[發明專利]一種用于腫瘤消融的小型化納秒脈沖發生系統

有效

• 申請號: 202111495485.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN113893030B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳永剛;郭林忠
• 申請（專利權）人: 杭州睿笛生物科技有限公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12;A61B18/00
• 代理公司: 杭州凱知專利代理事務所(普通合伙) 33267
• 代理人: 金國棟

1.一種用于腫瘤消融的小型化納秒脈沖發生系統，其特征在于，包括主控制單元、驅動電路、高壓開關、高壓電源、高壓脈沖能量儲存器、隔離變壓器以及電極陣列；

所述高壓電源、高壓脈沖能量儲存器以及隔離變壓器一次側構成充電回路；所述高壓開關、高壓脈沖能量儲存器以及隔離變壓器二次側構成放電回路，隔離變壓器的二次側與電極陣列連接，輸出納秒脈沖；所述主控制單元通過控制驅動電路觸發高壓開關導通；

所述高壓脈沖能量儲存器采用LC網絡代替傳輸電磁能的傳輸線進行阻抗匹配，實現納秒脈沖發生系統的小型化；

所述發生系統設有多級納秒脈沖輸出，根據不同的消融需求控制選擇開關通斷進行不同等級脈寬的切換；

所述高壓脈沖能量儲存器包括m個用于控制脈沖輸出等級的選擇開關和m組并聯的LC網絡，每組LC網絡對應一個脈沖輸出等級；主控制單元根據不同的消融需求控制選擇開關通斷進行不同等級脈寬的切換；

所述LC網絡包括n個相互串聯的電感和n個相互并聯的電容，其中第一個電感L的第一端作為輸入端與高壓電源輸出端連接，每個電感L的第二端與一個電容C的第一端連接，n個電容C的第二端均與選擇開關、隔離變壓器依次連接；所述LC網絡中電感L的電感值為用于傳輸電磁能的傳輸線的單位長度電感值，電容C的電容值為用于傳輸電磁能的傳輸線的單位長度電容值；LC網絡的特征阻抗：LC網絡的脈沖寬度：

LC網絡的級數根據電極陣列的阻抗和隔離變壓器的匝數比確定，以使得LC網絡的特征阻抗與電極陣列的阻抗相一致；其中，LC網絡選擇8-20級LC網絡，匹配阻抗設計在50Ω-200Ω范圍內。

2.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤消融的小型化納秒脈沖發生系統，其特征在于，所述高壓脈沖能量儲存器的輸出脈寬包括300nS\500nS\700nS\900nS。

3.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤消融的小型化納秒脈沖發生系統，其特征在于，所述電極陣列的輸入端設有電流傳感器，電流傳感器經衰減網絡衰減后與運算放大器連接，經運算放大器信號放大后傳輸至主控制器單元，所述電流傳感器的輸出阻抗與衰減網絡的特征阻抗相一致。

4.根據權利要求1所述的一種用于腫瘤消融的小型化納秒脈沖發生系統，其特征在于，所述電極陣列包括多路并聯的輸出電極，每個輸出電極通過一個繼電器開關控制。