CN115177361A - 多射频消融针的温度控制系统及其方法 - Google Patents

多射频消融针的温度控制系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及射频消融，公开了一种多射频消融针的温度控制系统及其方法，能够以大致均衡的方式实现被消融区域的整体升温，避免出现被消融区域的不同部分温差过大的问题。该系统包括：N个射频消融针，一个射频发生器，消融开关阵列和控制器；该控制器被配置为：从N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值，根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限，控制消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与射频发生器的连接接合。

Description

多射频消融针的温度控制系统及其方法
技术领域
本申请涉及射频消融，特别涉及多射频消融针的温度控制技术。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是已被公开的现有技术。
肿瘤的热物理消融作为一种微创的治疗手段，已经被广泛应用于肝脏、乳腺、肾等肿瘤的治疗中。射频消融作为其中的一种，其原理是利用高频交变电流流经人体产生的热量使肿瘤细胞发生凝固性坏死，进而达到治疗的目的，且已经被证明在肝肿瘤治疗中的有效性。但是单根射频消融针(又可称为消融电极，或电极针)能实现的射频消融范围有限，一般针对直径小于3cm的肿瘤可以达到良好的治疗效果。在肿瘤体积较大时，常用的有单针多位点重叠消融(即用单根射频消融针在不同的位置先后多次消融)、改进电极针(如伞针)、多针同时消融等方法。其中多位点重叠消融会明显延长治疗时间，且容易形成未覆盖区域；改进电极针可扩大的消融范围有限，且不适用于多位点同时消融；多针同时消融具有操作灵活、消融范围大等优点，可针对较大肿瘤实现良好的消融效果。
例如申请号为201720054631.0的中国专利就公开了一种多电极同步治疗的射频消融仪。该专利对较大的单个肿瘤进行多电极同步消融，在消融的过程中，使用三个高频电流发生模块分别为三根射频消融针提供能量，并且每个高频电流发生模块和对应的射频消融针各自根据功率和温度进行动态调整，直至消融治疗结束。该方案用了多个高频电流发生模块，成本高，而且不同高频电流发生模块之间可能相互干扰。
此外，多针消融的过程中，由于每个电极针所处位置附近的生物组织特性不同，容易造成温度上升速率的不一致，从而导致升温过程中不同射频消融针之间的温差过大，从而影响治疗效果。过高的温度可导致过度灼烧，产生组织碳化影响能量的输出、坏死组织不易吸收延长患者康复时间、剧烈疼痛或组织粘连在探针上等问题，过低的温度无法达到消融靶病灶的目的，因此多针同时消融的过程中，能量精准输送及控制显得尤为重要。
发明内容
本申请的目的在于提供一种多射频消融针的温度控制系统及其方法，可以以大致均衡的方式实现被消融区域的整体升温，避免出现被消融区域的不同部分温差过大的问题。
本申请公开了一种多射频消融针的温度控制系统，包括：
N个射频消融针，每个射频消融针配置有用于检测该射频消融针温度值的温度传感器，N为大于1的整数；
一个射频发生器，被配置为向所述N个射频消融针提供射频电压；
消融开关阵列，被配置为接合或断开所述N个射频消融针中指定的射频消融针与所述射频发生器之间的电连接；
控制器，分别与所述N个射频消融针上的温度传感器以及所述消融开关阵列耦合，该控制器被配置为：
从所述N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值，
根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限，
控制所述消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与所述射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与所述射频发生器的连接接合。
在一个优选例中，所述控制器还被配置为，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与所述射频发生器的连接状态维持现状。
在一个优选例中，所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：
从所述N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。
在一个优选例中，
所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：计算所述N个温度值的平均值作为上述当前参考温度。
在一个优选例中，所述当前温度上限等于所述当前参考温度加上预先设定的第一温度间隔；
所述当前温度下限等于所述当前参考温度减去预先设定的第二温度间隔；
其中，第一温度间隔和第二温度间隔是两个正数。
在一个优选例中，所述消融开关阵列包括N个并列的消融开关，分别配置在所述N个射频消融针和所述射频发生器之间，用于接合或断开对应的射频消融针与所述射频发生器之间的电连接。
本申请还公开了一种多射频消融针的温度控制方法，N个射频消融针分别配置有用于检测该射频消融针温度值的温度传感器，N为大于1的整数，一个射频发生器通过消融开关阵列向所述N个射频消融针提供射频电压；所述方法包括：
从所述N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值，
根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限，
控制所述消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与所述射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与所述射频发生器的连接接合。
在一个优选例中，还包括：
控制所述消融开关阵列，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与所述射频发生器的连接状态维持现状。
在一个优选例中，所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：
从所述N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。
本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如前文描述的方法中的步骤。
本申请的实施方式能够以大致均衡的方式实现被消融区域的整体升温，避免出现被消融区域的不同部分温差过大的问题。
此外，因为只需要一个射频发生器，相对于需要多个射频发生器的技术方案，可以大大降低整体的成本和复杂度。通过每一个射频消融针内置的温度传感器测量针尖温度，温度测量比较准确，有利于精准的温度控制。对于可同时施加射频功率的电极数量没有限制，可以实现更大的消融范围和更高的消融效率。
在一个优选例中，射频发生器的输出功率是大致恒定的，各个射频消融针并联到射频发生器的输出端，当部分射频消融针因为超过当前温度上限而被断开后，射频发生器的输出功率在剩余连接的射频消融针之间自动重新分配，使得射频发生器剩余连接的射频消融针会分配到更多的射频功率，从而加快升温的过程。这样的话，不但保证了各个射频消融针之间以均匀的方式整体升温，防止被消融区域的某个部分过热，而且使得被消融区域整体的升温速度得到提升(因为射频发生器一直可以以最大功率输出)，有一种自适应分配功率的效果。换句话说，可以实现在射频发生器输出功率不变的条件下以最快的方式实现均衡的整体升温。
上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
图1是根据本申请第一实施方式的多射频消融针的温度控制系统示意图；
图2是根据本申请一个实施例的控制器执行的控制流程示意图；
图3是根据本申请一个实施例的双针同时射频消融的温度控制模拟结果；
图4是根据本申请第二实施方式的多射频消融针的温度控制方法流程图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
前文提到现有技术中多射频消融针的技术方案可能会出现各消融针温差过大的问题。本发明的发明人发现：
1、温差大会导致消融范围的不均匀，降低消融手术的可靠性，尤其是温度较低的探针，可能导致消融不完全，最终肿瘤复发。
2、温差无法事先预知，温差大会导致医生经验、厂商说明书或手术规划软件失效。
3、温度控制追求精准性，涉及到对敏感组织(如肝包膜、胆囊等正常组织)的保护和肿瘤边缘温度的精准控制(有助于激发免疫响应)，温差大与对精准性的一般性要求相悖。
本申请的第一实施方式涉及一种多射频消融针的温度控制系统，以解决上述问题。该系统的结构如图1所示，该系统包括：
N个射频消融针，每个射频消融针配置有用于检测该射频消融针温度值的温度传感器，N为大于1的整数。可选的，在一个实施例中，每一个射频消融针的针尖集成有温度传感器，可以实现消融测温一体化，该温度传感器可以实现射频消融针消融端温度的实时测量。每一个射频消融针都可以形成一个消融区域，温度传感器测量的温度值是该射频消融针所形成的消融区域的中心温度。温度传感器可以是热电偶、测温光纤等。温度传感器可以被集成到射频消融针的内部或外部的任意位置(针尖是一个优选位置)。每一个射频消融针可以集成一个或多个温度传感器。
一个射频发生器，被配置为向N个射频消融针提供射频电压。可选的，在一个实施例中，射频发生器可以生成460KHZ左右的高频交变电压，与负极板之间形成闭合回路，形成高频交变电流，流经人体组织产生热效应。
消融开关阵列，被配置为接合或断开N个射频消融针中指定的射频消融针与射频发生器之间的电连接。消融开关阵列可以实现独立控制每一个射频消融针上所施加的射频电压的开断状态。消融开关阵列包括多个消融开关。消融开关可以用多种方式实现，例如开关晶体管，继电器，可控硅等等。
控制器，分别与N个射频消融针上的温度传感器以及消融开关阵列耦合，该控制器被配置为：从N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值；根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限；控制消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与射频发生器的连接接合。
可选的，在一个实施例中，控制器还被配置为，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与射频发生器的连接状态维持现状。也就是说，当一个射频消融针当前的温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间，那么，如果该射频消融针原来和射频发生器是接合的就继续保持接合状态，如果该射频消融针原来和射频发生器是断开的就继续保持断开状态。这样可以避免射频消融针与射频发生器之间的连接状态频繁改变。
可选的，在一个实施例中，射频发生器的输出功率是大致恒定的，各个射频消融针并联到射频发生器的输出端，当部分射频消融针因为超过当前温度上限而被断开后，射频发生器剩余连接的射频消融针会分配到比之前更多的射频功率，从而加快升温的过程，这样的话，不但保证了各个射频消融针之间以均匀的方式整体升温，防止被消融区域局部过热，而且使得被消融区域整体的升温速度也得到提升，有一种自适应分配功率的效果。
可选的，在一个实施例中，射频发生器的输出电压是大致恒定的，无论当前连接射频发生器的射频消融针的数量有多少，每一个处于连接状态的射频消融针上的功率是大致恒定的。
可选的，在一个实施例中，根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：计算N个温度值的平均值作为上述当前参考温度。在另一个实施例中，也可以不一定是算术平均值，而是加权平均值，权重可以是预先设定的。在另一个实施例中，也可以只计算与射频发生器接合的各射频消融针温度值的平均值。
可选的，在一个实施例中，根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：从N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。例如，如果N＝3，M＝2，那么可以计算温度较高的2个温度值的平均数作为当前参考温度。需要注意的是，本实施例中，最高的温度值需要被包括，而最低的温度值需要被排除，这样可以防止最高温度的射频消融针温度过高而产生组织碳化问题。比如设定温度为97℃，3根探针分别稳定在100℃、97℃和94℃，如果去掉最高和最低，平均值为97℃，同时3根针的温差均在上下阈值以内，功率得以维持。但是一段时间后，第一根探针周围组织脱水、碳化，导致治疗无法持续。如果不去掉最高，参考温度大于设定值，功率降低，无碳化风险。这种做法和实现平均的惯用手段不同，惯用手段通常是同时去掉一个最高值和一个最低值。当前参考温度通常还会与目标温度相比较，在当前参考温度达到目标温度之前持续增加温度。
可选的，在一个实施例中，当前温度上限等于当前参考温度加上预先设定的第一温度间隔。当前温度下限等于当前参考温度减去预先设定的第二温度间隔。其中，第一温度间隔和第二温度间隔是两个正数。
可选的，在一个实施例中，第一温度间隔可以等于第二温度间隔。
可选的，在一个实施例中，第一温度间隔可以不等于第二温度间隔。
可选的，在一个实施例中，当前温度上限可以等于当前温度下限，例如当前温度上限和当前温度下限都可以等于当前参考温度。这样做的优点可以是不需要计算当前温度上限和当前温度下限，缺点是某些消融开关可能会频繁地在断开和接合两个状态间切换。
可选的，在一个实施例中，消融开关阵列包括N个并列的消融开关，分别配置在N个射频消融针和射频发生器之间，用于接合或断开对应的射频消融针与射频发生器之间的电连接。在本申请的其他实施例中，也可以有更多或更少的消融开关，连接方式也不限于每一个消融开关连接在一个射频消融针和射频发生器之间。只要可以实现对每一个射频消融针与射频发生器之间的连接的独立控制即可。
可选的，在一个实施例中，除了根据当前参考温度调整各射频消融针与射频发生器的连接状态，还可以根据当前参考温度调射频发生器的输出电压。
在本申请的一些实施例中，控制器有多种的实现方式，可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphic Processing Unit，GPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、神经网络处理器(NPU)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件等。可以完全由硬件实现，也可以通过软硬件配合的方式实现。
为了能够更好地理解本申请的技术方案，下面结合一个双针射频消融具体的例子来进行说明，该例子中罗列的细节主要是为了便于理解，不作为对本申请的保护范围的限制。
射频消融针有两根，分别通过两个消融开关连接到同一个一个射频发生器。每个射频消融针中集成一个热电偶作为温度传感器。
控制器是一个处理器，其中运行的可执行代码在运行时执行以下操作(如图2所示)：
在步骤201中，控制器获取消融过程中两根射频消融针的针尖温度。这一步可以由集成到射频消融针针尖的热电偶测量得到并存储在存储介质(例如内存)中，由程序进行实时的读取。
此后进入步骤202，控制器根据测量得到的针尖温度确定当前参考温度。
本实施例中两根射频消融针所在位置组织的血液灌注率水平有较为明显的差异，因此两根射频消融针的温度上升速率会有较大差异，为了尽可能使两根射频消融针的温度都平稳可控，选择两根射频消融针针尖温度的平均值AVE作为参考温度。若射频消融针数量大于等于3，则可以去除其中最低的针尖温度，使用其他针尖温度的均值AVE作为参考温度，以此避免特殊组织结构，如血管，周围的射频消融针影响其他正常位置射频消融针的温度控制。
此后进入步骤203，控制器根据温度参考值确定是否调整输出电压及射频消融针开断状态。
本实施例中预设温度为TARG℃，步骤202得到的当前参考温度为AVE℃，根据二者差距，采用以下控制方程对射频发生器输出电压进行调整：
Figure BDA0003804674150000101
error＝TARG-AVE
其中Vpi为射频发生器输出电压，TARG是设定温度值，AVE是当前参考温度，kp和ki分别是预设的比例系数和积分系数，error是温度设定值和当前参考温度的差值，t代表时间，cht为探针最高温度相关的比例系数修正参数：
Figure BDA0003804674150000111
其中，Tmax为当前与射频发生器接合状态的各射频消融针针尖温度值的最高值，Tdanger为预设的目标消融组织相关的危险温度上限，P则为经验参数(例如P可以取75)。引入cht可以在低温状态下加快升温速率，并在临近危险温度时抑制比例系数，增加安全性。
除此之外，可以根据当前参考温度设置阈值th1和th2(例如，th1＝当前参考温度+C，th2＝当前参考温度-C，C为一个预设的正常数)。当任一针尖的温度超过参考温度th1时，断开该射频消融针的开关，被关闭后的探针温度不加入针尖温度平均值AVE的计算。当任一针尖的温度低于参考温度th2时，打开该射频消融针的开关。因此，射频消融针的开关阈值是动态变化的，能使每根探针的升温速率尽可能一致，减少过冲和震荡现象。
根据上述控制方程调整射频发生器输出电压，在升温的过程可以逐渐削弱比例项的作用(比如最高温度超过75℃，方程中的Cht会小于1)，功率的调节更多依靠积分项，温度上升更平稳，减少甚至消除最高温度过冲。
如图3为针对t0秒双针同时射频消融的温度控制模拟得到的结果，其中P1至P7分别对应一根温度随时间变化的曲线，每根曲线按照t0时刻从温度从高到低的顺序进行标记了。P1和P2分别为两个针尖，P3和P5分别为距离两根射频消融针针壁外侧5mm的点，P4和P6分别为距离两根射频消融针针壁外侧10mm的点，P7为两根针中间的点，两根射频消融针针尖温度均较好地维持在了目标温度TARG℃附近，且较为稳定。说明此系统和温度控制方法能够实现双针射频同时消融中温度的精确控制。
本申请的第二实施方式涉及一种多射频消融针的温度控制方法，其流程如图4所示。N个射频消融针分别配置有用于检测该射频消融针针尖温度的温度传感器，N为大于1的整数，一个射频发生器通过消融开关阵列向N个射频消融针提供射频电压。该方法包括以下步骤：
步骤401，控制器从N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值。
此后进入步骤402，控制器根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限。
此后进入步骤403，控制器控制消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与射频发生器的连接接合。可选的，在一个实施例中，还可以控制消融开关阵列，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与射频发生器的连接状态维持现状。
可选的，在一个实施例中，步骤404中根据N个温度值计算动态上升的当前参考温度，可以进一步包括：从N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。
第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，第一实施方式中的技术细节可以应用于本实施方式，本实施方式中的技术细节也可以应用于第一实施方式。
此外，本申请的实施方式还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现本申请的各方法实施方式。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于，相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
此外，本申请的实施方式还提供一种多射频消融针的温度控制系统，其中包括用于存储计算机可执行指令的存储器，以及，处理器；该处理器用于在执行该存储器中的计算机可执行指令时实现上述各方法实施方式中的步骤。其中，该处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称“CPU”)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称“DSP”)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称“ASIC”)等。前述的存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，简称“ROM”)、随机存取存储器(random access memory，简称“RAM”)、快闪存储器(Flash)、硬盘或者固态硬盘等。本发明各实施方式所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
需要说明的是，在本申请中，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”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、物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、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“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本申请中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
在描述方法的步骤时使用的序号本身并不对这些步骤的顺序构成任何的限定。例如，序号大的步骤并非一定要在序号小的步骤之后执行，也可以是先执行序号大的步骤再执行序号小的步骤，还可以是并行执行，只要这种执行顺序对于本领域技术人员来说是合理的即可。又如，拥有连续编号序号的多个步骤(例如步骤201，步骤202，步骤203等)并不限制其他步骤可以在其间执行，例如步骤201和步骤202之间可以有其他的步骤。
本说明书包括本文所描述的各种实施例的组合。对实施例的单独提及(例如“一个实施例”或“一些实施例”或“优选实施例”)；然而，除非指示为是互斥的或者本领域技术人员很清楚是互斥的，否则这些实施例并不互斥。应当注意的是，除非上下文另外明确指示或者要求，否则在本说明书中以非排他性的意义使用“或者”一词。
在本说明书提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。
在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (10)

1.一种多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，包括：
N个射频消融针，每个射频消融针配置有用于检测该射频消融针温度值的温度传感器，N为大于1的整数；
一个射频发生器，被配置为向所述N个射频消融针提供射频电压；
消融开关阵列，被配置为接合或断开所述N个射频消融针中指定的射频消融针与所述射频发生器之间的电连接；
控制器，分别与所述N个射频消融针上的温度传感器以及所述消融开关阵列耦合，该控制器被配置为：
从所述N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值，
根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限，
控制所述消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与所述射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与所述射频发生器的连接接合。
2.如权利要求1所述的多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，所述控制器还被配置为，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与所述射频发生器的连接状态维持现状。
3.如权利要求1所述的多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：
从所述N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。
4.如权利要求1所述的多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，
所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：计算所述N个温度值的平均值作为上述当前参考温度。
5.如权利要求1所述的多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，
所述当前温度上限等于所述当前参考温度加上预先设定的第一温度间隔；
所述当前温度下限等于所述当前参考温度减去预先设定的第二温度间隔；
其中，第一温度间隔和第二温度间隔是两个正数。
6.如权利要求1所述的多射频消融针的温度控制系统，其特征在于，所述消融开关阵列包括N个并列的消融开关，分别配置在所述N个射频消融针和所述射频发生器之间，用于接合或断开对应的射频消融针与所述射频发生器之间的电连接。
7.一种多射频消融针的温度控制方法，其特征在于，N个射频消融针分别配置有用于检测该射频消融针温度值的温度传感器，N为大于1的整数，一个射频发生器通过消融开关阵列向所述N个射频消融针提供射频电压；所述方法包括：
从所述N个射频消融针上的温度传感器获取N个温度值，
根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，根据该当前参考温度获得当前温度上限和当前温度下限，
控制所述消融开关阵列，使得温度值超过当前温度上限的射频消融针与所述射频发生器的连接断开，使得温度值低于当前温度下限的射频消融针与所述射频发生器的连接接合。
8.如权利要求7所述的多射频消融针的温度控制方法，其特征在于，还包括：
控制所述消融开关阵列，使得温度值介于当前温度上限和当前温度下限之间的射频消融针与所述射频发生器的连接状态维持现状。
9.如权利要求7所述的多射频消融针的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述N个温度值计算动态上升的当前参考温度，进一步包括：
从所述N个温度值中选择M个温度值计算平均值作为当前参考温度，其中，N>M>1，M个温度值中包含N个温度值中的最大值但不包含N个温度值中的最小值。
10.如权利要求7-9中任意一项所述的多射频消融针的温度控制方法，其特征在于，还包括，根据以下控制方程调整所述射频发生器的输出电压Vpi，
Figure FDA0003804674140000031
error＝TARG-AVE
Figure FDA0003804674140000032
其中，TARG是预先设定的目标温度值，AVE是所述当前参考温度，kp和ki分别是预设的比例系数和积分系数，t代表时间，cht为探针最高温度相关的比例系数修正参数，Tmax为当前与射频发生器接合状态的各射频消融针针尖温度值的最高值，Tdanger为预设的目标消融组织相关的危险温度上限，P为预先设定的经验参数。
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