本发明专利技术属于医疗电子技术领域，具体为一种实现线性消融的可调射频相位差功率放大电路。本发明专利技术电路结构包括：相位控制单元、射频幅值控制单元、射频谐振及滤波电路、阻抗匹配网络。其中采用阻抗匹配网络，使消融过程中变化的心肌阻抗等效到电路的额定负载范围，减小电路内部损耗，稳定输出频率；采用软开关技术，使得电子开关管实现零电压开启或零电压导数开启，降低开关损耗，提高工作效率。该电路可克服传统逐点离散射频消融技术较难形成连续消融灶的缺点，通过调节相邻消融电极射频输出电压的相位差，产生连续线性消融的效果，从而实现对心肌组织的连续线性消融。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗电子
，具体设及一种实现线性消融的可调射频相位差功 率放大电路，可应用于屯、脏射频消融设备，实现屯、肌连续线性消融的效果。
技术介绍
屯、房纤颤是临床中最常见的屯、律失常，其本身及并发症，使患者卒中发生率和死 亡率显著增高。研究表明，肺静脉肌袖内存在的异位兴奋灶是房颤发生和维持的一个重要 来源，所W隔离肺静脉与屯、房之间的异常兴奋传导路径，是治疗房颤的有效手段之一。目前 射频消融是完成肺静脉隔离最有效的方式，但在临床上，现有的屯、脏射频消融功率放大器 存在W下不足： 现有的屯、脏射频消融功率放大电路，通常只产生体内消融电极与体外参考电极之间的 单路射频电流，手术中医生通过控制消融导管的位置，逐点离散消融肺静脉口，完成环肺静 脉的电解剖隔离。由于是逐点离散消融，两消融祀点之间较难形成连续的消融损伤，有时会 造成环肺静脉隔离不完全，残留异常传导路径，W至治疗房颤的成功率下降。 现有的屯、脏射频消融功率放大电路，其额定负载范围小，当屯、肌阻抗在消融过程 中变化时，射频频率漂移不稳定，内部功耗增加。 现有的屯、脏射频消融功率放大电路，通常采用射频信号发生器和功率放大电路的 拓扑结构，整个电路工作于线性放大模式，其开关损耗明显，需要大量散热，使得整个电路 体积增大。
技术实现思路
为了克服现有射频消融仪的不足，本专利技术的目的在于提供一种实现线性消融的可 调射频相位差功率放大电路，应用于屯、脏射频消融设备，实现对屯、肌组织的连续线性消融。 本专利技术提供的实现线性消融的可调射频相位差功率放大电路，W两个对称的E类 功率放大器为基本功率放大结构，实现双路具有相位差的射频电压输出，施加于多极消融 导管的相邻电极，进而在相邻电极之间形成消融电流，实现连续消融灶；由于采用非线性功 率放大器，提高了放大器的工作效率，整个电路体积明显减小，适用于集成多路射频消融系 统；电路中还采用阻抗匹配网络使消融过程中变化的屯、肌阻抗等效到电路的额定负载范 围，减小电路内部损耗，稳定输出频率；运用软开关技术，使得射频谐振及滤波电路中的开 关管实现零电压开启或零电压导数开启，降低开关损耗，提高工作效率。 本专利技术提供的可调节射频相位差的功率放大电路，由射频谐振及滤波电路、阻抗 匹配网络、相位控制单元、射频幅值控制单元等模块组成；其中，射频谐振及滤波电路由非 线性功率放大器构成，完成选频功能，输出射频电压；相位控制单元输出两路具有初始相位 差的高频方波，通过对射频谐振及滤波电路中电子开关管的驱动，实现射频电压之间的相 位差；射频幅值控制单元通过调节射频谐振及滤波电路中电子开关管的工作电压，完成对 输出射频电压幅值的实时调节；阻抗匹配网络完成阻抗转换，使屯、肌阻抗等效到电路的额 定负载范围，实现稳定高效的工作。 所述射频谐振及滤波电路，由两个对称的E类功率放大器组成，实现双路具有相 位差的射频电压输出；其中，包括两只工作于软开关模式的电子开关管，W及分别由电感和 电容组成的两个串联谐振回路；软开关模式使电子开关管实现零电压或零电压导数开启， 从而降低开关损耗；每个电子开关管的控制端接相位控制单元的输出，相位控制单元使两 只电子开关管的开关时序具有相位差。两个电子开关管的一端同时接地，另一端分别接到 各自的射频幅值控制单元(经过射频扼流圈后的直流端)，电路中的串联谐振回路完成滤波 处理，产生射频正弦电压。 所述阻抗匹配网络，由于屯、肌阻抗在消融过程中不断地增加，本专利技术设计了一个 阻容并联阻抗匹配网络，使屯、肌阻抗转换到E类射频功放的额定负载范围，从而减小电路 内部损耗，稳定输出频率。 所述相位控制单元，由控制器(MCU或CPLD)和驱动电路构成，控制器可程控产生 两路具有相位差的高频方波，该高频方波经过驱动电路后作用到电子开关管的控制端。通 过控制两个电子开关管开关时序，使得两个电子开关管两端的开关电压具有相位差。 所述射频幅值控制单元，由开关电源构成。本专利技术中采用两个独立的开关电源，其 幅值可程控调节，两路电源共地，高电压端分别接到两个E类功率放大器的供电端，可通过 控制开关电源的幅值实现对射频电压幅值的调节。 本专利技术中，射频谐振及滤波电路中，通过设计并联在电子开关管漏源极两端电容 的值，实现软开关，即电子开关管实现零电压开启或零电压导数开启。 本专利技术中，所述相位控制单元能够输出具有初始相位差的高频方波用W驱动射频 谐振及滤波电路中的两个开关管，W控制输出射频相位差，初始相位差可在0-231范围任 意设置。 本专利技术电路可实现可调节相位差的双路射频电压同时输出，使得消融过程中既有 单极(消融电极与参考电极之间）电流流动又有双极(多极消融导管的相邻电极之间）电流 流动，实现连续线性消融的效果。【附图说明】 图1电路结构框图。 图2电路原理图及其工作波形。 图3阻抗匹配网络及其阻抗转换示意图。[001引图4相位控制单元。 图5连续消融示意图。【具体实施方式】 本专利技术提出一种实现线性消融的可调射频相位差功率放大电路，应用于屯、脏射频 消融设备，实现屯、肌组织连续线性消融。在消融仪的具体实现时，一个屯、脏射频消融设备 可W配备多个本专利技术电路，结合多极消融导管，实现多路(例如10路）具有相位差的射频电 压输出，由于相位差的存在，使得双极(相邻消融电极之间）和单极(消融电极与参考电极之 间）能量同时存在，完成连续线性消融。 下面结合附图对本专利技术作进一部说明。 附图1是电路结构框图。相位控制单元S5产生两路具有初始相位差的高频方波， 作为射频谐振及滤波电路S1、S3中开关管的驱动信号。相位差可根据需要在0-231范围 内调节；射频幅值控制单元S6由幅值可调节开关电源构成，通过控制开关电源输出电压的 幅度，改变射频谐振及滤波电路S1、S3中开关管的工作电压，完成对射频电压幅值的调节； 射频谐振及滤波电路S1、S3完成直流-交流转换，将相位控制单元S5产生的方波，放大并 滤波为射频波；阻抗匹配网络S3、S4将负载阻抗等效转换到电路的额定负载范围。 附图2是电路原理图及其工作波形。附图2(a)为可调节射频相位差的功率放大 电路，整个电路结构具有对称性，其中^、Cl、C、￡、C;、、島和X/、奸、C*、L*、诗、 爲分别组成两个基本的E类功率放大器。E1和E2为幅值可调节开关电源，构成射频 幅值控制单元S6,分别作为=极管岛和岛的工作电源；通过调节开关电源E1和E2的输出 电压，可W控制射频谐振及滤波电路S1、S3输出射频电压的幅值；两电源共地，高电压端输 入到高频扼当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
实现线性消融的可调射频相位差功率放大电路，其特征在于：由射频谐振及滤波电路、阻抗匹配网络、相位控制单元、射频幅值控制单元组成；其中：所述射频谐振及滤波电路，由两个对称的E类功率放大器组成，实现双路具有相位差的射频电压输出；其中，包括两只工作于软开关模式的电子开关管，以及分别由电感和电容组成的两个串联谐振回路；软开关模式使电子开关管实现零电压或零电压导数开启，从而降低开关损耗；每个电子开关管的控制端接相位控制单元的输出，相位控制单元使两只电子开关管的开关时序具有相位差；两个电子开关管的一端同时接地，另一端分别接到各自的射频幅值控制单元，电路中的串联谐振回路完成滤波处理，产生射频正弦电压；所述阻抗匹配网络为阻容并联阻抗匹配网络，使心肌阻抗转换到E类功率放大器的额定负载范围，从而减小电路内部损耗，稳定输出频率；所述相位控制单元，由控制器和驱动电路构成，控制器可程控产生两路具有相位差的高频方波，该高频方波经过驱动电路后作用到电子开关管的控制端；通过控制两个电子开关管开关时序，使得两个电子开关管两端的开关电压具有相位差；所述射频幅值控制单元，由两个独立的开关电源组成，其幅值可程控调节，两路电源共地，高电压端分别接到两个E类功率放大器的供电端，可通过控制开关电源的幅值实现对射频电压幅值的调节。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鄢盛杰，邬小玫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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