[發明專利]電外科模擬系統

無效

• 申請號: 201310222421.4
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103417292A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 周宇;宋成利;歐孔武;李殿立;鄢盛杰;趙靈犀;嚴博文
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種電外科設備，特別涉及一種能夠模擬電外科手術設備的能量輸出，并且參數容易調節的實驗系統。

背景技術

隨著醫療器械的不斷發展，越來越多的傳統外科手術被微創手術所取代。在微創外科手術中，要經常對組織進行切割、凝結和閉合等，這就促進了電外科手術設備的飛速發展。

目前我國市面上銷售和醫院使用的電外科設備幾乎都是從國外進口的，雖然國內也有自己的產品，但其關鍵元器件還是依賴進口，而且無論是電子線路設計還是制作工藝都與國外的產品有很大差距。因此國內的醫院或者研究機構在做這方面實驗的時候只能購買國外的產品，其價格不僅昂貴，而且輸出參數固定，即使設有幾個檔位，也僅能夠對電壓、功率做有限的選擇，無法滿足實驗的需求。

發明內容

本發明針對上述問題，設計了一種輸出參數可以調節電外科模擬系統。其輸出模式有恒定電壓和恒定功率兩種，在不同的模式下，對信號頻率、占空比、電壓值或者功率值分別進行調節；在分別調節過程中找到參數的權重順序，以該順序為基礎，進行參數的組合調節，針對不同的實驗找到最優的參數組合模式。

本發明為了實現上述目的，可以實行以下方案：

本發明提供了一種電外科模擬系統，可模擬多種電外科手術設備的能量輸出，并方便地調節輸出信號的頻率、占空比、電壓和功率參數，實現恒壓模式或恒功率模式的輸出，恒壓模式是指電外科模擬系統輸出波形的電壓峰-峰值恒定，恒功率模式是指電外科模擬系統輸出的功率值恒定，其特征在于，具有：信號發生器；信號調理電路，包括：增益放大器，模擬開關和復數個跟隨器；功率放大器；阻抗檢測電路；主控制單元，包括按鍵；其中，信號發生器產生的高頻正弦波信號，輸入增益放大器，經增益放大器調節正弦波信號的電壓放大的倍數后輸出高頻小信號，高頻小信號經由功率放大器進行放大輸出，然后通過器械將功率放大器輸出的射頻能量作用在生物組織上，阻抗檢測電路檢測功率放大器輸出射頻能量中的電壓及電流的數值，通過輸出射頻能量中的電壓及電流變化由主控制單元計算出生物組織的阻抗變化值，并由主控制單元調節增益放大器的放大倍數實現輸出恒定功率的射頻能量和輸出恒定電壓峰-峰值的射頻能量，主控制單元產生一個脈寬調制信號來控制模擬開關的打開與關斷，實現高頻小信號的占空比的調節。

本發明涉及的電外科模擬系統，信號調理電路的輸入端與增益放大器之間連接第一跟隨器，增益放大器與模擬開關之間連接第二跟隨器，模擬開關與信號調理電路的輸出端之間連接第三跟隨器。

發明效果

本發明所涉及的電外科模擬系統，在功能上完全可以模擬高頻電刀、血管閉合系統等常見電外科設備，并在此基礎上，突破了現有電外科設備輸出能量參數固定的限制，可針對不同生物組織進行切割、閉合等實驗，對研究射頻能量對組織的熱效應有指導作用。

附圖說明

圖1是本發明所涉及的電外科模擬系統結構示意框圖。

圖2是信號調理電路的原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明涉及的一種電外科模擬系統的優選實施例做詳細闡述，但本發明并不僅限于該實施例。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細闡述了具體細節。

圖1為本發明所涉及的電外科模擬系統結構示意框圖。

如圖1所示，電外科模擬系統100由信號發生器101，信號調理電路102，功率放大器103，阻抗檢測電路104，主控制單元105以及電外科器械106。信號調理電路102優選使用了AD603型增益放大器201，ADG1436型模擬開關和AD8671型跟隨器203，主控制單元105優選使用了XMega128A1芯片501，XMega128A1芯片501可產生一個PWM信號，還包括復位按鍵與四組調節按鍵，用于設置電外科模擬系統100的輸出信號的功率和電壓的大小。電外科模擬系統100的輸出信號的頻率可以通過調節信號發生器101來設置輸出信號的頻率大小。

電外科模擬系統100的設置信號發生器101的輸出，波形為正弦波，頻率范圍一般在200kHz—600kHz之間，峰值在20mv—60mv之間。

將信號發生器1發生的高頻正弦波信號通過一根50歐姆的BNC線連接到信號調理電路102的輸入端，高頻正弦波信號經信號調理電路102的AD603型增益放大器201的運算放大，輸出高頻小信號，在信號調理電路102的輸出端同樣用50歐姆的BNC線連接到功率放大器103的輸入端，高頻小信號經功率放大器103進行電壓放大。