超声切割止血刀系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种超声切割止血刀系统，包括内置有超声驱动模块和控制器的主机、将电能转换为振动机械能的超声换能器手柄和对组织进行切割或止血的超声切割止血刀，当超声切割止血刀切割不同的组织时，控制器根据功率反馈和频率反馈以调整超声驱动模块输出的激励电信号的频率和等效电流，从而使超声换能器手柄始终处于谐振频率和设定恒电流值的状态下运行，进而使超声切割止血刀在设定能量档位切割不同的组织时均能达到相同的振幅，实现了超声切割止血刀系统的频率和功率自适应调节，避免了手术过程中振幅降低或升高，以预期的效率对组织进行切割或止血，从而缩短了手术时间，提高了手术安全性。提高了手术安全性。提高了手术安全性。

【技术实现步骤摘要】
超声切割止血刀系统


[0001]本技术属于医疗器械领域，尤其涉及一种超声切割止血刀系统。

技术介绍

[0002]超声手术刀具备迅速止血，热损伤小的特点，在各类胸腹腔外科手术，尤其是微创手术中得到了广泛的应用。
[0003]在超声切割止血刀
中，通常由超声驱动电源、超声换能器手柄、超声切割止血刀组成系统，要求系统在工作过程中始终处于谐振状态，才能实现最大效率的能量转换和超声振动输出。但在实际手术过程中，因超声切割止血的组织状态和类型不断在改变，导致系统的负载阻抗也跟随变化，造成系统的工作频率发生偏移不处于谐振状态，导致电能转换为超声振动能的效率低下；或造成系统输出的功率不足或过高，使输出振幅过高或过低，导致组织切割止血的效率低下或热损伤严重，导致影响手术的效率和安全。
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，亟需设计一种可实时调节频率和功率的超声切割止血刀系统，以适应超声手术刀在切割不同组织时，所产生的效率和安全性都能达到预期，从而缩短手术时间，提高手术质量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种频率和功率自适应调节的超声切割止血刀系统，其缩短了手术时间，提高了手术质量。
[0006]本技术是这样实现的，一种超声切割止血刀系统，包括：
[0007]主机，内置有用于输出激励信号的超声驱动模块和控制器，所述控制器根据功率反馈和频率反馈以调整所述超声驱动模块输出的激励信号的频率和等效电流；
[0008]超声切割止血刀，用于对组织进行切割或止血；
[0009]超声换能器手柄，用于将所述超声驱动模块输出的激励信号的电能转换为机械能，以控制所述超声切割止血刀进行机械振动，从而对组织进行切割或止血；
[0010]当所述超声切割止血刀切割不同的组织时，所述控制器根据功率反馈和频率反馈以调整所述超声驱动模块输出的激励信号的频率和等效电流，从而使所述超声换能器手柄始终处于谐振频率和设定恒电流值的状态下运行，以使所述超声切割止血刀在切割不同的组织时均工作在谐振频率，并使所述超声切割止血刀在设定能量档位切割不同的组织时均能达到相同的振幅。
[0011]具体地，所述超声驱动模块包括：
[0012]波形发生器，用于发出正弦波信号；
[0013]变压器，用于放大所述波形发生器输出的正弦波信号并驱动所述超声换能器手柄。
[0014]第一信号采集处理电路模块，用于将正弦波信号转成电压和电流的相位方波信号；
[0015]相位转换电路模块，用于将电压和电流的相位方波信号转换成电压电流相位差方波信号；
[0016]所述控制器将获取的电压电流相位差方波信号转换成相位差值并与预存的相位差值进行比较分析以调节所述波形发生器发出的正弦波信号，从而使所述超声换能器手柄工作时的正弦波电信号的电压与电流的相位相同，进而使超声换能器手柄工作在谐振频率。
[0017]具体地，所述波形发生器包括：
[0018]波形发生单元，用于输出两路频率相同、幅值相等且互补的正弦波；
[0019]波形放大跟随单元，用于将正弦波信号按比例放大并提高负载能力以增强抗干扰能力；
[0020]波形驱动单元，用于控制所述变压器初级的电流大小。
[0021]具体地，第一信号采集处理电路模块包括：
[0022]第一电流信号采集模块，用于采集超声换能器手柄的电流信号；
[0023]第一电压信号采集模块，用于采集超声换能器手柄的电压信号；
[0024]第一电流信号处理模块，用于处理所述第一电流信号采集模块采集的电流信号数据，并将波形发生器输出的正弦波信号转换成方波信号；
[0025]第一电压信号处理模块，用于处理所述第一电压信号采集模块采集的电压信号数据，并将波形发生器输出的正弦波信号转换成方波信号。
[0026]具体地，所述相位转换电路模块包括：
[0027]异或门，可输入两个电平，当输入的两个电平相异，则输出高电平1，当输入的两个电平相同，则输出低电平0；
[0028]限流稳压单元，与所述异或门连接，所述限流稳压单元用于对所述异或门输出的电平限流稳压以使所述控制器能够接收处理。
[0029]进一步地，所述超声驱动模块还包括：
[0030]电压调节模块，用于调节输入至所述变压器的电压，所述变压器通过互感作用输出调节后的驱动电压；
[0031]第二信号采集处理电路模块，用于将采集的超声负载的电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给所述控制器；
[0032]所述控制器根据所述第二信号采集处理模块输出的电压和电流信号，用于对所述超声切割止血刀进行实时监控，当所述超声切割止血刀变化导致电流信号变化时，所述控制器控制所述电压调节模块调节输出的电压，同时所述驱动控制模块根据所述波形发生器输入的波形驱动信号以控制通过所述变压器初级的电流，从而调节所述变压器初级的输入电压。
[0033]具体地，所述电压调节模块包括：
[0034]输出单元，用于输出调节后的电压；
[0035]第一驱动单元，根据控制器输出的PWM驱动信号驱动所述输出单元；
[0036]反馈单元，用于将所述输出单元输出的电压信号反馈给控制器，控制器根据所述反馈单元馈送的电压信号，调节输入至所述第一驱动单元中的PWM驱动信号的占空比，从而调节所述输出单元输出的电压。
[0037]具体地，所述输出单元包括：
[0038]第一上桥MOS管，具有导通和关闭功能；
[0039]第一下桥MOS管，具有导通和关闭功能；
[0040]储能单元，所述储能单元分别与所述第一上桥MOS管和所述第一下桥MOS管连接，用于充放电。
[0041]具体地，超声切割止血刀系统还包括为用户提供超声切割止血刀系统的显示和控制功能的显示屏，用于显示与所述控制器进行人机交互的人机交互界面。
[0042]具体地，超声切割止血刀系统，还包括与所述控制器之间通过有线和/或无线的方式连接的脚踏控制器，用于使所述控制器执行所述脚踏控制器的操控指令。
[0043]具体地，所述超声切割止血刀包括推拉管、穿设于推拉管内并由所述超声换能器手柄驱动的刀头以及分别设于推拉管两端的夹头和具有力矩杠杆放大效应的手控扳机组件，当握持手控扳机组件时，触压力通过弹簧结构传递到所述推拉管并产生拉力，从而使所述夹头朝向所述刀头移动并产生较大的、稳定的夹紧力以夹持组织，所述超声换能器手柄驱动所述刀头机械振动以切割组织。
[0044]本技术提供的一种超声切割止血刀系统，包括内置有超声驱动模块和控制器的主机、将电能转换为振动机械能的超声换能器手柄和对组织进行切割或止血的超声切割止血刀，当超声切割止血刀切割不同的组织时，控制器根据功率反馈和频率反馈以调整超声驱动模块输出的激励电信号的频率和等效电流，从而使超声换能器手柄始终处于谐振频率和设定恒电流值的状态下运行，进而使超声切割止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声切割止血刀系统，其特征在于，包括：主机，内置有用于输出激励信号的超声驱动模块和控制器，所述控制器根据功率反馈和频率反馈以调整所述超声驱动模块输出的激励信号的频率和等效电流；超声切割止血刀，用于对组织进行切割或止血；超声换能器手柄，用于将所述超声驱动模块输出的激励信号的电能转换为机械能，以控制所述超声切割止血刀进行机械振动，从而对组织进行切割或止血；当所述超声切割止血刀切割不同的组织时，所述控制器根据功率反馈和频率反馈以调整所述超声驱动模块输出的激励信号的频率和等效电流，从而使所述超声换能器手柄始终处于谐振频率和设定恒电流值的状态下运行，以使所述超声切割止血刀在切割不同的组织时均工作在谐振频率，并使所述超声切割止血刀在设定能量档位切割不同的组织时均能达到相同的振幅。2.根据权利要求1所述的超声切割止血刀系统，其特征在于，所述超声驱动模块包括：波形发生器，用于发出正弦波信号；变压器，用于放大所述波形发生器输出的正弦波信号并驱动所述超声换能器手柄。第一信号采集处理电路模块，用于将正弦波信号转成电压和电流的相位方波信号；相位转换电路模块，用于将电压和电流的相位方波信号转换成电压电流相位差方波信号；所述控制器将获取的电压电流相位差方波信号转换成相位差值并与预存的相位差值进行比较分析以调节所述波形发生器发出的正弦波信号，从而使所述超声换能器手柄工作时的正弦波电信号的电压与电流的相位相同，进而使超声换能器手柄工作在谐振频率。3.根据权利要求2所述的超声切割止血刀系统，其特征在于，所述波形发生器包括：波形发生单元，用于输出两路频率相同、幅值相等且互补的正弦波；波形放大跟随单元，用于将正弦波信号按比例放大并提高负载能力以增强抗干扰能力；波形驱动单元，用于控制所述变压器初级的电流大小。4.根据权利要求2所述的超声切割止血刀系统，其特征在于，第一信号采集处理电路模块包括：第一电流信号采集模块，用于采集超声换能器手柄的电流信号；第一电压信号采集模块，用于采集超声换能器手柄的电压信号；第一电流信号处理模块，用于处理所述第一电流信号采集模块采集的电流信号数据，并将波形发生器输出的正弦波信号转换成方波信号；第一电压信号处理模块，用于处理所述第一电压信号采集模块采集的电压信号数据，并将波形发生器输出的正弦波信号转换成方波信号。5.根据权利要求2所述的超声切割止血刀系统，其特征在于，所述相位转换电路模块包括：异或门，可输入两个电平，当输入的两个电平相异，则输出高电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广锞，陈伟彬，
申请(专利权)人：深圳成川医疗有限公司，
类型：新型
国别省市：