CN113693710A - 脉冲发生设备及脉冲发生设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种脉冲发生设备及脉冲发生设备的控制方法。该脉冲发生设备，包括：控制电路、供电电路和脉冲发生电路；控制电路、供电电路均与脉冲发生电路电连接，控制电路还与供电电路电连接；控制电路用于控制脉冲发生电路，使脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲。本申请通过控制脉冲发生电路，使脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲，使得在肿瘤细胞治疗时目标组织区域中的电场分布更加均匀，可极大地提高肿瘤消融效果。

Description

脉冲发生设备及脉冲发生设备的控制方法

技术领域

本申请涉及信号发生装置技术领域，具体而言，本申请涉及一种脉冲发生设备及脉冲发生设备的控制方法。

背景技术

自从IRE(不可逆电穿孔技术)消融肿瘤批准用于临床后，应用越来越广泛，并且取得了较好的治疗效果。

但是，随着临床研究的深入，发现IRE在消融肿瘤时存在以下问题：由于脉冲电场的刺激，肌肉和神经会引发动作电位，从而导致肌肉收缩现象，在临床治疗中会增加病人的痛苦，并容易引起电极针移位，导致消融区域不能精确控制；由于电场在组织中分布不均匀，导致术后肿瘤局部消融不彻底，容易引起肿瘤复发。这些问题很大程度上限制了IRE消融肿瘤技术更近一步的发展。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种脉冲发生设备及脉冲发生设备的控制方法，用以解决现有技术存在的因动作电位引起的肌肉收缩或电场分布不均匀的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种脉冲发生设备，包括：控制电路、供电电路以及脉冲发生电路；

控制电路、供电电路均与脉冲发生电路两两电连接，控制电路还与供电电路电连接；

控制电路用于控制脉冲发生电路，使脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲。

第二方面，本申请实施例提供了一种脉冲发生设备的控制方法，应用于本申请实施例第一方面提供的脉冲发生设备，包括：

控制电路控制脉冲发生电路，使脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

本申请实施例中，控制电路控制脉冲发生电路，使脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲，在应用于肿瘤消融治疗时，高频双极性脉冲可使细胞及组织中的电场分布更加均匀，使肿瘤消融更加彻底，减少肿瘤复发的情况；同时对于所产生的某一动作电位，本申请实施例可使能够引起肌肉收缩的电流密度阈值大幅度提升，降低肌肉收缩强度，进而减轻治疗过程中病人的痛苦并减少电极针移位的情况，从而使消融区域的控制更加精确。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种脉冲发生设备的结构框架示意图；

图2为本申请实施例提供的一种脉冲发生电路的电路原理示意图；

图3为本申请实施例中供电电路、隔离模块、控制等电路连接关系示意图；

图4为本申请实施例中脚踏开关隔离单元或生物信号检测模块隔离单元的电路原理示意图；

图5为本申请实施例中电源管理单元的电路原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种脉冲发生设备，如图1所示，包括：控制电路100、供电电路200以及脉冲发生电路300。控制电路100、供电电路200均与脉冲发生电路300电连接，控制电路100还与供电电路200电连接。

控制电路100用于控制脉冲发生电路300，使脉冲发生电路300输出双极性脉冲或单极性脉冲。

本申请实施例中的脉冲发生电路300可与目标负载电连接，输出双极性脉冲或单极性脉冲至目标负载，目标负载可以包括电极针组件以及与电极针组件连接的生物体，可实现对生物体的肿瘤消融治疗。当电极针组件为多个时，目标负载还可包括输出切换模块，连接于脉冲发生电路和多个电极针组件之间，用于将脉冲发生电路和对应的电极针组件导通，向导通的电极针组件输出正极性脉冲或负极性脉冲。

本申请实施例提供了一种脉冲发生电路300，如图2所示，该脉冲发生电路300包括：电荷存储单元310、分压单元320和脉冲发生单元330。

电荷存储单元用于与供电电路电连接；分压单元320，其输入端与电荷存储单元电连接，输出端被设置为与控制电路100电连接，用于向控制电路100反馈电荷存储单元的电信号；脉冲发生单元330，其输入端与电荷存储单元电连接，控制端被设置为与控制电路100电连接，用于根据控制电路100的控制信号输出脉冲；控制信号是基于电信号生成的。

在一个可选的实施方式中，本申请实施例提供的脉冲发生电路300的电路原理如图2所示。

参照图2，电荷存储单元310可包括电容C1，该电容C1的两端分别与供电电路的正极(HV+)和负极(HV-)电连接。

参照图2，脉冲发生单元330为至少一级，每一级脉冲发生单元330包括第一端、第二端、第三端和第四端；

第一级脉冲发生单元330的第一端、第二端与电荷存储单元310(例如C1)的两端电连接；任意相邻两级脉冲发生单元330中，后一级脉冲发生单元330的第一端、第二端与前一级脉冲发生单元330的第三端、第四端电连接；第一级脉冲发生单元330的第二端作为脉冲发生电路300的负脉冲输出端OUT-，最后一级脉冲发生单元330的第四端作为脉冲发生电路300的正脉冲输出端OUT+。

可选的，每一级脉冲发生单元330还包括：第一开关子单元、第二开关子单元和电荷存储子单元。

第一开关子单元的第一端与电荷存储子单元的第一端电连接并作为脉冲发生单元330的第一端，第二端与电荷存储子单元的第二端电连接并作为脉冲发生单元330的第四端；

第二开关子单元的第一端与电荷存储单元310的第三端电连接并作为脉冲发生单元330的第三端，第二端作为脉冲发生单元330的第二端，第三端与第一开关子单元的第三端电连接。

可选的，参照图2，第一开关子单元包括第一晶体管S1和第四晶体管S4，第二开关子单元包括第一晶体管S2和第三晶体管S3，电荷存储子单元包括电感L1和电容C2。

第一晶体管S1的第一端与电感L1电连接，该连接端作为本级脉冲发生单元330的第一端，与供电电路或前一级脉冲发生单元330的第三端电连接；第一晶体管S1的第二端与第四晶体管S4的第一端电连接，第四晶体管S4的第二端与电容C2电连接，该连接端作为本级脉冲发生单元330的第四端，与后一级脉冲发生单元330的第二端电连接；第二晶体管S2的第一端与电感L1和电容C2连接端电连接，该连接端作为本级脉冲发生单元330的第三端，与后一级脉冲发生单元330的第一端电连接；第二晶体管S2的第二端与第三晶体管S3的第一端电连接，第三晶体管S3的第二端作为本级脉冲发生单元330的第二端与电容C1电连接。

晶体管S1-S4的控制端均可通过驱动芯片(图2中未示出)与控制电路100电连接，接受控制电路100的控制。

本申请实施例的多级脉冲发生单元330的设置，可扩展脉冲发生电路300输出脉冲的电压范围；当每一级脉冲发生单元330中第一开关子单元均导通、第二开关子单元均断开时，各级脉冲发生单元330的第一开关单元与电荷存储单元310共同形成串联通路，可扩展输出的正极性脉冲的电压范围；当每一级脉冲发生单元330中第二开关子单元均导通、第一开关子单元均断开时，各级脉冲发生单元330的第二开关单元与电荷存储单元310共同形成串联通路，可扩展输出的负极性脉冲的电压范围。

本申请实施例中电感L1的设置可防止在电容C1或前一级脉冲发生单元330中的电容C2放电时，本级脉冲发生单元330中的电容C2发生短路。

本申请实施例中的晶体均可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，其是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和MOS(Metal Oxid Semiconductor，金属-氧化物-半导体)管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体绝缘栅型场效应管)的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor，大功率晶体管)的低导通压降两方面的优点。

在一个示例中，本申请实施例中的S1-S4的工作频率最高为1MHz(兆赫兹)，S1和S4、与S2和S3之间有死区时间，死区时间为100ns(纳秒)-50us(微秒)可调。

可选的，参照图2，分压单元320包括串联的电阻R2和R3，在图2的示例中，该串联结构与电容C1并联，该串联结构可向控制电路100反馈电容C1的电压信号MS1。

可选的，本申请实施例提供的脉冲发生电路300还包括：放电控制单元340。

放电控制单元340，其输入端与电荷存储单元310电连接，控制端被设置为与控制电路100电连接，用于在控制电路100的控制下导通使电荷存储单元310放电。

可选的，参照图2，放电控制单元340包括第五晶体管S5和电阻R4。

第五晶体管S5的第一端、第二端分别与电荷存储单元310的第一端、电阻R4的第一端电连接，控制端被设置为与控制电路100电连接，用于根据控制电路100的控制信号导通或关断；电阻R4的第二端与电荷存储单元310的第二端电连接。

可选的，在图2所示的示例中，放电控制单元340和脉冲发生单元330之间还可连接电感L2，电感L2可减少脉冲发生电路300中的电位突变，例如可以减少MS1信号和DGND信号的突变，DGND信号具体可以是DGND-ISO-0信号。

可选的，本申请实施例提供的脉冲发生电路还包括：脉冲输出控制单元。

脉冲输出控制单元的输入端与脉冲发生单元330电连接，输出端用于与目标负载(附图中未直接示出)电连接，控制端用于与控制电路100电连接；

脉冲输出控制单元用于根据控制电路100的控制信号，将脉冲发生单元330输出的脉冲输出至所述目标负载上。

可选的，控制电路100包括第一控制端和第二控制端；第一控制端和第二控制端均与脉冲发生电路300中的脉冲发生单元330电连接。

控制电路100用于通过第一控制端和第二控制端控制脉冲发生单元330发出双极性脉冲或单极性脉冲。

在如图2所示的示例中，控制电路100的第一控制端与脉冲发生单元330中的第一晶体管S1的控制端、第二晶体管S4的控制端分别电连接，控制电路100通过第一控制端控制第一晶体管S1和第二晶体管S4导通或关断，在第一晶体管S1和第二晶体管S4间歇性导通或关断时，可输出正极性脉冲；控制电路100的第二控制端与第二晶体管S2的控制端、第三晶体管S3的控制端分别电连接，控制电路100通过第二控制端控制第二晶体管S2和第三晶体管S3导通或关断，在第二晶体管S2和第三晶体管S3间歇性导通或关断时，可输出负极性脉冲。

可选的，控制电路100包括第三控制端；控制电路100的第三控制端与脉冲发生电路300中的放电控制单元340电连接；控制电路100用于通过第三控制端控制放电控制单元340导通或断开。

可选的，在如图2所示的示例中，控制电路100的第三控制端与第五晶体管S5(栅极G)的控制端电连接，控制电路100通过第三控制端控制第五晶体管S5导通或断开，在导通时电容C1两端的电压会随着电阻R4的消耗下降。

可选的，控制电路100还包括第四控制端；控制电路100的第四控制端与脉冲输出控制单元350电连接；控制电路100用于通过第四控制端控制脉冲输出控制单元350。

可选的，如图3所示，供电电路200包括第一直流电源201和第二直流电源202。

第一直流电源201与脉冲发生电路300电连接，所述第二直流电源202与控制电路100电连接。

第一直流电源201用于将交流电转换为第一电压的直流电并输出至脉冲发生电路300；第二直流电源202用于将交流电转换为第二电压的直流电并输出至控制电路100。

在一个可选的实施方式中，第一直流电源201可以是高压直流电源，可将交流电(例如220V(伏)的交流市电)转换为数千伏以上或者数万伏以上的直流电并输出至脉冲发生电路300，为脉冲发生电路300供电；第二直流电源202可以是开关电源，可将交流电(例如220V的交流市电)转换12V(或其它电压值)并输出至控制电路100，为控制电路100供电，还可输出至脉冲发生电路300和电极针组件之间的输出切换模块，为输出切换模块供电。

可选的，如图3所示，供电电路200还包括电源滤波器203和变压器204。

电源滤波器203的输入端用于与电网电连接，接入交流电；变压器204的初级绕组与电源滤波器203的输出端电连接，变压器204的次级绕组与第一直流电源201、第二直流电源203分别电连接。

在一个示例中，本申请实施例的电源滤波器203的电路原理可参照图3，包括零线输入端N、火线输入端L、地线输入端G，三个输入端接入220V的交流电，火线输入端L、零线输入端N分别与保险丝F1、保险丝F2的一端电连接，保险丝F1、保险丝F2的另一端分别与开关K1、开关K2的一端电连接，开关K1、开关K2的另一端与Text单元电连接，Text单元包括电感、电容等可实现滤波功能的器件，其具体结构可参考型号为FN286的电源滤波器中相应单元的结构，本申请实施例的电源滤波器203可直接采用型号为FN286的电源滤波器。

本申请实施例中的电源滤波器可防止电网上的干扰进入设备对设备产生不良影响。

由于电网铁输入不是很稳定，通过变压器可实现隔离作用，减少电网的影响，提高医疗设备的安全性。本申请实施例的变压器可以是1:1的变压器(输入电压和输出电压相等的变压器)，也可以是其它类型的变压器。

可选的，参照图3，本申请实施例提供的脉冲发生设备，还包括：隔离模块500。

隔离模块500的电源输入端与电源滤波器203的输出端电连接，第一信号输入端与脚踏开关电连接(在图3的示例中，通过脚踏开关接口与脚踏开关电连接)，第二信号输入端与生物信号检测模块电连接，在图3的示例中，第二信号输入端与ECG(electrocardiogram，心电图)接口电连接，第一输出端、第二输出端均与控制电路100电连接；隔离模块500用于将脚踏开关与控制电路100隔离，并将生物信号检测模块与控制电路100隔离。

本申请实施例中的生物信号检测模块可以是ECG(electrocardiogram，心电图)检测模块，在图3的示例中，第二信号输入端可通过ECG接口与ECG检测模块电连接。

在一个可选的实施方式中，隔离模块500包括：脚踏开关隔离单元和电源管理单元。

电源管理单元的输出端与脚踏开关隔离单元的电源输入端、生物信号检测模块隔离单元520的电源输入端中的至少一个端电连接。

脚踏开关隔离单元的信号输入端作为隔离模块500的第一信号输入端，与脚踏开关电连接；脚踏开关隔离单元的输出端作为隔离模块500的第一输出端，与控制电路100电连接。

在一个可选的实施方式中，隔离模块500包括：生物信号检测模块隔离单元和电源管理单元。

电源管理单元的输入端作为隔离模块500的电源输入端，与电源滤波器203的输出端电连接，接入电源滤波器203输出的三相交流电。

生物信号检测模块隔离单元的信号输入端作为隔离模块100的第二信号输入端，与生物信号检测模块电连接；生物信号检测模块隔离单元的输出端作为隔离模块500的第二输出端，与控制电路100电连接。

在另一个可选的实施方式中，隔离模块500可同时包括脚踏开关隔离单元和生物信号检测模块隔离单元。

参照图3，电源滤波器203的输出端包括零线输出端、火线输出端和地线输出端，对应的电源管理单元的输入端包括零线输入端、火线输入端和地线输出端，分别与电源滤波器203的零线输出端、火线输出端和地线输出端电连接。

可选的，如图4所示，脚踏开关隔离单元包括：第一滤波子单元601、控制子单元602和电光转换单元604。

第一滤波子单元601的输入端作为脚踏开关隔离单元的电源输入端，与电源管理单元的输出端电连接，第一滤波子单元601的第一输出端与控制子单元602的第一输入端电连接(该连接端可接地)。

控制子单元602的第二输入端与电源管理单元的输出端电连接；控制子单元602的第三输入端，作为脚踏开关隔离单元的信号输入端与脚踏开关电连接；控制子单元602的第一输出端与电光转换单元604电连接；电光转换单元604的输出端与控制电路100通信连接。

可选地，脚踏开关隔离单元还包括：上拉子单元603。

滤波子单元601的第二输出端与上拉子单元603电连接，控制子单元602的第一输出端、第二输出端均与上拉子单元603电连接。

可选的，参照图4，第一滤波子单元601包括并联的第一电容CJT1和第二电容CJT2，该并联结构的第一端与电源管理单元603的输出端电连接，第二端接地。第一电容CJT1和第二电容CJT2均可以是无极性电容或有极性电容，在如图4所示的示例中，第一电容CJT1为无极性电容，第二电容CJT2为有极性电容，该有极性电容的正极与电源管理单元603的输出端电连接，负极接地。

可选的，参照图4，控制子单元602包括一个控制芯片JP，例如型号为DS75451的芯片(也可以其它型号的可实现同等功能的芯片来代替)。该控制芯片JP的GND端作为控制子单元602的第一输入端与第一电容CJT1和第二电容CJT2电连接，并接地；Vcc端作为控制子单元602的第二输入端，与电源管理单元的输出端电连接，接入电源管理单元输出的电压信号；A2端作为控制子单元602的第三输入端，也作为所属隔离单元的信号输入端，与脚踏开关或生物信号检测模块电连接，接入脚踏开关的反馈信号JT1或生物信号检测检测模块的反馈信号ECG1；B2端和Y2端分别作为控制子单元602的第一输出端、第二输出端，与上拉子单元603电连接，Y2端还与电光转换单元604电连接。

可选的，参照图4，电光转换单元604包括光纤头FT，该光纤头FT的第二端2、第六端6、第七端7共同作为电光转换单元604的输入端，与控制子单元602的第二输出端(如Y2端)电连接，输出端(未在图中标注)可通过光纤连接线路与控制电路100连接。电光转换单元604可将电信号转换为光信号。

可选的，如图5所示，电源管理单元包括：电连接的第二滤波子单元701和交直转换子单元702；第二滤波子单元701的输入端与电网电连接，接入交流电，输出端与交直转换子单元702的输入端电连接，交直转换子单元702的输出端与脚踏开关隔离单元中的第一滤波子单元601的输入端、生物信号检测模块隔离单元中的第一滤波子单元601的输入端中的至少一端电连接，从而为脚踏开关隔离单元和生物信号检测模块隔离单元供电。

参照图5，第二滤波子单元701的输入端包括零线输入端、火线输入端和地线输入端，输出端包括零线输出端和火线输出端；交直转换子单元702的输入端包括零线输入端、火线输入端和地线输入端。

参照图5，第二滤波子单元701包括：保险丝FUES1、热敏电阻RT01、滤波器U16、压敏电阻RT02和RT03、以及滤波电容C118和C119。

保险丝FUES1的一端作为第二滤波子单元701火线输入端与电网的火线电连接，另一端与热敏电阻RT01的一端电连接，热敏电阻RT01另一端与滤波器U16的IN_L端电连接；滤波器U16的IN_N端、GND端分别作为第二滤波子单元701的零线输入端和地线输入端，分别与电网的零线和地线电连接；滤波器U16的OUT_L端、OUT N端分别作为第二滤波子单元701的零线输出端、火线输出端，与交直转换子单元702的零线输入端、火线输入端电连接，输出滤波后的交流电至交直转换子单元702。

压敏电阻RT02和滤波电容C118并联于OUT N端与电网之间，压敏电阻RT03和滤波电容C119并联于OUT_L端与电网之间。

本申请实施例中的滤波器U16可以采用如图5所示的型号为HT402-1-P21-P2的滤波器，也可以采用其它滤波器。

参照图5，交直转换子单元702包括：AC-DC(Alternating Current-DirectCurrent，交流-直流)供电电路UP1、滤波电容C128、C134、C130、C131、电阻R25以及二极管D211。

AC-DC供电电路UP1的IN_L端、IN_N端分别作为交直转换子单元702的零线输入端、火线输入端，与滤波器U16的OUT_L端、OUT N端分别电连接；AC-DC供电电路UP1的GND端作为交直转换子单元702的地线输入端，与电网的地线电连接；滤波电容C128、C134、C130和C131并联于AC-DC供电电路UP1的输出端OUT+和OUT-之间，OUT-接地；二极管D211的正极与OUT+端电连接，负极与电阻R25的一端电连接，电阻R25的另一端接地。

本申请实施例中的AC-DC供电电路UP1可将交流电转换为直流电并输出，AC-DC供电电路UP1的OUT+端作为交直转换子单元702的输出端也作为电源管理单元的输出端，可输出转换后的直流电压(图5中为5V，也可以是其它数值)。AC-DC供电电路UP1可以采用如图5所示的型号为LH10-10B05的供电电路，也可以采用其它供电电路。

本申请实施例中的滤波电容C128、C134、C130和C131可以是有极性电容，也可以是无极性电容，在图5所示的示例中，滤波电容C128和C134为有极性电容，其正极与AC-DC供电电路UP1的OUT+端电连接，负极与AC-DC供电电路UP1的OUT-端电连接。滤波电容C128、C134、C130和C131还具有稳压的功能。二极管D211可用于指示电源管理单元的通电状态。

参照图3，本申请实施例提供的脉冲发生设备还可包括：电连接的显示模块和主控模块，显示模块可以包括如图3中的液晶显示器，主控模块可以包括如图3中的电脑主机以及与电脑主机连接的鼠标、键盘等输入设备。显示模块和主控模块均与电源滤波器的输出端电连接，电源滤波器输出的交流电为显示模块和主控模块供电。

在一个可选的实施方式中，控制电路100包括；第一光电转换单元和信号处理单元。

第一光电转换单元的输入端与脚踏开关隔离单元中的电光转换单元604的输出端通信连接。

信号处理单元用于：根据第一光电转换单元传输的信号(脚踏开关的反馈信号经滤波、电光转换、光电转换后得到的信号)生成用于控制脉冲发生电路300中的脉冲输出控制单元350的控制信号。

在另一个可选的实施方式中，控制电路100包括；第二光电转换单元和信号处理单元。

第二光电转换单元的输入端与生物信号检测模块隔离单元中的电光转换单元604的输出端通信连接(例如通过光纤连接线连接)。

信号处理单元用于：根据第二光电转换单元传输的信号(脚踏开关的反馈信号经滤波、电光转换、光电转换后得到的信号)生成用于控制脉冲发生单元330的控制信号。

可选的，控制电路100可与脉冲发生电路300中的分压单元320电连接，获取分压单元320反馈的电压信号(即电荷存储单元310两端的电压信号)，控制电路100还与脉冲发生单元330电连接，获取脉冲发生单元330的电流信号。控制电路100可根据该电压信号和电流信号中的至少一种信号生成用于控制脉冲发生单元330的控制信号。

本申请实施例提供的脉冲发生设备的具体工作原理可参照后续的方法实施例

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种脉冲发生设备的控制方法，可应用于本申请实施例提供的脉冲发生设备，该脉冲发生设备的控制方法包括：

控制电路100控制脉冲发生电路300，使脉冲发生电路300输出双极性脉冲或单极性脉冲。

可选地，控制电路100控制脉冲发生电路300中脉冲发生单元330的导通状态，使脉冲发生单元330输出双极性脉冲或单极性脉冲。

可选地，控制电路100接收经生物信号检测模块隔离单元处理后的生物信号检测模块的反馈信号，根据该反馈信号生成用于控制脉冲发生单元330的控制信号，通过第一控制端和第二控制端将该控制信号输出至脉冲发生单元330，使脉冲发生单元330输出双极性脉冲或单极性脉冲。

可选地，在脉冲发生电路300输出双极性脉冲或单极性脉冲的过程中，控制电路100接收脉冲发生电路300中分压单元320反馈的电荷存储单元310的电压信号MS1，并接收脉冲发生电路300的电流信号MS2，根据电压信号和电流信号中的至少一种控制脉冲发生电路300中脉冲发生单元330的导通状态。

控制电路100可根据该电压信号MS1和电流信号MS2中的至少一种信号，判断电路是否出现异常，若出现异常，则控制脉冲发生单元330中的各晶体管断开，从而断开整个脉冲发生电路300。

可选地，控制电路100接收经脚踏开关隔离单元处理后的脚踏开关的反馈信号，基于该反馈信号生成用于控制第一继电器的控制信号，通过第四控制端将该控制信号输出至第一继电器，使第一继电器与目标负载导通，从而可向目标负载交替输出脉冲发生单元330产生的脉冲。

参照图2的示例，第一继电器401在接收到控制信号后，将输入端3与输出端之间的开关由第二输出端2切换至第一输出端1，从而将脉冲发生单元330的脉冲输出端与目标负载导通。

应用本申请实施例的技术方案，至少能够实现如下有益效果：

1)本申请实施例可通过控制电路来控制脉冲发生电路使释放出高频双极性脉冲，在应用于肿瘤消融治疗时，高频双极性脉冲可使细胞及组织中的电场分布更加均匀，使肿瘤消融更加彻底，减少肿瘤复发的情况；同时对于所产生的某一动作电位，本申请实施例可使能够引起肌肉收缩的电流密度阈值大幅度提升，降低肌肉收缩强度，进而减轻治疗过程中病人的痛苦并减少电极针移位的情况，从而使消融区域的控制更加精确。

2)本申请实施例的脉冲发生电路中可设置多级脉冲发生单元，可扩展脉冲发生电路输出脉冲的电压范围，脉冲发生单元的级数越多，电压范围越大；当每一级脉冲发生单元中第一开关子单元均导通、第二开关子单元均断开时，各级脉冲发生单元的第一开关单元与电荷存储单元共同形成串联通路，可扩展输出的正极性脉冲的电压范围；当每一级脉冲发生单元中第二开关子单元均导通、第一开关子单元均断开时，各级脉冲发生单元的第二开关单元与电荷存储单元共同形成串联通路，可扩展输出的负极性脉冲的电压范围。

3)本申请实施例中通过在脉冲发生电路中设置放电控制单元，可控制电荷存储单元的放电，在治疗停止时，可通过控制放电控制单元使其导通，实现电荷存储单元的放电。

4)本申请实施例中通过在脉冲发生电路中设置脉冲输出控制单元，可控制脉冲发生电路与目标负载之间的电路通断，在治疗过程时，可根据实际需求通过脚踏开关来控制脉冲输出控制单元，使其在脚踏开关为踩下的状态时导通脉冲发生电路与目标负载之间的电路，实现双极性脉冲的输出。

5)本申请实施例的控制电路可基于生物信号检测模块的反馈信号来控制脉冲发生单元，使其输出的双极性脉冲的脉冲串的频率与特征信号检测模块的反馈信号一致，从而可优化治疗。

6)本申请实施例中通过在供电电路中设置第一直流电源和第二直流电源，可针对脉冲发生电路和控制电路的不同用电需求针对性地供电。

7)本申请实施例中通过在供电电路中设置电源滤波器，可对接入的交流电进行滤波处理，使交流电稳定的传输，通过在供电电路中设置变压器，可实现磁场隔离，减少变压器两端电路的磁场干扰，使第一直流电源和第二直流电源能够对被供电对象提供的稳定的供电电压。

8)本申请实施例中通过在脉冲发生设备中设置隔离模块，可实现脚踏开关、生物信号检测模块和控制电路之间的信号隔离，减少脚踏开关和生物信号检测模块的电压波动对控制电路以及与控制电路连接的脉冲发生电路的信号干扰，从而使脉冲发生电路可以输出所需的双极性脉冲或单极性脉冲；基于隔离模块中的电光转换单元和控制电路中的光电转换单元，本申请实施例中的隔离模块可实现光电隔离，可保证脚踏开关和生物信号检测模块的反馈信号的质量和完整的传输，有效降低环境因素误差，实现对控制电路进而对脉冲发生电路精确和稳定的控制。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种脉冲发生设备，其特征在于，包括：控制电路、供电电路以及脉冲发生电路；

所述控制电路、所述供电电路均与所述脉冲发生电路电连接，所述控制电路还与所述供电电路电连接；

所述控制电路用于控制脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲。

2.根据权利要求1所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述脉冲发生电路包括：

电荷存储单元，与所述供电电路电连接；

分压单元，其输入端与所述电荷存储单元电连接，输出端与所述控制电路电连接，用于向所述控制电路反馈所述电荷存储单元的电信号；

脉冲发生单元，其输入端与所述电荷存储单元电连接，控制端与所述控制电路电连接，用于根据所述控制电路的控制信号输出脉冲；所述控制信号是基于所述电信号生成的。

3.根据权利要求2所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述供电电路包括第一直流电源和第二直流电源；

所述第一直流电源与所述脉冲发生电路电连接，所述第二直流电源与所述控制电路电连接；

所述第一直流电源用于将交流电转换为第一电压的直流电并输出至所述脉冲发生电路；

所述第二直流电源用于将交流电转换为第二电压的直流电并输出至所述控制电路。

4.根据权利要求3所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述供电电路还包括电源滤波器和变压器；

所述电源滤波器的输入端用于与电网电连接；

所述变压器的初级绕组与所述电源滤波器的输出端电连接，所述变压器的次级绕组与所述第一直流电源、所述第二直流电源分别电连接。

5.根据权利要求4所述的脉冲发生设备，其特征在于，还包括：隔离模块；

所述隔离模块的电源输入端与所述电源滤波器的输出端电连接，第一信号输入端与脚踏开关电连接，第二信号输入端与生物信号检测模块电连接，第一输出端、第二输出端均与所述控制电路电连接；

所述隔离模块用于将所述脚踏开关与所述控制电路隔离，并将所述生物信号检测模块与所述控制电路隔离。

6.根据权利要求5所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述隔离模块包括：脚踏开关隔离单元和电源管理单元；

所述电源管理单元的输入端作为所述隔离模块的电源输入端，与所述电源滤波器的输出端电连接；所述电源管理单元的输出端与所述脚踏开关隔离单元的电源输入端电连接；

所述脚踏开关隔离单元的信号输入端作为所述隔离模块的第一信号输入端，与所述脚踏开关电连接；所述脚踏开关隔离单元的输出端作为所述隔离模块的第一输出端，与所述控制电路电连接。

7.根据权利要求5所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述隔离模块包括：生物信号检测模块隔离单元和电源管理单元；

所述电源管理单元的输入端作为所述隔离模块的电源输入端，与所述电源滤波器的输出端电连接；所述电源管理单元的输出端与所述生物信号检测模块隔离单元的电源输入端电连接；

所述生物信号检测模块隔离单元的信号输入端作为所述隔离模块的第二信号输入端，与所述生物信号检测模块电连接；所述生物信号检测模块隔离单元的输出端作为所述隔离模块的第二输出端，与所述控制电路电连接。

8.根据权利要求6所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述脚踏开关隔离单元包括：第一滤波子单元、控制子单元和电光转换单元；

所述第一滤波子单元的输入端作为所述脚踏开关隔离单元的电源输入端，与所述电源管理单元的输出端电连接；所述第一滤波子单元的第一输出端与所述控制子单元的第一输入端电连接；

所述控制子单元的第二输入端与所述电源管理单元的输出端电连接；所述控制子单元的第三输入端，作为所述脚踏开关隔离单元的信号输入端与所述脚踏开关电连接；

所述控制子单元的第一输出端与所述电光转换单元的输入端电连接；所述电光转换单元的输出端与所述控制电路通信连接。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述脉冲发生电路还包括：脉冲输出控制单元；

所述脉冲输出控制单元的输入端与所述脉冲发生单元电连接，输出端用于与目标负载电连接，控制端用于与所述控制电路电连接；

所述脉冲输出控制单元用于根据所述控制电路的控制信号，将所述脉冲发生单元输出的脉冲输出至所述目标负载上。

10.根据权利要求8所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述控制电路包括；第一光电转换单元和信号处理单元；

所述第一光电转换单元的输入端与所述脚踏开关隔离单元中的所述电光转换单元的输出端通信连接；

所述信号处理单元用于：根据所述第一光电转换单元传输的信号生成用于控制所述脉冲发生电路中的脉冲输出控制单元的控制信号。

11.根据权利要求2-8中任一项所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述控制电路包括第一控制端和第二控制端；

所述第一控制端和所述第二控制端均与所述脉冲发生单元电连接；

所述控制电路用于通过所述第一控制端和所述第二控制端控制所述脉冲发生单元发出双极性脉冲或单极性脉冲。

12.根据权利要求2-8中任一项所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述脉冲发生单元为至少一级，每一级所述脉冲发生单元包括第一端、第二端、第三端和第四端；

第一级所述脉冲发生单元的第一端、第二端与所述电荷存储单元的两端电连接；任意相邻两级所述脉冲发生单元中，后一级所述脉冲发生单元的第一端、第二端与前一级所述脉冲发生单元的第三端、第四端电连接；

所述第一级所述脉冲发生单元的第二端作为所述脉冲发生电路的负脉冲输出端，最后一级所述脉冲发生单元的第四端作为所述脉冲发生电路的正脉冲输出端。

13.根据权利要求12所述的脉冲发生设备，其特征在于，每一级所述脉冲发生单元还包括：第一开关子单元、第二开关子单元和电荷存储子单元；

所述第一开关子单元的第一端与所述电荷存储子单元的第一端电连接并作为所述脉冲发生单元的第一端，第二端与所述电荷存储子单元的第二端电连接并作为所述脉冲发生单元的第四端；

所述第二开关子单元的第一端与所述电荷存储单元的第三端电连接并作为所述脉冲发生单元的第三端，第二端作为所述脉冲发生单元的第二端，第三端与所述第一开关子单元的第三端电连接。

14.根据权利要求2-8中任一项所述的脉冲发生设备，其特征在于，所述脉冲发生电路还包括：放电控制单元；

所述放电控制单元，其输入端与所述电荷存储单元电连接，控制端被设置为与所述控制电路电连接，用于在所述控制电路的控制下导通使所述电荷存储单元放电。

15.一种脉冲发生设备的控制方法，应用于如权利要求1-14中任一项所述的脉冲发生设备，其特征在于，包括：

控制电路控制脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路输出双极性脉冲或单极性脉冲。

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