[发明专利]一种温度可控的冷冻消融系统

权利要求书

1.一种温度可控的冷冻消融系统，包括导管、流体输送单元以及控制单元；其中

所述导管包括中心腔室和位于导管远端的球囊，在所述中心腔室内设有供冷冻流体输入球囊的输入通道和供冷冻流体从球囊流出的流出通道；

所述流体输送单元供应冷冻流体并将冷冻流体排出；

所述控制单元对流体输送单元进行控制以根据目标温度值控制所述球囊的温度趋近于所述目标温度值；所述控制单元包括串级PID控制回路以控制所述球囊的温度变化趋势，使得所述球囊的温度趋近于所述目标温度值；所述串级PID控制回路包括主PID控制回路(PID1)和副PID控制回路(PID2)，其中主PID控制回路进行温度变化趋势控制，副PID控制回路进行压力控制；对温度变化趋势的控制是指在控制过程中，主PID控制回路(PID1)不断地通过温度传感器获取球囊实际温度值，根据实际温度值进行对应压力目标的输出，对压力和流量进行调节，从而控制温度变化趋势；

当球囊温度趋近于所述目标温度值时，球囊温度的最低值不小于所述目标温度值。

2.根据权利要求1所述的温度可控的冷冻消融系统，其特征在于，在主PID控制回路中，温度为目标被调量，在副PID控制回路中，压力为实际被调量；在目标温度值被设定后，主PID控制回路和副PID控制回路联动控制，以通过实际被调量的变化调节目标被调量，使得所述球囊的温度趋近于所述目标温度值。

3.根据权利要求1或2所述的温度可控的冷冻消融系统，其特征在于，球囊温度无限趋近于所述目标温度值。

4.根据权利要求1或2所述的温度可控的冷冻消融系统，其特征在于，所述目标温度值是预先存储在所述控制单元内的参数，并能够通过所述控制单元的人机交互单元进行设定。

5.根据权利要求1或2所述的冷冻消融系统，其特征在于，所述主PID控制回路根据目标温度值通过压力调节对温度进行调节；所述副PID控制回路根据主PID控制回路输入的压力通过流量调节阀开度对压力进行调节。

6.根据权利要求1或2所述的冷冻消融系统，其特征在于，所述主PID控制回路和副PID控制回路分别通过下述方程式计算调节量和控制量：

控制量：u(t)＝Δu(t)+常量

调节量：

其中：e(t)为误差，e(t)＝目标值－实测值；

Kp为比例增益；

Ti为积分时间；

Td为微分作用强度。

7.根据权利要求1或2所述的冷冻消融系统，其特征在于，所述导管的输入通道的输入侧与流体输送单元的流体输送管连接，导管的流出通道的流出侧与流体输送单元的流体回收管连接；在所述导管的输入通道的输入侧设有输入侧压力传感器和输入侧流量调节阀。

8.根据权利要求1或2所述的冷冻消融系统，其特征在于，所述冷冻消融系统还设置有检测球囊温度的至少一个温度传感器。

9.一种控制冷冻消融系统中球囊温度的方法，其特征在于，包括：

根据设定的目标温度值对球囊温度进行串级PID控制，使得所述球囊的温度趋近于所述目标温度值；所述串级PID控制包括主PID控制和副PID控制，其中主PID控制进行温度变化趋势控制，副PID控制进行压力控制；对温度变化趋势的控制是指在控制过程中，主PID控制回路PID1不断地通过温度传感器获取球囊实际温度值，根据实际温度值进行对应压力目标的输出，对压力和流量进行调节，从而控制温度变化趋势；

当球囊温度趋近于所述目标温度值，球囊温度的最低值不小于所述目标温度值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在主PID控制中，温度为目标被调量，在副PID控制中，压力为实际被调量；在目标温度值被设定后，主PID控制和副PID控制进行联动控制，以通过实际被调量的变化调节目标被调量，使得所述球囊的温度趋近于所述目标温度值。