【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗电外科设备，具体涉及一种快速产生等离子态的等离子手术系统及控制方法。
技术介绍
1、目前行业内的等离子手术设备都能实现在生理盐水环境下对人体软组织的等离子电切、电凝操作，其中关键的核心在于在利用等离子电弧对组织进行电切时，如何快速、顺畅的切割同时，对组织的热损伤更小。现有技术并未有专门针对快速等离子起弧的相关技术实现，仅是利用功放电路在低负载阻抗下输出较大的功率实现电离起弧。在实际应用中，该技术仅是对等离子起弧阶段的最大输出功率进行限制，实现对设备进行保护的同时，也减少对患者的最大能量输出，保护患者。该方法的实现，虽能在一定程度上产生等离子电弧，但对电弧的起弧时间不够迅速，起弧难度也会加大，同时在起弧后亦不能快速的退出起弧状态到正常的电切状态，增加了组织热损伤的风险。尤其在进行人体组织内膜表面(如子宫内膜)行等离子电切时，遇到不平整的表面，切割过程中，起弧过慢或不能起弧维持(起弧后电极在行进过程中，头端轻微离开组织时电弧会熄灭，且熄灭后不能快速的二次起弧)，都会严重影响切割的顺畅性，给医生的操作带来极大的不便利，影响临床效果。
2、为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种等离子体能量控制开关电路及其控制系统[201911003169.1]，其包括峰值功率控制电路、单片机和用于串联在等离子体能量控制系统线路中的开关模块，其中：峰值功率控制电路用于对等离子体能量控制系统进行动态地电流取样、滤波，并对生成的电压信号进行放大倍数调节，以调节峰值
3、上述方案在一定程度上解决了等离子电弧生成的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如起弧以及退弧反应较慢等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，电切效果好的快速产生等离子态的等离子手术系统。
2、专利技术的另一个目的是针对上述问题，提供一种起弧以及退弧响应速率快的快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法。
3、为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种快速产生等离子态的等离子手术系统，包括mcu模块，mcu模块通过pwm控制器与开关电源连接，mcu模块通过mos驱动模块与高频功放模块连接，开关电源与高频功放模块之间连接有与mcu模块连接的分压电路，高频功放模块与mcu模块之间连接有故障检测模块，高频功放模块连接有手术电极且之间设置有与mcu模块连接的电压检测模块和电流检测模块，手术电极与mcu模块连接。
4、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统中，mcu模块通过声音控制模块连接有扬声器。
5、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统中，mcu模块连接有触摸屏以及脚踏开关。
6、一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，包括如下步骤：
7、s1：当脚踏开关与手术电极处于连接状态时，mcu模块对脚踏开关的状态进行实时扫描，当脚踏开关的电切踏板被踩下时，该状态变化被mcu模块检测到，启动电切模式的运行，首先进入预处理模式；
8、s2：判断预处理是否存在异常，不存在则进入起弧控制；
9、s3：判断是否起弧成功，若成功则进入组织切割阶段；
10、s4：系统实施检测脚踏开关的状态，当脚踏开关释放时，关闭所有输出，退出电切模式；否则，继续组织切割阶段的运行。
11、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s1中预处理模式包括如下步骤：
12、s11：mcu模块通过da模块控制开关电源输出预设的vct直流电压，并通过分压电路对该vct电压进行采样，以判断实际输出的vct电压是否在预设的范围之内；
13、s12：通过互补pwm信号控制高频功放输出，并通过反馈电路检测高频功放模块的工作状态，待正常后，检测高频功放模块输出的高频电压和高频电流，计算当前的初始阻抗r0。
14、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s2的初始阻抗r0小于某一数值时，进入起弧控制；若任一步骤异常，则直接关闭所有输出，结束电切模式的运行。
15、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s3包括如下步骤：
16、s31：系统将通过da模块控制开关电源输出vct电压，记vvct1；
17、s32：系统检测高频功放模块输出的高频电压和高频电流，并计算当前的负载阻抗r1；
18、s33:系统提高vct电压输出，记vvct2；
19、s34:按上述步骤延时约1毫秒后，获得新的负载阻抗r2，以此类推获得负载阻抗rn，当连续多个新获得的负载阻抗都大于r0时，即认为系统电离起弧成功，进入组织切割阶段。
20、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s3在起弧成功判断时，同时进行最长起弧时间计时，当该时间溢出时，关闭能量输出，延迟一段时间后重新进入步骤s3进行起弧控制。
21、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s3在组织切割阶段，根据检测到的负载阻抗rm和负载功率pm，对系统输出功率进行实时的闭环调整，调整算法采用双竞争法，即保证输出恒功率和恒电压模式进行竞争，其预期较小的vct电压对应的模块获得竞争优势，通过da模块控制开关电源输出。
22、在上述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法中，步骤s3中组织切割阶段变更为组织凝血阶段，调整算法采用三竞争法，即保证输出恒电流、恒功率和恒电压模式进行竞争，其预期较小的vct电压对应的模块获得竞争优势，通过da模块控制开关电源输出。
23、与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：采用动态能量加载方式实现对生理盐水溶液中的na离子进行等离子电离，等离子起弧更快，电切过程中电弧持续不易熄灭，切割表现更顺畅，临床表现更佳；避免固定的能量加载方式带来的不足，防止过小的加载能量设定导致能量不足使得等离子起弧困难；防止过高的加载能量设定导致瞬间爆发过多的能量对组织产生较大的热损伤，从而提高了系统使用安全性。
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1.一种快速产生等离子态的等离子手术系统，包括MCU模块(1)，其特征在于，所述的MCU模块(1)通过PWM控制器(2)与开关电源(3)连接，所述的MCU模块(1)通过MOS驱动模块(4)与高频功放模块(5)连接，所述的开关电源(3)与高频功放模块(5)之间连接有与MCU模块(1)连接的分压电路(6)，所述的高频功放模块(5)与MCU模块(1)之间连接有故障检测模块(7)，所述的高频功放模块(5)连接有手术电极(8)且之间设置有与MCU模块(1)连接的电压检测模块(81)和电流检测模块(82)，所述的手术电极(8)与MCU模块(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统，其特征在于，所述的MCU模块(1)通过声音控制模块(11)连接有扬声器(12)。
3.根据权利要求1所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统，其特征在于，所述的MCU模块(1)连接有触摸屏(13)以及脚踏开关(14)。
4.一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，采用了上述权利要求1-3任意一项所述的快速产生等离子态的等离子手术系统，其特
5.根据权利要求4所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S1中预处理模式包括如下步骤：
6.根据权利要求4所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S2的初始阻抗R0小于某一数值时，进入起弧控制；若任一步骤异常，则直接关闭所有输出，结束电切模式的运行。
7.根据权利要求4所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S3包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S3在起弧成功判断时，同时进行最长起弧时间计时，当该时间溢出时，关闭能量输出，延迟一段时间后重新进入步骤S3进行起弧控制。
9.根据权利要求7所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S3在组织切割阶段，根据检测到的负载阻抗Rm和负载功率Pm，对系统输出功率进行实时的闭环调整，调整算法采用双竞争法，即保证输出恒功率和恒电压模式进行竞争，其预期较小的VCT电压对应的模块获得竞争优势，通过DA模块控制开关电源(3)输出。
10.根据权利要求4所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤S3中组织切割阶段变更为组织凝血阶段，调整算法采用三竞争法，即保证输出恒电流、恒功率和恒电压模式进行竞争，其预期较小的VCT电压对应的模块获得竞争优势，通过DA模块控制开关电源(3)输出。
...【技术特征摘要】
1.一种快速产生等离子态的等离子手术系统，包括mcu模块(1)，其特征在于，所述的mcu模块(1)通过pwm控制器(2)与开关电源(3)连接，所述的mcu模块(1)通过mos驱动模块(4)与高频功放模块(5)连接，所述的开关电源(3)与高频功放模块(5)之间连接有与mcu模块(1)连接的分压电路(6)，所述的高频功放模块(5)与mcu模块(1)之间连接有故障检测模块(7)，所述的高频功放模块(5)连接有手术电极(8)且之间设置有与mcu模块(1)连接的电压检测模块(81)和电流检测模块(82)，所述的手术电极(8)与mcu模块(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统，其特征在于，所述的mcu模块(1)通过声音控制模块(11)连接有扬声器(12)。
3.根据权利要求1所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统，其特征在于，所述的mcu模块(1)连接有触摸屏(13)以及脚踏开关(14)。
4.一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，采用了上述权利要求1-3任意一项所述的快速产生等离子态的等离子手术系统，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种快速产生等离子态的等离子手术系统的控制方法，其特征在于，所述的步骤s1中预处理模式包括如下步骤：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐松，岳计强，郭晓俊，冯琪渊，延浩立，
申请(专利权)人：杭州康基医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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