CN115429424A - 一种低温等离子体手术电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温等离子体手术电路,涉及医疗器械技术领域,包括三级保护模块,其输入端与低温等离子体手术刀头及刀头的功率输入端分别连接,用于实时监测刀头在启动过程中以及在正常工作过程的故障信号;驱动模块,其输入端与三级保护模块连接,输出端与刀头的功率输入端连接,用于驱动刀头的功率输入端进行能量转换;控制电路,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与驱动模块连接,用于控制低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换;在三级保护模块监测到故障信号时,驱动模块将刀头的功率输入端关闭,控制电路控制驱动模块进入打嗝保护模式。本发明采用三级保护电路及故障保护中的打嗝保护方法,避免了手术电极与内窥镜壁碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体为一种低温等离子体手术电路。
背景技术
微创手术由于对病人创伤小、风险低在临床应用中快速广泛的应用,低温等离子手术是一种非常有优势的微创手术系统,低温等离子手术技术是利用一定频率的射频电场使得生理盐水电解液被激发,在发射电极表层形成一定厚度的氯离子和钠离子等离子薄层,被激发为等离子态的氯离子和钠离子粒子薄层是低温等离子,但是因为射频电场使得等离子具备足够的动能,对电极区域内生物组织细胞进行撞击,打断分子健结构,使得靶组织细胞以分子为单位解体,从而实现切割以及消融的效果,同时该手术系统可以在低档位射频能量输出,主要是实现热效应,利用该效应可实现组织止血的效果。相对传统手术方式,低温等离子体手术有明显的优势:
因为是以生理盐水为介质,被激发的氯离子和钠离子属于低温等离子,实际手术温度在40℃-70℃之间,有效保护其他组织不会被损伤;
激发等离子薄层100μm-200μm之间,可实现手术精确控制;
相对传统高频电刀类手术系统采用手术双极设计,高频能量主要通过手术电极,使得手术安全性大大提高;
等离子模式可实现生物组织的切割、消融,打孔等功能,热效应可实现手术中止血。
微创手术应用中内窥镜扮演着举足轻重的作用。手术中术者同时操控内窥镜和低温等离子刀头,内窥镜观察定位手术靶点位置,同时通过控制低温等离子手术刀头对靶点位置完成切割、止血、消融等手术目的。低温等离子手术过程中两种器械是独立操控,由于该手术是以生理盐水为介质,当等离子刀头浸泡在生理盐水中时,通过激发氯化钠产生用于手术的有效等离子薄层,在手术过程中氯化钠被电离会产生气泡而影响手术视野,使得手术中出现等离子刀头与内窥镜镜头碰撞的风险,由于一般的内窥镜管壁是金属材质,等离子刀头能量会瞬间通过内窥镜管壁泄放,瞬间的能量泄放伴随着瞬时大电流,该能量会导致内窥镜镜头被击穿损坏,同时会对手术操作人员以及患者产生安全风险。
发明内容
本发明提出了一种低温等离子体手术电路,用以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种低温等离子体手术电路,包括:
三级保护模块,其输入端与低温等离子体手术刀头及低温等离子体手术刀头的功率输入端分别连接,用于实时监测低温等离子体刀头在启动过程中以及在正常工作过程的故障信号;
驱动模块,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与低温等离子体手术刀头的功率输入端连接,用于驱动低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,且在三级保护模块监测到故障信号时,将低温等离子体手术刀头的功率输入端关闭;
控制电路,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与驱动模块连接,用于控制低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,并在三级保护模块监测到故障信号时,控制驱动模块进入打嗝保护模式;
当所述三级保护电路监测到故障信号时,则驱动模块关闭低温等离子体手术刀头的功率输入,且控制电路响应该故障信号并控制驱动模块进入打嗝保护模式,当驱动模块进入打嗝保护模式后,控制电路控制驱动模块分时发出驱动信号,此时三级保护电路监测该故障信号是否还存在;当三级保护电路监测该故障信号消失,则控制电路控制驱动模块进入正常驱动工作状态。
进一步地,所述低温等离子体手术刀头的功率输入端,包括:
功率转换模块,其输入端与电源模块及驱动模块的输出端分别连接,其输出端与低温等离子体手术刀头连接,用于向低温等离子体手术刀头提供在进行手术时所需要的高频能量。
进一步地,所述功率转换模块,包括:第一功率电路、能量池、第二功率电路;
所述第一功率电路的输入端与电源模块连接,其输出端与能量池的输入端连接,所述能量池的输出端与第二功率电路输入端连接,所述第二功率电路输出端与低温等离子体手术刀头连接;
所述驱动模块包括:第一驱动电路、第二驱动电路;
所述第一驱动电路、第二驱动电路的输入端分别与电源模块及控制电路的输出端连接,所述第一驱动电路的输出端与第一功率电路的输入端连接,所述第二驱动电路的输出端与第二功率电路的输入端连接;
通过利用所述第一驱动电路驱动第一功率电路,利用所述第二驱动电路驱动第二功率电路,实现所述能量池的能量大小调节,即实现驱动所述功率转换模块进行高频能量转换,实现低温等离子刀头的输出能量控制。
进一步地,所述三级保护模块,包括:
第一保护电路A1,其输入端与第一功率电路的输出端连接,其输出端与第一驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头在启动过程中的过流故障进行信号监测;
第二保护电路A2,其输入端与第二功率电路的输出端连接,其输出端与第二驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流故障进行信号监测;
第三保护电路A3,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,其输出端与控制电路的输入端连接,用于对低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞时的过流故障进行信号监测。
进一步地,还包括:
电极识别电路,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,输出端与控制电路连接,用于识别低温等离子刀头的电极;
根据所述电极识别电路对低温等离子刀头的电极的识别结果,设定所述第一保护电路A1、第二保护电路A2、第三保护电路A3的监测保护阈值,以及制定各个保护电路的保护策略。
进一步地,所述第一保护电路A1的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头在启动过程中,当所述第一保护电路A1监测到第一功率电路的负载电流异常突变达到保护阈值,产生故障信号时,则第一保护电路A1将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路关闭,则第一功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第一功率电路进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路分时发出驱动信号,此时第一保护电路A1监测该故障信号是否还存在;
当第一保护电路A1监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路进入正常驱动工作状态。
进一步地,所述第二保护电路A2的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当所述第二保护电路A2监测到低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流,产生故障信号时,则第二保护电路A2将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第二驱动电路关闭,则第二功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第二驱动电路进入打嗝保护模式;
当第二驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第二驱动电路分时发出驱动信号,此时第二保护电路A2监测该故障信号是否还存在;
当第二保护电路A2监测该故障信号消失,则控制电路控制第二驱动电路进入正常驱动工作状态。
进一步地,所述第三保护电路A3的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当所述第三保护电路A3监测到低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞,产生过流故障信号时,则第三保护电路A3将所产生的故障信号传送至控制电路,则控制电路将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路、第二驱动电路分别关闭,则第一功率电路、第一功率电路的功率输出端分别关闭,且控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别分时发出驱动信号,此时第三保护电路A3监测该故障信号是否还存在;
当第三保护电路A3监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入正常驱动工作状态。
进一步地,所述电源模块,包括:
第一滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与功率转换模块的输入端连接,用于对供向功率转换模块的电流进行滤波、整流处理;
第二滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与驱动模块、控制电路的输入端分别连接,用于对供向驱动模块、控制电路的电流进行滤波、整流处理。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明针对低温等离子手术系统在手术中手术电极与内窥镜壁碰撞带来的风险,提出一种有效的三级保护电路,具体采用故障保护中先进的打嗝保护方法,当监测到故障信号后,软件程序执行进入到打嗝保护模式下,同时不断监测故障是否消失,故障消失后可及时使得设备恢复正常工作产生等离子体不影响医生手术,如果一段时间内监测到故障并未消失则要对医生进行告警处理。另外软件要识别不同的手术类型,根据匹配不同的手术刀头,对手术设置不同的故障识别保护阈值,使得保护电路能后及时准确有效的工作。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的低温等离子体手术系统的组成框图;
图2是本发明提出的一种低温等离子体手术电路中的三级硬件保护电路原理示意图;
图3是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的实施工作流程图;
图4是本发明提出的一种低温等离子体手术电路中的第一保护电路A1的电路连接示意图;
图5是本发明提出的一种低温等离子体手术电路中的第二保护电路A2的电路连接示意图;
图6是本发明提出的一种低温等离子体手术电路中的第三保护电路A3的电路连接示意图;
图7是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的实施例中的正常工作电路驱动波形和输出电流波形示意图;
图8是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的实施例中的正常工作过程中手术电极短路保护工作波形示意图;
图9是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的实施例中的启动时手术电极短路电路保护工作波形示意图;
图10是本发明提出的一种低温等离子体手术电路的实施例中的档位调整或者更换手术电极后启动手术电极短路保护工作波形示意图。
具体实施方式
下面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、完整的描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
根据医疗器械分类管理办法低温等离子手术设备属于三类不免临床设备,注册上市需满足三类医疗器械标准高频手术类设备安全性要求(如GB9706.1/GB9706.2/GB9706.4等),需通过相关第三方安全性项目的检测,但是在实际应用中就算满足注册上市安全性标准检测的设备,也不能完全覆盖在内窥镜手术中产生的手术风险。
针对上述在内窥镜下使用低温等离子手术中的安全风险,需解决三方面的技术问题:
人员安全风险:高频能量通过内窥镜管壁会对手术医生以及病人产生手术人员安全风险;
内窥镜镜头烧坏风险:刀头电极碰撞内窥镜管壁会瞬间将能量泄放到内窥镜关闭上,瞬间能量过大可以直接将管壁击穿风险;
低温等离子设备损坏风险,瞬间的高能量输出,会对设备产品短路风险,如果设备内部没有有效保护,会导致设备损坏风险。
为解决上述问题,需要进行综合系统设计。本发明的核心在于快速有效的故障保护控制控制电路的设计,实现故障准确识别、保护动作及时有效并且当故障条件消失后能及时重新启动并快速激发等离子体,有效减低手术风险提高手术效率。
如图1-2所示,本发明提供一种低温等离子体手术电路,包括:
三级保护模块,其输入端与低温等离子体手术刀头及低温等离子体手术刀头的功率输入端分别连接,用于实时监测低温等离子体刀头在启动过程中以及在正常工作过程的故障信号;
驱动模块,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与低温等离子体手术刀头的功率输入端连接,用于驱动低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,且在三级保护模块监测到故障信号时,将低温等离子体手术刀头的功率输入端关闭;
控制电路,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与驱动模块连接,用于控制低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,并在三级保护模块监测到故障信号时,控制驱动模块进入打嗝保护模式;
当所述三级保护电路监测到故障信号时,则驱动模块关闭低温等离子体手术刀头的功率输入,且控制电路响应该故障信号并控制驱动模块进入打嗝保护模式,当驱动模块进入打嗝保护模式后,控制电路控制驱动模块分时发出驱动信号,此时三级保护电路监测该故障信号是否还存在;当三级保护电路监测该故障信号消失,则控制电路控制驱动模块进入正常驱动工作状态。
本发明通过采用用于故障监测的三级保护电路,可覆盖从上电启动到正常过程中所有的应用环境,对低温等离子体不同应用中刀头的短路以及在内窥镜下误碰撞的故障,可达到快速准确的识别监测,及时的动作保护并且在故障条件消失后能及时恢复到原来状态。
如图1所示,本发明中的低温等离子体手术刀头的功率输入端,包括:
功率转换模块,其输入端与电源模块及驱动模块的输出端分别连接,其输出端与低温等离子体手术刀头连接,用于向低温等离子体手术刀头提供在进行手术时所需要的高频能量。
其中,功率转换模块,包括:第一功率电路、能量池、第二功率电路;
第一功率电路的输入端与电源模块连接,其输出端与能量池的输入端连接,能量池的输出端与第二功率电路输入端连接,第二功率电路输出端与低温等离子体手术刀头连接;
驱动模块包括:第一驱动电路、第二驱动电路;
第一驱动电路、第二驱动电路的输入端分别与电源模块及控制电路的输出端连接,第一驱动电路的输出端与第一功率电路的输入端连接,第二驱动电路的输出端与第二功率电路的输入端连接;
通过利用第一驱动电路驱动第一功率电路,利用第二驱动电路驱动第二功率电路,实现能量池的能量大小调节,即实现驱动功率转换模块进行高频能量转换,实现低温等离子刀头的输出能量控制。
如图1、图2所示,本发明提供一种低温等离子体手术电路三级保护模块,包括:
第一保护电路A1,其输入端与第一功率电路的输出端连接,其输出端与第一驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头在启动过程中的过流故障进行信号监测;
第二保护电路A2,其输入端与第二功率电路的输出端连接,其输出端与第二驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流故障进行信号监测;
第三保护电路A3,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,其输出端与控制电路的输入端连接,用于对低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞时的过流故障进行信号监测。
图2中S1、S2为两级等效控制开关;P为输出能量池,通过调节能量池能量大小,可实现不同手术电极不同手术应用中低温等离子体的产生;RL为等效负载,代表不同应用下的手术电极,在以生理盐水为介质的等效负载;A1为第一保护电路A1,该电路重点监测启动过程中过流故障的发生;A2为第二保护电路A2,该电路针对不同电极以及不同工作档位下,出现的过流故障进行监测;A3为第三保护电路A3,该级电路为输出电极过流故障监测,重点是在工作过程中,对出现手术电极与内窥镜误碰撞,产生的过流故障进行监测。
如图1所示,本发明提供一种低温等离子体手术电路三级保护模块,还包括:
电极识别电路,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,输出端与控制电路连接,用于识别低温等离子刀头的电极;
根据电极识别电路对低温等离子刀头的电极的识别结果,设定第一保护电路A1、第二保护电路A2、第三保护电路A3的监测保护阈值,以及制定各个保护电路的保护策略。
本发明中的三级保护电路用于实时监测等离子体刀头在启动过程中以及正常工作过程的故障信号,三级保护电路中的各级保护电路的的保护策略的具体工作原理如下:
如图1、图3、图4所示,第一保护电路A1的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头在启动过程中,当第一保护电路A1监测到第一功率电路的负载电流异常突变达到保护阈值,产生故障信号时,则第一保护电路A1将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路关闭,则第一功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第一功率电路进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路分时发出驱动信号,此时第一保护电路A1监测该故障信号是否还存在;
当第一保护电路A1监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路进入正常驱动工作状态。
利用第一保护电路A1能及时发现第一功率电路的输出异常,并及时做出响应的保护,提高设备的可靠性。
如图1、图3、图5所示,第二保护电路A2的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当第二保护电路A2监测到低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流,产生故障信号时,则第二保护电路A2将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第二驱动电路关闭,则第二功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第二驱动电路进入打嗝保护模式;
当第二驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第二驱动电路分时发出驱动信号,此时第二保护电路A2监测该故障信号是否还存在;
当第二保护电路A2监测该故障信号消失,则控制电路控制第二驱动电路进入正常驱动工作状态。
利用第二保护电路A2,可以对一些故障状态下起到对手术人员、外部辅助设备以及自身设备进行保护的目的,并可以有效提高设备的可靠性和安全性。
如图1、图3、图6所示,第三保护电路A3的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当第三保护电路A3监测到低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞,产生过流故障信号时,则第三保护电路A3将所产生的故障信号传送至控制电路,则控制电路将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路、第二驱动电路分别关闭,则第一功率电路、第一功率电路的功率输出端分别关闭,且控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别分时发出驱动信号,此时第三保护电路A3监测该故障信号是否还存在;
当第三保护电路A3监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入正常驱动工作状态。
利用第三保护电路A3,在有效保护刀头电极与内窥镜异常碰撞导致的短路风险前提下,又能不间断检测该风险是否解除,并及时恢复正常的能量输出,保证手术的连续性。
如图1所示,本发明中的电源模块,包括:
第一滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与功率转换模块的输入端连接,用于对供向功率转换模块的电流进行滤波、整流处理;
第二滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与驱动模块、控制电路的输入端分别连接,用于对供向驱动模块、控制电路的电流进行滤波、整流处理。
本发明从硬件和软件方面进行系统设计:
硬件方面首先采用选用ST高性能控制电路产品STM32G4本设计应用的控制平台,该控制电路具备非常高的指令执行速度同时具备丰富的外设资源,可以根据应用设计出设计者想要的驱动波形,丰富的外设可以完成本设计中核心控制和保护功能;其次,专有的保护动作硬件控制电路设计。另外,如图1所示,控制电路上还连接有显示模块以及声音提示模块,用于对低温等离子体手术刀头的工作状态进行显示及提示。
软件方面采用故障保护中先进的打嗝保护方法,当监测到故障信号后,软件程序执行进入到打嗝保护模式下,同时不断监测故障是否消失,故障消失后可及时使得设备恢复正常工作产生等离子体不影响医生手术,如果一段时间内监测到故障并未消失则要对医生进行告警处理。另外软件要识别不同的手术类型,根据匹配不同的手术刀头,对手术设置不同的故障识别保护阈值,使得保护电路能后及时准确有效的工作。
下面结合具体的实施例对本发明中的三级保护电路的工作原理作进一步详细说明。
1、低温等离子体手术刀头正常工作电路波形
图7为低温等离子体手术电路在正常工作时,输出电流波形和驱动波形示意图。正常工作时手术电极可以正常产生低温等离子体,使得医生完成正常的手术任务。
2、低温等离子体手术刀头正常工作过程中手术电极短路
图8为正常工作过程中出现手术电极与内窥镜壁碰撞短路保护工作波形。在这种情况下第三保护电路A3监测电路监测到碰撞故障,图中过流点1产生过流信号,第三保护电路A3会及时断开驱动信号并进入到打嗝保护模式。在该模式下,分时输出监测信号,过流点2说明该故障状态还存在,则系统依然处于该打嗝保护模式下,重复上述工作,当故障信号消失后,系统快速恢复到正常模式,保证手术正常进行。
3、低温等离子体手术刀头启动时手术电极短路
图9为系统启动时出现手术电极短路。在这种情况下第一保护电路A1监测电路监测到故障信号,图中过流点1产生过流信号,保护电路中会及时断开驱动信号并进入到打嗝保护模式。在该模式下,分时输出监测信号,过流点2说明该故障状态还存在,则系统依然处于该打嗝保护模式下,重复上述工作,当故障信号消失后,系统快速恢复到正常模式,保证手术正常进行,后续过流点3、4为正常工作过程中出现短路,有第三保护电路A3监测电路监测保护。
4、低温等离子体手术刀头在更换手术电极或者调整档位后启动时手术电极短路
图10为系统启动时出现手术电极短路。在这种情况下第二保护电路A2监测电路监测到故障信号,图中过流点1产生过流信号,保护电路中会及时断开驱动信号并进入到打嗝保护模式。在该模式下,分时输出监测信号,过流点2说明该故障状态还存在,则系统依然处于该打嗝保护模式下,重复上述工作,当故障信号消失后,系统快速恢复到正常模式,保证手术正常进行,后续过流点3、4为正常工作过程中出现短路,有第三保护电路A3监测电路监测保护。
最后说明的是:以上公开的仅为本发明的一个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种低温等离子体手术电路,其特征在于,包括:
三级保护模块,其输入端与低温等离子体手术刀头及低温等离子体手术刀头的功率输入端分别连接,用于实时监测低温等离子体刀头在启动过程中以及在正常工作过程的故障信号;
驱动模块,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与低温等离子体手术刀头的功率输入端连接,用于驱动低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,且在三级保护模块监测到故障信号时,将低温等离子体手术刀头的功率输入端关闭;
控制电路,其输入端与三级保护模块连接,其输出端与驱动模块连接,用于控制低温等离子体手术刀头的功率输入端进行能量转换,并在三级保护模块监测到故障信号时,控制驱动模块进入打嗝保护模式;
当所述三级保护电路监测到故障信号时,则驱动模块关闭低温等离子体手术刀头的功率输入,且控制电路响应该故障信号并控制驱动模块进入打嗝保护模式,当驱动模块进入打嗝保护模式后,控制电路控制驱动模块分时发出驱动信号,此时三级保护电路监测该故障信号是否还存在;当三级保护电路监测该故障信号消失,则控制电路控制驱动模块进入正常驱动工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述低温等离子体手术刀头的功率输入端,包括:
功率转换模块,其输入端与电源模块及驱动模块的输出端分别连接,其输出端与低温等离子体手术刀头连接,用于向低温等离子体手术刀头提供在进行手术时所需要的高频能量。
3.根据权利要求2所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述功率转换模块,包括:第一功率电路、能量池、第二功率电路;
所述第一功率电路的输入端与电源模块连接,其输出端与能量池的输入端连接,所述能量池的输出端与第二功率电路输入端连接,所述第二功率电路输出端与低温等离子体手术刀头连接;
所述驱动模块包括:第一驱动电路、第二驱动电路;
所述第一驱动电路、第二驱动电路的输入端分别与电源模块及控制电路的输出端连接,所述第一驱动电路的输出端与第一功率电路的输入端连接,所述第二驱动电路的输出端与第二功率电路的输入端连接;
通过利用所述第一驱动电路驱动第一功率电路,利用所述第二驱动电路驱动第二功率电路,实现所述能量池的能量大小调节,即实现驱动所述功率转换模块进行高频能量转换,实现低温等离子刀头的输出能量控制。
4.根据权利要求3所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述三级保护模块,包括:
第一保护电路A1,其输入端与第一功率电路的输出端连接,其输出端与第一驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头在启动过程中的过流故障进行信号监测;
第二保护电路A2,其输入端与第二功率电路的输出端连接,其输出端与第二驱动电路的输入端及控制电路的输入端分别连接,用于对低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流故障进行信号监测;
第三保护电路A3,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,其输出端与控制电路的输入端连接,用于对低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞时的过流故障进行信号监测。
5.根据权利要求4所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:还包括:
电极识别电路,其输入端与低温等离子体手术刀头连接,输出端与控制电路连接,用于识别低温等离子刀头的电极;
根据所述电极识别电路对低温等离子刀头的电极的识别结果,设定所述第一保护电路A1、第二保护电路A2、第三保护电路A3的监测保护阈值,以及制定各个保护电路的保护策略。
6.根据权利要求5所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述第一保护电路A1的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头在启动过程中,当所述第一保护电路A1监测到第一功率电路的负载电流异常突变达到保护阈值,产生故障信号时,则第一保护电路A1将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路关闭,则第一功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第一功率电路进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路分时发出驱动信号,此时第一保护电路A1监测该故障信号是否还存在;
当第一保护电路A1监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路进入正常驱动工作状态。
7.根据权利要求5所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述第二保护电路A2的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当所述第二保护电路A2监测到低温等离子体手术刀头的不同电极在不同工作档位下出现的过流,产生故障信号时,则第二保护电路A2将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第二驱动电路关闭,则第二功率电路的功率输出端关闭,并将所产生的故障信号传送至控制电路,控制电路控制第二驱动电路进入打嗝保护模式;
当第二驱动电路进入打嗝保护模式后,控制电路控制第二驱动电路分时发出驱动信号,此时第二保护电路A2监测该故障信号是否还存在;
当第二保护电路A2监测该故障信号消失,则控制电路控制第二驱动电路进入正常驱动工作状态。
8.根据权利要求5所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述第三保护电路A3的保护策略,包括:
在低温等离子体手术刀头的工作过程中,当所述第三保护电路A3监测到低温等离子体手术刀头与内窥镜在发生失误碰撞,产生过流故障信号时,则第三保护电路A3将所产生的故障信号传送至控制电路,则控制电路将用于驱动该低温等离子体手术刀头工作的第一驱动电路、第二驱动电路分别关闭,则第一功率电路、第一功率电路的功率输出端分别关闭,且控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式;
当第一驱动电路、第二驱动电路分别进入打嗝保护模式后,控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别分时发出驱动信号,此时第三保护电路A3监测该故障信号是否还存在;
当第三保护电路A3监测该故障信号消失,则控制电路控制第一驱动电路、第二驱动电路分别进入正常驱动工作状态。
9.根据权利要求1所述的一种低温等离子体手术电路,其特征在于:所述电源模块,包括:
第一滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与功率转换模块的输入端连接,用于对供向功率转换模块的电流进行滤波、整流处理;
第二滤波整流电路,其输入端与电网连接,其输出端与驱动模块、控制电路的输入端分别连接,用于对供向驱动模块、控制电路的电流进行滤波、整流处理。
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