压比较器U1C的反向输入端通过电阻R2连接电压比较器U1C的输出端，所述电压比较器U1C的输出端通过电阻R5连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接地信号GND，所述电容C2的一端为气压输出端，所述电容C2的一端连接单片机模块。气压传感器芯片U2的型号为XGZP_CFSENSOR。
多通道射频消融系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：开始；
步骤2：多通道射频消融系统初始化；
步骤3：多通道射频消融系统自检；
步骤4：若多通道射频消融系统自检通过，则设置任务优先级同时多通道射频消融系统按照任务优先级设置运行，否则结束。
所述多通道射频消融系统初始化包括硬件初始化和软件初始化，所述硬件初始化为主控单元对音频模块、功率发生器模块、测温模块、通道输出控制模块、按键旋钮模块、显示屏、呼吸监控系统的初始化。
多通道射频消融系统的控制方法，所述软件初始化包括如下步骤：
步骤a：任务优先级初始化，所述任务优先级初始化为0；
步骤b：消融电极状态初始化：所述消融电极状态初始化为使用包含结构体和 int型变量的联合体，每个状态占1bit，初始化为0；
步骤c：设置标志位初始化：所述标志位初始化为0；
步骤d：轮巡模式初始化：所述轮巡模式为不同针道的输出模式控制，所述轮巡模式分为单针消融电极输出或双针消融电极输出或全部消融电极输出或无针输出，所述轮巡模式初始化为无针输出；
步骤e：工作模式初始化；
步骤f：PID参数过程量初始化：所述PID参数过程量包括给定值、反馈值、比例系数、积分系数、微分系数、输出值，所述PID参数过程量初始化均为0；
步骤g：功率参数初始化：所述功率参数包括设定功率、检测功率、检测电流、检测电压、检测阻抗，所述功率参数初始化均为0；
步骤h：结束。
多通道射频消融系统自检包括如下步骤：
步骤s1：开始；
步骤s2：主控单元检测与显示屏是否握手成功，若握手成功则自检成功进行步骤s3，否则自检失败并进行步骤s5；
步骤s3：主控单元检测与呼吸监控系统是否握手成功，若握手成功则主控单元发送复位指令给呼吸监控系统使其复位，否则主控单元不发送复位指令给呼吸监控系统；
步骤s4：主控单元发送输出功率的指令给功率发生器模块，然后主控单元能接收到功率发生器模块返回的功率，则功率发生器模块自检成功，否则自检失败并进行步骤s5
步骤s5:自检结束。
设置任务优先级中的任务为开始任务、主任务、按键旋钮任务、呼吸监控任务、通道输出控制任务、刷新显示任务、检测任务、时钟任务、设置任务、异常处理任务、播放音频任务，且优先级依次减小，所述通道输出控制任务为单针消融电极设置或双针消融电极设置或全部消融电极设置。
本发明的有益效果如下：本发明实现了若干根消融电极同时作用于一个肿瘤消融，且电极之间射频信号不会相互影响，实现大肿瘤一次消融，最大消融 6-7cm的肿瘤。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为腰带、波纹管、导气管之间的连接结构示意图；
图3为呼吸监控系统的系统框图；
图4为气压传感器模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1所示，多通道射频消融系统，包括若干个消融电极81、音频模块82、功率发生器模块83、测温模块84、通道输出控制模块85、按键旋钮模块86、触控模块87、呼吸监控系统89、主控单元90，所述若干个消融电极81连接通道输出控制模块85，所述音频模块82、功率发生器模块83、测温模块84、通道输出控制模块85、按键旋钮模块86、触控模块87、呼吸监控系统89都连接主控单元90。
如图2所示，呼吸监控系统89包括腰带2、波纹管1、导气管3、电磁阀4、气压传感器模块5、蜂鸣器6、电源模块7、LED流水灯8、上位机液晶屏9、单片机模块10，所述腰带2与波纹管1固定连接，所述波纹管1通过导气管3连接电磁阀4，所述电磁阀4通过导气管3连接气压传感器模块5，所述气压传感器模块5、蜂鸣器6、电源模块7、LED流水灯8、上位机液晶屏9、电磁阀都与单片机模块10电性连接，所述气压传感器模块5、蜂鸣器6、LED流水灯8、上位机液晶屏9都与电源模块7电性连接。所述单片机模块10中单片机的型号为 STM32F103C8T6。
如图3所示，腰带2用于将波纹管1固定在人的胸腔上，所述电源模块7 包括3.3V稳压电路71、开关72、5V稳压电路73、锂电池74、锂电池充电电路 76、外部电源75，所述3.3V稳压电路71、锂电池充电电路76都与外部电源75 电性连接，所述锂电池充电电路76通过锂电池74电性连接5V稳压电路73，所述5V稳压电路73通过开关72电性连接3.3V稳压电路71。所述外部电源75为 5V。
如图4所示，气压传感器模块5、单片机模块10都与3.3V稳压电路71电性连接，所述气压传感器模块5包括气压传感器芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C2、电容C3、电容C4、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C，所述气压传感器芯片U2的2管脚连接3.3V稳压电路71，所述气压传感器芯片U2的2管脚通过电容C3连接地信号GND，所述电容C3与电容C4 相并联，所述气压传感器芯片U2的3管脚连接电压比较器U1A的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R8连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R3连接气压传感器芯片U2的6 管脚，所述气压传感器芯片U2的6管脚通过电阻R11连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的5管脚连接地信号GND，所述电压比较器 U1A的反向输入端通过电阻R4连接电压比较器U1A的输出端，所述电压比较器 U1A的反向输入端通过电阻R6连接电压比较器U1B的反向输入端，所述电压比较器U1B的反向输入端通过电阻R7连接电压比较器U1B的输出端，所述电压比较器U1B的输出端通过电阻R9连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接地信号GND，所述电压比较器U1A的输出端通过电阻R1连接电压比较器U1C 的反向输入端，所述电压比较器U1C的同向输入端连接电阻R10的一端，所述电压比较器U1C的反向输入端通过电阻R2连接电压比较器U1C的输出端，所述电压比较器U1C的输出端通过电阻R5连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接地信号GND，所述电容C2的一端为气压输出端，所述电容C2的一端连接单片机模块10。气压传感器芯片U2的型号为XGZP_CFSENSOR。
多通道射频消融系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：开始；
步骤2：多通道射频消融系统初始化；
步骤3：多通道射频消融系统自检；
步骤4：若多通道射频消融系统自检通过，则设置任务优先级同时多通道射频消融系统按照任务优先级设置运行，否则结束。
所述多通道射频消融系统初始化包括硬件初始化和软件初始化，所述硬件初始化为主控单元90对音频模块82、功率发生器模块83、测温模块84、通道输出控制模块85、按键旋钮模块86、显示屏9、呼吸监控系统89的初始化。
软件初始化包括如下步骤：
步骤a：任务优先级初始化，所述任务优先级初始化为0；
步骤b：消融电极状态初始化：所述消融电极状态初始化为使用包含结构体和int型变量的联合体，每个状态占1bit，初始化为0；
步骤c：设置标志位初始化：所述标志位初始化为0；
步骤d：轮巡模式初始化：所述轮巡模式为不同针道的输出模式控制，所述轮巡模式分为单针消融电极输出或双针消融电极输出或全部消融电极输出或无针输出，所述轮巡模式初始化为无针输出；
步骤e：工作模式初始化；
步骤f：PID参数过程量初始化：所述PID参数过程量包括给定值、反馈值、比例系数、积分系数、微分系数、输出值，所述PID参数过程量初始化均为0；
步骤g：功率参数初始化：所述功率参数包括设定功率、检测功率、检测电流、检测电压、检测阻抗，所述功率参数初始化均为0；
步骤h：结束。
所述多通道射频消融系统自检包括如下步骤：
步骤s1：开始；
步骤s2：主控单元90检测与显示屏9是否握手成功，若握手成功则自检成功进行步骤s3，否则自检失败并进行步骤s5；
步骤s3：主控单元90检测与呼吸监控系统89是否握手成功，若握手成功则主控单元90发送复位指令给呼吸监控系统89使其复位，否则主控单元90不发送复位指令给呼吸监控系统89；
步骤s4：主控单元90发送输出功率的指令给功率发生器模块83，然后主控单元90能接收到功率发生器模块83返回的功率，则功率发生器模块83自检成功，否则自检失败并进行步骤s5
步骤s5:自检结束。
所述设置任务优先级中的任务为开始任务、主任务、按键旋钮任务、呼吸监控任务、通道输出控制任务、刷新显示任务、检测任务、时钟任务、设置任务、异常处理任务、播放音频任务，且优先级依次减小，所述通道输出控制任务为单针消融电极设置或双针消融电极设置或全部消融电极设置。
开始任务：
开始任务优先级最高，在软件设计中执行完硬件初始化后执行系统初始化函数，并在开始运行系统后首先执行开始任务。开始任务主要进行除开始任务外的所有任务的创建，在执行完后就挂起，不参与任务调度。
主任务：
主任务是本发明中最重要的任务，包括了系统报错检测与处理、功率输出控制。该任务的优先级比开始任务低，所以必须设定任务延时，以保证其他任务有机会被调度，本案中根据实际运用的需要将任务延时设定为25ms，即相隔 25ms会调度一次该任务。
在执行完该任务之后会得到功率输出值Power_Out_Val和系统错误代码 SysErr_Code，功率输出值直接写入功率发生器模块内，完成输出功率的调节。
系统报错检测
系统报错检测由阻抗值异常检测、电极针异常检测、温度异常检测和电压异常检测组成。检测算法均是通过判断检测到的当前值是否在一段时间内连续超过报警门限值，若是则报警。
系统报错处理
系统在检测到报警后首先停止功率输出，关闭功率发生器的DC/AC、DC/DC 使能，并关闭输出端口的继电器，已达到彻底的断绝输出保证患者和用户的安全。在报警后系统弹出红色警视窗提示报错信息，并在启停按键处亮起红灯警示。
功率输出
功率输出是本案软件设计的重点，在设计中通过对电流值与电压值的检测，按照P＝UI计算得到功率值，使用PID算法结合模糊控制算法做闭环控制，保证输出功率不大于设定功率。
当本发明工作在一般模式时，前期使用电流闭环控制，设定电流值为 I＝Pset/100设定功率除100，当阻抗增加nΩn值如表1确定时进入脉冲阶段，分时段输出功率。
表1n值表
Figure BDA0001716720720000071
Figure BDA0001716720720000081
在针道输出过程中，组织阻抗在慢慢增大，当阻抗大于800Ω时停止输出，避免过度消融导致组织碳化。
按键旋钮任务
按键旋钮任务通过在状态机判断外接IO口的下降沿中断来实现键值判断。该任务关乎用户直接的操作感受，所以将此任务的优先级定为5。该任务中主要由按键状态分析状态机和旋钮状态分析函数组成。按键状态分析状态机主要根据按键IO电平下降沿并加以延时判断来确定按键的短按和长按的操作；旋钮状态分析函数主要捕捉A相的下降沿，并同时判断B相的电平，以B相电平来判断顺时针和逆时针旋转，并通过A相的下降沿个数来确定旋转栅格的个数，旋钮的按键与普通按键的识别方法类似。
在执行完该任务后会分别得到按键键值变量Stop_Start_Key_Val、旋钮方向变量ROT_CW_CCW_FLG和旋钮按键变量Rotary_Down_Flg。以上变量均为全局变量，在主任务和设置任务均有调用。
呼吸门控任务
该任务主要解析USART3接收到的数据、下发呼吸门控指令和波形绘制。软件控制MCU的USART3的通讯速率为256000bit/s，并开辟了128字节的缓存以防数据堵塞导致的波形显示失真。在波形绘制方面，MCU屏波形绘制批量更新的指令实现波形数据的快速更新。
解析USART3接收的数据和下发呼吸门控指令是根据《RESP与Control通讯协议》完成。协议中规定呼吸波形的数值为0～200，帧包大小恒定为4字节，已达到快速更新波形。在软件设计中通过检测帧头和帧尾确定帧包的完整性，并判断控制字是否为协议中的规定项，依此进一步判断帧包的正确性并确定接收的帧包包含哪个数据。
针道输出控制任务
针道的输出控制决定了功率分配的合理性，良好的针道输出控制可以得到理想的消融效果。在该任务中主要判断各个参与输出的针道的阻抗值，通过阻抗作为控制针道输出时间的依据，当发现某一针道的阻抗大于600Ω时立即停止该针道的输出并迅速轮巡至下一针道，避免某病灶处过度消融导致碳化。
未被设置成输出状态的针道处于关闭状态避免误触产生危险。只有接入双极针才能通过双极针按键跳转到双极针界面，在双极针界面下软件控制所有单针通道和负极板处于断开状态，以让电流只从双极针道输出。
本案硬件使用继电器实现针道控制，当功率正在输出时，断开或闭合继电器将导致继电器触点处“打火”，造成电路噪声并缩短继电器寿命。通过软件控制在需要针道切换时继电器需要动作时提前关闭功率输出，待继电器闭合或断开之后再继续输出功率，以此切换动作带来的噪声并保护继电器。
刷新显示任务
该任务负责刷新各个数值、图标和界面的显示。为减小MCU和串口屏的运算压力，采用当数值或状态变化时才刷新显示。软件控制MCU的USART2与串口屏通讯，通讯速率为218750bit/s，由于MCU与串口屏的通讯数据量较大，本案软件还使用DMADirect MemoryAccess与USART结合，进一步提升显示刷新的速度，提升用户体验。该任务的执行周期为130ms，显示数据更新速度过快没有意义并压榨MCU的运算能力。
检测任务
检测任务主要为读取ADS8344芯片的数据得到电流值和电压值，读取8个 MAX6675芯片的数据得到8路温度数据。该任务还包括了数据的滤波处理函数，在电流值和电压值的滤波函数中使用剔除最大值和最小值后取均值的算法，以剔除电路中噪声对传感器输出数据的影响。温度数据的滤波算法与电流电压的一样，区别在于温度数据的滤波算法滞后比电流电压的大得多。由于温度的变化不能像电流电压一样突变，所以使用大滞后的算法以得到稳定的数据。
时钟任务
时钟任务即实现设备的实时时钟的功能，实时时钟功能由串口屏自带的时钟芯片实现。时钟任务主要进行时钟设置按键的查询和设置时钟。当时钟设置按键被点按时，界面将弹出时钟设置弹窗，当用户设置的时间数据有误时如2 月31日将自动纠正。在用户点击弹窗的确定键后，软件将用户设置的数据整合成一帧指令发于串口屏，实现时钟的设置功能。
设置任务
设置任务主要由旋钮状态使用、数值范围限定和设置项切换组成。多通道界面和双极针界面的设定时间和设定功率均由旋钮设置，通过旋钮的按键实现设置项的切换，顺时针旋转设置参数减，逆时针设置参数加，此项功能在软件设计中使用状态机的切换实现，在设置不同参数项时还伴随显示框背景的变化以指示用户当前设置的参数项。
异常处理任务
该任务的执行概率极小，当系统发生错误时，如卡在某个条件判断、串口屏通讯异常、界面异常跳转等情况时，该任务才有机会执行。当软件设计中的 BUG导致某程序运行卡死在某处时，通过该任务中的硬件看门口实现系统的重启，以此保护用户和受众。
播放音频任务
播放音频任务主要完成对语音芯片WTH040-8S芯片的驱动。由于语音芯片的时序周期长ms级、us级，且语音播放持续时间长属于背景任务，所以将该任务的优先级排在后面。在软件设计中使用接口函数Do_Audio(u8index)实现各个需要播放语音的地方进行语音播放。
监控任务
监控任务主要使用USART1进行内部变量、调试信息等的上传，以便工程师或售后服务人员进行设备概况的分析。该任务非设备功能的必要任务，只作为辅助，所以可将该任务的优先级调节至最低。该任务主要使用修改结合USART1 后的printf()函数进行字符串的输出，波特率使用25600bit/s，任务执行延迟为500ms。
本发明实现了若干根消融电极同时作用于一个肿瘤消融，且电极之间射频信号不会相互影响，实现大肿瘤一次消融，最大消融6-7cm的肿瘤。本发明通过LED流水灯、上位机液晶屏显示人的呼吸幅度，医生就能通过LED流水灯、上位机液晶屏在人最佳呼吸状态下进行穿刺，穿刺效果好，且大大提高了安全性，且本发明通过腰带将波纹管固定在人的胸腔上就可以监控人的呼吸幅度，使用非常方便。
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.多通道射频消融系统的控制方法，所述多通道射频消融系统包括若干个消融电极(81)、音频模块(82)、功率发生器模块(83)、测温模块(84)、通道输出控制模块(85)、按键旋钮模块(86)、触控模块(87)、呼吸监控系统(89)、主控单元(90)，所述若干个消融电极(81)连接通道输出控制模块(85)，所述音频模块(82)、功率发生器模块(83)、测温模块(84)、通道输出控制模块(85)、按键旋钮模块(86)、触控模块(87)、呼吸监控系统(89)都连接主控单元(90)，所述呼吸监控系统(89)包括腰带(2)、波纹管(1)、导气管(3)、电磁阀(4)、气压传感器模块(5)、蜂鸣器(6)、电源模块(7)、LED流水灯(8)、显示屏(9)、单片机模块(10)，所述腰带(2)与波纹管(1)固定连接，所述波纹管(1)通过导气管(3)连接电磁阀(4)，所述电磁阀(4)通过导气管(3)连接气压传感器模块(5)，所述气压传感器模块(5)、蜂鸣器(6)、电源模块(7)、LED流水灯(8)、显示屏(9)、电磁阀都与单片机模块(10)电性连接，所述气压传感器模块(5)、蜂鸣器(6)、LED流水灯(8)、显示屏(9)都与电源模块(7)电性连接，所述腰带(2)用于将波纹管(1)固定在人的胸腔上，所述电源模块(7)包括3.3V稳压电路(71)、开关(72)、5V稳压电路(73)、锂电池(74)、锂电池充电电路(76)、外部电源(75)，所述3.3V稳压电路(71)、锂电池充电电路(76)都与外部电源(75)电性连接，所述锂电池充电电路(76)通过锂电池(74)电性连接5V稳压电路(73)，所述5V稳压电路(73)通过开关(72)电性连接3.3V稳压电路(71)，所述外部电源(75)为5V，所述气压传感器模块(5)、单片机模块(10)都与3.3V稳压电路(71)电性连接，所述气压传感器模块(5)包括气压传感器芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C2、电容C3、电容C4、电压比较器U1A、电压比较器U1B、电压比较器U1C，所述气压传感器芯片U2的2管脚连接3.3V稳压电路(71)，所述气压传感器芯片U2的2管脚通过电容C3连接地信号GND，所述电容C3与电容C4相并联，所述气压传感器芯片U2的3管脚连接电压比较器U1A的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R8连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的1管脚通过电阻R3连接气压传感器芯片U2的6管脚，所述气压传感器芯片U2的6管脚通过电阻R11连接电压比较器U1B的同向输入端，所述气压传感器芯片U2的5管脚连接地信号GND，所述电压比较器U1A的反向输入端通过电阻R4连接电压比较器U1A的输出端，所述电压比较器U1A的反向输入端通过电阻R6连接电压比较器U1B的反向输入端，所述电压比较器U1B的反向输入端通过电阻R7连接电压比较器U1B的输出端，所述电压比较器U1B的输出端通过电阻R9连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接地信号GND，所述电压比较器U1A的输出端通过电阻R1连接电压比较器U1C的反向输入端，所述电压比较器U1C的同向输入端连接电阻R10的一端，所述电压比较器U1C的反向输入端通过电阻R2连接电压比较器U1C的输出端，所述电压比较器U1C的输出端通过电阻R5连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接地信号GND，所述电容C2的一端为气压输出端，所述电容C2的一端连接单片机模块(10)，所述气压传感器芯片U2的型号为XGZP_CFSENSOR，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：开始；
步骤(2)：多通道射频消融系统初始化；
步骤(3)：多通道射频消融系统自检；
步骤(4)：若多通道射频消融系统自检通过，则设置任务优先级同时多通道射频消融系统按照任务优先级设置运行，否则结束。
2.根据权利要求1所述多通道射频消融系统的控制方法，其特征在于，所述多通道射频消融系统初始化包括硬件初始化和软件初始化，所述硬件初始化为主控单元(90)对音频模块(82)、功率发生器模块(83)、测温模块(84)、通道输出控制模块(85)、按键旋钮模块(86)、显示屏(9)、呼吸监控系统(89)的初始化。
3.根据权利要求2所述多通道射频消融系统的控制方法，其特征在于，所述软件初始化包括如下步骤：
步骤a：任务优先级初始化，所述任务优先级初始化为0；
步骤b：消融电极状态初始化：所述消融电极状态初始化为使用包含结构体和int型变量的联合体，每个状态占1bit，初始化为0；
步骤c：设置标志位初始化：所述标志位初始化为0；
步骤d：轮巡模式初始化：所述轮巡模式为不同针道的输出模式控制，所述轮巡模式分为单针消融电极输出或双针消融电极输出或全部消融电极输出或无针输出，所述轮巡模式初始化为无针输出；
步骤e：工作模式初始化；
步骤f：PID参数过程量初始化：所述PID参数过程量包括给定值、反馈值、比例系数、积分系数、微分系数、输出值，所述PID参数过程量初始化均为0；
步骤g：功率参数初始化：所述功率参数包括设定功率、检测功率、检测电流、检测电压、检测阻抗，所述功率参数初始化均为0；
步骤h：结束。
4.根据权利要求1所述多通道射频消融系统的控制方法，其特征在于，所述多通道射频消融系统自检包括如下步骤：
步骤s1：开始；
步骤s2：主控单元(90)检测与显示屏(9)是否握手成功，若握手成功则自检成功进行步骤s3，否则自检失败并进行步骤s5；
步骤s3：主控单元(90)检测与呼吸监控系统(89)是否握手成功，若握手成功则主控单元(90)发送复位指令给呼吸监控系统(89)使其复位，否则主控单元(90)不发送复位指令给呼吸监控系统(89)；
步骤s4：主控单元(90)发送输出功率的指令给功率发生器模块(83)，然后主控单元(90)能接收到功率发生器模块(83)返回的功率，则功率发生器模块(83)自检成功，否则自检失败并进行步骤s5
步骤s5:自检结束。
5.根据权利要求1所述多通道射频消融系统的控制方法，其特征在于，所述设置任务优先级中的任务为开始任务、主任务、按键旋钮任务、呼吸监控任务、通道输出控制任务、刷新显示任务、检测任务、时钟任务、设置任务、异常处理任务、播放音频任务，且优先级依次减小，所述通道输出控制任务为单针消融电极设置或双针消融电极设置或全部消融电极设置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112790858B (zh) * 2020-12-31 2021-11-09 杭州堃博生物科技有限公司 消融参数配置方法、装置、系统及计算机可读存储介质
CN115990057B (zh) * 2023-03-22 2023-06-16 浙江伽奈维医疗科技有限公司 静脉曲张射频消融导管的功率控制方法和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101247766A (zh) * 2005-08-25 2008-08-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于电生理学恢复支持以继续线和环消融的系统和方法
CN102781356A (zh) * 2009-12-30 2012-11-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 动态消融装置
CN104510476A (zh) * 2015-01-15 2015-04-15 浙江伽奈维医疗科技有限公司 穿刺专用带呼吸门控监护仪
CN106344023A (zh) * 2016-11-10 2017-01-25 重庆邮电大学 一种基于气压和加速度的非稳态呼吸波检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101247766A (zh) * 2005-08-25 2008-08-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于电生理学恢复支持以继续线和环消融的系统和方法
CN102781356A (zh) * 2009-12-30 2012-11-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 动态消融装置
CN104510476A (zh) * 2015-01-15 2015-04-15 浙江伽奈维医疗科技有限公司 穿刺专用带呼吸门控监护仪
CN106344023A (zh) * 2016-11-10 2017-01-25 重庆邮电大学 一种基于气压和加速度的非稳态呼吸波检测装置

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