CN1058527A - 高频电刀切口自适应控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种保证手术电切或电凝高效进行，切 口组织最少损伤操作的自适应控制装置，它由高频功 率发生器，切口组织状态识别器，自适应控制器，自适 应指示器，短路监控保护仪，漏电流监控保护仪各功 能部分组成，它能在需要电切或电凝时，给出足够大 的电功率，而在电切或电凝完成，切口或电凝处机体 组织发白和发干时，自动调整输出功率的大小，以达 到切口组织电损伤最轻的效果。

Description

本发明涉及一种临床外科生物医学工程装置，可广泛用于高频电刀切口自适应控制过程。

众所周知，高频电刀是临床科广泛使用的基本装置，但迄今国内外使用的各种高频电刀，常需医生根据经验，并视手术切口与部位特征选择电刀功率，某些所谓具有自动功能的高频电刀，也均不能达到保持切口电损伤最轻，又能有效切割的手术要求。国内外使用电刀常伴有切口焦黄碳化，组织深部受损，分散电极局部皮肤事故烧伤的情况发生。此外，刀口或钳口极易被组织碎片附着而需经常清除，也影响手术高效顺利的进行。

本发明的目的是设计一种保证手术电切或电凝高效进行，切口组织最少损伤的高频电刀切口自适应控制装置，它能在需要电切或电凝时，给出足够大的电功率，而在电切或电凝完成，切口或电凝处机体组织变白与发干时，自动调整输出功率的大小，以达到切口组织电损伤最轻的手术要求，即使电刀在较长时间内停留在原切口处，该处机体组织也不会烧伤，而当电刀前移接触新的组织时，电刀可自动重新输出足够大的电功率，并随着机体组织状态变化，进行自适应的调节与保护。

本发明的内容与要求是：在高频电流作用下，生物组织阻抗有相似稳定的变化（如图1所示），正常情况下，生物抗体组织阻抗较低，高频电流作用一段时间后，组织开始变白发干，继而出现焦黄，直至碳化。在此期间，组织阻抗一直在增加，对应于组织从变白发干到焦黄的过程，组织阻抗增加很快，如图1中虚线上升沿所示。随后，从焦黄到组织浅表碳化，阻抗缓慢增加，在出现浅表碳化后，深部组织相继碳化，组织阻抗增加速度再度变大。当高频发生器为恒压源时，对应生物机体组织阻抗变化全过程，将如附图2所示，亦即：当高频电流作用到某处组织时，流过该组织的高频电流从无到有，如图2中上升沿所示。当组织开始变白发干至焦黄时，组织阻抗增加，电流出现对应下降沿，如图中的虚线所示。此时，若随刀头沿切口前移，接触到新的组织时，则由于新的组织阻抗低，流过的高频电流有效值将又重新增大，亦即再出现电流上升沿。自此以后，上述变化过程将重复出现。由此可见，通过监测流过组织的高频电流有效值变化，就可了解切口组织的变化。本发明充分运用了电刀对组织开始切割或电凝时，高频电流有效值上升的变化特点，经过逻辑处理，控制高频电刀以足够大的功率输出，保证手术的高速有效进行。运用切口组织开始变白发干时，高频电流有效值下降的特点，经过逻辑处理，控制高频电刀只输出足够小的功率，以保证即使在电刀留原切口不移开，刀口组织也只限于变白或发干的状态，不致出现焦黄，更不会引起局部与深部碳化的现象。运用电刀向前切割或电凝新的组织，电流重新上升的特点，通过逻辑控制高频电刀重新恢复足够大的功率输出，以保证手术连续顺利的进行。

本发明是由高频功率发生器（1），切口状态识别器（2），自适应控制器（3），自适应指示器（4），短路监控保护仪（5），漏电流监控保护仪（6）（如图3所示）组成。其中，高频功率发生器（1）可以恒压质输出高频大功率。切口状态识别器（2）可以通过高频电流有效值的变化，以监测切口组织变化的全过程。自适应控制器（3）视电切或电凝顺利进行以及切口保护不引起焦碳化的需要，控制高频电流功率按需变化，即运用电刀对组织开始切割或电凝时，高频电流有效值上升的变化特点，经过逻辑处理，控制高频电刀输出高效电切或电凝的大功率，运用切口组织开始变白发干时高频电流有效值下降的特点，经过逻辑处理，控制高频电刀只输出不致引起组织焦黄或碳化的小功率，并在电刀向前切割或电凝新的组织时，重新恢复足够大功率输出，以保证手术顺利的进行。很明显，自适应控制器的自适应控制作用，对分散电极与病人局部皮肤接触不良所引起的组织烧伤，也有防止与保护作用，可以大大减少使用电刀时，分散电极偶然事故的发生及其严重程度，同时还可以明显减少通常使用的电刀普遍存在的术中不断消除刀口或钳口组织碎片附着的麻烦，使单极电刀极少发生、双极电刀大量减少组织碎片的附着。自适应指示器（4）用以指示自适应系统的正常工作，灯亮表示电切或电凝的作用已完成，电刀可向前切割，或进行新的电凝。短路监控保护仪（5）用以及时自动保护仪器不致损坏。漏电流监控保护仪（6）用以保证病人不受工频漏电电流伤害。

本发明各功能部分是按附图3进行连接，其主体部分是自适应控制系统，它是由高频功率发生器将信号传入切口状态识别器，再传入自适应控制器，经逻辑处理再反馈入高频功率器的单项闭环系统。自适应控制器可通过自适应指示器表示。高频功率器装有短路监控保护器和漏电流监控保护器，可保证仪器的安全可靠性。

本发明的装置在接通电流与功率输出开关后，电刀自动处于可输出足够大功率的状态。此时，自适应指示灯灭来，在开始切割或电流后，电刀继续保持大功率输出，及至切口组织变白发干，系统快速地自适应到最佳状态，此时，自适应指示灯亮，指示术者可进行下一步操作。

本发明的特点是：使用者无需预先有使用电刀及根据刀口状态选择恰当电切或电凝功率的经验，并且不用担心在使用高频电刀过程中出现切口组织烧伤的危险，同时还可防止分散电极因偶原因，使接触面减少，电流密度局部增大而引起的烧伤事故。此外，在用以进行这种电切或电凝的刀口或钳口，基本不会有组织碎片附着着，从而可以大为减少术中常需消除刀口或钳口附着物的麻烦。

本发明附图说明

附图1：高频电作用下，组织阻抗特性

横轴是高频电作用时间七（秒）

纵轴是组R（KQ）

正常组织阻抗

组织变白变干至焦黄时阻抗变化

由焦黄至浅表碳化阻抗

浅表碳化至深部碳化阻抗变化

附图2：高频恒质源作用下，流经组织电流有效值

横轴是高频电作用时间七秒

纵轴是高频电流有效值

正常组织高频电流有效值

组织变白变干至焦黄时高频电流有效值

由焦黄至浅表碳化高频电流有效值

浅表碳化至深部碳化高频电流有效值

附图3：自适应装置整体柜图

（1）高频功率发生器

（2）切口状态识别仪

（3）自适应控制器

（4）自适应指示器

（5）短路监控保护仪

（6）漏电流监控保护仪

Claims (2)

1、一种高频电刀的切口自适应控制装置，其特征在于它由高频功率发生器，切口组织状态识别器，自适应控制器，自适应指示器，短路监控保护仪，漏电流监控保护仪各功能部分组成。

2、根据权利要求1所述的自适应控制装置，其特征在于它的自适应控制系统是由高频功率发生器将信号传入切口状态识别器，再传入自适应控制器，经逻辑处理后再反馈入高频功率发生器的单项闭环系统。

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