脉冲消融装置及其控制方法、存储介质与流程

1.本发明涉及组织消融技术领域，尤其涉及一种脉冲消融装置及其控制方法、存储介质。


背景技术：

2.现有的脉冲消融装置主要是利用不可逆电穿孔技术，不可逆电穿孔(ire)技术的主要机制是通过脉冲消融装置释放高压电脉冲，在癌细胞膜表面形成多个纳米级的不可逆孔道，破坏癌细胞稳态，促进癌细胞凋亡，癌细胞凋亡后的细胞碎片会被体内吞噬细胞吞噬掉，与此同时机体免疫反应发生，从而达到杀死癌细胞、控制肿瘤的作用。不可逆电穿孔消融术具有以下三大临床优势：第一，保护消融区内重要的组织结构；第二，治疗彻底，边界清晰；第三，无热沉效应，消融效果不受血流的影响。
3.但是，传统的脉冲消融装置释放的高压脉冲是通过人为设置系统参数而自动触发，例如人为设置脉宽、周期、幅值、个数等参数，每一个周期系统自动触发一次电脉冲。这样的触发方式只能实现单一的一种触发方式，并且在触发时还会存在过大或者过小的情况，而过大时导致产生的电流值过高会造成患者肌肉收缩，患者肌肉收缩易会引起电极移位，从而导致消融区域不完全的缺陷，甚至还有损伤正常组织细胞的风险。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于解决现有的脉冲消融的脉冲释放方式单一，而导致无法适应不同程度的消融处理的问题。
5.本发明第一方面提供了一种脉冲消融装置，包括：配置有多个工作模式的控制模块，以及与所述控制模块连接的电脉冲发生模块和心电监测模块；所述心电监测模块用于采集负载的心电波形信号，并将所述心电波形信号发送至所述控制模块；所述控制模块基于所述心电波信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是，基于所述负载的待消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式，并基于选定的至少一个工作模式生成控制信号，将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块中；所述电脉冲发生模块根据所述控制信号生成电脉冲信号。
6.可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述控制模块包括脉冲模式子模块和soc核心板；所述脉冲模式子模块，用于基于采集到的负载上的病灶数据配置多个工作模式，以及多个所述工作模式的自动触发周期；所述soc核心板，用于实时检测所述脉冲消融装置的触发方式；若所述触发方式为内部触发，则监测所述自动触发周期是否到达；若达到，则通过所述脉冲模式子模块从多个所述工作模式中选定一个工作模式作为配置参数发送至所述电脉冲发生模块；若所述触发方式为外部触发，则获取所述心电监测模块采集到的心电波形信号，并基于所述心电波信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期。
7.可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述脉冲消融装置还包括电信号监测模块，所述电信号监测模块的第一端与所述电脉冲发生模块电连接，所述电信号监
测模块的第二端与所述负载电连接，所述电信号监测模块的第三端与所述控制模块电连接；所述电信号监测模块，用于检测所述电脉冲的实时电信号数值，并判断所述实时电信号数值是否异常；若不异常，则所述电信号检测模块将所述电脉冲传输至所述待消融区域；若异常，则所述电信号检测模块返回停止信号给所述控制模块；所述控制模块基于所述停止信号控制所述电脉冲发生模块停止工作，直至所述实时电信号数值处于预设的范围内。
8.可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述soc核心板包括arm处理器和与所述arm处理器连接的内存单元、缓存单元和接口单元，其中所述接口单元至少包括启动配置接口和扩展接口；所述内存单元，用于存储通过所述启动配置接口配置的多个工作模式；所述扩展接口分别与所述电脉冲发生模块和所述心电监测模块连接，用于接收所述心电监测模块采集到的心电波形信号，并存储于所述缓存单元中；所述arm处理器，用于基于所述缓存单元中的心电波形信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是，则从所述多个工作模式中选定一个作为所述电脉冲发生模块的配置参数；基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块。
9.可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述控制模块还包括设于所述电脉冲发生模块与所述电信号监测模块之间的多路继电器；所述arm处理器还用于通过所述扩展接口接收所述电信号监测模块检测到的电脉冲的电流值和电压值，并判断所述电流值和电压值是否大于预设阈值；若大于预设阈值，则接通所述多路继电器进行放电；若不大于预设阈值，则将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块。
10.可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述电信号监测模块包括至少一个模拟/数字转换单元，以及与所述模拟/数字转换单元的输入端连接的电压传感器和电流传感器，所述模拟/数字转换单元的输出端与所述扩展接口连接；所述电压传感器用于采集所述电脉冲的电压数据；所述电流传感器用于采集所述电脉冲的电流数据；所述模拟/数字转换单元将所述电压数据和电流数据分别转换为数字信号后，基于数字信号与电流值、电压值的对应关系，计算出实时的电流值和电压值，并通过所述扩展接口发送至所述arm处理器，所述arm处理器基于所述电压值和电流值控制所述电脉冲发生模块输出的电脉冲的幅值。
11.可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述脉冲消融装置还包括紧急开关模块，其设置于所述电脉冲发生模块与所述控制模块之间；所述电信号监测模块，用于在检测到所述电信号数值异常或者紧急停止时，直接控制所述紧急开关模块断开或者通过控制所述控制模块控制所述紧急开关模块断开，以停止所述电脉冲发生模块电脉冲的输出。
12.本发明第二方面提供了一种脉冲消融装置的控制方法，所述脉冲消融装置包括控制模块、电脉冲发生模块、心电监测模块和电信号监测模块，所述控制方法包括：基于采集到的负载上的病灶数据配置多个工作模式，以及配置多个所述工作模式的自动触发周期，并将多个所述工作模式和所述自动触发周期存储于所述控制模块的内存单元；检测所述脉冲消融装置输出电脉冲的触发方式；若所述触发方式为内部触发，则在监测所述自动触发周期到达时，利用所述控制模块从多个所述工作模式中选定一个工作模式作为所述电脉冲发生模块的配置参数；若所述触发方式为外部触发，则通过所述心电监测模块采集所述负载的心电波形信号，并识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是即将进入绝对不应
期，则获取所述负载的待消融组织的消融区域，基于所述消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式作为所述电脉冲发生模块的配置参数；基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于所述控制信号控制所述电脉冲发生模块生成电脉冲信号。
13.可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，在所述基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于所述控制信号控制所述电脉冲发生模块生成电脉冲信号之前，还包括：通过所述电信号监测模块采集所述电脉冲发生模块在当前时刻输出的电脉冲的实时电信号数值；判断所述实时电信号数值是否异常；若不异常，则执行基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于所述控制信号控制所述电脉冲发生模块生成电脉冲信号的步骤；若异常，则返回停止信号给所述控制模块，并控制所述控制模块基于所述停止信号控制所述电脉冲发生模块停止工作，直至所述实时电信号数值不异常。
14.可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述判断所述实时电信号数值是否异常，包括：提取所述实时电信号数值中的电压数据和电流数据；将所述电压数据和电流数据分别转换为数字信号后，基于数字信号与电流值、电压值的对应关系，计算出实时的电流值和电压值；判断所述电流值和电压值是否大于预设阈值；若大于预设阈值，则确定所述实时电信号数值异常；若不大于预设阈值，则确定所述实时电信号数值不异常。
15.可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，在所述控制模块上还设有多路继电器；在确定所述实时电信号数值异常之后，还包括：计算所述电信号数值与预设阈值之间的差异值；基于所述差异值生成多路继电器的接通信号，其中所述接通信号包括导通电位和多路继电器的接口数量；根据所述导通电位从所述多路继电器中选择对应接口数量的接口接通，进行放电。
16.可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述多个工作模式包括纳秒模式、毫秒模式和微秒模式；所述利用所述控制模块从多个所述工作模式中选定一个工作模式作为所述电脉冲发生模块的配置参数，包括：确定所述电脉冲发生模块工作于第一脉冲模式，其中所述第一脉冲模式为内部触发 单一工作模式；控制所述控制模块从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择一个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
17.可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述多个工作模式包括纳秒模式、毫秒模式、微秒模式和协同模式；
18.所述基于所述消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式作为所述电脉冲发生模块的配置参数，包括：
19.确定所述电脉冲发生模块工作于第二脉冲模式，其中所述第二脉冲模式为外部触发 协同模式；
20.基于所述消融区域，计算出所述协同模式下的工作模式的类型；
21.基于所述类型从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择两个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
22.本发明的第三方面提供了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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的脉冲消融装置的控制方法中的各个步骤。
23.有益效果：
24.本技术提供的脉冲消融装置设有配置有多个工作模式的控制模块，以及与所述控
制模块连接的电脉冲发生模块和心电监测模块；所述心电监测模块通过与负载连接的心电监护仪，实时采集所述负载的心电波形信号，并将所述心电波形信号发送至所述控制模块；所述控制模块基于所述心电波信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是，则获取所述负载上的待消融区域，基于所述待消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式，并基于选定的至少一个工作模式生成控制信号，将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块中；所述电脉冲发生模块基于所述控制信号构建对应波形的电脉冲，以对所述待消融区域进行消融处理。通过在控制模块上设置了多个工作模式，以实现适应不同病灶或者待消融区域的需求，以选择对应的工作模式控制电脉冲发生模块输出对应的电脉冲进行消融，同时还通过设置心电监测模块实现电脉冲的外部触发，实现了脉冲释放的多方式触发，从而解决了现有技术中脉冲消融的脉冲释放方式单一，而导致无法适应不同程度的消融处理的问题，增加了脉冲消融装置在临床上的使用范围。
附图说明
25.图1为本发明提供的脉冲消融装置的第一个实施例示意图；
26.图2为本发明提供的脉冲消融装置的第二个实施例示意图；
27.图3为本发明提供的zynq soc核心板正面图；
28.图4为本发明提供的zynq soc核心板背面图；
29.图5为本发明提供的an9238芯片结构图；
30.图6为本发明提供的脉冲消融装置的控制方法的一个实施例示意图；
31.图7为本发明提供的脉冲消融装置的控制方法的一个实施例示意图；
32.图8为本发明提供的zynq soc核心板与an9238芯片的工作原理流程图；
33.图9为本发明提供的心电监护仪操作流程图；
34.图10为本发明提供的pwm波形图；
35.图11为外部触发 单一模式(纳秒模式、毫秒模式、微秒模式)波形图；
36.图12为外部触发 协同模式(毫秒模式 微秒模式)波形图；
37.图13为外部触发 协同模式(纳秒模式 微秒模式)波形图；
38.图14为外部触发 协同模式(纳秒模式 毫秒模式)波形图；
39.图15为外部触发 协同模式(微秒模式 纳秒模式 毫秒模式)波形图；
40.图16为内部触发 单一模式(纳秒模式、毫秒模式、微秒模式)波形图；
41.图17为内部触发 协同模式波形图。
具体实施方式
42.基于传统脉冲消融装置存在的缺陷，本技术提供了一种同时设置有电信号监测、心电监测和多工作模式的脉冲消融装置，可以灵活选择不同的模式：纳秒模式、毫秒模式、微秒模式、协同模式，在不同的模式下可以输出不同周期的电脉冲，以适应于不同病灶的需求，增加装置的使用范围，同时通过电信号监测和心电监测实现了电脉冲的实时调整，以及多方式触发释放电脉冲对待消融区域的消融处理。
43.请参考图1所示，本发明实施例中提供的脉冲消融装置的第一种结构示意图，该消融装置100包括控制模块110、电脉冲发生模块120和心电监测模块130，其中，电脉冲发生模
块120和心电监测模块130均与控制模块110电连接，具体的控制模块110的输出端与电脉冲发生模块120连接，所述控制模块110的输入端与心电监测模块130连接，并且心电监测模块130通过无线或者有线的方式与负载上的心电监护仪的输出端连接，在本实施例中，所述负载指的是用户。
44.所述心电监测模块130，用于采集负载的心电波形信号，具体的通过设置在负载上的心电监护仪采集心电波形信号。在实际应用中，通过定时设置的方式或者是实时的设置方式从心电监护仪上采集心电波形信号。在实际应用中，所述心电监测模块130用于监测待消融患者的心电信号。心电监测模块130的第一端与负载电连接、第二端与控制模块110电连接，当心电监测模块130监测到负载的心电同步信号后，心电监测模块130会把心电同步信号输送到控制模块110。
45.所述电脉冲发生模块120，用于基于选定的工作模式进行参数的配置，基于配置到的参数构建电脉冲信号，并输出pwm信号，以对待消融区域进行消融处理。
46.所述控制模块110，用于基于采集到的负载上的病灶数据配置多个工作模式，以及配置多个所述工作模式的自动触发周期，其中，所述工作模式用于控制所述脉冲消融装置产生电脉冲。
47.在本实施例中，所述心电监测模块130通过与负载连接的心电监护仪通信连接，然后采集所述负载的心电波形信号，并将所述心电波形信号发送至所述控制模块110；
48.所述控制模块110基于所述心电波信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是，则基于所述待消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式，并基于选定的至少一个工作模式生成控制信号，将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块130中；
49.所述电脉冲发生模块130基于所述控制信号生成电脉冲信号，将该电脉冲信号通过电极传输至所述待消融区域进行消融处理。
50.在实际应用中，所述控制模块110可以采用单片机开发得到，所述心电监测模块130和电脉冲发生模块120与单片机中的i/o接口连接，其控制模块110中的工作模式，具体可以是根据该脉冲消融装置使用的病灶类型进行配置，其配置过程为基于开发的配置界面进行配置，具体的配置步骤包括：
51.获取病灶的病历数据，该病历数据包括病灶图像、用户的心电信息和消融范围、面积等；
52.将病历数据中的病灶图像和消融范围加载到配置界面中对应的项目中；
53.通过病灶手术辅助模型对病灶图像和消融范围进行识别分析处理，得到病灶类型，基于病灶类型从消融范围中确定实际消融区域；
54.基于心电信息、病灶类型和实际消融区域，生成工作模式，将该工作模式作为基本脉冲输出模式；
55.基于该基本脉冲输出模式配置多个工作模式，包括：纳秒模式、毫秒模式、微秒模式、协同模式，并存储于单片机中的ddr中，从而实现工作模式的配置。
56.在本实施例中，所述控制模块110包括脉冲模式子模块111和soc核心板112，在实际应用中，所述脉冲模式子模块111作为软件程序模块，soc核心板112作为控制模块110的硬件主体，该软件程序模块烧录至soc核心板112中，soc核心板112通过执行该软件程序模块以实现工作模式的配置。
57.所述脉冲模式子模块111，所述脉冲模式模块设有纳秒模式、毫秒模式、微秒模式和协同模式等，在不同的模式下可以输出不同脉冲宽度的电脉冲；具体是用于基于采集到的负载上的病灶数据配置多个工作模式，以及多个所述工作模式的自动触发周期；
58.所述soc核心板112，用于实时检测所述脉冲消融装置100的触发方式；若所述触发方式为内部触发，则监测所述自动触发周期是否到达；若达到，则通过所述脉冲模式子模块111从多个所述工作模式中选定一个工作模式作为配置参数发送至所述电脉冲发生模块120；若所述触发方式为外部触发，则获取所述心电监测模块130采集到的心电波形信号，并基于所述心电波信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期。
59.在本实施例中，所述控制模块110还可以包括图像采集模块，该图像采集模块可以是高清摄像头，基于高清摄像头采集待消融组织的图像信息，然后利用控制模块110中的arm处理器或者是gpu处理器对图像信息进行病灶的分析，得到具体的病灶类型，然后基于病灶类型选定对应的工作模式，例如纳秒模式、微秒模式等，基于选定的工作模式控制电脉冲发生模块输出对应的波形的电脉冲。
60.如图2所示，所述脉冲消融装置100还包括电信号监测模块140，所述电信号监测模块140的第一端141与所述电脉冲发生模块120电连接，所述电信号监测模块140的第二端142与所述负载(如图中的待消融组织)电连接，所述电信号监测模块140的第三端143与所述控制模块110电连接，具体的电信号监测模块140的第三端143与soc核心板112电连接；
61.所述电信号监测模块140，用于检测待消融组织(也可以是待消融区域)所述电脉冲的实时电信号数值，并判断所述实时电信号数值是否异常；若不异常，则所述电信号监测模块140将所述电脉冲传输至所述待消融区域；若异常，则所述电信号监测模块140返回停止信号给所述控制模块110；所述控制模块110基于所述停止信号控制所述电脉冲发生模块120停止工作，直至所述实时电信号数值处于预设的范围内，具体是将停止信号发送至soc核心板112上，所述soc核心板112通过停止信号断开其与电脉冲发生模块120连接的接口，从而实现控制电脉冲发生模块120产生的电脉冲信号无法传输至待消融区域。
62.在本实施例中，所述soc核心板112包括arm处理器和与所述arm处理器连接的内存单元、缓存单元和接口单元，其中所述接口单元至少包括启动配置接口和扩展接口；
63.所述内存单元，用于存储通过所述启动配置接口配置的多个工作模式；
64.所述扩展接口分别与所述电脉冲发生模块120和所述心电监测模块130连接，用于接收所述心电监测模块130采集到的心电波形信号，并存储于所述缓存单元中；
65.所述arm处理器，用于基于所述缓存单元中的心电波形信号识别所述负载是否为即将进入绝对不应期；若是，则从所述多个工作模式中选定一个作为所述电脉冲发生模块120的配置参数；基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块120。
66.在实际应用中，如图3-4所示，为soc核心板112的正面和背面图，具体该soc核心板112为zynq soc核心板，该zynq soc核心板由usb转串口1、usb host 2、以太网口3、启动配置4、40针扩展口5、qspi flash 6、zynq soc 7、led 8、ddr3 9、usb otg 10、tf卡座11构成。其中ddr3 9是作为zynq soc 7中zynq芯片数据的存储、操作系统运行的内存，而qspi flash 6用作zynq soc 7中用户数据的存储。
67.在本实施例中，所述电信号监测模块140包括至少一个模拟/数字转换单元，以及
与所述模拟/数字转换单元的输入端连接的电压传感器和电流传感器，所述模拟/数字转换单元的输出端与所述扩展接口连接；
68.所述电压传感器用于采集所述电脉冲的电压数据；
69.所述电流传感器用于采集所述电脉冲的电流数据；
70.所述模拟/数字转换单元将所述电压数据和电流数据分别转换为数字信号后，基于数字信号与电流值、电压值的对应关系，计算出实时的电流值和电压值，并通过所述扩展接口发送至所述arm处理器，所述arm处理器基于所述电压值和电流值控制所述电脉冲发生模块输出的电脉冲的幅值。
71.在实际应用中，所述电信号监测模块140包括an9238芯片，所述an9238芯片设置在soc核心板112上。
72.如图5所示，an9238芯片由ad1输入转换接口12、ad2输入转换接口13构成，其中ad1输入转换接口12用于连接电压传感器，ad2输入转换接口13用于连接电流传感器。an9238芯片的主要功能是将电流、电压的模拟信号转化为数字信号，通过数字信号与电流、电压值的对应关系，可以准确计算出电流、电压值。
73.在本实施例中，所述脉冲消融装置还包括紧急开关模块150，其设置于所述电脉冲发生模块120与所述控制模块130之间；
74.所述电信号监测模块140，用于在检测到所述电信号数值异常或者紧急停止时，直接控制所述紧急开关模块150断开或者通过控制所述控制模块110控制所述紧急开关模块150断开，以停止所述电脉冲发生模块120电脉冲的输出。
75.在实际应用中，控制模块110在监控到脉冲消融装置100存在故障状态，即是病人发出异常情况信号或者是检测到电脉冲发生模块120输出的电脉冲过流、电压电流过高等异常情况下，控制紧急开关模块150断开可以立刻暂停输出电脉冲。
76.在本实施例中，对于检测到电脉冲产生的电流电压过高时，通过放电的方式控制对消融区域的组织过度消融，具体的，所述控制模块110还包括设置于所述电脉冲发生模块120与所述电信号监测模块140之间的多路继电器；
77.所述arm处理器还用于通过所述扩展接口接收所述电信号监测模块140检测到的电脉冲的电流值和电压值，并判断所述电流值和电压值是否大于预设阈值；若大于预设阈值，则接通所述多路继电器进行放电；若不大于预设阈值，则将所述控制信号发送至所述电脉冲发生模块120。在实际应用中，电脉冲发生模块120发出的电脉冲通过电极针传输至待消融组织上。
78.综上，基于上述提供的脉冲消融装置对组织进行消融时，根据实际需求从多个工作模式中选择满足电脉冲的波形的工作模式工作，由于本技术的脉冲消融装置配置了多个工作模式，实现了不同的脉冲发生频率，增加了临床使用范围，同时还设置了心电监测模块以实现外部触发脉冲的输出，实现了可灵活设置的触发方式能够适应不同病人病情的需要。
79.进一步的，还设置了电信号监测模块，以监测电脉冲发生模块输出的实时电脉冲的电信号数值，在电信号数值异常时，可以对电脉冲发生模块输出的电脉冲进行调整或者通过继电器放电，以避免脉冲产生的电流过大导致消融过程中的肌肉收缩，避免因患者肌肉收缩而引起电极移位，从而导致消融区域不完全的缺陷，降低对正常组织细胞的热损伤，
消除与电极之间的电弧相关的并发症，且足以引起治疗区域的不可逆电穿孔。
80.在本技术中，为了更好的应用脉冲消融装置对待消融组织进行消融，以解决传统的脉冲消融装置存在的问题，本技术还提供了一种脉冲消融装置的控制方法，请参见图6，为本实施例提供的脉冲消融装置的控制方法一种实施例，具体实现步骤包括：
81.601、基于采集到的负载上的病灶数据配置多个工作模式，以及配置多个工作模式的自动触发周期，并将多个工作模式和自动触发周期存储于控制模块的内存单元；
82.该步骤中，所述工作模式指的是控制所述电脉冲发生模块120产生电脉冲的脉冲触发方式；在实际应用中，这里配置多个工作模式具体是配置多种pwm波形，首先基于负载的病灶数据中的心电波形信号对应的波形作为基础pwm波形，基于基础pwm波形配置不同的工作模式的pwm波形，该工作模式是根据不同的级别结合患者的心电波形信号设置的在绝对不应期释放电脉冲的控制波形，当然也可以直接是电脉冲的波形，只是该电脉冲在绝对不应期的时间才有效。
83.602、检测脉冲消融装置输出电脉冲的触发方式；
84.具体的，在所述脉冲消融装置工作时，检测具体的触发方式，其中该触发方式包括内部触发和外部触发两种，在工作过程中，只选择一种方式来执行，具体的根据使用者的操作指令确定。
85.603、若触发方式为内部触发，则在监测自动触发周期到达时，利用控制模块从多个工作模式中选定一个工作模式作为电脉冲发生模块的配置参数；
86.该步骤中，该内部触发方式指的是通过人为设置系统参数而自动触发，例如人为设置脉宽、周期、幅值、个数等参数，每一个周期系统自动触发一次电脉冲。在实际应用中，通过设置pwm信号结合电位检测实现定时的触发，以控制电脉冲发生模块输出电脉冲至待消融组织。
87.在实际应用中，在从多个工作模式中选择一个工作模式时，具体的根据待消融组织的实际消融情况来选定，具体的根据患者的心电波形信号的绝对不应期，来选择纳秒模式、毫秒模式或者微秒模式，基于选定的模式生成电脉冲的配置信息，控制模块将配置信息下发至电脉冲发生模块上，以对电脉冲发生模块上的脉冲产生参数进行配置，在配置完成后触发电脉冲发生模块工作，以输出对应的波形的电脉冲。
88.604、若触发方式为外部触发，则通过心电监测模块采集负载的心电波形信号，并识别负载是否为即将进入绝对不应期；
89.该步骤中，这里的外部触发指的是根据患者的心跳触发，即是通过心电监护仪监控患者的心电波形信号，基于心电波形信号分析其是否处于绝对不应期或者即将进入绝对不应期，基于该分析控制电脉冲发生模块120的脉冲输出。在实际应用中，还可以是患者每心跳一次就触发一次电脉冲。
90.605、若是即将进入绝对不应期，则获取负载的待消融组织的消融区域，基于消融区域从多个工作模式中选定至少一个工作模式作为电脉冲发生模块的配置参数；
91.具体的，在识别心电波形信号中即将进入绝对不应期时，通过脉冲消融装置中的arm处理器或者是gpu处理器对上传的待消融组织的图像信息进行病灶分析，以得到对应的病灶信息，基于病灶信息选择工作模式。
92.在实际应用中，这里选择工作模式具体是以协同模式为基准，在确定协同模式后，
分析病灶的具体消融面积，基于消融面积确定协同模式中的具体脉冲模式，具体为纳秒模式、毫秒模式、微秒模式中的至少两种。基于选定的脉冲模式对电脉冲发生模块的脉冲参数进行配置，将配置好的信息发送至电脉冲发生模块。
93.606、基于配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于控制信号控制电脉冲发生模块生成电脉冲信号。
94.该步骤中，基于配置参数构建电脉冲的控制信号，可以理解为是构建pwm信号，也即是构建高低电位的输出时间点。在实际应用中，在进入绝对不应期后，基于构建的高低电位的输出时间点接通脉冲，以实现控制电脉冲发生模块产生脉冲。
95.在本实施例中，在所述基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于所述控制信号控制所述电脉冲发生模块生成电脉冲信号之前，还包括：
96.通过所述电信号监测模块采集所述电脉冲发生模块在当前时刻输出的电脉冲的实时电信号数值；
97.判断所述实时电信号数值是否异常；
98.具体的，提取所述实时电信号数值中的电压数据和电流数据；将所述电压数据和电流数据分别转换为数字信号后，基于数字信号与电流值、电压值的对应关系，计算出实时的电流值和电压值；判断所述电流值和电压值是否大于预设阈值；若大于预设阈值，则确定所述实时电信号数值异常；若不大于预设阈值，则确定所述实时电信号数值不异常。
99.若判断所述实时电信号数值不异常，则执行基于所述配置参数构建电脉冲的控制信号，并基于所述控制信号控制所述电脉冲发生模块120生成电脉冲信号的步骤；
100.若判断所述实时电信号数值异常，则返回停止信号给所述控制模块110，并控制所述控制模块110基于所述停止信号控制所述电脉冲发生模块120停止工作，直至所述实时电信号数值不异常。
101.对于传统的脉冲消融装置在电脉冲异常时，无法进行及时补救，导致对组织的过度消融，损伤组织细胞，对此，本实施例提供的脉冲消融装置设置了紧急开关模块150，该紧急开关模块150可以由多个继电器或者多路继电器构成，当然也可以是通过在控制模块上设置多路继电器，在确定实时电信号数值异常之后，还包括：
102.控制模块计算所述电信号数值与预设阈值之间的差异值；
103.基于所述差异值生成多路继电器的接通信号，其中所述接通信号包括导通电位和多路继电器的接口数量；
104.根据所述导通电位从所述多路继电器中选择对应接口数量的接口接通，进行放电。
105.在本实施例中，所述多个工作模式包括纳秒模式、毫秒模式和微秒模式；
106.所述利用所述控制模块从多个所述工作模式中选定一个工作模式作为所述电脉冲发生模块的配置参数，包括：
107.确定所述电脉冲发生模块工作于第一脉冲模式，其中所述第一脉冲模式为内部触发 单一工作模式；
108.控制所述控制模块从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择一个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
109.在本实施例中，所述多个工作模式包括纳秒模式、毫秒模式、微秒模式和协同模
式；
110.所述基于所述消融区域从多个所述工作模式中选定至少一个工作模式作为所述电脉冲发生模块120的配置参数，包括：
111.确定所述电脉冲发生模块120工作于第二脉冲模式，其中所述第二脉冲模式为外部触发 协同模式；
112.基于所述消融区域，计算出所述协同模式下的工作模式的类型；
113.基于所述类型从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择两个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
114.通过上述方法的实施例，设置了多个工作模式，实现了灵活设置不同的脉冲发生频率，增加了临床使用范围，同时还增加了心电监测的外部触发方式，为消融过程中提供了灵活设置的触发方式能够适应不同病人病情的需要，从而解决了现有的脉冲消融的脉冲释放方式单一，而导致无法适应不同程度的消融处理的问题。
115.请参见图7-9，为本发明实施例中脉冲消融装置的控制方法的另一种实现流程，该方法是结合具体应用场景得到的，具体的控制模块使用了zynq soc核心板，可以通过人为设置过流值，避免因为过流值过高造成患者肌肉收缩和损伤正常组织细胞；电信号监测模块使用了an9238芯片采集电压电流信号，通过将模拟信号转化为数字信号，能准确采集到电脉冲发生模块输出的电流、电压数据，便于对电脉冲发生模块的电流、电压值进行准确调节。基于该硬件基础，提出了一种控制方法，具体实现步骤包括：
116.701、电脑上可设置4种工作模式，分别为纳秒模式、毫秒模式、微秒模式、协同模式，选定模式后再设置对应的参数。
117.该步骤中，对设置对应的参数指的是设置触发模式和各个工作模式对应的波形输出参数，如图8所示，用户在电脑上设置了纳秒模式、毫秒模式、微秒模式和协同模式4种工作模式，然后下发至控制模块，即是zynq soc核心板中的arm处理器上，通过arm处理器分别对各个工作模式进行解析，生成对应的电脉冲配置数据包。
118.在实际应用中，在配置工作模式时，对于配置协同模式具体为配置该模式下需要继续从配置的纳秒模式、毫秒模式和微秒模式中选择与当前待消融组织对应的两种或者两种以上的模式，然后通过arm处理器对选择的两种或两种以上的模式同时解析，得到电脉冲配置数据包。
119.在本实施例中，在配置工作模式时，还包括获取电脉冲发生模块当前的电脉冲的电信号数值，基于电信号数值判断是否异常，若异常则在配置工作模式时，还结合异常的具体差异进行配置，以得到实际满足待消融组织的工作模式。
120.702、判断脉冲消融装置当前是否为外部触发；
121.对于触发模式的设置，具体设置为两种，分别是外部触发和内部触发，而内部触发是基于arm处理器基于接收到的患者的心电波形信号设置的定时触发机制，在定时触发周期到达时，arm处理器便从配置的多个工作模式中选定一个，即是跳转步骤705。
122.703、若是外部触发，则通过心电监测模块连接负载上的心电监护仪，并获取心电监护仪采集到的心电波形信号；
123.该步骤，在接通心电监护仪后，心电监护仪自动启动并工作，通过贴在负载上的电极片采集负载的心电信号，并显示于心电监护仪上屏幕中，而心电监测模块则是通过采集
屏幕上显示的图形以得到负载的心电波形信号，或者是通过与心电监护仪上的同步接口采集心电波形信号，其流程具体如图9所示。
124.704、基于心电波形信号识别负载是否即将进入绝对不应期；
125.705、若判断不是外部触发或即将计入绝对不应期，则从配置的多个工作模式中选择至少一个作为电脉冲发生模块的脉冲配置参数；
126.对于不是外部触发时，该步骤具体实现是根据内部触发确定所述电脉冲发生模块工作于第一脉冲模式，其中所述第一脉冲模式为内部触发 单一工作模式；
127.控制所述控制模块从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择一个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
128.对于即将进入绝对不应期时，根据外部触发确定所述电脉冲发生模块工作于第二脉冲模式，其中所述第二脉冲模式为外部触发 协同模式；
129.基于所述消融区域，计算出所述协同模式下的工作模式的类型；
130.基于所述类型从所述纳秒模式、毫秒模式和微秒模式三者中选择两个作为所述电脉冲发生模块的配置参数。
131.706、通过电信号监测模块采集电脉冲发生模块输出的实时电信号数值；
132.707、判断实时电信号数值是否异常；
133.708、若异常，基于配置参数控制电脉冲发生模块输出电脉冲，并控制放电继电器对电脉冲进行放电。
134.在本实施例中，zynq soc核心板会首先判断电路是否过流，在电路过流时自动打开放电继电器，在电路不过流状态下，zynq soc核心板会输出pwm波形。
135.进一步的，在控制模块上还设置有多路继电器，例如12路继电器，在确定对应的工作模式后，控制电脉冲发生模块产生电脉冲且电脉冲过流时，通过12路继电器选择某两路继电器接通进行放电。
136.在实际应用中，对于外部触发，还包括通过检测脉冲消融装置中的脚踏的踩下来确定，若脚踏被踩下，则确定是外部触发，跳转至步骤702执行。
137.在本实施例中，对于检测电脉冲发生模块的电脉冲是否异常，具体是通过an9238芯片实现监测，其将监测到的电流、电压的模拟信号转化为数字信号，通过数字信号与电流、电压值的对应关系，可以准确计算出电流、电压值。
138.在本实施例中，对于控制模块控制输出的电脉冲为pwm，其波形如图10所示，当确定是内部触发方式时，采用单一工作模式控制电脉冲发生模块输出电脉冲的波形，如图10中a或b脉冲波形，当确定为外部触发方式且工作模式为两种单一模式下的协同模式时，pwm波形输出如图10中a和b脉冲波形。
139.在实际应用中，对于确定所述电脉冲发生模块工作于第二脉冲模式(即外部触发 协同模式)时，其控制模块控制电脉冲发生模块输出的波形过程为：心电监测模块检测到人体心电波形图c，心电监测模块识别到病人的心跳即将进入绝对不应期时即为触发信号，心电同步监护仪将人体心电波形图输出为心电同步信号波形图d，此时心电同步信号波形图d的波形宽度即为病人心跳绝对不应期的时长，波形的周期即为病人心跳进入绝对不应期的周期，而脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽可在3种单一模式下设置，分别为纳秒模式、毫秒模式、微秒模式，选定模式后再设置对应的参数。设置好后
输出外部触发模式下的pwm波形图e，其中pwm波形触发的时间与心电同步信号触发的时间可以人为设置一个15μs-100ms的时间延迟，电脉冲施加的时间即为pwm波形触发的时间，在图11中即为t1、t2、t3。由于人体心跳绝对不应期在200-300ms范围内，因此pwm波形的脉宽应设置在200ms以内,即pwm波形的脉宽不应超过人体心跳绝对不应期的时间范围。
140.或者是，如图12所示，心电监测模块检测到人体心电波形图c，心电监测模块识别到病人的心跳即将进入绝对不应期时即为触发信号，心电同步监护仪将人体心电波形图输出为心电同步信号波形图d，波形的周期即为病人心跳进入绝对不应期的周期，而脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好协同模式(毫秒模式 微秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出外部触发模式下的pwm波形图f。
141.或者是，如图13所示，心电监测模块检测到人体心电波形图c，心电监测模块识别到病人的心跳即将进入绝对不应期时即为触发信号，心电同步监护仪将人体心电波形图输出为心电同步信号波形图d，波形的周期即为病人心跳进入绝对不应期的周期，而脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好协同模式(纳秒模式 微秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出外部触发模式下的pwm波形图g。
142.或者是，如图14所示，心电监测模块检测到人体心电波形图c，心电监测模块识别到病人的心跳即将进入绝对不应期时即为触发信号，心电同步监护仪将人体心电波形图输出为心电同步信号波形图d，波形的周期即为病人心跳进入绝对不应期的周期，而脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好协同模式(纳秒模式 毫秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出外部触发模式下的pwm波形图h。
143.或者是，如图15所示，心电监测模块检测到人体心电波形图c，心电监测模块识别到病人的心跳即将进入绝对不应期时即为触发信号，心电同步监护仪将人体心电波形图输出为心电同步信号波形图d，波形的周期即为病人心跳进入绝对不应期的周期，而脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好协同模式(微秒模式 纳秒模式 毫秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出外部触发模式下的pwm波形图i。
144.在实际应用中，对于确定所述电脉冲发生模块工作于第一脉冲模式(即内部触发 单一工作模式)时，其控制模块控制电脉冲发生模块输出的波形过程为：周期、脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好单一模式(纳秒模式、毫秒模式、微秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出内部触发模式下的pwm波形图j，波形如图16所示。
145.在实际应用中，对于所述电脉冲发生模块输出电脉冲还可以是采用以下模式，内部触发 协同模式，这时周期、脉宽、幅值、个数这些参数通过系统人为设置决定，pwm波形的脉宽在选择好协同模式(纳秒模式 毫秒模式、纳秒模式 微秒模式、毫秒模式 微秒模式、微秒模式 纳秒模式 毫秒模式)下设置，选定模式后再设置对应的参数。设置好后输出内部触发模式下的pwm波形图k、l、m、n，波形如图17所示。
146.在本实施例中，该装置的使用具体可以分为正常状态和故障状态；在故障状态下，
本脉冲消融装置设置了紧急开关，按下紧急开关可以立即暂停输出电脉冲。
147.正常状态下的使用方法：
148.1.首先连接设备，设置继电器，在01-12继电器中选择两个继电器。
149.2.选择内部触发或外部触发。
150.3.设置过流值。
151.4.设置模式，本脉冲消融装置提供了纳秒模式、毫秒模式、微秒模式、协同模式。选择单一模式时只需要点击纳秒模式、毫秒模式、微秒模式即可，选择协同模式时需要先从单一模式中选择想要协同的两种或三种模式，然后再点击协同模式按钮，此时便可以实现两种或三种模式的协同。
152.5.设置好模式后，在选择的模式下设置对应的参数。例如纳秒模式下设置纳秒参数，纳秒与微秒协同模式下设置纳秒参数、微秒参数。
153.6.打开总开关，接着使用脚踏，这样设备就完成了电脉冲的输出。
154.7.an9238芯片将电流、电压的模拟信号转化为数字信号，通过数字信号与电流、电压值的对应关系，可以准确计算出电流、电压值。有利于操作人员对电流、电压值进行准确调节。
155.8.当脉冲达到参数设置的个数后，脉冲便会停止，此时打开放电继电器，最后断开连接，设备停止工作。
156.故障状态下的使用方法：
157.1.按照上述正常状态下的使用方法设置好系统后，若病人发出异常情况信号、过流、电压电流过高等异常情况，立刻按下紧急开关按钮或松开脚踏，电脉冲立即暂停输出。
158.2.点击获取系统状态按钮检查是否出现系统故障。故障排除后，点击系统复位，再重新设置系统，使脉冲消融装置正常工作。
159.综上，基于上述提供的脉冲消融装置对组织进行消融时，根据实际需求从多个工作模式中选择满足电脉冲的波形的工作模式工作，由于本技术的脉冲消融装置配置了多个工作模式，实现了不同的脉冲发生频率，增加了临床使用范围，同时还设置了心电监测模块以实现外部触发脉冲的输出，实现了可灵活设置的触发方式能够适应不同病人病情的需要。
160.进一步的，还设置了电信号监测模块，以监测电脉冲发生模块输出的实时电脉冲的电信号数值，在电信号数值异常时，可以对电脉冲发生模块输出的电脉冲进行调整或者通过继电器放电，以避免脉冲产生的电流过大导致消融过程中的肌肉收缩，避免因患者肌肉收缩而引起电极移位，从而导致消融区域不完全的缺陷，降低对正常组织细胞的热损伤，消除与电极之间的电弧相关的并发症，且足以引起治疗区域的不可逆电穿孔。
161.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或计算机程序，当所述指令或计算机程序被运行时，使得计算机执行上述实施例提供的脉冲消融装置的控制方法的各个步骤。
162.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
163.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
164.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
165.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。