[發(fā)明專利]協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210216063.5
• 申請(qǐng)日: 2022-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN114652422A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙立勝;雷原;董守龍;姚陳果;余亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B18/00
• 分類號(hào): A61B18/00
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置和方法，裝置包括控制檢測(cè)模塊、高壓窄脈沖發(fā)生模塊、低壓寬脈沖發(fā)生模塊、協(xié)調(diào)脈沖形成模塊；方法步驟為：1)所述控制檢測(cè)模塊向高壓窄脈沖發(fā)生模塊和低壓寬脈沖發(fā)生模塊發(fā)送開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制開關(guān)管和二極管的通斷，從而使高壓窄脈沖發(fā)生模塊和低壓寬脈沖發(fā)生模塊分別向協(xié)調(diào)脈沖形成模塊輸出納秒級(jí)高壓脈沖和微秒級(jí)低壓脈沖；2)所述協(xié)調(diào)脈沖形成模塊根據(jù)納秒級(jí)高壓脈沖和微秒級(jí)低壓脈沖形成協(xié)同脈沖，并作用于目標(biāo)。本發(fā)明提出了協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置和方法，可以有效提高電場(chǎng)對(duì)大尺寸腫瘤的消融能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脈沖領(lǐng)域，具體是協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置和方法。

背景技術(shù)

脈沖功率技術(shù)是當(dāng)代高新科技的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)以來的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，應(yīng)用目的也不斷向民用科技領(lǐng)域拓展。如今，脈沖功率技術(shù)已在諸如生物醫(yī)電、環(huán)境保護(hù)、輻射刻蝕、材料工業(yè)、食品保鮮等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著日益重要的作用，并為生物醫(yī)學(xué)等民用科技領(lǐng)域的發(fā)展不斷注入新的活力。

長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外專家們?cè)谏镝t(yī)電方面進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論研究，發(fā)現(xiàn)通過施加一定脈寬的脈沖電場(chǎng)，能夠?qū)ι矬w細(xì)胞產(chǎn)生誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)染以及不可逆電穿孔等效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)其對(duì)結(jié)構(gòu)和功能造成影響。這使得脈沖功率技術(shù)能夠應(yīng)用于腫瘤治療等領(lǐng)域，同時(shí)該技術(shù)用作腫瘤治療時(shí)，以其可控、非熱腫瘤消融、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在臨床中取得了較好效果。然而脈沖功率技術(shù)在臨床腫瘤治療中仍存在難點(diǎn)問題亟需解決。傳統(tǒng)脈沖治療大尺寸腫瘤時(shí)，由于傳統(tǒng)脈沖作用區(qū)域有限，不能對(duì)治療目標(biāo)組織完全覆蓋，因而產(chǎn)生的消融區(qū)域不足，從而導(dǎo)致腫瘤消融不徹底，這一問題阻礙著脈沖功率技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置，包括控制檢測(cè)模塊、若干級(jí)高壓窄脈沖發(fā)生模塊、若干級(jí)低壓寬脈沖發(fā)生模塊、協(xié)調(diào)脈沖形成模塊；

所述控制檢測(cè)模塊控制高壓窄脈沖發(fā)生模塊和低壓寬脈沖發(fā)生模塊輸出脈沖，并調(diào)節(jié)輸出脈沖的參數(shù)；

所述高壓窄脈沖發(fā)生模塊用于向協(xié)調(diào)脈沖形成模塊輸出納秒級(jí)高壓脈沖；

所述低壓寬脈沖發(fā)生模塊用于向協(xié)調(diào)脈沖形成模塊輸出微秒級(jí)低壓脈沖；

所述協(xié)調(diào)脈沖形成模塊根據(jù)納秒級(jí)高壓脈沖和微秒級(jí)低壓脈沖形成協(xié)同脈沖，并作用于目標(biāo)；

協(xié)同脈沖的產(chǎn)生裝置的電路拓?fù)淙缦滤荆?/p>

記高壓電源VH正極所在一端為A，負(fù)極所在一端為B；記低壓電源VL正極所在一端為E，負(fù)極所在一端為F；

A端依次串聯(lián)電阻Rs、電感DH1、電容CH1、電容CL1后連接B端；

A端依次串聯(lián)電阻Rs、電感DH1后連接開關(guān)管SH1的漏極；開關(guān)管SH1的柵極懸空；開關(guān)管SH1的源極連接二極管DL1的陰極；

記電感DHi的一端為Gi，另一端為Hi；i＝2,3，…，n；n為正整數(shù)；

電感DHi的Gi端連接電感DH(i-1)的H(i-1)端，Hi端連接電感DH(i+1)的G(i+1)端；

電感DHi的Gi端連接開關(guān)管SH1的漏極；

電感DHi的Hi端依次串聯(lián)電容CHi、電容CLi后連接二極管DL(i-1)的陰極；

電感DHi的Hi端串聯(lián)開關(guān)管SHi的漏極；開關(guān)管SHi的柵極懸空；開關(guān)管SHi的源極串聯(lián)二極管DLi的陰極；二極管DLi的陽(yáng)極串聯(lián)二極管DL(i-1)的陰極；

E端依次串聯(lián)電阻Rd、電容CL1后連接F端；

E端串聯(lián)電阻Rd后連接開關(guān)管SL1的漏極；開關(guān)管SL1的柵極懸空；開關(guān)管SL1的源極連接二極管DL1的陰極；二極管DL1的陽(yáng)極連接F端；