CN113349882A - 冲击波发生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冲击波发生系统，包括球囊导管、能量供送单元，球囊导管包括导管主体、连接在导管主体上的球囊以及多个电极对，多个电极对均设置在球囊内部，电极对与能量供送单元通过连接导线连接，连接导线设置有多根，每根连接导线均与多个电极对中电级连接，能量供送单元包括电极选择电路，电极选择电路用于控制电极对的选择和极性切换，多根连接导线连接电极选择电路与电极对中的电极。本发明减少了电极对数量相同的情况下连接导线的数量，减小了导管的整体外径，提高了系统在任意病变部位的适用性，并实现了系统在工作过程中放电电极的选择和放电极性的选择，增加了导管的使用寿命，减少了成本，且结构简单易于实现。

Description

冲击波发生系统
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及冲击波发生系统。
背景技术
心血管狭窄指的是人体动静脉血管，包好冠脉、外周、颅内等血管由于脂质代谢不正常，血液中的脂质沉着在原本光滑的血管内膜上，逐渐堆积成粥样的脂类斑块，随着时间推移，这些斑块增多甚至钙化造成血管腔内狭窄，使血流受阻，导致下游血管和肌体缺血，产生对应临床表现。如果该狭窄发生在冠脉则会产生心悸、胸痛、呼吸困难以及心绞痛，严重者会导致心肌供血不足或心肌坏死；如果发生在外周，则会产生皮肤表皮温度降低、肌肉萎缩，产生间歇性的跛行甚至发生远端肢体的坏死或截肢；如果发生在颅内，则会产生头晕、晕厥甚至脑组织损伤和脑功能障碍。
参见中国专利CN111568500A公开了一种用于心血管狭窄病变的血管再通系统，包括球囊、能量发生控制器、导管，导管包括主体管，导管一端与能量发生控制器连接，导管另一端的主体管与球囊的一端连接，球囊主要包括球囊主体、内管、电极对，内管设置在球囊主体内部，能量发生控制器能够发出和调控特定频率的震动信号使得电极对产生震荡波。该发明具有载药功能，能够抑制再通后的血管内膜增加，避免造成再通后的再狭窄情况出现，从而能够达到长期治疗狭窄病变的功能。
但是，由于球囊内的电极对需要通过导线与能量发生控制器连接，导线设置在导管内部，而通常每个电极对上均需连接多根导线，因此导线数量过多，会导致导管的外径过大，当用于某些血管较小的病变部位时，导管需进入血管内部，而外径过大的导管不能顺利到达病变部位，并且该系统无法实现系统工作过程中的放电电极选择和放电极性选择，参数和功能较为单一，使得该系统在病变处理上的效果减弱。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于心血管狭窄病变的具有电极选择功能的冲击波发生系统，用于解决导线数量过多导致导管外径过大的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
冲击波发生系统，包括球囊导管、能量供送单元，所述的球囊导管包括导管主体、连接在导管主体上的球囊以及多个电极对，多个所述的电极对均设置在所述的球囊内部，所述的电极对与所述的能量供送单元通过连接导线连接，所述的连接导线设置有多根，每根所述的连接导线均与多个所述的电极对中电级连接；所述的能量供送单元包括电极选择电路，所述的电极选择电路用于控制所述的电极对的选择和极性切换，多根所述的连接导线连接所述的电极选择电路与所述的电极对中的电极。
优选地，所述的连接导线的数量m与所述的电极对的数量n满足排列组合
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中m、n均为整数。
优选地，所述的连接导线的数量m大于2。
优选地，所述的电极对的数量n为2~100。
进一步优选地，所述的电极对的数量n为2~10。
优选地，所述的电极选择电路包括开关切换单元，所述的开关切换单元设置有多个，多个所述的开关切换单元之间并联设置，并与电源的正负极相连接，每个所述的开关切换单元与所述的电极对中的电极之间通过所述的连接导线相连接。
优选地，：所述的开关切换单元包括可控开关，所述的可控开关设置有多个，多个所述的可控开关之间串联，所述的连接导线连接至多个所述的可控开关之间。
优选地，所述的可控开关包括继电器、晶闸管、MOS管、IGBT管中的一种或多种。
优选地，所述的能量供送单元还包括高压脉冲电路，所述的高压脉冲电路用于控制脉冲释放的频率和占空比，所述的高压脉冲电路与所述的电极选择电路连接。
优选地，所述的电极对包括第一电极、第二电极，当所述的第一电极、第二电极浸没在导电流体内且所述的能量供送单元向其放电时，所述的第一电极、第二电极之间产生震荡波。
优选地，所述的电极对中电极的形状为环形、方形、椭圆形中的一种或多种。
优选地，所述的连接导线与所述的电极对中的电极之间通过焊接和/或压接和/或粘接连接。
优选地，所述的系统还包括流体补给单元，所述的流体补给单元与所述的球囊导管相连通，并用于向所述的球囊内部输送导电流体。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明通过采用单根连接导线共用于多个电极的形式，并结合电极选择电路，减少了电极对数量相同的情况下连接导线的数量，减小了导管的整体外径，提高了系统在任意病变部位的适用性，并实现了系统在工作过程中放电电极的选择和放电极性的选择，增加了导管的使用寿命，减少了成本，且结构简单易于实现。
附图说明
附图1为本实施例的系统示意图；
附图2为本实施例一的连接导线与电极对连接示意图；
附图3为本实施例二的连接导线与电极对连接示意图；
附图4为本实施例一和实施例二的电极选择电路示意图。
以上附图中：
1、球囊导管；11、导管主体；12、球囊；13、电极对；131、第一电极对；132、第二电极对；133、第三电极对；134、第四电极对；135、第五电极对；136、第六电极对；2、能量供送单元；21、高压脉冲电路；22、电极选择电路；221、开关切换单元；2211、可控开关；222、第一开关切换单元；2221、第一可控开关；2222、第五可控开关；223、第二开关切换单元；2231、第二可控开关；2232、第六可控开关；224、第三开关切换单元；2241、第三可控开关；2242、第七可控开关；225、第四开关切换单元；2251、第四可控开关；2252、第八可控开关；23、连接导线；231、第一连接导线；232、第二连接导线；233、第三连接导线；234、第四连接导线；3、流体补给单元；4、手柄；5、连接管路。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的冲击波发生系统，包括球囊导管1、能量供送单元2、流体补给单元3、手柄4，其中：球囊导管1与能量供送单元2之间通过连接导线23连接，流体补给单元3与球囊导管1之间通过连接管路5相连通，手柄4设置在连接管路5与球囊导管1之间。
球囊导管1包括导管主体11、球囊12、电极对13，球囊12设置在导管主体11的一端，电极对13设置有多个，多个电极对13均设置在球囊12内部，电极对13中电极的形状采用环形、方形、椭圆形中的一种或多种。
能量供送单元2包括高压脉冲电路21、电极选择电路22，具体而言：
连接导线23用于连接设置在球囊12内部的电极对13与电极选择电路22，电极选择电路22用于控制放电电极对13的选择和极性切换。连接导线23设置有多根，每根连接导线23均与多个电极对13中的一个电级相连接，且连接导线23的数量m与电极对13的数量n满足排列组合
Figure 800930DEST_PATH_IMAGE002
，其中m为整数且m大于2，n为整数且n大于1，并且电极对13的数量n为2~100，例如：当连接导线数量为4时电极对数量为4~6，当连接导线数量为5时电极对数量为7~10，当连接导线数量为6时电极对数量为11~15，当连接导线数量为7时电极对数量为16~21。连接导线23采用金属丝线，且金属丝线上包裹有绝缘漆或绝缘管，连接导线23与电极对13之间通过焊接和/或压接和/或粘接连接。
电极选择电路22设置在能量供送单元2内，电极选择电路22包括开关切换单元221。开关切换单元221设置有多个，多个开关切换单元221之间并联，并与电源的正负极相连接，每个开关切换单元221与电极对13之间均通过连接导线23相连接。开关切换单元221包括可控开关2211，可控开关2211设置有多个，多个可控开关2211之间串联，连接导线23设置在多个可控开关2211之间。可控开关2211可采用继电器、晶闸管、MOS管、IGBT管中的一种或多种。
高压脉冲电路21设置在能量供送单元2内，且高压脉冲电路21与电极选择电路22连接，并用于控制脉冲释放的频率和占空比。
实施例一：
在本实施例中：球囊12内部设置有六个电极对13，如图2所示，分别为第一电极对131、第二电极对132、第三电极对133、第四电极对134、第五电极对135、第六电极对136。由于连接导线23的数量与电极对13的数量满足排列组合，因此连接导线23设置有4根，分别为第一连接导线231、第二连接导线232、第三连接导线233、第四连接导线234。在本实施例中：
电极对13包括第一电极、第二电极，当第一电极、第二电极浸没在导电流体内且能量供送单元2向其放电时，第一电极、第二电极之间产生震荡波。
如图2所示，第一连接导线231上连接有第一电极对131的第一电极、第二电极对132的第一电极、第三电极对133的第一电极，第二连接导线232上连接有第一电极对131的第二电极、第四电极对134的第一电极、第六电极对136的第一电极，第三连接导线233上连接有第二电极对132的第二电极、第五电极对135的第一电极、第六电极对136的第二电极，第四连接导线234上连接有第三电极对133的第二电极、第四电极对134的第二电极、第五电极对135的第二电极。
电极选择电路22设置在能量供送单元2内，用于控制放电电极对13的选择和极性切换，电极选择电路22包括多个开关切换单元221，在本实施例中：
如图4所示，开关切换单元221设置有四个，分别为第一开关切换单元222、第二开关切换单元223、第三开关切换单元224、第四开关切换单元225，四个开关切换单元之间并联，并与电源的正负极相连接，每个开关切换单元221均包括两个可控开关2211，两个可控开关2211之间串联，连接导线23设置在两个可控开关2211之间，具体而言：
第一开关切换单元222包括第一可控开关2221、第五可控开关2222，第一连接导线231的一端设置在第一可控开关2221和第五可控开关2222之间；第二开关切换单元223包括第二可控开关2231、第六可控开关2232，第二连接导线232的一端设置在第二可控开关2231和第六可控开关2232之间；第三开关切换单元224包括第三可控开关2241、第七可控开关2242，第三连接导线233的一端设置在第三可控开关2241和第七可控开关2242之间；第四开关切换单元225包括第四可控开关2251、第八可控开关2252，第三连接导线233的一端设置在第四可控开关2251和第八可控开关2252之间。
本实施例在工作过程中：
通过开闭不同的可控开关2211选择放电电极对13并控制电极对13的极性，例如：
当第一可控开关2221和第六可控开关2232闭合，其余可控开关2211均断开时，结合图2和图4可知，电流从第一可控开关2221依次流过第一连接导线231和第一电极对131，再从第二连接导线232流过第六可控开关2232，最后通过高压脉冲电路21，控制脉冲释放的频率和占空比，在此过程中，第一电极对131为放电电极，且第一电极对131的第一电极为正极，第一电极对131的第二电极为负极；
当第二可控开关2231和第五可控开关2222闭合，其余可控开关2211均断开时，结合图2和图4可知，电流从第二可控开关2231依次流过第二连接导线232和第一电极对131，再从第一连接导线231流过第五可控开关2222，最后通过高压脉冲电路21，控制脉冲释放的频率和占空比，在此过程中，第一电极对131为放电电极，且第一电极对131的第一电极为负极，第一电极对131的第二电极为正极。
实施例二：
在本实施例中，球囊12内部设置有六个电极对13，如图3所示，分别为第一电极对131、第二电极对132、第三电极对133、第四电极对134、第五电极对135、第六电极对136。由于连接导线23的数量与电极对13的数量满足排列组合，因此连接导线23设置有四根，分别为第一连接导线231、第二连接导线232、第三连接导线233、第四连接导线234。在本实施例中：
电极对13包括第一电极、第二电极，当第一电极、第二电极浸没在导电流体内且能量供送单元2向其放电时，第一电极、第二电极之间产生震荡波。
如图3所示，第一连接导线231上连接有第一电极对131的第一电极、第二电极对132的第一电极、第四电极对134的第一电极，第二连接导线232上连接有第三电极对133的第一电极、第五电极对135的第一电极、第六电极对136的第一电极，第三连接导线233上连接有第一电极对131的第二电极、第三电极对133的第二电极、第五电极对135的第二电极，第四连接导线234上连接有第二电极对132的第二电极、第四电极对134的第二电极、第六电极对136的第二电极。
电极选择电路22设置在能量供送单元2内，用于控制放电电极对13的选择和极性切换，电极选择电路22包括多个开关切换单元221，在本实施例中：
如图4所示，开关切换单元221设置有四个，分别为第一开关切换单元222、第二开关切换单元223、第三开关切换单元224、第四开关切换单元225，四个开关切换单元之间并联，并与电源的正负极相连接，每个开关切换单元221均包括两个可控开关2211，两个可控开关2211之间串联，连接导线23设置在两个可控开关2211之间，具体而言：
第一开关切换单元222包括第一可控开关2221、第五可控开关2222，第一连接导线231的一端设置在第一可控开关2221和第五可控开关2222之间；第二开关切换单元223包括第二可控开关2231、第六可控开关2232，第二连接导线232的一端设置在第二可控开关2231和第六可控开关2232之间；第三开关切换单元224包括第三可控开关2241、第七可控开关2242，第三连接导线233的一端设置在第三可控开关2241和第七可控开关2242之间；第四开关切换单元225包括第四可控开关2251、第八可控开关2252，第三连接导线233的一端设置在第四可控开关2251和第八可控开关2252之间。
本实施例在工作过程中：
通过开闭不同的可控开关2211选择放电电极对13并控制电极对13的极性，例如：
当第一可控开关2221和第七可控开关2242闭合，其余可控开关2211均断开时，结合图3和图4可知，电流从第一可控开关2221依次流过第一连接导线231和第一电极对131，再从第三连接导线233流过第七可控开关2242，最后通过高压脉冲电路24，控制脉冲释放的频率和占空比，在此过程中，第一电极对131为放电电极，且第一电极对131的第一电极为正极，第一电极对131的第二电极为负极；
当第四可控开关2251和第五可控开关2222闭合，其余可控开关2211均断开时，结合图3和图4可知，电流从第四可控开关2251依次流过第四连接导线234和第二电极对132，再从第一连接导线231流过第五可控开关2222，最后通过高压脉冲电路24，控制脉冲释放的频率和占空比，在此过程中，第二电极对132为放电电极，且第二电极对132的第一电极为负极，第二电极对132的第二电极为正极。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.冲击波发生系统，包括球囊导管、能量供送单元，所述的球囊导管包括导管主体、连接在导管主体上的球囊以及多个电极对，多个所述的电极对均设置在所述的球囊内部，所述的电极对与所述的能量供送单元通过连接导线连接，其特征在于：所述的连接导线设置有多根，每根所述的连接导线均与多个所述的电极对中的电级连接；所述的能量供送单元包括电极选择电路，所述的电极选择电路用于控制所述的电极对的选择和极性切换，多根所述的连接导线连接所述的电极选择电路与所述的电极对中的电极。
2.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的连接导线的数量m与所述的电极对的数量n满足排列组合
Figure 352337DEST_PATH_IMAGE002
，其中m、n均为整数。
3.根据权利要求2所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的连接导线的数量m大于2。
4.根据权利要求1或2所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的电极对的数量n为2~100。
5.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的电极选择电路包括开关切换单元，所述的开关切换单元设置有多个，多个所述的开关切换单元之间并联设置，并与电源的正负极相连接，每个所述的开关切换单元与所述的电极对中的电极之间通过所述的连接导线相连接。
6.根据权利要求5所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的开关切换单元包括可控开关，所述的可控开关设置有多个，多个所述的可控开关之间串联，所述的连接导线连接至多个所述的可控开关之间。
7.根据权利要求6所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的可控开关包括继电器、晶闸管、MOS管、IGBT管中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的能量供送单元还包括高压脉冲电路，所述的高压脉冲电路用于控制脉冲释放的频率和占空比，所述的高压脉冲电路与所述的电极选择电路连接。
9.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的电极对包括第一电极、第二电极，当所述的第一电极、第二电极浸没在导电流体内且所述的能量供送单元向其放电时，所述的第一电极、第二电极之间产生震荡波。
10.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的电极对中电极的形状为环形、方形、椭圆形中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的连接导线与所述的电极对中的电极之间通过焊接和/或压接和/或粘接连接。
12.根据权利要求1所述的冲击波发生系统，其特征在于：所述的系统还包括流体补给单元，所述的流体补给单元与所述的球囊导管相连通，并用于向所述的球囊内部输送导电流体。
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