高頻電外科工作站的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種高頻電外科工作站，用于外科手術(shù)急需的并值得推廣的高頻電外科工作站。它是一種特殊的大功率高頻發(fā)生器，它產(chǎn)生特定頻率、特定波形及特定負(fù)載功率曲線(xiàn)的高頻電流通過(guò)應(yīng)用電極直接作用于生物組織表層，并對(duì)其集中加熱使組織成分揮發(fā)而產(chǎn)生切割、止血等物理作用。它也能利用主機(jī)輸出的高頻電能，結(jié)合血管鉗口的壓力，使人體組織內(nèi)膠原蛋白和纖維蛋白熔解變性，血管壁融合形成一透明帶，產(chǎn)生永久性管腔閉合。無(wú)論開(kāi)放式手術(shù)，還是腔鏡下手術(shù)，血管閉合切割系統(tǒng)對(duì)于直徑7mm以?xún)?nèi)的任何靜脈、動(dòng)脈或組織束都可大顯身手，更安全、更快速、更方便地閉合或切割。而這些優(yōu)點(diǎn)是超聲切割止血刀和雙極電凝難以達(dá)到的。高頻電外科工作站集單極切、單極凝、雙極凝、雙極切、大血管閉合切割等功能于一體，未來(lái)將成為手術(shù)室的必備設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高頻電外科工作站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種用于外科手術(shù)的醫(yī)療器械，具體地說(shuō)是一種高頻電外科工作站。
【背景技術(shù)】
[0002]高頻電刀用于手術(shù)實(shí)踐已有八十多年。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高頻電刀設(shè)備已趨向帶有微處理器和電子傳感器技術(shù)的專(zhuān)用自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。高頻電刀發(fā)展至今已成為外科用的電子儀器中具有代表性的設(shè)備，是現(xiàn)代外科手術(shù)中不可缺少的工具。
[0003]泌尿系統(tǒng)和胃腸系統(tǒng)手術(shù)以往必須打開(kāi)腹腔進(jìn)行。利用電外科技術(shù)可以不打開(kāi)腹腔而通過(guò)引入尿道的電極將高頻電流作用到手術(shù)部位。高頻電刀在腦外科主要用于腦腫瘤切除。雙極技術(shù)的發(fā)展使腦手術(shù)中凝固出血脈管安全方便。高頻電刀常用的領(lǐng)域還包括普外科、眼科、牙科、整形科、皮膚外科等。
[0004]隨著醫(yī)療技術(shù)及儀器的發(fā)展，腹腔鏡手術(shù)的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，微創(chuàng)治療代表了外科手術(shù)發(fā)展方向。腹腔鏡下組織切割及止血對(duì)腹腔鏡手術(shù)至關(guān)重要，而以往常規(guī)使用的高頻電刀鏡下止血功能差，且產(chǎn)生的熱效應(yīng)對(duì)組織器官損傷大、產(chǎn)生煙霧等因素使腹腔鏡手術(shù)進(jìn)一步開(kāi)展受到限制。二十世紀(jì)九十年代后期超聲切割止血刀的應(yīng)用，它既能切害I]，又能凝固而封閉小血管，極少有煙霧和焦痂，手術(shù)野清晰，使得腔鏡外科的發(fā)展前進(jìn)了一大步。2000年，美國(guó)Valleylab公司推出了(結(jié)扎速)血管閉合切割系統(tǒng)(LigaSureVessel Sealing System)。它利用主機(jī)輸出的高頻電能,結(jié)合血管鉗口的壓力，使人體組織內(nèi)膠
[0005]原蛋白和纖維蛋白熔解變性，血管壁融合形成一透明帶，產(chǎn)生永久性管腔閉合。無(wú)論開(kāi)放式手術(shù)，還是腔鏡下手術(shù)，`血管閉合切割系統(tǒng)對(duì)于直徑7_以?xún)?nèi)的任何靜脈、動(dòng)脈或組織束都可大顯身手，更安全、更快速、更方便地閉合(或切割)。而這些優(yōu)點(diǎn)是超聲切割止血刀和雙極電凝難以達(dá)到的。
[0006]高頻電外科工作站是將電外科單極、雙極切割凝血和血管閉合組織閉合切割功能集于一身的儀器，可廣泛適用于消化系統(tǒng)手術(shù)婦科手術(shù)如食管胃腸肝胰腺子宮全切陰式子宮切除術(shù)及各類(lèi)腔鏡手術(shù)，該系統(tǒng)能安全和永久性閉合直徑大至I~7mm血管淋巴管和組織束，直接閉合組織束無(wú)須切開(kāi)或剝離單極電切和電凝的完美結(jié)合，減少焦痂熱損傷和電炎花，比傳統(tǒng)的電凝模式更容易穿過(guò)組織，大大的縮短手術(shù)時(shí)間，減少手術(shù)出血，減輕手術(shù)創(chuàng)傷，減少并發(fā)癥。
[0007]高頻電外科工作站具有集單極電切電凝雙極電凝血管結(jié)扎閉合系統(tǒng)多種功能于一體，減少占用手術(shù)室空間，尤其是血管結(jié)扎閉合系統(tǒng)閉合速度比使用縫線(xiàn)快，無(wú)需對(duì)組織束進(jìn)行分離，閉合后無(wú)殘留無(wú)焦痂，比縫合器節(jié)省費(fèi)用，關(guān)鍵是縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了手術(shù)出血量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種用于外科手術(shù)急需的并值得推廣的高頻電外科工作站。本發(fā)明它是一種特殊的大功率高頻發(fā)生器，它產(chǎn)生特定頻率、特定波形及特定負(fù)載功率曲線(xiàn)的高頻電流通過(guò)應(yīng)用電極直接作用于生物組織表層，并對(duì)其集中加熱使組織成分揮發(fā)而產(chǎn)生切割、止血等物理作用。本發(fā)明也是利用主機(jī)輸出的高頻電能，結(jié)合血管鉗口的壓力，使人體組織內(nèi)膠原蛋白和纖維蛋白熔解變性，血管壁融合形成一透明帶，產(chǎn)生永久性管腔閉合。無(wú)論開(kāi)放式手術(shù)，還是腔鏡下手術(shù)，血管閉合切割系統(tǒng)對(duì)于直徑7_以?xún)?nèi)的任何
[0009]靜脈、動(dòng)脈或組織束都可大顯身手，更安全、更快速、更方便地閉合或切割。而這些優(yōu)點(diǎn)是超聲切割止血刀和雙極電凝難以達(dá)到的。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是: [0011]一種高頻電外科工作站，它包括高頻發(fā)生器，其特征是所述的高頻發(fā)生器是由控制電路、射頻輸出電路、液晶顯示組成，射頻輸出電路與手術(shù)電極連接，手術(shù)電極與取樣電路構(gòu)成控制回路；所述的控制電路由微處理器、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、音頻放大電路、射頻信號(hào)產(chǎn)生電路、電流取樣電路、電壓取樣電路、隔離電路組成，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端分別連接微處理器的數(shù)字量端，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接微處理器的數(shù)字兩輸出端；射頻輸出電路包括射頻驅(qū)動(dòng)電路、射頻功放電路，微處理器產(chǎn)生的射頻信號(hào)送至與非門(mén)，與非門(mén)通過(guò)射頻驅(qū)動(dòng)電路連接射頻功放電路，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)電流取樣電路連接射頻功放電路的電流取樣端，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)電壓取樣電路連接射頻功放電路的電壓取樣端；第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出0-5V的直流電壓，來(lái)控制高壓供電，直流0-180V可調(diào)；第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端連接音頻放大電路，來(lái)控制音量的大??；隔離電路通過(guò)鎖存/緩沖器連接微處理器的控制信號(hào)端，隔離電路的輸入端連接腳控開(kāi)關(guān)信號(hào)和手控開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0012]所述手術(shù)電極連接單極手控刀、雙極閉合切割止血器械、雙極切器械。
[0013]所述的電流取樣電路包括第一取樣環(huán)，第一取樣環(huán)串接在負(fù)載回路中，取樣環(huán)次級(jí)上感應(yīng)的電壓經(jīng)整流限壓后，信號(hào)送至射隨器，射隨器輸出的模擬電壓送至第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0014]所述電壓取樣電路包括第二取樣環(huán)，第二取樣環(huán)次級(jí)上感應(yīng)的電壓經(jīng)電阻R8限壓后，信號(hào)直接送至-直流電壓轉(zhuǎn)換器(Uv)，直流電壓轉(zhuǎn)換器(Uv)輸出的模擬電壓送至第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理。
[0015]所述的隔離電路由DC-DC隔離變換器、光電耦合器、定時(shí)器、驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)變壓器組成。
[0016]所述的射頻輸出電路還包括射頻過(guò)流保護(hù)電路。
[0017]所述射頻過(guò)流保護(hù)電路的元件由電流取樣環(huán)T4、運(yùn)放、大功率場(chǎng)效應(yīng)、定時(shí)器、雙高速M(fèi)OS管驅(qū)動(dòng)器組成。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明解決了市場(chǎng)急需，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，用它制造的高頻電外科工作站適用于臨床各類(lèi)手術(shù)。它尤其在胃腸網(wǎng)膜切除、子宮附件切除、腎膀胱前列腺切除及肛腸科痔切除的手術(shù)中效果較好，在腔鏡手術(shù)中優(yōu)勢(shì)也很明顯。經(jīng)尿道前列腺電汽化手術(shù)，治療前列腺增生癥，功率輸出穩(wěn)定，切割順暢效果好。[0020]經(jīng)過(guò)數(shù)年的臨床試驗(yàn)和使用，高頻電外科工作站有以下特點(diǎn):
[0021]1.本發(fā)明的高頻電外科工作站具備雙極電凝:可在精細(xì)的組織上進(jìn)行雙極凝血，無(wú)論組織干或濕都能對(duì)其釋放功率，適用于腦外科、婦產(chǎn)科、整形外科等科室的各種手術(shù)。
[0022]2.本發(fā)明的高頻電外科工作站具備單極電凝:10000伏的峰值電壓可達(dá)到理想的凝血效果，適用于各種的外科手術(shù)，包括水下凝血；和氬氣裝置配套，可以組成氬氣刀。
[0023]3.本發(fā)明的高頻電外科工作站的安全性高:(I)整機(jī)性能參數(shù)和安全指標(biāo)符合GB9706.1-2007《醫(yī)用電氣設(shè)備第一部分:安全通用要求》、GB9706.4-2009《醫(yī)用電氣設(shè)備第二部分:高頻手術(shù)設(shè)備安全專(zhuān)用要求》。(2)針對(duì)中性電極處的燒傷設(shè)計(jì)了安全回路極板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使用雙極板時(shí)，回路極板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)監(jiān)測(cè)并評(píng)估患者體表與極板間的有效接觸面積，接觸阻抗超出安全范圍時(shí)主機(jī)將自動(dòng)切斷功率輸出并產(chǎn)生聲光報(bào)警，以避免發(fā)生灼傷。
[0024]4.血管閉合功能的臨床優(yōu)點(diǎn):(I)安全和永久性閉合直徑7mm以?xún)?nèi)的血管。
[0025](2)直接閉合組織束，無(wú)需對(duì)組織束內(nèi)的血管進(jìn)行仔細(xì)的分離，只需將含有血管的組織束納入至器械前端的鉗口之中，啟動(dòng)主機(jī)即可。給臨床醫(yī)生提供了更快捷的操作方式，跟縫線(xiàn)相比，很大程度上節(jié)約了手術(shù)時(shí)間。(3)精確作用于組織血管，極小的熱擴(kuò)散和熱損傷。(4)無(wú)組織粘連，極少有煙霧和焦痂，手術(shù)視野清晰，更利于創(chuàng)面吸收和愈合，患者住院天數(shù)減少。(5)體內(nèi)無(wú)異物存留，避免將來(lái)體檢時(shí)誤診。
[0026]由于高頻電外科工作站有上述特點(diǎn)，使得一些復(fù)雜手術(shù)和惡性腫瘤的根治手術(shù)在腹腔鏡下得以完成，它的推廣使用必 將有力地促進(jìn)腔鏡外科的發(fā)展。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明的功能框圖。
[0028]圖2和圖3是本發(fā)明的微處理器控制電路圖。
圖4是本發(fā)明的隔離電路圖。
圖5是本發(fā)明的射頻驅(qū)動(dòng)、射頻功放電路圖。
圖6是本發(fā)明的射頻過(guò)流保護(hù)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0030]如圖1，一種高頻電外科工作站，包括由stm32微處理器、外圍設(shè)備接口適配器、波形發(fā)生器、音頻放大電路、電流取樣、電壓取樣和電源電路等組成。所述電壓取樣電路和電流取樣電路通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微處理器連接，手控和腳控信號(hào)通過(guò)隔離電路和微處理器連接，微處理器內(nèi)部的波形發(fā)生器，產(chǎn)生射頻信號(hào)，通過(guò)門(mén)驅(qū)動(dòng)連接射頻功放，微處理器輸出的音頻信號(hào)送至音響放大電路。數(shù)模轉(zhuǎn)換器I輸出0-5V的直流電壓，來(lái)控制高壓供電，直流0-180V可調(diào)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器2輸出的電壓來(lái)控制音量的大小。
[0031]本發(fā)明的高頻電外科工作站的的主要性能特點(diǎn)如下:
[0032]1.本發(fā)明的高頻電外科工作站的按電擊防護(hù)分類(lèi)屬I(mǎi)類(lèi)CF型，具有對(duì)除顫放電效應(yīng)防護(hù)的高頻電子設(shè)備。
[0033]2.正常的工作條件:⑴環(huán)境溫度:10°C~40°C ；⑵相對(duì)濕度:30%~75% ; (3)大氣壓強(qiáng):700hPa ~1060hPa ； (4)使用電源:220V±22V ;50Ηζ±1Ηζ。[0034]3.額定輸出功率
[0035]本發(fā)明的高頻電外科工作站的工作在額定負(fù)載和額定電壓情況下，由各工作模式測(cè)得的額定輸出功率及其允許的誤差范圍，見(jiàn)表1。
[0036]表1本發(fā)明的高頻電外科工作站的額定輸出功率表
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種高頻電外科工作站，它包括高頻發(fā)生器，其特征是所述的高頻發(fā)生器是由控制電路、射頻輸出電路、液晶顯示組成，射頻輸出電路與手術(shù)電極連接，手術(shù)電極與取樣電路構(gòu)成控制回路；所述的控制電路由微處理器、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、音頻放大電路、射頻信號(hào)產(chǎn)生電路、電流取樣電路、電壓取樣電路、隔離電路組成，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端分別連接微處理器的數(shù)字量端，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端分別連接微處理器的數(shù)字兩輸出端；射頻輸出電路包括射頻驅(qū)動(dòng)電路、射頻功放電路，微處理器產(chǎn)生的射頻信號(hào)送至與非門(mén)，與非門(mén)通過(guò)射頻驅(qū)動(dòng)電路連接射頻功放電路，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)電流取樣電路連接射頻功放電路的電流取樣端，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)電壓取樣電路連接射頻功放電路的電壓取樣端；第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出0-5V的直流電壓，來(lái)控制高壓供電，直流0-180V可調(diào)；第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端連接音頻放大電路，來(lái)控制音量的大??；隔離電路通過(guò)鎖存/緩沖器連接微處理器的控制信號(hào)端，隔離電路的輸入端連接腳控開(kāi)關(guān)信號(hào)和手控開(kāi)關(guān)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述手術(shù)電極連接單極手控刀、雙極閉合切割止血器械、雙極切器械。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述電流取樣電路包括第一取樣環(huán)，第一取樣環(huán)串接在負(fù)載回路中，取樣環(huán)次級(jí)上感應(yīng)的電壓經(jīng)整流限壓后，信號(hào)送至射隨器，射隨器輸出的模擬電壓送至第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述電壓取樣電路包括第二取樣環(huán)，第二取樣環(huán)次級(jí)上感應(yīng)的電壓經(jīng)電阻R8限壓后，信號(hào)直接送至-直流電壓轉(zhuǎn)換器(Uv)，直流電壓轉(zhuǎn)換器(Uv)輸出的模擬電壓送至第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述隔離電路由DC-DC隔離變換器、光電耦合器、定時(shí)器、驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)變壓器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述的射頻輸出電路還包括射頻過(guò)流保護(hù)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電外科工作站，其特征是所述射頻過(guò)流保護(hù)電路的元件由電流取樣環(huán)T4、運(yùn)放、大功率場(chǎng)效應(yīng)、定時(shí)器、雙高速M(fèi)OS管驅(qū)動(dòng)器組成。
【文檔編號(hào)】A61B18/12GK103784194SQ201310373134
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
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