CN108333453A - 降低信号源内部冲击电流及等离子体产生的软件处理算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，分析信号源内部各电力器件允许通过的可重复的最大冲击电流；由小到大随机给定N个大小不同的输出电压，测试信号源附件在同体积生理盐水下工作时信号源内部产生的电流，分析输出电压与信号源内部电流大小的关系；分析影响冲击电流大小的因素，用软件拟合一种随时间变化的数字给定曲线类型，抑制影响冲击电流的因素，降低冲击电流；对信号源附件按尺寸分类，反复试验，确定拟合曲线的最优系数，直到可重复冲击电流小于信号源内部电流保护点。本发明采用降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，能够直接在生理盐水快速产生稳定的等离子体。
Description
技术领域
本发明涉及低温等离子体手术系统技术领域，具体涉及一种降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法。
背景技术
等离子体是物质存在(固、液、气体)的第四种状态，是由大量带电粒子组成的非束缚状态的宏观体系。目前，低温等离子体、冷等离子体、热等离子体技术已广泛应用于医学、电子、工业、军事及日常生活等众多领域，其中低温等离子体手术系统近年来在国外已经广泛应用于：耳鼻咽喉科外科、脊柱外科妇科、皮肤性病科及肛肠科等疾病的治疗，并被证明有良好的效果，其具有安全性高、手术时间短、创伤小、见效快的特点。但是，现在低温等离子体手术系统通用的低温等离子体信号源均不能直接在生理盐水下产生可见的橘黄色辉光,也就是说不能直接在生理盐水下产生等离子体,必须接触到组织才能产生等离子体，同时在产生等离子体前对于信号源来说承受的电流应力更大，信号源也更容易损坏。因此，亟需本领域技术人员研究出一种降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的低温等离子体信号源只能在已经接触人体组织时才能产生等离子体(可见的橘黄色辉光)的不足，提供了一种在生理盐水中直接快速产生等离子体(可见的橘黄色辉光)信号源的降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，适用于在生理盐水中产生等离子体的信号源控制。
为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，包括以下步骤：
步骤1、分析信号源内部各电力器件允许通过的可重复的最大冲击电流；
步骤2、由小到大随机给定N个大小不同的输出电压，测试信号源附件在同体积生理盐水下工作时信号源内部产生的电流，分析输出电压与信号源内部电流大小的关系；
步骤3、分析影响冲击电流大小的因素，用软件拟合一种随时间变化的数字给定曲线类型，抑制影响冲击电流的因素，降低冲击电流；
步骤4、对信号源附件按尺寸分类，反复试验，确定拟合曲线的最优系数，直到可重复冲击电流小于信号源内部电流保护点。
作为优选地，所述步骤2中，输出电压与信号源内部电流大小的关系式如下：
其中：ko由生理盐水的体积决定，kf由信号源附件的尺寸决定，UO为信号源输出电压，i为信号源内部冲击电流。
作为优选地，所述步骤3中，输出电压与系统设定的关系式为：
Uo＝kset×Uset
其中：kset为信号源电压转换常数，Uset为信号源阶跃给定；
结合权利要求2中信号源内部电流与输出电压的关系式，一定体积的生理盐水和固定的信号源附件等效为一个电容，因此ko相当于电容的容值C，同时输出UO越大，电压上升时间t越短，信号源内部产生电流应力也就越大，也就越容易达到保护点进入保护从而等离子体的产生，
因此，将阶跃给定变成随时间变化的拟合曲线：
U′set＝k×t
其中U′set为系统拟合曲线给定，k为曲线斜率；
结合前述三式，在固定体积的生理盐水和信号源附件下，信号源内部电流大小只与k曲线斜率关系：
i＝kf×ko×kset×k。
作为优选地，所述步骤4中，反复修正系数k促使信号源内部冲击电流既小于电力电子器件额定电流值得一半处，也小于信号源内部电流保护点。
基于上述技术方案，本发明的与现有技术相比具有如下技术优点：
本发明采用通过实验及临床验证其有效性，相比于传统等离子体信号源技术的优势：本发明采用降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，可直接通过拟合曲线改变信号源输出到达目标值的调节时间来降低系统的冲击电流，降低了信号源内部电力器件的电流应力，能够直接在生理盐水快速产生稳定的等离子体(可见的橘黄色辉光)，从而避免传统信号源只能接触人体组织时才有橘黄色辉光(等离子体)，提升了信号源的可靠性进而降低了器件成本及损坏几率，节约了低温等离子体手术系统的设计、制造及维护成本。
附图说明
图1为本发明降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。
如图1所示，一种降低信号源内部冲击电流促进等离子体产生的软件处理算法，包括下列步骤：
步骤1、分析信号源内部各电力器件允许通过的可重复的最大冲击电流，确定软件拟合给定值后内部电流的最大值；
步骤2、由小到大随机给定N个大小不同的输出电压，测试信号源附件在同体积生理盐水下工作时信号源内部产生的电流，分析输出电压与信号源内部电流大小的关系，得到如下关系式：
Uo＝kset×Uset
其中：ko由生理盐水体积决定，kf由信号源附件的尺寸决定，Uset为信号源阶跃给定，Uo为信号源输出电压；
步骤3、根据步骤2得到的关系式，一定体积的生理盐水和固定的信号源附件二者可以等效为一个电容，因此ko×kf相当于电容的容值C，若输出UO越大且电压上升时间t也越短，那么信号源内部产生电流应力也就越大，也就越容易达到保护点进入保护从而等离子体的产生，要想降低信号源内部电流，只能增加信号源输出达到目标值UO的时间t；
因此，可以将信号源给定Uset改成线性拟合曲线：
U′set＝k×t
其中U′set为信号源拟合曲线给定，k为曲线斜率。
这样就可以得到在固定体积的生理盐水和固定的信号源附件时，信号源内部电流大小只与拟合曲线给定的斜率有关：
i＝kf×ko×kset×k
步骤4：对附件按尺寸分类，根据上式反复修正系数k促使信号源内部冲击电流既小于电力电子器件额定电流值得一半处，也小于信号源内部电流保护点。上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。
Claims (4)
1.一种降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、分析信号源内部各电力器件允许通过的可重复的最大冲击电流；
步骤2、由小到大随机给定N个大小不同的输出电压，测试信号源附件在同体积生理盐水下工作时信号源内部产生的电流，分析输出电压与信号源内部电流大小的关系；
步骤3、分析影响冲击电流大小的因素，用软件拟合一种随时间变化的数字给定曲线类型，抑制影响冲击电流的因素，降低冲击电流；
步骤4、对信号源附件按尺寸分类，反复试验，确定拟合曲线的最优系数，直到可重复冲击电流小于信号源内部电流保护点。
2.根据权利要求1所述的降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，其特征在于：所述步骤2中，输出电压与信号源内部电流大小的关系式如下：
其中：ko由生理盐水的体积决定，kf由信号源附件的尺寸决定，UO为信号源输出电压，i为信号源内部冲击电流。
3.根据权利要求1或2所述的降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法，其特征在于：所述步骤3中，输出电压与系统设定的关系式为：
Uo＝kset×Uset
其中：kset为信号源电压转换常数，Uset为系统阶跃给定；
结合权利要求2中信号源内部电流与输出电压的关系式，一定体积的生理盐水和固定的信号源附件等效为一个电容，因此ko相当于电容的容值C，同时输出UO越大，电压上升时间t越短，信号源内部产生电流应力也就越大，也就越容易达到保护点进入保护从而等离子体的产生，
因此，将阶跃给定变成随时间变化的拟合曲线：
U′set＝k×t
其中U′set为系统拟合曲线给定，k为曲线斜率；
结合前述三式，在固定体积的生理盐水和信号源附件下，信号源内部电流大小只与k曲线斜率关系：
i＝kf×ko×kset×k。
4.根据权利要求1所述的降低信号源内部冲击电流及促进等离子体产生的软件处理算法,其特征在于：所述步骤4中，反复修正系数k促使信号源内部冲击电流既小于电力电子器件额定电流值得一半处，也小于信号源内部电流保护点。
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