CN109581057A - 一种多极消融导管的阻抗检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多极消融导管的阻抗检测装置，其包括：分别与多极消融导管的多个消融电极连接的开关阵列、控制单元、滤波电路、放大电路；其中，控制单元包括高频交流信号输出电路、开关单元切换控制电路、数字采样电路、以及电压阻抗换算单元；所述滤波电路与导通状态的开关单元连接，所述放大电路与滤波电路连接，数字采样电路与放大电路连接，电压阻抗换算单元与数字采样电路连接，用于对转换得到的数字电压信号进行换算以获取对应消融电极回路的实际阻抗值。该装置动态响应速度快，不论是工作状态还是待机状态下均能够实现多极消融导管中的多个消融电极回路阻抗的动态检测。

Description

一种多极消融导管的阻抗检测装置

技术领域

本发明涉及高频治疗设备阻抗检测技术领域，尤其涉及一种多极消融导管的阻抗检测装置。

背景技术

传统的高频治疗设备阻抗检测方案有两种，一种是高频治疗设备输出大功率高频能量的过程中，通过检测高频电压以及高频电流，采用欧姆定律，即所检测的阻抗＝检测的高频电压/检测的高频电流。这种方法的缺点是只有在高频治疗设备输出能量的时候才能进行检测，在不发出高频能量期间，无法进行阻抗检测，这样就让医生无法通过阻抗来判断进行操作的部位。

另一种方案是高频治疗设备通过输出端发出固定频率的高频微弱的交流电流信号，这个固定频率的高频微弱的交流电流信号加载到外部阻抗后产生一定的固定频率的高频交流电压信号，通过高频治疗设备内部的滤波采样电路，放大电路以及整流电路实现对这个固定频率的高频微弱的交流电压信号的采集，得到与被测外部阻抗所对应的直流电压采样信号。通过计算就可以将直流电压采样信号转化为被测阻抗值。此方案在施加回路长且时间不变的情况下能够很好的检测被测阻抗值，而且在待机的过程中也能进行被测电阻的检测。但是，由于采用了整流电路，当被测回路发生切换的时候，其稳定时间较长，动态响应差。因此该方案直接用在多电极消融导管这种需要采集多个电极的电阻的时候往往无法满足其动态检测的要求。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种多极消融导管的阻抗检测装置，其动态响应速度快，不论是工作状态还是待机状态下均能够实现多极消融导管中的多个消融电极回路阻抗的动态检测。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种多极消融导管的阻抗检测装置，其包括：分别与多极消融导管的多个消融电极连接的开关阵列、控制单元、滤波电路、放大电路；其中，控制单元包括高频交流信号输出电路、开关单元切换控制电路、数字采样电路、以及电压阻抗换算单元；

其中，所述控制单元与开关阵列连接，用于根据多极消融导管中消融电极的工作状态选择待检测的消融电极回路，并控制开关阵列中对应的一个或者多个开关单元导通，以通过高频交流信号输出电路从对应的消融电极回路输出固定频率的交流电流信号；

所述滤波电路与导通状态的开关单元连接，用于对输出的交流电流信号作用于被测阻抗所产生的交流电压信号进行滤波处理；所述放大电路与滤波电路连接，用于将经过滤波的交流电压信号放大至预设的采用范围内；数字采样电路与放大电路连接，用于对经过放大的交流电压信号进行数字采样以获取数字电压信号；电压阻抗换算单元与数字采样电路连接，用于对转换得到的数字电压信号进行换算以获取对应消融电极回路的实际阻抗值。

优选的，所述开关单元由固态继电器或MOS管与继电器共同组成，用于通过固态继电器或者MOS管实现不同消融电极回路的切换，进而实现不同消融电极回路的阻抗检测。

优选的，所述高频交流信号输出电路构造为用于输出固定频率的高频正弦交流电流信号。

优选的，所述控制单元用于产生预设幅度和频率的方波信号，以获取符合安全要求的高频正弦交流电流信号。

优选的，所述滤波电路包括：采用低通滤波器与高通滤波器组成的带通滤波器、具有用于滤除特定频率信号的谐振带阻滤波器、以及只允许特定频率的信号通过的谐振带通滤波器。

优选的，所述放大电路采用运算放大器或者差分放大器构成的比例放大器。

优选的，所述控制单元进一步包括数字滤波单元，用于对数字采样电路获取的数字电压信号进行时域到频域的转换，并过滤预设频率范围之外的信号以实现数字带通滤波。

优选的，所述电压阻抗换算单元用于根据数字电压信号与阻抗的多项式关系，基于经过数字滤波单元的数字电压信号获取对应消融电极回路的实际阻抗值。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

通过控制单元与多个开关单元连接，根据多极消融导管中消融电极的工作状态选择待检测的消融电极回路，并控制对应的一个或者多个开关单元导通以从对应的消融电极回路输出固定频率的交流电流信号和对应的交流电压信号，开关单元动态的进行多个消融电极回路的切换，可以根据消融电极回路采集对应的阻抗信号，使得多极消融导管的多个消融电极回路能够实时进行阻抗检测；由于该装置去除了整流电路，能够直接对交流采样信号进行采样，其动态特性好，更好地实时反映消融电极回路的阻抗变化。同时为了更好的提高消融电极回路检测的稳定性以及抗干扰能力，通过数字滤波单元，能够更好地提取有用的信号，增强了多电极消融导管阻抗检测电路的鲁棒性。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的多极消融导管的阻抗检测装置的结构示意图。

图2是根据本发明另一实施例的多极消融导管的阻抗检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，根据本发明一实施例的多极消融导管的阻抗检测装置包括：分别与多极消融导管的多个消融电极连接的开关阵列(其包括N个开关单元，N为大于一的整数)、控制单元、滤波电路、以及放大电路；其中，控制单元包括用于输出固定频率的交流电流信号的高频交流信号输出电路、开关单元切换控制电路、数字采样电路、以及电压阻抗换算单元。

其中，所述控制单元与开关阵列连接，用于根据多极消融导管中消融电极的工作状态选择待检测的消融电极回路，并控制开关阵列中对应的一个或者多个开关单元导通，以通过高频交流信号输出电路从对应的消融电极回路输出固定频率的交流电流信号。

所述滤波电路与导通状态的开关单元连接，用于对输出的交流电流信号作用于被测阻抗所产生的交流电压信号进行滤波处理；所述放大电路与滤波电路连接，用于将经过滤波的交流电压信号放大至预设的采用范围内；数字采样电路与放大电路连接，用于对经过放大的交流电压信号进行数字采样以获取数字电压信号；电压阻抗换算单元与数字采样电路连接，用于对转换得到的数字电压信号进行换算以获取对应消融电极回路的实际阻抗值。其中，数字采样电路可以采用AD转换芯片实现，也可以采用控制单元中集成的AD采样电路来实现。

在应用时，检测单元根据多极消融导管中消融电极使用情况，选择需要检测的消融电极回路，并控制开关单元根据消融电极回路动态的进行切换。向对应的消融电极回路输入固定频率高频的交流电流信号，其与对应消融电极回路的阻抗作用会产生固定频率高频的交流电压信号。

固定频率的高频交流电压信号通过导通的开关单元输入滤波电路之后，滤波电路对加在其上的其他干扰信号进行硬件滤波。滤波电路随后将滤波得到的交流电压信号进行放大，使之符合数字采样的采样范围。数字采样电路进一步对放大得到的交流电压信号进行根据数字采样以获取数字信号。对于得到的数字信号，通过电压阻抗换算单元进行换算就可以得到此回路的阻抗值。

在实际应用中，固定频率高频的交流电流信号与实际的阻抗作用产生的固定频率高频的电压信号通常非常微弱，通过上述阻抗检测装置，仍然能够准确地获取对应消融电极回路的准确阻抗值。

图2示出了根据本发明另一实施例的多极消融导管的阻抗检测装置，其在上述实施例的基础上，控制单元进一步包括设置在数字采样电路与电压阻抗换算单元之间的数字滤波单元，用于对数字采样电路获取的数字电压信号进行时域到频域的转换，并过滤预设频率范围之外的信号以实现数字带通滤波，从而实现对得到的数字电压信号中有用的信号进行提取，剔除不需要的信号，进而有效提高回路检测的稳定性以及抗干扰能力，通过数字滤波，能够更好的提取有用的信号，增强了多电极消融导管阻抗检测电路的鲁棒性。

在本发明的各种实施例中，为了使得多极消融导管的多个消融电极能够实时进行阻抗检测，本发明通过开关单元动态的进行多个消融电极回路的切换，对应的消融电极回路输出固定频率的高频交流电流信号，经被测阻抗转换为固定频率的高频交流电压信号后，通过滤波电路，放大电路得到与被测阻抗相对应的交流采样电压信号，通过数字采样电路对交流采样信号进行采样。在优选的实施例中，为了得到干净的交流采样电压信号，可以设置数字滤波单元来对交流采样数字电压信号进行滤波，最后再根据最后的数字滤波得到的与电压对应的数字信号通过换算得到实际的阻抗值。通过上述装置可以根据消融电极回路采集对应的阻抗信号，由于该装置去除了整流电路，能够直接对交流采样信号进行采样，其动态特性好，更好地实时反映消融电极回路的阻抗变化。同时为了更好的提高消融电极回路检测的稳定性以及抗干扰能力，通过数字滤波单元，能够更好地提取有用的信号，增强了多电极消融导管阻抗检测电路的鲁棒性。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多极消融导管的阻抗检测装置，其特征在于，所述阻抗检测装置包括：分别与多极消融导管的多个消融电极连接的开关阵列、控制单元、滤波电路、放大电路；其中，控制单元包括高频交流信号输出电路、开关单元切换控制电路、数字采样电路、以及电压阻抗换算单元；

其中，所述控制单元与开关阵列连接，用于根据多极消融导管中消融电极的工作状态选择待检测的消融电极回路，并控制开关阵列中对应的一个或者多个开关单元导通，以通过高频交流信号输出电路从对应的消融电极回路输出固定频率的交流电流信号；

所述滤波电路与导通状态的开关单元连接，用于对输出的交流电流信号作用于被测阻抗所产生的交流电压信号进行滤波处理；所述放大电路与滤波电路连接，用于将经过滤波的交流电压信号放大至预设的采用范围内；数字采样电路与放大电路连接，用于对经过放大的交流电压信号进行数字采样以获取数字电压信号；电压阻抗换算单元与数字采样电路连接，用于对转换得到的数字电压信号进行换算以获取对应消融电极回路的实际阻抗值。

2.根据权利要求1所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述开关单元由固态继电器或MOS管与继电器共同组成，用于通过固态继电器或者MOS管实现不同消融电极回路的切换，进而实现不同消融电极回路的阻抗检测。

3.根据权利要求1所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述高频交流信号输出电路构造为用于输出固定频率的高频正弦交流电流信号。

4.根据权利要求3所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述控制单元用于产生预设幅度和频率的方波信号，以获取符合安全要求的高频正弦交流电流信号。

5.根据权利要求1所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述滤波电路包括：采用低通滤波器与高通滤波器组成的带通滤波器、具有用于滤除特定频率信号的谐振带阻滤波器、以及只允许特定频率的信号通过的谐振带通滤波器。

6.根据权利要求1所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述放大电路采用运算放大器或者差分放大器构成的比例放大器。

7.根据权利要求1所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述控制单元进一步包括数字滤波单元，用于对数字采样电路获取的数字电压信号进行时域到频域的转换，并过滤预设频率范围之外的信号以实现数字带通滤波。

8.根据权利要求7所述的阻抗检测装置，其特征在于，所述电压阻抗换算单元用于根据数字电压信号与阻抗的多项式关系，基于经过数字滤波单元的数字电压信号获取对应消融电极回路的实际阻抗值。