CN112807071A - 射频操作中的数据调整方法和射频主机 - Google Patents

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Abstract

一种射频操作中的数据调整方法和射频主机，其中射频操作中的数据调整方法包括：获取与射频操作对应的设定功率数据，根据设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出射频信号；实时检测操作对象的物理特性数据，并判断物理特性数据是否超出预设范围；若物理特性数据超出预设范围，则调整射频输出功率；若物理特性数据未超出预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的物理特性数据调整该预设范围，可提高射频操作的安全性和成功率。

Description

射频操作中的数据调整方法和射频主机
技术领域
本申请实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种射频操作中的数据调整方法和射频主机。
背景技术
射频技术是在图像引导下，通过射频主机将射频能量精准施加在操作对象上进行射频操作，在射频操作过程中，既要保证操作效果，也要注意保护操作对象和操作者不受损害、损伤。
在现有技术中，射频主机在操作过程中，由于操作对象的物理特性会因射频能量的作用而不断发生变化，如果使用恒定的参数继续射频操作，会造成操作对象和操作设不安全，或者导致射频操作效果不理想。
发明内容
本申请实施例提供一种射频操作中的数据调整方法和射频主机，可通过在射频操作过程中，调整射频输出功率或调整射频操作对象的物理特性数据的预设范围，提高射频操作的安全性和效果。
本申请实施例一方面提供了一种射频操作中的数据调整方法，包括：获取与射频操作对应的设定功率数据，根据所述设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出所述射频信号；实时检测所述操作对象的物理特性数据，并判断所述物理特性数据是否超出预设范围；若所述物理特性数据超出所述预设范围，则调整射频输出功率；若所述物理特性数据未超出所述预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的所述物理特性数据调整所述预设范围。
本申请实施例一方面还提供了一种射频主机，包括：获取模块，用于获取与射频操作对应的设定功率数据；发送模块，用于根据所述设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出所述射频信号；检测模块，用于实时检测所述操作对象的物理特性数据，并判断所述物理特性数据是否超出预设范围；调整模块，用于若所述物理特性数据超出所述预设范围，则调整射频输出功率；所述调整模块，还用于若所述物理特性数据未超出所述预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的所述物理特性数据调整所述预设范围
本申请实施例一方面还提供了一种射频主机，包括存储器和处理器；所述存储器存储有可执行程序代码；与所述存储器耦合的所述处理器，调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如上所述的射频操作中的数据调整方法。
从上述本申请各实施例可知，获取与射频操作对应的设定功率数据，根据该设定功率数据设定射频信号的输出功率并输出该射频信号，射频操作过程中实时检测射频操作对象的物理特性数据，并判断该物理特性数据是否超出预设范围，若超出则调整射频输出功率，降低射频操作对操作对象损害的风险，提高射频操作的安全性，若未超出则调整物理特性数据的该预设范围，自动更新该预设范围的合理性，为后续射频操作提供更准确的数据基础，提高射频操作的合理性和成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的射频操作中的数据调整方法的应用场景示意图；
图2为本申请一实施例提供的射频操作中的数据调整方法的流程示意图；
图3为本申请另一实施例提供的射频操作中的数据调整方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的射频主机的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的射频主机的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。
参见图1，本申请一实施例提供的射频操作中的数据调整的应用场景示意图，该射频操作中的数据调整方法用于在射频操作过程中，通过按照设定的功率进行射频信号的输出，并实时检测射频操作的操作对象的物理特性数据，根据物理特性数据的变化，判断调整射频输出功率还是调整物理特性数据，从而使得射频操作的数据更趋向合理化，提高射频操作成功的效率和安全性。
具体地，该数据调整方法的执行主体为射频主机，射频主机具体可以是射频消融仪等设备。如图1所示，射频主机100与操作对象200连接，射频操作开始，射频主机100通过射频发生装置向操作对象200发送射频信号。在射频操作过程中，随着操作对象200的性状改变，物理特性数据也会发生改变。操作对象200可以是任意需要进行射频操作的物体，例如当射频主机100为射频消融仪时，操作对象200可以是需要消融体内变异组织的生物体。
射频主机100具有输入接口，可以外接可移动存储器，如U盘，可以外接键盘、鼠标等输入装置，从可移动存储器中读取数据，以及从输入装置中获取用户输入的数据，射频主机100还可以通过网络连接服务器，从该服务器中获取来自所有与该服务器连接的射频主机中的大数据，大数据中包括与射频操作相关的各种历史数据。
参见图2，本申请一实施例提供的射频操作中的数据调整方法的流程示意图。该方法可应用于图1所示的射频主机，如图2所示，该方法具体包括：
步骤S201、获取与射频操作对应的设定功率数据，根据设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出射频信号；
具体地，设定功率数据可以通过从服务器中获取网络内所有射频主机的历史射频操作数据中获取，也可以由用户输入到射频主机中的设定数据中获取。
S202、实时检测操作对象的物理特性数据，并判断物理特性数据是否超出预设范围；
物理特性数据包括操作对象的温度和阻抗等。
在射频操作过程中，输出在操作对象上的射频信号具有射频能量，接受射频操作的部位会因为射频能量的作用，物理特性数据发生改变。
该预设范围为一个具有最低值和最高值的数值区间，该最低值和最高值的获取方式和步骤S201中的设定功率数据的获取方式相同，可以从服务器中获取网络内所有射频主机的历史射频操作数据中获取，也可以由用户输入到射频主机中的设定数据中获取。
S203、若物理特性数据超出该预设范围，则调整射频输出功率；
若物理特性数据高于该预设范围的最高值，或低于该预设范围的最低值，都确认为超出该预设范围，通过调整射频输出功率，降低或提高该物理特性数据。
在本实施例中，实时检测的实际功率的计算需要通过测量对应的电压和电流，根据电压和电流的乘积计算得到该实时功率。
S204、若物理特性数据未超出该预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的物理特性数据调整预设范围。
若物理特性数据未超出预设范围，根据在当前时刻之前的预设时长中，实时检测的物理特性数据调整该预设范围，调整后的物理特性数据可作为历史射频操作数据的构成，成为下一次射频操作的物理特性数据的预设范围的数据基础，使得数据更具有参照意义，提高射频操作的准确性。
本申请实施例中，获取与射频操作对应的设定功率数据，根据该设定功率数据设定射频信号的输出功率并输出该射频信号，射频操作过程中实时检测射频操作对象的物理特性数据，并判断该物理特性数据是否超出预设范围，若超出则调整射频输出功率，降低射频操作对操作对象损害的风险，提高射频操作的安全性，若未超出则调整物理特性数据的该预设范围，自动更新该预设范围的合理性，为后续射频操作提供更准确的数据基础，提高射频操作的合理性和成功率。
参见图3，本发明另一实施例提供的射频操作防护方法的实现流程图。该方法可应用于图1所示的射频主机，如图3所示，该方法具体包括：
步骤S301、获取与射频操作对应的设定功率数据，根据设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出射频信号；
具体地，获取该设定功率数据可以有如下两种方式：
第一种方式：从服务器上获取与射频操作的任务和操作对象对应的历史射频操作数据，根据射频操作的任务和操作对象的性质对该历史射频操作数据进行分类，例如将执行1号任务和操作对象为A的历史射频操作数据归为一类，将执行2号任务和操作对象为A的历史射频操作数据归为一类，将执行1号任务和操作对象为B的历史射频操作数据归为一类，等等。由于任务相同，操作对象性质相同，每一类历史射频操作数据与射频操作时间的对应关系也相同。
因此，在执行射频操作时，根据当前射频操作的任务和操作对象查找到对应的历史射频操作数据中的射频功率数据，将查找到的射频功率数据作为设定功率数据，按照该设定功率数据与射频操作时间的对应关系，设定当前射频操作各时间段的射频信号的输出功率，并向操作对象输出具有该输出功率的该射频信号。具体地，将历史射频操作数据中的射频信号的输出功率值，确定为该设定功率数据，该设定功率数据具体为表示射频操作时间与输出功率变化之间对应关系的变化趋势曲线，在该变化趋势曲线上，获取与当前射频操作所在阶段对应的操作时间对应的输出功率值，并将获取的该输出功率值设定为该射频信号的输出功率。
第二种方式：由用户输入到射频主机中的设定数据中获取，具体地，获取接入射频主机的移动存储器中的设定数据中的设定功率数据，或者，获取从射频主机的输入装置中输入的设定数据中的设定功率数据。设定功率数据为一数值区间，包括设定功率的最大值和设定功率的最小值
将该数值区间的中间值设定为射频信号的输出功率，并向操作对象输出具有该输出功率的该射频信号。
步骤S302、实时检测操作对象的温度值和/或阻抗值，并判断该温度值和/或阻抗值是否超出该预设范围；
步骤S303、若温度值和/或阻抗值超出该预设范围，调整射频输出功率；
具体地，调整射频输出功率可以是：若实时检测的操作对象的温度值或阻抗值中的一项，大于该预设范围的最大值，则将射频信号的输出功率降低为预设的第一目标功率值；
若实时检测的操作对象的温度值和阻抗值，均小于该预设范围的最小值，则将射频信号的输出功率提高为预设的第二目标功率值
由于射频能量产生高温导致操作对象接受射频操作的部位阻抗也变大，所以实时检测的操作对象的温度值和/或阻抗值若是超过该预设范围，通常会大于该预设范围的最大值，此时，将射频信号的输出功率降低为预设的第一目标功率值，若仍然超过该预设范围，则进一步将射频信号的输出功率降低为下一个比该第一目标功率值更低的目标功率值，每一次降低的目标功率值均预先设置在射频主机中。
若射频主机的射频探头为多电极射频探头，调整射频输出功率还可以是：若实时检测的操作对象的温度值或阻抗值大于该预设范围的最大值，则根据多电极射频探头的各电极的最小阻抗值，确定需要设定的总功率，检测射频主机的射频探头的实时总功率，根据需要设定的总功率和实时总功率，通过预设的PID((Proportional IntegralDifferential))算法计算得到功率调整值，并根据功率调整值和射频信号的当前输出功率，计算得到目标功率值，将射频输出功率降低为该目标功率值。
具体地，检测多电极射频探头的多个电极的阻抗值，从中确定阻抗值最小的单个单极，根据该单个电极的阻抗值、该单个电极的预设功率，以及该多电极射频探头除该单个电极之外的其余各电极的阻抗值，计算得到其余各电极的功率，并将各个电极的功率之和作为该需要设定的总功率。
根据功率计算公式为P＝U2/R，由于多电极射频探头的各电极连接到同一电压输出，各电极在射频操作位置具有相同的电压值，各电极的功率由阻抗R决定，并且R越小P越大，每个单个电极的功率以设定的总功率为限，可以等于但是不能超过该设定的总功率。该设定的总功率为各电极功率之和。
具体地，根据该电极的阻抗，计算出当前需要设定的总功率；
根据P＝U2/R，得出阻抗值最小的电极的功率值Plim与其他单个电极的功率值Pn的关系为：
Figure BDA0002877406530000071
也即，
Figure BDA0002877406530000072
Plim是已知的该阻抗值最小的电极的功率，可根据Rlim和其他单个电极的阻抗值Rn，可得到各单个电极对应的Pn，需要设定的总功率为P，计算式为
Figure BDA0002877406530000073
根据当前测得的实时总功率和需要设定的总功率P，依据PID算法，可以得到总功率增量ΔP。PID算法公式如下：
公式1：
Figure BDA0002877406530000074
或，公式2：
Figure BDA0002877406530000075
其中，KP、
Figure BDA0002877406530000076
分别为PID算法的比例系数、积分系数和微分系数，T为采样时间，TI为积分时间(也称积分系数)，TD为微分时间(也称微分系数)，err(k)为需要设定的总功率和所述实时总功率的差值，u(k)为输出；
使用增量式PID算法，ΔP＝u(k)-u(k-1)，根据上面的公式2得到：
ΔP＝KP[err(k)-err(k-1)]+KIerr(k)+KD[err(k)-2err(k-1)+err(k-2)]
根据ΔP计算输出调整量，该调整量与ΔP具有一一映射关系，是由于调整功率是通过控制功率板的电压信号实现的，输出的电压对应数模转换器的输入的数字信号，调整量实际对应此数字信号，该映射关系是将该输出量和ΔP做了一个对应关系，例如，该输出量为1表示对应功率增量ΔP是0.1w。由此，可以根据该映射关系，控制实现ΔP。
将当前功率量增加ΔP的值得到目标功率值，当ΔP是一个负值时，增量ΔP表示将射频输出功率降低，以降低温度，反之，当ΔP是一个正值时，则表示将射频输出功率增加，以升高温度。
将射频输出功率调整为该目标功率值后输出。
若实时检测的操作对象的温度值或阻抗值小于该预设范围的最小值，调整功率的方式参照上述描述。
步骤S304、若温度值和/或阻抗值未超出预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的温度值和/或阻抗值调整该预设范围。
具体地，根据该预设时长中实时检测的各个温度值和/或阻抗值，以及预设选取算法，选取该预设时长中各个温度值和/或阻抗值中的目标值更新该预设范围的端值，端值即为最小值和最大值。
更具体地，该预设时长为10秒，以温度值为例，可以选取当前时刻之前10秒的各温度值的最小值作为该预设范围的最小值，各温度值的最大值作为该预设范围的最大值，或者，计算当前时刻之前10秒的各温度值的中间值，并根据该中间值比照更新前的预设范围的中间值与端值之间的差，计算待更新的该中间值对应的端值，计算的端值即为更新后的预设范围的端值。
本申请实施例中，通过获取与射频操作对应的设定功率数据，根据该设定功率数据设定射频信号的输出功率并输出该射频信号，射频操作过程中实时检测射频操作对象的温度值和/或阻抗值，并判断温度值和/或阻抗值是否超出预设范围，若温度值或阻抗值有一项大于该预设范围的最大值，则降低射频信号的输出功率，降低射频操作对操作对象损害的风险，提高射频操作的安全性，若温度值和阻抗值均小于该预设范围的最小值，则提高射频信号的输出功率，从而提高射频操作的效果，进一步地，若未超出则温度值和/或阻抗值的该预设范围，自动更新该预设范围的合理性，为后续射频操作提供更准确的数据基础，提高射频操作的合理性和成功率。
参见图4，本申请一实施例提供的射频主机的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。该射频主机为上述实施例中执行射频操作中的数据调整方法的射频主机，该射频主机包括：
获取模块401，用于获取与射频操作对应的设定功率数据；
发送模块402，用于根据设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出射频信号；
检测模块403，用于实时检测操作对象的物理特性数据，并判断物理特性数据是否超出预设范围；
调整模块404，用于若物理特性数据超出预设范围，则调整射频输出功率；
调整模块404，还用于物理特性数据未超出预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的物理特性数据调整预设范围。
上述射频主机中各模块，通过获取与射频操作对应的设定功率数据，根据该设定功率数据设定射频信号的输出功率并输出该射频信号，射频操作过程中实时检测射频操作对象的物理特性数据，并判断该物理特性数据是否超出预设范围，若超出则调整射频输出功率，降低射频操作对操作对象损害的风险，提高射频操作的安全性，若未超出则调整物理特性数据的该预设范围，自动更新该预设范围的合理性，为后续射频操作提供更准确的数据基础，提高射频操作的合理性和成功率。
进一步地，检测模块403，还用于实时检测该操作对象的温度值和/或阻抗值。
进一步地，调整模块404，还用于若实时检测的操作对象的温度值或阻抗值大于预设范围的最大值，则将射频输出功率降低为预设的第一目标功率值；以及，若实时检测的操作对象的温度值和阻抗值均小于预设范围的最小值，则将射频输出功率提高为预设的第二目标功率值。
若射频主机的射频探头为多电极射频探头，检测模块403，还用于实时检测的该操作对象的温度值或阻抗值大于该预设范围的最大值，则根据该多电极射频探头的各电极的最小阻抗值，确定需要设定的总功率；
以及，还用于检测射频主机的射频探头的实时总功率；
调整模块404，还用于根据需要设定的总功率和该实时总功率，通过预设的PID算法计算得到功率调整值，并根据该功率调整值和该射频信号的当前输出功率，计算得到目标功率值，并将射频输出功率降低为该目标功率值。
调整模块403，还用于根据预设时长中实时检测的各个温度值和/或阻抗值，以及预设选取算法，选取各个温度值和/或阻抗值中的目标值更新预设范围的端值。
获取模块401，还用于获取与射频操作的任务和操作对象对应的历史射频操作数据；以及，将历史射频操作数据中的射频信号的输出功率值，确定为设定功率数据，设定功率数据为表示射频操作时间与输出功率变化之间对应关系的变化趋势曲线。
发送模块402，还用于在变化趋势曲线上，获取与当前射频操作所在阶段对应的操作时间对应的输出功率值，并将获取的输出功率值设定为射频信号的输出功率。
获取模块401，还用于获取外接的移动存储器中的设定功率数据，或获取从输入装置中输入的设定功率数据，设定功率数据为一数值区间，包括设定功率的最大值和设定功率的最小值。
发送模块402，还用于将数值区间的中间值设定为射频信号的输出功率。
本申请实施例中，通过获取与射频操作对应的设定功率数据，根据该设定功率数据设定射频信号的输出功率并输出该射频信号，射频操作过程中实时检测射频操作对象的温度值和/或阻抗值，并判断温度值和/或阻抗值是否超出预设范围，若温度值或阻抗值有一项大于该预设范围的最大值，则降低射频输出功率，降低射频操作对操作对象损害的风险，提高射频操作的安全性，若温度值和阻抗值均小于该预设范围的最小值，则提高射频信号的输出功率，从而提高射频操作的效果，进一步地，若未超出则温度值和/或阻抗值的该预设范围，自动更新该预设范围的合理性，为后续射频操作提供更准确的数据基础，提高射频操作的合理性和成功率。
进一步地，如图5所示，本申请实施例还提供了一种射频主机，包括存储器300和处理器400，处理器400可以是上述实施例中的射频主机中的中央处理器。存储300例如硬盘驱动存储器，非易失性存储器(例如闪存或用于形成固态驱动器的其它电子可编程限制删除的存储器等)，易失性存储器(例如静态或动态随机存取存储器等)等，本申请实施例不作限制。
存储器300存储有可执行程序代码；与存储器300耦合的处理器400，调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如上所述的射频操作中的数据调整方法。
进一步的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的射频主机中，该计算机可读存储介质可以是前述图5所示实施例中的存储器300。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述图2和图3所示实施例中描述的射频操作中的数据调整方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的射频操作中的数据调整方法和射频主机的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种射频操作中的数据调整方法，其特征在于，包括：
获取与射频操作对应的设定功率数据，根据所述设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出所述射频信号；
实时检测所述操作对象的物理特性数据，并判断所述物理特性数据是否超出预设范围；
若所述物理特性数据超出所述预设范围，则调整射频输出功率；
若所述物理特性数据未超出所述预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的所述物理特性数据调整所述预设范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时检测所述操作对象的物理特性数据包括：
实时检测所述操作对象的温度值和/或阻抗值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述物理特性数据超出预设范围，则调整射频输出功率包括：
若实时检测的所述操作对象的温度值或阻抗值大于所述预设范围的最大值，则将射频输出功率降低为预设的第一目标功率值；
若实时检测的所述操作对象的温度值和阻抗值均小于所述预设范围的最小值，则将射频输出功率提高为预设的第二目标功率值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若射频主机的射频探头为多电极射频探头，则所述若所述物理特性数据超出预设范围，则调整射频输出功率包括：
若实时检测的所述操作对象的温度值或阻抗值大于所述预设范围的最大值，则根据所述多电极射频探头的各电极的最小阻抗值，确定需要设定的总功率；
检测射频主机的射频探头的实时总功率，根据所述需要设定的总功率和所述实时总功率，通过预设的PID算法计算得到功率调整值，并根据所述功率调整值和所述射频信号的当前输出功率，计算得到目标功率值；
将射频输出功率降低为所述目标功率值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的所述物理特性数据调整所述预设范围包括：
根据所述预设时长中实时检测的各个温度值和/或阻抗值，以及预设选取算法，选取所述各个温度值和/或阻抗值中的目标值更新所述预设范围的端值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取与射频操作对应的设定功率数据包括：
获取与所述射频操作的任务和所述操作对象对应的历史射频操作数据；
将所述历史射频操作数据中的射频信号的输出功率值，确定为所述设定功率数据，所述设定功率数据为表示射频操作时间与输出功率变化之间对应关系的变化趋势曲线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述设定功率数据设定射频信号的输出功率包括：
在所述变化趋势曲线上，获取与当前射频操作所在阶段对应的操作时间对应的输出功率值，并将获取的所述输出功率值设定为所述射频信号的输出功率。
8.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取与射频操作对应的设定功率数据包括：
获取外接的移动存储器中的所述设定功率数据，或获取从输入装置中输入的所述设定功率数据，所述设定功率数据为一数值区间，包括所述设定功率的最大值和所述设定功率的最小值。
9.一种射频主机，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取与射频操作对应的设定功率数据；
发送模块，用于根据所述设定功率数据设定射频信号的输出功率，并向射频操作的操作对象输出所述射频信号；
检测模块，用于实时检测所述操作对象的物理特性数据，并判断所述物理特性数据是否超出预设范围；
调整模块，用于若所述物理特性数据超出所述预设范围，则调整射频输出功率；
所述调整模块，还用于若所述物理特性数据未超出所述预设范围，则根据当前时刻之前的预设时长中实时检测的所述物理特性数据调整所述预设范围。
10.一种射频主机，其特征在于，包括：
存储器和处理器；
所述存储器存储有可执行程序代码；
与所述存储器耦合的所述处理器，调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1至8中的任一项所述的射频操作中的数据调整方法。
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