一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统技术方案

本发明专利技术提出用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，属于消融控制技术领域。脉冲发生器将脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；当第一光纤温度传感器检测到的第一温度与第二光纤温度传感器检测到的第二温度的差值绝对值大于预设值时，生成反馈信号发送至电极控制系统；电极控制系统基于反馈信号调整脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉冲宽度和占空比。第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极均包含多个分支瓣，每个分支瓣由多个分支电极组成。本发明专利技术可改善消融治疗的均匀性，并且提升安全性与稳定性。并且提升安全性与稳定性。并且提升安全性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统


[0001]本专利技术属于消融控制
，尤其涉及一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统。

技术介绍

[0002]心房颤动（简称房颤）(Atrial Fibrillation，AF) 是常见的心律失常。目前 AF 疗法主要有药物和导管消融。消融术是通过致热或致冷的方式使肺静脉及局部组织凝固坏死，从而隔离肺静脉达到终止AF的治疗目的，导管消融术为 AF 治疗的一线治疗方案。脉冲场消融是一种新的消融方式，它不是通过致冷或致热的方式使组织发生凝固性坏死，而是通过是在电极间释放高压直流脉冲，在细胞膜上形成大量亲水性的纳米级的透膜性孔洞，使细胞的通透性增加，导致细胞凋亡，从而在肺静脉前庭部位形成高阻带，阻断了异常起搏信号传入心脏，达到治疗房颤的目的。
[0003]不可逆电穿孔（Irreversible Electroporation ，IRE）是指电极间施加高压超短电场脉冲作用于细胞膜的磷脂双分子层上产生纳米量级的不可恢复的空洞，破坏细胞内平衡,使细胞快速凋亡，达到消融有膜结构细胞的目的。产生不可逆电穿孔需要消融电势达到一定的阈值，不同有膜结构细胞电穿孔阈值不同，因此可以利用该梯度特性，实现对于消融区域内有膜结构的组织进行特异性消融，而未达到消融阈值组织则可以愈合，达到阈值的组织产生不可逆电穿孔，从而产生凋亡坏死。
[0004]通过导管将电极推送至目标组织，电极根据结构特性，适形展开为与组织或脉管贴合的形状，对组织或脉管进行消融治疗，例如治疗：房颤、顽固性性高血压、肥厚型心肌病。
[0005]经检索，现有技术大部分的消融控制均为对称脉冲。尽管也有现有技术提出一些非对称脉冲控制技术，例如公开号为CN112022331A的中国专利技术专利申请公开的不可逆电穿孔消融系统，其提出将不对称脉冲施加至所述消融电极使其输出电刺激信号，不对称脉冲正脉冲切换至负脉冲及负脉冲切换至正脉冲的过程均设置空闲时间。
[0006]然而，在实际应用中发现，上述技术方案依然采用单（极）电极，空闲时间为0.1
‑
30us，使得在高压放电中设备需要频繁的充电和放电，而短时的充放电过程会导致脉冲异常（例如锯刺），从而使得消融区域的均匀性和安全性均受到影响，也无法和消融区域的状态形成实时反馈。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种高频不可逆电穿孔治疗系统，包括多个脉冲电极与脉冲发生器。
[0008]脉冲发生器将脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；当第一光纤温度传感器检测到的第一温度与第二光纤温度传感器检测到的第二温度的差值绝对值大于预设值时，生成反馈信号发送至电极控制系
统；电极控制系统基于反馈信号调整脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉冲宽度和占空比。第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极均包含多个分支瓣，每个分支瓣由多个分支电极组成。
[0009]本专利技术可改善消融治疗的均匀性，并且提升安全性与稳定性。
[0010]具体的，本专利技术的技术方案实现如下：一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，所述电极控制系统连接所述不可逆电穿孔设备，所述不可逆电穿孔设备包括多组脉冲电极与脉冲发生器；所述脉冲发生器连接脉冲输出端、储能单元与放电单元；每组脉冲电极包括第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极均包含多个分支瓣，每个分支瓣由多个分支电极组成；所述脉冲发生器将产生的脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；所述第一正相脉冲主电极耦合有第一光纤温度传感器，第二反相脉冲主电极均耦合有第二光纤温度传感器；当所述第一光纤温度传感器检测到的第一温度与所述第二光纤温度传感器检测到的第二温度的差值绝对值大于预设值时，生成反馈信号发送至所述电极控制系统；所述电极控制系统基于所述反馈信号调整所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉冲宽度和占空比。
[0011]进一步的，所述脉冲输出端通过选通器与所述多组脉冲电极中的一组脉冲电极连接；所述电极控制系统监测所述储能单元的剩余容量；当所述储能单元的剩余容量低于第一预设值时，所述电极控制系统控制所述脉冲输出端断开与当前通信的脉冲电极组之间的通信，并在等待预定时间段后，控制所述脉冲输出端与另一组脉冲电极通信。
[0012]当所述储能单元的剩余容量大于第一预设值时，基于储能单元的当前剩余容量调整所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉宽。
[0013]所述脉冲发生器通过所述脉冲输出端在同一时刻仅与一组脉冲电极中的第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极通信；所述脉冲发生器将产生的脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极，具体包括：所述电极控制系统在第一时刻控制所述脉冲输出端与所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极通信，并在第一时刻将所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号输送至所述第一正相脉冲主电极，在第二时刻将所述脉冲发生器产生的所述脉冲电刺激信号输送至所述第二反相脉冲主电极，所述第一时刻不同于所述第二时刻。
[0014]进一步的，所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极均包含多个分支瓣，每个分支瓣由多个分支电极组成，具体如下：每个分支瓣上的分支电极的截面积相同，每个分支瓣上的多个分支电极的布置方式采用如下之一或者其任意组合：
a)采取相等间距和不等间距形式布置；b)采用相等长度和不等长度形式布置；c)采用相等数量和不等数量形式布置。
[0015]其中，不同分支瓣上的电极两两放电，每个分支瓣作为一个放电侧枝，形成线性消融。
[0016]同一分支瓣上的电极两两放电，形成环形消融或橘瓣形消融。
[0017]将所有分支电极进行连续数值编号；奇数编号的分支电极为同一正极性，偶数编号的分支电极为同一负极性，分支电极同时放电，形成快速环形消融。
[0018]所述第一正相脉冲主电极直接接收所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号分发至分支瓣的分支电极作用于消融区域；第二反相脉冲主电极接收所述脉冲发生器产生的所述脉冲电刺激信号后进行反相处理后分发至分支瓣的分支电极作用于消融区域。
[0019]基于上述架构，本专利技术所述的所述电极控制系统控制所述不可逆电穿孔设备耦合消融脉冲与心脏刺激信号。
[0020]本专利技术的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。
[0021]附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1是本专利技术一个实施例的一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统的基本架构示意图；图2是图1所述用于不可逆电穿孔设备的电极控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，所述电极控制系统连接所述不可逆电穿孔设备，所述不可逆电穿孔设备包括多组脉冲电极与脉冲发生器；其特征在于：所述脉冲发生器连接脉冲输出端、储能单元与放电单元；每组脉冲电极包括第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极均包含多个分支瓣，每个分支瓣由多个分支电极组成；所述脉冲发生器将产生的脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极；所述第一正相脉冲主电极耦合有第一光纤温度传感器，第二反相脉冲主电极均耦合有第二光纤温度传感器；当所述第一光纤温度传感器检测到的第一温度与所述第二光纤温度传感器检测到的第二温度的差值绝对值大于预设值时，生成反馈信号发送至所述电极控制系统；所述电极控制系统基于所述反馈信号调整所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉冲宽度和占空比。2.如权利要求1所述的一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，其特征在于：所述脉冲输出端通过选通器与所述多组脉冲电极中的一组脉冲电极连接；所述电极控制系统监测所述储能单元的剩余容量；当所述储能单元的剩余容量低于第一预设值时，所述电极控制系统控制所述脉冲输出端断开与当前通信的脉冲电极组之间的通信，并在等待预定时间段后，控制所述脉冲输出端与另一组脉冲电极通信。3.如权利要求1所述的一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，其特征在于：所述电极控制系统监测所述储能单元的当前剩余容量；当所述储能单元的剩余容量大于第一预设值时，基于储能单元的当前剩余容量调整所述脉冲发生器产生的脉冲电刺激信号的脉宽。4.如权利要求1所述的一种用于不可逆电穿孔设备的电极控制系统，其特征在于：所述脉冲发生器通过所述脉冲输出端在同一时刻仅与一组脉冲电极中的第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极通信；所述脉冲发生器将产生的脉冲电刺激信号按照时间先后输送至一组脉冲电极的所述第一正相脉冲主电极和第二反相脉冲主电极，具体包括：所述电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建浩，
申请(专利权)人：天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：