CN114027937A - 向外科器械输出驱动信号的设备 - Google Patents

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施亦平
赵东东
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Abstract

本公开实施例提供了一种向外科器械输出驱动信号的设备，该设备包括壳体，所述壳体内设有：电源模组，包括电源模块和电源电路板，用于提供电源；主板；超声能量电路板，与所述主板连接，用于产生超声驱动信号；以及高频电能量电路板，与所述主板连接，用于产生高频电驱动信号；其中，所述超声能量电路板和所述高频电能量电路板在所述壳体底面上的投影至少部分地重叠，所述超声能量电路板和/或所述高频电能量电路板外部设有屏蔽单元。该技术方案有效控制了高频电能量电路板对超声能量电路板的干扰，从而能够将两者封装在一台输出设备中，该设备可同时驱动超声外科器械和高频电外科器械，节省了设备空间，有利于降低成本，也便于用户使用。

Description

向外科器械输出驱动信号的设备
技术领域
本公开涉及用于执行外科手术的超声电外科系统，更具体地，涉及一种向外科器械输出驱动信号的设备。
背景技术
超声外科器械(简称超声刀)和高频电外科器械(简称电刀)均可用于外科手术。超声刀具有较好的切割性能，但在外科手术中的凝血性能较差。电刀根据工作模式分为单极电刀和双极电刀，双极电刀具有很好的凝血性能，但是在外科手术中的切割性能较差。在超声刀的端部执行器上设置电极后，可实现超声刀和双极电刀的功效，这种多功能的超声外科器械被称为“超声电刀”。
外科手术中根据需要会用到超声电刀、超声刀、单极电刀或者双极电刀，在一次手术中往往会用到其中的几种外科器械。现阶段，驱动这些外科器械的输出设备都是独立的设备，这些输出设备不仅占用了手术室有限的设备空间，在使用时，控制这些输出设备也存在着诸多的不便，甚至会影响到手术效果。比如单独的超声输出设备驱动超声刀，单独的高频电输出设备驱动单极电刀或者双极电刀，而驱动超声电刀时，有将一台超声输出设备和一台高频电输出设备通过线缆连接起来的使用方式，也有通过一台具备双能量源的设备来驱动的方式，但是该设备输出的超声驱动信号和高频电驱动信号是叠加的单路信号，需要特殊的超声换能器来分离信号才能驱动超声电刀，而超声换能器是易损部件，这种方式无疑会增加应用成本。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供了一种向外科器械输出驱动信号的设备。
本公开的一个方面提供了一种向外科器械输出驱动信号的设备，包括壳体，所述壳体内设有：电源模组，包括电源模块和电源电路板，用于提供电源；主板；超声能量电路板，与所述主板连接，用于产生超声驱动信号；以及高频电能量电路板，与所述主板连接，用于产生高频电驱动信号；其中，所述超声能量电路板和所述高频电能量电路板在所述壳体底面上的投影至少部分地重叠，所述超声能量电路板和/或所述高频电能量电路板外部设有屏蔽单元。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板上设有超声频率调节模块和超声功率调节模块。
根据本公开实施例，所述高频电能量电路板上设有高频电频率调节模块和高频电功率调节模块。
根据本公开实施例，所述主板用于对所述超声驱动信号和所述高频电驱动信号进行自适应控制，以便自适应地调整以下至少一种输出参数：所述超声驱动信号的功率、所述超声驱动信号的频率、所述高频电驱动信号的功率以及所述高频电驱动信号的频率。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板上设有超声信号采集电路，包括第一滤波模块、第一差分放大模块、第二滤波模块、第一自动增益控制模块以及第一模数转换模块，用于采集并处理超声能量电路板与外科器械的连接电路中的信号，以得到超声反馈信号，将所述超声反馈信号提供给所述主板，所述超声反馈信号包括超声电压反馈信号和超声电流反馈信号。
根据本公开实施例，所述高频电能量电路板上设有高频电采集电路，包括第三滤波模块、第二差分放大模块、第四滤波模块、第二自动增益控制模块以及第二模数转换模块，用于采集并处理高频电能量电路板与所述外科器械的连接电路中的信号，以得到高频电反馈信号，将所述高频电反馈信号提供给所述主板，所述高频电反馈信号包括高频电压反馈信号和高频电流反馈信号。
根据本公开实施例，所述主板用于基于所述超声反馈信号和所述高频电反馈信号控制所述输出参数。
根据本公开实施例，所述主板还用于基于所述超声反馈信号获得声阻抗，基于所述高频电反馈信号获得电阻抗，将所述声阻抗和/或电阻抗与阻抗数据匹配确定组织类型，基于所述组织类型确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
根据本公开实施例，所述主板还用于基于所述超声电压反馈信号和所述超声电流反馈信号获得第一相位差；基于所述高频电压反馈信号和所述高频电流反馈信号获得第二相位差；基于所述组织类型、所述第一相位差以及所述第二相位差确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
根据本公开实施例，所述主板用于基于所述超声反馈信号和/或所述高频电反馈信号确定切割阶段，并基于所述切割阶段确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板包括第一网电区和第一应用区，所述高频电能量电路板包括第二网电区和第二应用区，所述第一网电区和所述第二网电区位于靠近所述主板的一侧。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板上设有至少一个跨越所述第一网电区和所述第一应用区的第一元件，在所述第一元件位于所述第一网电区的引脚和位于所述第一应用区的引脚之间的位置，所述超声能量电路板上设有第一缝隙。
根据本公开实施例，所述高频电能量电路板上设有至少一个跨越所述第二网电区和所述第二应用区的第二元件，在所述第二元件位于所述第二网电区的引脚和位于所述第二应用区的引脚之间的位置，所述高频电能量电路板上设有第二缝隙。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板、高频电能量电路板、主板、电源模块和电源电路板中的任意两者之间的距离不小于10毫米。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板、高频电能量电路板、主板、电源模块和电源电路板中的每一个与所述壳体之间的距离不小于10毫米。
根据本公开实施例，所述第一屏蔽单元为设置在所述超声能量电路板外部的第一屏蔽罩，所述超声能量电路板与所述第一屏蔽罩的侧壁之间的距离不小于10毫米。
根据本公开实施例，所述第二屏蔽单元为设置在所述高频电能量电路板外部的第二屏蔽罩，所述高频电能量电路板与所述第二屏蔽罩的侧壁之间的距离不小于10毫米。
根据本公开实施例，所述壳体上设有显示屏，所述壳体上设有接口，包括单极电刀正极接口、单极电刀负极接口、双极电刀接口和超声电刀接口中的一种或多种。
根据本公开实施例，在所述壳体的内侧，在所述接口与所述显示屏之间的位置，设置有宽度不小于30毫米的绝缘板。
根据本公开实施例，所述设备包括扬声器，设置于所述主板的下方，通过转接板固定在所述壳体上，所述扬声器端面和壳体表面之间形成密闭空间，所述壳体的底部设有出声孔。
根据本公开实施例，所述设备还包括数据接口和下载板，所述下载板与所述主板和所述数据接口连接，被配置为接收从所述数据接口传入的升级数据，并将升级数据传输至所述主板。
根据本公开实施例，所述电源模组还包括备用电池，设置在所述电源电路板的下方。
根据本公开实施例的技术方案，通过超声能量电路板和高频电能量电路板叠置设置，并通过屏蔽单元隔离超声能量电路板和高频电能量电路板中的至少一个，有效控制了高频电能量电路板对超声能量电路板的干扰，从而能够将两者封装在一台输出设备中，该设备可同时驱动超声外科器械和高频电外科器械，节省了设备空间，有利于降低成本，也便于用户使用。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的立体图；
图2示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的正视图；
图3示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的后视图；
图4示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的仰视图；
图5示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的剖视图一；
图6示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备内部的俯视图；
图7示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的显示屏后部的结构示意图；
图8示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备的剖视图二；以及
图9示意性示出了根据本公开实施例的剖视图二在扬声器处的局部放大图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1～图9示意性示出了根据本公开实施例的向外科器械输出驱动信号的设备100的示意图。下面将结合图1～图9对本公开实施例的设备100进行描述。
如图5和图6所示，该向外科器械提输出驱动信号的设备100包括壳体，所述壳体内设有电源模组、主板123、超声能量电路板124以及高频电能量电路板。
电源模组包括电源模块121和电源电路板122，其中，电源电路板122即PWR(PowerSupply)板，其功能包括但不限于电压调整、滤波等。电源模组用于向系统提供稳定的电源。
根据本公开实施例，如图3所示，壳体上可以设有电源接口119，用于向电源模块121供电。在本公开的一些实施方式中，电源模组还可以包括备用电池，例如设置在电源电路板122的下方，从而在紧急情况下，可以通过备用电池继续完成手术，降低手术风险。
超声能量电路板124与主板123连接，用于产生超声驱动信号，所述超声能量电路板124外部可以设有屏蔽单元，例如如图5所示的第一屏蔽罩125。需要说明的是，为了清楚地示意超声能量电路板124，图5隐去了第一屏蔽罩125的顶面。超声能量电路板124可将工频交流电转换成与超声换能器相匹配的超声电信号，驱动超声换能器将电能转换为机械能，带动超声刀的刀杆振动。外科使用的超声刀的工作频率是20～100kHz，以55.5kHz最为常见。本公开实施例中的超声能量电路板124输出的信号频率也在此范围内。
高频电能量电路板与主板123连接，用于产生高频电驱动信号，所述高频电能量电路板外部可以设有屏蔽单元，例如如图5所示的第二屏蔽罩126。外科使用的高频电外科器械的频率范围在0.3～5MHz之间，本公开所称的“高频”也是指介于0.3～5MHz之间的频率，本公开实施例中的高频电能量电路板输出的驱动信号的频率也在此范围内。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板124和所述高频电能量电路板可以叠置设置，从而超声能量电路板124和所述高频电能量电路板在所述壳体底面上的投影至少部分地重叠。如图5所示，超声能量电路板124置于高频电能量电路板的上方，两个电路板外可以分别设有第一屏蔽罩125和第二屏蔽罩126。其中，第一屏蔽罩125和第二屏蔽罩126为金属材质，以隔离超声能量电路板124和高频电能量电路板之间的干扰，以及超声能量电路板124和高频电能量电路板与外界的干扰。
根据本公开实施例，屏蔽单元还可以实现为磁珠或磁环。例如，可以在超声能量电路板124的输入线路上设置磁珠，串联在线路中，以减少输入信号中的不稳定成分，从而至少部分地屏蔽外部对超声能量电路板124的干扰。或者，可以设置磁环，使超声能量电路板124的输入线路穿过磁环，同样可以减少输入信号中的不稳定成分，从而至少部分地屏蔽外部对超声能量电路板124的干扰。类似地，可以对高频电能量板做类似的屏蔽处理。当然，本公开实施例的屏蔽单元也可以采用屏蔽罩、磁珠或磁环中的两种以上的组合方式实现。
根据本公开实施例的技术方案，通过超声能量电路板和高频电能量电路板叠置设置，并通过屏蔽单元隔离超声能量电路板和高频电能量电路板中的至少一个，有效控制了高频电能量电路板对超声能量电路板的干扰，从而能够将两者封装在一台输出设备中，该设备可同时驱动超声外科器械和高频电外科器械，节省了设备空间，有利于降低成本，也便于用户使用。
壳体可以有多种设计方式。在本公开的一些实施例中，如图1～图5所示，该壳体可以包括U型底座111、背板116、顶盖112以及前盖113。壳体可以采用铝合金材质，以降低设备对外界的影响以及外界环境对设备的干扰。
根据本公开实施例，壳体的尺寸可以满足长、宽、高的比例为1～3:1～3:1，例如约为2:2:1，从而设备100可以稳定的放置在设备台上。壳体的高度可以为150～350mm，总体设备的尺寸例如可以是450mm×400mm×200mm，轻巧便携。
根据本公开实施例，超声能量电路板124、高频电能量电路板、主板123、电源模块121和电源电路板122中的任意两者之间的距离不小于第一预设值；超声能量电路板124、高频电能量电路板、主板123、电源模块121和电源电路板122中的每一个与壳体之间的距离不小于第二预设值；超声能量电路板124与第一屏蔽罩125的侧壁之间的距离不小于第三预设值；高频电能量电路板与第二屏蔽罩126的侧壁之间的距离不小于第四预设值。上述第一预设值、第二预设值、第三预设值和第四预设值例如可以均设置为10毫米，优选设置为12毫米。
根据本公开实施例的技术方案，各个电路板之间、电路板与壳体之间、能量电路板(超声能量电路板、高频电能量电路板)与屏蔽罩之间均留有一定间隔，可以降低电路之间的干扰。
根据本公开实施例，超声能量电路板124包括第一网电区和第一应用区，高频电能量电路板包括第二网电区和第二应用区，第一网电区和第二网电区位于靠近主板123的一侧。
根据本公开实施例，第一网电区或第二网电区是与电源模组连接的区域。第一应用区或第二应用区是与设备输出端连接的区域。在超声能量电路板或高频电能量电路板中的任意一块电路板上，应用区的电压大于网电区的电压。通过将两个网电区设置在同一方向，可以减少应用区的高电压部分对网电区的低电压部分的干扰，同时，两个应用区设置在远离主板的一侧，也可以减少应用区对主板的干扰。
根据本公开实施例，超声能量电路板124上设有至少一个跨越第一网电区和第一应用区的第一元件，在第一元件位于第一网电区的引脚和位于第一应用区的引脚之间的位置，超声能量电路板124上设有第一缝隙。该第一元件其位于第一网电区的引脚和位于第一应用区的引脚之间的电气间隙已满足设计要求，本公开实施例在该两个引脚之间设置第一缝隙，可以进一步增大爬电距离，减小介质电极化的风险。上述两个引脚是超声能量电路板124上距离最近的两个引脚，在保证上述两个引脚安全的情况下，第一网电区的其他引脚与第一应用区的其他引脚之间必然也是安全的。
根据本公开实施例，高频电能量电路板上设有至少一个跨越所述第二网电区和所述第二应用区的第二元件，在第二元件位于第二网电区的引脚和位于第二应用区的引脚之间的位置，高频电能量电路板上设有第二缝隙。该第二元件其位于第二网电区的引脚和位于第二应用区的引脚之间的电气间隙已满足设计要求，本公开实施例在该两个引脚之间设置第二缝隙，可以进一步增大爬电距离，减小介质电极化的风险。上述两个引脚是高频电能量电路板上距离最近的两个引脚，在保证上述两个引脚安全的情况下，第二网电区的其他引脚与第二应用区的其他引脚之间必然也是安全的。
根据本公开实施例，超声能量电路板124上设有超声频率调节模块和超声功率调节模块，用于调节超声信号发生器输出的信号的频率和功率。高频电能量电路板上设有高频电频率调节模块和高频电功率调节模块，用于调节高频电信号发生器输出的信号的频率和功率。主板123可以用于对超声驱动信号和高频电驱动信号进行自适应控制，以便自适应地调整以下至少一种：所述超声驱动信号的功率、所述超声驱动信号的频率、所述高频电驱动信号的功率以及所述高频电驱动信号的频率。
根据本公开实施例，设备100可以采集并处理超声驱动信号和高频电驱动信号，例如通过超声能量电路板124和高频电能量电路板上的专用电路进行采集并处理，得到的信号传输到主板123上。主板123可以基于该信号确定调整参数，基于调整参数控制超声能量电路板124和高频电能量电路板的输出。例如，在使用超声电刀切割肝脏时，超声刀杆的振动可实现切割的功能，电钳口所施加高频电能可辅助进行凝血，当检测到阻抗增大时，驱动超声刀的信号功率也增加，从而加速超声刀杆振动，阻抗变大时，施加在电钳口的信号功率也增加，可提高凝血或者蒸发水分的效率，这样使用超声电刀，可加快切割进程并且减少出血，获得更佳的手术效果。又例如，切割小肠时，由于组织韧性大，切割耗时较多，当使用超声电刀时，就可增加驱动超声刀的信号功率，加速切割，而施加在电钳口的信号功率保持适当水平以蒸发组织内的水分，辅助切割即可。
根据本公开实施例的技术方案，通过对超声驱动信号和高频电驱动信号进行自适应控制，能够更好地匹配手术进程，有利于实现凝血效果和切割性能俱佳的手术效果。
根据本公开实施例，所述超声能量电路板上设有超声信号采集电路，包括第一滤波模块、第一差分放大模块、第二滤波模块、第一自动增益控制模块以及第一模数转换模块，用于采集并处理超声能量电路板与外科器械的连接电路中的信号，以得到超声反馈信号，将所述超声反馈信号提供给所述主板，所述超声反馈信号包括超声电压反馈信号和超声电流反馈信号。
其中，第一滤波模块用于对采集到的超声信号进行初级滤波；第一差分放大模块用于对经过初级滤波后的信号进行差分放大；第二滤波模块用于对经过差分放大后的信号进行次级滤波；第一自动增益控制模块用于对经过次级滤波的信号进行增益控制以便于进行数字采样；第一模数转换模块用于对经过处理后的信号进行数字转换。
根据本公开实施例，所述高频电能量电路板上设有高频电采集电路，包括第三滤波模块、第二差分放大模块、第四滤波模块、第二自动增益控制模块以及第二模数转换模块，用于采集并处理高频电能量电路板与所述外科器械的连接电路中的信号，以得到高频电反馈信号，将所述高频电反馈信号提供给所述主板，所述高频电反馈信号包括高频电压反馈信号和高频电流反馈信号。
其中，第三滤波模块用于对采集到的高频电信号进行初级滤波；第二差分放大模块用于对经过初级滤波后的信号进行差分放大；第四滤波模块用于对经过差分放大后的信号进行次级滤波；第二自动增益控制模块用于对经过次级滤波的信号进行增益控制以便于进行数字采样；第二模数转换模块用于对经过处理后的信号进行数字转换。
根据本公开实施例，主板123用于基于超声反馈信号和高频电反馈信号控制所述输出参数，从而能够更好地匹配手术进程，有利于实现凝血效果和切割性能俱佳的手术效果；同时，通过各自独立的采集和处理电路获取超声反馈信号和高频电反馈信号以便主板123对信号自适应控制，这种结构可降低超声信号和高频信号间的干扰。
根据本公开实施例，所述主板123还用于基于所述超声反馈信号获得声阻抗，基于所述高频电反馈信号获得电阻抗，将所述声阻抗和/或电阻抗与阻抗数据匹配确定组织类型，基于所述组织类型确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
本领域技术人员知晓，由电压信号V(t)和电流信号I(t)，可以得到负载电路中的阻抗，即R(t)＝V(t)/I(t)。在本公开实施例中，通过超声能量电路板输出的电压信号和负载电路中的电流信号可得到超声电路中的阻抗RUS(t)，简称声阻抗，通过高频电能量电路板输出的电压信号和电流信号可得到高频电路中的阻抗RES(t)，简称电阻抗。
根据本公开的实施例，声阻抗、电阻抗与负载电路有关，即，与正在切割的组织的阻抗特性有关。如上文所述，可以通过检测手术切割进程中的声阻抗和/或电阻抗，或者其变化规律，来识别切割组织类型，作为调整驱动信号功率的一个依据，实现驱动信号的功率自适应调整，获得更佳的手术效果。
例如，可以在切割初始阶段内设定一个识别组织类型的时间窗，将检测到的声阻抗和/或电阻抗与不同类型组织的阻抗特性值进行对比，匹配度最高的为识别出的组织类型。由于不同组织的物理特性差异其在切割时也会有阻抗差异，通过对实验数据和经验数据的处理和分析，可以得到不同类型的组织在切割初始阶段的区别的声阻抗和/或电阻抗，这些结果可以被存储，并用于匹配组织类型。
示例性地，在切割初始阶段，识别出的组织类型编号为1型，其对应的后一时刻的超声驱动信号的功率P1(n+1)和高频电驱动信号的功率P2(n+1)与前一时刻的声阻抗RUS(n)和电阻抗RES(n)的关系分别为：
P1(n+1)＝f1(RUS(n),RES(n))，
P2(n+1)＝f2(RUS(n),RES(n))，
如果识别出的组织类型编号为2型，其对应的后一时刻的超声驱动信号的功率P1(n+1)和高频电驱动信号的功率P2(n+1)与前一时刻的声阻抗RUS(n)和电阻抗RES(n)的关系分别为：
P1(n+1)＝f3(RUS(n),RES(n))，
P2(n+1)＝f4(RUS(n),RES(n))。
其中，f1、f2、f3、f4为函数，例如可以是经验函数或经过训练的神经网络模型；RUS(n)、RES(n)分别为n时刻的声阻抗和电阻抗。采用本公开的实施例，在手术切割中遇到不同的组织时，也可以自动调整更适合该组织的切割功率，提高切割的性能。
根据本公开实施例，主板123还用于基于所述超声电压反馈信号和所述超声电流反馈信号获得第一相位差；基于所述高频电压反馈信号和所述高频电流反馈信号获得第二相位差；基于所述组织类型、所述第一相位差以及所述第二相位差确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
根据负载电路中的电压信号和电流信号的相位差，可以对施加在负载电路中的信号功率进行精准的调整。例如，加载在外科器械上的实际信号功率为P＝UIcosθ，当电压信号和电流信号的相位差θ不为零时，实际信号的功率会降低。根据本公开的实施例，当根据阻抗匹配了组织类型后，如果当前电路中的相位差不为零，则需提高能量源输出的信号功率，从而确保实际加载在外科器械上的信号功率满足要求。例如，当前匹配的组织类型为1型，对应的超声信号的功率建议值为P01，高频电信号的功率建议值为P02，而此时计算得到的第一相位差θ1，即超声反馈信号的相位差不为零，而第二相位差θ2为零，则主板123控制超声能量电路板输出的信号功率为PUS＝P01/cosθ1，高频电能量电路板的输出信号功率为PES＝P02。
根据本公开实施例，主板123还可以对超声能量电路板和所述高频电能量电路板输出信号的时长进行控制。例如，应用超声电刀进行手术切割时，在某时段内，控制超声能量电路板输出驱动信号，而高频电能量电路板不输出，此时超声电刀只执行“超声刀”的切割功能，在另一时段内，控制高频电能量电路板输出驱动信号，而超声能量电路板不输出，此时超声电刀只执行“电刀”的凝血功能，这样也有助于获得更佳的手术效果。
根据本公开实施例，主板123用于基于所述超声反馈信号和/或所述高频电反馈信号确定切割阶段，并基于所述切割阶段确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
根据本公开的实施例，切割的进程可以划分为切割初始阶段、切割进行阶段和切割末期阶段。在每个阶段调整驱动信号功率以适配切割进程可对切割带来益处。例如，在切割初始阶段，要让超声刀快速开始工作，此时驱动超声刀的功率可以较高值输出，而电刀的功率只需较低值；到切割进行阶段，刀头已经深入组织，需要切割并同步凝血，此时要利用超声刀和电刀各自的优势，因此驱动信号功率按各自总功率的50％输出；到切割末期阶段，即将完成切割，充分利用超声刀的快切优势，此时驱动超声刀的信号功率也以较高值输出，而驱动电刀的信号功率只需较低值。
根据本公开的实施例，可通过声阻抗和或电阻抗确定切割阶段，从而在不同的切割阶段输出适配的超声驱动信号和高频电驱动信号。实验发现，切割的阶段也会通过组织的阻抗特性表现出来，例如，在切割刚开始时阻抗先增大后减小，此为切割初始阶段，然后出现较为长期且恒定的一个阶段，此为切割进行阶段，到最后切割末期阶段时，阻抗会快速增加。因此，在检测到声阻抗或电阻抗在设定的时间窗内呈现先下降后平稳的情况下，可识别为进入切割进行阶段，检测到声阻抗或电阻抗在设定的时间窗内呈现快速上升的变化趋势，则识别为进入切割末期阶段。
根据本公开实施例，可以设置在切割初始和切割末期阶段采用固定功率，而在切割进行阶段采用动态调整的功率。可选地，在切割初始阶段，驱动超声刀和电刀的信号功率可依据超声功率设定值和高频电功率设定值来进行比例输出；在切割进行阶段，驱动超声刀和电刀的信号功率可根据声阻抗和/或电阻抗进行自适应调整；在切割末期阶段，驱动信号的功率仍依据超声功率设定值和高频电功率设定值来进行比例输出。这样可以提高功率适配效率，获得更佳的手术效果。
根据本公开实施例，如图1、图2、图5、图7所示，壳体上设有显示屏114，设备100还包括显示电路板127，设置在显示屏114的后方，用于处理显示信号，使显示屏114显示信息。通过显示屏，可以使用户更加直观地了解设备100的状态。
根据本公开实施例，显示电路板127与主板123、超声能量电路板124、高频电能量电路板、电源模块121和电源电路板122中的任意一个之间的距离不小于10毫米或12毫米，从而降低电路之间的干扰。
根据本公开实施例，壳体上可以设有物理按键和/或虚拟按键。例如，前盖113上可以设有物理的开关键，以启动或关闭设备100。又如，前盖113的显示屏可以为触控显示屏，可以设置一个或多个虚拟按键，从而实现各种控制功能，例如功率的档位设置、工作模式的选择等。在本公开的一些实施例中，也可以通过接口向设备100传入控制信号，作为设备的输入。
根据本公开实施例，如图1和图2所示，壳体上设有接口115，包括单极电刀正极接口1151、单极电刀负极接口1152、双极电刀接口1153和超声电刀接口1154中的一种或多种。
在单极电刀的工作模式下，可以使用单极电刀正极接口1151和单极电刀负极接口1152与单极电刀连接，向其提供高频电驱动信号，此时，电源模组、主板和高频电能量电路板等组件工作，超声能量电路板可以不工作。
在双极电刀的工作模式下，可以使用双极电刀接口1153与双极电刀连接，向其提供高频电驱动信号，此时，电源模组、主板和高频电能量电路板等组件工作，超声能量电路板可以不工作。
在超声电刀的工作模式下，可以使用超声电刀接口1154与超声电刀连接，向其提供超声驱动信号和/或高频电驱动信号，此时，电源模组、主板、超声能量电路板和高频电能量电路板等组件均工作。其中，如果仅使用超声刀的功能，高频电能量电路板可以不工作。在仅使用超声刀的功能的情况下，设备100可以同时接入单极电刀或双极电刀中的一种，以驱动单极电刀或双极电刀中的一个与超声刀同时工作。
根据本公开实施例的技术方案，该设备设有多个接口，可以支持多种应用模式，适应手术需要。
根据本公开实施例，如图7所示，在壳体的内侧，在接口与显示屏114之间的位置，设置有宽度不小于30毫米的绝缘板129。在不干涉其他结构件、安装件的情况下，该绝缘板129的宽度越大越好，以此增大绝缘面积，增加前侧接口115与显示屏114及显示电路板127之间的爬电距离，从而降低接口处的电流对显示功能的影响，保证电气安全特性。
根据本公开实施例，如图3和图5所示，该设备100还包括数据接口118，可以设置在壳体的后侧，例如USB接口或网口等；下载板128，与主板123和数据接口118连接，被配置为接收从数据接口118传入的升级数据，并将升级数据传输至主板123。由于设备100通常具有较高的隐私性要求，不适合通过网络对主板123上的程序进行维护和更新，因此，该设备100可以设置数据接口118，在需要维护和更新时，可以通过有线连接，将升级数据导入设备100。该下载板的设置不仅有利于升级数据的导入，而且可以起到较好的线路固定作用。
根据本公开实施例，如图3和图5所示，壳体上可以设有多个风扇1171、1172，例如可以设置在背板上。多个风扇中的两个风扇方向相反，至少包括一个向内侧吹风的风扇和一个向外侧吹风的风扇，形成稳定的气流，从而有效提升设备的散热效率。
根据本公开实施例，如图4、图8和图9所示，该设备100还包括扬声器1301、1302，设置于主板123的下方，通过转接板1311、1312固定在壳体上，扬声器端面和壳体表面之间形成密闭空间，壳体的底部设有出声孔120。
根据本公开实施例，转接板1311固定在壳体底面，与出声孔120匹配。扬声器1301固定在转接板1311上。转接板1311上设有与扬声器1301的发声端面大小相近的预留孔。扬声器1301的发声端面通过预留孔与壳体的出声孔相对，从而扬声器1301发出的声音可以从出声孔120发出。扬声器1302的设置可以与扬声器1301类似，此处不再赘述。转接板的材质可以为铝合金材质。
根据本公开实施例的技术方案，转接板不仅起到固定作用，还起到聚拢声音的作用，能够改善声音播放的效果。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种向外科器械输出驱动信号的设备，包括壳体，所述壳体内设有：
电源模组，包括电源模块和电源电路板，用于提供电源；
主板；
超声能量电路板，与所述主板连接，用于产生超声驱动信号；以及
高频电能量电路板，与所述主板连接，用于产生高频电驱动信号；
其中，所述超声能量电路板和所述高频电能量电路板在所述壳体底面上的投影至少部分地重叠，所述超声能量电路板和/或所述高频电能量电路板外部设有屏蔽单元。
2.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述超声能量电路板上设有超声频率调节模块和超声功率调节模块；
所述高频电能量电路板上设有高频电频率调节模块和高频电功率调节模块；
所述主板用于对所述超声驱动信号和所述高频电驱动信号进行自适应控制，以便自适应地调整以下至少一种输出参数：所述超声驱动信号的功率、所述超声驱动信号的频率、所述高频电驱动信号的功率以及所述高频电驱动信号的频率。
3.根据权利要求2所述的设备，其中：
所述超声能量电路板上设有超声信号采集电路，包括第一滤波模块、第一差分放大模块、第二滤波模块、第一自动增益控制模块以及第一模数转换模块，用于采集并处理超声能量电路板与外科器械的连接电路中的信号，以得到超声反馈信号，将所述超声反馈信号提供给所述主板，所述超声反馈信号包括超声电压反馈信号和超声电流反馈信号；
所述高频电能量电路板上设有高频电采集电路，包括第三滤波模块、第二差分放大模块、第四滤波模块、第二自动增益控制模块以及第二模数转换模块，用于采集并处理高频电能量电路板与所述外科器械的连接电路中的信号，以得到高频电反馈信号，将所述高频电反馈信号提供给所述主板，所述高频电反馈信号包括高频电压反馈信号和高频电流反馈信号；
所述主板用于基于所述超声反馈信号和所述高频电反馈信号控制所述输出参数。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述主板还用于基于所述超声反馈信号获得声阻抗，基于所述高频电反馈信号获得电阻抗，将所述声阻抗和/或电阻抗与阻抗数据匹配确定组织类型，基于所述组织类型确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述主板还用于基于所述超声电压反馈信号和所述超声电流反馈信号获得第一相位差；基于所述高频电压反馈信号和所述高频电流反馈信号获得第二相位差；基于所述组织类型、所述第一相位差以及所述第二相位差确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
6.根据权利要求3所述的设备，其中，所述主板用于基于所述超声反馈信号和/或所述高频电反馈信号确定切割阶段，并基于所述切割阶段确定所述超声驱动信号的功率和所述高频电驱动信号的功率。
7.根据权利要求1～6任一项所述的设备，其中，
所述超声能量电路板包括第一网电区和第一应用区，所述高频电能量电路板包括第二网电区和第二应用区，所述第一网电区和所述第二网电区位于靠近所述主板的一侧；
所述超声能量电路板上设有至少一个跨越所述第一网电区和所述第一应用区的第一元件，在所述第一元件位于所述第一网电区的引脚和位于所述第一应用区的引脚之间的位置，所述超声能量电路板上设有第一缝隙；
所述高频电能量电路板上设有至少一个跨越所述第二网电区和所述第二应用区的第二元件，在所述第二元件位于所述第二网电区的引脚和位于所述第二应用区的引脚之间的位置，所述高频电能量电路板上设有第二缝隙。
8.根据权利要求1～6任一项所述的设备，其中，所述设备满足以下至少一项：
所述超声能量电路板、高频电能量电路板、主板、电源模块和电源电路板中的任意两者之间的距离不小于10毫米；
所述超声能量电路板、高频电能量电路板、主板、电源模块和电源电路板中的每一个与所述壳体之间的距离不小于10毫米；
所述第一屏蔽单元为设置在所述超声能量电路板外部的第一屏蔽罩，所述超声能量电路板与所述第一屏蔽罩的侧壁之间的距离不小于10毫米；
所述第二屏蔽单元为设置在所述高频电能量电路板外部的第二屏蔽罩，所述高频电能量电路板与所述第二屏蔽罩的侧壁之间的距离不小于10毫米。
9.根据权利要求1～6任一项所述的设备，其中，所述壳体上设有显示屏，所述壳体上设有接口，包括单极电刀正极接口、单极电刀负极接口、双极电刀接口和超声电刀接口中的一种或多种；在所述壳体的内侧，在所述接口与所述显示屏之间的位置，设置有宽度不小于30毫米的绝缘板。
10.根据权利要求1～6任一项所述的设备，其中，所述设备还具有以下特征中的至少一种：
所述设备包括扬声器，设置于所述主板的下方，通过转接板固定在所述壳体上，所述扬声器端面和壳体表面之间形成密闭空间，所述壳体的底部设有出声孔；
所述设备还包括数据接口和下载板，所述下载板与所述主板和所述数据接口连接，被配置为接收从所述数据接口传入的升级数据，并将升级数据传输至所述主板；
所述电源模组还包括备用电池，设置在所述电源电路板的下方。
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