CN116983078A - 一种双能量组织切割系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双能量组织切割系统，包括超声模块、高频模块、一体化刀身和一体化刀头，所述一体化刀身和一体化刀头相连；所述超声模块和高频模块通信相连，且所述超声模块和高频模块均与一体化刀身电连接，所述超声模块向一体化刀身传递超声驱动信号，所述高频模块向一体化刀身传递高频驱动信号，所述一体化刀身在超声驱动信号和高频驱动信号的驱动下带动所述一体化刀头对目标生物组织进行切割或止血；本发明具有超声模块和高频模块，还同时具有与超声模块和高频模块都电性相连的一体化刀身以及与一体化刀身相连的一体化刀头，超声模块和高频模块共同作用可控制一体化刀头同时激发高频能量和超声能量，可达到快速切割和快速止血的效果。

Description

一种双能量组织切割系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种双能量组织切割系统。
背景技术
目前临床上组织切割能量是电能或者超声能量，具体表现为高频电刀或者超声刀，在使用时只有一种能量输出，限制了组织切割的速度和凝血效果，导致手术时间长，对患者伤害较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双能量组织切割系统，利用超声高频双能量同时输出，提高组织切割速度和凝血效果，进而提高工作效率，节省手术时间，改善用户体验。
本发明是这样实现的：一种双能量组织切割系统，包括超声模块、高频模块、一体化刀身和一体化刀头，所述一体化刀身和一体化刀头相连；所述超声模块和高频模块通信相连，且所述超声模块和高频模块均与一体化刀身电连接，所述超声模块向一体化刀身传递超声驱动信号，所述高频模块向一体化刀身传递高频驱动信号，所述一体化刀身在超声驱动信号和高频驱动信号的驱动下带动所述一体化刀头对目标生物组织进行切割或止血。
进一步的，所述超声模块包括处理器、信号控制单元、超声驱动电源、超声换能器和信号采集器；所述信号控制单元与超声驱动电源和处理器电连接，所述信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，所述超声换能器与超声驱动电源和一体化刀身相连。
进一步的，所述高频模块包括处理器、信号控制单元、高频驱动电源、高频发生器和信号采集器；所述信号控制单元与高频驱动电源和处理器电连接，所述信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，所述高频发生器与高频驱动电源和一体化刀身相连。
进一步的，所述超声模块和高频模块的处理器均使用MCU微处理器，所述超声模块的MCU微处理器和所述高频模块的MCU微处理器通信相连。
进一步的，所述信号采集器用于采集目标生物组织的生物阻抗信号和温度信号，并将采集的反馈信号发送至所述MCU微处理器；所述MCU微处理器根据所述反馈信号确定所述目标生物组织的生物阻抗和温度，根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并根据所述目标电流值或所述目标电压值调节所述超声驱动电源和高频驱动电源产生的所述驱动信号。
进一步的，所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括：所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的阻抗模型和温度模型确定所述目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
进一步的，所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括：所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度查询生物组织数据库确定所述目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
进一步的，还包括主机，所述主机上设置有触摸显示屏，所述触摸显示屏与超声模块和高频模块电相连；所述主机上设置有输出接口，所述输出接口通过导线与一体化刀身相连，所述一体化刀头位于一体化刀身的末端。
进一步的，所述一体化刀身包括手柄和与手柄相连的刀杆，所述刀杆包括内管和外管，所述内管由外管中穿过，所述一体化刀头连接在内管远离手柄的一端。
进一步的，所述一体化刀头包括开闭连接的振幅杆和高频负极，所述高频负极上套设有超声牙垫。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明具有超声模块和高频模块，还同时具有与超声模块和高频模块都电性相连的一体化刀身以及与一体化刀身相连的一体化刀头，超声模块和高频模块共同作用可控制一体化刀头同时激发高频能量和超声能量，可达到快速切割和快速止血的效果。
2、本发明可实时检测目标生物组织的生物阻抗和温度，并通过自适应算法根据阻抗模型和温度模型或者根据生物阻抗和温度对应的生物组织数据库确定所需输出的能量，可对输出功率和波形进行实时调整和保持稳定。
附图说明
图1是本发明的电控结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种双能量组织切割系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种双能量组织切割系统的一体化刀头和一体化刀身相连位置的结构示意图；
图4是本发明的双能量同时激发的波形图。
图中：1、主机；2、触摸显示屏；3、一体化刀头；31、振幅杆；32、高频负极；33、超声牙垫；4、手柄；5、刀杆；51、内管；52、外管；6、超声换能器。
具体实施方式：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和具体实施例，做进一步的说明：
一种双能量组织切割系统，如图1所示，包括超声模块、高频模块、一体化刀身和一体化刀头，一体化刀身和一体化刀头相连。超声模块包括处理器、信号控制单元、超声驱动电源、超声换能器和信号采集器，信号控制单元与超声驱动电源和处理器电连接，信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，超声换能器与超声驱动电源和一体化刀身相连。高频模块包括处理器、信号控制单元、高频驱动电源、高频发生器和信号采集器，信号控制单元与高频驱动电源和处理器电连接，信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，高频发生器与高频驱动电源和一体化刀身相连。超声模块和高频模块的处理器均使用MCU微处理器，超声模块的MCU微处理器和高频模块的MCU微处理器通信相连。
除了以上所述的超声模块和高频模块可以各有一个MCU微处理器外，在一些示范性实施例中，超声模块和高频模块也可以共用一个MCU微处理器。
如图1所示，超声模块的信号采集器用于采集目标生物组织的生物阻抗信号和温度信号，并将采集的反馈信号发送至超声模块的MCU微处理器。MCU微处理器根据反馈信号确定目标生物组织的生物阻抗和温度，根据目标生物组织的生物阻抗和温度确定超声驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并根据目标电流值或目标电压值调节超声驱动电源和产生的驱动信号。MCU微处理器根据目标生物组织的生物阻抗和温度确定超声驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括两种确定方式，第一种是MCU微处理器根据目标生物组织的阻抗模型和温度模型确定目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值；第二种是MCU微处理器根据目标生物组织的生物阻抗和温度查询生物组织数据库确定目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
如图1所示，高频模块的信号采集器用于采集目标生物组织的生物阻抗信号和温度信号，并将采集的反馈信号发送至高频模块的MCU微处理器。MCU微处理器根据反馈信号确定目标生物组织的生物阻抗和温度，根据目标生物组织的生物阻抗和温度确定高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并根据目标电流值或目标电压值调节高频驱动电源和产生的驱动信号。MCU微处理器根据目标生物组织的生物阻抗和温度确定高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括两种确定方式，第一种是MCU微处理器根据目标生物组织的阻抗模型和温度模型确定目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值；第二种是MCU微处理器根据目标生物组织的生物阻抗和温度查询生物组织数据库确定目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
如图1所示，超声模块与一体化刀身电连接，超声模块的MCU微处理器接收到超声模块的信号采集器反馈回来的信号后，通过实时算法确定超声驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并通过信号控制单元控制超声驱动电源产生目标电流值或目标电压值，超声驱动电源将该目标电流值或目标电压值输送至超声换能器，超声换能器根据接收到的目标电流值或目标电压值产生驱动信号，该驱动信号通过一体化刀身传递至一体化刀头，一体化刀头根据接收到的驱动信号产生特定频率的振动，进行切割或止血的操作。
如图1所示，高频模块与一体化刀身电连接，高频模块的MCU微处理器接收到高频模块的信号采集器反馈回来的信号后，通过实时算法确定超声驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并通过信号控制单元控制高频驱动电源产生目标电流值或目标电压值，高频驱动电源将该目标电流值或目标电压值输送至高频发生器，高频发生根据接收到的目标电流值或目标电压值产生驱动信号，该驱动信号通过一体化刀身传递至一体化刀头，一体化刀头根据接收到的驱动信号产生高频电流，进行切割或止血的操作。
本发明的一种结构示意图如图2和图3所示，包括主机1、一体化刀身和一体化刀头3，一体化刀身包括手柄4和与手柄4相连的刀杆5，主机1上设置有输出接口，输出接口通过导线与手柄4相连。刀杆5包括内管51和外管52，内管51由外管52中穿过，一体化刀头3连接在内管51远离手柄4的一端。一体化刀头3包括开闭连接的振幅杆31和高频负极32，高频负极32上套设有超声牙垫33，振幅杆31可产生高频振动，高频负极32可放电，产生高频电流。高频模块集成在主机1中，超声模块除了超声换能器6集成在手柄4上外，其它结构也集成在主机1中。主机1上设置有触摸显示屏2，触摸显示屏2与超声模块和高频模块的MCU微控制器电性相连，触摸显示屏2同时具有输入和显示功能，信号采集器采集到的目标生物组织的生物阻抗信号和温度信号，经MCU微控制器处理后在触摸显示屏2上显示出具体的实时阻抗值和温度值。MCU微控制器通过信号控制单元控制高频驱动电源和超声驱动电源进行输出的如图4所示的双能量同时激发的波形图也会显示在触摸显示屏2上。
综上所述，本发明同时具有超声模块和高频模块，且超声模块和高频模块深度集成。本发明还同时具有与超声模块和高频模块都电性相连的一体化刀身以及与一体化刀身相连的一体化刀头，超声模块和高频模块共同作用可控制一体化刀头同时激发高频能量和超声能量，可达到快速切割和快速止血的效果。而且本发明可实时检测目标生物组织的生物阻抗和温度，并通过自适应算法根据阻抗模型和温度模型或者根据生物阻抗和温度对应的生物组织数据库确定所需输出的能量，可对输出功率和波形进行实时调整和保持稳定。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双能量组织切割系统，其特征在于，包括超声模块、高频模块、一体化刀身和一体化刀头，所述一体化刀身和一体化刀头相连；所述超声模块和高频模块通信相连，且所述超声模块和高频模块均与一体化刀身电连接，所述超声模块向一体化刀身传递超声驱动信号，所述高频模块向一体化刀身传递高频驱动信号，所述一体化刀身在超声驱动信号和高频驱动信号的驱动下带动所述一体化刀头对目标生物组织进行切割或止血。
2.根据权利要求1所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述超声模块包括处理器、信号控制单元、超声驱动电源、超声换能器和信号采集器；所述信号控制单元与超声驱动电源和处理器电连接，所述信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，所述超声换能器与超声驱动电源和一体化刀身相连。
3.根据权利要求2所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述高频模块包括处理器、信号控制单元、高频驱动电源、高频发生器和信号采集器；所述信号控制单元与高频驱动电源和处理器电连接，所述信号采集器与信号控制单元和一体化刀身相连，所述高频发生器与高频驱动电源和一体化刀身相连。
4.根据权利要求3所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述超声模块和高频模块的处理器均使用MCU微处理器，所述超声模块的MCU微处理器和所述高频模块的MCU微处理器通信相连。
5.根据权利要求4所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述信号采集器用于采集目标生物组织的生物阻抗信号和温度信号，并将采集的反馈信号发送至所述MCU微处理器；所述MCU微处理器根据所述反馈信号确定所述目标生物组织的生物阻抗和温度，根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值，并根据所述目标电流值或所述目标电压值调节所述超声驱动电源和高频驱动电源产生的所述驱动信号。
6.根据权利要求5所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括：所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的阻抗模型和温度模型确定所述目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
7.根据权利要求5所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度确定所述超声驱动电源和高频驱动电源所需产生的驱动信号的目标电流值或目标电压值具体包括：所述MCU微处理器根据所述目标生物组织的生物阻抗和温度查询生物组织数据库确定所述目标生物组织所需的驱动信号的目标电流值或目标电压值。
8.根据权利要求1所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，还包括主机(1)，所述主机(1)上设置有触摸显示屏(2)，所述触摸显示屏(2)与超声模块和高频模块电相连；所述主机(1)上设置有输出接口，所述输出接口通过导线与一体化刀身相连，所述一体化刀头(3)位于一体化刀身的末端。
9.根据权利要求8所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述一体化刀身包括手柄(4)和与手柄(4)相连的刀杆(5)，所述刀杆(5)包括内管(51)和外管(52)，所述内管(51)由外管(52)中穿过，所述一体化刀头(3)连接在内管(51)远离手柄(4)的一端。
10.根据权利要求9所述的一种双能量组织切割系统，其特征在于，所述一体化刀头(3)包括开闭连接的振幅杆(31)和高频负极(32)，所述高频负极(32)上套设有超声牙垫(33)。
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