CN112120782B - 一种高频手术设备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高频手术设备及使用方法，工频电源接入端口用于连接工频电源；工频电源接入端口依次连接开关电源，功率放大模块，功率输出控制模块以及高频电刀；控制面板与控制器，控制器通过控制面板获取用户输入端的控制指令；控制器通过信号调制模块分别连接功率放大模块和功率分配控制模块；控制器用于根据用户输入的功率放大倍数，控制功率放大模块输出；控制器通过功率输出控制模块控制高频电刀的输出功率；高频手术设备可以实现快速切割，并能够止血，止血效果好，便于操作。高频手术设备是基于电流的集肤效应进行，电流在流经患者身体时不通过人体的内部器官，同时高频电流对人体的电刺激非常小，未对人体器官造成损坏。
Description
技术领域
本发明涉及高频手术技术领域，尤其涉及一种高频手术设备及使用方法。
背景技术
高频手术设备又名高频电刀，是一种取代机械手术刀进行组织切割及凝血的电外科器械。通过电极尖端产生的高频高压电流与机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。
高频电刀不仅在直视手术，如普通外科、胸外、脑外、五官科、颌面外科的手术中得到广泛的应用，而且越来越多地应用于各种内窥镜手术。
在手术过程中，高频手术器的使用具有较大的危险性，如果输出的功率不准确、绝缘性降低等问题，对患者的损伤是致命的，进而影响了高频手术器的使用效果。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种高频手术设备，包括：主机和脚踏开关；
主机设有控制面板，控制器，信号调制模块，工频电源接入端口，开关电源，功率放大模块，功率输出控制模块，输出检测模块，高频电刀，脚踏开关；
工频电源接入端口用于连接工频电源；
工频电源接入端口依次连接开关电源，功率放大模块，功率输出控制模块以及高频电刀；
控制面板与控制器，控制器通过控制面板获取用户输入端的控制指令；
控制器通过信号调制模块分别连接功率放大模块和功率分配控制模块；
控制器用于根据用户输入的功率放大倍数，控制功率放大模块输出；
控制器通过功率输出控制模块控制高频电刀的输出功率；
控制器通过与脚踏开关连接，获取用户输入的输出功率；
控制器通过与输出检测模块连接，获取当前高频电刀的工作功率。
优选地，控制器采用STM32F103VET6单片机及外围电路，或采用ATmega32及其外围电路，或采用51系列单片机及其外围电路。
优选地，控制面板设有显示屏；
控制器与显示屏通过SMBus总线连接，控制器获取主机的工作状态信息，并通过显示屏进行显示。
优选地，主机设有功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块；
功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块分别与控制器连接；
当高频手术设备出现故障时，故障报警灯以及声音报警模块同时发出报警提示。
优选地，控制面板还设有切割功能模块、凝血功能模块和双极操作模块功能模块。
优选地，凝血功能模块输出频率为1.5MHz，误差:士5％；
切割功能模块输出频率为1.5MHz，误差:土5％。
优选地，凝血功能模块的档位设置范围为1～40，电压峰值在20V～400V之间:
切割功能模块的档位设置范围为1～70，电压峰值在20V-600V之间；
凝血功能模块的额定输出功率为30W，误差:土20％；
切割功能模块的额定输出功率为45W，误差:土20％。
优选地，还包括：测试模块；
测试模块分别与控制面板和控制器连接；
测试模块通过控制面板获取测试进程，并通过向控制器发出控制指令，执行测试进程。
优选地，测试模块配置输出功率为即100％、75％、50％、25％、10％五个测试点，向控制器发送测试控制指令，并有控制器执行测试进程。
优选地，测试模块还用于测量高频手术设备对地隔离状态；
通过高频漏电流输出功率为最大状态,测量手术电极、双极电极端流经测试电阻对地的漏电流。
本发明还提供一种高频手术使用方法，方法包括：
使用前，要核对设备后面板所指示的电压是否与电源电压一致，将电源线一端插入电源插座，另一端插入高频手术设备电源接口；脚踏开关电缆接口插入脚踏开关插座，高频电极插到双极输出的插座内，确保各连接部分接好后，即可使用；
打开电源总开关，电源开关处亮白色指示灯，表明射频主机处于待机状态；按一下电源软开关，进入自检模式，功率档位显示和切换按键、功率档位“+”、功率档位“—”闪烁三次进入工作模式，电源软开关处亮绿色指示灯，表明射频主机处于工作状态；
开机后默认输出方式为凝血模式，按下切换按键可切换到切割，此按键为循环按键；在凝血模式下，凝血指示灯和切换按键指示灯、功率档位“+”指示灯和功率档位“—”指示灯亮蓝色；
在切割模式下，凝血指示灯和切换按键指示灯、功率档位“+”指示灯和功率档位“—”指示灯亮黄色；
按下功率档位“+”键，功率档位显示加一，长按1秒后功率档位显示自动加一，直至最大档位；
按下功率档位“—”键，功率档位显示减一，长按1秒后功率档位显示自动减一，直至最小档位；
凝血模式下功率档位范围为1-40可选；切割下功率档位范围为1-70可选；
设置好工作模式及档位后，踩下相应脚踏开关功率输出，蜂鸣器鸣响，输出指示灯亮显影模式的颜色；如果踩踏脚踏开关超过1分钟后，自动停止功率输出，蜂鸣器停止鸣响，输出指示灯熄灭，如继续输出，可再次踩下脚踏开关；
设备关机可按电源软开关，进入待机模式，再关闭电源总开关，关闭设备总电源。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供的高频手术设备是基于电流的集肤效应进行，电流在流经患者身体时不通过人体的内部器官，同时高频电流对人体的电刺激非常小，未对人体器官造成损坏。
本发明定期或不定期的进行测试，对高频电流的漏电流进行测试，避免因漏电流产生的对患者和操作人员的危害。
本发明中，控制器在系统进行工作中，可以实时的对工作参数进行比对，如出现超阈值进行声光报警。本发明中工作电流通过极板构成循环回路，如果这个循环回路被断开，通过设置隔离电路进行隔离，增强系统的安全性。
本发明还实时监控电刀有效接触面积，如果极板导线断裂、或脱开电刀连接，导致不能与病人的身体有效接触并脱落至危险的程度，控制器会自动报警并切断功率输出，使系统的可靠性、安全性大大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为高频手术设备示意图；
图2为主机前面板示意图；
图3为主机的后面板。
具体实施方式
本发明提供的高频手术设备应用领域较为广，可以显示手术过程中的状态信息，在普通外科、脑外科、眼外科、五官科和口腔科手术得到广泛应用，在进行腹腔镜、胃镜等手术中进行切割和止血作用。
高频手术设备可以实现快速切割，并能够止血，止血效果好，便于操作。在临床上采用高频手术电刀可大大缩短手术时间，减少患者失血，降低手术风险。
本发明提供的高频手术设备是基于电流的集肤效应进行，电流在流经患者身体时不通过人体的内部器官，同时高频电流对人体的电刺激非常小，未对人体器官造成损坏。
具体的，如图1至3所示，包括：主机和手术台；患者可以躺在手术台上，负极板40设置在手术台上；主机设有控制面板31，控制器32，信号调制模块33，工频电源12，接入端口34，开关电源35，功率放大模块36，功率输出控制模块37，输出检测模块38，高频电刀39，负极板40以及脚踏开关11；
工频电源12接入端口34用于连接工频电源12；
工频电源12接入端口34依次连接开关电源35，功率放大模块36，功率输出控制模块37以及高频电刀39；控制面板31与控制器32，控制器32通过控制面板31获取用户输入端的控制指令；控制器32通过信号调制模块33分别连接功率放大模块36和功率分配控制模块；控制器32用于根据用户输入的功率放大倍数，控制功率放大模块36输出；控制器32通过功率输出控制模块37控制高频电刀39的输出功率；控制器32通过与脚踏开关11连接，获取用户输入的输出功率；控制器32通过与输出检测模块38连接，获取当前高频电刀39的工作功率。
而且本发明中的高频电刀39可以根据需要更换刀头，可以实现根据手术中的需要进行更换，满足手术需要。
高频手术设备中能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
高频手术设备中的附图所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器32装置中实现这些功能实体。
本发明中，控制器32采用STM32F103VET6单片机及外围电路，或采用ATmega32及其外围电路，或采用51系列单片机及其外围电路。
控制面板31设有显示屏；控制器32与显示屏通过SMBus总线连接，控制器32获取主机的工作状态信息，并通过显示屏进行显示。
主机设有功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块；功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块分别与控制器32连接；当高频手术设备出现故障时，故障报警灯以及声音报警模块同时发出报警提示。
控制面板31还设有切割功能模块、凝血功能模块和双极操作模块功能模块。
凝血功能模块输出频率为1.5MHz，误差:士5％；切割功能模块输出频率为1.5MHz，误差:土5％。
凝血功能模块的档位设置范围为1～40，电压峰值在20V～400V之间:切割功能模块的档位设置范围为1～70，电压峰值在20V-600V之间；凝血功能模块的额定输出功率为30W，误差:土20％；切割功能模块的额定输出功率为45W，误差:土20％。
高频手术设备的工作模式可以为切割功能模块、凝血功能模块和双极操作模块功能模块，每一功能模块分别有自己的显示窗口和功率输出指示灯。设置每个模式下的故障及安全报警，当控制器32检测到存在故障或超阈值时，在启动声光报警，在显示屏上显示相应的错误代码，这样在发生故障时能够及时排除故障，并报警，以免在手术过程中，发生危险。并在危险发生时能够指导操作者迅速的解除危险。
作为本发明中的凝血方式，是使用高频电流以提升组织温度，通过手术电极对组织进行凝血，减少或中止不出血。
切割是利用高频电刀39上的高密度的高频电流使生物组织切除或分开。
双极手术方式是高频电流通过双极电极一端作用于患者组织，使得组织细胞迅速气化后，流向双极电极另一端后，再返回高频电刀39。
本发明中控制器32通过信号调制模块33分别连接功率放大模块36和功率分配控制模块；控制器32用于根据用户输入的功率放大倍数，控制功率放大模块36输出；控制器32通过功率输出控制模块37控制高频电刀39的输出功率；控制器32通过与脚踏开关11连接，获取用户输入的输出功率；控制器32通过与输出检测模块38连接，获取当前高频电刀39的工作功率。在高频电流作用于患者身体软组织时，控制器32控制功率输出，电流的每次脉冲时间都很短，产生大量的热能，利用高频振荡电流的热作用进行手术作业。在进行切割时，控制器32根据医生输入的状态，可以产生大量的热能，使组织内的水分瞬时蒸发，把电极下面的组织迅速分裂成不出血的切口，使血管中的血液凝固，同时将切断的小血管凝固，达到凝固、切割的目的。
为了能够保证高频手术设备的稳定运行，降低故障率，系统还包括：测试模块；测试模块分别与控制面板31和控制器32连接；测试模块通过控制面板31获取测试进程，并通过向控制器32发出控制指令，执行测试进程。
测试模块配置输出功率为即100％、75％、50％、25％、10％五个测试点，向控制器32发送测试控制指令，并有控制器32执行测试进程。
测试模块还用于测量高频手术设备对地隔离状态；通过高频漏电流输出功率为最大状态,测量手术电极、中性电极、双极电极端流经测试电阻对地的漏电流。测量时分别对中性电极、手术电极、双极电极端进行测量,由高频电流计所测得电流值即为对地隔离的高频漏电流。
这样，定期或不定期的进行测试，对高频电流的漏电流进行测试，避免因漏电流产生的对患者和操作人员的危害。
本发明中，控制器32在系统进行工作中，可以实时的对工作参数进行比对，如出现超阈值进行声光报警。本发明中工作电流通过极板构成循环回路，如果这个循环回路被断开，通过设置隔离电路进行隔离，增强系统的安全性。
本发明还实时监控电刀有效接触面积，如果极板导线断裂、或脱开电刀连接，导致不能与病人的身体有效接触并脱落至危险的程度，控制器32会自动报警并切断功率输出，使系统的可靠性、安全性大大提高。
本发明涉及的高频手术设备是通过使用前方仪表面板选择波形与能量来获得的。通过按动按钮所有选择都有效，指示灯给手术者以状况回馈信息。通过前面板的数据显示指示每种模式的能量级别，同时还显示到面板上。最终输出能量由脚踏开关控制。
本发明涉及的高频手术设备高频凝血原理是运用热效应使细胞失水达到凝血作用，高频切割原理是电极工作端输出频率很高的电磁波不是电流，在这个局部高频电磁场的作用下，水分子快速振荡，撞击细胞壁使之破裂，从而达到切割目的；适用于骨科、疼痛科及放射科，主要适用于椎间盘突出病症。
作为优选的实施方式，高频手术设备输出频率为1.5MHz，输出两种模式分别为凝血和切割。高频手术设备由主机和脚踏开关组成。
主机的前面板设置有输出指示灯1、切割指示灯2、凝血指示灯3、功率档位显示4、电源开关5、脚踏开关插座6、双极输出插座7、切换按键8、功率增档位9以及功率减档位10；
主机的后面板设置有电源总开关21、电源接口22、熔断器盒23、接地端子24以及通风口25。
使用前，要核对设备后面板所指示的电压是否与电源电压一致，将电源线一端插入电源插座，另一端插入高频手术设备电源接口；脚踏开关电缆接口插入脚踏开关插座，高频电极插到双极输出的插座内，确保各连接部分接好后，即可使用。
打开电源总开关(I为打开，O为关闭)，电源开关处亮白色指示灯，表明射频主机处于待机状态；按一下电源软开关，进入自检模式，功率档位显示和切换按键、功率档位“+”、功率档位“—”闪烁三次进入工作模式，电源软开关处亮绿色指示灯，表明射频主机处于工作状态。
开机后默认输出方式为凝血模式，按下切换按键可切换到切割，此按键为循环按键。在凝血模式下，凝血指示灯和切换按键指示灯、功率档位“+”指示灯和功率档位“—”指示灯亮蓝色。
在切割模式下，凝血指示灯和切换按键指示灯、功率档位“+”指示灯和功率档位“—”指示灯亮黄色。
按下功率档位“+”键，功率档位显示加一，长按1秒后功率档位显示自动加一，直至最大档位。
按下功率档位“—”键，功率档位显示减一，长按1秒后功率档位显示自动减一，直至最小档位。
凝血模式下功率档位范围为1-40可选；切割下功率档位范围为1-70可选。
设置好工作模式及档位后，踩下相应脚踏开关功率输出，蜂鸣器鸣响，输出指示灯亮显影模式的颜色；如果踩踏脚踏开关超过1分钟后，自动停止功率输出，蜂鸣器停止鸣响，输出指示灯熄灭，如继续输出，可再次踩下脚踏开关。
设备关机可按电源软开关，进入待机模式，再关闭电源总开关，关闭设备总电源。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种高频手术设备，其特征在于，包括：主机和手术台；
主机设有控制面板，控制器，信号调制模块，工频电源接入端口，开关电源，功率放大模块，功率输出控制模块，输出检测模块，高频电刀，以及脚踏开关；
工频电源接入端口用于连接工频电源；
工频电源接入端口依次连接开关电源，功率放大模块，功率输出控制模块以及高频电刀；
控制面板与控制器，控制器通过控制面板获取用户输入端的控制指令；
控制器通过信号调制模块分别连接功率放大模块和功率分配控制模块；
控制器用于根据用户输入的功率放大倍数，控制功率放大模块输出；
控制器通过功率输出控制模块控制高频电刀的输出功率；
控制器通过与脚踏开关连接，获取用户输入的输出功率；
控制器通过与输出检测模块连接，获取当前高频电刀的工作功率；
控制面板还设有切割功能模块、凝血功能模块和双极操作模块功能模块；
凝血功能模块的档位设置范围为1～40；
切割功能模块的档位设置范围为1～70；
主机的前面板设置有功率档位显示(4)、功率增档位(9)以及功率减档位(10)；
功率增档位(9)用于在按下后功率档位显示加一，还用于在长按1秒后功率档位显示自动加一，直至最大档位；
功率减档位(10)用于在按下后功率档位显示减一，还用于在长按1秒后功率档位显示自动减一，直至最小档位；
控制面板设有显示屏；
控制器与显示屏通过SMBus总线连接，控制器获取主机的工作状态信息，并通过显示屏进行显示；
主机设有功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块；
功率输出指示灯，故障报警灯以及声音报警模块分别与控制器连接；
当高频手术设备出现故障时，故障报警灯以及声音报警模块同时发出报警提示了；
还包括：测试模块；
测试模块分别与控制面板和控制器连接；
测试模块通过控制面板获取测试进程，并通过向控制器发出控制指令，执行测试进程；
测试模块配置输出功率为即100％、75％、50％、25％、10％五个测试点，向控制器发送测试控制指令，并有控制器执行测试进程；
测试模块还用于测量高频手术设备对地隔离状态；
通过高频漏电流输出功率为最大状态,测量手术电极、中性电极、双极电极端流经测试电阻对地的漏电流；
切割功能模块、凝血功能模块和双极操作模块功能模块的每一功能模块分别有自己的显示窗口和功率输出指示灯，设置每个模式下的故障及安全报警，当控制器检测到存在故障或超阈值时，在启动声光报警，在显示屏上显示相应的错误代码。
2.根据权利要求1所述的高频手术设备，其特征在于，
控制器采用STM32F103VET6单片机及外围电路，或采用ATmega32及其外围电路，或采用51系列单片机及其外围电路；
主机的前面板设置有输出指示灯(1)、切割指示灯(2)、凝血指示灯(3)、电源开关(5)、脚踏开关插座(6)、双极输出插座(7)、切换按键(8)；
主机的后面板设置有电源总开关(21)、电源接口(22)、熔断器盒(23)、接地端子(24)以及通风口(25)。
3.根据权利要求1所述的高频手术设备，其特征在于，
凝血功能模块输出频率为1.5MHz，误差:士5％；
切割功能模块输出频率为1.5MHz，误差:土5％。
4.根据权利要求1所述的高频手术设备，其特征在于，
凝血功能模块的电压峰值在20V～400V之间；
切割功能模块的电压峰值在20V-600V之间；
凝血功能模块的额定输出功率为30W，误差:土20％；
切割功能模块的额定输出功率为45W，误差:土20％。
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