CN117717409A - 一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开结合神经监测的安全智能高频电刀主机，涉及医疗器械领域。高频电刀模块通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；神经监测模块持续监测待监测者的神经功能状况；主控模块，分别与所述高频电刀模块和所述神经监测模块连接，用于发送输出切换指令；输出切换模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块和所述主控模块连接，用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。本发明实现了在术中对神经的监测，在实现高频电刀功能的同时监测神经状态，避免在切割的过程中损伤、损坏神经，提高了手术效率。

Description

一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机。

背景技术

外科手术中，神经往往是不可直接观察到的，因此手术过程往往对神经造成不可逆的损伤，所以术中神经监测成为了外科手术中不可或缺的一个功能。

现有技术目前都是使用两台设备，通过两条连接线连接到同一个器械，再通过器械内的机械结构进行切换功能。主要有以下两种：

1.通过改造器械，增加器械按键，不同的按键分别控制神经监测输出和高频电刀输出实现多功能切换。

2.通过改造器械，实现在器械按键按下时高频电刀输出，器械松开时神经监测输出。

以上两种通过机械结构切换的方案存在着两个问题。一是切换两种功能需要手动控制，二是设备有两台，占用空间大。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机，以实现在术中对神经的监测，在实现高频电刀功能的同时监测神经状态，避免在切割的过程中损伤、损坏神经，提高了手术效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下方案：

一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机，包括：

高频电刀模块，用于通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；

神经监测模块，用于持续监测待监测者的神经功能状况；

主控模块，分别与所述高频电刀模块和所述神经监测模块连接，用于发送输出切换指令；

输出切换模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块和所述主控模块连接，用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。

可选地，还包括：

电源模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块、所述主控模块和所述输出切换模块连接，用于为所述高频电刀模块、所述神经监测模块、所述主控模块和所述输出切换模块提供电能；

脚踏模块，与所述主控模块连接，用于工作人员通过脚踏板对所述主控模块进行控制；

人机交互模块，与所述主控模块连接，用于工作人员与所述主控模块进行信息传输。

可选地，所述电源模块包括：

供电接口，用于接入交流电；

开关电源模块；所述开关电源模块包括：升降压开关电源和降压开关电源；其中，所述升降压开关电源用于为所述高频电刀模块供电，所述降压开关电源用于为所述神经监测模块供电。

可选地，所述高频电刀模块包括：射频功率放大器模块和射频反馈信号检测模块。

可选地，所述射频功率放大器模块包括：

驱动电路，与所述主控模块连接，用于接收所述主控模块发送的信号；

射频信号放大器，分别与所述升降压开关电源、所述输出切换模块和所述驱动电路连接，用于将所述信号放大并增强信号的输出电流能力，得到并发送增大后的射频模拟信号。

可选地，所述射频反馈信号检测模块包括：

检测变压器，与所述射频信号放大器连接，用于将所述增大后的射频模拟信号的幅值缩小，得到低幅值的模拟信号；

模数转换器，分别与所述检测变压器和所述主控模块连接，用于将所述低幅值的模拟信号转化为数字信号，传递给所述主控模块；

峰值检测电路，分别与所述检测变压器和所述驱动电路连接，用于检测所述低幅值的模拟信号的峰值，并根据所述峰值控制所述驱动电路是否输出所述主控模块发送的信号。

可选地，所述神经监测模块包括：

无源滤波器，与所述输出切换模块连接，用于对所述输出切换模块接收到的神经刺激反馈信号进行的滤波，得到滤波后的信号；

隔离光耦，与所述无源滤波器连接，用于隔离所述滤波后的信号，得到隔离后的信号；

有源滤波器，分别与所述隔离光耦和所述主控模块连接，用于对所述隔离后的信号进行滤波，得到第二次滤波信号，并将所述第二次滤波信号发送至所述主控模块。

可选地，所述输出切换模块包括：

第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

当需要所述高频电刀模块工作时，第三继电器将射频模拟信号与高频电刀器械相连，同时第四继电器断开；

当需要所述神经监测模块工作时，第三继电器将所述神经监测模块与所述高频电刀器械相连；同时第四继电器闭合，将所述神经监测模块与所述输出切换模块的刺激反馈信号接收电极相连；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为单极时，第一继电器闭合且第二继电器断开；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为双极时，第一继电器断开且第二继电器闭合。

可选地，所述当需要所述神经监测模块工作时，第三继电器将所述神经监测模块与所述高频电刀器械相连；同时第四继电器闭合，将所述神经监测模块与所述输出切换模块的刺激反馈信号接收电极相连，具体包括：

所述主控模块控制所述高频电刀器械输出300ms；

所述主控模块控制所述高频电刀器械停止输出，同时开启所述神经监测模块输出50ms；

所述神经监测模块将刺激反馈信号反馈给所述主控模块；所述主控模块根据所述刺激反馈信号判断所述高频电刀器械周围是否存在神经组织；

如果存在神经组织，所述主控模块报警并控制所述高频电刀器械停止输出；

如果不存在神经组织，继续执行“所述主控模块控制所述高频电刀器械输出300ms”的操作。

在本发明实施例中，高频电刀模块通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；神经监测模块持续监测待监测者的神经功能状况；主控模块，分别与所述高频电刀模块和所述神经监测模块连接，用于发送输出切换指令；输出切换模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块和所述主控模块连接，用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。本发明实现了在术中对神经的监测，在实现高频电刀功能的同时监测神经状态，避免在切割的过程中损伤、损坏神经，提高了手术效率。本发明实施例的主要优势是设备只需要一台，神经检测全程自动，不需要手动切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的结合神经监测的安全智能高频电刀主机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机总体系统框图；

图3为本发明实施例提供的高频电刀部分框图；

图4为本发明实施例提供的神经监测部分框图；

图5为本发明实施例提供的输出切换模块框图。

符号说明：

高频电刀模块-100，神经监测模块-200，主控模块-300，输出切换模块-400。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机，以解决现有的切换两种功能需要手动控制，两台设备占用空间大的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1和图2示出了上述一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机的一种示例性结构。下面对各模块进行详细介绍。

一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机，可以在实现高频电刀功能的同时监测神经状态，避免在切割的过程中损伤、损坏神经。

高频电刀模块100用于通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；

所述高频电刀模块100包括：射频功率放大器模块和射频反馈信号检测模块。

所述射频功率放大器模块包括：

驱动电路与所述主控模块连接，驱动电路用于接收所述主控模块发送的信号；

射频信号放大器分别与所述升降压开关电源、所述输出切换模块和所述驱动电路连接，射频信号放大器用于将所述信号放大并增强信号的输出电流能力，得到并发送增大后的射频模拟信号。

所述射频反馈信号检测模块包括：

检测变压器与所述射频信号放大器连接，检测变压器用于将所述增大后的射频模拟信号的幅值缩小，得到低幅值的模拟信号；

模数转换器分别与所述检测变压器和所述主控模块连接，模数转换器用于将所述低幅值的模拟信号转化为数字信号，传递给所述主控模块；

峰值检测电路分别与所述检测变压器和所述驱动电路连接，峰值检测电路用于检测所述低幅值的模拟信号的峰值，并根据所述峰值控制所述驱动电路是否输出所述主控模块发送的信号。

在一个示例中，高频电刀模块100如图3所示。主控模块300发送方波到驱动电路。驱动电路将该信号放大并增强信号的输出电流能力，再给到射频功率放大器。射频功率放大器输出的射频模拟信号给到了输出切换模块和检测变压器。输出切换模块连接外部器械并作用于患者。检测变压器将射频模拟信号的幅值缩小，转化为一个低幅值的模拟信号。检测变压器输出的模拟信号输出的通过峰值检测电路检测出射频功率放大器输出低电压、电流的峰值，控制驱动模块是否输出方波。在射频功率放大器输出低电压、电流的峰值大于设定值时停止驱动模块的输出，起到了保护患者和设备的作用。检测变压器输出的模拟信号同时通过模数转换器转化为数字信号，传递给主控模块300，用于记录、显示、控制。

神经监测模块200用于持续监测待监测者的神经功能状况；

所述神经监测模块200包括：

无源滤波器与所述输出切换模块连接，无源滤波器用于对所述输出切换模块接收到的神经刺激反馈信号进行的滤波，得到滤波后的信号；

隔离光耦与所述无源滤波器连接，隔离光耦用于隔离所述滤波后的信号，得到隔离后的信号；

有源滤波器分别与所述隔离光耦和所述主控模块连接，有源滤波器用于对所述隔离后的信号进行滤波，得到第二次滤波信号，并将所述第二次滤波信号发送至所述主控模块300。

在一个示例中，神经监测模块200框图如图4所示。主控模块300发送模拟信号到驱动电路。驱动电路将该信号放大并增强信号的输出电流能力，再给到三极管输出横流电路。三极管输出横流电路输出的神经刺激信号给到了输出切换模块400，连接外部器械并作用于人体。同时输出切换模块400将接收到的神经刺激反馈信号给到了无源滤波器进行简单的滤波，通过光耦隔离后，再给到有源滤波器进行滤波。最后给到主控模块300，进行记录显示。

主控模块300分别与所述高频电刀模块100和所述神经监测模块200连接，主控模块300用于发送输出切换指令；

输出切换模块400分别与所述高频电刀模块100、所述神经监测模块200和所述主控模块300连接，输出切换模块400用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。

所述输出切换模块400包括：

第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

当需要所述高频电刀模块工作时，第三继电器将射频模拟信号与高频电刀器械相连，同时第四继电器断开；

当需要所述神经监测模块工作时，第三继电器将所述神经监测模块与所述高频电刀器械相连；同时第四继电器闭合，将所述神经监测模块与所述输出切换模块的刺激反馈信号接收电极相连；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为单极时，第一继电器闭合且第二继电器断开；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为双极时，第一继电器断开且第二继电器闭合。

具体包括：

所述主控模块300控制所述高频电刀器械输出300ms；

所述主控模块300控制所述高频电刀器械停止输出，同时开启所述神经监测模块200输出50ms；

所述神经监测模块200将刺激反馈信号反馈给所述主控模块300；所述主控模块300根据所述刺激反馈信号判断所述高频电刀器械周围是否存在神经组织；

如果存在神经组织，所述主控模块300报警并控制所述高频电刀器械停止输出；

如果不存在神经组织，继续执行“所述主控模块300控制所述高频电刀器械输出300ms”的操作。

在一个示例中，输出切换模块400如图5所示。主控模块300通过控制继电器的开合或切换完成了主机各个模式之间的切换。高频电刀模块的工作模式设置为单极时，第一继电器1闭合、第二继电器2断开。高频电刀设置为双极时，第一继电器1断开、第二继电器2闭合。

同时主控模块300控制第三继电器3、第四继电器4实现了设备在高频电刀输出和神经监测做切换。设备需要高频电刀输出时，第三继电器3将射频模拟信号与高频电刀器械相连，同时第四继电器4断开。设备需要神经监测时，第三继电器3将神经监测部分与高频电刀器械相连。同时第四继电器4闭合，将神经监测部分与刺激反馈信号接收电极相连。

设备将高频电刀部分与神经监测部分结合在了一起，通过程序控制继电器实现输出的切换。设备按以下设定输出：

1)主控模块300控制高频电刀模块100输出300ms；

2)主控模块300控制高频电刀模块100输出关闭，同时开启神经监测模块200输出50ms。神经监测模块200的刺激发生器模块发出脉冲，并通过刺激反馈信号检测模块反馈给主控模块300，判断高频电刀器械的附近是否存在神经组织；

3)如果存在神经组织，报警并停止输出。如果不存在神经组织，继续主控模块300控制高频电刀模块100输出300ms。

电源模块分别与所述高频电刀模块100、所述神经监测模块200、所述主控模块300和所述输出切换模块400连接，电源模块用于为所述高频电刀模块100、所述神经监测模块200、所述主控模块300和所述输出切换模块400提供电能；

所述电源模块包括：

供电接口，用于接入交流电；

开关电源模块；所述开关电源模块包括：升降压开关电源和降压开关电源；其中，所述升降压开关电源用于为所述高频电刀模块供电，所述降压开关电源用于为所述神经监测模块供电。

在一个示例中，供电接口用于接入电压为110V或220V、频率为50Hz或60Hz的交流电。开关电源模块包含一个升降压开关电源和一个降压开关电源。其中升降压开关电源用于高频电刀部分的供电，降压开关电源用于神经检测部分的供电。

脚踏模块，与所述主控模块连接，用于工作人员通过脚踏板对所述主控模块进行控制；

人机交互模块，与所述主控模块连接，用于工作人员与所述主控模块进行信息传输。

综上所述，在本发明实施例中，高频电刀模块通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；神经监测模块持续监测待监测者的神经功能状况；主控模块，分别与所述高频电刀模块和所述神经监测模块连接，用于发送输出切换指令；输出切换模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块和所述主控模块连接，用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。本发明实现了在术中对神经的监测，在实现高频电刀功能的同时监测神经状态，避免在切割的过程中损伤、损坏神经，提高了手术效率。本发明实施例的主要优势是设备只需要一台，神经检测全程自动，不需要手动切换。

在本发明其他实施例中，基于还包括：制作一个同类型的设备，也是将神经监测和高频电刀相结合。但是将其中输出切换模块内的继电器切换改为其他模式切换，例如光耦切换、mos管切换。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。

Claims (9)

1.一种结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，包括：

高频电刀模块，用于通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，对待监测者的肌体组织进行分离和凝固；

神经监测模块，用于持续监测待监测者的神经功能状况；

主控模块，分别与所述高频电刀模块和所述神经监测模块连接，用于发送输出切换指令；

输出切换模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块和所述主控模块连接，用于根据所述输出切换指令切换所述高频电刀模块或所述神经监测模块。

2.根据权利要求1所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，还包括：

电源模块，分别与所述高频电刀模块、所述神经监测模块、所述主控模块和所述输出切换模块连接，用于为所述高频电刀模块、所述神经监测模块、所述主控模块和所述输出切换模块提供电能；

脚踏模块，与所述主控模块连接，用于工作人员通过脚踏板对所述主控模块进行控制；

人机交互模块，与所述主控模块连接，用于工作人员与所述主控模块进行信息传输。

3.根据权利要求2所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述电源模块包括：

供电接口，用于接入交流电；

开关电源模块；所述开关电源模块包括：升降压开关电源和降压开关电源；其中，所述升降压开关电源用于为所述高频电刀模块供电，所述降压开关电源用于为所述神经监测模块供电。

4.根据权利要求3所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述高频电刀模块包括：射频功率放大器模块和射频反馈信号检测模块。

5.根据权利要求4所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述射频功率放大器模块包括：

驱动电路，与所述主控模块连接，用于接收所述主控模块发送的信号；

射频信号放大器，分别与所述升降压开关电源、所述输出切换模块和所述驱动电路连接，用于将所述信号放大并增强信号的输出电流能力，得到并发送增大后的射频模拟信号。

6.根据权利要求5所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述射频反馈信号检测模块包括：

检测变压器，与所述射频信号放大器连接，用于将所述增大后的射频模拟信号的幅值缩小，得到低幅值的模拟信号；

模数转换器，分别与所述检测变压器和所述主控模块连接，用于将所述低幅值的模拟信号转化为数字信号，传递给所述主控模块；

峰值检测电路，分别与所述检测变压器和所述驱动电路连接，用于检测所述低幅值的模拟信号的峰值，并根据所述峰值控制所述驱动电路是否输出所述主控模块发送的信号。

7.根据权利要求6所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述神经监测模块包括：

无源滤波器，与所述输出切换模块连接，用于对所述输出切换模块接收到的神经刺激反馈信号进行的滤波，得到滤波后的信号；

隔离光耦，与所述无源滤波器连接，用于隔离所述滤波后的信号，得到隔离后的信号；

有源滤波器，分别与所述隔离光耦和所述主控模块连接，用于对所述隔离后的信号进行滤波，得到第二次滤波信号，并将所述第二次滤波信号发送至所述主控模块。

8.根据权利要求7所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述输出切换模块包括：

第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器；

当需要所述高频电刀模块工作时，第三继电器将射频模拟信号与高频电刀器械相连，同时第四继电器断开；

当需要所述神经监测模块工作时，第三继电器将所述神经监测模块与所述高频电刀器械相连；同时第四继电器闭合，将所述神经监测模块与所述输出切换模块的刺激反馈信号接收电极相连；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为单极时，第一继电器闭合且第二继电器断开；

当所述高频电刀模块的工作模式设置为双极时，第一继电器断开且第二继电器闭合。

9.根据权利要求8所述的结合神经监测的安全智能高频电刀主机，其特征在于，所述当需要所述神经监测模块工作时，第三继电器将所述神经监测模块与所述高频电刀器械相连；同时第四继电器闭合，将所述神经监测模块与所述输出切换模块的刺激反馈信号接收电极相连，具体包括：

所述主控模块控制所述高频电刀器械输出300ms；

所述主控模块控制所述高频电刀器械停止输出，同时开启所述神经监测模块输出50ms；

所述神经监测模块将刺激反馈信号反馈给所述主控模块；所述主控模块根据所述刺激反馈信号判断所述高频电刀器械周围是否存在神经组织；

如果存在神经组织，所述主控模块报警并控制所述高频电刀器械停止输出；

如果不存在神经组织，继续执行“所述主控模块控制所述高频电刀器械输出300ms”的操作。