[發(fā)明專利]一種脈沖發(fā)生裝置及脈沖控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110653631.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113346876B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪光;陳勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都飛云科技有限公司
• 主分類號(hào): H03K3/64
• 分類號(hào): H03K3/64
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

本發(fā)明涉及脈沖技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種脈沖發(fā)生裝置及脈沖控制方法，用以解決高壓脈沖治療時(shí)較寬的脈沖寬度難于實(shí)現(xiàn)或者射頻調(diào)制難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，從而提升高壓脈沖治療的有效性。包括直流電源、儲(chǔ)能器的充電電容、脈沖發(fā)生器、脈沖合成器以及多路分配器；其中，脈沖發(fā)生器為高頻脈沖發(fā)生器，用于在脈沖輸出期間，產(chǎn)生高頻窄脈沖；脈沖合成器能夠?qū)㈦p極性高頻窄脈沖整流之后，進(jìn)一步積分濾波，合成為單極性的所需任意時(shí)間寬度的脈沖，也能夠僅將雙極性高頻窄脈沖整流輸出為射頻調(diào)制信號(hào)；多路分配器用于將合成后的脈沖分配至相應(yīng)的治療電極，并控制其極性。本發(fā)明可用于脈沖消融設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)具有射頻調(diào)制的任意寬度和任意幅度的脈沖輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脈沖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種脈沖發(fā)生裝置及脈沖控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有治療快速心律失常、組織消融或腫瘤治療時(shí)，往往采用射頻、微波以及冷凍等熱消融技術(shù)。其中，射頻技術(shù)可以產(chǎn)生固定頻率的正弦波。所產(chǎn)生的射頻能量通過(guò)射頻導(dǎo)管或者射頻電極作用到需要治療的病灶點(diǎn)，使其達(dá)到阻斷或者調(diào)理的作用，進(jìn)而達(dá)到治療的效果。并且射頻技術(shù)由于采用特定的頻率的正弦波信號(hào)，雖然輸出較高的能量，但是由于其頻率固定，使得與之相連的系統(tǒng)可以通過(guò)帶阻濾波的方式去除射頻信號(hào)對(duì)于其他信號(hào)的干擾。

但是這些消融技術(shù)在臨床實(shí)際應(yīng)用中受限于熱池效應(yīng)，很難達(dá)到全層透壁的消融目標(biāo)，從而影響治療效果，另外，屬于熱消融技術(shù)的射頻消融技術(shù)，由于不具備細(xì)胞的選擇性，因此會(huì)將非靶的細(xì)胞也一并進(jìn)行消融損毀。

鑒于以上熱消融技術(shù)的缺陷，高壓脈沖技術(shù)作為一項(xiàng)非熱消融技術(shù)日漸得到了臨床應(yīng)用的關(guān)注。高壓脈沖技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生一種脈寬為毫秒、微秒甚至納秒級(jí)的高壓脈沖電場(chǎng)，在短時(shí)間內(nèi)釋放極高的能量，其能使得細(xì)胞膜甚至是細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、細(xì)胞核等會(huì)產(chǎn)生大量的不可逆的微孔。進(jìn)而造成病變細(xì)胞的凋亡，從而達(dá)到預(yù)期的治療目的。

以治療快速心律失常為例，在治療快速心律失常的應(yīng)用中，采用高壓脈沖技術(shù)可以選擇性的處理心肌細(xì)胞，而不對(duì)其他非靶的細(xì)胞組織產(chǎn)生影響，同時(shí)其還具有徹底的全層消融、精準(zhǔn)、快速、保護(hù)冠脈的特點(diǎn)，因此高壓脈沖射頻技術(shù)有望成為理想的心臟消融手段。然而現(xiàn)有高壓脈沖技術(shù)產(chǎn)生所需電場(chǎng)的高壓脈沖，采用穩(wěn)壓電源供電，給電容充電，然后控制開關(guān)放電產(chǎn)生脈沖，由于電源功率有限以及電容容量有限，對(duì)于較大負(fù)載放電，脈沖尾部幅度下降就很大，而且對(duì)于較寬的脈沖寬度也難于實(shí)現(xiàn)，還有臨床也需要多路輸出、以及高頻調(diào)制的功能，現(xiàn)有高壓脈沖技術(shù)也難于實(shí)現(xiàn)。

高壓脈沖技術(shù)應(yīng)用于神經(jīng)刺激、組織消融、腫瘤治療時(shí)，也同樣存在以上問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種脈沖發(fā)生裝置及脈沖控制方法，用以解決高壓脈沖治療時(shí)較寬的脈沖寬度難于實(shí)現(xiàn)或者射頻調(diào)制難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，從而提升高壓脈沖治療的有效性。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明一方面提供了一種脈沖發(fā)生裝置，包括直流電源、儲(chǔ)能器的充電電容、脈沖發(fā)生器、脈沖合成器以及多路分配器；其中，

所述脈沖發(fā)生器為高頻脈沖發(fā)生器，用于在脈沖輸出期間，產(chǎn)生高頻窄脈沖；

所述脈沖合成器用于將高頻窄脈沖合成為單極性的脈沖；

所述多路分配器用于將合成后的脈沖分配至相應(yīng)的治療電極，并控制其極性。

進(jìn)一步的，所述高頻窄脈沖為雙極性高頻窄脈沖，為了在脈沖消融時(shí)實(shí)現(xiàn)射頻調(diào)制功能或者輸出任意時(shí)間寬度的寬脈沖，所述脈沖合成器能夠?qū)㈦p極性高頻窄脈沖整流之后，進(jìn)一步積分濾波，合成為單極性的所需任意時(shí)間寬度的脈沖，也能夠僅將雙極性高頻窄脈沖整流輸出為射頻調(diào)制信號(hào)。

進(jìn)一步的，為了解決電源功率有限以及電容容量有限的問(wèn)題，所述直流電源可以為高瞬時(shí)功率直流電源，所述儲(chǔ)能器可包含充電電容和快速泄放電路；在非脈沖輸出期間直流電源以小功率給充電電容供電，在脈沖輸出期間直流電源以高瞬時(shí)功率給充電電容供電，并通過(guò)快速泄放電路泄放過(guò)量的電容電量，從而產(chǎn)生脈沖所需的任意電壓幅度。