一种冷冻电阻断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冷冻电阻断系统，属于医疗设备技术领域。所述系统包括主机和电阻断冷冻笔；电源分别与人机交互部件和主控制器电连接；主控制器分别与人机交互部件、气路控制部件、加热模块和温度采集部件电连接；调压部件的输入端与外部冷媒和热媒气源连接，调压部件的输出端与气路控制部件的输入端连接；气路控制部件的输出端与气路部分的输入端连接；加热模块与加热装置电连接；温度采集部件与测温传感器电连接；气路部分的输出端与微型热交换器连接。本发明专利技术系统可实时对电阻断冷冻笔工作区域温度进行监控，实现精准控温，并根据需要设定冷冻温度和进行冷冻功率调节，可使冷冻温度更低且效率高，操作简单易行，极大地缩短了手术时间。

A freezing resistance breaking system

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻电阻断系统
本专利技术涉及医疗设备
，特别涉及一种冷冻电阻断系统。
技术介绍
心房颤动是成人后天常见的获得性心律失常，据报道，我国30周岁以上人群心房颤动的总患病率约为0.77％，随着年龄的增长，患病率也会随之上升。对于中老年患者，通常心房颤动合并有二尖瓣关闭不全、心耳血栓形成等多种心脏疾病。根据研究人员的统计，在全球共有3350万人患有房颤，我国房颤患者数量达1000万人以上，占世界人口的0.5％，这一最新的流行病学数据证实了“房颤正在全球流行”这一情况的出现。目前，针对此类患者的治疗方式主要有导管消融治疗和外科迷宫手术等治疗方式，而外科“迷宫手术”因其手术过程中不但能治疗房颤，而且还可同步进行心耳切除、瓣膜修复手术，故具有治疗效果好的特点，以至于成为外科治疗的金标准。“迷宫手术”被誉为伟大的外科手术专利技术之一，其治疗房颤的原理是通过在心脏人为制造一些阻断电活动的隔断的方式，进而使电传导只具有唯一一条通路，从而治疗房颤。“迷宫手术”发展至今，已经由迷宫Ⅲ术式逐步转换为迷宫Ⅳ术式，即由传统的外科手术“切、缝”实现电活动阻断，转换为借助物理能量(例如冷冻、射频等)使心房肌坏死，进而实现电活动阻断。目前，全球通过冷冻实现电阻断的系统仅有美国AtriCure公司的设备，其在国内并未获得注册证，国内此类设备仍处于空白阶段。此外，美国设备处于初期阶段，其设计和使用的气源导致具有诸多问题：1)冷冻能力较差，仅能达到-60℃～-90℃，这就导致使用时，为了充分实现电阻断，必须在每个位置冷冻2～3分钟以上，大大地增加了手术时间。由于此种产品的应用场景为心脏外科手术，需开胸进行且心脏停跳，建立体外循环，因此手术每增加一分钟，就会多一分风险。2)不具有精准控温功能，在手术过程中，温度直接决定电阻断的深度，美国设备不能实现精准的温度控制，这就导致可能出现冷冻过量或冷冻不足的现象。3)仅具有单一冷冻通道，在手术过程中，医生需进行多部位的冷冻，使用美国设备时，需等待一个部位冷冻并除霜完成后，才可进行下个部位的冷冻，这会导致手术时间的加长。4)电阻断冷冻笔适型差，在手术过程中，医生需根据冷冻的位置，对冷冻前端工作区域进行弯折，以保证电阻断冷冻笔工作区域完全贴合在冷冻部位上，但美国设备的电阻断冷冻笔的弯折角度有局限，且硬度不合适，导致其不易完全贴合目标部位，进而使得电阻断不彻底。5)美国设备主动除霜功能速度较慢，在手术过程中，需要进行多个部位的冷冻，在第一个部位冷冻完成后，需进行除霜，使电阻断冷冻笔可以脱离组织，然后才能进行下个部位的冷冻，故除霜时间会直接影响手术的进度，设备除霜慢，亦导致手术时间加长。
技术实现思路
为了解决现有冷冻电阻断系统存在的冷冻效能低、温度控制不精准、电阻断冷冻笔适型差及手术时间长等问题，本专利技术提供了一种安全、高效的冷冻电阻断系统，该系统包括主机和电阻断冷冻笔；所述主机包括人机交互部件、主控制器、电源、气路控制部件、调压部件、加热模块和温度采集部件；所述电阻断冷冻笔包括气路部分、微型热交换器、测温传感器和加热装置；所述电源分别与所述人机交互部件和主控制器电连接；所述主控制器分别与所述人机交互部件、气路控制部件、加热模块和温度采集部件电连接；所述调压部件的输入端与外部冷媒和热媒气源连接，所述调压部件的输出端与所述气路控制部件的输入端连接；所述气路控制部件的输出端与所述气路部分的输入端连接；所述加热模块与所述加热装置电连接；所述温度采集部件与所述测温传感器电连接；所述气路部分的输出端与所述微型热交换器连接。其中，所述主控制器包括供电模块、存储器、CPU、第一I/O接口模块、第一光耦合器、第二光耦合器、A/D采集器、电平转换收发器、晶体管、第一电平接口模块、串行通讯接口模块、隔离变送器和固态继电器组；所述供电模块分别与所述电源、存储器、CPU和第一I/O接口模块电连接，所述CPU分别与所述存储器、第一I/O接口模块、第一光耦合器、第二光耦合器和A/D采集器电连接，所述第一光耦合器与所述第一电平接口模块电连接，所述第二光耦合器与所述串行通讯接口模块电连接，所述A/D采集器与所述隔离变送器电连接，所述第一I/O接口模块分别与所述电平转换收发器和晶体管电连接，所述电平转换收发器与所述固态继电器组电连接，所述晶体管与所述加热模块电连接，所述隔离变送器和固态继电器组均与所述气路控制部件电连接，所述串行通讯接口模块与所述人机交互部件电连接，所述第一电平接口模块与所述温度采集部件电连接。其中，所述气路控制部件是具有双路分支的气路组件，包括冷媒气体接口、第一微粒过滤器、排气电磁阀、排气接口、第一压力传感器、冷媒总电磁阀、第一水汽过滤器、第二压力传感器、第一冷媒分支电磁阀、第一气体输出接口、第二冷媒分支电磁阀、第二气体输出接口、热媒气体接口、第二微粒过滤器、热媒总电磁阀、第二水汽过滤器、第一热媒分支电磁阀、第一单向阀、第二热媒分支电磁阀和第二单向阀；所述冷媒气体接口的输入端通过所述调压部件与所述外部冷媒气源连接，所述冷媒气体接口的输出端与所述第一微粒过滤器的入口连接，所述第一微粒过滤器的出口与所述排气电磁阀的入口连接，所述排气电磁阀的出口与所述排气接口连接，所述第一微粒过滤器的出口与所述第一压力传感器的入口连接，所述第一压力传感器的出口与所述冷媒总电磁阀的入口连接，所述冷媒总电磁阀的出口与所述第一水汽过滤器的入口连接，所述第一水汽过滤器的出口连接第二压力传感器，所述第一水汽过滤器的出口连接所述第一冷媒分支电磁阀的入口，所述第一冷媒分支电磁阀的出口连接所述第一气体输出接口，所述第一水汽过滤器的出口连接所述第二冷媒分支电磁阀的入口，所述第二冷媒分支电磁阀的出口连接所述第二气体输出接口，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与所述隔离变送器电连接；所述热媒气体接口的输入端通过所述调压部件与所述外部热媒气源连接，所述热媒气体接口的输出端与所述第二微粒过滤器的入口连接，所述第二微粒过滤器的出口与所述热媒总电磁阀的入口连接，所述热媒总电磁阀的出口与所述第二水汽过滤器的入口连接，所述第二水汽过滤器的出口与所述第一热媒分支电磁阀的入口连接，所述第一热媒分支电磁阀的出口与所述第一单向阀的入口连接，所述第一单向阀的出口与所述第一气体输出接口连接，所述第二水汽过滤器的出口与所述第二热媒分支电磁阀的入口连接，所述第二热媒分支电磁阀的出口与所述第二单向阀的入口连接，所述第二单向阀的出口与所述第二气体输出接口连接；所述排气电磁阀、冷媒总电磁阀、第一冷媒分支电磁阀、第二冷媒分支电磁阀、热媒总电磁阀、第一热媒分支电磁阀和第二热媒分支电磁阀均与所述固态继电器组电连接。其中，所述温度采集部件包括第二电平接口模块、A/D转换器、滤波电路、电子开关、冷端温度传感器和第二I/O接口模块；所述第二电平接口模块与所述第一电平接口模块电连接，所述滤波电路的输入端与所述测温传感器电连接，所述滤波电路的输出端与所述电子开关的输入端电连接，所述电子开关的输出端与所述A/D转换器电连接，所述冷端温度传感器与所述A/D转换器电连接，所述A/D转换器与所述第二电平接口模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷冻电阻断系统，其特征在于，包括主机和电阻断冷冻笔；所述主机包括人机交互部件、主控制器、电源、气路控制部件、调压部件、加热模块和温度采集部件；所述电阻断冷冻笔包括气路部分、微型热交换器、测温传感器和加热装置；所述电源分别与所述人机交互部件和主控制器电连接；所述主控制器分别与所述人机交互部件、气路控制部件、加热模块和温度采集部件电连接；所述调压部件的输入端与外部冷媒和热媒气源连接，所述调压部件的输出端与所述气路控制部件的输入端连接；所述气路控制部件的输出端与所述气路部分的输入端连接；所述加热模块与所述加热装置电连接；所述温度采集部件与所述测温传感器电连接；所述气路部分的输出端与所述微型热交换器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷冻电阻断系统，其特征在于，包括主机和电阻断冷冻笔；所述主机包括人机交互部件、主控制器、电源、气路控制部件、调压部件、加热模块和温度采集部件；所述电阻断冷冻笔包括气路部分、微型热交换器、测温传感器和加热装置；所述电源分别与所述人机交互部件和主控制器电连接；所述主控制器分别与所述人机交互部件、气路控制部件、加热模块和温度采集部件电连接；所述调压部件的输入端与外部冷媒和热媒气源连接，所述调压部件的输出端与所述气路控制部件的输入端连接；所述气路控制部件的输出端与所述气路部分的输入端连接；所述加热模块与所述加热装置电连接；所述温度采集部件与所述测温传感器电连接；所述气路部分的输出端与所述微型热交换器连接。


2.如权利要求1所述的冷冻电阻断系统，其特征在于，所述主控制器包括供电模块、存储器、CPU、第一I/O接口模块、第一光耦合器、第二光耦合器、A/D采集器、电平转换收发器、晶体管、第一电平接口模块、串行通讯接口模块、隔离变送器和固态继电器组；所述供电模块分别与所述电源、存储器、CPU和第一I/O接口模块电连接，所述CPU分别与所述存储器、第一I/O接口模块、第一光耦合器、第二光耦合器和A/D采集器电连接，所述第一光耦合器与所述第一电平接口模块电连接，所述第二光耦合器与所述串行通讯接口模块电连接，所述A/D采集器与所述隔离变送器电连接，所述第一I/O接口模块分别与所述电平转换收发器和晶体管电连接，所述电平转换收发器与所述固态继电器组电连接，所述晶体管与所述加热模块电连接，所述隔离变送器和固态继电器组均与所述气路控制部件电连接，所述串行通讯接口模块与所述人机交互部件电连接，所述第一电平接口模块与所述温度采集部件电连接。


3.如权利要求2所述的冷冻电阻断系统，其特征在于，所述气路控制部件是具有双路分支的气路组件，包括冷媒气体接口、第一微粒过滤器、排气电磁阀、排气接口、第一压力传感器、冷媒总电磁阀、第一水汽过滤器、第二压力传感器、第一冷媒分支电磁阀、第一气体输出接口、第二冷媒分支电磁阀、第二气体输出接口、热媒气体接口、第二微粒过滤器、热媒总电磁阀、第二水汽过滤器、第一热媒分支电磁阀、第一单向阀、第二热媒分支电磁阀和第二单向阀；所述冷媒气体接口的输入端通过所述调压部件与所述外部冷媒气源连接，所述冷媒气体接口的输出端与所述第一微粒过滤器的入口连接，所述第一微粒过滤器的出口与所述排气电磁阀的入口连接，所述排气电磁阀的出口与所述排气接口连接，所述第一微粒过滤器的出口与所述第一压力传感器的入口连接，所述第一压力传感器的出口与所述冷媒总电磁阀的入口连接，所述冷媒总电磁阀的出口与所述第一水汽过滤器的入口连接，所述第一水汽过滤器的出口连接第二压力传感器，所述第一水汽过滤器的出口连接所述第一冷媒分支电磁阀的入口，所述第一冷媒分支电磁阀的出口连接所述第一气体输出接口，所述第一水汽过滤器的出口连接所述第二冷媒分支电磁阀的入口，所述第二冷媒分支电磁阀的出口连接所述第二气体输出接口，所述第一压力传感器和第二压力传感器均与所述隔离变送器电连接；所述热媒气体接口的输入端通过所述调压部件与所述外部热媒气源连接，所述热媒气体接口的输出端与所述第二微粒过滤器的入口连接，所述第二微粒过滤器的出口与所述热媒总电磁阀的入口连接，所述热媒总电磁阀的出口与所述第二水汽过滤器的入口连接，所述第二水汽过滤器的出口与所述第一热媒分支电磁阀的入口连接，所述第一热媒分支电磁阀的出口与所述第一单向阀的入口连接，所述第一单向阀的出口与所述第一气体输出接口连接，所述第二水汽过滤器的出口与所述第二热媒分支电磁阀的入口连接，所述第二热媒分支电磁阀的出口与所述第二单向阀的入口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑鹏，崔佳星，
申请(专利权)人：沈阳鹏悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21