CN208481456U - 一种具有极间放电功能的射频消融设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有极间放电功能的射频消融设备，其包括：应用接口、开关阵列、功能模块、系统控制单元、以及人机接口单元；其中，应用接口包括双极消融导管、单极消融导管和中性电极；开关阵列包括多个开关单元；功能模块包括射频发生单元、刺激发生单元、阻抗检测单元、以及温度检测单元；系统控制单元用于向射频发生单元、刺激发生单元、以及开关阵列发送控制信号以分别进行单极射频消融、双极射频消融、或者刺激响应检测。该设备能够进行温度检测和阻抗检测，灵活配置单极或者双极射频消融、单极或者双极电刺激，从而在减少射频消融对人体的损害的同时提高射频消融手术的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频消融技术领域，尤其涉及一种具有极间放电功能的射频消融设备。
背景技术
射频消融设备通过向人体病灶组织输出可控的射频能量，促使病灶组织产热脱水、凝固和坏死，形成一系列连续的损伤，达到治疗疾病的目的。射频消融设备有两种工作模式：功率控制和温度控制。在功率控制模式下，射频仪输出固定功率的能量，当输出功率过高时，可能出现组织结痂、过热等不可取的风险；温度控制模式增加对电极温度的监控，并通过调整射频能量的输出维持电极温度的稳定，这样可有效降低组织过温的风险，但输出能量和消融效果受到一定的限制。通过灌注冷盐水的方式对消融电极进行冷却，可降低电极和组织表面的温度，在输出更多能量的同时减少上述风险，消融效果和安全性都得到极大提升。
目前常用的技术是采用一个消融电极与中性电极放电。其中消融电极放入患者体内，到达待消融病灶点，中性电极则与患者皮肤表面接触，射频电流流过消融电极、患者组织、以及中性电极形成回路，由于射频电流需要流经整个人体，所以不可避免会对其余健康组织造成一定影响或损坏，从而给病人带去附加伤害。
随着射频消融术的不断发展，已出现了一类消融导管，其导管头端电极由正电极和负电极组成，两颗电极分开设置，若正负电极相互放电，则可对处于两颗电极中间的病灶点进行组织消融，其中射频电流回路由正电极、病灶点、负电极组成，而无需流经整个人体，如此减小了射频消融对人体的附加伤害。然而，这种消融方案只能在消融电极所在组织形成单个消融点，需要多次消融才能完成一次手术，使得手术时间长，操作繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种具有极间放电功能的射频消融设备，其能够进行温度检测和阻抗检测，灵活配置单极或者双极射频消融、单极或者双极电刺激，从而在减少射频消融对人体的损害的同时提高射频消融手术的效率。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。
一种具有极间放电功能的射频消融设备，其特征在于，所述射频消融设备包括：应用接口、开关阵列、功能模块、系统控制单元、以及人机接口单元；
其中，应用接口包括双极消融导管、单极消融导管和中性电极；双极消融导管中设置有的正、负消融电极，用于进行双极射频消融；单极消融导管中设置有消融电极，用于与中性电极一起进行单极射频消融；
开关阵列包括多个开关单元，用于根据系统控制单元的控制信号导通或者断开单极消融导管和双极消融导管各自与功能模块之间的连接；功能模块包括射频发生单元、刺激发生单元、阻抗检测单元、以及温度检测单元；
系统控制单元用于根据从阻抗检测单元和温度检测单元接收的检测数据，和/或从人机接口单元获取的设置指令，向射频发生单元、刺激发生单元、以及开关阵列发送控制信号以分别进行单极射频消融、双极射频消融、或者刺激响应检测。
优选的，所述开关阵列包括三个开关单元，每个开关单元与双极消融导管内的正负消融电极以及单极消融导管内的消融电极一一对应，且与系统控制单元和射频发生单元连接，以作为对应消融电极的独立控制通道；每个开关单元由互感器和金属化半导体场效应晶体管MOSFET组成。
优选的，所述双极消融导管和单极消融导管中的消融电极附近均设置与温度检测单元连接的温度传感器；
温度检测单元包括与温度传感器连接的多路检测电路，用于接收温度传感器的检测信号，并转换为温度值。
优选的，所述多路检测电路包括信号输入匹配电路、信号输入滤波电路、以及信号分时变换电路；其中，信号输入匹配电路用于对检测信号进行上拉或者下拉，以保证检测信号的幅度在预设电压幅度范围内；信号输入滤波电路包括多个串联的电阻和电容，用于进行共模和差模滤波，以保证检测信号的稳定；信号分时变换电路包括两块模数转换器芯片ADS1118IDGSR，用于完成检测信号模拟量到数字量的多路分时转换并获取温度值。
优选的，进一步包括压力检测单元，以及设置在双极消融导管的正负消融电极之间的压力传感器、设置在单极消融导管的消融电极附近的压力传感器。
优选的，所述人机接口单元用于与包括按键、触摸屏、LED指示灯、显示器、USB接口、以及声音提示器中的一者或多者的人机交互接口连接，以获取用户的输入或者选择信息并发送给系统控制单元。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：
通过多路温度和阻抗检测组件，并配合多个开关单元组件，能够实现单极或者双极射频消融、单极或者双极电刺激的灵活配置，在减少射频消融对人体的损害的同时提高射频消融手术的效率。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的一种具有极间放电功能的射频消融设备的结构示意图。
图2是根据本实用新型一实施例的多路检测电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，根据本实用新型一实施例的一种具有极间放电功能的射频消融设备包括：应用接口、开关阵列、功能模块、系统控制单元、以及人机接口单元。
其中，应用接口包括双极消融导管、单极消融导管和中性电极；双极消融导管中设置有的正、负消融电极，用于进行双极射频消融；单极消融导管中设置有消融电极，用于与中性电极一起进行单极射频消融。
开关阵列包括多个开关单元，用于根据系统控制单元的控制信号导通或者断开单极消融导管和双极消融导管各自与功能模块之间的连接。开关阵列负责单极或双极消融路径的切换，即在单极消融时，开关阵列将单极消融导管和中性电极接入后级电路，而在双极消融时，开关阵列则将双极导管接入后级电路，如此便解决了单极或双极导管的接入问题。
功能模块包括射频发生单元、刺激发生单元、阻抗检测单元、以及温度检测单元。其中射频发生单元、刺激发生单元、阻抗检测单元可使用现有单极射频消融设备的对应电路，而由于双极消融导管的正负消融电极需要各装配至少一颗温度传感器，所以温度检测单元设置有多路检测电路，即当双极消融模式时，设备可实现至少正负消融电极两路温度检测的功能。
温度检测单元通过有多路检测电路与设置在双极消融导管和单极消融导管中的多个温度传感器连接，以接收温度传感器的检测信号，并转换为温度值，温度控制算法可以引用现有单极输出的射频消融设备的控制方式。如图2所示，根据本实用新型一实施例的多路检测电路包括：信号输入匹配电路A、信号输入滤波电路B、信号分时变换电路C。其中，信号输入匹配电路A用于对输入差分信号(例如，检测信号TA、TB、TC、TD等)的上拉或者下拉，以保证检测信号的幅度在预设电压幅度范围内(例如，0～3.3V)；信号输入滤波电路B 包括多个串联的电阻和电容，用于进行共模和差模滤波，以保证检测信号的稳定；信号分时变换电路C包括两块模数转换器芯片ADS1118IDGSR，用于完成检测信号模拟量到数字量的多路分时转换，以获取准确的温度值。
系统控制单元用于根据从阻抗检测单元和温度检测单元接收的检测数据，和/或从人机接口单元获取的设置指令，向射频发生单元、刺激发生单元、以及开关阵列发送控制信号以分别进行单极射频消融、双极射频消融、或者刺激响应检测。
射频发生单元通过开关阵列连至应用接口中双极消融导管和单极消融导管的消融电极；系统控制单元分别与射频发生单元和开关阵列连接，通过发送控制信号使射频发生单元产生指定大小的射频功率，并使指定数量的开关单元导通以使射频电流输出到双极消融导管的正负消融电极或者单极消融导管的消融电极。
刺激发生单元通过开关阵列连至应用接口中双极消融导管和单极消融导管的对应刺激电极；系统控制单元分别与刺激发生单元和开关阵列连接，通过发送控制信号使刺激发生单元产生指定幅度和宽度的刺激脉冲，并使指定数量的开关单元导通以使刺激脉冲电流输出到双极消融导管和单极消融导管的对应刺激电极。相应地，系统控制单元可以通过阻抗检测单元和温度检测单元来获取刺激脉冲作用在消融目标后的检测数据，从而调整射频消融所需要的射频能量和持续时间。
每个开关单元可以由互感器和金属化半导体场效应晶体管MOSFET组成。当MOSFET受系统控制单元发出的控制信号作用使任意一个互感器的次级短路时，互感器的初级对射频信号的阻抗很低，射频电流输出到消融电极；当 MOSFET受系统控制单元发出的控制信号作用使任意一个互感器次级开路时，互感器的初级对射频信号的阻抗很高，射频电流不能输出到电极。每个开关单元与双极消融导管内的正负消融电极以及单极消融导管内的消融电极一一对应，且与系统控制单元和射频发生单元连接，以作为对应消融电极的独立控制通道。
人机接口单元用于与包括按键、触摸屏、LED指示灯、显示器、USB接口、以及声音提示器中的一者或多者的人机交互接口连接，以获取用户的输入或者选择信息并发送给系统控制单元。
在进一步的实施例中，还可以包括压力检测单元，以及设置在双极消融导管的正负消融电极之间的压力传感器、设置在单极消融导管的消融电极附近的压力传感器。压力检测单元接收多个压力传感器的压电信号，经过放大、滤波和模数转换后，转换为压力值，并发送给系统控制单元；系统控制单元进一步用于根据压力数据调整控制信号中导通开关单元的数量和/或导通时间，从而进一步提高射频消融的准确性和效率。例如，在消融过程中，对于接触压力较小的组织部位，也可通过其对应的消融电极位置实施二次消融；对于消融过程中接触压力过大的组织部位，为避免风险，可将该压力传感器两旁的消融电极所对应的开关单元断开。
以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有极间放电功能的射频消融设备，其特征在于，所述射频消融设备包括：应用接口、开关阵列、功能模块、系统控制单元、以及人机接口单元；
其中，应用接口包括双极消融导管、单极消融导管和中性电极；双极消融导管中设置有的正、负消融电极，用于进行双极射频消融；单极消融导管中设置有消融电极，用于与中性电极一起进行单极射频消融；
开关阵列包括多个开关单元，用于根据系统控制单元的控制信号导通或者断开单极消融导管和双极消融导管各自与功能模块之间的连接；功能模块包括射频发生单元、刺激发生单元、阻抗检测单元、以及温度检测单元；
系统控制单元用于根据从阻抗检测单元和温度检测单元接收的检测数据，和/或从人机接口单元获取的设置指令，向射频发生单元、刺激发生单元、以及开关阵列发送控制信号以分别进行单极射频消融、双极射频消融、或者刺激响应检测。
2.根据权利要求1所述的射频消融设备，其特征在于，所述开关阵列包括三个开关单元，每个开关单元与双极消融导管内的正负消融电极以及单极消融导管内的消融电极一一对应，且与系统控制单元和射频发生单元连接，以作为对应消融电极的独立控制通道；每个开关单元由互感器和金属化半导体场效应晶体管MOSFET组成。
3.根据权利要求1所述的射频消融设备，其特征在于，所述双极消融导管和单极消融导管中的消融电极附近均设置与温度检测单元连接的温度传感器；
温度检测单元包括与温度传感器连接的多路检测电路，用于接收温度传感器的检测信号，并转换为温度值。
4.根据权利要求3所述的射频消融设备，其特征在于，所述多路检测电路包括信号输入匹配电路、信号输入滤波电路、以及信号分时变换电路；其中，信号输入匹配电路用于对检测信号进行上拉或者下拉，以保证检测信号的幅度在预设电压幅度范围内；信号输入滤波电路包括多个串联的电阻和电容，用于进行共模和差模滤波，以保证检测信号的稳定；信号分时变换电路包括两块模数转换器芯片ADS1118IDGSR，用于完成检测信号模拟量到数字量的多路分时转换并获取温度值。
5.根据权利要求1所述的射频消融设备，其特征在于，进一步包括压力检测单元，以及设置在双极消融导管的正负消融电极之间的压力传感器、设置在单极消融导管的消融电极附近的压力传感器。
6.根据权利要求1所述的射频消融设备，其特征在于，所述人机接口单元用于与包括按键、触摸屏、LED指示灯、显示器、USB接口、以及声音提示器中的一者或多者的人机交互接口连接，以获取用户的输入或者选择信息并发送给系统控制单元。
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