[发明专利]低温等离子消融功率控制方法及系统

说明书

本发明公开一种低温等离子消融功率控制方法及系统，涉及消融医疗器械技术领域，上述控制方法包括如下步骤：根据激发介质特征参数，计算维持设定厚度等离子体薄层所需的能量平均输出功率及激发等离子体所需的能量最佳瞬时输出功率；基于所述平均输出功率及瞬时输出功率，生成脉冲功率信号；检测等离子体的激发状态，并根据上述激发状态控制脉冲功率信号的输出状态，通过将等离子消融仪中射频能量输出单元的功率输出模式由恒定功率输出转化为脉冲功率输出，在保证安全性的前提下有效缩短消融电极端头等离子体的激发时间，提升激发效率；通过预先的参数存储设置，消融手术过程中用户可快速调节得到适宜的瞬时输出功率，高效便捷，可靠性高。

技术领域

本发明涉及消融医疗器械技术领域，更具体地说，它涉及一种低温等离子消融功率控制方法及系统。

背景技术

在医学领域中，等离子射频消融技术已经应用得十分广泛，等离子消融技术是以100~120KHz超低频率射频能量激发介质（NaCl）产生等离子体，靠射频技术产生的能量打断分子键，将蛋白质等生物大分子直接裂解成O₂，CO₂，N₂等气体，从而完成对组织的切割、打孔、消融、皱缩和止血等多种操作。

利用等离子射频消融系统完成上述治疗的关键在于等离子体的激发，现有技术中，利用100KHz超低频率的稳定电场，将Nacl等电解液激发成低温等离子体，在电极前形成厚度为100微米的等离子体薄层。在100KHz超低频稳定电场下，等离子体中的粒子——正负离子，会获得更长的加速时间，粒子加速运动最终形成带有足够动能的高速带电粒子。

上述现有技术，在实际应用中却存在着诸多问题，例如，当等离子消融电极插入到患者病灶位置所在的组织时，为了减轻患者的痛苦并缩短微创治疗所需的时间，我们总是希望能够在短时间内激发获得上述等离子体，以便快速实现对病灶组织的消融或凝固处理。但是，根据现有技术的启示，为了在短时间内获得高速等离子体，则必然需要提高等离子体薄层中的电场能量，例如提升射频能量的频率，如提高至500KHz，而上述频率的提升会使得离子处于往复运动状态，加速分子摩擦进而产生较强的热效应，治疗时容易对正常的人体组织造成损伤。显然，如何在短时间内完成等离子体的激发并且降低热效应，是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对实际运用中存在的问题，本发明目的一在于提出一种低温等离子消融功率控制方法，主要针对等离子消融系统的激发功率进行更为合理有效的控制，进而在短时间内激发出消融所需的等离子体，目的二在于提供一种实现上述方法的等离子消融系统，具体方案如下：

一种低温等离子消融功率控制方法，包括如下步骤：

S100,根据激发介质特征参数，计算维持设定厚度等离子体薄层所需的能量平均输出功率，以及激发等离子体所需的能量最佳瞬时输出功率；

S200,基于所述平均输出功率及瞬时输出功率，生成脉冲功率信号；

S300,检测等离子体的激发状态，并根据上述激发状态控制脉冲功率信号的输出状态。

通过上述技术方案，将等离子消融仪的能量激发方式由现有的恒定功率输出改为脉冲式功率输出，在保证平均功率不变的前提下提升等离子体的激发效率，能够在短时间内于消融电极端头激发出等离子体并且不产生过大的热效应，而后根据等离子体的激发效果调节能量输出方式，使消融电极端头能够维持设定厚度的等离子体薄层，利于后期消融治疗作业的开展。

进一步的,所述步骤S100中，计算激发等离子体所需的能量最佳瞬时输出功率包括：

S110，基于设定的安全温度范围，计算并生成允许的最大能量瞬时输出功率P1以及持续时间t1；

S120，基于激发介质特征参数，计算并生成激发等离子体所需的最小能量瞬时输出功率P2以及持续时间t2；