CN116196081A - 一种用于脉冲消融导管的电路切换系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗设备技术领域，提供了一种用于脉冲消融导管的电路切换系统和方法。该系统至少包括两个消融电极，电路切换模块和主控模块，其中，消融电极设置于消融导管的远端；电路切换模块的输入端连接高压电源，电路切换模块的输出端连接消融电极；主控模块与电路切换模块通讯连接，主控模块能够根据接收到的电路切换指令选择出任意偶数个消融电极组成目标消融电极对，并控制电路切换模块的开关状态，以使得电路切换模块按照电路切换指令中携带的切换策略将高压电源所产生的高压脉冲输送到目标消融电极对。由此，根据需求实现在任意目标消融电极对之间释放高压脉冲，在病变组织上形成不同程度和不同形状的消融灶，以达到不同的治疗效果。

Description

一种用于脉冲消融导管的电路切换系统和方法

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种用于脉冲消融导管的电路切换系统和方法。

背景技术

在医学中，消融指的是应用物理能量或者化学物质，对病变组织进行针对性局部损毁，使其凝固、坏死、汽化或者碳化，且尽量不破坏邻近靶点组织的过程或者技术。冷冻消融、射频消融、脉冲消融是三种常见的消融技术，也是目前临床上用于治疗心律失常和肿瘤的常见方法。

其中，脉冲消融是是一种新兴的消融方法，该方法通过电脉冲磁场使特定区域内细胞死亡，同时保留细胞的组织架构、纤维结构的完整性，能够避免消融热沉效应，有利于机体恢复，其原理是在用特殊材料制成的两个电极之间施加短而高的脉冲电压，当电场强度达到一定程度(电场阈值)，细胞原有的膜电位将会改变，在膜的脂质双分子层中产生不可逆的纳米级孔洞，使细胞的稳态遭到破坏，从而引起细胞的死亡。机体内不同细胞的电场阈值不同，电场阈值低的细胞在脉冲消融的过程中最先坏死，因此，合适的脉冲电压能够达到损毁病变组织而不伤害邻近靶点组织的目的。

现有技术中，尚未出现能够在相同放电参数的情况下使高压电源快速持续生成不同大小脉冲电压的方法。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于脉冲消融导管的电路切换系统和方法，能够在高电压下快速持续放电，且能够根据需要输出不同大小的电压，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种用于脉冲消融导管的电路切换系统，包括：至少两个消融电极，电路切换模块，主控模块；

所述消融电极设置于所述脉冲消融导管的远端；

所述电路切换模块的输入端连接高压电源，所述电路切换模块的输出端连接所述消融电极；

所述主控模块与所述电路切换模块通讯连接；

所述主控模块配置为：根据接收到的电路切换指令选择出偶数个所述消融电极组成目标消融电极对；并控制所述电路切换模块的开关状态以按所述电路切换指令中携带的切换策略将所述高压电源的高压脉冲输送到所述目标消融电极对。

优选地，所述电路切换模块的输入端包括高压正极连接端和高压负极连接端；

所述高压正极连接端与所述高压电源的正极连接；

所述高压负极连接端与所述高压电源的负极连接。

优选地，所述电路切换模块还包括第一耐高压继电器组和第二耐高压继电器组；

第一耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接所述高压正极连接端；

第二耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接所述高压负极连接端。

优选地，所述第一耐高压继电器组的第一继电器的第四触点与所述与第二耐高压继电器组的第二继电器的第三触点相连接，并形成相应的公共输出端；

所述公共输出端与所述消融电极连接。

优选地，所述公共输出端并联连接高压电容。

优选地，电路切换指令中携带的切换策略具体为：顺序放电模式；

在所述切换策略为所述顺序放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：根据所述多个目标消融电极对的预设排列顺序控制所述电路切换模块的开关按顺序切换至闭合状态，以依次在所述目标消融电极对的正负极之间动态形成放电通路。

优选地，电路切换指令中携带的切换策略具体为：同时放电模式；

在所述切换策略为所述同时放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：控制所述电路切换模块的开关同时处于闭合状态，以在所述目标消融电极对的正负极之间同时形成放电通路。

优选地，电路切换指令中携带的切换策略具体为：指定放电模式；

在所述切换策略为所述指定放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：根据所指定策略，确定所述电路切换模块中开关的开关状态序列；

基于所述开关状态序列，控制所述电路切换模块中的开关进行切换，以在所述目标消融电极对的正负极之间按指定策略形成放电通路。

优选地，所述主控模块存储有开关映射表；

所述主控模块进一步配置为：基于所述开关映射表，采用表驱动方法，切换所述电路切换模块中的开关状态。

本申请实施例提供一种用于脉冲消融导管的电路切换方法，该方法通过上述任一实施例提供的用于脉冲消融导管的电路切换系统执行，包括：

主控模块根据接收到的电路切换指令选择出偶数个消融电极组成目标消融电极对；

主控模块控制所述电路切换模块的开关状态，以按所述电路切换指令中携带的切换策略将高压电源的高压脉冲输送到所述目标消融电极对。

有益效果：

本申请的技术方案中，用于脉冲消融导管的电路切换系统至少包括两个消融电极，电路切换模块和主控模块，其中，消融电极设置于消融导管的远端；电路切换模块的输入端连接高压电源，电路切换模块的输出端连接消融电极；主控模块与电路切换模块通讯连接，主控模块能够根据接收到的电路切换指令选择出任意偶数个消融电极组成目标消融电极对，并控制电路切换模块的开关状态，以使得电路切换模块按照电路切换指令中携带的切换策略将高压电源所产生的高压脉冲输送到目标消融电极对。由此，主控模块依据切换策略控制电路切换模块进行开关状态切换，能够根据需求实现在任意目标消融电极对之间释放高压脉冲，从而在目标消融电极对两端生成不同大小、不同程度的电脉冲磁场，进而在病变组织上形成不同程度和不同形状的消融灶，以达到不同的治疗效果，并且，由于主控模块能够灵活、持续自动切换任意目标消融电极对，使得该系统能够针对一些电学特性比较复杂的病变组织制定灵活的治疗方案。此外，通过主控模块控制电路切换模块的开关状态，能够在相同放电参数的情况下使高压电源在不同的目标消融电极对之间进行快速、持续地切换并放电，通用性较强，适用范围较广。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的用于脉冲消融导管的电路切换系统组成框图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的电路切换模块的结构示意图；

图3为根据本申请的一些实施例提供的用于脉冲消融导管的电路切换方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在以下描述中，所涉及的术语“第一/第二/第三”仅仅是区别类似的对象，不代表对对象的特定排序，可以理解地，“第一/第二/第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

示例性系统

本申请实施例提供一种用于脉冲消融导管的电路切换系统，如图1、图2所示，该系统包括：至少两个消融电极141，电路切换模块130，主控模块110；消融电极141设置于脉冲消融导管140的远端；电路切换模块130的输入端连接高压电源100，电路切换模块130的输出端连接消融电极141；主控模块110与电路切换模块130通讯连接；主控模块110配置为：根据接收到的电路切换指令选择出偶数个消融电极141组成目标消融电极对；并控制电路切换模块130的开关状态以按电路切换指令中携带的切换策略将高压电源100的高压脉冲输送到目标消融电极对。

本申请实施例中，电路切换模块130的输入端连接高压电源100，高压电源100用于为脉冲消融导管140中的目标消融电极对提供放电电压，其中，放电电压的具体数值可以由用户设置。

在本申请的描述中，“近端”是指手术过程中靠近操作者的一端，“远端”为手术过程中远离操作者的一端。

本申请实施例所提供的用于脉冲消融导管140的电路切换系统中至少包括两个消融电极141，消融电极141设置于脉冲消融导管140的远端，并与电路切换模块130的输出端连接，用于将高压脉冲输送到病变组织，以对其进行脉冲消融治疗。

本申请实施例中，电路切换模块130包括多个电路支路，每个电路支路的连通状态由各个开关控制。主控模块110与电路切换模块130通讯连接(比如通过IIC通信芯片连接)，用于根据需要生成控制电路切换模块130的开关状态的控制信号，并通过通讯信号将该控制信号作用于电路切换模块130的开关，以实现电路的接通/断开。其中，主控模块110的处理器芯片可以选择任意型号的高性能处理器，比如32位处理器或者64位处理器，包括但不限于MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程阵列逻辑)、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)等，本申请不作限定。

特别地，由于MCU处理器的指令集和寻址模式具有更好的通用性，并且能够对多种来源的数据进行处理诊断和运算，一些实施例中，可以采用MCU处理器作为执行电路切换算法的处理器。

此外，主控模块110还可以包括SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)芯片、串口转换芯片、驱动芯片、供电电源芯片等元器件。

为了实现任意目标消融电极对之间的快速、持续切换放电，主控模块110被配置为：根据接收到的电路切换指令选择出偶数个消融电极141组成目标消融电极对；并控制电路切换模块130的开关状态以按电路切换指令中携带的切换策略将高压电源100的高压脉冲输送到目标消融电极对。具体地，主控模块110中包含电路切换算法，该算法能够实现上述功能，以实现任意目标消融电极对之间的切换和放电。

本实施例中，电路切换算法以电路切换指令作为输入，电路切换指令由用户输入。应理解，用户可以通过任意外部系统或者输入设备120输入电路切换指令，比如平板电脑、笔记本电脑、手机终端等，还可以是服务器或者其他设备，本申请对此不作限定。优选地，为了方便操作，输入设备120可以设置为带触摸屏的设备。

其中，电路切换指令包含用于控制系统运行所需的参数，比如该参数可以包括目标消融电极对的标识信息，或者目标消融电极对的筛选条件，其能够指示主控模块110从多个消融电极141中选择出任意偶数个消融电极141，组成目标消融电极对。也就是说，根据电路切换指令，主控模块110首先从多个消融电极141选出需要接通高压脉冲的消融电极141，作为目标消融电极对，也即，主控模块110可以根据电路切换指令指示的用户需求从多个消融电极141中选出任意消融电极141作为目标消融电极。

需要说明的是，电路切换指令还携带由切换策略，切换策略至少包括目标消融电极对的放电顺序策略，也称为放电模式。根据放电模式，主控模块110可以计算出电路切换模块130各个开关状态的切换顺序，通过不同的开关状态实现电路切换模块130中各电路支路的连通与断开，进而达到连通脉冲消融导管140内不同目标消融电极对的目的。其中，开关状态有两种，一种是闭合状态，当开关处于闭合状态，电路支路接通；另一种是断开状态，当开关处于断开状态，电路支路也随之断开。也就是说，在确定目标消融电极对后，主控模块110读取电路切换指令中携带的切换策略，并根据该切换策略确定电路切换模块130中各个开关状态的切换顺序，最终按照该切换顺序控制电路切换模块130的开关状态，将高压脉冲按照指定的顺序输送到目标消融电极对。

具体地，目标消融电极对由一个正电极、一个负电极组成，由于切换过程中不同电极对的正、负电极之间的距离不同，高压脉冲能够在正、负电极之间形成不同强度的高电压差，从而能够向病变组织递送不同的电脉冲磁场，进而在病变组织上形成不同程度和不同形状的消融灶。此外，由于主控模块110能够根据电路切换指令连通任意多个目标消融电极对，并自动控制目标消融电极对的放电顺序，使得多次放电的时间间隔非常短、持续性好，进而能够持续控制脉冲消融导管140进行消融操作，同时消融过程中不会因切换导致电压下降，提高了消融效果。

综上，通过本实施例所提供的技术方案，能够实现任意不同消融电极141组成目标消融电极对，并对其进行切换放电，使得在相同放电参数(如电压、脉冲宽度、脉冲频率、电压幅度范围、脉冲间隙等)的情况下，能够在脉冲消融导管140的目标消融电极对两端形成不同程度的电脉冲磁场，进而在组织上形成不同程度和不同形状的消融灶，达到不同的治疗效果。

一些实施例中，电路切换模块130的输入端包括高压正极连接端和高压负极连接端；高压正极连接端与高压电源100的正极连接；高压负极连接端与高压电源100的负极连接。

具体地，图2示出了本申请提供的电路切换模块130的一个示例，如图2所示，电路切换模块130的输入端包含高压正极连接端Pulse_Out+和高压负极连接端Pulse_Out-，高压正极连接端Pulse_Out+与高压电源100的正极(图中未示出)连接；高压负极连接端Pulse_Out-与高压电源100的负极(图中未示出)连接，其能够作为后续任意目标消融电极对切换的高压输入，通用性强。

一些实施例中，电路切换模块130还包括第一耐高压继电器组和第二耐高压继电器组；第一耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接高压正极连接端；第二耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接高压负极连接端。

本申请实施例中，采用耐高压继电器作为电路切换模块130的开关，通过主控模块110中的电路切换算法控制电路切换模块130的开关状态，使得系统能够在高电压下快速持续的对脉冲消融导管140不同目标消融电极对进行放电，而不会因高压脉冲而影响到其他电路，保证了电路的可靠性和稳定性。并且，耐高压继电器具有成本相对较低、设计灵活的优点，可以根据需要任意切换形成不同的目标消融电极对，对周围其他元器件的破坏性相对较低。

本申请实施例中，耐高压继电器有多个，根据与输入端连接的位置不同，本申请实施例将这些耐高压继电器分为两个组，即第一耐高压继电器组和第二耐高压继电器组，其中，第一耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接高压正极连接端；第二耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接高压负极连接端。

参见图2，第一耐高压继电器组、第二耐高压继电器组分别包括多个耐高压继电器，比如第一耐高压继电器组包括K1、K3、K5、K7、K9、K11、K13、K15、K17、K19、K21等，第二耐高压继电器组包括K2、K4、K6、K8、K10、K12、K14、K16、K18、K20、K22等，其中，K1、K3、K5、K7、K9、K11、K13、K15、K17、K19、K21连接到高压正极连接端Pulse_Out+，K2、K4、K6、K8、K10、K12、K14、K16、K18、K20、K22连接到高压负极连接端Pulse_Out-。由于第一耐高压继电器组连接到高压正极连接端Pulse_Out+，当第一耐高压继电器组任一继电器的开关处于闭合状态时，即可实现该电路支路与高压电源100的正极接通，同理，当第二耐高压继电器组任一继电器的开关处于闭合状态时，即可实现该电路支路与高压电源100的负极接通，也就是说，只需一组连接端，即可实现对所有耐高压继电器的控制，既节省了电路接口的使用，又提高了耐高压继电器可靠性。

具体地，每个耐高压继电器包括多个触点，比如，图2中的各耐高压继电器包括4个触点，为了便于区分，分别用第一触点、第二触点、第三触点、第四触点表示各触点，其中，K1继电器的第一触点用K1-1表示，K1继电器的第二触点用K1-2表示，K1继电器的第三触点用K1-3表示，K1继电器的第四触点用K1-4表示；K2继电器的第一触点用K2-1表示，以此类推。从图上可以看出，第一耐高压继电器组中各耐高压继电器(K1、K3、K5、K7、K9、K11、K13、K15、K17、K19、K21等)的第三触点连接到高压正极连接端Pulse_Out+，第二耐高压继电器组中各耐高压继电器(K2、K4、K6、K8、K10、K12、K14、K16、K18、K20、K22等)的第四触点连接到高压负极连接端Pulse_Out-。

进一步地，第一耐高压继电器组的第一继电器的第四触点与第二耐高压继电器组的第二继电器的第三触点相连接，并形成相应的公共输出端；公共输出端与消融电极141连接。其中，第一继电器为第一耐高压继电器组中任一继电器，第二继电器为第一耐高压继电器组中任一继电器。

如图2所示，由于第一继电器为第一耐高压继电器组中任一继电器，第二继电器为第一耐高压继电器组中任一继电器，当第一继电器为K1，第二继电器为K2时，K1的第四触点为K1-4，K2的第三触点为K2-3，则K1-4与K2-3相连接，并形成相应的公共输出端PulseOut_1，若第一继电器为K2，第二继电器为K4，K3-4与K4-3相连接，形成相应的公共输出端PulseOut_2，以此类推，最终形成公共输出端：PulseOut_1、PulseOut_2、…、PulseOut_11。各个公共输出端与消融电极141相连接。由此，采用第一继电器与第二继电器相连接形成公共输出端的线路结构，只需控制开关状态的切换，即可实现任意消融电极对之间形成接通电路。

基于上述电路切换模块130，当病变组织的电学特性比较复杂时，用户可以根据该病变组织的特点确定需要消融的病变位置以及不同位置消融脉冲磁场的强度，以制定出灵活的治疗方案，并将治疗方案所涉及的参数作为电路切换指令输入至主控模块110。主控模块110中的电路切换算法接收电路切换指令，根据该指令从脉冲消融导管140的消融电极141中确定目标消融电极对，并通过电路切换模块130的开关状态实现目标消融电极对之间放电。本申请实施例中，通过切换如图2所示的电路切换模块130中斜对角任意两个继电器，即可实现多种情况下目标消融电极对的放电，也就是说，主控模块110中的电路切换算法可以根据电路切换指令实现位于斜对角的任意第一继电器与第二继电器接通，比如将K1与K3接通，或者K1与K6接通，或者K1与K22接通，或者K2与K3接通，或者K2与K5接通，或者K2与K21接通等多种继电器组合。上述继电器组合接通后，与之相连接的消融电极141正负极之间即可形成高压脉冲，达到任意目标消融电极对的放电，从而实现对病变组织的消融。因此，本申请实施例所提供的用于脉冲消融导管140的电路切换系统能够在相同放电参数的前提下在任意目标消融电极对的两对形成不同强度的电脉冲磁场，其通用性强，适用范围广，能够满足不同场景下治疗方案的需求。

一些实施例中，公共输出端并联连接高压电容。如图2中，高压电容用C1至C11表示，C1至C11分别与公共输出端PulseOut_1至PulseOut_11并联，高压电容能够吸收高压条件下继电器触点接通与断开时瞬间产生的脉冲，从而实现了高压脉冲快速、持续放电情况下，对高电压放电进行保护泄放，保证电路的可靠性和稳定性，避免了因高电压快速切换导致的电路故障。

如前所述，电路切换指令中携带的切换策略至少包括目标消融电极对的放电顺序策略，一些实施例中，电路切换指令中携带的切换策略具体为：顺序放电模式；在切换策略为顺序放电模式的情况下，主控模块110进一步配置为：根据多个目标消融电极对的预设排列顺序控制电路切换模块130的开关按顺序切换至闭合状态，以依次在目标消融电极对的正负极之间动态形成放电通路。

其中，目标消融电极对的排列顺序可以由用户通过预先顺序连通指定，也可以由主控模块110根据脉冲消融导管140实时采集的病变组织参数确定。在确定目标消融电极对的排列顺序后，主控模块110根据该排列顺序，通过运算确定电路切换模块130中各继电器开关的切换顺序，并根据该切换顺序控制各开关进行闭合状态与断开状态的切换，实现依次在目标消融电极对的正负极之间动态形成放电通路。

举例来说，假设目标消融电极对有10个，可以按预先设置的顺序进行顺序连通，在接收到指示顺序放电模式的电路切换指令后，主控模块110通过控制电路切换模块130的开关状态，逐个连通10个目标消融电极对中的每个电极对，比如从电极对01开始，顺序切换至电极对02、电极对03，直到切换到电极对10，完成一次消融操作。该切换策略简单，易于通过主控模块110的处理器实现，在算力有限的前提下使得电路切换模块130的控制更加高效。

一些实施例中，电路切换指令中携带的切换策略具体为：同时放电模式；在切换策略为同时放电模式的情况下，主控模块110进一步配置为：控制电路切换模块130的开关同时处于闭合状态，以在目标消融电极对的正负极之间同时形成放电通路。

本申请实施例中，同时放电模式用于指示主控模块110控制电路切换模块130同时接通所有的电路支路，也就是电路支路的开关处于闭合状态，使得目标消融电极对的正负极之间同时形成放电通路，达到目标消融电极对瞬间同时放电，在病变组织处同时形成不同强度的电脉冲磁场。

本实施例充分考虑到同时放电模式下瞬间高压对电路的冲击，采用耐高压继电器，且每个公共输出端均并联有高压电容，能够保证高压电的泄压，使得所提供的电路切换模块130能够在多个目标消融电极对同时放电时仍能够保证电路的稳定性和正常运行。

考虑到一些复杂的病变组织特性需要更加灵活的治疗方案，另一些实施例中，电路切换指令中携带的切换策略具体为：指定放电模式；在切换策略为指定放电模式的情况下，主控模块110进一步配置为：根据所指定策略，确定电路切换模块130中开关的开关状态序列；基于开关状态序列，控制电路切换模块130中的开关进行切换，以在目标消融电极对的正负极之间按指定策略形成放电通路。

在指定放电模式下，切换策略还包括目标消融电极对的指定放电顺序参数，比如以数组的方式示出目标消融电极对指定的排列顺序，当主控模块110在确定切换策略为指定放电模式时，会进一步读取该指定放电顺序参数，并根据该指定放电顺序参数所指定的顺序接通电路支路，实现按指定放电顺序的目标消融电极对放电。

进一步地，为了提高工作效率，用户可以根据历史病变组织治疗过程中积累的先验知识预先设置一个或多个指定放电顺序参数，并将其存储在系统中，当需要消融的病变组织与历史病变组织的电学特性存在一定的相似性时，直接使用已有的指定放电顺序参数即可，无需重新设置。

基于前述说明，主控模块110需要根据接收到的电路切换指令控制电路切换模块130的开关状态，为此，一些实施例中，主控模块110存储有开关映射表；主控模块110进一步配置为：基于开关映射表，采用表驱动方法，切换电路切换模块130中的开关状态。

需要说明的是，表驱动方法是采用查表替代逻辑语句，即用查表的方法获取值。

本申请实施例中，将电路切换模块130中的耐高压继电器映射为开关映射表，例如可以将图2所示的K1、K4继电器映射为开关映射表中的数值1、4，当主控模块110根据电路切换指令确定需要控制K1、K4继电器闭合或断开时，通过查找开关映射表中同时满足的1和4的记录，确定K1、K4继电器闭合或断开对应的数值，然后根据该数值控制K1、K4执行相应的动作(即闭合或断开)，使得电路切换模块130中相应的电路支路处于接通/断开状态，进而在对应的目标消融电极对两端(如电极1(+)和电极2(-))产生高压脉冲。这样，通过表驱动方法，能够在电路规模进一步扩大、电路结构更复杂的情况下控制电路切换算法的复杂度，从而达到提高效率和灵活性的目标。

综上所述，本申请提供的用于脉冲消融导管的电路切换系统至少包括两个消融电极141，电路切换模块130和主控模块110，其中，消融电极141设置于消融导管的远端；电路切换模块130的输入端连接高压电源100，电路切换模块130的输出端连接消融电极141；主控模块110与电路切换模块130通讯连接，主控模块110能够根据接收到的电路切换指令选择出任意偶数个消融电极141组成目标消融电极对，并控制电路切换模块130的开关状态，以使得电路切换模块130按照电路切换指令中携带的切换策略将高压电源100所产生的高压脉冲输送到目标消融电极对。由此，主控模块110依据切换策略控制电路切换模块130进行开关状态切换，能够根据需求实现在任意目标消融电极对之间释放高压脉冲，从而在目标消融电极对两端生成不同大小、不同程度的电脉冲磁场，进而会在组织上形成不同程度和不同形状的消融灶，达到不同的治疗效果，并且，由于主控模块110能够灵活、持续自动切换任意目标消融电极对，使得该系统能够针对一些电学特性比较复杂的病变组织制定灵活的治疗方案。此外，通过主控模块110控制电路切换模块130的开关状态，能够在相同放电参数的情况下使高压电源100在不同的目标消融电极对之间进行快速、持续地切换并放电，通用性较强，适用范围较广。

本申请实施例提供的系统，能够通过MCU处理器控制任意目标消融电极对的切换和放电，在相同的放电参数下，通过不同目标消融电极对的切换在病变组织形成不同强度的电脉冲磁场，从而形成不同程度的消融灶，提高了治疗方案制定的灵活性。

本申请实施例的电路切换模块130包括多个耐高压继电器，通过主控模块110的控制实现任意电极对的放电，并且在公共输出端设置高压电容，以满足继电器接触与断开时瞬间产生的高压脉冲影响其它电路，不仅使目标消融电极对能够在高压下进行放电，并且电路具有较好的稳定性和可靠性。

本申请实施例中，通过主控模块110自动控制电路切换模块130的开关状态实现目标消融电极对的快速、持续放电，提高了消融的治疗效果。

示例性方法

本申请实施例提供一种用于脉冲消融导管的电路切换方法，该方法通过上述任一实施例所提供的用于脉冲消融导管的电路切换系统执行，如图3所示，该方法包括：

步骤S101、主控模块110根据接收到的电路切换指令选择出偶数个消融电极141组成目标消融电极对。

步骤S102、主控模块110控制电路切换模块130的开关状态，以按电路切换指令中携带的切换策略将高压电源100的高压脉冲输送到目标消融电极对。

在一个具体的场景中，本申请提供的用于脉冲消融导管的电路切换方法可以按照如下步骤执行：1、用户通过输入设备120(触摸屏)设置需要的放电电压，通过232串口协议(串行通信接口标准之一)传送到主控模块110的MCU处理器；2、MCU处理器将电压值通过IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)协议传给高压电源100，使高压电源100产生与电压值对应的高压脉冲；3、MCU处理器获取预先存储的基于表驱动的开关映射表；4、MCU处理器根据电路切换指令的指示自动控制切换电路切换模块130中的耐高压继电器进行电极放电；5、MCU处理器通过AD采集芯片获取目标消融电极对放电后所得的电压反馈值，并上传到触摸屏进行可视化显示。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，包括：至少两个消融电极，电路切换模块，主控模块；

所述消融电极设置于所述脉冲消融导管的远端；

所述电路切换模块的输入端连接高压电源，所述电路切换模块的输出端连接所述消融电极；

所述主控模块与所述电路切换模块通讯连接；

所述主控模块配置为：根据接收到的电路切换指令选择出偶数个所述消融电极组成目标消融电极对；并控制所述电路切换模块的开关状态以按所述电路切换指令中携带的切换策略将所述高压电源的高压脉冲输送到所述目标消融电极对。

2.根据权利要求1所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，所述电路切换模块的输入端包括高压正极连接端和高压负极连接端；

所述高压正极连接端与所述高压电源的正极连接；

所述高压负极连接端与所述高压电源的负极连接。

3.根据权利要求2所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，所述电路切换模块还包括第一耐高压继电器组和第二耐高压继电器组；

第一耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接所述高压正极连接端；

第二耐高压继电器组中各耐高压继电器均电连接所述高压负极连接端。

4.根据权利要求3所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，

所述第一耐高压继电器组的第一继电器的第四触点与所述与第二耐高压继电器组的第二继电器的第三触点相连接，并形成相应的公共输出端；

所述公共输出端与所述消融电极连接。

5.根据权利要求4所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，所述公共输出端并联连接高压电容。

6.根据权利要求1所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，电路切换指令中携带的切换策略具体为：顺序放电模式；

在所述切换策略为所述顺序放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：根据所述多个目标消融电极对的预设排列顺序控制所述电路切换模块的开关按顺序切换至闭合状态，以依次在所述目标消融电极对的正负极之间动态形成放电通路。

7.根据权利要求1所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，电路切换指令中携带的切换策略具体为：同时放电模式；

在所述切换策略为所述同时放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：控制所述电路切换模块的开关同时处于闭合状态，以在所述目标消融电极对的正负极之间同时形成放电通路。

8.根据权利要求1所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，电路切换指令中携带的切换策略具体为：指定放电模式；

在所述切换策略为所述指定放电模式的情况下，所述主控模块进一步配置为：根据所指定策略，确定所述电路切换模块中开关的开关状态序列；

基于所述开关状态序列，控制所述电路切换模块中的开关进行切换，以在所述目标消融电极对的正负极之间按指定策略形成放电通路。

9.根据权利要求6-8任一所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统，其特征在于，所述主控模块存储有开关映射表；

所述主控模块进一步配置为：基于所述开关映射表，采用表驱动方法，切换所述电路切换模块中的开关状态。

10.一种用于脉冲消融导管的电路切换方法，该方法通过权利要求1-9任一所述的用于脉冲消融导管的电路切换系统执行，其特征在于，包括：

主控模块根据接收到的电路切换指令选择出偶数个消融电极组成目标消融电极对；

主控模块控制所述电路切换模块的开关状态，以按所述电路切换指令中携带的切换策略将高压电源的高压脉冲输送到所述目标消融电极对。

Images