SHVP-3000/CVDC 心血管去钙化脉冲电源

技术白皮书

版本：V1.0 发布单位：世纪新天（苏州）大数据科技有限公司 日期：2026年09月

摘要

SHVP-3000/CVDC是世纪新天SHVP系列血管内冲击波心血管去钙化专用纳秒脉冲电源，面向冠脉血管钙化病变的基础研究、样机开发与动物实验。设备输出最高+3kV可编程纳秒高压脉冲，通过导管内电极放电产生微冲击波，击碎血管内钙化斑块，松解重度钙化病灶，辅助后续支架植入。整机采用全固态高速开关架构，脉冲幅值、脉宽、脉冲串数量、重复频率独立可调，最高可达1MHz脉冲重频；脉冲上升/下降沿小于100ns，脉冲抖动低，波形一致性优异。内置医疗级多重安全联锁、故障快速切断与隔离保护，支持光纤/BNC双模式外触发，适配血管内冲击波导管系统、离体血管台架、动物活体实验平台，满足介入医疗器械研发与科研实验需求。

关键词：心血管去钙化；血管内冲击波；纳秒脉冲电源；SHVP-3000/CVDC；冠脉钙化；脉冲串可编程

目录

1. 概述
2. 应用场景与行业痛点
3. SHVP-3000/CVDC产品介绍
4. 核心技术架构
5. 详细技术规格参数
6. 典型系统搭建方案
7. 典型波形特征与实验案例
8. 控制、接口与上位机软件
9. 安全规范与使用注意事项
10. 应用领域
11. 产品选型与定制扩展服务
12. 总结 附录A：术语与缩略词 附录B：企业信息

1. 概述

SHVP-3000/CVDC为机架式一体化心血管去钙化纳秒脉冲发生器，属于世纪新天SHVP特种脉冲产品系列，专为血管内冲击波钙化松解技术研发。设备通过高压纳秒脉冲激励导管内放电单元，在血管局部产生可控的力学冲击波，破碎钙化结节，不损伤血管壁弹性组织。

设备峰值输出电压0+3kV连续可调；脉冲宽度100ns1μs可调，支持脉冲串序列输出，单串脉冲数量1~10个可编程；重复频率覆盖单次触发至1MHz。上升/下降沿＜100ns，脉冲触发抖动小。支持本地触控面板操作、上位机远程程控、外部触发同步；自带脉冲同步输出信号，可同步示波器、高速相机、生理信号采集仪。整机集成多级安全保护，电气隔离设计，降低生物实验漏电风险，220V市电供电，机架式结构便于集成至医疗实验平台。

说明：本设备为科研实验样机电源，不可直接用于人体临床治疗，仅用于离体、动物实验与医疗器械前期研发。

2. 应用场景与行业痛点

2.1 典型应用场景

冠脉血管钙化冲击波机理研究、离体血管钙化斑块破碎实验、动物活体血管内去钙化预实验、血管内冲击波导管性能测试、脉冲参数量效关系研究、介入器械台架性能验证。

2.2 当前行业痛点

1. 商用进口冲击波脉冲电源价格高昂，交付周期长，参数封闭，无法自由扫描电压、脉宽、脉冲串开展机理研究；
2. 普通脉冲源波形抖动大，脉冲一致性差，冲击波能量不稳定，实验结果难以复现；
3. 缺少脉冲串可编程功能，无法模拟临床治疗的分组脉冲输出模式；
4. 医疗生物实验场景安全保护不足，缺少故障快速切断、漏电监测、安全门联锁；
5. 通讯接口封闭，难以接入自动化实验系统，无法批量自动扫描参数，获取量效曲线。

3. SHVP-3000/CVDC产品介绍

SHVP-3000/CVDC国产科研级血管内冲击波去钙化纳秒脉冲电源，面向心血管介入器械研发。 ✅ 核心特点

• 正极性0~+3kV连续可调纳秒脉冲输出；
• 脉冲串可编程：单序列脉冲数量1~10个可设置，分组输出模拟临床工作模式；
• 脉冲宽度100ns1μs可调，重复频率单次1MHz；
• 上升/下降沿＜100ns，脉冲抖动低，输出能量一致性高；
• 全固态高速开关拓扑，无火花隙，长时间连续实验稳定性好；
• 内置多重安全保护：过压、过流、短路、漏电监测、过热、外部安全门联锁；
• 支持BNC/光纤外部触发，同步标记输出，适配多设备时序联动；
• 本地触控屏操作 + 远程上位机程控双模式，可自动扫描实验参数；
• 标准机架式机箱，便于集成至医疗实验平台。

4. 核心技术架构

1. 高速全固态脉冲发生拓扑 基于第三代半导体高速开关阵列，无气体火花间隙，触发抖动低，支持高频脉冲串输出；脉冲幅值闭环稳压，连续实验条件下能量波动小。
2. 脉冲序列时序可编程单元 独立时序控制器，支持配置每组脉冲串内脉冲个数、串内频率、串间间隔，实现分组脉冲输出，精准复现冲击波治疗的能量投递模式。
3. 医疗级隔离与安全监测单元 高低压回路电气隔离，内置漏电实时监测，一旦检测异常，微秒级切断高压输出；支持外接安全门、脚踏联锁信号，构建生物实验安全防护体系。
4. 波形整形与阻抗匹配网络 内置可调匹配网络，适配导管类容性负载，抑制脉冲反射与振荡，保证作用于导管放电端的脉冲波形稳定。
5. 高精度时序同步单元 支持外部触发输入；同步BNC信号标记每个脉冲输出时刻，实现与示波器、高速相机、心电采集系统时序对齐。

5. 详细技术规格参数

备注：指标为标准阻性负载下典型测试结果；导管、离体血管等生物负载会改变实际脉冲波形与有效重复频率。本产品仅科研实验使用，非临床医疗设备。

6. 典型系统搭建方案

6.1 整套实验系统组成

1. SHVP-3000/CVDC 心血管去钙化脉冲电源主机
2. 血管内冲击波导管（实验样机）
3. 离体血管样本/动物血管模型
4. 高压差分探头
5. 高带宽示波器
6. 罗氏电流线圈
7. 可选配套：高速相机、心电采集模块、脚踏开关、安全舱门联锁模块、恒温循环系统

6.2 连接原理简述

SHVP-3000/CVDC输出可编程纳秒脉冲串接入冲击波导管，导管内部电极在血管内产生放电，形成微冲击波作用于钙化斑块；高压探头、电流线圈采集脉冲电压与电流波形；同步信号接入示波器与高速相机，记录放电波形与钙化破碎动态过程。设备支持脚踏触发与安全门联锁，保障离体与动物实验操作安全，可批量开展不同脉冲参数下的钙化破碎对比实验。

7. 典型波形特征与实验案例

1. 典型波形特征 纳秒快速边沿，脉冲平顶稳定，振荡低；支持单脉冲或1~10个脉冲组成的脉冲串输出，串内频率最高1MHz，脉冲之间时序稳定，单次脉冲能量一致性高。
2. 典型实验场景

• 离体血管钙化斑块冲击波破碎机理研究；
• 冲击波导管样机放电性能、寿命测试；
• 脉冲参数（电压、脉宽、脉冲数量）量效关系扫描实验；
• 动物体内血管钙化松解预实验；
• 不同导管结构下冲击波能量传递特性对比研究。

8. 控制、接口与上位机软件

1. 本地操作：设备触控LCD屏幕，设置输出电压、脉宽、脉冲串数量、重复频率，支持手动单次触发/连续触发，实时查看运行状态、告警信息。
2. 远程上位机控制：RS485通讯接口，配套Windows上位机软件；全部脉冲参数可编程，支持自动扫描实验，自动记录、导出脉冲参数日志，实现自动化批量实验。
3. 信号接口：BNC外部触发输入；光纤触发输入；BNC脉冲同步输出。
4. 安全联锁接口：外部安全门信号、脚踏开关信号接入，舱门打开/脚踏释放时自动闭锁高压输出。

9. 安全规范与使用注意事项

⚠️ 设备最高输出3kV高压，用于生物医学科研实验，严格遵守高压与动物实验安全规范。严禁直接接入人体进行临床治疗。

1. 设备放置于绝缘实验台，可靠保护接地；实验区域设置高压警示标识；
2. 修改接线、更换导管、更换血管样本前，必须关闭高压输出，等待充分放电确认无残压后操作；
3. 高压输出线缆、导管接头保持绝缘完好，避免破损，保持实验环境干燥；
4. 实验系统必须接入安全门联锁，实验舱未关闭时禁止高压输出；
5. 设备出现短路、漏电、过热告警，立刻切断市电电源；
6. 操作人员必须经过高压安全与生物实验培训，按规范开展实验。

10. 应用领域

• 高校、医工研究院所：血管内冲击波机理、心血管钙化生物医学基础研究；
• 介入医疗器械研发企业：冠脉冲击波导管样机开发、台架测试、动物预实验；
• 生物脉冲功率实验室：脉冲与钙化组织相互作用量效关系研究；
• 第三方检测平台：冲击波介入器械性能评估实验。

11. 产品选型与定制扩展服务

1. 标准型号 SHVP-3000/CVDC：0+3kV，脉冲宽度100ns1μs，脉冲串1~10个，最高1MHz重频；
2. 非标定制：可定制双极性输出、更高电压等级、自定义脉冲串时序、多通道同步脉冲输出、专用生物负载匹配网络；可定制自动实验脚本。
3. 配套服务：出厂全性能波形测试、现场安装调试、脉冲实验技术培训、质保维护；协助客户完成整套冲击波实验系统方案设计。

12. 总结

SHVP-3000/CVDC心血管去钙化脉冲电源，基于世纪新天自研全固态高速纳秒脉冲技术，专门面向血管内冲击波钙化松解科研开发。电源支持可编程脉冲串输出，纳秒级快速边沿，脉冲能量稳定，配备完善的生物实验安全联锁保护，支持本地操作与上位机自动化参数扫描。

该国产化科研脉冲源解决进口设备参数封闭、价格昂贵的痛点，为冠脉钙化冲击波介入器械研发、离体与动物实验提供灵活可控的高压纳秒脉冲能量平台，助力国内心血管介入医疗器械基础研究与样机开发。

附录A：术语与缩略词

CVDC：Cardiovascular De-Calcification，心血管去钙化 ns：纳秒，时间单位 kV：千伏，电压单位 Duty：占空比 BNC：同轴信号接口

附录B：企业信息

世纪新天（苏州）大数据科技有限公司 自主品牌：世纪新天 主营：SHVP系列纳秒高压脉冲电源、特种科研脉冲源 应用方向：等离子体激励、半导体可靠性测试、生物医学脉冲实验、强电磁效应科研装备。