CN113729917B - 一种冷冻消融温度控制方法、装置及冷冻手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷冻消融温度控制方法、装置及冷冻手术系统。所述方法包括：获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值；维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。应用本发明的方法，可以实现冷冻外科手术中，在执行低温或复温操作时，微调消融针输出的温度，从而可以提高治疗效果。

Description

一种冷冻消融温度控制方法、装置及冷冻手术系统
技术领域
本发明属于冷冻消融技术领域，具体涉及一种冷冻消融温度控制方法、装置及冷冻手术系统。
背景技术
经过多年的发展，越来越多的组织消融技术在临床上使用。其中，冷冻消融是其中一种具有代表意义的技术，其通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成细胞的不可逆损伤甚至坏死。
冷冻消融在肿瘤治疗上已经广泛的应用，利用冷冻杀死肿瘤细胞，达到消融治疗组织的目的。冷冻消融对细胞的杀伤机制是：细胞脱水和皱缩；细胞内冰晶形成的机械损伤；细胞电解质毒性浓缩和pH值改变；血流淤积和微血栓形成；以及免疫效应等。冷冻消融不仅手术创伤小，而且具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高等优点。
现有的冷冻外科手术系统，使用冷/热工质对消融针进行冷却或复温，在低温冷却或复温过程中，往往无法按照某温度区间的温度值进行调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何在低温或复温过程中微调消融针输出的温度以及在低温过程中减少冷工质浪费的问题。针对上述至少一个技术问题，本发明提供了一种冷冻消融温度控制方法、装置及冷冻手术系统。
第一方面，本发明提供了一种冷冻消融温度控制方法，所述方法包括：
获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；
根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值；
维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
根据本发明实施例，优选地，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
确定当前状态为低温操作状态。
根据本发明实施例，优选地，根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，包括：
控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0%，冷工质输出比例阀门开度增加为100%；
判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
如果所述实时温度值不等于所述目标温度值，则调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
根据本发明实施例，优选地，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
确定当前状态为复温操作状态。
根据本发明实施例，优选地，根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，包括：
控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100%，冷工质输出比例阀门开度减小为0%；
判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
如果不是目标温度值，则调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
根据本发明实施例，优选地，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
启动冷冻手术系统；
确定是否执行低温操作；
如果执行低温操作，则检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常；
当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀；
当所述相分离阀反馈测温回路存在异常时，打开所述相分离阀。
根据本发明实施例，优选地，所当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开相分离阀，包括：
当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；
当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；
当所述消融针的温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
根据本发明实施例，优选地，启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：
开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；
判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；
当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
根据本发明实施例，优选地，启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：
开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；
判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；
当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；
当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；
当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
第二方面，本发明提供了一种冷冻消融温度控制装置，所述装置包括：
获取温度模块，用于获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；
调节模块，用于根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值；
保持模块，用于维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
根据本发明实施例，优选地，所述装置包括：
确定低温操作模块，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为低温操作状态。
根据本发明实施例，优选地，所述调节模块包括：
第一控制子模块，用于控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0%，冷工质输出比例阀门开度增加为100%；
第一判断模块，用于判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
第一调节模块，用于当所述实时温度值不是目标温度值时，则调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
根据本发明实施例，优选地，所述装置包括：
确定高温操作模块，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为复温操作状态。
根据本发明实施例，优选地，所述调节模块还包括：
第二控制子模块，控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100%，冷工质输出比例阀门开度减小为0%；
第二判断模块，用于判断所述实时温度是否为所述目标温度；
第二调节模块，用于如果不是目标温度，则调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
根据本发明实施例，优选地，所述装置还包括：
启动模块，用于启动冷冻手术系统；
状态判断模块，用于确定是否执行低温操作；
检测模块，用于当执行低温操作时，检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常；
调节相分离阀模块，用于当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀；当所述相分离阀反馈测温回路存在异常时，打开所述相分离阀。
根据本发明实施例，优选地，所述调节相分离阀模块具体用于：
当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；
当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；
当所述消融针的温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
根据本发明实施例，优选地，所述装置还包括：
第一调节冷罐压力模块，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
根据本发明实施例，优选地，所述装置还包括：
第二调节冷罐压力模块，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；及当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；及当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
第三方面，所述系统包括如上所述的装置，用于实现如上所述的方法。
根据本发明实施例，优选地，所述系统还包括处理器，其中所述处理器包括微控制单元和现场可编程门阵列。
第四方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：首先获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；如果实时温度值未达到目标温度值，则根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，然后维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。应用本发明的方法，可以实现冷冻外科手术中，在执行低温或复温操作时，可以根据实际使用需求调节消融针输出的温度，从而可以提高治疗效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了本发明实施例一的冷冻消融温度控制方法流程图；
图2示出了本发明实施例二的低温操作状态下冷冻消融温度控制方法流程图；
图3示出了本发明实施例三的复温操作状态冷冻消融温度控制方法流程图；
图4示出了本发明实施例四的调节相分离阀方法流程图；
图5示出了本发明实施例五的冷冻消融温度控制装置示意图；
图6示出了本发明实施例六的冷冻消融温度控制装置的调节模块示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例一
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷冻消融温度控制方法。图1示出了冷冻消融温度控制方法的流程图，参照图1，本实施例的冷冻消融温度控制方法，包括以下步骤：
S101，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值。
S102，根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
S103，维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
本发明实施例可以应用冷冻外科手述系统中，可以实现对消融针进行温度微调。一般地可以根据实际手术需要，在消融针周围组织内插入若干测温针，例如，可以在消融针附近设置四个测温针，对组织的不同区域进行测温，例如在靶组织周围的大动脉附近或其他需要保护的组织边界位置插入测温针，可以关注被测组织温度，防止冻伤或冻坏被保护组织（消融针针尖自带测温热电偶，可以完成消融针针尖测温功能）。
用户可以根据其治疗方案设定目标温度值，例如，当前的实时温度值为-110℃，预设目标温度值为-120℃。
由于实时温度值与目标温度值不同，因此可以调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，来调节消融针的温度。一般来说，在冷冻外科手术系统中，需要具备冷工质和热工质，因为手术过程不但涉及冷却操作，还涉及复温操作。例如，在冷却操作过程中，可以将热工质输出比例阀的开度调节为0%，然后调节冷工质输出比例阀来调节温度。在复温时，可以将冷工质输出比例阀的开度调节为0%，然后调节热工质输出比例阀来调节温度。
具体地可以根据实时温度值与预设目标温度值的差值确定需要调节的开度。如果差值较小，则需要调节的开度也较小，如果差值较大，则需要调节的开度也较大。
如果当前实时温度值达到了预设目标温度值，则此时维持冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
一般来说，冷冻外科手术需要的温度在-196℃至80℃之间，本发明实施例的冷冻外科手术采用冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，通过调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，可以根据需要调节输出的冷工质和热工质的量，使消融针的温度可能调节为-196℃至80℃之间的任意温度，从而可以使冷冻外科手术具有更广泛的应用场景。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：首先获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；如果实时温度值未达到目标温度值，则根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，然后维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。应用本发明的方法，可以实现冷冻外科手术中，在执行低温或复温操作时，微调消融针输出的温度，从而可以提高治疗效果。
实施例二
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例一的基础上，更详细地介绍了一种冷冻消融温度控制方法。图2示出了冷冻消融温度控制方法的流程图。参见图2，本实施例的冷冻消融温度控制方法包括：
S201，确定当前状态为低温操作状态。
S202，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值。
本发明实施例在实施时，由于冷工质可能由液态变为气态，例如冷工质为液氮，在与消融针进行热交换时会由液氮变为气态的氮气，这时消融针的温度可能会发生变化，因此需要随时获取消融针的实时温度，以判断消融针的实时温度值与预设的目标温度值是否相等。
S203，控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0%，冷工质输出比例阀门开度增加为100%。
本实施例仅作为一种示例，在实际实施时，步骤S202与步骤S203顺序不应进行限定，也就是说，在确定当前为低温操作状态后，就可以调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0%，冷工质输出比例阀门开度增加为100%，然后再确定目标温度值。
S204，判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值，如果是，则返回执行步骤S202，否则执行步骤S205。
S205，调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
可以根据现有技术中的算法确定所述热工质输出比例阀的需要调节的开度。在不同的温度区间内，根据目标温度与最低温度的差值，然后加上常数进行调整，得到热工质输出比例阀的开度。
例如，当目标温度介于-146℃至-196℃之间时，常数为5，则应当调节热工质输出比例阀的开度如下：
Figure 177314DEST_PATH_IMAGE001
。
当目标温度介于-96℃至-146℃之间时，常数为8，则应当调节热工质输出比例阀的开度如下：
Figure 265356DEST_PATH_IMAGE002
。
当目标温度介于-46℃至-96℃之间时，常数为15，则应当调节热工质输出比例阀的开度如下：
Figure 751963DEST_PATH_IMAGE003
。
当目标温度介于0℃至-46℃之间时，常数为23，则应当调节热工质输出比例阀的开度如下：
Figure 154126DEST_PATH_IMAGE004
。
S206，维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
在低温操作时，首先将冷工质输出比例阀开度增大至100%，热工质输出比例阀的开度减小为0%，使温度保持在最低温度下，然后开始根据目标温度与最低温度的差值，调节热工质输出比例阀，使温度慢慢连续升高，实现低温操作时的温度微调。
应用本发明的方法，可以实现低温操作时，对冷冻外手手术中，在执行低温或复温操作时，微调消融针输出的温度，从而可以提高治疗效果。在临床应用上，在-4℃温度下冷冻4分钟，然后恢复室温，可以有效杀死皮肤黑色素肿瘤；在-40℃温度下冷冻3分钟，然后迅速复温，可以有效杀死口腔上颚肿瘤；在-70℃温度下冷冻7分钟，然后迅速复温，可以有效杀死支气管腺体肿瘤。
实施例三
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例一的基础上，更详细地介绍了一种冷冻消融温度控制方法。图3示出了冷冻消融温度控制方法的流程图，参见图3，本实施例的冷冻消融温度控制方法，包括：
S301，确定当前状态为复温操作状态。
S302，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值。
S303，控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100%，冷工质输出比例阀门开度减小为0%。
S304，判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值，如果是，则返回热行步骤S302；否则，执特步骤S305。
S305，调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
可以根据现有技术中的算法确定所述热工质输出比例阀的需要调节的开度。在不同的温度区间内，根据目标温度与最低温度的差值，然后加上常数进行调整，得到热工质输出比例阀的开度。
例如，当目标温度介于0℃至20℃之间时，常数为13，则应当调节冷工质输出比例阀的开度如下：
Figure 88584DEST_PATH_IMAGE005
。
当目标温度介于20℃至40℃之间时，常数为8，则应当调节冷工质输出比例阀的开度如下：
Figure 550789DEST_PATH_IMAGE006
。
当目标温度介于40℃至60℃之间时，常数为5，则应当调节冷工质输出比例阀的开度如下：
Figure 773960DEST_PATH_IMAGE007
。
当目标温度介于60℃至80℃之间时，常数为0，则应当调节冷工质输出比例阀的开度如下：
Figure 963502DEST_PATH_IMAGE008
。
S306，维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
在复温操作时，首先将热工质输出比例阀开度增大至100%，冷工质输出比例阀的开度减小为0%，使温度保持在最高温度下，然后开始根据目标温度与最低温度的差值，调节冷工质输出比例阀，使温度慢慢连续降低，实现复温操作时的温度微调。
应用本发明实施例的方法，可以实现冷冻外科手术中，在复温操作时，微调消融针输出的温度，从而可以提高治疗效果。
实施例四
通常在低温操作过程中为了维持消融针始终处于冷却状态，需要不停的向消融针输送冷工质。这里以冷工质是液氮为例进行说明。液氮经过与消融针热交换后，会部分或全部转变成气态的氮气。如果氮气始终存在将使消融针温度升高，这时需要更多的液氮来降低消融针的温度，对液氮消耗将会将大。为了解决现在技术中的技术问题，本发明实施例更详细地介绍了冷冻手术过程中调节相分离阀，以排除氮气，减少对液氮的消耗的方法。图4示出了调节相分离阀方法的流程图。参见图4，本实施例的调节相分离阀方法包括：
S401，启动冷冻手术系统。
本发明实施例采用单一通道冷冻手术系统。单通道系统相较于现有的多通道消融系统，其设备复杂度降低，体积更小巧，操作更加灵活。
S402，确定执行低温操作。
值得注意的是，本发明实施例仅适用于低温下的操作。
S403，检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常，如果是，则执行步骤S405；否则，执行步骤S404。若相分离阀反馈温度存在异常，如相分离阀测温回路断路或测温热电偶损坏，无法准确测量相分离阀处的实时温度，因此不能通过该温度表征液氮流经相分离阀状态，为了不影响手术治疗效果，需要一直打开相分离阀。
S404，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀。
其中，步骤S404包括：A，当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；B，当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；C，当所述消融针的温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
当相分离阀反馈测温回路不存在异常时，可以获得反馈温度。反馈温度不同需要执行不同的操作。
如果反馈温度大于-120时，则打开相分离阀，放掉氮气，使消融针降温。
当反馈温度小于等于-120℃且消融针温度小于等于-150℃时，此时消融针针尖温度较低，同时相分离反馈温度较低，说明此时管路中几乎全部为液氮，因此在延长预设时间，例如延时3秒，在这3秒内持续测得反馈温度，并且反馈温度始终小于-120℃，此时关闭相分离阀，以便节省液氮；在关闭相分离阀后，管路中有温度高于-196℃的气体存在，因此反馈温度以及消融针温度会逐渐升高，在消融针温度大于-150℃时需要维持所述相分离阀状态，以保证温度迅速降低。
在其他情况下不进行任何操作。
S405，打开所述相分离阀。
当相分离阀反馈测温回路存在异常时，由于无法测得反馈温度，因此使相分离阀保持打开状态，使冷罐中的冷工质持续对消融针进行降温。
实施例四区别于现有技术中的相分离阀一直保持开的状态，由于要使消融针保持冷却状态，因为对液氮的消耗大，针尖压力高。实施例四是在手术过程中，通过相间隔地打开或关闭相分离阀，使液氮中的氮气排放掉，从而降低消融针的温度，节省液氮。
实施例四与实施例一并非具有先后顺序，在手过程中，可以并行进行，即调温与打开或关闭相分离阀的操作可以同时进行。
在其中一个实施例中，步骤S401启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：D，开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；E，判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；F，当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
一般情况下，冷罐内压力的工作压力为930kPa至990kPa。当冷罐工作时其内部压力不断变化。本发明实施例可以实时检测冷罐内压力。例如，第一预设压力值范围大于990kPa。当冷罐内压力大于990kPa时，关闭冷罐增压阀，不继续增加冷罐内压力。当冷罐内压力介于930kPa至990kPa之间时，维持当前动作状态，使冷罐内压力维持当前压力。当冷罐内压力低于930kPa，打开增压阀，使冷罐内压力增加。此实施例的目标是使冷罐内的压力保持在930kPa和990kPa之间。
在其中一个实施例中，步骤S401启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：G，开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；E，判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；H，当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；I，当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；J，当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
一般情况下，冷罐内压力的工作压力为930kPa至990kPa。例如，第二预设压力值范围为990kPa和1050kPa之间，当冷罐内压力值大于1050kPa时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；当冷罐内压力值介于990kPa和1050kPa之间时，打开调控阀同时关闭放气阀；当冷罐内压力值小于990kPa时，关闭调控阀和放气阀。该实施例可以实现防止增压阀控制失效一直持续增压或者增压过猛导致压力超过工作压力。
应用本发明的方法，可以实现冷冻外科手术中，根据当前温度，随时排除液氮中的氮气，使消融针快速降温。
实施例五
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种冷冻消融温度控制装置。图5示出了冷冻消融温度控制装置50的结构框图，参见图5，本实施例的冷冻消融温度控制装置50包括：
获取温度模块501，用于获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；
调节模块502，用于根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值；
保持模块503，用于维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
本实施例的冷冻消融温度控制装置与实施例一的冷冻外科手术系统相对应，采用相应的模块实现对温度的微调，以实现实施例一的技术效果，在此不再赘述。
实施例六
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例五的基础上，还提供了一种冷冻消融温度控制装置。继续参见图5，本实施例的冷冻消融温度控制装置50还包括：
确定低温操作模块504，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为低温操作状态。
如图6所示，其中，所述调节模块502包括：
第一控制子模块5021，用于控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0%，冷工质输出比例阀门开度增加为100%；
第一判断模块5022，用于判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
第一调节模块5023，用于当所述实时温度值不是目标温度值时，则调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
进一步地，所述装置还包括：
确定高温操作模块505，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为复温操作状态。
相应地，所述调节模块502还包括：
第二控制子模块5024，控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100%，冷工质输出比例阀门开度减小为0%；
第二判断模块5025，用于判断所述实时温度是否为所述目标温度；
第二调节模块5026，用于如果不是目标温度，则调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
进一步地，所述装置还包括：
启动模块506，用于启动冷冻手术系统；
状态判断模块507，用于确定是否执行低温操作；
检测模块508，用于当执行低温操作时，检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常；
调节相分离阀模块509，用于当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀；当所述相分离阀反馈测温回路存在异常时，打开所述相分离阀。
具体地，所述调节相分离阀模块509具体用于：
当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；
当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；
当所述消融针温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
进一步地，所述装置还包括：
第一调节冷罐压力模块510，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
进一步地，所述装置还包括：
第二调节冷罐压力模块511，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；及当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；及当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
本实施例可以实现在冷却和复温过程中，微调消融针输出的温度，同时还可以回收热工质，以避免资源的浪费。
实施例七
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷冻手术系统。
所述系统包括如实施例五或六所述的装置，用于实现如实施例一至实施例四任一所述的方法。
所述系统还包括处理器，其中，所述处理器包括微控制单元（(MicrocontrollerUnit，MCU）和现场可编程门阵列（Field－ProgrammableGate Array，PFGA）。
本发明实施例将MCU结合FPGA作为处理器，可以实现对系统更好的控制。
所述系统还包括冷冻手述系统通用的一些结构，例如加密模块、报警模块、人机交互模块等，在此不再赘述。
实施例八
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储介质。本发明实施例提供的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一至实施例四所述方法的步骤。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (21)

1.一种冷冻消融温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；
根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，其中：
当目标温度介于-146℃至-196℃之间时，常数为5，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000011
当目标温度介于-96℃至-146℃之间时，常数为8，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000012
当目标温度介于-46℃至-96℃之间时，常数为15，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000013
当目标温度介于0℃至-46℃之间时，常数为23，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000014
其中，调节热工质输出比例阀的开度时，当前状态为低温操作状态；
当目标温度介于60℃至80℃之间时，常数为0，则调节冷工质输出比例阀的开度公式为：冷工质输出比例阀的开度＝(目标温度-80)×100％；
维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
确定当前状态为低温操作状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，包括：
控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0％，冷工质输出比例阀门开度增加为100％；
判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
如果所述实时温度值不等于所述目标温度值，则调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
确定当前状态为复温操作状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值，包括：
控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100％，冷工质输出比例阀门开度减小为0％；
判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
如果不是目标温度值，则调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，所述方法包括：
启动冷冻手术系统；
确定是否执行低温操作；
如果执行低温操作，则检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常；
当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀；
当所述相分离阀反馈测温回路存在异常时，打开所述相分离阀。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开相分离阀，包括：
当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；
当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；
当所述消融针的温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：
开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；
判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；
当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，启动冷冻手术系统之后，所述方法还包括：
开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；
判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；
当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；
当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；
当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
10.一种冷冻消融温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取温度模块，用于获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值；
调节模块，用于根据所述实时温度值及所述目标温度值的差值，调节冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度值达到所述目标温度值；
保持模块，用于维持所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀的开度不变；
当目标温度介于-146℃至-196℃之间时，常数为5，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000031
当目标温度介于-96℃至-146℃之间时，常数为8，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000032
当目标温度介于-46℃至-96℃之间时，常数为15，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000041
当目标温度介于0℃至-46℃之间时，常数为23，则调节热工质输出比例阀的开度公式为：
Figure FDF0000016527130000042
其中，调节热工质输出比例阀的开度时，当前状态为低温操作状态。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
确定低温操作模块，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为低温操作状态。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述调节模块包括：
第一控制子模块，用于控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度减小为0％，冷工质输出比例阀门开度增加为100％；
第一判断模块，用于判断所述实时温度值是否等于所述目标温度值；
第一调节模块，用于当所述实时温度值不是目标温度值时，则调节所述热工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
确定高温操作模块，用于在获取消融针的实时温度值及预设的目标温度值之前，确定当前状态为复温操作状态。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述调节模块还包括：
第二控制子模块，控制调节所述冷工质输出比例阀和热工质输出比例阀，使所述热工质输出比例阀的开度增加为100％，冷工质输出比例阀门开度减小为0％；
第二判断模块，用于判断所述实时温度是否为所述目标温度；
第二调节模块，用于如果不是目标温度，则调节所述冷工质输出比例阀的开度，使所述实时温度达到所述目标温度。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
启动模块，用于启动冷冻手术系统；
状态判断模块，用于确定是否执行低温操作；
检测模块，用于当执行低温操作时，检测相分离阀反馈测温回路是否存在异常；
调节相分离阀模块，用于当所述相分离阀反馈测温回路不存在异常时，根据反馈温度，关闭或打开所述相分离阀；当所述相分离阀反馈测温回路存在异常时，打开所述相分离阀。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述调节相分离阀模块具体用于：
当所述反馈温度大于-120℃，则打开所述相分离阀；
当所述反馈温度小于等于-120℃且所述消融针的温度小于等于-150℃时，关闭所述相分离阀；
当所述消融针的温度大于-150℃，则维持所述相分离阀的状态不变。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一调节冷罐压力模块，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第一预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值在所述第一预设压力值范围内时，关闭所述增压阀，否则打开所述增压阀。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二调节冷罐压力模块，用于开启用于盛装冷工质的冷罐的增压阀，使冷罐内压力增大；及判断所述冷罐内压力值是否在第二预设压力值范围内；及当所述冷罐内压力值大于所述第二预设压力值范围的最大值时，打开所述冷罐的调控阀和放气阀；及当所述冷罐内压力值在所述第二预设压力值范围内时，打开调控阀同时关闭放气阀；及当所述冷罐内压力值小于所述第二预设压力值范围的最小值时，关闭调控阀和放气阀。
19.一种冷冻手术系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求10至18任一项所述的装置，用于实现如权利要求1至9任一项所述的方法。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述系统还包括处理器，其中所述处理器包括微控制单元和现场可编程门阵列。
21.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
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