CN114451987B - 一种静脉腔***频闭合*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静脉腔***频闭合***，包括接入市电的EMC模块，EMC模块与AC/DC模块电连接，AC/DC模块将市电转换成两路低压直流，一路与辅助电源处理单元相连，另一路与输出模块相连；输出模块包括DC/DC模块，DC/DC模块分别与DC/DC驱动单元、DC电流采样单元和DC/RF模块电连接；DC/DC驱动单元和DC电流采样单元均与主控单元电连接。本发明能够精确控制***输出的射频能量，将温度恒定控制至预设温度，误差在0℃～3℃；能够实现90℃～135℃范围内的恒温控制，电极导管线缆结构精简，能够实时显示导管温度传感器的温度、输出射频功率、以及治疗周期的剩余时间；并且能够适配个各种型号的导管，用于适用不同患者的静脉曲张治疗，精准控制能量的传输。

Description

一种静脉腔***频闭合***
技术领域
本发明属于射频闭合***的技术领域，具体涉及一种静脉腔***频闭合***。
背景技术
下肢静脉曲张是最常见的外周血管疾病之一，影响着全世界近1/3的人口。传统的浅静脉高位结扎剥脱术是治疗下肢静脉曲张的经典术式，该技术成熟，操作简单，但存在手术创伤大、并发症多、恢复慢、住院时间长、复发率高等缺点。
近年来，传统手术方式逐渐被微创手术所取代，腔内热消融闭合术至今已有20多年历史，其原理是利用不同的物理媒介在静脉腔内释放热能，使管腔受热收缩并快速纤维化形成血栓，从而闭合病变血管。常见的腔内热消融闭合术包括腔内激光闭合术、腔内蒸汽闭合术、腔内微波闭合术等。腔内热消融闭合术疗效确切，目前积累了大量的循证医学证据，被多个指南推荐为一线治疗方案，在西方国家已大部分代替了开放手术，尽管如此，腔内热消融闭合术仍存在着一定的缺点，如：腔内激光闭合术治疗后的大隐静脉未能完全闭合，术后再通出现情况较多，术中激光光纤回撤速度过快或压迫过轻导致血管残留血液过多，均影响大隐静脉闭合效果，术后容易复发。同时，腔内激光闭合术存在多种不良反应，如激光皮下瘀斑、隐神经损伤后的皮肤麻木、皮肤灼烧感等。腔内蒸汽闭合术和腔内微波闭合术目前临床应用相对较少，少量研究表明，腔内微波闭合术术后三年的静脉闭合率为79.8％，患肢麻木率高达32.1％，由于循证医学证据较少，两种闭合术的疗效仍有待验证。
静脉腔***频闭合术作为下肢静脉曲张的一线治疗方法，主要通过热诱导静脉痉挛和胶原收缩发挥作用，但是如何实现精准控制能量的传输，为患者提供更为安全可靠的***，是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种静脉腔***频闭合***，解决了现有静脉腔***频控制能量的传输不精准的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一方面，提供一种静脉腔***频闭合***，其包括接入市电的EMC模块，EMC模块与AC/DC模块电连接，AC/DC模块将市电转换成两路低压直流，一路与辅助电源处理单元相连，另一路与输出模块相连。
本发明采用拓扑及功率控制网络结构简单明确且节省空间；能够精确控制***输出的射频能量，将温度恒定控制至预设温度，误差在0℃～3℃；能够实现90℃～135℃范围内的恒温控制，电极导管线缆结构精简，采用8芯设计配合电极导管手控启停，操作简单；能够实时显示导管温度传感器的温度、输出射频功率、以及治疗周期的剩余时间；并且能够适配个各种型号的导管，用于适用不同患者的静脉曲张治疗，精准控制能量的传输。
进一步地，输出模块包括DC/DC模块，DC/DC模块分别与DC/DC驱动单元、DC电流采样单元和DC/RF模块电连接；DC/DC驱动单元和DC电流采样单元均与主控单元电连接，DC/RF模块依次与PWM驱动单元和主控单元电连接，DC/RF模块还与输出校正模块电连接。
进一步地，DC/DC驱动单元包括用于对DC/DC模块输出目标直流电压采样的DC电压采样单元、用于滤波限幅调理的DC电压采样调理模块、用于产生PWM信号的第一PWM调节模块和用于放大第一PWM调节模块PWM信号的第一PWM驱动模块；DC电压采样单元、DC电压采样调理模块、第一PWM调节模块和第一PWM驱动模块依次相连，DC电压采样调理模块和第一PWM调节模块均与主控单元电连接，第一PWM驱动模块与DC/DC模块电连接
进一步地，PWM驱动单元包括用于对滤波限流的第二PWM调节模块、用于放大输出信号的第二PWM驱动模块和用于放大输出信号且显示隔离的PWM驱动隔离模块，第二PWM调节模块、第二PWM驱动模块和PWM驱动隔离模块依次相连，PWM驱动隔离模块与DC/RF模块电连接。
进一步地，输出校正模块分别与射频电流保护单元、射频电流采样单元和射频电压采样单元电连接，射频电流保护单元、射频电流采样单元和射频电压采样单元均与主控单元电连接；输出校正模块还与温度采样调理单元、导管通讯单元和电极导管电连接；主控单元分别与左功能单元和右功能单元电连接。
进一步地，左功能单元包括温度采样调理单元、音频单元和风扇单元，温度采样调理单元、音频单元和风扇单元均与主控单元电连接；温度采样调理单元内设置有用于温度补偿的LT1025芯片和用于搭建差分信号并调理电路的LT1053芯片；音频单元为MCP4541数字电位器。
进一步地，右功能单元包括显示单元、脚踏单元和导管通讯单元，显示单元、脚踏单元和导管通讯单元均与主控单元电连接；导管通讯单元内设置有STM32L011D4XX通讯芯片。
进一步地，辅助电源处理单元包括用于滤除高频电流的第一DC滤波模块、用于检测直流电压的输入电压保护模块、用于隔离供电网络和输出电路的DC/DC隔离模块和用于滤除DC/DC隔离模块高频噪声的第二DC滤波模块；第一DC滤波模块、输入电压保护模块、DC/DC隔离模块和第二DC滤波模块依次相连。
本发明公开了一种静脉腔***频闭合***，其有益效果为：
本发明采用的拓扑及功率控制网络结构简单明确，节省空间；能够精确控制***输出的射频能量，将导管温度传感器温度恒定在目标温度，误差可控在3℃内；可实现90-135℃范围内的恒温控制(分辨率为5℃)，电极导管线缆结构精简，采用8芯设计，功能齐全，配合电极导管手控启停，操作简单；***功能齐全，在实现目标功能的基础上，多***各项参数进行监控，对导管温度传感器的温度进行实时显示，对输出射频功率进行精确的显示、对治疗周期的剩余时间进行实时显示；并且适配个各种型号的导管，用于适用不同患者的静脉曲张治疗。
附图说明
图1为一种静脉腔***频闭合***的结构示意图。
图2为一种静脉腔***频闭合***的辅助电源处理单元示意图。
图3为一种静脉腔***频闭合***的DC/DC驱动单元示意图。
图4为一种静脉腔***频闭合***的DC/RF模块示意图。
其中，1、主控单元；2、EMC模块；3、AC/DC模块；4、辅助电源处理单元；4-1、第一DC滤波模块；4-2、输入电压保护模块；4-3、DC/DC隔离模块；4-4、第二DC滤波模块；5、DC/DC模块；6、DC/DC驱动单元；6-1、DC电压采样模块；6-2、DC电压采样调理模块；6-3、第一PWM调节模块；6-4、第一PWM驱动模块；7、DC电流采样单元；8、DC/RF模块；9、PWM驱动单元；9-1、第二PWM调节模块；9-2、第二PWM驱动模块；9-3、PWM驱动隔离模块；10、输出校正模块；11、射频电流保护单元；12、射频电流采样单元；13、射频电压采样单元；14、温度采样调理单元；15、音频单元；16、风扇单元；17、显示单元；18、脚踏单元；19、导管通讯单元；20、电极导管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
根据本申请的实施例一，参考图1，本实施例的一种静脉腔***频闭合***，包括：
接入市电的EMC模块2，EMC模块2与AC/DC模块3电连接，AC/DC模块3将市电转换成两路低压直流，一路与辅助电源处理单元4相连，另一路与输出模块相连。
本发明的EMC模块2对接入的市电(220V～/110V～)进行射频滤波，经AC/DC模块3转换成低压直流，低压直流分成两路，一路用于辅助电源供电，另一路用于主功率输出。
根据本申请的实施例二，实施例二为实施例一的进一步技术方案，其具体包括：。
输出模块包括DC/DC模块5，DC/DC模块5分别与DC/DC驱动单元6、DC电流采样单元7和DC/RF模块8电连接；DC/DC驱动单元6和DC电流采样单元7均与主控单元1电连接，DC/RF模块8依次与PWM驱动单元9和主控单元1电连接，DC/RF模块8还与输出校正模块10电连接；为防止DC/RF模块8的功率变压器出现偏磁现象造成射频波形畸形，输出的射频能量需要经输出校正模块10进行射频波形校正。
作为本实施例DC/DC驱动单元6的进一步方案，参考图3，DC/DC驱动单元6包括用于对DC/DC模块5输出目标直流电压采样的DC电压采样单元6-1、用于滤波限幅调理的DC电压采样调理模块6-2、用于产生PWM信号的第一PWM调节模块6-3和用于放大第一PWM调节模块6-3PWM信号的第一PWM驱动模块6-4；DC电压采样单元6-1、DC电压采样调理模块6-2、第一PWM调节模块6-3和第一PWM驱动模块6-4依次相连，DC电压采样调理模块6-2和第一PWM调节模块6-3均与主控单元1电连接，第一PWM驱动模块6-4与DC/DC模块5电连接。
本发明低压直流用于主功率输出过程中：低压直流经DC/DC模块5输出时，为保证输出电压恒定，DC/DC驱动单元6采用三型电压环路设计，具体的，在DC/DC驱动单元6中，DC电压采样模块6-1对DC/DC模块5输出的目标直流电压进行采样，DC电压采样调理模块6-2对采样后的目标直流电压信号进行滤波限幅调理，并反馈给主控单元1，主控单元1通过调节第一PWM调节模块6-3的参数，来设置目标直流电压至所需电压值，同时，调理后的目标直流电压信号经第一PWM调节模块6-3产生PWM信号和根据采样的电压值进行电压环路，最后PWM信号经第一PWM驱动模块6-4放大，使其驱动DC/DC模块5的半导体开关器件；与此同时，低压直流经DC/DC模块5输出时，DC电流采样单元7对目标直流电压端口的电流进行采样，并将采样到的电流信号进行滤波限幅处理，再将电流信号反馈至主控单元1；至此，主控单元1通过对调理后的电流信号和电压信号进行接收，实现对DC/DC模块5的启停管理、参数监控的保护处理；其中，DC/DC模块5可选用现有的UC3842芯片驱动激拓扑或反激拓扑，或选用UC3879芯片/UCC3895芯片驱动全桥拓扑。
作为本实施例PWM驱动单元9的进一步方案，参考图4，PWM驱动单元9包括用于对滤波限流的第二PWM调节模块9-1、用于放大输出信号的第二PWM驱动模块9-2和用于放大输出信号且显示隔离的PWM驱动隔离模块9-3，第二PWM调节模块9-1、第二PWM驱动模块9-2和PWM驱动隔离模块9-3依次相连，PWM驱动隔离模块9-3与DC/RF模块8电连接。
本发明恒定电压输出至DC/RF模块8时，主控单元1通过控制PWM驱动单元9，进而实现对DC/RF模块8的启停管理和参数设置(频率和占空比)，具体的：第二PWM调节模块9-1对主控单元1发出的参数进行滤波限流处理，处理后的输出信号经第二PWM驱动模块9-2进行一级放大，输出的放大信号经PWM驱动隔离模块9-3进行二级放大且显示隔离作用，最终传递至DC/RF模块8，实现主控单元1对DC/RF模块8的射频输出控制。
本发明输出校正模块10分别与射频电流保护单元11、射频电流采样单元12和射频电压采样单元13电连接，射频电流保护单元11、射频电流采样单元12和射频电压采样单元13均与主控单元1电连接；输出校正模块10还与温度采样调理单元14、导管通讯单元19和电极导管20电连接；主控单元1分别与左功能单元和右功能单元电连接。
本实施例为防止校正后的射频输出电流出现异常，***设置有射频电流保护单元11，用于对射频输出电流的峰值检测并滤波处理，再传递至主控单元1，若出现异常，则关闭输出；同时，校正后的射频输出经射频电流采样单元12和射频电压采样单元13，分别进行精准的射频电流及电压采样，并传递至主控单元1，实现主控单元1对射频电流信号及电压信号的真实采集，并精确给出瞬时导管发热元件的阻抗。
本实施例的射频输出最终传递至电极导管20实现输出，温度采样调理单元14用于接收并处理电极导管上温度传感器的温度，并传输至主控单元1上，主控单元1通过调控***的功率输出，实现电极导管的温度恒定在目标值，来进行曲张静脉的闭合手术。
其中，电极导管20上的温度传感器可以采用热电偶；在温度采样调理单元14中，可采用LT1025芯片进行温度补偿，以使热电偶达到使用标准，增加一致性；并用LT1053芯片搭建差分信号调理电路，以滤除工作时射频能量的噪声，最终使电极导管20上的温度精准反馈至控单元1上。
电极导管20具有工作指示灯，具有手控启停功能，电极导管20含有控制芯片，通过导管通讯单元19与***实现通讯，为减少电极导管线缆所有线芯数量，同时降低所占空间，电极导管采用RS485通讯协议，实现电极导管信息上传、为***上传启停信息，电极导管线缆采用8芯：RS485-A、RS485-B、VCC、GND、RF1、RF2和两根温度传感器线缆；所述电极导管的控制芯片可以采用STM32L011D4XX芯片作为通讯芯片。
根据本申请的实施例三，实施例三为实施例二的进一步技术方案，其具体包括：。
左功能单元包括温度采样调理单元14、音频单元15和风扇单元16，温度采样调理单元14、音频单元15和风扇单元16均与主控单元1电连接；温度采样调理单元14内设置有用于温度补偿的LT1025芯片和用于搭建差分信号并调理电路的LT1053芯片；音频单元15为MCP4541数字电位器。
其中，音频单元15与主控单元1电连接，音频单元15中数字电位器采用MCP4541,可对音频增益进行精确的控制，减少了空间，通过扬声器对故障进行警报提示；风扇单元16与主控单元1电连接，可对***进行风冷处理。
右功能单元包括显示单元17、脚踏单元18和导管通讯单元19，显示单元17、脚踏单元18和导管通讯单元19均与主控单元1电连接；导管通讯单元19内设置有STM32L011D4XX通讯芯片。
其中，显示单元17与主控单元1电连接，为人机交互处理界面，显示当前电极导管类型，电极导管的实时温度，治疗周期的剩余时间，功率相关参数；脚踏单元18与主控单元1电连接，用于***工作状态的切换。
根据本申请的实施例四，实施例四为在实施例一的进一步技术方案，其具体包括：。
参考图2，辅助电源处理单元4包括用于滤除高频电流的第一DC滤波模块4-1、用于检测直流电压的输入电压保护模块4-2、用于隔离供电网络和输出电路的DC/DC隔离模块4-3和用于滤除DC/DC隔离模块4-3高频噪声的第二DC滤波模块4-4；第一DC滤波模块4-1、输入电压保护模块4-2、DC/DC隔离模块4-3和第二DC滤波模块4-4依次相连。
作为本实施例辅助电源处理单元4的进一步方案，其中，低压直流用于辅助电源供电过程：低压直流首先经辅助电源处理单元4中的第一DC滤波模块4-1，以滤除开关电源中的高频成分，然后经输入电压保护模块4-2，以检测直流电压是否正确，随后经DC/DC隔离模块4-3，以将***的供电网络和主功率输出电路进行隔离，再经第二DC滤波模块4-4滤除DC/DC隔离模块4-3中的高频噪声，最后用于给***的控制电路等供电。
本***使用方法：
1、接通电源，按下电源开关，***进行自检，若自检通过，则显示屏进入主页面。否则，显示屏提示错误信息，并发出报警声。
2、导管接入***的导管插座，***对导管信息进行查询和确认(查询导管是否是本***适配的导管，确认该导管的型号规格)，若接入的是有效导管，则显示屏显示导管图标和相关信息。
3、如果需要使用脚踏开关，则接入脚踏开关，***对脚踏信息进去查询，并在显示屏上显示相应图标。当踩下脚踏时，或按下导管的启停开关，***的工作状态进行切换。若***当前状态为待机，则***进行射频输出的工作状态。
4、***进入工作状态后，***首先获取当前电极导管温度传感器的真实温度值；再将当前获得的真实温度值和该导管的目标温度值进行比较，然后控制DC/DC模块5和DC/RF模块8，从而控制射频输出能量的大小；最后***控制输出射频能量的大小，实现导管温度恒定在该电极导管的目标温度。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种静脉腔***频闭合***，其特征在于：包括接入市电的EMC模块(2)，所述EMC模块(2)与AC/DC模块(3)电连接，所述AC/DC模块(3)将市电转换成两路低压直流，一路与辅助电源处理单元(4)相连，另一路与输出模块相连；
所述输出模块包括DC/DC模块(5)，所述DC/DC模块(5)分别与DC/DC驱动单元(6)、DC电流采样单元(7)和DC/RF模块(8)电连接；所述DC/DC驱动单元(6)和DC电流采样单元(7)均与主控单元(1)电连接，所述DC/RF模块(8)依次与PWM驱动单元(9)和主控单元(1)电连接，所述DC/RF模块(8)还与输出校正模块(10)电连接；
所述DC/DC驱动单元(6)包括用于对DC/DC模块(5)输出目标直流电压采样的DC电压采样单元(6-1)、用于滤波限幅调理的DC电压采样调理模块(6-2)、用于产生PWM信号的第一PWM调节模块(6-3)和用于放大第一PWM调节模块(6-3)PWM信号的第一PWM驱动模块(6-4)；所述DC电压采样单元(6-1)、DC电压采样调理模块(6-2)、第一PWM调节模块(6-3)和第一PWM驱动模块(6-4)依次相连，所述DC电压采样调理模块(6-2)和第一PWM调节模块(6-3)均与主控单元(1)电连接，所述第一PWM驱动模块(6-4)与DC/DC模块(5)电连接；
所述PWM驱动单元(9)包括用于对滤波限流的第二PWM调节模块(9-1)、用于放大输出信号的第二PWM驱动模块(9-2)和用于放大输出信号且显示隔离的PWM驱动隔离模块(9-3)，所述第二PWM调节模块(9-1)、第二PWM驱动模块(9-2)和所述PWM驱动隔离模块(9-3)依次相连，所述PWM驱动隔离模块(9-3)与DC/RF模块(8)电连接。
2.根据权利要求1所述的静脉腔***频闭合***，其特征在于：所述输出校正模块(10)分别与射频电流保护单元(11)、射频电流采样单元(12)和射频电压采样单元(13)电连接，所述射频电流保护单元(11)、射频电流采样单元(12)和射频电压采样单元(13)均与主控单元(1)电连接；所述输出校正模块(10)还与温度采样调理单元(14)、导管通讯单元(19)和电极导管(20)电连接；所述主控单元(1)分别与左功能单元和右功能单元电连接。
3.根据权利要求2所述的静脉腔***频闭合***，其特征在于：所述左功能单元包括温度采样调理单元(14)、音频单元(15)和风扇单元(16)，所述温度采样调理单元(14)、音频单元(15)和风扇单元(16)均与主控单元(1)电连接；所述温度采样调理单元(14)内设置有用于温度补偿的芯片和用于搭建差分信号并调理电路的芯片；所述音频单元(15)为数字电位器。
4.根据权利要求2所述的静脉腔***频闭合***，其特征在于：所述右功能单元包括显示单元(17)、脚踏单元(18)和导管通讯单元(19)，所述显示单元(17)、脚踏单元(18)和导管通讯单元(19)均与主控单元(1)电连接；所述导管通讯单元(19)内设置有通讯芯片。
5.根据权利要求1所述的静脉腔***频闭合***，其特征在于：所述辅助电源处理单元(4)包括用于滤除高频电流的第一DC滤波模块(4-1)、用于检测直流电压的输入电压保护模块(4-2)、用于隔离供电网络和输出电路的DC/DC隔离模块(4-3)和用于滤除DC/DC隔离模块(4-3)高频噪声的第二DC滤波模块(4-4)；所述第一DC滤波模块(4-1)、输入电压保护模块(4-2)、DC/DC隔离模块(4-3)和第二DC滤波模块(4-4)依次相连。
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