超声驱动设备及其调节方法技术

技术编号:37196903 阅读:33 留言:0更新日期:2023-04-20 22:55
本发明专利技术公开一种超声驱动设备及其调节方法,涉及医疗器械技术领域。设备包括:信号输出模块,产生驱动信号,并将所述驱动信号传输至换能器;换能器,接收所述驱动信号,并根据所述驱动信号输出机械能;反馈模块,获取所述信号输出模块产生的驱动信号,以及对应于所述驱动信号的实时采样数据;控制模块,根据所述实时采样数据,调整所述信号输出模块传输至所述换能器的驱动信号,使所述驱动信号的有功功率达到预设功率。通过实施本发明专利技术公开的一种超声驱动设备及其调节方法,可以根据实时阻抗和电压电流相位差实时调节功率放大器的直流偏置电压和信号发生器的驱动信号的频率使换能器工作于预设谐振状态,降低设备能耗。降低设备能耗。降低设备能耗。

【技术实现步骤摘要】
超声驱动设备及其调节方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
,尤其涉及一种超声驱动设备及其调节方法。

技术介绍

[0002]超声消融手术是使用高强度聚焦超声消融设备治疗各类实体良、恶性肿瘤(如肝癌、骨肿瘤、乳腺癌、胰腺癌、子宫肌瘤)的一种治疗方法。超声消融术的原理是:通过设备输出正弦波电信号,激励导管远端球囊内的换能器产生超声波。换能器工作在纯阻性谐振状态时,电能转化超声波效率最高,热损耗最少。
[0003]由于换能器受制造工艺、工作发热、球囊受挤压等因素的影响,其自身阻抗会产生变化。仅仅通过生产过程中的阻抗校准,难以保障换能器在手术的整个实施过程中均保持较佳的谐振状态。为了调整换能器的谐振状态,常采用调节可调电感的电感值以及可调电容的电容值的方式调整换能器实时阻抗,然而这种调整方式首先需要硬件方面的支持,部分元件尤其是电感元件将占用电路板较大面积,不符合产品小型化、轻量化的设计趋势;其次,硬件成本高,难以精确调节等问题,导致这一调整方式实现难度大。因此,亟需一种超声驱动设备及其调节方法,能够在超声消融手术过程中,对换能器阻抗进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声驱动设备,其特征在于,所述设备包括:信号输出模块,产生驱动信号,并将所述驱动信号传输至换能器;其中,所述信号输出模块包括:信号发生器以及功率放大器;所述信号发生器的信号输出端与所述功率放大器的功放第一端口电性连接,所述功率放大器的功放第二端口作为所述信号输出端口;所述驱动信号为正弦信号;换能器,接收所述驱动信号,并根据所述驱动信号输出机械能;反馈模块,获取所述信号输出模块产生的驱动信号,以及对应于所述驱动信号的实时采样数据;控制模块,根据所述实时采样数据,调整所述信号输出模块传输至所述换能器的驱动信号,使所述驱动信号的有功功率达到预设功率。2.根据权利要求1所述的一种超声驱动设备,其特征在于,所述反馈模块包括:电压互感器,电流互感器,第一电阻,第二电阻,第一二极管,第二二极管,第一电容,第二电容;电压互感器第一端口与所述信号输出模块的信号输出端口电性连接,电压互感器第二端口与所述换能器的换能器输入端口电性连接,电压互感器第三端口与所述第二电阻的一端电性连接,电压互感器第四端口与所述第一电阻的一端电性连接,所述第一电阻与所述第二电阻串联;所述第一电阻与所述第二电阻的连接处与电流互感器第一端口电性连接,电流互感器第二端口与电流互感器第三端口均接地,电流互感器第四端口与所述信号输出端口电性连接;所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的一端电性连接,所述第二二极管的阳极与所述第二电阻的一端电性连接,所述第一二极管的阴极与所述第一电容的一端电性连接,所述第二二极管的阴极与所述第二电容的一端电性连接,所述第一电容与所述第二电容串联,所述第一电容与所述第二电容的连接处接地。3.根据权利要求2所述的一种超声驱动设备,其特征在于,电压互感器一次侧与电压互感器二次侧的线圈匝数比为第一匝数比;电流互感器一次侧与电流互感器二次侧的线圈匝数比为第二匝数比;所述电压互感器第一端口与所述电压互感器第二端口为电压互感器一次侧端口;所述电流互感器第一端口与所述电流互感器第二端口为电流互感器一次侧端口。4.根据权利要求3所述的一种超声驱动设备,其特征在于,所述第一匝数比等于所述第二匝数比。5.根据权利要求2所述的一种超声驱动设备,其特征在于,所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。6.根据权利要求1所述的一种超声驱动设备,其特征在于,所述设备还包括:导管匹配模块,用于识别连接换能器的导管的类型,并根据所述导管的类型,选择接入所述换能器的匹配网络,其中,所述导管用于将所述驱动信号传输至所述换能器。7.根据权利要求1

6任意一项所述的一种超声驱动设备,其特征在于,所述设备还包括:人机交互模块,连接至所述控制模块,用于向用户提供交互界面,所述交互界面包括图
形和文字。8....

【专利技术属性】
技术研发人员:戴辰晨王靖源余盛达张昱昕
申请(专利权)人:上海形状记忆合金材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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