[實用新型]一種電刀功率源動態輸出與控制系統

有效

• 申請號: 201820968979.5
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN209203499U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 王行環;王懷雄;趙亞楠
• 申請（專利權）人: 武漢大學;武漢唐濟科技有限公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 徐紹新

本實用新型公開了一種電刀功率源動態輸出與控制系統，它由主控系統、功率控制與反饋系統、電極識別與前置控制系統、靶向組織動態識別與反饋系統四個分系統組成。本實用新型通過四個分系統和三個工作電路的分工合作，協調配合，最終實現了各種電刀的兼容，減少了資源浪費，同時還提高了電刀功率輸出的精準度與穩定性，克服了固定功率輸出模式的缺點，降低了靶向組織的熱損傷風險和術者的手術難度，提高了手術成功率，縮短了手術時間，具有極大的臨床推廣應用價值。

技術領域

本實用新型涉及一種電刀功率源動態輸出與控制系統，屬于醫療器械技術領域。

背景技術

電刀系統工作目標是切割、凝血準確、快速，組織熱損傷小。工作效果與電刀輸出頻率、波形、功率，與靶向組織的構成、大小、介質性質、血液濃度、阻抗大小，與電刀刀頭的大小、形狀、作用面積、作用方式以及術者的操作速度、方法、技巧等有關，即工作效果與功率源、靶向組織、電刀頭以及術者密切相關。先進的電刀系統應該在四者之間產生更加密切聯系，動態協同作用才能發揮最佳的手術效果。

隨著高性能的芯片與計算機技術應用，電刀的使用范圍越來越廣，除常規切割、凝血外，在組織汽化、消融，生理鹽水介質的電切、電凝，大血管封閉等都有較快發展。目前，電刀系統以獨立功能模式的電刀居多，多功能集成的能量平臺正在快速發展，但輸出模式不多，主要受到功率輸出方法與控制的局限性影響。

現有電刀功率源功率輸出一般采用在同一輸出模式下固定功率輸出，功率不隨負載變化而變化，也不隨靶向組織形態、性質變化而變化。當負載變化時，為不影響工作效果，采用快速功率補償技術使其穩定，該模式功率值是由手術醫生根據經驗設定的，選擇的功率往往比實際需達到預期手術效果的功率要大，該功率也稱極限功率，該技術方案最大的優點是極限功率輸出可以保證手術效果，但缺點是恒定的極限電流容易使部分低阻抗組織產生過渡熱損傷。

同一靶向組織構成差異較大，由一種或多種組織組成，無絕對的單一組織，由血管、肌層、網膜、脂肪等組成，其阻抗差異較大(國際公認的人體無感阻抗為10Ω--2000Ω，其中10Ω-50Ω是人體血液的阻抗，100Ω--500Ω是人體的肌肉組抗，500Ω--900Ω是人體的脂肪、肌肉、和網膜等組抗，1000Ω是典型的前列腺組抗，1000Ω--2000Ω基本上是帶有毛細血管的脂肪阻抗)，作用于不同靶向區域的功率需求也有較大差異；其次，切割與凝血過程組織形態變化也較大，如切割時的滲血、凝血時的創面結痂等，此時阻抗發生較大變化，功率要求也有所不同；再次，電刀刀頭的不同，對能量的需求也發生明顯變化。因此，必須依照靶向組織的結構、形態與環境的動態變化、電刀刀頭的變化信息對功率輸出進行相應的動態調整。

現有的阻抗測定與反饋技術，一般采用測定阻抗的大幅變化時進行功率的開關處理，如電凝效果完成時阻抗快速上升而切斷功率源，但一般情況下功率源并未因阻抗變化對切割與凝血過程靶向組織功率要求作動態調整，依然采用恒定極限功率輸出的方式，過大的電流密度可能引起切口及周圍組織的灼傷。

現有電極識別與反饋技術，是功率源根據手術電極反饋信息進行前置輸出控制的主要方法之一。電極插入高頻功率源后，主機系統只能被動識別有預先設置標志(如電容、電阻、電壓、芯片之中的一種)的電極，主機可以根據該型號電極的反饋信息，優化工作參數和限制參數(額定功率、額定電壓、頻率、波形等)的手動設置或自動配置。現階段主機系統識別技術單一，無法主動識別不同制造商的不同識別方法的電極，同一主機廠商只能識別自己生產的電極，也不能識別新電極；不同廠商的電極出于商業目的相互之間無法識別與使用。根據國標GB9706.4-2009相關規定，高頻主機與手術電極分別進行單獨的要求和試驗，而不區分制造商，不支持不同制造商手術電極相互通用。因此不同廠商電極共用互通困難的問題，造成資源浪費。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有的電刀功率源電極識別方法單一，固定、靜態的功率輸出與控制容易造成靶向組織熱損傷，無法達到最佳手術效果等問題，提供一種電刀功率源動態輸出與控制系統。