鼻后下神经区恒温射频消融设备及其系统技术方案

本发明专利技术属于射频消融技术领域，公开了一种鼻后下神经区恒温射频消融设备及其系统，包括射频输出模块，被配置为分高速升温和温度调控两个阶段输出功率；运行参数采集模块，被配置为实时采集射频输出模块输出的实际电流、电压以及目标组织的温度；主控制器模块，当实际温度≤T1时，被配置为在高速升温阶段利用热效应对目标组织进行治疗；当T1＜实际温度≤T2时，被配置为通过采集到的实际电流、电压计算实际功率，结合卡尔曼滤波算法使实际功率趋近于当前温度下的预设功率；再通过PID算法调节输出功率，在设定的治疗时间t1内使目标组织达到T2，并在治疗时间t2内处于恒温状态。本发明专利技术解决了目前缺少针对慢性鼻炎症状的安全而精确的射频消融技术的问题。的射频消融技术的问题。的射频消融技术的问题。

【技术实现步骤摘要】
鼻后下神经区恒温射频消融设备及其系统


[0001]本专利技术属于射频消融
，尤其涉及一种鼻后下神经区恒温射频消融设备及其系统。

技术介绍

[0002]近年来，传统的鼻瓣修复也分为无创和手术。无创的例如外鼻扩张器，以钢板弹簧的形式粘附在外鼻上，原理类似感冒时使用的“通气鼻贴”；手术治疗包括各种自体软骨移植物或者金属植入物；但是以上方式存在局限，首先无创方式治标难治本，且不美观。其次手术治疗通常需要恢复期以及存在感染，出血，疤痕形成和移植物并发症的风险。
[0003]激光、电刀、电凝装置的原理是使组织温度最高达1000℃左右，导致范围较广、程度较大的组织破坏，温控射频只作用于电极周围局部范围内的组织，精准度高，创伤小。
[0004]在现有医疗技术中，单纯的射频消融手术在术前对射频消融部位的能量输出的选择没有科学精确的方法，具有很大的盲目性；术中缺乏对消融程度的实时动态的监测手段。这些都在不同程度地影响和制约着临床效果的提高和消融质量的评价与控制。尤其是慢性鼻炎的临床治疗上亟需设计开发出能够克服存在于上述缺陷的更高效、更安全的新型神经消融技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提供鼻后下神经区恒温射频消融设备及其系统，以解决目前缺少针对慢性鼻炎症状的安全而精确的射频消融技术的问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，包括射频输出模块，被配置为分高速升温和温度调控两个阶段输出功率；运行参数采集模块，被配置为实时采集射频输出模块输出的实际电流、电压以及目标组织的温度；主控制器模块，当实际温度≤T1时，被配置为在高速升温阶段利用热效应对目标组织进行治疗；当T1＜实际温度≤T2时，被配置为控制射频输出模块输出低于高速升温阶段的功率，通过采集到的实际电流、电压计算得到实际功率，结合卡尔曼滤波算法使实际功率趋近于当前温度下的预设功率；再比较实际功率与预设功率的功率误差，通过PID算法调节射频输出模块的输出功率，使之更接近甚至达到预设功率；在设定的治疗时间t1内使目标组织达到T2，并在之后的治疗时间t2内处于恒温状态。
[0007]进一步的，当实际温度＞T2时，主控制器模块，被配置为控制射频输出模块停止输出射频。
[0008]进一步的，当再次检测到实际温度≤T2后，主控制器模块，被配置为控制射频输出模块自动输出射频。
[0009]进一步的，所述使实际功率趋近于预设功率的方法为：在实际功率与预设功率之差的绝对值大于第一预设阈值时，将实际电压调至预设电压，直至实际功率与预设功率之差的绝对值小于第二预设阈值。
[0010]进一步的，所述使实际功率趋近于预设功率的方法中，当实际功率与预设功率之差的绝对值小于第一预设阈值，则通过采集到的温度和卡尔曼滤波算法得到补偿电压，将补偿电压叠加至实际电压，使得应用部分按照当前实际电压与补偿电压之和的预设电压运行，直至应用部分的实际功率与预设功率之差的绝对值小于第二预设阈值。
[0011]进一步的，在设定的治疗时间t1内，当实际温度≤T1时，射频输出模块被配置为输出恒定的功率，或输出的功率逐渐变大，或输出的功率逐渐变小；当T1＜实际温度≤T2时，射频输出模块被配置为输出的功率逐渐变小。
[0012]进一步的，所述目标组织的预设功率随温度变化而对应改变，其不同温度下的预设功率获得方式包括如下步骤：1）.射频输出模块输出阻抗测试功率；2）.主控制器模块根据运行参数采集模块采集到的测试电流、电压和温度计算得到温度
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阻抗曲线；3）.主控制器模块根据温度
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阻抗曲线匹配相应的预设功率曲线以控制射频输出模块输出。
[0013]针对慢性鼻炎的患者，在正式手术前，本专利技术的射频消融设备通过应用部分（即手术电极）向患者鼻后下神经区的目标组织输出阻抗测试功率的方式得到温度
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阻抗曲线，主控制器模块根据温度
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阻抗曲线匹配相应的预设功率曲线以控制射频输出模块输出，其阻抗测试功率较小，对人体无安全隐患，而且通过此方式得到的阻抗曲线更加适应每一个患者，这也增强了本专利技术的安全性和精确性，有助于防止意外损伤。
[0014]进一步的，还包括腔内光学相干断层成像模块和/或腔内超声成像模块，用于实时监控鼻后下神经区的消融程度。
[0015]一种鼻后下神经区恒温射频消融系统，包括如上所述的射频消融设备，及与射频消融设备配套使用的应用部分（即手术电极）。
[0016]进一步的，所述应用部分被配置为向目标组织输出射频能量和采集目标组织温度的载体。
[0017]进一步的，所述运行参数采集模块包括温度采集单元，温度采集单元包括NTC转化电压电路，用于将采集到的温度信号转化为电压信号；差分放大电路，用于抑制干扰和将电压信号进行差分放大；A/D转化电路，用于将模拟电压信号转化为数字信号发送给主控制器模块。
[0018]进一步的，所述运行参数采集模块包括电流采集单元，电流采集单元包括电流转化电压电路，用于将采集到的电流转化为电压信号；高频隔离电路，用于将转化得到的电压信号隔离输出到下一级；RMS转化电路（可采用新一代RMS
‑
TO
‑
DC芯片），用于根据接收到的电压信号计算交流波形RMS值，经放大后直流输出给主控制器模块。
[0019]进一步的，所述运行参数采集模块包括电压采集单元，电压采集单元包括
高频隔离电路，用于将采集到的电压信号隔离输出到下一级；RMS转化电路（可采用新一代RMS
‑
TO
‑
DC芯片），用于根据接收到的电压信号计算交流波形RMS值，经放大后直流输出给主控制器模块。
[0020]进一步的，所述射频输出模块包括AC
‑
DC单元，用于将输入的交流电转换为直流电，并输出给下一级，主要为DC
‑
DC单元提供输入直流电压；DC
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DC单元，用于将上一级输入的直流电降压，主要目的为主控制器模块提供电源；DC
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AC单元，用于将DC
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DC单元输入的直流电转换为交流电，通过主控制器模块的控制，实现射频信号的输出。
[0021]综上所述，相比于现有技术，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：针对慢性鼻炎的患者，本专利技术通过采用卡尔曼滤波算法去除噪声，将实际功率调整到趋近于预设功率，又在此基础上通过PID进行调节，使实际功率更接近甚至达到预设功率，相比于仅仅通过PID调节功率的方式，这种卡尔曼滤波算法和PID算法结合的方式使得系统输出的实际功率更加稳定、精确，不会因为实际功率相比预设功率的误差过大而造成设备使用效果低于期望值，又有利于恒温状态的精准控制。
附图说明
[0022]图1是系统设计示意图。
[0023]图2是电流采集单元电路设计框图。
[0024]图3是电压采集单元电路设计框图。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，其特征在于：包括射频输出模块，被配置为分高速升温和温度调控两个阶段输出功率；运行参数采集模块，被配置为实时采集射频输出模块输出的实际电流、电压以及目标组织的温度；主控制器模块，当实际温度≤T1时，被配置为在高速升温阶段利用热效应对目标组织进行治疗；当T1＜实际温度≤T2时，被配置为控制射频输出模块输出低于高速升温阶段的功率，通过采集到的实际电流、电压计算得到实际功率，结合卡尔曼滤波算法使实际功率趋近于当前温度下的预设功率；再比较实际功率与预设功率的功率误差，通过PID算法调节射频输出模块的输出功率，使之更接近甚至达到预设功率；在设定的治疗时间t1内使目标组织达到T2，并在之后的治疗时间t2内处于恒温状态。2.根据权利要求1所述的一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，其特征在于：当实际温度＞T2时，主控制器模块，被配置为控制射频输出模块停止输出射频。3.根据权利要求2所述的一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，其特征在于：当再次检测到实际温度≤T2后，主控制器模块，被配置为控制射频输出模块自动输出射频。4.根据权利要求1所述的一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，其特征在于：所述使实际功率趋近于预设功率的方法为：在实际功率与预设功率之差的绝对值大于第一预设阈值时，将实际电压调至预设电压，直至实际功率与预设功率之差的绝对值小于第二预设阈值。5.根据权利要求1所述的一种鼻后下神经区恒温射频消融设备，其特征在于：所述使实际功率趋近于预设功率的方法中，当实际功率与预设功率之差的绝对值小于第一预设阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹辉，钱永巍，汤卫国，周渝力，赵玉林，
申请(专利权)人：钱永巍汤卫国周渝力，
类型：发明
国别省市：