CN207575228U - 适用于胃肠道手术的高频电刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种适用于胃肠道手术的高频电刀，包括电源系统和控制系统，电源系统包括低压电源模块和高频高压电源，控制系统包括MCU处理单元、激励系统、功放系统、功率输出电路和功率输出检测系统，低压电源模块向MCU处理单元供电，MCU处理单元通过激励系统与功放系统相连，MCU处理单元连接有一D/A转换模块，D/A转换模块与一光电耦合器相连，光电耦合器与高频高压电源相连，高频高压电源通过功放系统连接至功率输出电路，功率输出电路连接有功率输出检测系统，功率输出检测系统与MCU处理单元相连。该高频电刀可根据功率输出检测系统的反馈信号调整高频高压电源的输出功率，使高频电刀适用于胃肠道手术。

Description

适用于胃肠道手术的高频电刀

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种高频电刀。

背景技术

目前市场上高频电刀的应用范围较为广泛，主要用于外科手术当中，可取代传统的机械道具对机体组织进行切割，并能达到止血的效果。

但高频电刀用于消化内科的效果不如人意。消化内科的手术多发于胃肠道疾病，如消化道息肉、胃肠道的肿瘤、胃肠道早癌及癌前病变等。由于胃肠道的特殊生理结构，在其表面覆有一层保护黏膜，需要切除的病灶组织处于黏膜层或粘膜下层，且黏膜层的毛细血管较为丰富，导致黏膜电阻率高于外科手术中常见的肌肉和脂肪电阻率。在普通外科手术中，当肌体组织的电阻达到800Ω后，高频电刀的输出功率就会开始下降，因此，使用一般的高频电刀很难顺利切除胃肠道粘膜层下的病灶，且出血率高，对手术来说不仅增加了时间和难度，而且也得不到完整的病理标本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适用于胃肠道手术的高频电刀。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种适用于胃肠道手术的高频电刀，包括电源系统和控制系统，所述电源系统包括低压电源模块和高频高压电源，所述控制系统包括MCU处理单元、激励系统、功放系统、功率输出电路和功率输出检测系统，所述低压电源模块将市网电源转换为低压直流电源向MCU处理单元供电，所述MCU处理单元通过激励系统与功放系统相连，所述MCU处理单元连接有一D/A转换模块，所述D/A转换模块与一光电耦合器相连，所述光电耦合器与高频高压电源相连，所述高频高压电源通过功放系统连接至功率输出电路，所述功率输出电路连接有功率输出检测系统，所述功率输出检测系统与MCU处理单元相连。

进一步的，功率输出检测系统包括真有效值转换器、电压跟随器和A/D转换器，所述真有效值转换器从功率输出电路取样交流信号并转换成直流信号输出至电压跟随器，电压跟随器连接至A/D转换器，A/D转换器连接至MCU处理单元。

本发明的有益之处在于，可以使高频电刀适用于高阻抗的胃肠道环境下的切割与凝血等微创手术。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为外科手术典型切割功率输出图；

图2为胃肠道手术理想切割功率输出图；

图3为外科手术典型凝血功率输出图；

图4为胃肠道手术理想凝血功率输出图；

图5为本实用新型的功率输出系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述。

外科手术中常用到的切割功率曲线图如图1所示，在50Ω到2000Ω的人体阻抗范围内，高频电刀的输出功率先随着人体阻抗的增加而提升，至800Ω时达到设定功率值，超过800Ω后高频电刀的输出功率即开始下降。图1中的功率曲线在外科手术中完全可以胜任切开工作，但用于胃肠道黏膜时，由于胃肠道黏膜的阻抗极高，因此高频电刀的功率无法达到设定功率，能量释放不出来，无法完全实现切割效果。

要想将高频电刀用于胃肠道黏膜的切割，就需要将在300Ω到2000Ω之间的高频电刀功率输出曲线拉平，使高频电刀的输出功率能够达到设定功率，从而实现对高阻抗的胃肠道黏膜的切割。理想的切割功率输出图如图2所示。

类似的，外科手术中常用到的电凝曲线图如图3所示，高频电刀的输出功率在300Ω至1000Ω之间是趋于稳定的，在外科手术中完全可以胜任凝血工作。但其弊端在于，凝血强烈，电凝时由于组织细胞液干燥后阻抗增加，但功率不减，把握不好输出时间就会造成凝血部位发糊。但在消化科手术中，由于胃肠壁较薄，出血原因多是由于粘膜下毛细血管破裂造成的，此时我们需要的是较为温和的止血方式，如果采用图3的功率曲线，则在细胞液干燥后功率不减，造成组织发糊甚至穿孔。

因此，要想使用高频电刀对胃肠道黏膜进行凝血，就需要使高频电刀的输出功率在较低的阻抗值时达到设定功率，并在阻抗增加时迅速降低。具体地说，高频电刀的输出功率需要在50Ω到200Ω之间达到设定功率，并在200Ω之后迅速降低。理想的凝血功率输出图如图4所示。

为了实现图2及图4所示的功率输出图，使高频电刀应用于胃肠道手术，设计出了一种高频电刀，包括电源系统和控制系统，电源系统包括低压电源模块和高频高压电源，控制系统包括MCU处理单元、激励系统、功放系统、功率输出电路和功率输出检测系统，低压电源模块将市网电源转换为低压直流电源向MCU处理单元供电，MCU处理单元通过激励系统与功放系统相连。MCU处理单元连接有一D/A转换模块，D/A转换模块与一光电耦合器相连，光电耦合器与高频高压电源相连，高频高压电源通过功放系统连接至功率输出电路，功率输出电路连接有功率输出检测系统，功率输出检测系统与MCU处理单元相连。功率输出检测系统包括真有效值转换器、电压跟随器和A/D转换器，所述真有效值转换器从功率输出电路取样交流信号并转换成直流信号输出至电压跟随器，电压跟随器连接至A/D转换器，A/D转换器连接至MCU处理单元。具体结构如图5所示。

具体来讲，真有效值转换器可采用AD637，A/D转换器可采用ADC0804，D/A转换器可采用DAC0832，电压跟随器可由两个LM358组成。

MCU处理单元输出一个八位DATA值送入D/A转换器，由D/A转换器输出的模拟电压通过控制光电耦合器的开关程度去调节高压稳压电源输出一个电压值V1，V1使功放系统输出一个功率值P1。功率输出检测系统以100：1的采样比检测功率输出电路的实际输出电压V2，并将并将该电压值以直流信号的形式送入MCU处理单元。

首先，分别测量阻抗在500Ω和1000Ω时功率输出检测系统测得的输出电压Va和Vb，由于此阻抗区间的功率值平缓，可将此段的取样电压范围作为一个比较电压。之后MCU每10ms进行一次检测，如果得到的取样电压小于比较电压范围Va-Vb，则当前阻抗小于500Ω，MCU会送出一个大于DATA的值提升功率，如果大于比较电压范围Va-Vb，则当前阻抗大于1000欧姆，MCU送出一个大于DATA的值提升功率。使300Ω到500Ω和1000Ω到2000Ω之间的范围内，高频电刀的输出功率能够达到设定功率。

对于凝血功能，采用相类似的方法，即可使凝血时高频电刀的输出功率在50Ω到200Ω的范围内达到设定功率，并在大于200Ω后随着阻抗的增加而迅速降低。

在切割时，还可以采用混切的输出模式，在1s的周期内先凝血再切割，切割时即可达到不出血的效果。

所述MCU处理单元还外接有脚控开关、电源检测、外部存储器、LCD显示器和声音单元，方便人员控制和实时观察。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种适用于胃肠道手术的高频电刀，包括电源系统和控制系统，所述电源系统包括低压电源模块和高频高压电源，所述控制系统包括MCU处理单元、激励系统、功放系统、功率输出电路和功率输出检测系统，所述低压电源模块将市网电源转换为低压直流电源向MCU处理单元供电，所述MCU处理单元通过激励系统与功放系统相连，其特征在于：所述MCU处理单元连接有一D/A转换模块，所述D/A转换模块与一光电耦合器相连，所述光电耦合器与高频高压电源相连，所述高频高压电源通过功放系统连接至功率输出电路，所述功率输出电路连接有功率输出检测系统，所述功率输出检测系统与MCU处理单元相连。

2.根据权利要求1所述的适用于胃肠道手术的高频电刀，其特征在于：所述功率输出检测系统包括真有效值转换器、电压跟随器和A/D转换器，所述真有效值转换器从功率输出电路取样交流信号并转换成直流信号输出至电压跟随器，电压跟随器连接至A/D转换器，A/D转换器连接至MCU处理单元。