WO2023082862A1 - 用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪 - Google Patents

用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪 Download PDF

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WO2023082862A1
WO2023082862A1 PCT/CN2022/120728 CN2022120728W WO2023082862A1 WO 2023082862 A1 WO2023082862 A1 WO 2023082862A1 CN 2022120728 W CN2022120728 W CN 2022120728W WO 2023082862 A1 WO2023082862 A1 WO 2023082862A1
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temperature
stage
adjustment
target
current
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PCT/CN2022/120728
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Inventor
周闯
Original Assignee
上海微创惟美医疗科技(集团)有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

Definitions

  • the invention relates to the technical field of medical equipment, in particular to a temperature control method, device and treatment instrument for medical equipment.
  • cryotherapy for fat reduction as an example, it has been more and more widely used because of its non-invasive, no surgery, no wound, and easy operation.
  • the basic principle of the cryofat treatment instrument is to convert the triglycerides in human fat into solid at low temperature (such as 5°C), and deliver the precisely controlled freezing energy to the designated fat-melting site through a non-invasive cryoenergy extraction device , Targeted elimination of fat cells at designated locations, after the fat cells at designated locations are cooled to a specific low temperature, the triglycerides are converted from liquid to solid, crystallized and aged, and then die one after another, and are excreted through metabolism, gradually reducing body fat , so as to achieve the effect of local fat-melting body sculpting.
  • low temperature such as 5°C
  • the existing cryofat reduction therapeutic apparatus has the following defects in temperature control: the risk of frostbite caused by too low temperature; the comfort problem caused by too fast temperature change; Comfort issues such as pain, safety issues caused by subcutaneous fat not reaching the target temperature, etc.
  • the object of the present invention is to provide a temperature control method, device and treatment instrument for medical devices, aiming at one or more problems in the safety, comfort and effectiveness of the temperature control of medical devices in the prior art, According to different temperature stages, different parameters can be used for control, so that the temperature control of medical devices has higher safety, comfort and effectiveness.
  • the present invention provides a temperature control method for medical equipment, including:
  • Temperature control stage according to the first temperature, the target temperature and the second temperature difference threshold, adopt a second temperature control strategy to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; and maintain the current temperature The temperature is within the preset target temperature range;
  • the first temperature and the second temperature are between the initial temperature and the target temperature.
  • a first temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature according to the preset temperature adjustment rate rule, the target temperature and the first temperature difference threshold, including:
  • the initial temperature and the first temperature determine the number of temperature adjustment stages in the speed control stage; wherein, the speed control stage is adjusted from the initial temperature to the a conditioning phase of the first temperature;
  • the preset threshold value of the stage temperature adjustment rate of each temperature adjustment stage after the current temperature is adjusted from the stage initial temperature to the stage target temperature, enter the next temperature regulation stage until the initial temperature is adjusted to the first temperature.
  • the temperature adjustment stage includes:
  • the stage initial temperature of the first temperature regulation stage is the initial temperature
  • the stage target temperature of the previous temperature regulation stage is the stage initial temperature of the subsequent temperature regulation stage adjacent to it
  • the last stage The stage target temperature of the temperature adjustment stage is the first temperature
  • the stage initial temperature of the first temperature regulation stage is the initial temperature
  • the stage target temperature of the regulation stage and the stage initial temperature of the second temperature regulation stage are both the third temperature
  • the stage target temperature of the second temperature regulation stage is the first temperature
  • the third temperature is between the between said initial temperature and said first temperature
  • the preset threshold value of the stage temperature adjustment rate of each temperature adjustment stage after the current temperature is adjusted from the stage initial temperature to the stage target temperature, enter the next temperature regulation stage until the initial temperature is adjusted to The first temperature includes:
  • the first temperature change rate is controlled to adjust the current temperature from the initial temperature to the third temperature; wherein, the first temperature change rate is less than or equal to the first temperature change rate Temperature rate preset threshold;
  • the second temperature change rate is controlled to adjust the current temperature from the third temperature to the first temperature; wherein, the second temperature rate preset threshold is less than or equal to the first temperature Two temperature change rates, and the second temperature change rate is less than or equal to a third temperature rate preset threshold.
  • controlling the first temperature change rate to adjust the current temperature from the initial temperature to the third temperature includes:
  • S12 Calculate the first temperature change rate according to the temperature at the previous sampling moment, the temperature at the current sampling moment, and the time difference between the current sampling moment and the previous sampling moment;
  • step S15 According to the initial temperature, the target temperature, the current temperature, and the third temperature, determine whether the conditions for entering the second temperature adjustment stage are met, and if so, enter the second temperature adjustment stage; Otherwise, execute step S12.
  • step S13 obtaining a first adjustment coefficient according to the first temperature change rate and the first temperature rate preset threshold includes: obtaining the first adjustment coefficient through the following formula:
  • Kv1 is the first adjustment coefficient
  • S1_Vmax is the preset threshold value of the first temperature rate
  • V1 is the first temperature change rate
  • step S14 increasing the first output power according to the first adjustment coefficient and the output step threshold includes: increasing the first output power by the following formula:
  • reducing the first output power includes: reducing the first output power by the following formula:
  • S1_out is the first output power
  • step is the output step value
  • Kv1 is the first adjustment coefficient
  • step S15 according to the initial temperature, the target temperature, the current temperature and the third temperature, judging whether the conditions for entering the second temperature adjustment stage are met, including:
  • controlling a second temperature change rate to adjust the current temperature from the third temperature to the first temperature includes:
  • S22 Calculate the second temperature change rate according to the temperature at the last sampling moment and the second output power
  • S23 Calculate a second adjustment coefficient according to the second temperature change rate and the second temperature rate preset threshold; and calculate a third adjustment coefficient according to the second temperature change rate and the third temperature rate preset threshold Adjustment coefficient;
  • step S24 Determine whether the second temperature change rate is less than or equal to the third temperature rate preset threshold, if yes, perform step S25; if not, decrease according to the third adjustment coefficient and the output step threshold said second output power;
  • step S25 Judging whether the second temperature change rate is greater than or equal to the second temperature rate preset threshold, if yes, execute step S26; otherwise, according to the second adjustment coefficient and the output step threshold, increase Greater said second output power;
  • the temperature control phase is an adjustment phase in which the temperature is adjusted from the first temperature to the second temperature and maintained within the preset target temperature range.
  • step S23 calculating a second adjustment coefficient according to the second temperature change rate and the second temperature rate preset threshold includes calculating the second adjustment coefficient by the following formula:
  • Kv2min S2_Vmin/V2
  • the calculating the third adjustment coefficient according to the second temperature change rate and the third temperature rate preset threshold includes calculating the third adjustment coefficient by the following formula:
  • Kv2max V2/S2_Vmax
  • Kv2min is the second adjustment coefficient
  • S2_Vmin is the preset threshold value of the second temperature rate
  • Kv2max is the third adjustment coefficient
  • S2_Vmax is the preset threshold value of the third temperature rate
  • V2 is the second temperature rate preset threshold value
  • Two temperature change rate is the second adjustment coefficient
  • step S24 the reducing the second output power according to the third adjustment coefficient and the output step threshold includes reducing the second output power by the following formula:
  • step S25 increasing the second output power according to the second adjustment coefficient and the output step threshold includes increasing the second output power by the following formula:
  • S2_out is the second output power
  • step is the output step value
  • Kv2min is the second adjustment coefficient
  • Kv2max is the third adjustment coefficient
  • step S26 judging whether the conditions for entering the temperature control stage are met according to the initial temperature, the target temperature, the current temperature, and the second temperature difference threshold, including:
  • a second temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; and maintain the current temperature
  • the temperature is within the preset target temperature range, including:
  • S33 Calculate the third output power according to the temperature control proportional output, temperature control integral output and temperature control differential output;
  • the temperature control proportional output is calculated according to the third adjustment coefficient, the current temperature and the target temperature;
  • the temperature control integral output is calculated according to the integral coefficient preset threshold and the current temperature at each sampling time and the The deviation of the target temperature is calculated;
  • the temperature control differential output is calculated according to the preset threshold value of the differential coefficient, the current temperature deviation and the temperature deviation at the last sampling moment;
  • step S34 If the temperature control stop instruction is received, the temperature control ends; otherwise, step S33 is executed.
  • the present invention also provides a temperature control device, the temperature control device comprising:
  • Temperature adjustment speed control unit configured to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature by adopting the first temperature control strategy according to the preset temperature adjustment rate rule, the target temperature and the first temperature difference threshold;
  • a temperature adjustment and temperature control unit configured to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature by adopting a second temperature control strategy according to the first temperature, the target temperature, and a second temperature difference threshold; and maintain the current temperature within the preset target temperature range;
  • the first temperature and the second temperature are between the initial temperature and the target temperature.
  • the present invention also provides a cryofat reduction therapeutic apparatus, which adopts the temperature control method as described in any one of the above to control the temperature or includes the above temperature control device to reduce the temperature control.
  • the temperature control method, device, and cryofat reduction treatment instrument for medical equipment provided by the present invention have the following advantages: the temperature control method for medical equipment provided by the present invention first passes through the speed control stage, That is, according to the preset temperature adjustment rate rule, the target temperature and the first temperature difference threshold, the first temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature and maintain the current temperature within the preset target temperature range. Therefore, according to the preset temperature adjustment rate rule, the temperature adjustment rate can be controlled according to a given temperature limit, and the drastic change in temperature can be avoided while ensuring that the target temperature is (effectively) approached in a short time, thereby ensuring safety .
  • a second temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; And maintain the current temperature within the preset target temperature range.
  • the current temperature is close to the target temperature, the current temperature is maintained (fluctuated) within a certain range of the target temperature for a long time (that is, the absolute value of the difference between the current temperature and the target temperature is less than or equal to the second temperature difference Threshold), enter the balance section of temperature control.
  • the temperature control method for medical devices provided by the present invention is controlled according to different parameters at different stages, and by controlling the cooling rate before reaching the target temperature, the safety, comfort and effectiveness of medical devices during treatment can be improved. sex.
  • thermocontrol device and therapeutic apparatus for medical equipment provided by the present invention belong to the same inventive concept as the temperature control method for medical equipment provided by the present invention, therefore, at least have the same beneficial effect, here, no longer Let me repeat them one by one.
  • Fig. 1 is a schematic flow chart of a temperature control method for a medical device provided by an embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows the initial temperature, the first temperature, the first temperature difference threshold, the second temperature, the A schematic diagram of the relationship between the second temperature difference threshold;
  • Fig. 3 shows the initial temperature, the first temperature, the first temperature difference threshold, the second temperature, A schematic diagram of the relationship between the second temperature difference thresholds;
  • Fig. 4 is a specific flow diagram of the speed control stage in the temperature control method for medical devices provided by an embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 is a schematic flow chart of one embodiment of the temperature control method for medical devices provided by the present invention.
  • Fig. 6 is a schematic block diagram of the speed control stage and the temperature control stage when it is specifically applied to the cryofat reduction therapeutic apparatus in Fig. 5;
  • FIG. 7 is a schematic flow chart of one implementation of step S1 in FIG. 5;
  • FIG. 8 is a schematic flow chart of one implementation of step S2 in FIG. 5;
  • FIG. 9 is a schematic flow chart of one implementation of step S3 in FIG. 5;
  • Fig. 10 is a structural block diagram of a temperature control device provided by an embodiment of the present invention.
  • the core idea of the present invention is to provide a temperature control method, device and therapeutic instrument for medical equipment to solve one or more of the safety, effectiveness and comfort problems in the temperature control of medical equipment in the prior art.
  • One, the present invention can improve the safety, effectiveness and comfort of medical devices.
  • Fat and fat treatment equipment can also be used for temperature control of other medical equipment, such as radio frequency treatment equipment, cryo-whitening equipment, PCR equipment and other equipment involving temperature control functions; not only that, but in fact can also be used in other fields, such as refrigeration equipment , constant temperature control, etc., which are not limited in the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a flow chart of the temperature control method provided by an embodiment of the present invention.
  • described temperature control method comprises the steps:
  • the first temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature;
  • Temperature control stage according to the first temperature, the target temperature and the second temperature difference threshold, adopt a second temperature control strategy to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; and maintain the current temperature The temperature is within the preset target temperature range.
  • the first temperature and the second temperature are between the initial temperature and the target temperature.
  • the speed control stage is an adjustment stage from the initial temperature to the first temperature; the temperature control stage is from the first temperature to the second temperature, and An adjustment stage in which the preset target temperature range is maintained.
  • Fig. 2 shows the initial temperature, the first temperature, the A schematic diagram of the relationship between the first temperature difference threshold, the second temperature, and the second temperature difference threshold;
  • FIG. 3 is a schematic diagram of one embodiment when the temperature control method for medical devices provided by the present invention is used for temperature control.
  • the speed control stage can control the temperature adjustment rate according to a given temperature limit according to the preset temperature adjustment rate rule, which is mainly used to effectively and efficiently start from the initial temperature. Safely adjust to the vicinity of the target temperature; the temperature control stage is mainly used to control the current temperature within a specified range (for example, the absolute value of the difference from the target temperature is less than or equal to the second temperature difference threshold).
  • the value of the second temperature difference threshold is preferably much smaller than the value of the first temperature difference threshold.
  • the present invention does not limit the initial temperature, the initial temperature, the second A specific value of any parameter of temperature, the first temperature difference threshold, the second temperature, and the second temperature difference threshold.
  • the temperature control method for medical devices first passes through the speed control stage, according to the preset temperature adjustment rate rule, target temperature and first temperature difference threshold, and adopts the first temperature control strategy to change the current temperature from the initial The temperature is adjusted to a first temperature. Therefore, according to the preset temperature adjustment rate rule, the temperature adjustment rate can be controlled according to a given temperature limit, and the drastic change in temperature can be avoided while ensuring that the target temperature is (effectively) approached in a short time, thereby ensuring safety . Then, through the temperature control stage: according to the first temperature, the target temperature and the second temperature difference threshold, adopting a second temperature control strategy to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; and maintaining the current temperature within a preset target temperature range.
  • the current temperature when the current temperature is close to the target temperature, the current temperature is maintained (fluctuated) within a certain range of the target temperature for a long time (for example, the absolute value of the difference from the target temperature is less than or equal to the second temperature difference threshold), Enter the temperature-controlled equilibrium section.
  • the temperature control method for medical devices provided by the present invention, different stages are controlled according to different parameters, and the safety, comfort and safety of medical devices during treatment can be improved by controlling the temperature adjustment rate before reaching the target temperature. effectiveness.
  • FIG. 4 is a specific flowchart of the speed control stage in the temperature control method for medical devices provided by an embodiment of the present invention. It can be seen from Figure 4 that in the speed control stage, according to the preset temperature regulation rate rule, target temperature and first temperature difference threshold, the first temperature control strategy is adopted to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature, including :
  • S01 Calculate the first temperature according to the target temperature and the first temperature difference threshold.
  • the first temperature difference threshold is a deviation between the first temperature and the target temperature.
  • the first temperature is equal to the temperature value obtained by adding the first temperature difference threshold to the target temperature;
  • the first temperature is equal to the target temperature minus the second temperature difference A temperature value obtained by the temperature difference threshold.
  • S02 Determine the number of temperature adjustment stages in the speed control stage according to the preset temperature adjustment rate rule, the initial temperature, and the first temperature.
  • the temperature regulation stage includes: the stage initial temperature of the first temperature regulation stage is the initial temperature, and the stage target temperature of the previous temperature regulation stage is The stage initial temperature of the subsequent temperature regulation stage adjacent to it, and the stage target temperature of the last temperature regulation stage are the first temperature.
  • the adjusted temperature ranges of adjacent temperature adjustment stages are seamlessly connected, which can further improve the effectiveness of temperature control.
  • the stage target temperature of the previous temperature adjustment stage can also be greater than that of the next adjacent temperature adjustment stage.
  • the stage initial temperatures of the stages, that is, the adjusted temperature ranges of adjacent temperature adjustment stages have a small amount of overlap, so that the comfort of the temperature adjustment can be further improved.
  • different temperature regulation stages and the preset thresholds of the corresponding stage temperature regulation rate can be reasonably set, so as to improve the comfort of the human body when the medical device is applied to the human body.
  • the initial temperature of the first temperature adjustment stage is the initial temperature
  • the stage target temperature of the first temperature regulation stage and the stage initial temperature of the second temperature regulation stage are both the third temperature
  • the stage target temperature of the second temperature regulation stage is the first temperature
  • the third temperature is between the initial temperature and the first temperature.
  • FIG. 5 schematically shows a specific flow chart of one embodiment of the temperature control method for medical equipment
  • FIG. Schematic block diagram of the speed control stage and temperature control stage of the lipotherapy instrument.
  • step S1 and step S2 in Fig. 5 correspond to the preset threshold value of the stage temperature adjustment rate according to each of the temperature adjustment stages described in step S03, after the current temperature is adjusted from the stage initial temperature to the stage target temperature, Enter the next temperature adjustment stage until the specific process of the specific method for adjusting the initial temperature to the first temperature.
  • step S03 comprises step S1 and step S2:
  • Fig. 6 the entire cooling stage is divided into three sections (as those skilled in the art can understand, as mentioned above, the present invention controls temperature
  • the stages are not limited, and can be more than two stages or less than two stages), wherein, step S1 is the first temperature regulation stage; step S2 is the second temperature regulation stage, and step S3 is the third temperature regulation stage, steps S1 and Step S2 is the speed control stage, and step S3 is the temperature control stage.
  • the first temperature adjustment stage is adjusted from the initial temperature to the third temperature (0°C), and the second temperature adjustment stage is adjusted from the third temperature to the first temperature (the first temperature difference threshold is 2°C): that is, from 0°C to the approach distance
  • the target value is 2°C;
  • the third temperature adjustment stage is adjusted from the first temperature to the second temperature and maintained within the preset target temperature range (for example, if the second temperature difference threshold is ⁇ 0.5°C, the current temperature pv is maintained at the target temperature within ⁇ 0.5°C).
  • FIG. 7 is a schematic flowchart of an implementation manner of step S1 in FIG. 5 . It can be seen from FIG. 6 and FIG. 7 that in step S1, in the first temperature adjustment stage, the first temperature change rate is controlled to adjust the current temperature from the initial temperature to the third temperature, include:
  • the power components include but are not limited to motors and temperature control components.
  • the output of the power element can reduce the speed (rate) of the temperature regulation.
  • the detailed process of adjusting the temperature of the specific motor and the temperature control element can refer to the prior art, which will not be repeated here.
  • S12 Calculate the first temperature change rate V1 according to the temperature at the previous sampling moment, the temperature at the current sampling moment, and the time difference between the current sampling moment and the previous sampling moment.
  • the temperature at the current sampling moment can be measured and obtained by a temperature measuring device such as a temperature sensor; in another In the implementation manner, the temperature at the current sampling time may also be obtained according to the output power at the previous sampling time, the power at the current sampling time, and the temperature at the previous sampling time of the calibrated or preset power element used to adjust the temperature. Further, the temperature at the last sampling moment can be acquired by a temperature measuring device such as a temperature sensor at the last sampling moment, thus, according to the difference between the temperature at the current sampling moment and the temperature at the last sampling moment, and the current moment The time difference between the last sampling moment and the last sampling moment is calculated to obtain the first temperature change rate.
  • a temperature measuring device such as a temperature sensor
  • the first adjustment coefficient Kv1 is obtained by the following formula:
  • Kv1 is the first adjustment coefficient
  • S1_Vmax is the preset threshold value of the first temperature rate
  • V1 is the first temperature change rate
  • the output step threshold step can be a preset value, or can be determined according to the minimum adjustment range of the power element, which is not limited in the present invention.
  • the first output power S1_out is increased by the following formula:
  • the first output power S1_out is reduced by the following formula:
  • S1_out is the first output power
  • step is the output step value
  • Kv1 is the first adjustment coefficient
  • step S15 According to the initial temperature, the target temperature, the current temperature, and the third temperature, determine whether the conditions for entering the second temperature adjustment stage are met, and if so, enter the second temperature adjustment stage; Otherwise, execute step S12.
  • judging whether the conditions for entering the second temperature adjustment stage are met includes:
  • the second stage of this stage A temperature rate preset threshold and the first temperature difference threshold can be set wider, so as to further increase the effectiveness of temperature regulation.
  • FIG. 8 is a schematic flowchart of an implementation manner of step S2 in FIG. 5 . It can be seen from FIG. 6 and FIG. 8 that in step S2, in the second temperature adjustment stage, the second temperature change rate is controlled to adjust the current temperature from the third temperature to the first temperature , including:
  • S22 Calculate the second temperature change rate V2 according to the temperature at the last sampling moment and the second output power.
  • the second rate of temperature change can be obtained using a calculation method similar to that of the first rate of temperature change; in another implementation, it can also be obtained through a temperature sensor according to the current sampling time
  • the second temperature change rate is calculated by calculating the current temperature, the temperature at the last sampling time acquired by the temperature sensor at the last sampling time, and the time difference between the current sampling time and the last sampling time.
  • the second adjustment coefficient can be calculated by the following formula:
  • Kv2min S2_Vmin/V2
  • the third adjustment coefficient Kv2max can be calculated by the following formula:
  • Kv2max V2/S2_Vmax
  • Kv2min is the second adjustment coefficient
  • S2_Vmin is the preset threshold value of the second temperature rate
  • Kv2max is the third adjustment coefficient
  • S2_Vmax is the preset threshold value of the third temperature rate
  • V2 is the second temperature rate preset threshold value
  • Two temperature change rate is the second adjustment coefficient
  • step S24 Determine whether the second temperature change rate V2 is less than or equal to the third temperature rate preset threshold S2_Vmax, and if so, perform step S25; if not, output the step threshold according to the third adjustment coefficient Kv2max step, reducing the second output power S2_out.
  • the second output power S2_out can be reduced by the following formula:
  • S2_out is the second output power
  • step is the output step value
  • Kv2max is the third adjustment coefficient
  • step S25 Judging whether the second temperature change rate V2 is greater than or equal to the second temperature rate preset threshold Kv2min, if so, execute step S26; otherwise, according to the second adjustment coefficient Kv2min and the output step
  • the threshold step increases the second output power S2_out.
  • the second output power S2_out can be increased by the following formula:
  • S2_out is the second output power
  • step is the output step value
  • Kv2min is the second adjustment coefficient
  • the cooling rate is controlled by the second temperature rate preset threshold (lower limit value of temperature drop) and the third temperature rate preset threshold value (upper limit value of temperature drop), compared with the first temperature adjustment stage, in While ensuring the cooling rate, it has higher safety; compared with the temperature control stage, it has better effectiveness while ensuring safety.
  • the second temperature control strategy is adopted according to the first temperature, the target temperature and the second temperature difference threshold to maintain the The current temperature is within the preset target temperature range, and the second temperature control strategy includes using a PID control algorithm to maintain the current temperature within the preset target temperature range.
  • step S3 in FIG. 5 corresponds to the temperature control stage
  • FIG. 9 is a specific flowchart of one implementation of step S3 in FIG. , the target temperature and the second temperature difference threshold, using a PID control algorithm to maintain the current temperature within a preset target temperature range specifically includes:
  • the third adjustment coefficient Kp can be calculated by the following formula:
  • Kp is the third regulation coefficient
  • S2_out is the second output power, more precisely, it is the output power at the end of the second temperature regulation stage.
  • ek is the difference between the current temperature and the target temperature, which is calculated by the following formula:
  • S33 Calculate the third output power according to the temperature control proportional output, the temperature control integral output and the temperature control differential output.
  • the temperature control proportional output is calculated according to the third adjustment coefficient, the current temperature and the target temperature; the temperature control integral output is calculated according to the integral coefficient preset threshold and the current temperature at each sampling time and the The deviation of the target temperature is calculated; the temperature control differential output is calculated according to the preset threshold value of the differential coefficient, the current temperature deviation and the temperature deviation at the last sampling time.
  • the third output power S3_out can be calculated by the following formula:
  • S3_out is the third output power
  • Pout is the temperature control proportional output
  • Iout is the temperature control integral output
  • Dout is the temperature control differential output.
  • the temperature control proportional output can be calculated by the following formula:
  • Kp is the third adjustment coefficient
  • ek is the temperature deviation at the current moment
  • the temperature deviation at the current moment is calculated according to the current temperature and the target temperature.
  • the temperature deviation ek at the current moment can be calculated by the following formula:
  • temperature control integral output can be calculated by the following formula:
  • Iout is the integral output of the temperature control
  • Ki is the preset threshold value of the integral coefficient
  • ⁇ ek is the sum of the deviations between the current temperature and the target temperature at each sampling moment.
  • temperature control differential output can be calculated by the following formula:
  • Dout is the differential output of the temperature control
  • kd is the preset threshold value of the differential coefficient
  • ⁇ ek is calculated according to the current temperature deviation and the temperature deviation at the last sampling time. Specifically, the ⁇ ek can be calculated by the following formula:
  • ⁇ ek the current temperature deviation - the temperature deviation at the last sampling moment
  • step S34 If the temperature control stop instruction is received, the temperature control ends; otherwise, step S33 is executed.
  • the temperature control method for medical equipment can control the temperature at a specified temperature through PID control in the temperature control stage (ie, the third temperature control stage in Figure 5, that is, the balance stage of temperature control).
  • the temperature control stage ie, the third temperature control stage in Figure 5, that is, the balance stage of temperature control.
  • the temperature control stage ie, the third temperature control stage in Figure 5, that is, the balance stage of temperature control.
  • the temperature fluctuates within a certain range for a long time, thereby further improving the comfort and safety of the medical device during use.
  • the setting of the temperature control rate threshold is related to the effectiveness, comfort and safety of the treatment, so an appropriate threshold needs to be set.
  • the present invention does not make any limitation thereto.
  • Fig. 6 take the cooling control method when used in the cryofat reduction therapeutic apparatus as an example to describe in detail:
  • both the first temperature control stage and the second temperature control stage are speed control stages.
  • the stage target temperature that is, the value of the third temperature is 0°C, and the current temperature at the end of the first temperature control stage
  • pv satisfies: the minimum value when pv ⁇ 0°C
  • the goal of the first temperature control stage is: control the first temperature change rate v1 ⁇ the first temperature rate preset threshold S1_Vmax; the relevant output of the first temperature control stage is the first output power S1_out of the power element; the first The coefficient related to the temperature control stage is the first adjustment coefficient Kv1.
  • the stage target temperature i.e.
  • the first temperature, the current temperature at the end of the second temperature control stage) pv satisfies: sv+2°C ⁇ pv ⁇ 0°C, where sv is the The target temperature, 2°C is the first temperature difference threshold; the goal of the second temperature control stage is to control the second temperature change rate to meet: the second temperature rate preset threshold S2_Vmin ⁇ the second temperature change Rate v2 ⁇ the third temperature rate preset threshold S2_Vmax; the output related to the second temperature control stage is the output power S2_out of the power element; the coefficients related to the second temperature control stage are the second adjustment coefficient Kv2min and the third adjustment coefficient Kv2max .
  • the stage target temperature (maintained within the preset target temperature range, the current temperature in the third temperature control stage) pv satisfies: (sv-0.5°C) ⁇ pv ⁇ (sv+0.5°C ), where sv is the target temperature, and 0.5°C is the second temperature difference threshold.
  • the output related to the third temperature control stage is the output power S3_out of the power element; the parameters related to the third temperature control stage are the temperature control proportional output Pout, the temperature control integral output Iout and the temperature control differential output Dout.
  • the control parameters in this section (for example, the first temperature difference threshold is 2°C) can be broadened, and frostbite events may occur in the second temperature control stage , this section limits the cooling rate through the upper and lower speed thresholds, ensuring the cooling rate while ensuring safety.
  • the third stage of temperature adjustment it has entered the equilibrium stage, and adopts PID temperature control to make the temperature fluctuate within a certain range for a long time.
  • FIG. 10 schematically shows a block structure diagram of an embodiment of the present invention.
  • the temperature control device includes a temperature regulation speed control unit 100 and a temperature regulation temperature control unit 200 .
  • the temperature adjustment speed control unit 100 is configured to adjust the current temperature from the initial temperature to the first temperature using a first temperature control strategy according to a preset temperature adjustment rate rule, a target temperature and a first temperature difference threshold.
  • the temperature adjustment and temperature control unit 200 configured to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature control strategy according to the first temperature, the target temperature and a second temperature difference threshold. and maintaining the current temperature within a preset target temperature range; wherein, the first temperature and the second temperature are between the initial temperature and the target temperature.
  • the temperature control device provided in this embodiment may also include a power element (such as a motor) for temperature control, a temperature sensor for obtaining the current temperature, and a temperature sensor for storing the first
  • a power element such as a motor
  • a temperature sensor for obtaining the current temperature
  • a temperature sensor for storing the first
  • the storage unit for the temperature difference threshold, the second temperature difference threshold and other related parameters and/or the processor for data processing will not be described in detail here.
  • another embodiment of the present invention also provides a therapeutic instrument, which adopts the temperature control method as described in any one of the above-mentioned methods for temperature control or includes the above-mentioned
  • the temperature control device is used for temperature control. Since the temperature control principle of the therapeutic apparatus provided in this embodiment is the same as the basic principles of the temperature control method and/or temperature control device provided in the above embodiments, the introduction is relatively rough. For specific temperature control details, reference may be made to the relevant description above, which will not be repeated here.
  • each block in a flowchart or block diagram may represent a module, a program segment, or a portion of code that includes one or more programmable components for implementing specified logical functions.
  • Executable instructions, the module, program segment or part of the code contains one or more executable instructions for realizing the specified logic function.
  • the functions noted in the block may occur out of the order noted in the figures.
  • each block in the block diagrams and/or flowchart illustrations, and combinations of blocks in the block diagrams and/or flowchart illustrations can be implemented by a dedicated hardware-based system for performing the specified function or action. may be implemented, or may be implemented by a combination of special purpose hardware and computer instructions.
  • the functional modules in the various embodiments herein can be integrated together to form an independent part, or each module can exist independently, or two or more modules can be integrated to form an independent part.
  • the embodiments of the present invention may be provided as methods, devices (systems), or computer program products.
  • the present invention can take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or an embodiment combining software and hardware aspects, although in many cases the former will be the preferred embodiment.
  • the present invention has the following advantages: the temperature control method for medical equipment provided by the present invention first passes through the speed control stage, and adjusts the rate rule, target temperature and temperature according to the preset temperature.
  • the first temperature difference threshold using the first temperature control strategy, adjusts the current temperature from the initial temperature to the first temperature. Therefore, according to the preset temperature adjustment rate rule, the temperature adjustment rate can be controlled according to a given temperature limit, and the drastic change in temperature can be avoided while ensuring that the target temperature is (effectively) approached in a short time, thereby ensuring safety .
  • the temperature control stage according to the first temperature, the target temperature and the second temperature difference threshold, adopting a second temperature control strategy to adjust the current temperature from the first temperature to a second temperature; and maintaining the current temperature within a preset target temperature range.
  • the current temperature is close to the target temperature, the current temperature is maintained (fluctuated) within a certain range of the target temperature for a long time (difference with the target temperature ⁇ the second temperature difference threshold), and enters into the balance stage of temperature control.
  • the temperature control method for medical devices provided by the present invention is controlled according to different parameters at different stages, and by controlling the cooling rate before reaching the target temperature, the safety, comfort and effectiveness of medical devices during treatment can be improved. sex.

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Abstract

本发明提供了一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪，温度控制方法包括根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度的控速阶段；根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持当前温度在预设目标温度区间范围的控温阶段；其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。由此，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪通过控速阶段和控温阶段能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。

Description

用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪 技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪。
背景技术
随着人们对健康生活水平需求的不断提高和技术的快速进步，温度控制在医疗器械领域的应用越来越广泛。以冷冻减脂治疗仪为例，因其具有非侵入，不开刀，没有伤口，易操作等特点，得到越来越广泛的应用。冷冻减脂治疗仪的基本原理为将人体脂肪内的三酸甘油酯在低温下(比如5℃)转化成固体，通过非侵入性冷冻能量提取装置精确控制的冷冻能量输送到指定的溶脂部位，有针对性地消除指定部位的脂肪细胞，指定部位的脂肪细胞在受冷达到特定的低温后三酸甘油酯由液态转化为固态，结晶老化后陆续死亡，通过新陈代谢排出体外，体内脂肪逐渐减少，从而达到局部溶脂的塑身效果。
然而，在实际使用中，现有的冷冻减脂治疗仪在温度控制方面却存在如下缺陷：温度过低导致的冻伤风险；温度变化过快导致的舒适性问题；使用过程中温度不稳定造成患者疼痛等舒适性问题，皮下脂肪未达到目标温度导致的安全性问题等等。
因此，如何对医疗器械的温度进行合理控制，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中医疗器械的温度控制的安全性、舒适性和有效性中的一种或多种问题，提供一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪，能够根据不同的温度阶段，采用不同的参数进行控制，从而 使得医疗器械的温度控制具有更高的安全性、舒适性和有效性。
为达到上述目的，本发明提供一种用于医疗器械的温度控制方法，包括：
根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度；
控温阶段：根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围；
其中，所述一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
可选地，根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度，包括：
根据所述目标温度和所述第一温差阈值，计算所述第一温度；
根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度，确定控速阶段的温度调节阶段的个数；其中，所述控速阶段为从所述初始温度调节至所述第一温度的调节阶段；
按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
可选地，所述温度调节阶段，包括：
第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度，最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。
可选地，所述温度调节阶段为2个，分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段；且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度，所述第二温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度；所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间；
按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当 前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度，包括：
在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度；其中，所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值；
在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度；其中，第二温度速率预设阈值小于或等于所述第二温度变化速率，且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
可选地，在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度，包括：
S11：获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率，并将所述初始输出功率作为第一输出功率；
S12：根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差，计算所述第一温度变化速率；
S13：根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值，计算第一调节系数；
S14：若所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值，则根据所述第一调节系数和输出步进阈值，增大所述第一输出功率；否则，则根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值，减小所述第一输出功率；
S15：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，若是，则进入所述第二温度调节阶段；否则，执行步骤S12。
可选地，步骤S13中，根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值，获取第一调节系数，包括：通过下式获取所述第一调节系数：
Kv1＝S1_Vmax/V1
式中，Kv1为所述第一调节系数；S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值，V1为所述第一温度变化速率。
可选地，步骤S14中，根据所述第一调节系数和输出步进阈值，增大所述第一输出功率，包括：通过下式增大所述第一输出功率：
S1_out＝S1_out+step×Kv1
根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值，减小所述第一输出功率，包括：通过下式减小所述第一输出功率：
S1_out＝S1_out-step×Kv1
式中，S1_out为所述第一输出功率，step为所述输出步进值，Kv1为所述第一调节系数。
可选地，步骤S15中，根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，包括：
当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段；
当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段。
可选地，在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度，包括：
S21：将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率作为第二输出功率；
S22：根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率，计算所述第二温度变化速率；
S23：根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值，计算第二调节系数；并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值，计算第三调节系数；
S24：判断所述第二温度变化速率小于或等于所述第三温度速率预设阈值是否成立，若是，执行步骤S25；若否，则根据所述第三调节系数和输出步进阈值，减小所述第二输出功率；
S25：判断所述第二温度变化速率大于或等于所述第二温度速率预设阈值是否成立，若是，执行步骤S26；否则，则根据所述第二调节系数和所述输出 步进阈值，增大所述第二输出功率；
S26：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值，判断是否满足进入控温阶段的条件：若是，则进入所述控温阶段进行温度控制；否则，执行步骤S22；其中，所述控温阶段为从所述第一温度调节至所述第二温度、并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。
可选地，步骤S23中，根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值，计算第二调节系数，包括通过下式计算所述第二调节系数：
Kv2min＝S2_Vmin/V2
所述根据所述第二温度变化速率和第三温度速率预设阈值，计算第三调节系数，包括通过下式计算所述第三调节系数：
Kv2max＝V2/S2_Vmax
式中，Kv2min为所述第二调节系数，S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值；Kv2max为所述第三调节系数，S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈值；V2为所述第二温度变化速率。
可选地，步骤S24中，所述根据所述第三调节系数和输出步进阈值，减小所述第二输出功率，包括通过下式减小所述第二输出功率：
S2_out＝S2_out-step×Kv2max
步骤S25中，根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值，增大所述第二输出功率，包括通过下式增大所述第二输出功率：
S2_out＝S2_out+step×Kv2min；
式中，S2_out为所述第二输出功率，step为所述输出步进值，Kv2min为所述第二调节系数，Kv2max为所述第三调节系数。
可选地，步骤S26中，根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值，判断是否满足进入所述控温阶段的条件，包括：
当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段；
当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段。
可选地，根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围，包括：
S31：将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率作为第三输出功率；
S32：根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度，计算第三调节系数；
S33：根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出，计算所述第三输出功率；
其中，所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到；所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到；所述控温微分输出根据微分系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到；
S34：若收到停止温度控制指令，则温度控制结束；否则，执行步骤S33。
为达到上述目的，本发明还提供了一种温度控制装置，所述温度控制装置，包括：
温度调节控速单元：被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度；
温度调节控温单元：被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围；
其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
为达到上述目的，本发明还提供了一种冷冻减脂治疗仪，所述冷冻减脂治疗仪采用如上述任一项所述的温度控制方法进行降温控制或包括上述的温度控制装置用以降温控制。
与现有技术相比，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置、 冷冻减脂治疗仪具有以下优点：本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，首先通过控速阶段，即根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此，可以根据预设温度调节速率规则，能够按照给定的温度限值控制温度调节速率，在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化，从而保证安全性。然后，再通过控温阶段，即根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此，在当前温度接近目标温度时，使得当前温度长时间维持在(波动)目标温度的一定范围内(即当前温度与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于所述第二温差阈值)，进入温度控制的平衡段。如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，不同阶段按照不同的参数进行控制，在达到目标温度前通过控制降温速率，能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
由于本发明提供的用于医疗器械的温度控制置及治疗仪，与本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法属于同一发明构思，因此，至少具有与其相同的有益效果，在此，不再一一赘述。
附图说明
图1为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法的总流程示意图；
图2为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行升温控制时，所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图；
图3为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行降温温控制时，所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图；
图4为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法中控速阶 段的具体流程示意图；
图5为本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法的其中一实施方式的具体流程示意图；
图6为图5中具体应用于冷冻减脂治疗仪时的控速阶段和控温阶段的示意性框图；
图7为图5中步骤S1的其中一实施方式的具体流程示意图；
图8为图5中步骤S2的其中一实施方式的具体流程示意图；
图9为图5中步骤S3的其中一实施方式的具体流程示意图；
图10为本发明一实施方式提供的温度控制装置的结构框图。
其中，附图标记如下：
100-温度调节控速单元、200-温度调节控温单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，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。本文中所称的多个包括两个的情形。
此外，需要说明的是，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
本发明的核心思想在于提供一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪，以解决现有技术中医疗器械温度控制存在的安全性、有效性及舒适性问题中的一种或多种，本发明能够提高医疗器械的安全性、有效性和舒适性。
需要说明的是，虽然为了便于理解和说明，本发明以冷冻减脂治疗仪为例进行说明，但是如本领域技术人员所能理解的，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置及脂治疗仪还可以用于其它的医疗器械的温度控制，比如射频治疗仪、冷冻美白仪、PCR仪等涉及温度控制功能的器械；不仅如此，事实上也可以用于其他领域，比如制冷设备，恒温控制等，本发明对此并不进行限定。
为实现上述思想，本发明提供一种温度控制方法，请参考图1，其示意性地给出了本发明一实施方式提供的温度控制方法的流程示意图。如图1所示，所述温度控制方法包括如下步骤：
控速阶段：根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度；
控温阶段：根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。
其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。如本领域技术人员可以理解地，所述控速阶段为从所述初始温度至所述第一温度的调节阶段；所述控温阶段为从所述第一温度至所述第二温度、 并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。具体地，请参见图2和图3，其中，图2为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行升温控制时，所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图；图3为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行降温温控制时，所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图。从图2和图3可以明显看出：作为较佳实施方式，控速阶段根据预设温度调节速率规则，能够按照给定的温度限值控制温度调节速率，主要用于从初始温度有效地、安全地调节至目标温度附近；控温阶段主要用于将当前温度控制在指定范围(比如，与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于第二温差阈值)。进一步地，为了更有效、更安全、更合理地进行温度控制，在实际应用中，所述第二温差阈值的取值最好远小于所述第一温差阈值的取值。但很显然，如本领域技术人员所述能理解地，上述仅是较佳实施方式的描述，而非本发明的限制，本发明并不限制所述初始温度、所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度以及所述第二温差阈值的任一参数的具体取值。
综上，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，首先通过控速阶段，根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度。由此，可以根据预设温度调节速率规则，能够按照给定的温度限值控制温度调节速率，在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化，从而保证安全性。然后，再通过控温阶段：根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围。由此，在当前温度接近目标温度时，使得当前温度长时间维持在(波动)目标温度的一定范围内(比如，与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于第二温差阈值)，进入温度控制的平衡段。如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，不同阶段按照不同的参数进行控制，在达到目标温度前通过控制温度调节速率， 能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
优选地，在一种示范性的实施方式中，参见图4，图4为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法中控速阶段的具体流程示意图。从图4可以看出：在所述控速阶段，根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度，包括：
S01：根据所述目标温度和所述第一温差阈值，计算所述第一温度。
具体地，所述第一温差阈值为所述第一温度与所述目标温度的偏差。当进行降温控制时，所述第一温度等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值；当进行升温控制时，所述第一温度等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值。如本领域技术人员可以理解地，以上仅为所述第一温度确定方法的示例性描述，而非本发明的限制。
S02：根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度，确定控速阶段的温度调节阶段的个数。
具体地，在其中一种示例性实施方式中，所述温度调节阶段包括：第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度，最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。由此，相邻的温度调节阶段的调节的温度范围无缝衔接，可以进一步提高温度控制的有效性。如本领域技术人员可以理解地，上述仅是较佳实施方式的描述，在其他的实施方式中，前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度也可以大于其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度，即相邻的温度调节阶段的调节的温度范围具有少量的重合，如此，可以进一步提高温度调节的舒适性。
S03：按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
由此，可以根据具体的医疗器械的实际应用场景，合理设定不同的温度调节阶段及其相应的阶段温度调节速率预设阈值，从而提高医疗器械在应用 于人体时人体的舒适度。
优选地，在其中一种优选实施方式中，所述温度调节阶段为2个，分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段；且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度，所述第二温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度；所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间。
具体地，请参见图5和图6，其中，图5示意性地给出了用于医疗器械的温度控制方法的其中一实施方式的具体流程示意图；图6为图5中具体应用于冷冻减脂治疗仪时的控速阶段和控温阶段的示意性框图。其中，图5中步骤S1和步骤S2对应于步骤S03中所述按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度的具体方法的具体流程。从图5可以看出：步骤S03包括步骤S1和步骤S2：
S1：在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度；其中，所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值。
S2：在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度；其中，第二温度速率预设阈值小于或等于第二温度变化速率，且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
具体地，请继续参见图6，从图6可以看出，在该具体实施方式中，整个降温阶段分为三段(如本领域技术人员可以理解地，如前文所述，本发明对温度控制的阶段不作限制，也可以多于两段或少于两段)，其中，步骤S1为第一温度调节阶段；步骤S2为第二温度调节阶段，步骤S3为第三温度调节阶段，步骤S1和步骤S2为控速阶段，步骤S3为控温阶段。第一温度调节阶段从初始温度调节至第三温度(0℃)，第二温度调节阶段从第三温度调节至 第一温度(第一温差阈值为2℃)：即从0℃降低到接近距目标值2℃；第三温度调节阶段从第一温度调节至第二温度并维持在预设目标温度区间范围(比如，若第二温差阈值为±0.5℃，即将所述当前温度pv维持在目标温度±0.5℃范围内)。
作为其中一种较佳实施方式，请参见图7，图7为图5中步骤S1的其中一实施方式的具体流程示意图。结合图6和图7可以看出，步骤S1中，所述在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度，包括：
S11：获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率，并将所述初始输出功率作为第一输出功率S1_out。
本领域技术人员可以理解地，所述功率元件包括但不限于电机及温控元件等，其基本原理为：增大功率元件的输出，可以提高所述温度调节的速度(速率)；减少所述功率元件的输出，可以降低所述温度调节的速度(速率)。具体电机及温控元件调节温度的详细过程可以参见现有技术，在此，不再赘述。
S12：根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差，计算所述第一温度变化速率V1。
具体地，在其中一种优选实施方式中，如本领域技术人员可以理解地，在其中一种实施方式中，所述当前采样时刻的温度可以通过温度传感器等测温装置测量获取；在另外的实施方式中，也可以根据标定或预设的用于调节温度的功率元件的上一采样时刻的输出功率、当前采样时刻的功率、上一采样时刻的温度获取当前采样时刻的温度。进一步地，上一采样时刻的温度可以在上一采样时刻通过温度传感器等测温装置获取，由此，根据所述当前采样时刻的温度与所述上一采样时刻温度的差值，以及当前时刻与上一采样时刻之间的时间差，计算得到所述第一温度变化速率。
S13：根据所述第一温度变化速率V1和所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax，计算第一调节系数Kv1。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，通过下式获取所述第一调节系 数Kv1：
Kv1＝S1_Vmax/V1
式中，Kv1为所述第一调节系数；S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值，V1为所述第一温度变化速率。
S14：若所述第一温度变化速率V1小于或等于所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax，则根据所述第一调节系数Kv1和输出步进阈值Step，增大所述第一输出功率S1_out；否则，则根据所述第一调节系数Kv1和所述输出步进阈值step，减小所述第一输出功率S1_out。
如本领域技术人员可以理解地，所述输出步进阈值step可以为预设值，也可以根据所述功率元件的最小调节范围确定，本发明对此不作限定。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，通过下式增大所述第一输出功率S1_out：
S1_out＝S1_out+step×Kv1
进一步地，在另一示范性实施方式中，通过下式减小所述第一输出功率S1_out：
S1_out＝S1_out-step×Kv1
式中，S1_out为所述第一输出功率，step为所述输出步进值，Kv1为所述第一调节系数。
S15：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，若是，则进入所述第二温度调节阶段；否则，执行步骤S12。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，包括：
当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段。
当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段。
如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，在第一温度调 节阶段，尤其是在用于降温控制时，由于对安全性和舒适性的影响较低，该阶段的所述第一温度速率预设阈值和所述第一温差阈值可以设置的宽泛一些，从而进一步增大温度调节的有效性。
作为另一较佳实施方式，请参见图8，图8为图5中步骤S2的其中一实施方式的具体流程示意图。结合图6和图8可以看出，步骤S2中，所述在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度，具体包括：
S21：将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率S1_out作为第二输出功率S2_out。
S22：根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率，计算所述第二温度变化速率V2。
具体地，在其中一种优选实施方式，可以采用与第一温度变化速率的类似的计算方法获取所述第二温度变化速率；在另外的实施方式中，也可以根据当前采样时刻通过温度传感器获取当前温度、上一采样时刻通过温度传感器获取的上一采样时刻的温度以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差值，计算得到所述第二温度变化速率。本领域的技术人员可以理解地，本发明对此不作限制。
S23：根据所述第二温度变化速率V2和所述第二温度速率预设阈值S2_Vmin，计算第二调节系数Kv2min；并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值，计算第三调节系数。
具体地，在其中一示范性实施方式中，可以通过下式计算所述第二调节系数：
Kv2min＝S2_Vmin/V2
较佳地，在另一示范性实施方式中，可以通过下式计算所述第三调节系数Kv2max：
Kv2max＝V2/S2_Vmax
式中，Kv2min为所述第二调节系数，S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值；Kv2max为所述第三调节系数，S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈 值；V2为所述第二温度变化速率。
S24：判断所述第二温度变化速率V2小于或等于所述第三温度速率预设阈值S2_Vmax是否成立，若是，执行步骤S25；若否，则根据所述第三调节系数Kv2max和输出步进阈值step，减小所述第二输出功率S2_out。
较佳地，在其中一种示范性实施方式中，可以通过下式减小所述第二输出功率S2_out：
S2_out＝S2_out-step×Kv2max
式中，S2_out为所述第二输出功率，step为所述输出步进值，Kv2max为所述第三调节系数。
S25：判断所述第二温度变化速率V2大于或等于所述第二温度速率预设阈值Kv2min是否成立，若是，执行步骤S26；否则，则根据所述第二调节系数Kv2min和所述输出步进阈值step，增大所述第二输出功率S2_out。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，可以通过下式增大所述第二输出功率S2_out：
S2_out＝S2_out+step×Kv2min；
式中，S2_out为所述第二输出功率，step为所述输出步进值，Kv2min为所述第二调节系数。
S26：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值，判断是否满足进入所述控温阶段的条件：若是，则进入所述控温阶段进行温度控制；否则，执行步骤S22。
具体地，作为其中一种优选实施方式，可以通过以下方式判断是否满足进入所述控温阶段的条件：
当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段的条件；
当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段。
如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，在第二温度调节阶段，尤其是在用于降温控制时，相对于第一温度调节阶段，有可能发生 冻伤事件，对安全性和舒适性的要求相对提高。因此，通过所述第二温度速率预设阈值(降温的下限值)和所述第三温度速率预设阈值(降温的上限值)控制降温速度，与第一温度调节阶段相比，在保证降温速率的同时，具有更高的安全性；与控温阶段相比，在保证安全性的同时，具有更好的有效性。
较佳地，在其中一种优选实施方式中，在所述控温阶段，所述根据所述第一温度、所述目标温度和所述第二温差阈值，采用第二温度控制策略，维持所述当前温度在预设目标温度区间范围中，所述第二温度控制策略包括采用PID控制算法，将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，图5中步骤S3对应于控温阶段，图9为图5中步骤S3的其中一实施方式的具体流程示意图，所述根据所述第一温度、所述目标温度和所述第二温差阈值，采用PID控制算法，将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围具体包括：
S31：将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率S2_out作为第三输出功率S3_out。
S32：根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度，计算第三调节系数Kp。
具体地，在其中一种示范性实施方式中，可以通过下式计算所述第三调节系数Kp：
Kp＝S2_out/ek
上式中，Kp为所述第三调节系数，S2_out为所述第二输出功率，更确切地说，是第二温度调节阶段结束时的输出功率。ek为所述当前温度和所述目标温度的差值，即通过下式计算得到：
ek＝所述当前温度-所述目标温度
S33：根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出，计算所述第三输出功率。
其中，所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到；所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到；所述控温微分输出根据微分 系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到。
优选地，在其中一种优选实施方式中，可以通过下式计算所述第三输出功率S3_out：
S3_out＝Pout+Iout+Dout
式中，S3_out为所述第三输出功率，Pout为所述控温比例输出，Iout为所述控温积分输出，Dout为所述控温微分输出。
具体地，作为其中一种示范性实施方式，可以通过下式计算所述控温比例输出：
Pout＝Kp*ek
式中，Kp为所述第三调节系数，ek为当前时刻的温度偏差，所述当前时刻的温度偏差根据所述当前温度和所述目标温度计算得到。具体地，在其中一种优选实施方式中，可以通过下式计算当前时刻的温度偏差ek：
ek＝所述当前温度-所述目标温度
进一步地，可以通过下式计算所述控温积分输出：
Iout＝Ki*Σek：
式中，Iout为所述控温积分输出，Ki为所述积分系数预设阈值，Σek为所述各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差之和。
又一步地，可以通过下式计算所述控温微分输出：
Dout＝kd*△ek
式中，Dout为所述控温微分输出，kd为所述微分系数预设阈值，△ek根据当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到。具体地，可以通过下式计算得到所述△ek：
△ek＝所述当前温度偏差-所述上一采样时刻的温度偏差
S34：若收到停止温度控制指令，则温度控制结束；否则，执行步骤S33。
如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，在控温阶段(即图5中的第三温度控制阶段，亦即温度控制的平衡段)通过PID控制，能够将温度控制在指定目标值范围内，使得温度长时间波动在一定范围内，从而进一步提高了医疗器械在使用过程中的舒适性和安全性。
如本领域技术人员可以理解地，本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，控温速率阈值的设置关系到治疗的有效性、舒适性和安全性，所以需设置适合的阈值。很显然地，本发明对此不作任何限定。以下结合图6以用于冷冻减脂治疗仪时的降温控制方法为例对此进行详细描述：
从图6中可以看出，第一温度控制阶段和第二温度控制阶段均为控速阶段。其中，在第一温度控制阶段，其阶段目标温度(即第三温度的取值为0℃，在第一温度控制阶段结束时所述当前温度)pv满足：pv≥0℃时的最小值；第一温度控制阶段的目标为：控制所述第一温度变化速率v1≤所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax；第一温度控制阶段相关的输出为功率元件的第一输出功率S1_out；第一温度控制阶段相关的系数为第一调节系数Kv1。第二温度控制阶段，其阶段目标温度(即所述第一温度，在第二温度控制阶段结束时所述当前温度)pv满足：sv+2℃≤pv≤0℃，式中，sv为所述目标温度，2℃为所述第一温差阈值；第二温度控制阶段的目标为：控制所述第二温度变化速率满足：所述第二温度速率预设阈值S2_Vmin≤所述第二温度变化速率v2≤所述第三温度速率预设阈值S2_Vmax；第二温度控制阶段相关的输出为功率元件的输出功率S2_out；第二温度控制阶段相关的系数为第二调节系数Kv2min和第三调节系数Kv2max。第三温度控制阶段，其阶段目标温度(维持在预设目标温度区间范围，在第三温度控制阶段时的所述当前温度)pv满足：(sv-0.5℃)≤pv≤(sv+0.5℃)，式中，sv为所述目标温度，0.5℃为所述第二温差阈值。第三温度控制阶段相关的输出为功率元件的输出功率S3_out；第三温度控制阶段相关的参数为控温比例输出Pout、控温积分输出Iout和控温微分输出Dout。
由此，在所述第一温度控制阶段，因为对安全性影响较低，此段控制参数(比如第一温差阈值为2℃)可以宽泛点，在所述第二温度控制阶段可能发生冻伤事件，此段通过上下速度阈值限制降温速率，保证降温速率的同时，又保证安全性。第三温度调节阶段，已进入平衡段，采用PID控温，使温度在长时间波动在一定范围内。如此配置，本发明提供的用于医疗器械的温度控制算法，无需增加任何硬件设备，即可提供医疗器械的有效性、安全性和 舒适性，而且控制方法简单，易于实施。
与上述的温度控制方法相对应，本发明的再一实施例还提供了一种温度控制装置。请参考图10，其示意性地给出了本发明一实施方式的的方框结构示意图。如图10所示，所述温度控制装置包括温度调节控速单元100和温度调节控温单元200。
具体地，所述温度调节控速单元100：被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度。所述温度调节控温单元200：被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围；其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
由于该实施方式提供的温度控制装置的温度控制原理与上述各实施方式提供的温度控制方法的基本原理相同，所以介绍的比较粗略。具体地温度控制细节，可以参考上文中的相关描述，对此不再进行赘述。进一步地，本领域的技术人员可以理解地，本发明提供的温度控制装置还可以包括用于控制温度的功率元件(比如电机)、用于获取当前温度的温度传感器、用于存储所述第一温差阈值、所述第二温差阈值等相关参数的存储单元和/或用于进行数据处理的处理器，在此，不再一一展开赘述。
与上述的温度控制方法和温度控制装置相对应，本发明的再一实施例还提供了一种治疗仪，所述治疗仪采用如上述任一项所述的温度控制方法进行温度控制或包括上述的温度控制装置用以温度控制。由于该实施方式提供的治疗仪的温度控制原理与上述各实施方式提供的温度控制方法和/或温度控制装置的基本原理相同，所以介绍的比较粗略。具体地温度控制细节，可以参考上文中的相关描述，对此不再进行赘述。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程 序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
通过以上实施方式的描述，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(系统)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，但很多情况下，前者是更佳的实施方式。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的具有以下优点：本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法，首先通过控速阶段，根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度。由此，可以根据预设温度调节速率规则，能够按照给定的温度限值控制温度调节速率，在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化，从而保证安全性。然后，再通过控温阶段：根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此，在当前温度接近目标温度时，使得当前温度长时间维持(波动)在目标温度的一定范围内(与所述目标温度的差值≤第二温差阈值)，进入温度控制的平衡段。如此配置，本发明提供的用于医疗 器械的温度控制方法，不同阶段按照不同的参数进行控制，在达到目标温度前通过控制降温速率，能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

  1. 一种用于医疗器械的温度控制方法，其特征在于，包括：
    根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度；
    根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围；
    其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
  2. 根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度，包括：
    根据所述目标温度和所述第一温差阈值，计算所述第一温度；
    根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度，确定控速阶段的温度调节阶段的个数；其中，所述控速阶段为从所述初始温度调节至所述第一温度的调节阶段；
    按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
  3. 根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述温度调节阶段，包括：
    第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度，最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。
  4. 根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述温度调节阶段为2个，分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段；且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度，所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度，所述第二温 度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度；所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间；
    按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值，将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后，进入下一个所述温度调节阶段，直至将所述初始温度调节至所述第一温度，包括：
    在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度；其中，所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值；
    在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度；其中，第二温度速率预设阈值小于或等于所述第二温度变化速率，且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
  5. 根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，在所述第一温度调节阶段，控制第一温度变化速率，将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度，包括：
    S11：获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率，并将所述初始输出功率作为第一输出功率；
    S12：根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差，计算所述第一温度变化速率；
    S13：根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值，计算第一调节系数；
    S14：若所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值，则根据所述第一调节系数和输出步进阈值，增大所述第一输出功率；否则，则根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值，减小所述第一输出功率；
    S15：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，若是，则进入所述第二温度调节阶段；否则，执行步骤S12。
  6. 根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S13中，根 据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值，获取第一调节系数，包括：通过下式获取所述第一调节系数：
    Kv1＝S1_Vmax/V1
    式中，Kv1为所述第一调节系数；S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值，V1为所述第一温度变化速率。
  7. 根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S14中，根据所述第一调节系数和输出步进阈值，增大所述第一输出功率，包括：通过下式增大所述第一输出功率：
    S1_out＝S1_out+step×Kv1
    根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值，减小所述第一输出功率，包括：通过下式减小所述第一输出功率：
    S1_out＝S1_out-step×Kv1
    式中，S1_out为所述第一输出功率，step为所述输出步进值，Kv1为所述第一调节系数。
  8. 根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S15中，根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度，判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件，包括：
    当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段的条件；
    当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述第三温度，则进入所述第二温度调节阶段。
  9. 根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，在所述第二温度调节阶段，控制第二温度变化速率，将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度，包括：
    S21：将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率作为第二输出功率；
    S22：根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率，计算所述第二温度变化速率；
    S23：根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值，计算第二调节系数；并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值，计算第三调节系数；
    S24：判断所述第二温度变化速率小于或等于所述第三温度速率预设阈值是否成立，若是，执行步骤S25；若否，则根据所述第三调节系数和输出步进阈值，减小所述第二输出功率；
    S25：判断所述第二温度变化速率大于或等于所述第二温度速率预设阈值是否成立，若是，执行步骤S26；否则，则根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值，增大所述第二输出功率；
    S26：根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值，判断是否满足进入控温阶段的条件：若是，则进入所述控温阶段进行温度控制；否则，执行步骤S22；其中，所述控温阶段为从所述第一温度调节至所述第二温度、并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。
  10. 根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S23中，根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值，计算第二调节系数，包括通过下式计算所述第二调节系数：
    Kv2min＝S2_Vmin/V2
    所述根据所述第二温度变化速率和第三温度速率预设阈值，计算第三调节系数，包括通过下式计算所述第三调节系数：
    Kv2max＝V2/S2_Vmax
    式中，Kv2min为所述第二调节系数，S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值；Kv2max为所述第三调节系数，S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈值；V2为所述第二温度变化速率。
  11. 根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S24中，根据所述第三调节系数和输出步进阈值，减小所述第二输出功率，包括通过下式减小所述第二输出功率：
    S2_out＝S2_out-step×Kv2max
    步骤S25中，根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值，增大所述第 二输出功率，包括通过下式增大所述第二输出功率：
    S2_out＝S2_out+step×Kv2min；
    式中，S2_out为所述第二输出功率，step为所述输出步进值，Kv2min为所述第二调节系数，Kv2max为所述第三调节系数。
  12. 根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，步骤S26中，根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值，判断是否满足进入所述控温阶段的条件，包括：
    当所述初始温度小于所述目标温度时，若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段；
    当所述初始温度大于所述目标温度时，若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值，则进入所述控温阶段。
  13. 根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围，包括：
    S31：将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率作为第三输出功率；
    S32：根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度，计算第三调节系数；
    S33：根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出，计算所述第三输出功率；
    其中，所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到；所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到；所述控温微分输出根据微分系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到；
    S34：若收到停止温度控制指令，则温度控制结束；否则，执行步骤S33。
  14. 一种温度控制装置，其特征在于，包括：
    温度调节控速单元：被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和 第一温差阈值，采用第一温度控制策略，将当前温度从初始温度调节至第一温度；
    温度调节控温单元：被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值，采用第二温度控制策略，将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度；并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围；
    其中，所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
  15. 一种治疗仪，其特征在于，采用如权利要求1至13任一项所述的温度控制方法进行温度控制或包括如权利要求14所述的温度控制装置用以进行温度控制。
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