CN117282024A - 电场发射*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电场发射***,***包括检测装置、发射装置、控制装置以及电极,电极与检测装置以及发射装置相连,控制装置与检测装置以及发射装置相连,其中:检测装置用于通过电极对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态,并将实时状态发送给控制装置;控制装置用于接收实时状态,基于实时状态确定电场发射方案,并基于电场发射方案生成控制信号,发送给发射装置;发射装置用于基于控制信号对电极进行驱动,使电极将对应电场施加至目标组织。本申请的电场发射***有效提高了治疗的效率,也进一步提高了治疗效果。另一方面,本申请的电场发射***也使得治疗过程更加高效简捷,一定程度上提高了患者在治疗过程中的舒适度。
Description
技术领域
本申请涉及用于医疗的电子设备技术领域,特别是涉及一种电场发射***。
背景技术
肿瘤电场治疗(TTF)是一种通过便携式、无创的医疗器械实施的肿瘤疗法,其原理是通过低强度、中频交流电场,作用于增殖癌细胞的微管蛋白,干扰肿瘤细胞有丝***,使受影响的癌细胞凋亡并抑制肿瘤生长。电阻抗成像(EIT)是一种无创的以人体内部的电阻率分布为目标的重建体内组织图像的技术。人体可以看作为一个较大型的生物电导体,各组织、器官均有一定的阻抗,当人体的局部器官发生病变时,病变部位的阻抗也会发生相应变化,因而可以通过测量电阻抗对人体器官的病变情况进行诊断。
然而传统技术中,肿瘤电场治疗与电阻抗成像通常为两个独立进行的过程,例如,肿瘤患者在进行肿瘤电场治疗后,再单独进行电阻抗成像确定治疗结果,再根据治疗结果对肿瘤电场治疗设备和参数进行相应调整和设置。该治疗过程难以对治疗效果进行及时反馈,治疗过程繁琐,导致治疗效率较低,进而可能贻误患者的治疗时机。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高治疗效率的电场发射***。
一种电场发射***,包括检测装置、发射装置、控制装置以及电极,所述电极与所述检测装置以及发射装置相连,所述控制装置与所述检测装置以及发射装置相连,其中:
所述检测装置用于通过所述电极对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态,并将所述实时状态发送给所述控制装置;
所述控制装置用于接收所述实时状态,基于所述实时状态确定电场发射方案,并基于所述电场发射方案生成控制信号,发送给所述发射装置;
所述发射装置用于基于所述控制信号对所述电极进行驱动,使所述电极将对应电场施加至所述目标组织。
在其中一个实施例中,所述检测装置包括激励选择模块,所述激励选择模块用于基于预设电极激励模式通过所述电极对目标组织进行探测,其中,所述预设电极激励模式包括相邻激励或对向激励。
在其中一个实施例中,所述检测装置包括接收模块,所述接收模块用于基于相邻接收模式接收对所述目标组织的探测反馈信号。
在其中一个实施例中,所述发射装置包括驱动电压控制模块,所述驱动电压控制模块用于生成驱动所述电极的电压波形。
在其中一个实施例中,所述电压波形包括SPWM波形,所述驱动电压控制模块包括直接数字频率合成信号发生器或FPGA。
在其中一个实施例中,所述***还包括上位机,所述上位机与所述控制装置连接,所述控制装置还用于将所述实时状态发送给所述上位机,所述上位机用于基于所述实时状态生成目标组织的实时图像。
在其中一个实施例中,所述电极包括第一数量的电极对,所述发射装置包括发射电极选择模块,所述发射电极选择模块用于基于所述控制信号对第二数量的电极对进行驱动,所述第二数量不大于所述第一数量。
在其中一个实施例中,所述实时状态包括所述目标组织的当前探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括,
基于当前探测电阻抗与前一次探测电阻抗之差确定发射方案。
在其中一个实施例中,所述实时状态包括所述目标组织在当前时域下的第一探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:
确定所述目标组织在历史时域下的第二探测电阻抗;
基于所述第一探测电阻抗与第二探测电阻抗的第一差值确定发射方案,所述发射方案包括电场强度。
在其中一个实施例中,所述实时状态包括所述目标组织在当前频域下第一预设频率间隔的第一探测电阻抗差值与第二预设频率间隔的第二探测电阻抗差值,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:
确定所述第一探测电阻抗差值与第二探测电阻抗差值的第二差值;
确定所述目标组织在历史频域下第三预设频率间隔的第三探测电阻抗差值与第四预设频率间隔的第四探测电阻抗差值,并确定所述第三探测电阻抗差值与第四探测电阻抗差值的第三差值;
基于所述第二差值和第三差值的第四差值确定发射方案,所述发射方案包括电场频率,所述第四差值的大小与所述电场频率的大小负相关。
在其中一个实施例中,所述发射方案包括电极激励模式、发射电压幅值、电场强度、电场频率。
在其中一个实施例中,所述电极包括第三数量的第一电极片以及第四数量的第二电极片,其中,所述第一电极片用于对目标组织进行探测,所述第二电极片用于将对应电场施加至所述目标组织。
上述电场发射***,包括检测装置、发射装置、控制装置以及电极,所述电极与所述检测装置以及发射装置相连,所述控制装置与所述检测装置以及发射装置相连,其中:所述检测装置用于通过所述电极对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态,并将所述实时状态发送给所述控制装置;所述控制装置用于接收所述实时状态,基于所述实时状态确定电场发射方案,并基于所述电场发射方案生成控制信号,发送给所述发射装置;所述发射装置用于基于所述控制信号对所述电极进行驱动,使所述电极将对应电场施加至所述目标组织。本申请通过检测装置实时确定目标组织的状态,并根据实时状态及时调整电场发射方案,再由发射装置驱动电极对目标组织施加电场。电场发射***使用同一电极进行对目标组织的探测和治疗,能够根据目标组织的实时状态及时调整治疗方案,有效提高了治疗的效率,也进一步提高了治疗效果。另一方面,本申请的电场发射***也使得治疗过程更加高效简捷,一定程度上提高了患者在治疗过程中的舒适度。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电场发射***的示意图;
图2为一个实施例中检测装置的示意图;
图3为一个实施例中发射装置的示意图;
图4为一个实施例中电极的示意图;
图5为另一个实施例中电极的示意图;
图6为另一个实施例中电极的示意图;
图7为另一个实施例中电极的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除另作定义外,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制,它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体,其目的是涵盖不排他的包含;例如,包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和***、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元),而可包括未列出的步骤或模块(单元),或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接,而可以包括电气连接,无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。通常情况下,字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等,只是对相似对象进行区分,并不代表针对对象的特定排序。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
本申请实施例中,如图1所示,提供一种电场发射***100,所述***包括检测装置101、发射装置102、控制装置103以及电极104,所述电极104与所述检测装置101以及发射装置102相连,所述控制装置103与所述检测装置101以及发射装置102相连,其中:所述检测装置101用于通过所述电极104对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态,并将所述实时状态发送给所述控制装置103;所述控制装置103用于接收所述实时状态,基于所述实时状态确定电场发射方案,并基于所述电场发射方案生成控制信号,发送给所述发射装置102;所述发射装置102用于基于所述控制信号对所述电极104进行驱动,使所述电极104将对应电场施加至所述目标组织。
本申请实施例中,目标组织可以包括位于生物体内的目标治疗区域、目标器官或目标细胞。在一些具体实施例中,目标组织可以包括病变器官、病变组织、肿瘤细胞等,在其他实施例中,目标组织还可以包括脱离生物体的组织等,本申请对此不作具体限制。
本申请实施例中,检测装置用于通过电极对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态。在一些实施例中,通过电极对目标组织进行探测可以包括,通过电极对目标组织施加测量电场,采集目标区域的当前探测电阻抗,并基于当前探测电阻抗确定目标组织的实时状态。在目标区域的不同生长状态,如肿瘤细胞在不同时期的状态,以及对目标区域进行肿瘤电场治疗的不同阶段,目标区域的电阻抗可能均不相同,因此可以基于目标区域的当前探测电阻抗来确定目标组织的实时状态。在其他实施例中,检测装置还可以通过采集目标区域的其他当前探测信号来确定实时状态,如当前探测电压、当前探测电流等,本申请对此不作具体限制。检测装置确定目标组织的实时状态后,将实时状态发送给控制装置。
本申请实施例中,控制装置可以包括MCU(微控制单元),用于接收检测装置发送的实时状态,基于实时状态确定电场发射方案。在一些实施例中,所述实时状态包括所述目标组织的当前探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括,基于当前探测电阻抗与前一次探测电阻抗之差确定发射方案。所述发射方案包括电极激励模式、发射电压幅值、电场强度、电场频率。在一些具体实施例中,控制装置确定当前探测电阻抗与前一次探测电阻抗之差ΔZ后,基于ΔZ确定目标组织的病变程度,再基于病变程度确定发射方案。例如,若目标组织为肿瘤组织,若ΔZ<0,则确定目标组织增大,病变程度增大;若ΔZ>0,则确定目标组织减小,病变程度降低。在其他实施例中,还可以设置正阈值和负阈值,若负阈值<ΔZ<正阈值,则认为目标组织无变化,病变程度无变化。
在一些实施例中,若目标组织减小,病变程度降低,则可以认为此前发射方案治疗效果较好,适当选择更高强度的发射方案或保持原发射方案不变;也可以认为目标组织处于治疗末期,不再需要较大强度的治疗方案而选择更低强度的发射方案。若目标组织增大,病变程度增大,则可以认为此前发射方案治疗强度未达到治疗效果,适当选择更高强度的发射方案;也可以认为此前发射方案治疗效果较差,更换其他治疗方案。若目标组织不变,病变程度不变,则可以认为此前发射方案治疗强度未达到治疗效果,适当选择更高强度的发射方案;也可以认为此前发射方案对目标组织无影响,更换其他治疗方案;还可以选择保持发射方案不变,持续治疗并持续观察目标组织的实时状态后确定后续发射方案。选择更高强度的发射方案可以包括,提高发射方案中的电压幅值、电场强度或电场频率中的至少一个;选择更低强度的发射方案可以包括,降低发射方案中的电压幅值、电场强度或电场频率中的至少一个;更换其他发射方案可以包括,更换电极激励模式,并相应确定电压幅值、电场强度或电场频率。控制装置确定电场发射方案后,基于电场发射方案生成控制信号,发送给发射装置。
在一些实施例中,还可以基于不同时域或不同频域下探测电阻抗的变化来确定发射方案。所述实时状态包括所述目标组织在当前时域下的第一探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:确定所述目标组织在历史时域下的第二探测电阻抗;基于所述第一探测电阻抗与第二探测电阻抗的第一差值确定发射方案,所述发射方案包括电场强度。
通过确定当前时域下目标组织的第一探测电阻抗,以及历史时域下的第二探测电阻抗,再基于第一探测电阻抗与第二探测电阻抗的第一差值ΔZ1可以反映目标组织随时域产生的变化,再根据第一差值ΔZ1及时调整发射方案,能够有效提高治疗效率和治疗效果。
在一些实施例中,所述实时状态包括所述目标组织在当前频域下第一预设频率间隔的第一探测电阻抗差值与第二预设频率间隔的第二探测电阻抗差值,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:确定所述第一探测电阻抗差值与第二探测电阻抗差值的第二差值;确定所述目标组织在历史频域下第三预设频率间隔的第三探测电阻抗差值与第四预设频率间隔的第四探测电阻抗差值,并确定所述第三探测电阻抗差值与第四探测电阻抗差值的第三差值;基于所述第二差值和第三差值的第四差值确定发射方案,所述发射方案包括电场频率,所述第四差值的大小与所述电场频率的大小负相关。第一频率间隔和第二频率间隔可以设置为相同或不同,第三频率间隔和第四频率间隔可以设置为相同或不同。
在一些具体实施例中,若当前频域为200KHz,且第一频率间隔和第二频率间隔均设置为50KHz,可以确定当前频域下目标组织的第一探测电阻抗差值为250KHz与200KHz对应探测电阻抗的差值ΔZ12,第二探测电阻抗差值为200KHz与150KHz对应探测电阻抗的差值ΔZ11,进一步确定第二差值ΔZ2=ΔZ12-ΔZ11。与之类似的,在历史频域下确定的第三差值ΔZ3=ΔZ22-ΔZ21。再基于第二差值ΔZ2和第三差值ΔZ3的第四差值ΔZ4=ΔZ2-ΔZ3确定发射方案,发射方案包括电场频率,第三差值的大小与发射方案中电场频率的大小负相关。
本申请实施例中,发射装置用于基于控制信号对电极进行驱动,使电极将对应电场施加至目标组织。其中,所述电场包括对目标组织施加的满足治疗需求的安全电场。发射装置还可以用于确定电极状态和目标组织温度等信息并反馈至控制装置,控制装置还可以用于基于该信息确定发射方案。
本申请通过检测装置实时确定目标组织的状态,并根据实时状态及时调整电场发射方案,再由发射装置驱动电极对目标组织施加电场。电场发射***使用同一电极进行对目标组织的探测和治疗,能够根据目标组织的实时状态及时调整治疗方案,有效提高了治疗的效率,也进一步提高了治疗效果。另一方面,本申请的电场发射***也使得治疗过程更加高效简捷,一定程度上提高了患者在治疗过程中的舒适度。
下面通过本申请实施例对检测装置进行进一步说明。如图2所示,所述检测装置包括激励选择模块,所述激励选择模块用于基于预设电极激励模式通过所述电极对目标组织进行探测,其中,所述预设电极激励模式包括相邻激励或对向激励。相邻激励可以包括,控制相邻的电极片对目标区域持续或间隔施加激励信号。对向激励可以包括,控制相对的电极片对目标区域持续或间隔施加激励信号。在一些实施例中,若肿瘤位置在浅表区域则相邻激励的探测准确度更高;若肿瘤位置在中心区域则对向激励探测准确度更高。所述检测装置还包括接收模块,所述接收模块用于基于相邻接收模式接收对所述目标组织的探测反馈信号。相邻接收模式可以包括控制相邻的电极片接收目标组织的探测信号。
在一些具体的实施例中,如图2所示,检测装置还可以包括激励支路和反馈支路,激励支路分别与控制装置和电极连接,反馈支路分别与控制装置和电极连接。其中,激励支路包括依次连接的数模转换器、第一滤波器、第一运算放大器、压控恒流源、激励选择模块。反馈支路由电极侧至控制装置侧包括依次连接的接收模块、仪表放大器、第二滤波器、第二运算放大器、模数转换器。数模转换器用于基于接收控制装置发送的检测信号,并基于检测信号生成预设频率的激励信号,并用于提高激励信号的精度。第一滤波器用于基于低通或带通模式对激励信号进行滤波。第一运算放大器用于对激励信号进行放大。压控恒流源可以设置为单极共地或者双极浮地恒流源,用于为激励信号提供高输出阻抗。仪表放大器用于接收探测信号,并为探测信号提供高CMRR(共模抑制比)和高输入阻抗。第二滤波器用于基于低通或带通模式对探测信号进行滤波。第二运算放大器用于对探测信号进行放大,第二运算放大器可以基于VGA(Video Graphics Array)模式对探测信号进行放大。模数转换器用于将探测信号转换为数字信号发送至控制装置,提高信号传输效率。
下面通过本申请实施例对发射装置进行进一步说明。如图3所示,所述发射装置包括驱动电压控制模块,所述驱动电压控制模块用于生成驱动所述电极的电压波形。所述电压波形包括SPWM波形,所述驱动电压控制模块包括直接数字频率合成信号发生器或FPGA,用于基于直接数字频率合成信号发生器(DDS)生成波形为SPWM的驱动电压,或,基于FPGA生成波形为SPWM的驱动电压。在其他实施例中,所述电压波形还可以包括PWM波形,所述驱动电压控制模块还可以包括单片机或FPGA,用于基于单片机或FPGA生成波形为PWM的驱动电压。相应的,驱动电压控制模块可以包括SPWM波形发生器和PWM波形发生器。SPWM波形发生器用于生成SPWM波形的驱动电压,可以通过DDS生成目标波形和三角波形,再通过第三运算放大器生成SPWM波形的驱动电压,也可以基于FPGA根据预设算法直接生成SPWM波形的驱动电压。PWM波形发生器用于生成PWM波形的驱动电压,可以基于PWM发生芯片生成PWM驱动电压,PWM芯片可以包括预设PWM芯片或单片机,也可以基于FPGA根据预设算法直接生成PWM波形的驱动电压。
在一些实施例中,所述电极包括第一数量的电极对,所述发射装置包括发射电极选择模块,所述发射电极选择模块用于基于所述控制信号对第二数量的电极对进行驱动,所述第二数量不大于所述第一数量。电极可以以电极对的形式对目标组织施加电场。发射装置可以控制第二数量的电极对对目标组织施加电场,例如,若电极包括6对电极(12个电极片),则发射装置可以控制2对电极(4个电极片)、4对电极(8个电极片)、6对电极(12个电极片)等任意一种模式对目标组织施加电场。
在一些具体的实施例中,如图3所示,发射装置包括依次连接的驱动电压控制模块、驱动器、逆变器、滤波模块、隔离变压器、发射电极选择模块,发射电极选择模块与电极连接;发射装置还包括采集模块、电源模块和升降压模块,升降压模块分别与电源模块和逆变器连接,采集模块与电极连接。升降压模块、采集模块以及驱动电压控制模块还与控制装置连接。其中,电源模块用于对发射装置供电,可以设置为外部适配器供电,也可以设置为内部电池供电。升降压模块用于对电源模块提供的供电电压进行升压或降压处理,升压或降压可以由控制装置进行控制,可以使用开关电源。驱动器用于提升驱动电压,提高驱动电压模块模块输出的SPWM波形或PWM波形驱动电压后输送至逆变器。逆变器用于将驱动器输出的直流驱动电压转变为交流驱动电压。滤波模块用于对逆变器生成的交流驱动电压进行滤波,剔除高频电压,可以基于低通滤波模式进行滤波。隔离变压器用于对交流驱动电压进行升压,使升压后的交流驱动电压达到能够作用于目标组织的目标电压,还用于将变压器的初级和次级进行隔离,避免初级网电接入的电源对次级电极作用导致对目标组织的影响和危害。采集模块用于采集电极状态和目标组织温度等信息。
下面通过本申请实施例对电极进行进一步说明。所述电极包括第三数量的第一电极片以及第四数量的第二电极片,其中,所述第一电极片用于对目标组织进行探测,所述第二电极片用于将对应电场施加至所述目标组织。
本申请实施例中,电极可以包括预设数量的电极片。在一些实施例中,可以将电极片分为第三数量的用于对目标组织进行探测的电极片,以及第四数量的用于将对应电场施加至所述目标组织的电极片。在其他实施例中,也可以通过时序控制将所有电极片均用于对目标组织进行探测的电极片或将对应电场施加至所述目标组织。例如,在一些具体实施例中,电极可以设置为,在将对应电场施加至所述目标组织n时间后,停止m时间,再对目标组织进行探测确定目标组织的实时状态,再基于实时状态确定电场发射方案将对应电场施加至所述目标组织并重复上述步骤。其中,n可以设置为不小于1分钟。
在一些具体实施例中,电极可以如图4所示进行设置,用于将对应电场施加至目标组织的电极片可以包括TTF电极1-9所示的陶瓷片区域,整体区域包括生物相容性导电胶,9个陶瓷片分别连接温度测量单元。用于对目标组织进行探测的电极包括E1和E2两个独立电极,每个电极设置生物相容性的低阻抗(50KHz)导电材料,每个电极设置独立的电极线防止干扰。布线设置可以为200KHz的电场输入线、电极温度输出线以及地线。
在另一些实施例中,电极还可以如图5所示进行设置,用于将对应电场施加至目标组织的电极片可以包括1-7的陶瓷片区域,整体区域包括生物相容性导电胶,7个陶瓷片分别连接温度测量单元。用于对目标组织进行探测的电极包括E1、E2两个独立电极,每个电极设置生物相容性的低阻抗(50KHz)导电材料,每个电极设置独立的电极线防止干扰。布线设置可以为200KHz的电场输入线、电极温度输出线以及地线。
在其他实施例中,电极还可以如图6所示进行设置,用于将对应电场施加至目标组织的电极片可以包括TTF电极1-9所示的陶瓷片区域,整体区域包括生物相容性导电胶,9个陶瓷片分别连接温度测量单元。用于对目标组织进行探测的电极包括1-9的9个独立电极,每个电极设置独立的电极线防止干扰,电极线前端与TTF电极线融合,9条独立电极线与TTF电极线输入可以进行选择,采用陶瓷片形式进行EIT的工作模式。
在其他实施例中,电极还可以如图7所示进行设置,用于将对应电场施加至目标组织的电极片可以包括1-8的陶瓷片区域,整体区域包括生物相容性导电胶,8个陶瓷片分别连接温度测量单元。用于对目标组织进行探测的电极包括独立电极E1,每个电极设置生物相容性的低阻抗(50KHz)导电材料,每个电极设置独立的电极线防止干扰。布线设置可以为200KHz的电场输入线、电极温度输出线以及地线。该实施例中电极分配均匀,能够提高对目标组织的定位准确度和探测准确度。
本申请实施例中,所述***还包括上位机,所述上位机与所述控制装置连接,所述控制装置还用于将所述实时状态发送给所述上位机,所述上位机用于基于所述实时状态生成目标组织的实时图像。
在一些实施例中,上位机基于实时状态生成目标组织的实时图像可以包括,基于目标组织的当前探测阻抗生成目标组织的实时图像,用户可以根据实时图像判断目标组织的病变程度以及电场发射方案对于目标组织的治疗效果。在其他实施例中,用户可以在根据实时图像确定目标组织的病变程度之后,调整治疗方案,基于上位机向控制装置发送控制指令,控制装置基于控制指令确定电场发射方案。
下面通过具体实施例进一步说明本申请电场发射***的工作方式。控制装置还可以与上位机连接,上位机用于存储目标组织信息,例如肿瘤信息等。上位机还用于基于预设参数向控制装置发送控制信号,并接收控制装置发送的反馈信息等。具体的,上位机程序设定检测装置的工作时间间隔(如1分钟)和检测方案(如激励方式、激励大小、电极选择等),上位机基于工作时间间隔和检测方案生成检测控制信号发送至控制装置,控制装置基于工作时间间隔将检测方案发送至检测装置,检测装置基于检测方案设置电路输出参数和预设电极激励模式。检测装置将激励信号激励到复合电极的激励电极,复合电极的其他电极接收反馈信号并发送至检测装置。各电极轮巡一周期,检测装置将所有反馈信号数据信息传输给控制装置,控制装置对反馈信号进行运算和解析,打包为数据包传输给上位机。上位机基于反馈信号提取数据,根据预设算法计算电阻抗变化量ΔZ,根据预设成像算法绘制图像并完整展示图像。上位机基于展示图像确定目标组织的数据特征,并发送至控制装置。控制装置根据数据特征确定目标组织病变程度,并确定电场发射方案。控制装置基于电场发射方案生成控制信号,发送给发射装置。发射装置根据控制信号设置电极激励模式、发射电压幅值、电场强度、电场频率,并对目标组织施加电场。预设时间间隔后发射装置停止工作,检测装置再次对目标组织进行探测并反馈信息,与发射装置协调工作。
上述电场发射***中的各个装置、模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各装置或模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是,本申请实施例中对装置或模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种电场发射***,其特征在于,所述***包括检测装置、发射装置、控制装置以及电极,所述电极与所述检测装置以及发射装置相连,所述控制装置与所述检测装置以及发射装置相连,其中:
所述检测装置用于通过所述电极对目标组织进行探测,确定目标组织的实时状态,并将所述实时状态发送给所述控制装置;
所述控制装置用于接收所述实时状态,基于所述实时状态确定电场发射方案,并基于所述电场发射方案生成控制信号,发送给所述发射装置;
所述发射装置用于基于所述控制信号对所述电极进行驱动,使所述电极将对应电场施加至所述目标组织。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述检测装置包括激励选择模块,所述激励选择模块用于基于预设电极激励模式通过所述电极对目标组织进行探测,其中,所述预设电极激励模式包括相邻激励或对向激励。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述检测装置包括接收模块,所述接收模块用于基于相邻接收模式接收对所述目标组织的探测反馈信号。
4.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述发射装置包括驱动电压控制模块,所述驱动电压控制模块用于生成驱动所述电极的电压波形。
5.根据权利要求4所述的***,其特征在于,所述电压波形包括SPWM波形,所述驱动电压控制模块包括直接数字频率合成信号发生器或FPGA。
6.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述***还包括上位机,所述上位机与所述控制装置连接,所述控制装置还用于将所述实时状态发送给所述上位机,所述上位机用于基于所述实时状态生成目标组织的实时图像。
7.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述电极包括第一数量的电极对,所述发射装置包括发射电极选择模块,所述发射电极选择模块用于基于所述控制信号对第二数量的电极对进行驱动,所述第二数量不大于所述第一数量。
8.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述实时状态包括所述目标组织的当前探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:
基于当前探测电阻抗与前一次探测电阻抗之差确定发射方案。
9.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述实时状态包括所述目标组织在当前时域下的第一探测电阻抗,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:
确定所述目标组织在历史时域下的第二探测电阻抗;
基于所述第一探测电阻抗与第二探测电阻抗的第一差值确定发射方案,所述发射方案包括电场强度。
10.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述实时状态包括所述目标组织在当前频域下第一预设频率间隔的第一探测电阻抗差值与第二预设频率间隔的第二探测电阻抗差值,所述基于所述实时状态确定电场发射方案包括:
确定所述第一探测电阻抗差值与第二探测电阻抗差值的第二差值;
确定所述目标组织在历史频域下第三预设频率间隔的第三探测电阻抗差值与第四预设频率间隔的第四探测电阻抗差值,并确定所述第三探测电阻抗差值与第四探测电阻抗差值的第三差值;
基于所述第二差值和第三差值的第四差值确定发射方案,所述发射方案包括电场频率,所述第四差值的大小与所述电场频率的大小负相关。
11.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述发射方案包括电极激励模式、发射电压幅值、电场强度、电场频率。
12.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述电极包括第三数量的第一电极片以及第四数量的第二电极片,其中,所述第一电极片用于对目标组织进行探测,所述第二电极片用于将对应电场施加至所述目标组织。
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