一种射频消融装置的温度控制方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种射频消融装置的温度控制方法及装置，涉及医疗设备技术。其中，该方法包括获取射频消融单元温度，计算射频消融单元温度与预设温度之间的第一温度差值，并判断第一温度差值的绝对值是否大于预设的第一温度阈值；在第一温度差值的绝对值大于第一温度阈值的情况下，将射频消融单元的功率设定为预设功率；否则，根据第一温度差值与温度差值变化率，控制射频消融单元的功率；其中温度差值变化率为连续两个采样时刻的所述第一温度差值之间的差值。该方法可以快速、稳定地使射频消融装置的温度达到设定温度范围，并且在达到设定温度范围后，使射频消融装置的温度保持稳定，进而保证射频消融技术的治疗效果和治疗安全性。

A Temperature Control Method and Device for Radio Frequency Ablation Device

【技术实现步骤摘要】
一种射频消融装置的温度控制方法及装置
本申请涉及医疗设备技术，特别是涉及一种射频消融装置的温度控制方法及装置。
技术介绍
目前，射频消融技术作为医疗领域的常见技术，射频消融已经在肿瘤、血栓等治疗中得到了应用。在射频消融装置设计中，温度控制是射频消融装置设计的核心问题。在治疗过程中，射频消融装置的温度应达到治疗组织局部稳定加热到设定温度范围，而临近组织细胞损伤尽可能地低，以保证治疗效果和治疗安全性。现有技术中，多采用比例-微分-积分(proportionalintegralanddifferential，PID)算法设计射频消融装置中的温度控制方案，其基本原理是根据被控变量的测量值与设定值之间的偏差，通过比例、积分、微分这三种单元的运算，对被控变量进行调整，使之稳定。PID算法原理成熟，易于实现，对于动态性能良好、控制精度不高、模型容易建立的系统有良好的效果。但是，射频消融装置对温度的控制要求较高，并且人体组织温度变化的模型难以建立。因此，采用PID算法进行温度控制同样存在加热效率低，温度稳定性差的问题，进而影响到射频消融技术的治疗效果和治疗安全性。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种射频消融装置的温度控制方法及装置，该方法可以快速、稳定地使射频消融装置的温度达到设定温度范围，并且在达到设定温度范围后，使射频消融装置的温度保持稳定，进而保证射频消融技术的治疗效果和治疗安全性。为了达到上述目的，本申请提出的技术方案为：第一方面，本申请实施例提供了一种射频消融装置的温度控制方法，该方法包括：获取射频消融单元温度，计算所述射频消融单元温度与预设温度之间的第一温度差值，并判断所述第一温度差值是否大于预设的第一温度阈值；在所述第一温度差值大于所述第一温度阈值的情况下，将射频消融单元的功率设定为预设功率；在所述第一温度差值不大于所述第一温度阈值的情况下，根据所述温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率；其中所述温度差值变化率为连续两个采样时刻的所述温度差值之间的差值。一种可能的实施方式中，所述获取射频消融单元温度的步骤包括：使用两个热电偶，分别获取射频消融单元的测量温度；计算两个热电偶获取的测量温度之间的第二温度差值；如果所述第二温度差值小于预设的第二温度阈值，则所述射频消融单元温度为两个热电偶获取的测量温度的平均值。一种可能的实施方式中，所述预设功率通过下述步骤得到：根据所述预设温度和预设的总加热时间进行计算，得到所述预设功率。一种可能的实施方式中，所述根据所述温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率的步骤包括：根据所述温度差值、所述温度差值变化率、以及所述温度差值和所述温度差值变化率分别对应的权重，确定滑模函数；根据连续两个采样时刻滑模函数的差值，得到滑模函数变化率；根据所述滑模函数和所述滑模函数变化率，对所述射频消融单元的输出高电平时间进行模糊控制，从而控制所述射频消融单元的功率。一种可能的实施方式中，所述根据所述滑模函数和所述滑模函数变化率，对所述射频消融单元的输出高电平时间进行模糊控制的步骤包括：使用预设的模糊集对所述滑模函数和所述滑模函数变化率进行模糊化表示，得到所述滑模函数对应的模糊子集和所述滑模函数变化率对应的模糊子集；采用预设的模糊规则，根据所述滑模函数对应的模糊子集和所述滑模函数变化率对应的模糊子集，得到至少一个高电平时间对应的模糊子集；对所述每个高电平时间对应的模糊子集进行加权计算，得到所述输出高电平时间。一种可能的实施方式中，所述预设的模糊集，包括：正大PB、正中PM、正小PS、零ZR、负小NS、负中NM和负大NB。一种可能的实施方式中，所述预设的模糊集的输入论域为[-A,A]；其中，A为2-4；如果所述滑模函数或所述滑模函数变化率的值大于A，则将所述滑模函数或所述滑模函数变化率的值设为A；如果所述滑模函数或所述滑模函数变化率的值小于-A，则将所述滑模函数或所述滑模函数变化率的值设为-A。一种可能的实施方式中，所述预设的模糊集的输出论域为[0,B]；其中B为0-2。一种可能的实施方式中，所述对每个所述高电平时间对应的模糊子集进行加权计算中，每个所述高电平时间对应的模糊子集对应的权重，为该高电平时间对应的模糊子集的中值。第二方面，本申请实施例还提供了一种射频消融装置的温度控制装置，包括：温度检测模块，用于获取射频消融单元温度；模式选择模块，用于计算所述射频消融单元温度与预设温度之间的第一温度差值，并判断所述第一温度差值是否大于预设的第一温度阈值；时间最优控制模块，用于在所述第一温度差值大于所述第一温度阈值的情况下，将所述射频消融单元的功率设定为预设功率；模糊滑模控制模块，用于在所述第一温度差值不大于所述第一温度阈值的情况下，根据所述第一温度差值与所述温度差值变化率，控制射频消融单元的功率；其中所述温度差值变化率为连续两个采样时刻的所述第一温度差值之间的差值。第三方面，本申请实施例还提供了一种射频消融设备，包括：温度检测单元、温度控制单元和射频消融单元；所述温度检测单元与所述射频消融单元连接，用于检测所述射频消融单元的温度；所述温度控制单元连接在所述温度检测单元和所述射频消融单元之间，用于根据所述温度检测单元检测的温度，对所述射频消融单元的温度进行控制。一种可能的实施方式中，所述温度检测单元，包括两个热电偶。一种可能的实施方式中，所述温度检测单元，还包括：模数转换单元；所述模数转换单元连接在热电偶与温度控制单元之间，用于将热电偶采集的模拟信号转换为数字信号。一种可能的实施方式中，所述设备，还包括：功率变换单元；所述功率变换单元连接在所述温度控制单元与所述射频消融单元之间，用于根据所述温度控制单元的控制，调节所述射频消融单元的功率。一种可能的实施方式中，所述功率变换单元为脉冲宽度调制PWM单元。一种可能的实施方式中，所述设备，还包括：人机控制接口；所述人机控制接口与所述温度控制单元连接，用于设定所述温度控制单元的控制参数。一种可能的实施方式中，所述射频消融单元，包括：射频消融导管。一种可能的实施方式中，所述射频消融导管，包括：单导管或至少一组双导管。综上所述，本申请提出的一种射频消融装置的温度控制方法及装置，根据获取的射频消融单元温度和预设温度之间的第一温度差值进行控制，在所述第一温度差值大于所述第一温度阈值的情况下，将所述射频消融单元的功率设定为预设功率，从而快速地使射频消融装置的温度达到设定温度范围；在所述第一温度差值不大于所述第一温度阈值的情况下，根据所述温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率，从而尽快使射频消融装置的温度达到并保持稳定，进而可以保证射频消融技术的治疗效果和治疗安全性。附图说明图1为本申请实施例一提供的方法的流程示意图；图2为本申请实施例一中控制射频消融单元的功率的流程示意图；图3为本申请实施例一中给出的一种模糊子集分布关系图；图4为本申请实施例一中射频消融单元的工作占空比示意图；图5为本申请实施例一提供的方法的实施效果示意图；图6为本申请实施例二提供的装置的结构示意图；图7为本申请实施例三提供的装置的结构示意图；图8为本申请实施例三提供的装置中模糊控制模块的结构示意图；图9为本申请实施例三中射频消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频消融装置的温度控制方法，其特征在于，该方法包括：获取射频消融单元温度，计算所述射频消融单元温度与预设温度之间的第一温度差值，并判断所述第一温度差值的绝对值是否大于预设的第一温度阈值；在所述第一温度差值的绝对值大于所述第一温度阈值的情况下，将射频消融单元的功率设定为预设功率；在所述第一温度差值的绝对值不大于所述第一温度阈值的情况下，根据所述第一温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率；其中所述温度差值变化率为连续两个采样时刻的所述第一温度差值之间的差值。

【技术特征摘要】
1.一种射频消融装置的温度控制方法，其特征在于，该方法包括：获取射频消融单元温度，计算所述射频消融单元温度与预设温度之间的第一温度差值，并判断所述第一温度差值的绝对值是否大于预设的第一温度阈值；在所述第一温度差值的绝对值大于所述第一温度阈值的情况下，将射频消融单元的功率设定为预设功率；在所述第一温度差值的绝对值不大于所述第一温度阈值的情况下，根据所述第一温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率；其中所述温度差值变化率为连续两个采样时刻的所述第一温度差值之间的差值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取射频消融单元温度的步骤包括：使用两个热电偶，分别获取射频消融单元的测量温度；计算所述两个热电偶获取的测量温度之间的第二温度差值；如果所述第二温度差值小于预设的第二温度阈值，则所述射频消融单元温度为两个热电偶获取的测量温度的平均值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设功率通过下述步骤得到：根据所述预设温度和预设的总加热时间进行计算，得到所述预设功率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一温度差值与所述温度差值变化率，控制所述射频消融单元的功率的步骤包括：根据所述第一温度差值、所述温度差值变化率、以及所述第一温度差值和所述温度差值变化率分别对应的权重，确定滑模函数；根据连续两个采样时刻滑模函数的差值，得到滑模函数变化率；根据所述滑模函数和所述滑模函数变化率，对所述射频消融单元的输出高电平时间进行模糊控制，从而控制所述射频消融单元的功率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述滑模函数和所述滑模函数变化率，对所述射频消融单元的输出高电平时间进行模糊控制的步骤包括：使用预设的模糊集对所述滑模函数和所述滑模函数变化率进行模糊化表示，得到所述滑模函数对应的模糊子集和所述滑模函数变化率对应的模糊子集；采用预设的模糊规则，根据所述滑模函数对应的模糊子集和所述滑模函数变化率对应的模糊子集，得到至少一个所述滑模函数的模糊输出、至少一个所述滑模函数变化率的模糊输出、以及每个滑模函数的模糊输出和滑模函数变化率的模糊输出对应的模糊子集；其中每个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘福义，郭明辉，张强，
申请(专利权)人：北京博海康源医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11