CN113855218A - 一种电阻测评肿瘤细胞消融系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,通过电流检测模块,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;负载检测模块,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;高速模数转换器,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块;所述控制模块,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;输出模块,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;可以精确控制电阻,以辅助肿瘤细胞的消融。
Description
技术领域
本申请实施例涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种电阻测评肿瘤细胞消融系统。
背景技术
纳秒脉冲电场以其独特的“细胞内电处理”效应在生物医学领域得到越来越多的关注。所谓“细胞内电处理”效应,是指在外加纳秒脉冲的作用下,细胞出现一种与微秒脉冲电穿孔现象截然不同的生物学效应,即细胞膜表面不会出现明显的电穿孔现象,但细胞内部如细胞核、线粒体等部位出现一系列功能性改变,产生大量微核,同时诱导细胞发生程序性死亡,也称之为“凋亡”。由于肿瘤细胞和正常细胞具有不同的电阻值,因此,在肿瘤疾病的临床治疗上,利用不同强度的纳秒脉冲电场来击穿肿瘤细胞,能够在不损害正常细胞的同时杀死肿瘤细胞,具有很好的治疗效果。
因此肿瘤消融设备应运而生,但是现有的肿瘤消融设备,并未注意到肿瘤细胞可能会随着治疗的进行而改变尺寸,导致设置的击穿电流不够或过大,而伤害到正常细胞。
如何精确的控制电阻大小,来控制肿瘤细胞的消融,是亟待解决的问题。
发明内容
为此,本申请实施例提供一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,可以精确控制电阻,以辅助肿瘤细胞的消融。
为了实现上述目的,本申请实施例提供如下技术方案:
一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,所述系统包括:
电流检测模块,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;
负载检测模块,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;
高速模数转换器,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块;
所述控制模块,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;
输出模块,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;
供电模块,用于对所有模块进行供电;
通信模块,用于所有模块之间的通信。
可选地,所述控制芯片采用单片机,所述通信模块用于单片机与上位机进行通信。
可选地,所述控制芯片采用485传输接口。
可选地,所述控制模块由控制芯片、第一运算放大器、第二运算放大器和可调电阻组成,所述控制芯片连接至第一运算放大器的同向输入端,所述第一运算放大器的输出端连接至第二运算放大器的反向输入端,所述可调电阻连接电源与第二运算放大器的同向输入端,由第二运算放大器的输出端输出控制信号。
可选地,所述系统还包括:交互模块,与控制模块联调,反馈到上位机上显示;
所述交互模块,包括数据屏和操作屏,所述数据屏用于显示肿瘤细胞消融手术实时数据,所述操作屏用于显示手术操刀部位的实时画面,且操作屏设置有手势控制模块。
可选地,所述电流检测模块检测待测物电流值的单位精确到安培。
可选地,所述负载检测模块检测待测物负载的阻值的单位精度到4位数欧姆。
综上所述,本申请实施例提供了一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,通过电流检测模块,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;负载检测模块,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;高速模数转换器,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块;所述控制模块,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;输出模块,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;可以精确控制电阻,以辅助肿瘤细胞的消融。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本申请实施例提供的一种电阻测评肿瘤细胞消融系统框图;
图2为本申请实施例提供的电流采集和放大电路图;
图3为本申请实施例提供的供电模块电路图;
图4为本申请实施例提供的通信模块电路图;
图5为本申请实施例提供的控制芯片示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,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。
图1示出了本申请实施例提供的一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,所述系统包括:
电流检测模块101,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;
负载检测模块102,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;
高速模数转换器103,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块104;
所述控制模块104,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;
输出模块105,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;
供电模块106,用于对所有模块进行供电;图3为本申请实施例提供的一种供电模块电路图。
通信模块107,用于所有模块之间的通信。图4为本申请实施例提供的通信模块电路图。
在一种可能的实施方式中,所述控制芯片108采用单片机,所述通信模块用于单片机与上位机进行通信。图5为本申请实施例提供的控制芯片示意图。
在一种可能的实施方式中,所述控制芯片108采用485传输接口。
在一种可能的实施方式中,所述控制模块104由控制芯片108、第一运算放大器、第二运算放大器和可调电阻组成,所述控制芯片108连接至第一运算放大器的同向输入端,所述第一运算放大器的输出端连接至第二运算放大器的反向输入端,所述可调电阻连接电源与第二运算放大器的同向输入端,由第二运算放大器的输出端输出控制信号。
在一种可能的实施方式中,所述系统还包括:交互模块,与控制模块联调,反馈到上位机上显示;所述交互模块,包括数据屏和操作屏,所述数据屏用于显示肿瘤细胞消融手术实时数据,所述操作屏用于显示手术操刀部位的实时画面,且操作屏设置有手势控制模块。
在一种可能的实施方式中,所述电流检测模块101检测待测物电流值的单位精确到安培。
在一种可能的实施方式中,所述负载检测模块102检测待测物负载的阻值的单位精度到4位数欧姆。
在一种可能的实施方式中,图2为本申请实施例提供的电流采集和放大电路图。
在本申请实施例提供的电阻测评肿瘤细胞消融系统中,电流测量具体需求如下:
1、设计测量3000V放电脉冲相对应的电流值和负载阻值。
2、检测待测物电流值,精确到安培(A)。
3、检测待测物负载的阻值,精度到4位数,0000欧姆(Ω)。
4、用高速AD采集脉冲电压的电流值。
5、反馈测量的电流值到主控板,并上传到软件。
6、主控板重新设计,增加同步控制脉冲和485传输接口。
7、程序主体框架重新构建。
8、测量3A,30A-48A电流值对应的阻值,附电流电阻对应表(负载加测量)。
9、与主控板联调,反馈到上位机软件上显示。
10、通过上位机软件输出电阻列表,EXCEL格式。
综上所述,本申请实施例提供了一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,通过电流检测模块,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;负载检测模块,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;高速模数转换器,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块;所述控制模块,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;输出模块,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;可以精确控制电阻,以辅助肿瘤细胞的消融。
本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
以上所述的具体实施例,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电阻测评肿瘤细胞消融系统,其特征在于,所述系统包括:
电流检测模块,用于感应电流磁场,转换为电压信号并经过滤波后计算得到实时的待测物电流值;
负载检测模块,用于根据待测物电流值计算得到待测物负载阻值;
高速模数转换器,用于采集脉冲放电电路产生的放电脉冲的电流值,将采集到的放电脉冲电流放大并传输至主控板,再上传至控制模块;
所述控制模块,用于对肿瘤细胞消融手术实时数据进行采集和处理,生成控制指令,控制脉冲放电电路产生的放电脉冲;所述放电脉冲通过探针释放作用于肿瘤细胞;
输出模块,用于负载检测模块基于电流检测模块输出不同电流下的测量的电阻列表;
供电模块,用于对所有模块进行供电;
通信模块,用于所有模块之间的通信。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制芯片采用单片机,所述通信模块用于单片机与上位机进行通信。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制芯片采用485传输接口。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制模块由控制芯片、第一运算放大器、第二运算放大器和可调电阻组成,所述控制芯片连接至第一运算放大器的同向输入端,所述第一运算放大器的输出端连接至第二运算放大器的反向输入端,所述可调电阻连接电源与第二运算放大器的同向输入端,由第二运算放大器的输出端输出控制信号。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:交互模块,与控制模块联调,反馈到上位机上显示;
所述交互模块,包括数据屏和操作屏,所述数据屏用于显示肿瘤细胞消融手术实时数据,所述操作屏用于显示手术操刀部位的实时画面,且操作屏设置有手势控制模块。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电流检测模块检测待测物电流值的单位精确到安培。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述负载检测模块检测待测物负载的阻值的单位精度到4位数欧姆。
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