一种震波球囊系统及其高压脉冲发生器的制作方法

本申请涉及一种震波球囊系统及其高压脉冲发生器。

背景技术：

1、血管内球囊震波碎石术(intravascular lithotripsy，ivl)设备是一种用于冠脉钙化病变治疗和外周血管钙化病变治疗的产品，其作用原理与体外超声碎石术相似，采用液电效应产生震波对钙化病变进行精准的碎裂。ivl设备可以概括为一种震波球囊系统，包括主机、手柄和球囊导管，其中，主机可以概括为高压脉冲发生器，其产生的高压脉冲在高压开关接通后，通过手柄传输给球囊导管，球囊导管中的电极发生电弧放电使球囊导管内的液体膨胀气化，产生震波。

2、震波球囊系统的手柄电缆由传输高压脉冲的芯线和传输手柄数据的芯线组成。在震波球囊系统工作过程中，传输高压脉冲的电缆芯线与手柄数据芯线之间的绝缘材料需要满足一定绝缘耐压要求，以避免高压脉冲对手柄数据传输产生影响、对手柄控制电路造成损坏。通常情况下，电缆芯线的耐压、电缆直径、耐弯折、成本等指标往往是相互矛盾的。例如为了提高电缆芯线的耐压要求，可能得采用更大直径的电缆，手柄连着粗大的电缆，显然用户体验会变差；为了提高电缆芯线的耐压要求，也可能需要采用耐压更高的绝缘材料，这种材料可能导致电缆的耐弯折性能降低，容易导致电缆断裂；提高电缆芯线的耐压要求，显然需要支付更高的电缆制造成本，电缆的制造成本也许会上升到整个系统物料成本一半以上。震波球囊系统工作过程中，手柄上存在持续的高电压，对电缆芯线、手柄壳体有很高的绝缘要求，压缩了手柄电缆、手柄壳体绝缘材料的选择空间。

3、目前已有的震波球囊系统，其高压开关位于高压电源的接地端，系统工作过程中，手柄上存在持续的高电压，对手柄电缆、手柄壳体有很高的绝缘要求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种震波球囊系统及其高压脉冲发生器。通过将震波球囊系统中高压脉冲发生器的高压开关设置在高压电源的高电平端，使得系统工作中，手柄上不存在持续的高电压，对手柄电缆芯线、手柄壳体没有高压绝缘要求，大幅度降低手柄电缆、手柄的制造成本，提高系统工作的可靠性和安全性。

2、根据本申请的第一个方面，提出一种高压脉冲发生器，包括高压电源、高压电容器、高压开关、隔离高压控制器、电极，高压电容器和高压电源相连构成回路，高压开关和电极串联构成第一支路，第一支路并联在高压电源两端，高压电源包括高电平端和接地端，高压开关位于高压电源的高电平端的一侧，隔离高压控制器与高压开关相连，其中：

3、高压电源用于输出高压对高压电容器进行充电；

4、隔离高压控制器用于输出控制信号控制高压开关接通；

5、高压开关用于在高压电容器充电完成后，根据隔离高压控制器输出的控制信号接通第一支路；

6、高压电容器用于接收高压电源的电压进行充电，并在高压开关接通第一支路时放电；

7、电极用于在第一支路接通后，接收高压电容器释放的电压，发生电弧放电。

8、根据一些实施例，隔离高压控制器包括电气隔离器和高压控制器，电气隔离器用于隔离控制信号以及高压开关接通后产生的高压，高压控制器用于输出控制信号。

9、根据一些实施例，电气隔离器具有高共模抑制比的特性。

10、根据一些实施例，电气隔离器包括隔离变压器。

11、根据本申请的第二个方面，提出一种震波球囊系统，包括手柄、球囊导管以及如本申请第一个方面所述的高压脉冲发生器，电极位于球囊导管内，其中：

12、手柄用于连接高压开关和球囊导管。

13、根据一些实施例，手柄包括手柄壳体和手柄电缆。

14、根据一些实施例，手柄电缆包括高压脉冲芯线和手柄数据芯线。

15、根据一些实施例，球囊导管包括造影剂液体，造影剂液体在电极发生电弧放电后发生气化膨胀，产生震波。

16、本申请将震波球囊系统中高压脉冲发生器的高压开关设置在高压电源的高电平端，系统工作中，手柄上不存在持续的高电压，对手柄电缆、手柄壳体没有高压绝缘要求，大幅度降低手柄电缆、手柄壳体的制造成本，提高系统工作的可靠性和安全性。

技术特征：

1.一种高压脉冲发生器，包括高压电源、高压电容器、高压开关、隔离高压控制器、电极，所述高压电容器和所述高压电源相连构成回路，所述高压开关和所述电极串联构成第一支路，所述第一支路并联在所述高压电源两端，所述高压电源包括高电平端和接地端，所述高压开关位于所述高压电源的所述高电平端的一侧，所述隔离高压控制器与所述高压开关相连，其中：

2.如权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，所述隔离高压控制器包括电气隔离器和高压控制器，所述电气隔离器用于隔离所述控制信号以及所述高压开关接通后产生的高压，所述高压控制器用于输出控制信号。

3.如权利要求2所述的高压脉冲发生器，其特征在于，所述电气隔离器具有高共模抑制比的特性。

4.如权利要求3所述的高压脉冲发生器，其特征在于，所述电气隔离器包括隔离变压器。

5.一种震波球囊系统，包括手柄、球囊导管以及如权利要求1-4任一者所述的高压脉冲发生器，所述电极位于所述球囊导管内，其中：

6.如权利要求5所述的震波球囊系统，其特征在于，所述手柄包括手柄壳体和手柄电缆。

7.如权利要求6所述的震波球囊系统，其特征在于，所述手柄电缆包括高压脉冲芯线和手柄数据芯线。

8.如权利要求5或6所述的震波球囊系统，其特征在于，所述球囊导管包括造影剂液体，所述造影剂液体在所述电极发生电弧放电后发生气化膨胀，产生震波。

技术总结
本申请涉及一种震波球囊系统及其高压脉冲发生器，震波球囊系统包括主机、手柄和球囊导管，主机包括高压脉冲发生器的高压脉冲产生部分，主机通过高压开关和手柄相连，球囊导管内包括电极，主机产生高压脉冲经过手柄到达球囊导管内的电极。本申请通过将高压开关设置于高压电源的高电平端的一侧，同时在控制高压开关接通的隔离高压控制器中设置电气隔离器，手柄上不存在持续的高电压，对手柄电缆、手柄壳体没有高压绝缘要求，大幅度降低手柄电缆、手柄的制造成本，提高系统工作的可靠性和安全性。

技术研发人员：杨谦谦,李通,张喜超
受保护的技术使用者：上海科亚方舟医疗科技有限公司
技术研发日：20230201
技术公布日：2024/1/13