[发明专利]一种脉冲发生装置及脉冲控制方法

说明书

本发明涉及脉冲技术领域，公开了一种脉冲发生装置及脉冲控制方法，用以解决高压脉冲治疗时较宽的脉冲宽度难于实现或者射频调制难以实现的问题，从而提升高压脉冲治疗的有效性。包括直流电源、储能器的充电电容、脉冲发生器、脉冲合成器以及多路分配器；其中，脉冲发生器为高频脉冲发生器，用于在脉冲输出期间，产生高频窄脉冲；脉冲合成器能够将双极性高频窄脉冲整流之后，进一步积分滤波，合成为单极性的所需任意时间宽度的脉冲，也能够仅将双极性高频窄脉冲整流输出为射频调制信号；多路分配器用于将合成后的脉冲分配至相应的治疗电极，并控制其极性。本发明可用于脉冲消融设备，能够实现具有射频调制的任意宽度和任意幅度的脉冲输出。

技术领域

本发明涉及脉冲技术领域，特别涉及一种脉冲发生装置及脉冲控制方法。

背景技术

现有治疗快速心律失常、组织消融或肿瘤治疗时，往往采用射频、微波以及冷冻等热消融技术。其中，射频技术可以产生固定频率的正弦波。所产生的射频能量通过射频导管或者射频电极作用到需要治疗的病灶点，使其达到阻断或者调理的作用，进而达到治疗的效果。并且射频技术由于采用特定的频率的正弦波信号，虽然输出较高的能量，但是由于其频率固定，使得与之相连的系统可以通过带阻滤波的方式去除射频信号对于其他信号的干扰。

但是这些消融技术在临床实际应用中受限于热池效应，很难达到全层透壁的消融目标，从而影响治疗效果，另外，属于热消融技术的射频消融技术，由于不具备细胞的选择性，因此会将非靶的细胞也一并进行消融损毁。

鉴于以上热消融技术的缺陷，高压脉冲技术作为一项非热消融技术日渐得到了临床应用的关注。高压脉冲技术通过产生一种脉宽为毫秒、微秒甚至纳秒级的高压脉冲电场，在短时间内释放极高的能量，其能使得细胞膜甚至是细胞内的细胞器如内质网、线粒体、细胞核等会产生大量的不可逆的微孔。进而造成病变细胞的凋亡，从而达到预期的治疗目的。

以治疗快速心律失常为例，在治疗快速心律失常的应用中，采用高压脉冲技术可以选择性的处理心肌细胞，而不对其他非靶的细胞组织产生影响，同时其还具有彻底的全层消融、精准、快速、保护冠脉的特点，因此高压脉冲射频技术有望成为理想的心脏消融手段。然而现有高压脉冲技术产生所需电场的高压脉冲，采用稳压电源供电，给电容充电，然后控制开关放电产生脉冲，由于电源功率有限以及电容容量有限，对于较大负载放电，脉冲尾部幅度下降就很大，而且对于较宽的脉冲宽度也难于实现，还有临床也需要多路输出、以及高频调制的功能，现有高压脉冲技术也难于实现。

高压脉冲技术应用于神经刺激、组织消融、肿瘤治疗时，也同样存在以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种脉冲发生装置及脉冲控制方法，用以解决高压脉冲治疗时较宽的脉冲宽度难于实现或者射频调制难以实现的问题，从而提升高压脉冲治疗的有效性。

为解决上述问题，本发明一方面提供了一种脉冲发生装置，包括直流电源、储能器的充电电容、脉冲发生器、脉冲合成器以及多路分配器；其中，

所述脉冲发生器为高频脉冲发生器，用于在脉冲输出期间，产生高频窄脉冲；

所述脉冲合成器用于将高频窄脉冲合成为单极性的脉冲；

所述多路分配器用于将合成后的脉冲分配至相应的治疗电极，并控制其极性。

进一步的，所述高频窄脉冲为双极性高频窄脉冲，为了在脉冲消融时实现射频调制功能或者输出任意时间宽度的宽脉冲，所述脉冲合成器能够将双极性高频窄脉冲整流之后，进一步积分滤波，合成为单极性的所需任意时间宽度的脉冲，也能够仅将双极性高频窄脉冲整流输出为射频调制信号。

进一步的，为了解决电源功率有限以及电容容量有限的问题，所述直流电源可以为高瞬时功率直流电源，所述储能器可包含充电电容和快速泄放电路；在非脉冲输出期间直流电源以小功率给充电电容供电，在脉冲输出期间直流电源以高瞬时功率给充电电容供电，并通过快速泄放电路泄放过量的电容电量，从而产生脉冲所需的任意电压幅度。