CN204484290U - 用于外科手术的等离子手术系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于外科手术的等离子手术系统，包括依次连接的驱动模块、振荡模块及输出模块，振荡模块上分别连接有前面板控制模块和信号模块，前面板控制模块分别与逻辑模块、信号模块连接，开关电源模块分别与低电压模块及驱动模块连接，低压电源模块还分别与驱动模块、振荡模块、输出模块、逻辑模块、前面板控制模块及信号模块连接。本实用新型产生的等离子手术系统能够产生特定波形的高能，从而激发人体组织中的介质(NaCl)形成等离子体，再由等离子体中高速的带电离子直接打断组织分子键，使组织蛋白汽化分解成低分子量的气体，达到对组织消融、止血、切割的目的。

Description

用于外科手术的等离子手术系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种用于外科手术的等离子手术系统。

背景技术

目前外科手术大多采用的是高频电刀，电刀在使用中需要在人体上贴负极板，人体就变成了高频电场，输出电流对神经和心脏存在干扰辐射的潜在伤害，切割温度在400℃以上，容易使病变组织发生水肿，术后并发症较多，恢复周期长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于外科手术的等离子手术系统，解决了现有手术中使用的设备将整个人体置于电场中，切割、消融、止血中温度高、并发症多、恢复周期长、对医生操作要求高的缺陷。

本实用新型所采用的技术方案是，用于外科手术的等离子手术系统，包括依次连接的驱动模块、振荡模块及输出模块，振荡模块上分别连接有前面板控制模块和信号模块，前面板控制模块分别与逻辑模块、信号模块连接，开关电源模块分别与低电压模块及驱动模块连接，低压电源模块还分别与驱动模块、振荡模块、输出模块、逻辑模块、前面板控制模块及信号模块连接。

本实用新型的特点还在于，

其中开关电源模块包括整流滤波器，整流滤波器连接高频变换器，高频变换器连接调宽方波整流滤波器。

其中低压电源模块包括双组输出开关电源电路，双组输出开关电源电路还连接用于稳定波形的集成脉宽调制器。

其中集成脉宽调制器采用LM3524型。

其中驱动模块包括光耦隔离电路，光耦隔离电路连接桥式电路，桥式电路连接放大器单元电路，桥式电路由四个场效应管构成。

其中振荡模块包括第一振荡模块、第二振荡模块及缓冲放大器，第一振荡模块的输入端与第二振荡模块的输入端均与驱动模块连接；第一振荡模块的输出端通过缓冲放大器中的第一级间耦合元件与所述输出模块连接，第二振荡模块的输出端通过缓冲放大器中的第二级间耦合元件与输出模块连接。

其中输出模块包括第一功率放大电路和第二功率放大电路。

其中逻辑模块包括组合逻辑控制电路，组合逻辑控制电路连接功率控制电路。

其中前面板控制模块包括微处理器，微处理器连接A/D转换器和交互接口电路，交互接口电路连接音频提示电路和显示驱动电路，显示驱动电路还连接显示单元电路。

其中微处理器为AT89S5224PU型单片机。

本实用新型的有益效果是，本实用新型产生的等离子手术系统能够产生特定波形的高能，从而激发人体组织中的介质(NaCl)形成等离子体，再由等离子体中高速的带电离子直接打断组织分子键，使组织蛋白汽化分解成低分子量的气体，达到对组织消融、止血、切割的目的。此外，由于低温等离子体的温度只有40～70℃，手术全程在低温下进行，避免了热损伤,可大大降低手术并发症，手术中控制精度高，操作简单，可实现术中不出血，患者恢复周期短。

附图说明

图1是本实用新型用于外科手术的等离子手术系统的原理模块图；

图2是本实用新型用于外科手术的等离子手术系统实施例的结构示意图。

图中，1.开关电源模块，2.低压电源模块，3.驱动模块，4.振荡模块，5.输出模块，6.逻辑模块，7.前面板控制模块，8.信号模块，9.高频变换器，10.调宽方波整流滤波器，11.双组输出开关电源电路，12.放大器单元电路，13.桥式电路，14.光耦隔离电路，15.第一振荡电路，16.第二振荡电路，17.显示驱动电路，18.显示单元电路，19.第二功率放大电路，20.第一功率放大电路，21.功率控制电路，22.组合逻辑控制电路，23.音频提示电路，24.交互接口电路，25.微处理器，26.A/D转换器，27.操作单元电路，28.电设备检测电路，29.信号控制单元电路，30.整流滤波器，31.等离子手术系统主机，32.电源线，33.切割汽化输出接口，34.消融凝血输出接口，35.刀头连接器，36.刀头手柄，37.外吸引管，38.外注水管，39.电源开关，40.切割汽化档位调节窗口，41.消融凝血档位调节窗口，42.工作时间调节窗口，43.刀头，44.第一脚踏开关，45.脚踏开关输出接口，46.第二脚踏开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型用于外科手术的等离子手术系统，结构如图1所示，包括开关电源模块1，开关电源模块1与低电压模块2及驱动模块3连接，驱动模块3还连接前面板控制模块7、信号模块8及振荡模块4连接，振荡模块4还连接输出模块5，信号模块8还连接低电压模块2、前面板控制模块7及逻辑模块6，逻辑模块6还与前面板控制模块7连接。

开关模块1包括整流滤波器30，整流滤波器30连接高频变换器9，高频变换器9连接调宽方波整流滤波器10。

低电压模块2包括双组输出开关电源电路11，双组输出开关电源电路11还连接LM3524集成脉宽调制器。

驱动模块3包括光耦隔离电路14，光耦隔离电路14连接桥式电路13，桥式电路13连接放大器单元电路12，桥式电路13由四个场效应管构成。

振荡模块4包括第一振荡模块15、第二振荡模块16以及缓冲放大器。

输出模块5包括第一功率放大电路20和第二功率放大电路19。

逻辑模块6包括组合逻辑控制电路22，组合逻辑控制电路22连接功率控制电路21。

前面板控制模块7包括微处理器25(AT89S5224PU单片机)，微处理器25连接A/D转换器26和交互接口电路24，交互接口电路24连接音频提示电路23和显示驱动电路17，显示驱动电路17连接显示单元电路18。微处理器25控制连接切割汽化档位调节窗口40、消融凝血档位调节窗口41，来实现对目标组织的打孔、切割、消融、止血。微处理器25控制连接工作时间调节窗口42，从而实现对手术中操作时间的设定。微处理器25控制连接脚踏开关输出接口45，从而实现对脚踏开关的控制。脚踏开关包括第一脚踏开关44和第二脚踏开关46。

信号模块8包括操作单元电路27，操作单元电路27连接电流检测电路28，电流检测电路28连接信号控制单元电路29。

调宽方波整流滤波器10与双组输出开关电源电路11及光耦隔离电路14连接，光耦隔离电路14与信号控制单元电路29连接及微处理器25连接，微处理器25与操作单元电路27及组合逻辑控制电路22连接，电流检测电路28与A/D转换器26连接，放大器单元电路12与第一振荡电路15及第二振荡电路16连接，第一振荡电路15与第一功率放大电路20连接，第二振荡电路16与第二功率放大电路19连接。

将220V交流电压输入开关电源模块1，经整流滤波器30进行整流滤波后变成含有一定脉动成分的直流电压，该直流电压通过高频变换器9转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波经调宽方波整流滤波器10变为所需要的直流电压分两路输出，一路175V供给驱动模块3作为功率输出使用，另一路(22V,33V)供给低电压模块2，电压输入低电压模块2后经双组输出开关电源电路11及LM3524集成脉宽调制器的作用产生5V和12V的控制电压，将5V和12V控制电压供给驱动模块3、振荡模块4、逻辑模块6、前面板控制模块7及信号模块8，将12V控制电压供给输出模块5。前面板控制模块7通过微处理器25设定系统的工作状态和设定功率输出，A/D转换器26和微处理器25接收来自信号模块8和逻辑模块6的信号，微处理器25还向驱动模块3发出信号，微处理器25连接脚踏开关输出接口45。

信号模块8在收到前面板控制模块7发出的指令后产生各种对应信号控制驱动模块，信号模块8中的操作单元电路27将信号传送给微处理器25，电流检测电路28将信号反馈给A/D转换器26，信号控制单元电路29将信号传给光耦隔离电路14，光耦隔离电路14将信号进行隔离保护，再将保护后的信号传送给桥式电路13，桥式电路13将信号传送给放大器单元电路12，单元放大器电路12将信号进行放大后传送给振荡模块4，从而驱动振荡模块4产生高频能量。

振荡模块4在第一频带中产生第一振荡电路15，在第二频带中产生第二振荡电路。缓冲放大器通过第一级间耦合元件将第一振荡电路15中的信号传给第一功率放大电路20，缓冲放大器通过第二级间耦合元件将第二振荡电路16中的信号传给第二功率放大电路。

输出模块5将振荡模块4产生的特定复合波形的高频信号按照前面板控制模块7发出的指令输出到受等离子手术系统控制的刀头42。输出模块5分两路输出。两路输出分别接切割汽化输出接口33和和消融凝血输出接口34。

如图2所示，本实用新型用于外科手术的等离子手术系统的工作过程为：将本系统安装在等离子手术系统主机31中，电源线32接入网电源，本系统中的开关电源模块1将被接入220V电压，将受其控制的刀头连接器35插入系统切割汽化输出接口33，将脚踏开关的连接线接入脚踏开关输出接口45，将刀头手柄36末端的外吸引管37与外界的吸引器连接，将刀头手柄36末端的外注水管38与外界的输液装置相连，打开等离子手术系统电源开关39，通过微处理器25控制调节切割汽化档位调节窗口40到需要的档位，打开吸引器开关，放松输液装置上的流量开关，将刀头42的前端回路导电丝贴近目标组织，踩下第一脚踏开关44，在回路导电丝和目标组织之间就会产生等离子体，通过等离子体表面形成的高速带电离子迅速作用于目标组织表面，打断组织的分子键，组织被汽化切割，实现切割组织的目的；当需要止血操作时，只需通过微处理器25调节消融凝血档位调节窗口41到需要档位，换踩第二脚踏开关46即可；当需要打孔操作时，将刀头连接器35插入消融凝血输出接口34，其余连接不变，通过微处理器25控制调节切割汽化档位调节窗口40到需要的档位，踩第一脚踏开关22即可；当需要消融操作时，通过微处理器25调节消融凝血档位调节窗口41到需要档位，换踩第二脚踏开关46即可。在整个手术操作中，前面板控制模块7中的音频显示电路23会根据不同的手术操作发出工作提示音，确保手术的操作者能够辨别系统的工作状态。

本实用新型电路设计合理，实现方式简单，成本较低，安全性高，对比现有技术，具有突出的功能优势和成本优势。

Claims (10)

1.用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：包括依次连接的驱动模块(3)、振荡模块(4)及输出模块(5)，振荡模块(3)上分别连接有前面板控制模块(7)和信号模块(8)，前面板控制模块(7)分别与逻辑模块(6)、信号模块(8)连接，开关电源模块(1)分别与低电压模块(2)及驱动模块(3)连接，低压电源模块(2)还分别与驱动模块(3)、振荡模块(4)、输出模块(5)、逻辑模块(6)、前面板控制模块(7)及信号模块(8)连接。

2.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述开关电源模块(1)包括整流滤波器(30)，整流滤波器(30)连接高频变换器(9)，高频变换器(9)连接调宽方波整流滤波器(10)。

3.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述低压电源模块(2)包括双组输出开关电源电路(11)，双组输出开关电源电路(11)还连接用于稳定波形的集成脉宽调制器。

4.根据权利要求3所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述集成脉宽调制器采用LM3524型。

5.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述驱动模块(3)包括光耦隔离电路(14)，光耦隔离电路(14)连接桥式电路(13)，桥式电路(13)连接放大器单元电路(12)，所述桥式电路(13)由四个场效应管构成。

6.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述振荡模块(4)包括第一振荡模块(15)、第二振荡模块(16)及缓冲放大器，第一振荡模块(15)的输入端与第二振荡模块(16)的输入端均与所述驱动模块(3)连接；第一振荡模块(15)的输出端通过缓冲放大器中的第一级间耦合元件与所述输出模块(5)连接，第二振荡模块(16)的输出端通过缓冲放大器中的第二级间耦合元件与所述输出模块连接(5)。

7.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述输出模块(5)包括第一功率放大电路(20)和第二功率放大电路(19)。

8.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述逻辑模块(6)包括组合逻辑控制电路(22)，组合逻辑控制电路(22)连接功率控制电路(21)。

9.根据权利要求1所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述前面板控制模块(7)包括微处理器(25)，微处理器(25)连接A/D转换器(26)和交互接口电路(24)，交互接口电路(24)连接音频提示电路(23)和显示驱动电路(17)，显示驱动电路(17)还连接显示单元电路(18)。

10.根据权利要求9所述的用于外科手术的等离子手术系统，其特征在于：所述微处理器(25)为AT89S5224PU型单片机。