【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，尤其是一种蒸汽消融系统。
技术介绍
1、蒸汽热消融技术是一种通过将高温水蒸气作用于患者目标区域，从而达到疗效目的的新技术。相较于其他消融技术，蒸汽消融具有成本低、副作用小以及可搭配药物使用等优点。
2、当下的蒸汽消融设备存在可视化程度差、体积庞大以及输出蒸汽气压偏离程度大等缺点。目前市场上的蒸汽消融设备主要以国外的蒸汽消融设备为平台，进行创新发展，存在一些不适合中国人使用的可视化模块；因为蒸汽消融系统内部含有多种设备，其供电电压等级不一样，传统的蒸汽消融设备内部每一个模块都要但对配一个电源供电，电源的体积占比增大，所以传统的蒸汽消融设备体积庞大；传统的蒸汽消融设备仅以温度作为设备的输出指标，但在实际上可以通过仿真可知，输出的蒸汽压强对消融效果也会有重要的影响。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种蒸汽消融系统，消融效果好，体积小，能够进行实时的消融温度检测，应用广泛。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种蒸汽消融系统，包括：主控板、蒸汽发生模块、水泵模块、测温模块、adc采样与转换模块和上位机；水泵模块与蒸汽发生模块相连，通过主控板控制水泵模块每分钟向蒸汽发生模块输送的液体量，蒸汽发生模块通过主控板设置其内部蒸汽发生器的汽化温度和出口温度以及出口气压值，整体保证实现蒸汽消融系统的出汽温度以及出口气压可调，通过上位机向主控板下发控制参数，主控板控制水泵模块向蒸汽发生器模块送水的流速和蒸汽发生器的汽化温度和出
3、优选的，主控板中，各模块的供电电路选择基于反激电路的多路输出电路，供电模块为主控板、水泵模块和蒸汽发生模块。其中各模块的供电电压等级不同，如果采用不同的电源模块，势必会导致体积的增大，基于主控板控制的多路输出电源电路，仅仅以占用了小部分主控板的内存为代价，极大程度上的减小了电源模块的体积。
4、优选的，采用电压加权反馈控制多路输出电路的反激电路拓扑模型，分别采样主控板供电电压、蒸汽发生模块供电电压和水泵模块供电电压到主控板中，经过主控板的加权调节返还到反激电路原边的开关管当中进行pwm控制；加权调节通过设定各模块的权重系数进行不同精确程度的控制，设置蒸汽发生模块的供电电压权重系数大于水泵模块，主控板的供电电压权重系数最小。因为蒸汽发生器的供电电压波动不能太大，其次就是水泵，与此同时主控板的供电电压范围可在很大区间范围内进行供电。
5、优选的，蒸汽发生模块中的蒸汽发生器通过主控板设置汽化温度的大小以及出口温度的大小，再通过蒸汽发生器控制电路对其进行控制，从而保证蒸汽消融出汽温度的可调；并且实时反馈当前的汽化温度、出口温度与蒸汽发生器内部气压，通过主控板传到上位机中，进行实时监控，当气压达到理想预定值时，打开蒸汽发生器进行消融。
6、优选的，在设定完消融时间打开设备后，当工作中出现出口气压低于设定值的95％时，蒸汽发生器关闭出口，上位机停止计时，待气压稳定到设定气压值后，蒸汽发生器重新打开出口，上位机继续计时；当出口气压高于设定值105％时，蒸汽发生器关闭出口，上位机停止计时，并打开旁边泄气开关，将蒸汽通入旁边装有一定溶液的小水箱，待气压稳定到设定气压值后，蒸汽发生器关闭泄气开关，重新打开出口，上位机继续计时。
7、优选的，测温模块包括依次连接的测温针、测温电路和ad转换电路，ad转换电路的输出端连接主控板。
8、优选的，测温电路包括分压电路和低通滤波电路，分压电路的输入端与测温针连接，分压电路的输出端与低通滤波电路的输入端电性连接。
9、优选的，adc采样与转换模块中的温度采样电路主要实现对蒸汽发生装置的汽化温度与出口温度的模数转换，气压采样电路主要实现对蒸汽发生装置的汽化温度与出口气压的模数转换。
10、优选的，上位机包括人机交互界面，实时显示当前的蒸汽发生器的汽化温度、出口温度和气压值。
11、本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术除了对蒸汽输出的温度指标进行了控制，还对蒸汽出气气压进行了控制，通过仿真可知，在蒸汽消融中除了温度，出气气压也对消融效果具有重要的影响；(2)本专利技术为了降低蒸汽消融设备的体积，将蒸汽消融设备中不同模块的供电电压通过基于反激电路的多路电源集成起来，并由基于stm32f29bit6芯片的主控板进行电源输出电压的综合调控，同时该主控板还进行蒸汽发生器的控制，adc参数转化和上位机的上下通信等系统控制；(3)本专利技术在蒸汽消融设备上加入了温度测温模块，可搭配测温针使用，进行实时的消融温度检测；(4)本专利技术可以任意设置出气气压与出气温度，通过搭配不同的蒸汽出气针头，可以应用于多种场合的蒸汽消融领域，比如慢阻肺、前列腺以及未来可能涉及到的肿瘤领域等。
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1.一种蒸汽消融系统，其特征在于，包括：主控板、蒸汽发生模块、水泵模块、测温模块、ADC采样与转换模块和上位机；水泵模块与蒸汽发生模块相连，通过主控板控制水泵模块每分钟向蒸汽发生模块输送的液体量，蒸汽发生模块通过主控板设置其内部蒸汽发生器的汽化温度和出口温度以及出口气压值，整体保证实现蒸汽消融系统的出汽温度以及出口气压可调，通过上位机向主控板下发控制参数，主控板控制水泵模块向蒸汽发生器模块送水的流速和蒸汽发生器的汽化温度和出口温度；同时水泵模块将当前的流速以及蒸汽发生模块将蒸汽发生器的当前汽化温度、当前出口温度以及当前出口气压值通过ADC采样与转换模块采集后反馈给控制板，其中ADC采样与转换模块将蒸汽发生器内部的物理信号转化为数字信号反馈到主控板中，再由主控板传到上位机进行蒸汽发生器内部汽化温度，出口温度和出口气压的实时监控；测温模块采集热消融区域组织的温度反馈给主控板，再由主控板将参数传给上位机，当水蒸汽的气压和温度达到设定之后，开始输出蒸汽。
2.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，主控板中，各模块的供电电路选择基于反激电路的多路输出电路，供电模块为主控板
3.如权利要求2所述的蒸汽消融系统，其特征在于，采用电压加权反馈控制多路输出电路的反激电路拓扑模型，分别采样主控板供电电压、蒸汽发生模块供电电压和水泵模块供电电压到主控板中，经过主控板的加权调节返还到反激电路原边的开关管当中进行PWM控制；加权调节通过设定各模块的权重系数进行不同精确程度的控制，设置蒸汽发生模块的供电电压权重系数大于水泵模块，主控板的供电电压权重系数最小。
4.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，蒸汽发生模块中的蒸汽发生器通过主控板设置汽化温度的大小以及出口温度的大小，再通过蒸汽发生器控制电路对其进行控制，从而保证蒸汽消融出汽温度的可调；并且实时反馈当前的汽化温度、出口温度与蒸汽发生器内部气压，通过主控板传到上位机中，进行实时监控，当气压达到理想预定值时，打开蒸汽发生器进行消融。
5.如权利要求4所述的蒸汽消融系统，其特征在于，在设定完消融时间打开设备后，当工作中出现出口气压低于设定值的95％时，蒸汽发生器关闭出口，上位机停止计时，待气压稳定到设定气压值后，蒸汽发生器重新打开出口，上位机继续计时；当出口气压高于设定值105％时，蒸汽发生器关闭出口，上位机停止计时，并打开旁边泄气开关，将蒸汽通入旁边装有一定溶液的小水箱，待气压稳定到设定气压值后，蒸汽发生器关闭泄气开关，重新打开出口，上位机继续计时。
6.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，测温模块包括依次连接的测温针、测温电路和AD转换电路，AD转换电路的输出端连接主控板。
7.如权利要求6所述的蒸汽消融系统，其特征在于，测温电路包括分压电路和低通滤波电路，分压电路的输入端与测温针连接，分压电路的输出端与低通滤波电路的输入端电性连接。
8.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，电源模块选择基于反激电路的多路输出电路，供电模块为主控板、水泵和蒸汽发生器。
9.如权利要求8所述的蒸汽消融系统，其特征在于，采用电压加权反馈控制多路输出的反激电路拓扑模型，分别采样主控板供电电压、蒸汽发生器供电电压和水泵供电电压到主控板中，经过主控板的加权调节返还到反激电路原边的开关管当中进行PWM控制，设置蒸汽发生器的供电电压权重系数大于水泵，主控板的供电电压权重系数最小。
10.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，上位机包括人机交互界面，实时显示当前的蒸汽发生器的汽化温度、出口温度和气压值。
...【技术特征摘要】
1.一种蒸汽消融系统，其特征在于，包括：主控板、蒸汽发生模块、水泵模块、测温模块、adc采样与转换模块和上位机；水泵模块与蒸汽发生模块相连，通过主控板控制水泵模块每分钟向蒸汽发生模块输送的液体量，蒸汽发生模块通过主控板设置其内部蒸汽发生器的汽化温度和出口温度以及出口气压值，整体保证实现蒸汽消融系统的出汽温度以及出口气压可调，通过上位机向主控板下发控制参数，主控板控制水泵模块向蒸汽发生器模块送水的流速和蒸汽发生器的汽化温度和出口温度；同时水泵模块将当前的流速以及蒸汽发生模块将蒸汽发生器的当前汽化温度、当前出口温度以及当前出口气压值通过adc采样与转换模块采集后反馈给控制板，其中adc采样与转换模块将蒸汽发生器内部的物理信号转化为数字信号反馈到主控板中，再由主控板传到上位机进行蒸汽发生器内部汽化温度，出口温度和出口气压的实时监控；测温模块采集热消融区域组织的温度反馈给主控板，再由主控板将参数传给上位机，当水蒸汽的气压和温度达到设定之后，开始输出蒸汽。
2.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，主控板中，各模块的供电电路选择基于反激电路的多路输出电路，供电模块为主控板、水泵模块和蒸汽发生模块。
3.如权利要求2所述的蒸汽消融系统，其特征在于，采用电压加权反馈控制多路输出电路的反激电路拓扑模型，分别采样主控板供电电压、蒸汽发生模块供电电压和水泵模块供电电压到主控板中，经过主控板的加权调节返还到反激电路原边的开关管当中进行pwm控制；加权调节通过设定各模块的权重系数进行不同精确程度的控制，设置蒸汽发生模块的供电电压权重系数大于水泵模块，主控板的供电电压权重系数最小。
4.如权利要求1所述的蒸汽消融系统，其特征在于，蒸汽发生模块中的蒸汽发生器通过主控板设置汽化温度的大小以及出口温度的大小，再通过蒸汽发生...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢丽冬，魏崴，晋晓飞，钱志余，陶玲，张笑，蒋梦玮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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