蒸汽发生方法、蒸汽发生器和蒸汽消融设备与流程

本发明涉及外科医疗器械及其控制领域，尤其涉及一种蒸汽发生方法、蒸汽发生器和蒸汽消融设备。

背景技术：

1、良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，bph)是中老年男性的常见病，其患病率随着年龄而增长。由于腺体的增大会挤压中间的尿道，从而导致对尿流的阻力。能量消融医疗器械常在手术中用于去除病灶或者额外的增生组织。常用的能量种类包括微波、射频、激光和电切，热蒸汽作为一种较新的能源，目前在医疗领域开始逐步推广使用。

2、现有的蒸汽消融设备在工作时，将水通入到设备内，然后通过感应加热或射频双极加热的方式将水加热形成蒸汽。但是感应加热和射频双极加热这两种加热方式，由于受自身原理限制，均存在着治疗过程中温度及压力不稳定难以控制的现象，影响治疗效果。因此，亟需一种蒸汽发生方法、蒸汽发生器和蒸汽消融设备以改善上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蒸汽发生方法、蒸汽发生器和蒸汽消融设备，该方法用于确保提供的蒸汽温度和压力均适宜手术环境。

2、第一方面，本发明提供一种蒸汽发生方法，应用于控制蒸汽发生器，包括：s1，控制向加热单元提供的输入功率为待机功率，以使所述加热单元接触的无菌水处于待机温度；s2，控制向加热单元提供的输入功率为初始工作功率，以使所述加热单元接触的无菌水相变为气态；s3，在每个采样周期内，获取呈气态的无菌水温度，记为蒸汽温度值；s4，根据所述蒸汽温度值和预设的无菌水参数和容器参数计算蒸汽压力值；s5，获取温度阈值范围和压力阈值范围，判断所述蒸汽温度值是否处于所述温度阈值范围内，判断所述蒸汽压力值是否处于所述压力阈值范围内；s6，当所述蒸汽温度值高于所述温度阈值范围的上限，且所述蒸汽压力值高于所述压力阈值范围的上限时，降低所述输入功率；当所述蒸汽温度值低于所述温度阈值范围的下限，且所述蒸汽压力值低于所述压力阈值范围的下限时，提升所述输入功率。

3、可选的，还包括s7，执行s3-s6持续n个采样周期后，跳转至执行s1-s2，持续m个采样周期；所述n个采样周期与所述m个采样周期构成一次消融周期；n和m均为正整数。

4、可选的，所述待机功率低于所述初始工作功率；所述温度阈值范围的下限高于所述无菌水的沸点；所述压力阈值范围的下限高于大气压。

5、可选的，还包括：每次执行s3-s6时，控制向所述加热单元提供的总能量值处于能量阈值范围内。

6、可选的，还包括：t1时段之前，执行s1,常温无菌水第一次补入所述加热单元，加热单元的输入功率为待机功率，将无菌水由常温加热至待机温度。在t1时段内，第一次执行s2，所述加热单元的输入功率为初始工作功率，将无菌水加热为气态。t2时段内，第一次执行s3-s6。t3时段内，常温无菌水第二次补入所述加热单元。t4时段内，第二次执行s2。t5时段内，第二次执行s3-s6。t6时段内，常温无菌水第三次补入所述加热单元。

7、第二方面，本发明提供一种蒸汽发生器，用于第一方面中任一项所述的方法，包括：加热单元，用于加热无菌水；采样单元，用于在每个采样周期内，获取呈气态的无菌水温度，记为蒸汽温度值；控制单元，用于控制向加热单元提供的输入功率为待机功率，以使所述加热单元接触的无菌水处于待机温度；控制向加热单元提供的输入功率为初始工作功率，以使所述加热单元接触的无菌水相变为气态；根据所述蒸汽温度值和预设的无菌水参数和容器参数计算蒸汽压力值；获取温度阈值范围和压力阈值范围，判断所述蒸汽温度值是否处于所述温度阈值范围内，判断所述蒸汽压力值是否处于所述压力阈值范围内；当所述蒸汽温度值高于所述温度阈值范围的上限，且所述蒸汽压力值高于所述压力阈值范围的上限时，降低所述输入功率；当所述蒸汽温度值低于所述温度阈值范围的下限，且所述蒸汽压力值低于所述压力阈值范围的下限时，提升所述输入功率。

8、可选的，所述加热单元包括加热腔、金属进液管和金属加热丝；所述金属加热丝的外表面设置有绝缘层；所述金属进液管的进液管口位于所述加热腔外；所述金属进液管的出液管口位于所述加热腔内的第一端；所述加热腔的第二端设有加热腔的出液口。

9、可选的，所述金属进液管呈螺旋状设置；所述金属加热丝采用无感绕法绕设在所述加热腔内的金属进液管。

10、可选的，所述采样单元包括第一温度传感器；所述第一温度传感器安装在所述金属进液管的蒸汽输出端，用于获取位于所述蒸汽输出端的无菌水温度。

11、可选的，所述采样单元还包括和第二温度传感器；所述第二温度传感器安装在所述金属加热丝的绝缘层外部，用于获取所述金属加热丝的加热温度；所述第二温度传感器和部分所述金属加热丝被胶水封装在密封管内；所述密封管位于所述加热腔内。

12、可选的，所述金属加热丝的绝缘层设置为三层聚酰亚胺涂层。

13、第三方面，本发明提供一种蒸汽消融设备，用于第一方面中任一项所述的方法，包括蒸汽发生器、用于伸入对象体内自然通道的刚性传递轴、用于扎入对象身体组织的蒸汽输送针、输液器和高分子材料进液管；所述输液器连通所述高分子材料进液管；所述高分子材料进液管连通所述蒸汽发生器的加热单元；所述加热单元用于连通所述刚性传递轴和所述蒸汽输送针中的至少一者。

14、可选的，所述输液器包括刚性活塞和输液壳体；所述刚性活塞被配置为沿所述输液壳体向所述高分子材料进液管单向推送无菌水；所述高分子材料进液管的容积为固定容积值。

15、本发明的有益效果为：本发明通过检测蒸汽发生器内的无菌水的温度计算对应的压力，调整向加热单元提供的输入功率，确保提供的蒸汽温度和压力均适宜手术环境，避免蒸汽温度或压力过低导致手术效率低下，同时也能够避免蒸汽温度或压力过高导致的损伤。

技术特征：

1.一种蒸汽发生方法，应用于控制蒸汽发生器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括s7，执行s3-s6持续n个采样周期后，跳转至执行s1-s2，持续m个采样周期；所述n个采样周期与所述m个采样周期构成一次消融周期；n和m均为正整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：每次执行s3-s6时，控制向所述加热单元提供的总能量值处于能量阈值范围内。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：t1时段之前，执行s1,常温无菌水第一次补入所述加热单元，加热单元的输入功率为待机功率，将无菌水由常温加热至待机温度。在t1时段内，第一次执行s2，所述加热单元的输入功率为初始工作功率，将无菌水加热为气态。t2时段内，第一次执行s3-s6。t3时段内，常温无菌水第二次补入所述加热单元。t4时段内，第二次执行s2。t5时段内，第二次执行s3-s6。t6时段内，常温无菌水第三次补入所述加热单元。

5.一种蒸汽发生器，用于权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述加热单元包括加热腔、金属进液管和金属加热丝；

7.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述金属进液管呈螺旋状设置；所述金属加热丝采用无感绕法绕设在所述加热腔内的金属进液管。

8.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述采样单元包括第一温度传感器；所述第一温度传感器安装在所述金属进液管的蒸汽输出端，用于获取位于所述蒸汽输出端的无菌水温度。

9.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述采样单元还包括和第二温度传感器；所述第二温度传感器安装在所述金属加热丝的绝缘层外部，用于获取所述金属加热丝的加热温度；

10.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述金属加热丝的绝缘层设置为三层聚酰亚胺涂层。

11.一种蒸汽消融设备，用于所述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，包括蒸汽发生器、用于伸入对象体内自然通道的刚性传递轴、用于扎入对象身体组织的蒸汽输送针、输液器和高分子材料进液管；

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述输液器包括刚性活塞和输液壳体；所述刚性活塞被配置为沿所述输液壳体向所述高分子材料进液管单向推送无菌水；

技术总结
本发明涉及外科医疗器械及其控制领域，提供一种蒸汽发生方法、蒸汽发生器和蒸汽消融设备，该方法通过对蒸汽发生器的加热单元智能调控输入功率，分为三个阶段：首先，维持待机功率使得无菌水保持在适宜的待机温度；其次，调整为初始工作功率将无菌水加热转变为蒸汽；然后，在连续监测周期内，实时获取蒸汽温度并结合预设参数计算蒸汽压力。依据预设的温度阈值范围和压力阈值范围，系统自动判断当前蒸汽状态。当蒸汽温度或压力超出上限，则减小输入功率；反之，如低于下限则增加输入功率，从而精准控制蒸汽的温度与压力始终处于适宜的手术室消毒环境要求范围内。

技术研发人员：张启文,沈军,施晋旻,王振
受保护的技术使用者：上海骊霄医疗技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30