CN100457059C - 多路射频消融治疗仪 - Google Patents

Abstract

多路射频消融治疗仪属生物医学工程技术领域的电子治疗仪。含功率信号产生放大器，微控制器，参数检测器，显示、操作控制器等。设置有光继电器功率切换开关，多路消融电极连接在功率切换开关的输出端上。微控制器含中央控制器和参数检测控制器。在多个电极的输入端均设置有隔离器。阻抗信号的采集是对各个电极的固定频率的不同时间段或不同频率的相同时间段的电信号的采集、检测。多路电极消融具有对肺静脉环状区域的多靶点进行连续消融的独特优势，手术的成功率大为提高。采用了隔离器后安全性能大大提高。阻抗的实时全程检测大大降低了手术的风险。同时对肝脏、神经、肠胃、五官等部位的介入消融都有良好的效果。

Description

多路射频消融治疗仪

所属技术领域

本发明属生物医学工程技术领域的电子治疗仪，具体是多路射频消融治疗仪。

背景技术

随着生物医学工程的发展，心脏射频消融治疗已在临床中得到了越来越广泛的应用。射频消融治疗仪的稳定性和精度也不断提高，中国专利CN254397Y《温控射频消融治疗仪》提供了一种改善电压、电流和功率精度，集成度更高的射频消融治疗仪。但近年来在治疗房颤中的临床中发现，需要对肺静脉的一个环状区域进行消融。若用现有的单路射频消融治疗仪，不仅手术时间长，还难于保证环状区域完全连续消融。因此，需要一种能进行连续消融、负载检测更为精确、安全性能更高的多路射频消融治疗仪。

发明内容

本发明的目的，是提供一种多路射频消融治疗仪，这种治疗仪能根据手术过程的需要确定电极的使用数量，连续消融，缩短手术的时间。对各个电极的功率信号、控制参数采用隔离后接触患者，提高仪器的使用安全性。还可按照治疗的要求，更为精确的实时全程检测阻抗数值，准确确定各个电极的功率和温度，从而提高手术的治疗效果，降低手术的风险。

本发明的目的是这样达到的：一种多路射频消融治疗仪，由射频功率信号产生放大器、微控制器、参数检测器和显示操作控制器等几部分组成。在功率信号产生放大器与外接的消融电极之间设置功率切换开关，功率切换开关输出端上设置多个消融电极连接接口。所述微控制器是指中央控制器微控制器1和参数检测控制器微控制器2，功率切换开关的输入端还与微控制器2相连。在功率信号产生放大器与功率切换器之间，在微控制器1与微控制器2之间分别设有隔离器。

所述功率切换开关是光继电器。所述在功率信号产生放大器与功率切换开关之间的隔离器是变压器。在微控制器1与微控制器2之间的隔离器是光纤隔离器。所述参数检测是指在微控制器2的控制下对电压、电流、温度和阻抗的检测。所述阻抗的检测是指对各个电极分别采集阻抗信号，通过滤波、放大后输出检测信号。

所述阻抗检测是指对各个电极的固定频率的不同时间段的电信号的采集和检测。所述阻抗检测是指对各个电极的不同频率的任意时间段电信号的采集和检测。

也就是所述的阻抗检测可以通过两种方式完成，一种是时间分配方式，一种是频率分配方式。时间分配方式阻抗检测就是各个电极的阻抗检测信号是采用同一个频率，在不同的时间段起作用，各电极只检测相应时间段的信号，从而完成阻抗检测。而频率分配方式阻抗检测就是各个电极的阻抗检测信号是采用不同的频率，各电极只检测相应频率的信号，从而完成阻抗检测。采用频率分配和时间分配的目的是减少各个电极间信号的干扰和射频的干扰，精确采集信号，精确检测阻抗。阻抗检测在射频输出和射频未输出时，都能进行，从而实现全程检测阻抗。

本发明具有以下优点：

1、多路电极消融具有对环状或片状区域的多靶点进行连续消融的独特优势，手术的成功率大为提高，也缩短了手术的时间。

2、由于采用了有效的隔离器，功率信号放大经变压器隔离后输出到电极后再到患者，控制和参数信号通过光电变换经光纤隔离后到电极后再到患者，安全性能大大提高。

3、更为精确地全程实时检测每个电极的阻抗，治疗仪的精度大大提高，手术的风险大大降低。

4、多路电极消融不仅具有对心脏治疗所需的肺静脉环状区域的多靶点同时消融的独特优势，同时对肝脏、神经、肠胃、五官等部位的介入消融都有良好的效果。

附图说明

图1是本多路射频消融仪的结构方框图。

图2示出采用光MOS继电器作功率切换开关。

图3是对各个电极的阻抗信号采集、检测的方框图。

图4是阻抗信号采集、检测的电路图。

图5是时间分配方式阻抗检测情况，各个电极的阻抗检测信号和功率信号间的一种时间关系示意图。

图6是采用光电隔离器的示意图。

具体实施方式

参见附图。

实施例1

本多路射频消融治疗仪由射频功率信号产生放大器，微控制器，参数检测，显示、操作控制，功率切换器，隔离器几部分组成。多路消融电极连接在功率切换器的输出端的接口上。微控制器是指中央控制器微控制器1和参数检测控制器微控制器2，功率切换器的输入端还与微控制器2相连。在功率信号产生放大与功率切换器之间采用变压器做隔离器，在微控制器1与微控制器2之间的隔离采用光纤作为隔离器，经过隔离后的各个电极再接触患者，其安全性能进一步提高。

多路电极的功率分配是由是由功率切换开关完成的。有n个电极对应有n个功率切换开关，各个电极对应的功率切换开关能将功率快速分配到各个电极上。功率信号产生放大器输出的功率信号通过隔离器后，受到微控制器2产生的控制信号的控制，按照控制信号，通过光MOS继电器将功率信号切换到各个电极上。由于需要切换的信号是大功率射频信号，在100K-1MHz，100W以上，且切换速度要求很快，需t＜10ms，本例中功率切换开关采用了AQZ264光MOS继电器。

本发明的另一个突出优点是对各个电极的阻抗进行全程实时精确检测。与其他射频消融仪不同的是本射频消融仪是对各个电极本身的阻抗信号进行了专门的采集，由微控制器2控制阻抗的检测。微控制器2控制参数检测器中的信号产生器产生数个检测信号输入到各个电极，再进行阻抗信号采集。各个电极的实时电压、电流信号采集后作为阻抗信号的输入，检测并显示，不论射频输出与否，阻抗信号的采集和检测都能进行，从而实现了全程实时检测。相对于现有的消融仪，本消融治疗仪检测精度大为提高。在本实施例中，阻抗信号是对各个电极的不同时间段的电信号进行采集和检测，即是按照时间分配的方式对阻抗信号进行采集和检测的。各个电极均使用同一个固定的频率，在10-100KHz内根据需要选定。从图3知，各个电极获取电压、电流信号后，经过滤波放大后输出转换为所需的阻抗信号。图4给出的是阻抗检测的电路图。采集的信号经R1、C2、R2、C3和L1滤波后再送入由R3、C4、R4和U1组成的放大电路输出放大后的阻抗信号，放大器U1采用LF357。

实施例2

阻抗的检测仍然由微控制器2控制，与实施例1不同的是阻抗信号的采集是按照频率分配的方式进行的。各个电极分配一个固定的频率，在10-100KHz内根据需要选定，各不相同。各电极在特定的频段对选定的信号进行采集，只检测到相应频率的信号。采集后仍然由图4所给的电路完成阻抗信号的输出。

采用频率分配或时间分配检测阻抗的目的是减少各个电极间信号的干扰，精确采集信号，精确检测阻抗。

Claims (1)

1一种多路射频消融治疗仪，由射频功率信号产生放大器，微控制器，参数检测器和显示、操作控制器等部分组成，其特征在于：所述参数检测器中的阻抗检测采用以下两种方式之一：

1)、对各个电极的固定频率的不同时间段的电信号的采集和检测；

2)、对各个电极的不同频率的任意时间段的电信号的采集和检测。

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