CN103083083A - 变频高频电刀 - Google Patents

Abstract

变频高频电刀，所述输入接口（1）与极板检测报警电路（2）的输入端相连接，ATML处理器（5）还分别与输出信号显示模块（4）、高频发生器（6）以及变频调节模块（7）相连接，变频调节模块（7）的输出端与前置放大器（8）相连接，前置放大器（8）与第一功率放大器（10）的输入端相连接，第一功率放大器（10）的输出端与第二功率放大器（11）的输入端相连接，第二功率放大器（11）的输出端与输出接口（13）相连接，本发明采用晶振分频后取得基频和重复频率，能实现纯切、混切、单极凝、喷凝和双极凝五种工作模式，进行外科手术切割速度快，对组织损伤较小，并能实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的，使用效果好。

Description

变频高频电刀

技术领域

本发明涉及一种电刀，尤其涉及一种变频高频电刀，属于医疗器械技术领域。 

背景技术

高频电刀，又称高频手术器，是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械。高频电刀是由主机和电刀刀柄、病人极板、双极镊、脚踏开关等组成。高频电刀原理是通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。目前国内高频电刀以及进口高频电刀大多频率固定，采用单一频率的正弦波和单一频率的调制波变换来完成各种切凝，不能根据实际的需要调整频率，同时在性能上还未达到最佳，主要反映在电刀的切割速度，凝血速度的快慢以及对组织损伤的大小等方面。

如中国专利公告号：CN102481167A，公开日：2012年5月30日的发明专利公开了一种高频手术刀生成器，该高频手术刀生成器包括具有至少一个储能电容器的电源设备，具有至少一个储能器的可控开关装置，该储能器例如是变压器，通过该可控开关装置产生能输送给高频手术器械的高频输出信号，其中在储能器和储能电容器之间接入反馈装置，此外使用控制器，该控制器控制开关装置和反馈装置，使得在应当结束高频输出信号时将反馈装置至少暂时导通并且将储能器至少部分放电到储能电容器之中。但是该装置只能产生单一频率的输出波形，频率不能根据需要来选择和调整，不能适应不同手术的需要，使用受到了一定的限制。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的高频电刀大多不能变频或变频范围较窄，不能根据手术需要来选择合适频率来实现切凝操作，使用不方便，切割效果不佳的缺陷和不足，提供一种结构紧凑，能够产生五种不同频率和波形，并且输出功率能够根据需要调整，使用很方便，切割效果好的变频高频电刀。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：变频高频电刀，包括输入接口和输出接口，输出接口与电刀本体相连接，所述输入接口与极板检测报警电路的输入端相连接，极板检测报警电路与ATML处理器相连接之间通过数据线双向连接，ATML处理器还分别与输出信号显示模块、高频发生器以及变频调节模块相连接，高频发生器和变频调节模块相连接，变频调节模块的输出端与前置放大器相连接，前置放大器与第一功率放大器的输入端相连接，第一功率放大器的输出端与第二功率放大器的输入端相连接，第二功率放大器的输出端与输出接口相连接， ATML处理器与PID闭环控制模块之间通过数据线双向连接，前置放大器与PID闭环控制模块相连接。

所述ATML处理器与信号输入模块之间通过数据线双向连接，信号输入模块为键盘、触屏输入设备或鼠标。

所述ATML处理器与电源模块相连接。

所述电刀本体由高频手术电极、中性电极以及双极电凝镊组成，高频手术电极、中性电极和双极电凝镊分别与输出接口相连接。

所述中性电极或双极电凝镊的极板检测接口与输入接口相连接。

所述变频调节模块的频率调节范围为0.6MHz±0.3MHz。

本发明的有益效果是：

1．本发明采用晶振分频后取得基频和重复频率，多种频率能自动变频从而实现纯切、混切、单极凝、喷凝和双极凝五种工作模式，同时ATML处理器能够进行混频和倍频处理，PID闭环控制模块的闭环锁相稳压调节电路满足各种不同的功率输出，具有较宽的频率选择范围。

2．本发明的极板检测报警电路能够快速对中性电极单双极进行识别，如果极板位置不正确时还能发出报警提醒，改变了现有设备采用单一频率的正弦波和单一频率的调制波变换来完成各种切凝的方式，而采用五种不同频率和波形来完成不同的切凝功能。

3、采用本发明进行外科手术切割速度快，切割顺滑，生物组织创口干净并能进行生物组织活检，凝血产生蓝色菊花状散开火花生物组织凝血呈浅白色干结层，对组织损伤较小，通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的，使用效果好。

附图说明

图1是发明的硬件结构示意图。

图2是现有普通电刀工作时的波形图。

图3是本发明工作时的波形图。

图4是本发明的脉冲阻尼波脉宽调制变频纯切波形图。

图5是现有北京贝林变频电刀输出的波形图。

图6是本发明输出的波形图。

图中：输入接口1，极板检测报警电路2，信号输入模块3，输出信号显示模块4，ATML处理器5，高频发生器6，变频调节模块7，前置放大器8，PID闭环控制模块9，第一功率放大器10，第二功率放大器11，电源模块12，输出接口13，高频手术电极14，中性电极15，双极电凝镊16。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。 

参见图1至图6，本发明的变频高频电刀，包括输入接口1和输出接口13，输出接口13与电刀本体相连接，所述输入接口1与极板检测报警电路2的输入端相连接，极板检测报警电路2与ATML处理器5相连接之间通过数据线双向连接，ATML处理器5还分别与输出信号显示模块4、高频发生器6以及变频调节模块7相连接，高频发生器6和变频调节模块7相连接，变频调节模块7的输出端与前置放大器8相连接，前置放大器8与第一功率放大器10的输入端相连接，第一功率放大器10的输出端与第二功率放大器11的输入端相连接，第二功率放大器11的输出端与输出接口13相连接， ATML处理器5与PID闭环控制模块9之间通过数据线双向连接，前置放大器8与PID闭环控制模块9相连接。

所述ATML处理器5与信号输入模块3之间通过数据线双向连接，信号输入模块3为键盘、触屏输入设备或鼠标。

所述ATML处理器5与电源模块12相连接。

所述电刀本体由高频手术电极14、中性电极15以及双极电凝镊16组成，高频手术电极14、中性电极15和双极电凝镊16分别与输出接口13相连接。

所述中性电极15或双极电凝镊16的极板检测接口与输入接口1相连接。

所述变频调节模块7的频率调节范围为0.6MHz±0.3MHz。

输入接口1与极板检测报警电路2的输入端相连接，极板检测报警电路2与ATML处理器5相连接之间通过数据线双向连接，中性电极15或双极电凝镊16的极板检测接口与输入接口1相连接，输入接口1也可以与其它外部信号发生设备相连接。由极板检测报警电路2对信号进行分析检测，检测极板和外设设备有无故障，并检查极板的位置是否正确，能够快速对中性电极15的单双极进行识别。如果检测极板和外设设备无故障或者极板位置不正确时，极板检测报警电路2发出报警提醒。如果检测极板和外设设备有无故障并且检查极板的位置正确时，ATML处理器5能够对信号进行分析、处理，采用晶振分频后取得基频和重复频率，同时产生和输出超高变频脉冲阻力波形。ATML处理器5采用了高速数字频率合成(DDS)芯片技术，产生并输出超高变频脉冲阻力波，手术切口平滑、精细，术后无水肿、切口不产生纤维收缩疤痕，热损伤小，可为病理学检查提供资料。

ATML处理器5还分别与输出信号显示模块4、高频发生器6以及变频调节模块7相连接，ATML处理器5与信号输入模块3之间通过数据线双向连接，信号输入模块3为键盘、触屏输入设备或鼠标，通过信号输入模块3能够向系统输入控制信息和具体参数值，处理结果以及信息反馈通过输出信号显示模块4进行显示。高频发生器6与变频调节模块7相连接，变频调节模块7的输出端与前置放大器8相连接，前置放大器8与第一功率放大器10的输入端相连接，第一功率放大器10的输出端与第二功率放大器11的输入端相连接，第二功率放大器11的输出端与输出接口13相连接。变频调节模块7的频率调节范围为0.6MHz±0.3MHz，调节范围范围要明显宽于现有的同类设备，通过变频调节模块7产生不同的变频阻尼波来适用于纯切混切单级凝喷凝和双极凝等多种工作模式。

ATML处理器5与PID闭环控制模块9之间通过数据线双向连接，前置放大器8与PID闭环控制模块9相连接。PID闭环控制模块9的闭环锁相稳压调节电路满足各种不同的功率输出，可供选择的范围较宽，并能够采用五种不同频率和波形来完成不同的切凝功能。

ATML处理器5产生的超高变频脉冲阻力波通过高频发生器6产生高频，再经变频调节模块7进入到前置放大器8中，然后分别经过第一功率放大器10和第二功率放大器11进行放大，最后超高变频脉冲阻力波通过第二功率放大器11的输出端输出给输出接口13。输出接口13输出的单极凝波形脉宽为1.6??s-3.0??s。输出接口13与电刀本体相连接，电刀本体由高频手术电极14、中性电极15以及双极电凝镊16组成，高频手术电极14、中性电极15和双极电凝镊16分别与输出接口13相连接。超高变频脉冲阻力波输出给高频手术电极14、中性电极15以及双极电凝镊16进行手术。

电源模块12 与ATML处理器5相连接，电源模块12为本发明的系统供电，能够输出5V、8V以及80V的电压。接通电源后，本发明的系统进行自检，如果发现故障，本发明将显示错误信号并发出声音。自检后，面板上显示出纯切模式初始状态功率值 “0”； 混切模式初始状态功率值“0”；单极电凝模式初始状态功率值“0”； 喷凝模式初始状态功率值“0”； 双极电凝模式初始状态功率值“0”。

本发明具有纯切、混切、单极凝、喷凝和双极凝五种工作模式。开机后默认工作模式为纯切和单极凝，如果要选择其它工作模式，只需轻触相应功能按键即可。纯切功率设置范围为0-350瓦，混切功率设置范围为0-240瓦， 单极凝功率设置范围为0-120瓦，喷凝功率设置范围为0-90瓦，双极电凝功率设置范围为0-60瓦。对功率的大小可以进行调节，旋钮顺时针方向旋转功率增加，逆时针方向旋转功率减小。在预置功率参数时，当旋钮每顺时针方向旋转一格，功率数值以1步进增加。当旋钮每逆时针方向旋转一个，功率数值以1步进减小，连续旋转直到显示出所需的功率数值。

在使用单极功能时，必须用双极中性极板或单极中性极板。当使用单极中性极板时双极中性电极指示灯的中间绿灯亮，当使用双极中性极板时双极中性电极指示灯的左灯亮，当连接正常时双极中性电极指示灯的右灯红灯亮。本发明的极板检测报警电路2能够实时监视中性极板与病人之间的电路连接状况。使用双极电凝时，电镊与插孔相连接后，双极电凝可以通过脚踏开关启动。

在使用双极电凝模式时，用双极镊两个镊尖夹含出血组织越少越好，夹含组织过多会影响止血效果。这种凝血模式中，高频电流不向中性电极释放，无高频漏电危险，凝血非常有效，毫无炭化现象，使组织坏死减少到最小程度，有利于术后愈合，适用于各种精细外科或微创手术。

采用本发明的变频高频电刀对宫颈糜烂病种进行切凝对照试验，拟定共入选60例，为21-50岁门诊或住院患者，采用随机编号分组。试验组与对照组各30例，试验组采用本发明的变频高频电刀，而对照组采用美国BOVIE公司生产的A1250型高频电刀，其注册证号：国食药监械(进)字2008第3251420号。 

对试验结果进行统计学分析，当结果显示试验组总有效率明显高于对照组，且不良反应发生率低于对照组时，本发明的切凝效果较好，热损伤少，无明显碳化，切出组织可供病理诊断。手术后症状体征消失，糜烂面消失，宫颈光滑。

本发明改变了现有设备采用单一频率的正弦波和单一频率的调制波变换来完成各种切凝的方式，能够采用五种不同频率和波形来完成不同的切凝功能，高频电刀提供不同切割方式的选择：纯切、混切、凝血等，为了达到预期的切割凝血效果，每种电切方式都提供不同的切割电凝效果选择，不同的切割依此对应从强到弱的凝血效果。同时还能够精细地调整各种电切和电凝的参数，并且具有重复性，各种安全系统的设计保证了病人和医生的安全，能广泛应用作手术室的外科设备。

Claims (6)

1.变频高频电刀，包括输入接口（1）和输出接口（13），输出接口（13）与电刀本体相连接，其特征在于：所述输入接口（1）与极板检测报警电路（2）的输入端相连接，极板检测报警电路（2）与ATML处理器（5）相连接之间通过数据线双向连接，ATML处理器（5）还分别与输出信号显示模块（4）、高频发生器（6）以及变频调节模块（7）相连接，高频发生器（6）和变频调节模块（7）相连接，变频调节模块（7）的输出端与前置放大器（8）相连接，前置放大器（8）与第一功率放大器（10）的输入端相连接，第一功率放大器（10）的输出端与第二功率放大器（11）的输入端相连接，第二功率放大器（11）的输出端与输出接口（13）相连接， ATML处理器（5）与PID闭环控制模块（9）之间通过数据线双向连接，前置放大器（8）与PID闭环控制模块（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的变频高频电刀，其特征在于：所述ATML处理器（5）与信号输入模块（3）之间通过数据线双向连接，信号输入模块（3）为键盘、触屏输入设备或鼠标。

3.根据权利要求1所述的变频高频电刀，其特征在于：所述ATML处理器（5）与电源模块（12）相连接。

4.根据权利要求1所述的变频高频电刀，其特征在于：所述电刀本体由高频手术电极（14）、中性电极（15）以及双极电凝镊（16）组成，高频手术电极（14）、中性电极（15）和双极电凝镊（16）分别与输出接口（13）相连接。

5.根据权利要求4所述的变频高频电刀，其特征在于：所述中性电极（15）或双极电凝镊（16）的极板检测接口与输入接口（1）相连接。

6.根据权利要求1所述的变频高频电刀，其特征在于：所述变频调节模块（7）的频率调节范围为0.6MHz±0.3MHz。

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