[实用新型]射频消融信号反馈电路

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及用于组织射频消融的电路技术。 

背景技术

射频消融技术是一种应用较为广泛的现代微创技术。今年来射频消融被应用于心脏、癌症肿瘤、乃至皮肤等多种病灶组织。它利用射频能量作用于人体组织时温度场在导体附近迅速衰减从而治疗点较为集中的特性对病灶通过细小导管式探头进行微创治疗。由于这种技术对人体的创伤较小，一般仅限于探头直径3-5毫米的范围，同时消融方式可以由电子系统精确控制，因此成为现代微创技术中被采用较多的一种方法。 

射频消融系统在使用时除了释放射频能量，往往还需要实时感知施加于人体的电压和电流，用于判断施加功率的大小和监测消融情况。常用的射频消融频率一般为460KHz左右，但是在这个频段上人体组织不完全为阻性，而往往是阻容特性。这导致电压和电流的关系不但有幅度的比例，还有相位差别。准确计算加热功率和监测组织的阻抗和容抗均需要准确检测电压和电流信号之间的相位差。 

目前检测电压、电流、及其相位差的办法一般是如图1所示意的结构，将消融电压和电流通过隔离电路均转换为电压信号后，用采样频率高于射频消融频率的模数转换器进行采样，获得二者的完整波形后送入微处理器计算幅度和相位。基于奈奎斯特采样定理，为达到正确复现原信号，模数转换器的采样频率必须至少是两倍的射频消融频率，例如如果射频消融频率为460kHz，采样频率至少需要920kHz。而且由于人体组织的阻容特性决定了电压和电流相位差一般较小，临床上的高端应用如果需要2度乃至更精确的相位分辨率，将意味着在时间上有12纳秒的精度，因此对应于83兆的采样频率。这样高采样频率要求价格高昂的模数转换器、以及对应的更快因此也更昂贵的微处理器。即便如此由于电压电流值采样后不可避免地存在噪声，即使微弱的幅度噪声也会导致很大的相位误差估计。 

发明内容

本实用新型提出针对射频消融仪器的电压和电流反馈的采样电路，通过低频采样放大信号相位差的时间值，提高相位采样的分辨率。 

本实用新型为此采用的技术方案是，射频消融信号反馈电路由微处理器、驱动电路、模数转换器、可编程逻辑器件组成，该电路用微处理器控制可编程逻辑器件对驱动电路和 模数转换器和同时产生同步信号，并采用该同步信号控制模数转换器的采样，得到和原电流和电压信号幅值相同，相位差的角度值相同低频数字化信号。 

附图说明

图1是传统射频消融电路电压电流反馈结构 

图2是采用同步欠采样的射频消融电路的电压电流反馈结构 

图3是利用总时钟产生同步的射频消融信号 

图4是频域同步欠采样对射频消融信号的低频转换 

具体实施方式

图2是本实用新型提出的同步欠采样获得射频消融系统电压电流的电路结构图。电路包括微处理器1、驱动电路2、模数转换器9和10、以及带总时钟的可编程逻辑器件12.可编程逻辑器件12将其总时钟分为不同频率但是严格同步的低频同步信号13，控制驱动电路2以及电压和电流的模数转换器9和10。 

图3是由可编程逻辑器件的总时钟15频率假设为K时产生的射频消融信号的过程。每隔32个总时钟周期产生一对驱动信号16和17驱动推挽式丁类射频功放。电平18和20分别为推挽驱动电平，均由总时钟15划分得到。例如电平18和电平20可以各为15个总时钟周期，中间以一个总时钟周期隔开，并且过一个总时钟周期开始下一个射频消融周期，则可产生频率为K/32的射频消融信号。例如当K＝14.7456MHz时，射频消融信号的频率则为14.7456MHz/32＝460.8KHz。