一种等离子手术刀及其等离子手术系统技术方案

本发明专利技术公开了一种等离子手术刀及其等离子手术系统，其中等离子手术刀为多层同心结构，包括外电极，绝缘层，内电极，反射层，和光栅光纤，等离子刀多层为同心的杆状结构，光栅光纤上刻蚀有用于温度感应的光栅，光栅光纤外壁包覆有管型内电极，光栅光纤和内电极间设有低折射率的反射层，内电极外壁设有外电极，内电极与外电极间设有绝缘层，光纤光栅轴心至内电极端面的距离小于5mm，内电极端部延伸出绝缘层长度为2

【技术实现步骤摘要】
一种等离子手术刀及其等离子手术系统


[0001]本专利技术涉及等离子手术刀及其等离子等离子手术系统领域技术，尤其涉及一种等离子手术刀及其等离子手术系统。

技术介绍

[0002]目前市面上离子手术刀及其等离子等离子手术系统普遍不够实用，大部分等离子手术刀缺乏温度测量与阻抗测量，等离子手术过程中患区温度过高可能对病人造成额外伤害，医用高温等离子体的中心温度可达150
°
，低温等离子体也可达到最高70
°
，等离子微创手术必须严格控制升温区域的范围；不论哪种等离子刀，人体组织都需要参与到射频电流回路中，因而人体或局部区域的阻抗也会影响射频电流的大小，人体组织阻抗会影响等离子电流大小，这对于手术操作的影响是较为严重的。一方面，等离子放电电量的大小需要与手术部位的人体组织阻抗相匹配，电流过大或过小都会影响预期效果的达到，同时还有可能给病人造成不必要的伤害；另一方面，等离子手术过程不仅只是最后的一刀放电，等离子刀进入人体后要想精准的到达手术区域，需要经过多次的导航和定位过程，一旦定位错误其后果将非常严重，一种直观有效的等离子刀的定位方法，是通过施加小电流对病人进行轻微的刺激，当刺激到人体的运动神经时，该神经所支配的肌肉组织会发生运动反射，当刺激到感觉神经时，神经纤维的电变化会被传入大脑被人体所感觉到，这个定位过程不能对人体组织产生任何损伤，因而所发出的电流量不能过大，此时人体组织的阻抗就必须要考虑进去，对等离子放电回路实施实时阻抗测量，是等离子微创手术设备的一项重要功能。
[0003]另外随着科技的进步，微创手术追求在病人体表的开口越小越好，因此微创等离子刀往往需要越细越好，其直径一般不超过1mm，手术中的温度峰值发生在刀尖处，同时为了确定温度的扩散范围，在离开刀尖点数毫米处也需要进行温度测量，温度测量与阻抗测量缺失，这导致等离子手术刀使用范围受限，容易造成手术伤害，给患者和医生造成很多困扰，因此该方面的技术前景广阔，还有深入挖掘的空间。

技术实现思路

[0004]鉴于上述技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种等离子手术刀及其等离子手术系统，旨在解决目前市场上现有其他设备存在没有温度测量与阻抗测量，容易造成额外伤害的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0006]一种等离子手术刀，等离子手术刀是多层同心结构，包括外电极 1，绝缘层2，内电极3，反射层4，和光栅光纤5，等离子刀多层为同心的杆状结构，光栅光纤5直径范围为0.1
‑
0.15mm，光栅光纤5 上刻蚀有用于温度感应的光栅，光栅光纤5外壁包覆有管型内电极3，内电极3壁厚范围0.25
‑
0.5mm，光栅光纤5和内电极3间设有低折射率的反射层4，内电极3外壁设有外电极1，外电极1壁厚小于1mm，内电极3与外电极1间设有绝缘层2，光纤光栅5轴心至内电极3端面的距离小于5mm，内电极3端部延伸出绝缘层2长度为2
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5mm，绝缘层2端部延伸
出外电极1长度为2
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5mm；内电极3的端部设有防止损伤人体组织的球型头。
[0007]作为优选方案，光栅光纤5包括多个光栅，每根光栅长度小于 3mm，光栅的轴心至内电极3端面的距离小于5mm，相邻两个测温光栅的中心位置之间的间距为4
‑
8mm。
[0008]作为优选方案，光栅光纤5包括2
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5根测温光纤6，其中第一根测温光纤6测温光栅的轴心至内电极3端面的距离小于5mm，其余每根测温光纤6的测温光栅轴心至第一根测温光纤6的测温光栅轴心距离为4
‑
8mm。
[0009]进一步地，光栅光纤温度传感器是当前新兴的一种微细测温技术，该传感器的主体是一根单芯光纤，在光纤的某个位置通过激光技术刻蚀有一段光栅，当光线通过光栅时，波长与光栅缝距相匹配的光在衍射作用下会发生反射，且当光栅位置处温度发生变化时，光热效应会使得反射光的中心频率发生偏移，利用这个现象，在光栅光纤5的一端照入复合频率的光源，并测量反射光的中心频率，即可对应得到光栅位置的温度，在现在精密测量技术的支持下，在光纤上还可以同时刻蚀多个光栅，通过测量不同时间的反射波长在同一根光纤上同时获得多点温度，光栅光纤温度传感器尺寸小，单光纤直径仅为0.125mm，加上外部的反射层4，直径也不超过0.25mm，同时既没有金属材料又无需用电，具有极好的抗腐蚀和抗电磁干扰能力，再加上可以在单光纤上进行多点温度测量，这些特性都是传统的热电偶所不具备的，非常适合于在等离子微创手术中使用。
[0010]本技术方案还提供一种等离子手术系统，其特征在于，包括电源模块，主控模块，射频发生模块，低频交流发生模块，光栅光纤调解模块，阻抗测量电路，切换开关，控制和显示面板，以及如权利要求 1至4任一项的等离子手术刀，电源模块采用AMS1117芯片稳定输出 5V电压，电源端接入200
‑
250V交流电，经过变压器T1降压，整流桥D1，电容C3，C4，交流改变为直流接入AMS1117芯片，稳定输出 5V驱动电压。
[0011]作为优选方案，射频发生模块用于产生低温等离子体所需的 50KHz
‑
500KHz射频电源，低频交流发生模块用于产生神经电刺激所需的0.1
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100Hz低频交流电源，切换开关可在这两种电信号之间选则一种送往等离子刀，控制面板可以调节供电参数，阻抗测量电路同时对供电电压电流等信息进行实时测量，实时计算和显示等离子放电回路的组织阻抗，光栅光纤调解模块则用于驱动光栅光纤温度传感器，手术区温度信息也同时在面板上进行实时显示，各个模块协同工作。
[0012]作为优选方案，主控模块的主芯片STM32F103C8T6 U1的1管脚， 24管脚，36管脚，48管脚连接在一起接5V电压，5管脚，6管脚接时钟电路，8管脚，23管脚，35管脚，47管脚连接在一起接地，9 管脚接5V电压，10管脚接LCD的Ln1管脚，11管脚接LCD的Ln2管脚，12管脚接LCD的Ln3管脚，13管脚接LCD的Ln4管脚，14管脚接LCD的Ln5管脚，15管脚经过一个按键KEY1，一个电阻R2接地， 16管脚经过一个按键KEY2，一个电阻R3接地，17管脚经过一个按键KEY3，一个电阻R4接地，18管脚经过一个按键KEY4，一个电阻R5接地，28管脚接光栅光纤波形采模组P3的RX接口，29管脚接光栅光纤波形采模组P3的TX接口，39管脚的第一引脚经过一个电容 C7接地，第二引脚经过一个电阻R9接地，第三引脚经过一个电阻R8 接等离子刀输出端OUT2，40管脚的第一引脚经过一个电容C6接地，第二引脚经过一个电阻R7接地，第三引脚经过一个电阻R6接等离子刀输出端OUT1，41管脚接射频模组P2的D接口，42管脚接射频模组P2的I接口，43管脚接射频模组P2的P接口，44管脚接低频交流模组P1的DIR接口，45管脚接低频交流模组P1的PWM接口，46 管脚接低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子手术刀，其特征在于，所述等离子手术刀是多层同心结构，包括外电极(1)，绝缘层(2)，内电极(3)，反射层(4)，和光栅光纤(5)，所述等离子刀多层为同心的杆状结构，所述光栅光纤(5)直径范围为0.1
‑
0.15mm，所述光栅光纤(5)上刻蚀有用于温度感应的光栅，所述光栅光纤(5)外壁包覆有管型内电极(3)，所述内电极(3)壁厚范围0.25
‑
0.5mm，所述光栅光纤(5)和所述内电极(3)间设有低折射率的反射层(4)，所述内电极(3)外壁设有外电极(1)，所述外电极(1)壁厚小于1mm，所述内电极(3)与所述外电极(1)间设有绝缘层(2)，所述光纤光栅(5)轴心至内电极(3)端面的距离小于5mm，所述内电极(3)端部延伸出绝缘层(2)长度为2
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5mm，所述绝缘层(2)端部延伸出外电极(1)长度为2
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5mm；所述内电极(3)的端部设有防止损伤人体组织的球型头。2.根据权利要求1所述的一种等离子手术刀，其特征在于，所述光栅光纤(5)包括多个光栅，每根所述光栅长度小于3mm，所述光栅的轴心至内电极(3)端面的距离小于5mm，相邻两个所述测温光栅的中心位置之间的间距为4
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁应平，唐元章，林嘉，
申请(专利权)人：梁应平，
类型：发明
国别省市：