用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪及其控制方法与流程

[0001]
本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪及其控制方法。


背景技术：

[0002]
随着科学技术的发展，肿瘤治疗仪的应用得到了广泛的关注，肿瘤治疗仪的种类众多，而以电脉冲技术为基础的肿瘤治疗仪，通常涉及到多种数字信号和模拟信号的传输，信号传输过程容易受环境干扰，信号传输稳定性差。
[0003]
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的肿瘤治疗仪，信号传输过程容易受环境干扰，信号传输稳定性差。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要针对传统的肿瘤治疗仪，信号传输过程容易受环境干扰，信号传输稳定性差的问题，提供一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪及其控制方法。
[0005]
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪，包括上位机装置，控制设备和受控设备；还包括：
[0006]
串行通信模块；串行通信模块连接在上位机装置与控制设备之间；
[0007]
光纤通信模块，光纤通信模块连接在控制设备与受控设备的输入端之间；
[0008]
光耦隔离通信模块，光耦隔离通信模块连接在控制设备与受控设备的输出端之间；
[0009]
其中，上位机装置将获取到的控制请求指令，通过串行通信模块传输给控制设备；控制设备根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信模块传输给受控设备；受控设备根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块反馈给控制设备。
[0010]
在其中一个实施例中，控制设备包括通过串行通信模块连接上位机装置的控制器，以及通过光纤通信模块连接受控设备的数据逻辑编辑器；
[0011]
控制器通过并行通信模块连接数据逻辑编辑器。
[0012]
在其中一个实施例中，并行通信模块为std总线通信模块、pc总线通信模块或ieee488总线通信模块。
[0013]
在其中一个实施例中，光耦隔离通信模块包括线性光耦隔离器和第一屏蔽线；
[0014]
线性光耦隔离器的一端连接受控设备，另一端通过第一屏蔽线连接控制设备。
[0015]
在其中一个实施例中，受控设备包括探针转换模块以及连接探针转换模块的探针组件。
[0016]
在其中一个实施例中，还包括用于检测探针组件的rfid检测模块；
[0017]
rfid检测模块通过第一串行接口连接控制设备。
[0018]
在其中一个实施例中，还包括电源设备；
[0019]
电源设备的控制端通过第二串行接口连接上位机装置，输出端分别连接控制设备、受控设备。
[0020]
在其中一个实施例中，还包括心电检测设备；
[0021]
心电检测设备通过第二屏蔽线连接控制设备。
[0022]
在其中一个实施例中，串行通信模块为sci通信模块、spi通信模块或iic通信模块。
[0023]
另一方面，本发明实施例还提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪控制方法，包括以下步骤：
[0024]
基于串行通信方式接收上位机装置传输的控制请求指令，并根据控制请求指令，生成控制信号；
[0025]
基于光纤通信方式将控制信号传输给受控设备；控制信号用于指示受控设备释放、并基于光耦隔离通信方式反馈电脉冲信号。
[0026]
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
[0027]
本申请各实施例提供的用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪中，基于串行通信模块连接在上位机装置与控制设备之间；光纤通信模块连接在控制设备与受控设备的输入端之间；光耦隔离通信模块连接在控制设备与受控设备的输出端之间；上位机装置将获取到的控制请求指令，通过串行通信模块传输给控制设备；控制设备根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信模块传输给受控设备；受控设备根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块反馈给控制设备，从而实现上位机装置、控制设备和受控设备之间的数据交互，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性，提高了信号传输的稳定性。
附图说明
[0028]
图1为一个实施例中用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪的第一结构示意图；
[0029]
图2为一个实施例中用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪的第二结构示意图；
[0030]
图3为一个实施例中用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪的第三结构示意图；
[0031]
图4为一个实施例中用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪的第四结构示意图；
[0032]
图5为一个实施例中用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0033]
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
[0034]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]
为了解决传统的肿瘤治疗仪，信号传输过程容易受环境干扰，信号传输稳定性差的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪，包括上位
机装置110，控制设备120和受控设备130；还包括：
[0036]
串行通信模块140；串行通信模块140连接在上位机装置110与控制设备120之间；
[0037]
光纤通信模块150，光纤通信模块150连接在控制设备120与受控设备130的输入端之间；
[0038]
光耦隔离通信模块160，光耦隔离通信模块160连接在控制设备120与受控设备130的输出端之间；
[0039]
其中，上位机装置110将获取到的控制请求指令，通过串行通信模块140传输给控制设备120；控制设备120根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信模块150传输给受控设备130；受控设备130根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块160反馈给控制设备120。
[0040]
具体而言，上位机装置110指的是能够直接发出操控命令的计算机；用户可通过上位机装置110进行人机交互操作；上位机装置110可以但不限于是平板电脑和pc(personal computer)机。控制设备120指的是具有数据处理和数据传输等功能器件或模块。控制设备120可包括至少一个处理芯片，如控制设备120的处理器可以是由一个处理芯片组成；控制设备120的处理器也可以是由多个处理芯片集成。受控设备130指的是受控制设备控制的受控对象；受控设备130可根据控制设备传输的控制信号，输出相应的电脉冲信号，进而通过探针释放电脉冲信号。
[0041]
串行通信模块140指的是依据串行通信方式进行数据传输的通信模块；如串行通信模块140可以是串行总线通信模块。光纤通信模块150指的是通过光纤通信方式进行数据传输的通信模块；光纤通信模块150可以是单模光纤通信模块，也可以是多模光纤通信模块。在一个示例中，光纤通信模块150可包括光发送器、光接收器以及连接在光发送器和光接收器之间的光纤电缆；光发送器可将接收到的电信号转换为光信号，并将转换得到的光信号通过光纤电缆传输给光接收器，光接收器可对接收到的光信号转换为电信号，进而得到转换后的电信号。其中，光发送器可设置在控制设备的输出端，光接收器可设置在受控设备的输入端。光耦隔离通信模块160指的是通过光耦隔离方式进行数据传输的通信模块；光耦隔离通信模块160可将接收到的电信号通过光耦隔离处理后传输给控制设备120。
[0042]
控制请求指令可以是用户操作上位机装置产生的请求指令。控制请求指令可用来指示控制设备120向受控设备130传输控制信号；控制信号可用来指示受控设备输出电脉冲信号；电脉冲信号可以是高压电脉冲信号，例如电脉冲信号的最大电压值可以是3000v。
[0043]
进一步的，上位机装置110可根据用户的操控，获取相应的控制请求指令，并将获取到的控制请求指令通过串行通信模块140传输给控制设备120；考虑到控制请求指令通常较小字节的数据，进而基于串行通信模块140连接在上位机装置110与控制设备120之间，采用串行传输方式将上位机装置110的控制请求指令传输给控制设备120，实现上位机装置110与控制设备120之间稳定传输信号，同时节约了信号传输成本。
[0044]
控制设备120根据接收到的控制请求指令，生成控制信号，并将生成的控制信号通过光纤通信模块150传输给受控设备130。基于光纤通信模块150连接在控制设备120与受控设备130的输入端之间，光纤通信模块150可对控制设备120传输的电形式的控制信号在控制设备侧进行电光转换，得到光形式的控制信号，并将光形式的控制信号通过光纤传输至受控设备侧，再将光形式的控制信号进行光电转换，将得到的电形式的控制信号传输给受
控设备130，从而实现控制设备120与受控设备130之间的数据交互，防止控制信号在传输过程中受环境干扰，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性。
[0045]
受控设备130可根据接收到控制信号，生成电脉冲信号，并释放该电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块160反馈给控制设备120，使得控制设备120可采集电脉冲信号，实现对电脉冲信号的实时监测。基于光耦隔离通信模块160连接在控制设备120与受控设备130的输出端之间，进而受控设备130可将模拟的电脉冲信号通过光耦隔离处理后传输给控制设备120，从而实现控制设备120与受控设备30的输出端之间的数据交互，防止电脉冲信号对控制设备中的其他信号传输造成干扰，实现模拟信号传输的隔离效果，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性。
[0046]
在一个示例中，控制设备120还可将采集到的电脉冲信号通过串口通信模块140传输给上位机装置110，通过上位机装置110实时显示电脉冲信号的释放过程。
[0047]
上述的用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪中，基于串行通信模块连接在上位机装置与控制设备之间；光纤通信模块连接在控制设备与受控设备的输入端之间；光耦隔离通信模块连接在控制设备与受控设备的输出端之间；上位机装置将获取到的控制请求指令，通过串行通信模块传输给控制设备；控制设备根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信模块传输给受控设备；受控设备根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块反馈给控制设备，从而实现上位机装置、控制设备和受控设备之间的数据交互，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性，提高了信号传输的稳定性。
[0048]
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪，包括连接在上位机装置210与控制设备220之间的串行通信模块240，连接在控制设备220与受控设备230的输入端之间的光纤通信模块250，以及连接在控制设备220与受控设备230的输出端之间的光耦隔离通信模块260；其中，控制设备220包括通过串行通信模块240连接上位机装置210的控制器222，以及通过光纤通信模块250连接受控设备230的数据逻辑编辑器224；控制器222通过并行通信模块270连接数据逻辑编辑器224。
[0049]
其中，控制器222可以但不限于是ram处理器，stm32处理器和dsp处理器。数据逻辑编辑器224可以但不限于是cpld和fpga。并行通信模块270指的是通过并行通信方式传输数据的通信模块；并行通信模块270可以是并行总线通信模块。
[0050]
具体地，控制器222可对接收到的控制请求指令进行解析处理，并根据处理的结果通过并行通信模块270向数据逻辑编辑器224写入对应控制请求指令的相关数据(如脉冲周期、脉冲宽度和脉冲数量等脉冲参数)。进而数据逻辑编辑器224可根据接收到的相关数据，将生成的控制信号传输给受控设备230。基于并行通信模块270连接在控制器222可数据逻辑编辑器224之间，能够提高控制器222与数据逻辑编辑器224之间的数据传输效率，确保受控设备230及时接收到控制信号，并做出相应的响应。
[0051]
在一个具体的实施例中，并行通信模块为std(standard data bus)总线通信模块、pc(personal computer)总线通信模块或ieee-488总线通信模块。
[0052]
在一个具体的实施例中，串行通信模块为sci(serial communication interface)通信模块、spi(serial peripheral interface)通信模块或iic(inter-integrated circuit，集成电路总线)通信模块。
[0053]
在一个实施例中，如图2所示，光耦隔离通信模块260包括线性光耦隔离器262和第
一屏蔽线264；线性光耦隔离器262的一端连接受控设备230，另一端通过第一屏蔽线264连接控制设备220。
[0054]
其中，线性光耦隔离器262指的是能够对信号进行线性光耦隔离的器件。例如线性光耦隔离器262包含的光耦器件可以但不限于是til300型号的线性光耦隔离器件，loc111型号的线性光耦隔离器件和hcnr200/201型号的线性光耦隔离器件。第一屏蔽线264指的是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线。
[0055]
具体而言，基于线性光耦隔离器262的一端连接受控设备230，线性光耦隔离器262的另一端通过第一屏蔽线264连接控制设备220。进而受控设备230可将模拟的电脉冲信号通过线性光耦隔离器262进行光耦隔离处理，并将处理后的信号通过第一屏蔽线264传输给控制设备220，使得控制设备220能够采集电脉冲信号，实现对电脉冲信号的实时监测，从而能够防止电脉冲信号对控制设备中的其他信号传输造成干扰，实现模拟信号传输的隔离效果，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性。
[0056]
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪，包括连接在上位机装置310与控制设备320之间的串行通信模块340，连接在控制设备320与受控设备330的输入端之间的光纤通信模块350，以及连接在控制设备320与受控设备330的输出端之间的光耦隔离通信模块360；其中，受控设备330包括探针转换模块332以及连接探针转换模块的探针组件334。
[0057]
其中，探针转换模块332可用来切换并选通相应的探针组件；探针组件334可包含至少2根探针，探针指的是用来输出电脉冲信号的放电针。
[0058]
具体而言，探针转换模块332通过光耦隔离通信模块360连接控制设备320，探针组件334连接探针转换模块332；控制设备320可通过光耦隔离通信模块360向探针转换模块332传输控制信号，进而探针转换模块332可根据接收到的控制信号，选通相应的探针组件334，进而可通过选通的探针组件334释放电脉冲信号，从而实现控制设备320与受控设备330的输出端之间的数据交互，进而在控制设备320和受控设备330之间实现电气隔离，增强了信号传输的准确性。
[0059]
在一个实施例中，如图3所示，还包括用于检测探针组件的rfid检测模块370；rfid(radio frequency identification，无线射频识别)检测模块370通过第一串行接口380连接控制设备320。
[0060]
其中，第一串行接口380可以是但不限于是rs232接口和rs485接口。rfid检测模块370可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的模块。例如，控制设备320可通过第一串行接口380向rfid检测模块370传输读取指令，进而rfid检测模块370可扫描探针组件的身份信息，并将读取到的身份信息传输给控制设备320，采用串行传输方式将控制设备320的读取指令传输给rfid检测模块370，实现控制设备320与rfid检测模块370之间稳定传输信号，同时节约了信号传输成本。
[0061]
在一个示例中，控制设备320还可通过第一串行接口380向rfid检测模块370传输写入指令，进而rfid检测模块370可根据写入指令，更改探针身份信息。
[0062]
在一个示例中，各个探针分别设置有cpu(central processing unit，中央处理器)卡，cpu卡可预先存储有对应各个探针的身份信息，其中，身份信息包括探针针道号信息，探针id信息，探针密文信息和探针使用状态；例如，可在探针的接口端设置cpu卡。rfid
检测模块与cpu卡可通过无线通通信方式进行通信，通过rfid检测模块扫描探针面板上的各个探针依次，读取对应探针的身份信息，并将读取到的身份信息传输给控制设备，进而控制设备可实时监测探针的使用状态。
[0063]
需要说明的是，cpu卡指的是卡内的集成电路中带有微处理器、存储单元以及芯片操作系统等的智能卡。
[0064]
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪，包括连接在上位机装置410与控制设备420之间的串行通信模块440，连接在控制设备420与受控设备430的输入端之间的光纤通信模块450，以及连接在控制设备420与受控设备430的输出端之间的光耦隔离通信模块460；还包括电源设备470；电源设备470的控制端通过第二串行接口480连接上位机装置410，输出端分别连接控制设备420、受控设备430。
[0065]
其中，电源设备470可以是高压供电电源设备，例如，电源设备470的最大供电电源可以是3000v。第二串行接口480可以是但不限于是rs232接口和rs485接口。
[0066]
具体地，基于电源设备470的控制端通过第二串行接口480连接上位机装置410，电源设备470的输出端分别连接控制设备420、受控设备430。上位机装置410可通过第二串行接口480向电源设备470发送电源控制指令；电源设备470可根据接收到的电源控制指令作出响应(如输出相应的电源信号)；采用串行传输方式将上位机装置410的电源控制指令传输给电源设备470，实现上位机装置410与电源设备470之间稳定传输信号，同时节约了信号传输成本。
[0067]
在一个示例中，电源设备470还可在作出响应后，通过第二串行接口480向上位机装置410反馈响应消息，进而上位机装置410可根据响应消息，判定电源设备的工作状态。
[0068]
在一个实施例中，如图4所示，还包括心电检测设备490；心电检测设备490通过第二屏蔽线连接控制设备420。
[0069]
其中，心电检测设备490可用来将检测检测对象的心电信号；心电检测设备490可以是心电仪。第二屏蔽线指的是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线。
[0070]
具体而言，心电检测设备490可将检测到的心电信号通过第二屏蔽线传输给控制设备420，进而控制设备420可实时监测检测对象的心电信号。通过第二屏蔽线连接在心电检测设备490与控制设备420之间，防止心电信号在心电检测设备490与控制设备420之间传输时受环境的干扰，从而增强了信号传输的可靠性及抗干扰性。
[0071]
在一个示例中，控制设备可将接收到的心电信号通过串行通信模块传输给上位机装置，进而通过上位机装置可实时显示检测对象的心电情况。
[0072]
在一个实施例中，如图5所示，还提供了一种用于高压电脉冲的肿瘤治疗仪控制方法，包括以下步骤：
[0073]
步骤s510，基于串行通信方式接收上位机装置传输的控制请求指令，并根据控制请求指令，生成控制信号。
[0074]
步骤s520，基于光纤通信方式将控制信号传输给受控设备；控制信号用于指示受控设备释放、并基于光耦隔离通信方式反馈电脉冲信号。
[0075]
具体而言，上位机装置将获取到的控制请求指令通过串行通信方式传输给控制设备；控制设备根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信方式传输给受控设备；受控设备根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信方式
反馈给控制设备，从而实现上位机装置、控制设备和受控设备之间的数据交互，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性，提高了信号传输的稳定性。
[0076]
例如，上位机装置将获取到的控制请求指令，通过串行通信模块传输给控制设备；控制设备根据接收到的控制请求指令，将生成的控制信号通过光纤通信模块传输给受控设备；受控设备根据控制信号释放电脉冲信号，并将电脉冲信号通过光耦隔离通信模块反馈给控制设备，从而实现上位机装置、控制设备和受控设备之间的数据交互，增强了信号传输的可靠性及抗干扰性，提高了信号传输的稳定性。
[0077]
应该理解的是，虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0078]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0079]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0080]
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。