CN114259296A - 一种脉冲电场发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种脉冲电场发生器，包括：一组输出通道，每个输出通道分别与消融装置的一组电极中的一个电极连接或断开；脉冲生成模块，用于生成脉冲序列，且与一组输出通道相连接；开关模块，用于控制输出通道与电极之间连接或断开；主控模块，用于在使用期间控制脉冲生成模块生成脉冲序列，以及控制开关模块控制输出通道与电极连接，从而使脉冲序列传输至电极。本发明的脉冲电场发生器的脉冲生成模块在主控模块的控制下生成脉冲序列，且主控模块还通过开关模块控制脉冲的一组输出通道与一组电极之间的通断，能够准确地将生成的脉冲递送至需要消融的组织。

Description

一种脉冲电场发生器

技术领域

本发明涉及消融技术领域，尤其涉及一种脉冲电场发生器。

背景技术

房颤是最常见的心律失常，导管消融是房颤患者恢复和维持心律的有效手段。目前普遍应用的消融能量以射频能量为主，冷冻能量为辅，这两种消融方式各有其优越性，同时也有相应的局限性，例如消融能量(冷或热)对消融区域组织的破坏缺乏选择性，且依赖于导管的贴靠力，并可能对相邻的食管、冠状动脉或膈神经等造成损伤，从而影响治疗效果。脉冲消融是一种以高压电场为能量的新型消融方式，是一项非热消融技术，具有组织选择性，通过设计适当的脉冲电场，采用短时释放多个高压脉冲来进行消融能量，这可以有效的诱导心肌细胞发生不可逆电穿孔，使心肌细胞碎裂死亡，从而达到治疗的目的，因此迫切需要一种脉冲电场发生器来产生用于组织消融的高压脉冲并准确地递送到需要消融的组织。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种脉冲电场发生器，包括：

一组输出通道，每个输出通道分别与消融装置的一组电极中的一个电极连接或断开；

脉冲生成模块，用于生成脉冲序列，且与所述一组输出通道相连接；

开关模块，用于控制所述输出通道与电极之间连接或断开；

主控模块，用于在使用期间控制所述脉冲生成模块生成脉冲序列，以及控制所述开关模块控制所述输出通道与所述电极连接，从而使脉冲序列传输至所述电极。

本发明的脉冲电场发生器的脉冲生成模块在主控模块的控制下生成脉冲序列，且主控模块还通过开关模块控制脉冲的一组输出通道与一组电极之间的通断，能够准确地将生成的脉冲递送至需要消融的组织。

在一些实施方式中，还包括一组测量通道，每个测量通道分别与消融装置的一组电极中的一个电极连接或断开，通过所述开关模块控制电极与输出通道或测量通道连接。

由此，通过开关模块控制电极与测量通道或输出通道连接，实现释放脉冲或采集电信号的功能切换。

在一些实施方式中，在使用期间当所述测量通道与所述电极连接时，所述电极能够采集电极处的电信号通过测量通道传输至主控模块。

由此，能够通过消融装置的电极采集组织的电信号，在同一装置内实现脉冲电场释放和采集电信号的功能。

在一些实施方式中，所述主控模块根据接收到的电信号计算脉冲序列的参数并传输至所述脉冲生成模块使其根据参数生成对应的脉冲序列。

由此，能够根据采集的组织的电信号再计算脉冲序列的参数，并根据该参数生成脉冲序列递送到组织，能够使生成定制化的，更符合消融组织特性的脉冲电场能量。

在一些实施方式中，所述脉冲生成模块包括高压单元、储能单元、脉冲幅度控制单元和脉冲宽度控制单元；

所述高压单元与所述储能单元相连接，用于产生高压电势为所述储能单元充电；

所述脉冲幅度控制单元用于控制所述储能单元输出的脉冲的脉冲幅度；

所述脉冲宽度控制单元用于控制所述高压单元输出至储能单元的脉冲的脉冲宽度。

由此，能够生成脉冲幅度可调、脉冲宽度可调的脉冲序列以适用不同部分、不同病情的脉冲消融需要。

在一些实施方式中，所述脉冲生成模块还包括幅度测量单元，用于测量输出的脉冲的脉冲幅度值并传输至主控模块，所述主控模块将接收到的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值进行比较；

当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果在误差允许的范围内，所述主控模块根据比较结果控制所述脉冲幅度控制单元调整下一时刻输出的脉冲的脉冲幅度值；

当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果超出误差允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

由此，通过幅度测量单元对生成的脉冲进行脉冲幅度测量，并通过主控模块判断生成的脉冲的脉冲幅度值是否符合预设值，并形成反馈控制，即根据测量的结果控制下一时刻输出的脉冲的脉冲幅度值，或者停止输出脉冲，使脉冲电场发生器在使用时更安全，并且根据反馈调整脉冲幅度值，使输出的脉冲更加符合设定的参数，保证消融效果。

在一些实施方式中，所述脉冲生成模块还包括脉宽测量单元，用于测量输出的脉冲的脉冲宽度值并传输至主控模块，所述主控模块将接收到脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值进行比较；

当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果在误差允许的范围内，所述主控模块根据比较结果控制所述脉冲宽度控制单元调整下一时刻输出的脉冲的脉冲宽度值；

当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果超出误差允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

由此，通过脉宽测量单元对生成的脉冲进行脉冲宽度测量，并通过主控模块判断生成的脉冲的脉冲宽度值是否符合预设值，并形成反馈控制，即根据测量的结果控制下一时刻输出的脉冲的脉冲宽度值，或者停止输出脉冲，使脉冲电场发生器在使用时更安全，并且根据反馈调整脉冲宽度值，使输出的脉冲更加符合设定的参数，保证消融效果。

在一些实施方式中，所述脉冲生成模块还包括电流测量单元，测量输出的脉冲的电流值并传输至主控模块；

所述主控模块将接收到电流值与预设的电流值进行比较；

当所述输出的电流值与预设的电流值的比较结果超出允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

由此，通过电流测量单元对生成的脉冲进行电流测量，并通过主控模块判断生成的脉冲的电流值是否符合预设值，在电流值超出预设值时立刻通过开关模块断开输出通道与电极之间的连接，保证安全性。

在一些实施方式中，还包括电量测量单元，与所述储能单元和主控模块相连接，用于检测所述储能单元的电量并传输至主控模块。

由此，实现储能单元的电量检测并传输至主控模块，使主控模块在储能单元满电的状态才能控制脉冲释放。

在一些实施方式中，还包括用户控制模块，所述用户控制模块与所述主控模块双向通信连接，所述用户控制模块能够获取用户指令并传输至所述主控模块，所述主控模块对接收到的用户指令进行分析得到控制指令后基于控制指令对脉冲电场发生器进行控制。

由此，使用者可以准确控制脉冲的生成和递送，更好的实现消融。

在一些实施方式中，所述用户控制模块具有用户界面，能够将来自主控模块的信息通过用户界面进行图形化界面显示。

由此，使用者可以通过用户界面实时掌控脉冲电场发生器运行的情况。

在一些实施方式中，所述开关模块包括开关驱动单元和一组电子开关，所述开关驱动单元与所述主控模块和一组电子开关相连接，基于所述主控模块的控制指令控制所述一组电子开关的开关状态；所述一组电子开关与所述一组输出通道相连接。

由此，能够单独和/或共同控制每个输出通道与电极之间的通断，准确地控制脉冲能量的递送，控制脉冲电场在消融装置电极上的分布。

附图说明

图1为本发明一些实施方式的脉冲电场发生器的结构框图；

图2为本发明一些实施方式的脉冲生成模块的结构框图；

图3为本发明一些实施方式的脉冲电场发生器生成的单相脉冲序列的波形图；

图4为本发明一些实施方式的脉冲电场发生器生成的双相脉冲序列的波形图；

图5为本发明一些实施方式的脉冲电场发生器生成的双极脉冲序列的波形图；

图6为本发明一些实施方式的脉冲电场发生器生成的非对称双极脉冲序列的波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的脉冲电场发生器。如图所示，脉冲电场发生器包括一组输出通道100、脉冲生成模块200、开关模块300、主控模块400、一组测量通道500和用户控制模块600。

一组输出通道100，与脉冲生成模块200和消融装置700的电极相连接，每个输出通道100分别与消融装置700的一组电极中的一个电极连接或断开；一个输出通道100与一个电极相连接，通过开关模块300控制两者之间的连接或断开，两者连接时，脉冲生成模块200生成的脉冲能够通过脉冲输出通道100递送至电极，通过电极形成脉冲电场对组织进行消融。

如图2所示，脉冲生成模块200，用于生成脉冲序列，且与一组输出通道100相连接；脉冲生成模块200包括高压单元210、储能单元220、脉冲幅度控制单元230、脉冲宽度控制单元240、幅度测量单元250、脉宽测量单元260、电流测量单元270和电量测量单元280。

高压单元210与储能单元220相连接，用于产生高压电势为储能单元220充电；高压单元210可以是一种双半桥电路，用于产生高压电势传输至储能单元220。

储能单元220，与输出通道100相连接，储能单元220放电输出的脉冲通过输出通道100传输至电极，储能单元220可以是一个电容器或是由多个电容器组成的电容器组。

脉冲幅度控制单元230用于控制储能单元220输出的脉冲的脉冲幅度；脉冲幅度控制单元230可以是一种斩波电路，通过斩波电路可调节储能单元220输出的脉冲的脉冲幅度。

脉冲宽度控制单元240用于控制高压单元210输出至储能单元220的脉冲的脉冲宽度；脉冲宽度控制单元240可以是电子开关组，通过电子开关组的导通和截至的时间，能够形成脉冲幅度可调、占空比可调、正负极性可调的脉冲以适用不同部分、不同病情的脉冲消融需要。

幅度测量单元250用于测量输出的脉冲的脉冲幅度值并传输至主控模块400，主控模块400将接收到的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值进行比较；当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果在误差允许的范围内，主控模块400根据比较结果控制脉冲幅度控制单元230调整下一时刻输出的脉冲的脉冲幅度值；当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果超出误差允许的范围，主控模块400控制开关模块300断开输出通道100与电极之间的连接。幅度测量单元250可以采用两个高压精密电阻对输出点的电压进行采样，并经过一系列运放后由ADC模块将信号反馈至主控模块400；通过幅度测量单元250对生成的脉冲进行脉冲幅度测量，并通过主控模块400判断生成的脉冲的脉冲幅度值是否符合预设值，并形成反馈控制，即根据测量的结果控制下一时刻输出的脉冲的脉冲幅度值，或者停止输出脉冲，使脉冲电场发生器在使用时更安全，并且根据反馈调整脉冲幅度值，使输出的脉冲更加符合设定的参数，保证消融效果。

脉宽测量单元260用于测量输出的脉冲的脉冲宽度值并传输至主控模块400，主控模块400将接收到脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值进行比较；当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果在误差允许的范围内，主控模块400根据比较结果控制脉冲宽度控制单元240调整下一时刻输出的脉冲的脉冲宽度值；当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果超出误差允许的范围，主控模块400控制开关模块300断开输出通道100与电极之间的连接。脉宽测量单元260可以采用与幅度测量单元250一样的硬件设计；通过脉宽测量单元260对生成的脉冲进行脉冲宽度测量，并通过主控模块400判断生成的脉冲的脉冲宽度值是否符合预设值，并形成反馈控制，即根据测量的结果控制下一时刻输出的脉冲的脉冲宽度值，或者停止输出脉冲，使脉冲电场发生器在使用时更安全，并且根据反馈调整脉冲宽度值，使输出的脉冲更加符合设定的参数，保证消融效果。

电流测量单元270，用于测量输出的脉冲的电流值并传输至主控模块400；主控模块400将接收到电流值与预设的电流值进行比较；当输出的电流值与预设的电流值的比较结果超出允许的范围，主控模块400控制开关模块300断开输出通道100与电极之间的连接。电流测量单元270可以是采用一电流互感器对输出通道的电流信号进行采集，并通过ADC模块将信号反馈至主控模块400；通过电流测量单元270对生成的脉冲进行流量测量，并通过主控模块400判断生成的脉冲的电流值是否符合预设值，在电流值超出预设值时立刻通过开关模块300断开输出通道100与电极之间的连接，保证安全性。

电量测量单元280，与储能单元220和主控模块400相连接，用于检测储能单元220的电量并传输至主控模块400。实时将储能单元220的电量信息反馈至主控模块400，因为仅在储能单元220满电的状态才能控制脉冲释放，需要使主控模块400能够实时掌握储能单元220的电量，才能更好的把握脉冲的释放时机。

脉冲生成模块200生成的脉冲序列由脉冲数量、脉冲幅度、脉冲宽度和间隔时间等参数决定。其中，脉冲数量可以为1-120个；脉冲幅度可以为100-800伏特；脉冲宽度可以为20-200微秒；时间间隔可以为40-400微秒。

脉冲生成模块200生成脉冲序列的参数可以是在脉冲电场发生器中提前预设的，脉冲生成模块200能够接收主控模块400的控制信号选择对应的预设参数并根据预设的参数生成对应的脉冲序列输出。

脉冲序列可以是单相脉冲、双相脉冲、双极脉冲和非对称双极脉冲。

如图3所示，在一些实施方式中，脉冲序列被定义为单相脉冲，单相脉冲可以是正向电压也可以是负向电压，脉冲序列中的单个单相脉冲数量可以是1-120个，脉冲幅度Um₁可以是100-800伏特，脉冲宽度tw₁可以是40-400微秒，间隔时间CP₁可以是40-400微秒。

如图4所示，在一些实施方式中，脉冲序列被定义为双相脉冲，双相脉冲包括正向电压和负向电压，脉冲序列中的单个双相脉冲数量可以是1-60个，脉冲幅度Um₂可以是100-800伏特，脉冲宽度tw₂可以是40-400微秒，间隔时间CP₂可以是40-400微秒。

如图5所示，在一些实施方式中，脉冲序列被定义为双极脉冲，双极脉冲包括正向电压和负向电压，脉冲序列中的单个双极脉冲数量可以是1-60个，脉冲幅度Um₃可以是100-800伏特，脉冲宽度tw₃可以是40-400微秒，间隔时间CP₃可以是40-400微秒，极性反转时间PIP可以是10-10000纳秒。

脉冲电场消融时一种新型的消融人体病变组织的能量，由于具备非热效应，选择性，短时性等优势，该能量既可以运用于肿瘤领域的消融，也可以运用于心律失常领域的消融。常见的脉冲发放模式主要为单极性脉冲和双极性脉冲。这些脉冲的脉冲宽度通常为几百纳秒至几百微秒，通过向组织细胞加载一定脉冲宽度的脉冲，可以诱导跨膜电位ΔV_m，引起细胞不可逆电穿孔的跨膜电位表示为ΔV_ire，由于不同组织的细胞有不同的形态、大小和脂质双层结果，因此不同的细胞的ΔV_ire不同，ΔV_ire的典型值有200mv-1000mv。细胞达到阈值后的10μs内可以造成不可逆电穿孔。

目前脉冲电场消融的一个限制因素是骨骼肌收缩，由于单极脉冲会产生较大的直流分量，会刺激神经引起肌肉收缩，疼痛，患者舒适度较差，所以在手术时需要将患者全麻，使用肌松剂。而双极性脉冲模式由于正负双向的平衡，可以减小直流分量，但是电穿孔的损伤深度会受到限制。

如图6所示，在一些实施方式中，提供一种新型的用于消融人体病变组织的脉冲序列，该脉冲序列被定义为非对称双极脉冲，非对称双极脉冲序列包括在一个周期内按照时间先后顺序依次发放的多个正向脉冲和一个负向脉冲；

多个正向脉冲的脉冲幅度值V_p相同；

负向脉冲的脉冲幅度值V_n小于正向脉冲的脉冲幅度值V_p；

负向脉冲的脉冲宽度值NPD大于正向脉冲的脉冲宽度值PPD。

由此，非对称双极脉冲序列提供数量不对称的双向脉冲，能够提高患者的舒适度，且消融效果更好。正向脉冲的作用是诱导ΔV_ire，负向脉冲的脉冲幅度值V_n小于正向脉冲的脉冲幅度值V_p并且其脉冲宽度值NPD大于正向脉冲的脉冲宽度值PPD，即负向脉冲相比于正向脉冲，电压更小，持续时间更长，可以最大程度的减少脉冲周期内的直流分量。

总体上一个脉冲周期内正向脉冲的脉冲幅度V_p对时间的积分绝对值等于负向脉冲的脉冲幅度值V_n对时间积分的绝对值或只有细微差异。当脉冲为理想的方波时负向脉冲的脉冲宽度值NPD(持续时间)与正向脉冲的个数np和脉冲宽度值PPD存在函数关系：

NPD×V_n＝PPD×np×V_p；

其中，NPD为负向脉冲的脉冲宽度值，V_n为负向脉冲的脉冲幅度值，PPD为正向脉冲的脉冲宽度值，np为正向脉冲的个数，V_p正向脉冲的脉冲幅度值。

非对称双极脉冲序列的正向脉冲与负向脉冲之间的间隔时间为极性反转时间PIP，极性反转时间PIP的范围是10ns至10000ns。

非对称双极脉冲序列一个周期内多个正向脉冲之间的正向脉冲间隔时间t_interval的范围是10ns至5000ns。

非对称双极脉冲一个脉冲周期T＝np×PPD+(np-1)×t_interval+PIP+NPD。

优选的，通常以3个脉冲波形为一个脉冲周期，即按照时间先后顺序依次发放两个正向脉冲和一个负向脉冲，两个正向脉冲具有相同的脉冲幅度值V_p，一个负向脉冲的脉冲幅度值Vn小于正向脉冲的脉冲幅度值Vp，在负载阻抗不改变的前提下，两个正向脉冲具有相同的电流，一个负向脉冲的电流小于正向脉冲的电流，两个正向脉冲的间隔t_interval为10-5000ns，双极脉冲的极性反转时间PIP为10ns-10000ns。正向脉冲的脉冲宽度值PPD(持续时间)的范围为可选纳秒级或者微秒级，纳秒级为100-1000ns，微秒级为1-50μs。

负向脉冲的脉冲宽度值NPD与正向脉冲的个数np和脉冲宽度值PPD的函数关系为：

NPD×V_n＝2×PPD×V_p；

一个脉冲周期：T＝2×PPD+t_interval+PIP+NPD；

脉冲周期时间间隔CP4可以在任意调整，典型值在1-400μs的范围内。

非对称双极脉冲序列相比于传统1：1对称的双极脉冲能够最大程度地减小直流分量，提高患者的舒适度，并且能够在减小直流分量的情况下保证损伤深度，消融效果得到保证。

主控模块400，用于在使用期间控制脉冲生成模块200生成脉冲序列，以及控制开关模块300控制输出通道100与电极连接，从而使脉冲序列传输至电极。主控模块400与用户控制模块600双向通信连接，用户控制模块600能够接收用户的用户指令并传递至主控模块400，主控模块400对接收到的用户指令进行分析得到控制指令以控制其他模块运行。主控模块400还与脉冲生成模块200相连接，具体的，用户可以通过用户控制模块600选择预设的脉冲序列，处理器根据用户指令控制脉冲生成模块200根据选择的脉冲序列参数生成对应的脉冲序列输出。本实施例的脉冲消融系统通过主控模块400控制脉冲生成模块200生成脉冲序列以控制脉冲序列的波形形态，根据用户指令随时切换预设的不同脉冲序列的参数，使脉冲生成模块200生成需要的波形形态的脉冲序列，适应手术中各种情况的需要。主控模块400还通过开关模块300控制脉冲的一组输出通道100与一组电极之间的通断，能够准确地将生成的脉冲递送至需要消融的组织。

主控模块400还可以包括存储单元，存储单元可以存储一些数据，以实现系统的故障检测机制、脉冲序列的产生和传输、电极输出通道100的状态配置、放电/测量模式的选择、脉冲能量的输送时间等。举例来说存储单元可以配置各个模块的正常初始参数、优化的治疗参数、根据腔内心电图信号定义脉冲序列的算法、消融装置700上电场的分布形式临床数据等。存储单元可以是集成在主控模块400中，也可以是与主控模块400分开设置，只要将存储单元设置为能够与主控模块400双向通信，实现数据的存取即可。

开关模块300，用于控制输出通道100与电极之间连接或断开；开关模块300包括开关驱动单元和一组电子开关，开关驱动单元与主控模块400和一组电子开关相连接，基于主控模块400的控制指令控制一组电子开关的开关状态；一组电子开关与一组输出通道100相连接，能够单独和/或共同控制每个输出通道100与电极之间的通断，准确地控制脉冲能量的递送，控制脉冲电场在消融装置700电极上的分布。一组电子开关中的每个电子开关单独控制一个输出通道100与电极之间的通断，每个电子开关均受控于开关驱动单元，开关驱动单元能够控制电子开关的开关速度和/或开关位置，以控制输出通道100与电极之间的脉冲传输。开关驱动单元基于主控模块400的控制指令控制一组电子开关的开关速度和/或开关位置，以控制消融装置700上各个电极的脉冲传递，由此控制消融装置700上脉冲电场的分布形式。一组电子开关中的每一个电子开关的状态都可以单独控制，也可以同时控制一组电子开关中所有电子开关的状态。具体的，一组电子开关可以包含绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金氧半场效应管(MOSFET)、电力晶体管(GTR)、门机可关断晶闸管(GTO)。

脉冲电场发生器还包括双脚踏，用于触发控制脉冲电场发生器生成的脉冲序列释放的信号。其中一只脚踏为“ARM”，另一只脚踏为“PULSE”。需要两个脚踏先后发出信号才能完成脉冲释放，释放机制更安全。

用户控制模块600包含图形化用户界面，用户可以通过用户界面将一些参数输入并传输至主控模块400实现参数控制，系统运行的状态或一些参数可以通过主控模块400传至用户控制模块600的用户界面图形化显示。用户控制模块600可以是触控屏，触摸屏可以是电阻屏、也可以是电容屏。在一些其他的实施方式中，用户控制模块600与主控模块400集成在一起，例如PC，用户界面是用户与系统通讯的接口，操作者可以通过用户界面输入参数至主控模块400，一些数据也可以通过图形化展示在用户界面。

用户界面中存在代表储能单元220(电容器组)状态的电池图标，在电容器组未开始充电时，电池图标为黄色，代表电量的电池块为零，“ARM”图标为灰色，且不可点击，“PULSE”图标为灰色，且不可点击，用户界面中的“ARM”图标和“PULSE”图标与脚踏“ARM”和脚踏“PULSE”的功能一一对应；从电容器组未充电状态切换至充电状态，需按下脚踏中的“ARM”脚踏或者单击用户界面中的电池图标；电容器组开始充电且并未充满时，电池图标为黄色，代表电量的电池块随着电容器组电量逐渐上升，“ARM”图标为灰色，且不可点击，“PULSE”图标为灰色，且不可点击；当电容器组充满电时，电池图标变成绿色，电池块也充满电池图标，“ARM”图标为变为蓝色，可点击，“PULSE”图标为灰色，且不可点击；当电容器组处于满电状态，按下脚踏中的“ARM”脚踏或者单击用户界面中的“ARM”图标，将进入脉冲能量发放的10秒倒计时状态，此时蜂鸣器从进入该状态开始每隔1秒将响起一次提示音“嘀”，“ARM”图标变成灰色，且不可选，“PULSE”图标变成蓝色且可选，在该状态下，10秒内按下脚踏中的“PULSE”脚踏或者单击用户界面中的“PULSE”图标，脉冲能量将在心室绝对不应期内发放或直接发放；若10秒内未按下脚踏中的“PULSE”脚踏或者单击用户界面中的“PULSE”图标，用户界面将不会发放脉冲能量，直接切换至电容器组已充满电的界面状态。在完成一次脉冲能量的发送后，电容器组自动充电，切换至电容器组在充电的界面状态。若电容器组处于充满电状态，5分钟内未释放任何脉冲能量，电容器组能量将自动通过安全回路泄放，用户界面由电容器组满电状态切换至电容器组未充电状态。

本实施例的脉冲电场发生器的脉冲释放机制，通过“ARM”和“PULSE”图标或脚踏在一定限制时间内触发两个信号才能释放脉冲能量，避免了误触的可能性，并且设有自动泄放的功能，使脉冲电场发生器在使用的过程中更加安全。

一组测量通道500，每个测量通道500分别与消融装置700的一组电极中的一个电极连接或断开，通过开关模块300控制电极与输出通道100或测量通道500连接。具体的，测量通道500还与开关模块300相连接，开关模块300还用于测量通道500与输出通道100的切换，即通过开关模块300能控制电极与输出通道100连接或与测量通道500连接，主控模块400能够控制开关模块300的开关速度和/或开关位置，以精确地控制消融装置700上的电极的电信号采集。电极采集到的电信号通过测量通道500传输至主控模块400，主控模块400将接收到的电信号进行分析。

行业内认为，腔内心电图振幅的大小与组织的瘢痕化有对应关系，一般认为双极腔内心电图的电压＜0.1mv时，该区域的心肌组织已经坏死。

主控模块400的存储单元中可以预存算法模型，主控模块400能够调取算法模型来对接收到的电信号(腔内心电图信号)计算脉冲序列的参数，并将计算得到的脉冲序列参数传输至脉冲生成模块200使其根据参数生成对应的脉冲序列。在一些实施方式中，电信号采集的过程可以是脉冲生成模块200可以输出低振幅和特定频率的激励电压，激励电压通过消融装置100传递至局部组织，测量通道500可以采集到电流值。主控模块400通过反馈回来的电流值可以推断组织的成分。

采集完电信号后可以将脉冲电场发生器切换回释放脉冲的消融模式，控制开关模块300控制电极与输出通道100连接，将按照采集电信号计算参数生成的脉冲序列递送至对应位置的电极对组织进行消融。

这样的设置方式能够根据采集的组织的电信号在计算脉冲序列的参数，并根据该参数生成脉冲序列递送到组织，能够使生成定制化的、更符合消融组织特性的脉冲电场能量。

在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种脉冲电场发生器，其特征在于，包括：

一组输出通道，每个输出通道分别与消融装置的一组电极中的一个电极连接或断开；

脉冲生成模块，用于生成脉冲序列，且与所述一组输出通道相连接；

开关模块，用于控制所述输出通道与电极之间连接或断开；

主控模块，用于在使用期间控制所述脉冲生成模块生成脉冲序列，以及控制所述开关模块控制所述输出通道与所述电极连接，从而使脉冲序列传输至所述电极。

2.根据权利要求1所述的脉冲电场发生器，其特征在于，还包括一组测量通道，每个测量通道分别与消融装置的一组电极中的一个电极连接或断开，通过所述开关模块控制电极与输出通道或测量通道连接。

3.根据权利要求1所述的脉冲电场发生器，其特征在于，在使用期间当所述测量通道与所述电极连接时，所述电极能够采集电极处的电信号通过测量通道传输至主控模块。

4.根据权利要求1所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述主控模块根据接收到的电信号计算脉冲序列的参数并传输至所述脉冲生成模块使其根据参数生成对应的脉冲序列。

5.根据权利要求1-4任一项所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述脉冲生成模块包括高压单元、储能单元、脉冲幅度控制单元和脉冲宽度控制单元；

所述高压单元与所述储能单元相连接，用于产生高压电势为所述储能单元充电；

所述脉冲幅度控制单元用于控制所述储能单元输出的脉冲的脉冲幅度；

所述脉冲宽度控制单元用于控制所述高压单元输出至储能单元的脉冲的脉冲宽度。

6.根据权利要求5所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述脉冲生成模块还包括幅度测量单元，用于测量输出的脉冲的脉冲幅度值并传输至主控模块，所述主控模块将接收到的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值进行比较；

当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果在误差允许的范围内，所述主控模块根据比较结果控制所述脉冲幅度控制单元调整下一时刻输出的脉冲的脉冲幅度值；

当输出的脉冲的脉冲幅度值与预设的脉冲幅度值的比较结果超出误差允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

7.根据权利要求5所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述脉冲生成模块还包括脉宽测量单元，用于测量输出的脉冲的脉冲宽度值并传输至主控模块，所述主控模块将接收到脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值进行比较；

当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果在误差允许的范围内，所述主控模块根据比较结果控制所述脉冲宽度控制单元调整下一时刻输出的脉冲的脉冲宽度值；

当输出的脉冲的脉冲宽度值与预设的脉冲宽度值的比较结果超出误差允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

8.根据权利要求5所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述脉冲生成模块还包括电流测量单元，测量输出的脉冲的电流值并传输至主控模块；

所述主控模块将接收到电流值与预设的电流值进行比较；

当所述输出的电流值与预设的电流值的比较结果超出允许的范围，所述主控模块控制所述开关模块断开输出通道与电极之间的连接。

9.根据权利要求5所述的脉冲电场发生器，其特征在于，还包括电量测量单元，与所述储能单元和主控模块相连接，用于检测所述储能单元的电量并传输至主控模块。

10.根据权利要求1-4任一项所述的脉冲电场发生器，其特征在于，还包括用户控制模块，所述用户控制模块与所述主控模块双向通信连接，所述用户控制模块能够获取用户指令并传输至所述主控模块，所述主控模块对接收到的用户指令进行分析得到控制指令后基于控制指令对脉冲电场发生器进行控制。

11.根据权利要求10所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述用户控制模块具有用户界面，能够将来自主控模块的信息通过用户界面进行图形化界面显示。

12.根据权利要求1-4、6-8任一项所述的脉冲电场发生器，其特征在于，所述开关模块包括开关驱动单元和一组电子开关，所述开关驱动单元与所述主控模块和一组电子开关相连接，基于所述主控模块的控制指令控制所述一组电子开关的开关状态；所述一组电子开关与所述一组输出通道相连接。

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