脉冲HIFU治疗系统的功率检测方法、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电信号处理，尤其涉及一种脉冲hifu治疗系统的功率检测方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、脉冲hifu治疗系统全称为脉冲式高强度聚焦超声治疗系统，是一种间歇式发射聚焦超声能量的系统。在脉冲hifu治疗系统使用过程中，会对功率信号进行检测，以通过检测结果判断脉冲hifu治疗系统的运行是否存在异常，从而保证脉冲hifu治疗系统的安全性。

2、目前的检测方式包括连续波功率检测和慢速脉冲检测，其中，连续波功率检测主要用来检测传统的连续hifu治疗系统，使用在脉冲hifu治疗系统中时，误差较大。

3、而慢速脉冲检测是先检测脉冲周期内的平均声功率，再按占空比换算出检测结果。此种检测方式在脉冲初期无法及时判断反射功率，导致在负载异常或空载情况下输出脉冲能量过大，无法在单脉冲内实现保护。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出了一种脉冲hifu治疗系统的功率检测方法、电子设备及存储介质，旨在解决现有功率检测不及时，从而无法在单脉冲内实现保护的问题。

2、一种脉冲hifu治疗系统的功率检测方法，所述脉冲hifu治疗系统包括用于驱动压电换能器的脉冲hifu输出单元以及与所述脉冲hifu输出单元电连接的功率检测单元，所述功率检测单元包括电流互感器和电压互感器，所述方法包括：

3、通过所述电流互感器检测所述脉冲hifu输出单元输出的输出电流，以及通过所述电压互感器检测所述脉冲hifu输出单元输出的输出电压，得到脉冲电信号；

4、将所述脉冲电信号转换为前向功率和反射功率的线性直流信号，得到表征所述前向功率和所述反射功率的功率大小的功率信号。

5、在一种可选地实施方式中，所述功率检测单元包括模拟分离及放大电路；

6、所述将所述脉冲电信号转换为前向功率和反射功率的线性直流信号，得到表征所述前向功率和所述反射功率的功率大小的功率信号，包括：

7、所述模拟分离及放大电路对所述脉冲电信号进行转换，得到所述前向功率的第一功率信号和所述反射功率的第二功率信号，其中，所述功率信号包括所述第一功率信号和所述第二功率信号。

8、在一种可选地实施方式中，所述模拟分离及放大电路包括高速运算放大器和高速开关三极管；

9、所述模拟分离及放大电路对所述脉冲电信号进行转换，得到所述前向功率的第一功率信号和所述反射功率的第二功率信号，包括：

10、通过所述高速运算放大器对所述输出电流和所述输出电压做矢量加减运算，分离出前向射频信号和反射射频信号；

11、再协同所述高速开关三极管锁定所述前向射频信号和反射射频信号的峰值，分别得到所述第一功率信号和所述第二功率信号；

12、其中，所述模拟分离及放大电路在每次脉冲输出开始后10微秒内建立所述前向功率的第一功率信号和反射功率的第二功率信号。

13、在一种可选地实施方式中，所述方法还包括：

14、适用于4mhz与7mhz双频脉冲hifu输出。

15、一种应用上述所述的功率检测方法的单脉冲驻波保护方法，所述功率检测单元电连接有控制单元，所述方法应用于所述控制单元，所述方法包括：

16、获取所述前向功率和所述反射功率的功率信号；

17、实时计算所述前向功率的功率信号与反射功率的功率信号的比值；

18、将所述比值与预设驻波阈值比较，若所述比值超过所述驻波阈值，则中断当前脉冲的输出，以进行单脉冲内的驻波保护。

19、在一种可选地实施方式中，所述方法还包括：

20、所述驻波阈值根据当前输出频率自动调整，以适应4mhz与7mhz双频脉冲hifu输出。

21、在一种可选地实施方式中，所述方法还包括：

22、在中断所述当前脉冲的输出时，输出功率异常信号，和/或通过复位引脚解除异常，以使所述脉冲hifu治疗系统恢复正常工作。

23、一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器；

24、所述存储器，用于存储计算机程序；

25、所述处理器，用于执行所述计算机程序实现上述所述的方法的步骤。

26、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序运行在计算机或处理器上时，使得所述计算机或所述处理器执行上述所述的方法的步骤。

27、一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包含计算机指令，当所述计算机指令被计算机或处理器执行时，使得如上述所述的方法的步骤被执行。

28、采用本发明实施例，具有如下有益效果：

29、一方面，功率检测单元与脉冲hifu输出单元电连接，使得脉冲hifu输出单元的输出电流和输出电压能够直接被功率检测单元得到，功率检测单元再对采集的输出电流和输出电压进行转换，也就是对脉冲电信号进行转换，得到表征前向功率和反射功率大小的功率信号，实现了对功率信号的检测。

30、第二方面，功率检测单元由于直接与脉冲hifu输出单元电连接，使得功率检测单元的位置能够缩短输出电流和输出电压的获取延时，提高了脉冲电信号的获取及时性，从而使得前向功率和反射功率的功率检测及时性得到提高。以及，输出电流利用电流互感器采集，输出电压利用电压互感器采集，有助于减少传输延迟，从而提高了脉冲电信号的获取及时性，使得前向功率和反射功率的功率检测及时性得到提高。由于功率检测的及时性得到提高，即可在单脉冲内实现保护。

1.一种脉冲hifu治疗系统的功率检测方法，其特征在于，所述脉冲hifu治疗系统包括用于驱动压电换能器的脉冲hifu输出单元以及与所述脉冲hifu输出单元电连接的功率检测单元，所述功率检测单元包括电流互感器和电压互感器，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的脉冲hifu治疗系统的功率检测方法，其特征在于，所述功率检测单元包括模拟分离及放大电路；

3.根据权利要求2所述的脉冲hifu治疗系统的功率检测方法，其特征在于，所述模拟分离及放大电路包括高速运算放大器和高速开关三极管；

4.根据权利要求1-3任一项所述的脉冲hifu治疗系统的功率检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.一种应用权利要求1-4任一项所述的功率检测方法的单脉冲驻波保护方法，其特征在于，所述功率检测单元电连接有控制单元，所述方法应用于所述控制单元，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的单脉冲驻波保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求5所述的单脉冲驻波保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器；

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序运行在计算机或处理器上时，使得所述计算机或所述处理器执行权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包含计算机指令，当所述计算机指令被计算机或处理器执行时，使得如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤被执行。