CN105832410A - 电极控制装置、方法和电磁刀手术系统 - Google Patents
电极控制装置、方法和电磁刀手术系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种电极控制装置、方法和电磁刀手术系统,所述电极控制装置包括:信号发生器,用于产生不同预设频率的信号,输出预设频率在3.5MHZ‑60MHZ范围内的至少一个高频信号;频率调制模块,与所述信号发生器相连,用于使用频率范围在100Hz‑300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的间歇振荡信号;功率放大模块,与所述频率调制模块相连,用于放大所述间歇振荡信号,输出手术所需的电磁功率信号;输出电路模块,用于将所述电磁功率信号输出到电极接口以传输给电极。该电极控制装置可以减少手术中电极与生物体组织的粘连,提高手术的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种电极控制装置、方法和电磁刀手术系统。
背景技术
目前的电极手术设备,主要通过电极向手术区域的生物体组织传递焦耳热来进行切开或凝固止血等手术。但实际手术中金属电极与生物体组织之间往往会产生较大的温差,使得生物体组织与金属电极产生粘连,手术安全性低。
针对手术中电极与生物体组织粘连的问题,目前一般的电极手术设备采用给电极添加镀层(例如镀银)来提高电极的导热性,减少粘连,但是,在电极添加镀层后,电极尺寸变大,不利于操作视野,且电极辐射信号的聚焦性会变差,导致电极不能同时用于切开等其他操作,不利于手术操作。另外,还会导致电极的成本增加。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种电极控制装置,该装置可以减少手术中电极与生物体组织的粘连,提高手术的安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种电磁刀手术系统。
本发明的另一个目的在于提出一种电极控制方法。
为达到上述目的,本发明实施例提出的电极控制装置,包括:信号发生器,用于产生不同预设频率的信号,输出预设频率在3.5MHZ-60MHZ范围内的至少一个高频信号;频率调制模块,与所述信号发生器相连,用于使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的间歇振荡信号;功率放大模块,与所述频率调制模块相连,用于放大所述间歇振荡信号,输出手术所需的电磁功率信号;输出电路模块,用于将所述电磁功率信号输出到电极接口以传输给电极。
为达到上述目的,本发明实施例提出的电磁刀手术系统,包括:本申请任一实施例中所述的电极控制装置,至少一个电极及其对应的电缆,所述电极通过对应的电缆与所述电极控制装置相连。
为达到上述目的,本发明实施例提出的电极控制方法,包括:产生3.5MHZ-60MHZ范围内预设频率的至少一个高频信号;对所述高频信号进行放大和调制,得到调制信号;将所述调制信号平衡输出到双极电极的两个电极上,以对生物组织进行处理;调节所述调制信号的频率,使所述电极与生物组织之间产生电弧放电的持续时间小于预设时间且单位时间内电弧放电的次数大于预设次数。
本发明实施例提出的电极控制装置、系统和方法,通过使用更高频率段的信号,在相同的时间内,增加电极辐射的电磁功率信号对生物体组织的有效作用次数,单次的作用时间减少,使生物体组织在电极的作用时间内均匀受热,不至于烧焦变性,进而改善了生物体组织的热传导性,避免了电极与生物体组织的温度差引起的电极与组织的粘连问题;通过在双极输出电路中设置平衡电路,使双极电极工作时能量输出更均衡,辐射的能量在手术的目标位置更集中,切开位置更准确,减少电极对生物体组织带来的损伤;另外,通过加入谐振电路降低手术中的高频漏电流,提高患者电路隔离度,提升手术的安全性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的电极控制装置的结构示意图;
图2是本发明另一个实施例的电极控制装置的结构示意图;
图3A是本发明另一个实施例的平衡电路的结构示意图;
图3B是本发明另一个实施例的平衡电路的结构示意图;
图4A是本发明另一个实施例的电极控制装置的结构示意图;
图4B是本发明另一个实施例的电极控制装置的结构示意图;
图5是本发明一实施例的电磁刀手术系统的结构示意图;
图6是本发明一实施例的电极控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电极控制装置、方法和电磁刀手术系统。
图1是本发明一实施例提出的电极控制装置的结构示意图,如图1所示,该电极控制装置主要包括:信号发生器10、频率调制模块20、功率放大模块30和输出电路模块40。
信号发生器10用于产生不同预设频率的信号,输出预设频率在3.5MHZ-60MHZ范围内的至少一个高频信号。信号发生器10可以产生预设频率的一个信号,也可以同时产生多个相同和/或不同预设频率的信号。对于不同频率的信号通过电极辐射到生物体组织上会产生不同的作用,因此,采用预设频率在3.5MHZ-60MHZ范围内的信号进行手术较传统的高频电刀技术相比可以避免对生物体组织造成热损伤。进一步地,预设频率可以是3.5MHz至60MHz范围内的任意频率。
频率调制模块20用于使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的高频信号。具体地,当信号发生器10产生一个预设频率的信号时,频率调制模块20使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号对所述预设频率的信号进行脉冲调制,使调制后的信号具有间歇振荡特性;当信号发生器10产生两个或多个不同频率的信号时,频率调制模块20可以对所述多个不同频率的信号进行混频,再通过频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号对混频信号进行调制,得到间歇震荡波,从而使得调制后的信号在保持高频振荡特性的同时具有间歇振荡特性,例如,脉冲为1时,存在高频振荡信号,脉冲为0时,高频振荡信号的幅度为0。可以采用现有的调制方式对至少两个不同频率的信号进行调制得到混频信号,此处对具体的调制方法不做限定。
在本申请的一个具体实施例中,当信号发生器10产生预设频率在3.5MHz~60MHz范围内至少两个不同频率的高频信号时,采用13.56MHz与4.2MHz信号进行混频调制,再进行脉冲调制,最终得到的电磁功率信号的手术效果更佳。
功率放大模块30与所述频率调制模块20相连,用于放大所述间歇振荡信号,输出手术所需的电磁功率信号。具体地,功率放大模块30可以根据手术需要的操作功率对调制后的信号进行放大,控制最终输出到电极上的电磁波信号功率。
输出电路模块40用于将所述电磁功率信号输出到电极接口以传输给电极,以使所述电极对生物体组织进行处理。其中,电极可以是:单极电极、双极电极或内镜电极。
本实施例中,与现有技术中采用的电磁信号相比,使用更高频率段的信号,在相同的时间内,增加电极辐射的电磁功率信号对生物体组织的有效作用次数,单次的作用时间减少,使生物体组织在电极的作用时间内均匀受热,不至于烧焦变性,进而改善了生物体组织的热传导性,避免了电极与生物体组织的温度差引起的电极与组织的粘连问题,提高了手术的安全性。
在本申请的一个具体实施例中,如图2所示,功率放大模块30包括:采样保持单元31用于采样保持所述功率放大模块的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号与所述输出电流信号的相位差信号、输出反射波功率信号;反馈控制单元32用于对采样的信号进行处理并反馈至所述功率放大模块,以控制所述功率放大模块的增益,使得所述功率放大模块输出特定组织负载或组织负载变化时所需的功率。其中,反馈控制单元31对采样信号进行的处理可以包括:放大、滤波、整形,以消除噪声和干扰等,具体可以通过放大器、滤波电路、整形电路实现。可以对直流信号进行模数转换,得到可用于计算的数字信号,通过进一步的计算和比较来调节功率放大模块30的增益。在一个实施例中,采样保持单元31用于采样保持所述功率放大模块的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号与所述输出电流信号的相位差信号、输出反射波功率信号,具体地,可以利用周期性脉冲信号实现采样与保持。当功率放大模块30的输出信号被周期性脉冲信号调制时,在周期性脉冲信号为第一值的情况下,进行信号采样;在周期性脉冲信号为第二值的情况下,进行信号保持,保持的信号为前一个脉冲为第一值时所采样的信号。例如,在周期性脉冲信号为1的情况下,进行信号采样;在周期性脉冲信号为0的情况下,进行信号保持,保持的信号为前一个脉冲为1时所采样的信号;或者信号为0时进行采样,信号为1时进行保持。
本实施例中,采样保持功能是为了保证周期性脉冲信号(即脉冲调制信号)为第二值时,也能反馈与脉冲信号为第一值时所采样的同样幅度的信号,以保证反馈控制的稳定性。否则,在第二值信号期间,反馈信号会自动控制以增大功率输出。
由于反馈控制是电路技术中常见的概念,因此反馈控制单元32可采用现有的或未来可能出现的反馈控制电路来实现,本申请对此不作赘述。本实施例通过采样保持单元和反馈控制单元来调整功率放大模块30的增益,以实现功率的平稳输出,提升手术的安全性。
输出电路模块40包括:依次连接的隔离变压器41、输出电路42和隔直流电路43,其中,如图2所示,输出电路42和隔直流电路43通过相应的电极接口50与电极60相连,且与电极60的个数一一对应。隔直流电路43可以通过电容实现。
进一步地,当电极60为双极电极时,所述输出电路42内设置平衡电路,用于将所述调制信号均衡地输出到所述双极电极的两个电极上;所述平衡电路包括:在所述输出电路42的正负回路上设置的至少一对相同且对称设置的元件;所述元件包括:电容、电感和传输线变压器中的至少一种。例如,平衡电路的结构可参见图3A和图3B所示,元件均对称设置在回路上。本实施例采用平衡电路,可以使双极电极工作时能量输出更均衡,辐射的能量在手术的目标位置更集中,切开位置更准确,减少电极对生物体组织带来的损伤,提升手术的安全性。
手术设备相关安全标准规定手术设备的高频漏电流应小于固定值,例如,单机工作模式下应小于100mA,以免对人体造成危害,本发明实施例的电极控制装置输出高频电磁功率信号,较现有技术中使用工作频率为370KHz的信号,会产生更大的漏电流。
如图4A所示,本发明一个实施例中,电极控制装置还可以包括:谐振电路70,所述谐振电路70的一端连接至所述输出电路42的输出端,另一端接地(由于电极控制装置的外壳会接地,因此,此处可以理解为在输出电路与电极控制装置外壳之间接入谐振电路),谐振电路70的阻抗可调,通过调节谐振电路70的阻抗,可以使谐振电路70与电极控制装置之间的浮游电容及离散电容在所述预设频率上构成并联谐振回路。
其中,浮游电容及离散电容是在上述预设频率时电极控制装置输出电路、输出电缆和大地间形成的浮游电容及离散电容,是造成患者与输出电路隔离度降低,高频漏电流增加的主要原因,可以通过实验测得。电缆用于连接所述电极接口50和所述电极60。图4A中仅以一个输出电路为例说明谐振电路的连接关系,在实际应用中,每个输出电路均可以连接一谐振电路,以抑制漏电流。谐振电路70可以由至少一个电阻、至少一个电容、至少一个电感通过串联和/或并联的方式构成,其中,电阻、电容、电感均可以是可调的。例如,谐振电路70的结构可参见图4B所示,Z表示由浮游电容和离散电容导致的接地阻抗。谐振电路的结构还可以是电感和电容串联,其结构可以多种变化,此处不再一一列举。
本实施例中,在输出电路与控制设备的外壳接地端之间接入谐振电路,该谐振电路与看不见的浮游电容及离散电容在工作频率(即上述预设频率)上构成并联谐振回路,并在工作频率上保持谐振,使手术设备的隔离输出电路和大地之间形成很大的阻抗(理论上无穷大),从而减小了由于浮游电容及离散电容导致的高频漏电流,提高了患者和输出电路的隔离度,解决了高频漏电流较大的问题。
基于同一构思,本发明还提出一种电磁刀手术系统。
图5是本发明一实施例的电磁刀手术系统的结构示意图。如图5所示,该电磁刀手术系统包括:如权利要求1-6所述的电极控制装置100,至少一个电极200及其对应的电缆300,所述电极200通过对应的电缆300与所述电极控制装置100相连。
其中,对应一个或多个电极,电极控制装置可以有一个或多个电极接口,通过对应的电缆与相应的电极连接,以实现不同的手术需求。
本实施例的电磁刀手术系统,通过使用更高频率段的信号,在相同的时间内,增加电极辐射的电磁功率信号对生物体组织的有效作用次数,单次的作用时间减少,使生物体组织在电极的作用时间内均匀受热,不至于烧焦变性,进而改善了生物体组织的热传导性,避免了电极与生物体组织的温度差引起的电极与组织的粘连问题;通过在双极输出电路中设置平衡电路,使双极电极工作时能量输出更均衡,辐射的能量在手术的目标位置更集中,切开位置更准确,减少电极对生物体组织带来的损伤;另外,通过加入谐振电路降低手术中的高频漏电流,提高患者电路隔离度,提升手术的安全性。
基于同一构思,本发明还提出一种电极控制方法。
图6是本发明一实施例的电极控制方法的流程示意图。如图6所示,该方法包括:
步骤1,产生3.5MHZ-60MHZ范围内预设频率的至少一个高频信号;
步骤2,对所述高频信号进行放大和调制,得到调制信号;
步骤3,将所述调制信号平衡输出到双极电极的两个电极上,以对生物组织进行处理;
步骤4,调节所述调制信号的频率,使所述电极与生物组织之间产生电弧放电的持续时间小于预设时间且单位时间内电弧放电的次数大于预设次数。
本发明一个实施例中,所述至少一个高频信号的频率为13.56MHz。
具体地,本发明技术采用3.5MHZ-60MHZ范围内的至少一个高频信号,通过在电极前端聚焦产生足够强度的交变电磁场,诱导电极附近被电磁场辐射的生物组织中产生诱导电磁场,通过电极前端的电磁场和组织中的诱导电磁场在近场范围内的相互作用,产生电弧放电效应,并且控制所述相互作用在单位时间内的重复次数大于第一预设值,且每次作用的持续时间小于第二预设值,从而利用双极型电极进行对生物组织的切开手术。其中,第一预设值和第二预设值可以由实验数据测得。
进一步地,可以对3.5MHZ-60MHZ范围内的至少一个高频信号进行放大,并通过具有平衡电路的输出电路及满足一定阻抗特点的输出电缆,将电磁场能量高效传送到双极型电极的电极两端。在输出信号周期的正半周期里,将电磁场能量聚焦在其中一个电极前端,该电极前端与被处理生物组织保持尽可能近的距离,从而使所述电极前端集聚的电磁场能量向被处理的生物组织释放,形成电弧放电,使得被放电的生物组织的局部点被汽化,由于电弧放电具有在同一点不重复放电的特点,通过减小电极与组织之间电弧放电的持续时间,同时增加在单位时间内电弧放电的次数(例如,本发明控制电弧放电持续时间约为18.4纳秒、放电频率为13.56MHz),以控制对生物组织放电的面积范围,使得在生物组织的局部点形成高能量的集中放电,能够使生物组织的局部点被汽化切割,同时减小电弧放电对其他组织的影响。另一个电极作为大地等效端与被处理的生物组织保持接触,形成等效大地。同样,在工作信号周期的负半周期里,其中两个电极作用机理正好相反,从而使两个电极交替对被处理生物组织放电,实现被处理生物组织从两端向中心的切割效果。
本发明一个实施例中,所述对所述高频信号进行放大和调制包括:使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的间歇振荡信号。通过对预设频率的高频信号进行脉冲调制,可以控制输出信号的持续作用时间和作用的间隔时间。
本发明一个实施例中,在产生两个所述高频信号时,所述方法还包括:对所述两个高频信号进行混频,并根据要对所述生物组织进行的处理确定主频工作信号;控制施加在组织上的所述主频工作信号电压幅度的高压区持续时间小于第一预设时间,其中,所述高压区是信号幅度超过预设电压值的区域;根据所述主频工作信号的峰值电压幅度,将所述高压区产生的热量与所述高压区的传输间歇时间的比例控制在预设范围内。
举例而言,在对生物组织进行凝固止血时,可以采用双高频混频技术,通过控制施加在生物组织上的主频工作信号的电压幅度的高压区持续时间,以及控制主频工作信号电压幅度和信号传输的间歇时间,使热量均匀传输到待凝固的生物组织体积范围,减少因局部组织过热造成组织粘连和组织碳化。具体地,调制后的主频工作信号在100Hz-300KHz的脉冲信号的正半周期里,通过放大器、输出电路和输出电缆电路将电磁场能量传输到双极电极的两个电极的前端,当两个电极接触生物组织时,在生物组织内部产生高频电磁场,并在两个电极间产生交变流动的高频电流,该电磁场和高频电流在生物组织中产生焦耳热,导致组织蛋白质变性,达到凝血的效果。
为了改善因局部组织过热使组织细胞过度破裂,导致电极与组织接触面发生粘连的问题,以及因局部组织过热使组织过度碳化,阻碍组织中的热能传导,影响组织凝血效果的问题,本发明一个实施例采用周期为16-285纳秒(ns)的主频工作信号,将施加在组织上的高压区的持续时间控制在18.4纳秒左右,来抑制组织细胞瞬间大量破裂。同时,通过控制传送到组织上的热量与高压区的传输间歇时间的比例,具体可根据信号峰值电压的幅度,在3.3微秒(μs)-10毫秒(ms)范围内调整间歇信号的周期和占空比,本发明实施例的间歇信号周期为10毫秒,其间歇占空比从15%到75%可变,可以将热能均匀的传输到希望凝固的组织体积范围内,能够解决组织局部过热导致组织碳化,又因碳化阻碍热传导,使得一定体积范围内组织不能达到热变性,影响组织凝血效果的临床难题。
本发明一个实施例中,采样保持功率放大模块的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号与所述输出电流信号的相位差信号、输出反射波功率信号;对采样的信号进行处理,并将处理后的信号转换成直流信号;对直流形式的输出电压信号、输出电流信号和相位差信号进行乘法计算,得到有效功率;根据所述有效功率、预设输入功率和预设比较值计算得到增益控制值;输出所述增益控制值至所述功率放大模块的增益控制端,使得所述功率放大模块输出特定组织负载或组织负载变化时所需的功率。本实施例通过功率反馈控制增益,将电磁能量高效传输至组织,避免生物组织的等效负载阻抗变化导致输出不稳定而影响组织汽化切割效果。此外,通过功率反馈控制增益还可以避免因组织负载变化导致输出电压过大或输出电流过大,本发明还可以通过在特定阻抗时和双极电极工作模式下对输出电压、输出电流和输出功率的限制,来控制生物组织等效负载阻抗失配时的输出电压、输出电流和输出功率不超过预设幅度,从而减小因组织过热导致的组织碳化和组织粘连程度。
由于伴随着功率输出,生物组织的阻抗会发生变化,使得电极控制装置中放大电路预设的最佳阻抗负载值失去匹配状态,导致输出电压过高、电流减小(负载阻抗值变大),这种情况会导致生物组织表面细胞被破坏,发生粘连,或者导致输出电流过大、电压减小(负载阻抗值变小),这种情况会导致流过电流的生物组织内过热发生碳化。此外由于生物组织的阻抗中容性或感性阻抗的存在,使得输出电压和电流产生相位差,通常的电流反馈控制增益技术会在生物组织的阻抗失配时导致电压过大或电流过大现象更加严重。本发明实施例的功率反馈控制增益,通过反馈有效功率,保证阻抗失配时所需电磁能量有效传输到生物组织的同时,抑制了由于生物组织负载阻抗值的变化,造成输出电压过大或输出电流过大的现象,此外,通过将输出电压或输出电流与预设值进行比较,在特定阻抗时和双极电极工作模式下对输出电压、输出电流和输出功率的限制,来控制生物组织负载阻抗失配时输出电压、输出电流和输出功率不超过预设幅度,从而减小了因局部组织过热导致的组织碳化和组织粘连的现象。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理器(CPU)与程序存储芯片的组合等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种电极控制装置,其特征在于,包括:
信号发生器,用于产生不同预设频率的信号,输出预设频率在3.5MHZ-60MHZ范围内的至少一个高频信号;
频率调制模块,与所述信号发生器相连,用于使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的间歇振荡信号;
功率放大模块,与所述频率调制模块相连,用于放大所述间歇振荡信号,输出手术所需的电磁功率信号;
输出电路模块,用于将所述电磁功率信号输出到电极接口以传输给电极。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号发生器具体用于产生预设频率在3.5MHz~60MHz范围内的一个高频信号或两个不同频率的高频信号。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,功率放大模块还包括:
采样保持单元,用于采样保持所述功率放大模块的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号与所述输出电流信号的相位差信号、输出反射波功率信号;
反馈控制单元,用于对采样的信号进行处理并反馈至所述功率放大模块,以控制所述功率放大模块的增益,使得所述功率放大模块输出特定组织负载或组织负载变化时所需的功率;
所述输出电路模块包括:依次连接的隔离变压器、输出电路和隔直流电路,其中,所述输出电路和隔直流电路与所述电极的个数一一对应。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述电极为双极电极,所述输出电路内设置平衡电路,用于将所述调制信号均衡地输出到双极电极的两个电极上;
所述平衡电路包括:在所述输出电路的正负回路上设置的至少一对相同且对称设置的元件;所述元件包括:电容、电感和传输线变压器中的至少一种。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:
谐振电路,所述谐振电路的一端连接至所述输出电路的输出端,另一端接地,所述谐振电路的阻抗可调,所述谐振电路与所述电极控制装置输出电路的浮游电容及离散电容在所述预设频率上构成并联谐振回路;
其中,所述浮游电容及离散电容是在所述预设频率时所述电极控制装置输出电路、输出电缆和大地间形成的浮游电容及离散电容,所述电缆用于连接所述电极接口和所述电极。
6.一种电磁刀手术系统,其特征在于,包括:如权利要求1-5任一项所述的电极控制装置,至少一个电极及其对应的电缆,所述电极通过对应的电缆与所述电极控制装置相连。
7.一种电极控制方法,其特征在于,包括:
产生3.5MHZ-60MHZ范围内预设频率的至少一个高频信号;
对所述高频信号进行放大和调制,得到调制信号;
将所述调制信号平衡输出到双极电极的两个电极上,以对生物组织进行处理;
调节所述调制信号的频率,使所述电极与生物组织之间产生电弧放电的持续时间小于预设时间且单位时间内电弧放电的次数大于预设次数。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述高频信号进行放大和调制,包括:
使用频率范围在100Hz-300KHz的脉冲信号,对所述至少一个预设频率的高频信号进行调制,得到具有预设频率特性的间歇振荡信号。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在产生两个所述高频信号时,所述方法还包括:
对所述两个高频信号进行混频,并根据要对所述生物组织进行的处理确定主频工作信号;
控制施加在组织上的所述主频工作信号电压幅度的高压区持续时间小于第一预设时间,其中,所述高压区是信号幅度超过预设电压值的区域;
根据所述主频工作信号的峰值电压幅度,将所述高压区产生的热量与所述高压区的传输间歇时间的比例控制在预设范围内。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
采样保持功率放大模块的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号与所述输出电流信号的相位差信号、输出反射波功率信号;
对采样的信号进行处理,并将处理后的信号转换成直流信号;
对直流形式的输出电压信号、输出电流信号和相位差信号进行乘法计算,得到有效功率;
根据所述有效功率、预设输入功率和预设比较值计算得到增益控制值;
输出所述增益控制值至所述功率放大模块的增益控制端,使得所述功率放大模块输出特定组织负载或组织负载变化时所需的功率。
11.如权利要求7-10任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个高频信号的频率为13.56MHz。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107174334A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-19 | 孙军 | 一种无连接线电凝镊 |
WO2019134078A1 (en) * | 2018-01-03 | 2019-07-11 | Bio-Medical Engineering (HK) Limited | Electrosurgical systems and methods of configuring the same |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06338730A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線形送信回路 |
JP2002288991A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 自動サンプルホールド装置及びパルス変調高周波信号発生装置 |
US6663623B1 (en) * | 2000-03-13 | 2003-12-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electric surgical operation apparatus |
JP2004290516A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Olympus Corp | 手術装置 |
US20050101947A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Scimed Life Systems, Inc. | Methods and apparatus for dispersing current flow in electrosurgery |
CN2912549Y (zh) * | 2006-05-24 | 2007-06-20 | 刘佳键 | 高频电刀手术装置 |
US20070265612A1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-15 | Sherwood Services Ag | System and method for reducing leakage current in an electrosurgical generator |
JP2010263452A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 高周波電源装置 |
EP2394693A1 (de) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | Golsen Limited | Einrichtung zur Elektroimpulsstimulation der Wunderheilung |
JP2014226152A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-08 | オリンパス株式会社 | 処置具、処置システム、及び処置システムの制御方法 |
CN205514893U (zh) * | 2016-01-25 | 2016-08-31 | 安进医疗科技(北京)有限公司 | 电极控制装置和电磁刀手术系统 |
-
2016
- 2016-01-25 CN CN201610045932.7A patent/CN105832410B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06338730A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線形送信回路 |
US6663623B1 (en) * | 2000-03-13 | 2003-12-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Electric surgical operation apparatus |
JP2002288991A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 自動サンプルホールド装置及びパルス変調高周波信号発生装置 |
JP2004290516A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Olympus Corp | 手術装置 |
US20050101947A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Scimed Life Systems, Inc. | Methods and apparatus for dispersing current flow in electrosurgery |
US20070265612A1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-15 | Sherwood Services Ag | System and method for reducing leakage current in an electrosurgical generator |
CN2912549Y (zh) * | 2006-05-24 | 2007-06-20 | 刘佳键 | 高频电刀手术装置 |
JP2010263452A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 高周波電源装置 |
EP2394693A1 (de) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | Golsen Limited | Einrichtung zur Elektroimpulsstimulation der Wunderheilung |
JP2014226152A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-08 | オリンパス株式会社 | 処置具、処置システム、及び処置システムの制御方法 |
CN205514893U (zh) * | 2016-01-25 | 2016-08-31 | 安进医疗科技(北京)有限公司 | 电极控制装置和电磁刀手术系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107174334A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-19 | 孙军 | 一种无连接线电凝镊 |
WO2019134078A1 (en) * | 2018-01-03 | 2019-07-11 | Bio-Medical Engineering (HK) Limited | Electrosurgical systems and methods of configuring the same |
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Publication number | Publication date |
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