本技术涉及医疗器械智慧医疗领域，尤其涉及一种纳秒级高压脉冲能量发射自检系统和方法。
背景技术：
1、传统的肿瘤治疗方法如手术、放疗和化疗虽然在一定程度上有效，但往往伴随着较大的副作用和恢复时间，在这样的背景下，陡脉冲消融技术应运而生，它结合了现代电子技术和医学影像技术，通过产生脉宽很短、电压很高、脉冲上升速度很快的陡脉冲输出，作用于肿瘤细胞，实现精准消融。 当前国内外已上市的陡脉冲治疗仪（如angiodynamic的nanoknife tm system）采用微秒脉冲进行肿瘤消融。
2、微秒脉冲技术的原理是微秒脉冲电场作用于生物细胞时，细胞膜出现永久性的孔道，细胞内外物质交换程度加大，细胞内外环境失衡，致使细胞死亡。通常被用于肿瘤消融、房颤消融等场景。
3、但是，通过微秒脉冲技术进行治疗时会造成肌肉抽搐等副作用，并且会产生一定的热量积累，这会对治疗的目标组织造成一定的影响。因此需要对治疗时产生的能量实现精确把控，以避免能量不足时无法达到治疗效果，能量过多时造成治疗损伤。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供一种纳秒级高压脉冲能量发射自检系统和方法，通过有效的对比微秒脉冲治疗时的能量输出，确保能够输出更精确的能量来治疗病变部位，解决因为输出能量不足没有达到治疗效果或者输出能量过多而对其他人体组织产生影响的问题。
2、本技术第一方面提供一种纳秒级高压脉冲能量发射自检系统，所述系统包括阻抗值确定模块，纳秒脉冲能量生成模块，脉冲电流检测模块，模拟负载模块以及中央控制模块；
3、所述阻抗值确定模块用于在是所述纳秒脉冲能量生成模块向所述模拟负载模块发射纳秒脉冲之前，通过负载阻抗测试电路确定待治疗区域的阻抗值r；
4、所述纳秒脉冲能量生成模块用于在接收到脉冲生成指令后，通过所述脉冲生成指令中携带的脉冲参数生成纳秒脉冲，并通过纳秒脉冲发射电路将所述纳秒脉冲发射到所述模拟负载模块；
5、所述脉冲电流检测模块在所述纳秒脉冲能量生成模块生成纳秒脉冲后，通过负载电流测试电路检测所述纳秒脉冲的电流波形数据，以确定电流i和时间t；
6、所述模拟负载模块用于接收所述纳秒脉冲，并根据所述阻抗值r、电流i和时间t确定所述纳秒脉冲生成的目标能量；
7、所述中央控制模块用于在所述脉冲电流检测模块检测完成之后，指示所述阻抗值确定模块进行阻抗测试；
8、向所述纳秒脉冲能量生成模块发送所述脉冲生成指令，指示所述纳秒脉冲能量生成模块发射纳秒脉冲；
9、控制所述脉冲电流检测模块测量输出到所述模拟负载模块的所述纳秒脉冲的电流波形数据。
10、可选的，所述负载阻抗测试电路包括信号源模块，压控恒流源设计模块以及数据处理模块；
11、所述信号源模块用于产生固定电压和频率的正弦波信号并发送给所述压控恒流源设计模块；
12、所述压控恒流源设计模块包含ad844芯片和若干个运算放大器，所述运算放大器用于使得所述ad844芯片的引脚uout的输出电压残余直流分量为零；所述ad844芯片通过引脚iout将所述正弦波信号发送给所述模拟负载模块；
13、所述数据处理模块用于接收所述模拟负载模块发送的正弦电压信号后，将所述正弦电压信号转换为第一数字信号并发送给所述中央控制模块。
14、可选的，所述产生固定电压和频率的正弦波信号包括：
15、通过rc桥式振荡电路组成所述信号源模块，所述rc桥式振荡电路包含c1/r1、c2/r4组成的选频网络和运算放大器u1的放大电路；
16、通过所述选频网络产生固定频率的正弦波后，经由所述运算放大器u1对所述正弦波进行处理，以获得所述固定电压和频率的正弦波信号。
17、可选的，所述纳秒脉冲发射电路包括hv电源，限流模块，储能模块，快速开关以及触发电路；
18、所述hv电源用于产生直流高压；
19、所述限流模块用于对所述直流高压生成的电流进行限制；
20、所述储能模块用于对所述直流高压生成的能量进行储存，并根据所述能量调制纳秒脉冲；
21、所述触发电路用于在接收到开关控制指令时，根据所述开关控制指令控制所述快速开关进行切换；
22、所述快速开关用于控制存储模块中的纳秒脉冲进行快速释放。
23、可选的，所述通过负载电流测试电路检测所述纳秒脉冲的电流波形数据包括：
24、通过电流传感器将所述纳秒脉冲的电流波形数据转换为电压信号，通过运算放大器对所述电压信号进行差分放大处理，并将处理后的电压信号转换为第二数字信号传输至所述中央控制模块。
25、本技术第二方面提供一种纳秒级高压脉冲能量发射自检方法，应用于自检系统的控制中心，所述方法包括：
26、当确定开始自检时，先通过负载阻抗测试电路对模拟负载目标进行阻抗测试，确定所述模拟负载目标的阻抗值r；
27、在接收到脉冲生成指令后，通过所述脉冲生成指令中携带的脉冲参数生成纳秒脉冲，并将所述纳秒脉冲发射给所述模拟负载目标；
28、通过负载电流测试电路对所述纳秒脉冲产生的电流波形数据进行检测，确定所述纳秒脉冲的电流i和时间t，并根据所述电流i、时间t和阻抗值r确定所述纳秒脉冲产生的能量。
29、可选的，所述通过负载阻抗测试电路对模拟负载目标进行阻抗测试包括：
30、通过信号源产生固定电压和频率的正弦波信号，再通过ad844芯片将所述正弦波信号发送给所述模拟负载目标；
31、在所述模拟负载目标根据所述正弦波信号返回正弦电压信号后，将所述正弦电压信号转换为第一数字信号，再通过所述第一数字信号确定所述模拟负载目标的阻抗值。
32、可选的，所述通过所述脉冲生成指令中携带的脉冲参数生成纳秒脉冲，并将所述纳秒脉冲发射给所述模拟负载目标包括：
33、通过hv电源产生直流高压，将所述直流高压生成的能量进行储存并根据所述能量以及所述脉冲参数调制纳秒脉冲；
34、当快速开关开启时，将所述纳秒脉冲发射给所述模拟负载目标。
35、可选的，所述通过负载电流测试电路对所述纳秒脉冲产生的电流波形数据进行检测包括：
36、通过电流传感器将所述纳秒脉冲的电流波形数据转换为电压信号，通过运算放大器对所述电压信号进行差分放大处理，并将处理后的电压信号转换为第二数字信号传输至所述控制中心，使所述控制中心根据所述第二数字信号确定所述纳秒脉冲的电流i和时间t。
37、可选的，所述根据所述阻抗值r、电流i和时间t确定所述纳秒脉冲生成的目标能量包括：
38、通过计算公式确定目标能量，其中q为所述纳秒脉冲生成的目标能量。
39、在本技术提供的实施例中，自检系统通过纳秒脉冲发射电路生成纳秒脉冲，并将该纳秒脉冲发射到模拟负载模块。再通过负载阻抗测试电路确定模拟负载模块的阻抗值r，通过负载电流测试电路检测该纳秒脉冲的电流波形数据，从而确定该纳秒脉冲的电流i和时间t，最终通过阻抗值r、电流i和时间t确定该纳秒脉冲生成的目标能量，从而实现能量的精确检测。使得后续通过电脉冲消融治疗时，对于生成的消融能量能够实现纳秒级的精确把控。这解决了进行电脉冲消融治疗时，因为输出能量不足没有达到治疗效果或者输出能量过多而对其他人体组织产生影响的问题。
1.一种纳秒级高压脉冲能量发射自检系统，其特征在于，所述系统包括阻抗值确定模块，纳秒脉冲能量生成模块，脉冲电流检测模块，模拟负载模块以及中央控制模块；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负载阻抗测试电路包括信号源模块，压控恒流源设计模块以及数据处理模块；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述产生固定电压和频率的正弦波信号包括：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述纳秒脉冲发射电路包括hv电源，限流模块，储能模块，快速开关以及触发电路；
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通过负载电流测试电路检测所述纳秒脉冲的电流波形数据包括：
6.一种纳秒级高压脉冲能量发射自检方法，其特征在于，应用于自检系统的控制中心，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过负载阻抗测试电路对模拟负载目标进行阻抗测试包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述脉冲生成指令中携带的脉冲参数生成纳秒脉冲，并将所述纳秒脉冲发射给所述模拟负载目标包括：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过负载电流测试电路对所述纳秒脉冲产生的电流波形数据进行检测包括：
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述阻抗值r、电流i和时间t确定所述纳秒脉冲生成的目标能量包括：
