CN214073560U - 一种手术电极识别电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手术电极识别电路，包括高频电刀输出端和与其电连接的手术电极端；高频电刀输出端包含高频电刀功率发生器、接在高频电刀功率发生器两根输出电缆线之间的第一隔离电路以及依次与第一隔离电路电连接的第一载波收发器和高频电刀控制器；手术电极端包含手术电极头、接在手术电极头两根电极线缆之间的第二隔离电路以及依次与第二隔离电路电连接的第二载波收发器和存储芯片与控制装置；高频电刀功率发生器的两根输出电缆线与手术电极头的两根电极线缆相连。本实用新型的有益效果为：无需额外增加电缆，手术电极端内置存储芯片与控制装置，既可以对于外接高频电刀输出端的基本信息进行判断，又可防止数据被有意或无意的篡改。

Description

一种手术电极识别电路

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种手术电极识别电路。

背景技术

手术电极，是用于高频功率源对病人进行电外科治疗的手术器械。通过对高频功率的适当控制，电极产生对病灶组织汽化切割或组织凝结等外科效应。一般一个高频手术系统，针对手术的用途，可配很多种不同型号的电极和器械。

每种专用的电极和器械都有不同的性能，比如适应模式限制、最大限制功率等，如进行人为输入设置操作，出错的概率较大，所以一般高频手术系统均对手术电极和器械进行电子标识，即电极插入高频功率源后，系统能识别该电极的型号，同时进行该型号电极的优化工作参数和限制参数等设置。

现有技术采用下列几种标识方法：

1.电容标识法

该方法采用一只或两只电容器对电极进行标识，每个电容的电容量代表电极的型号，每个型号对应的电容量与其它型号有适当的容量差别，识别电路既能准确识别，又要让可测的电容值区段内容纳更多的型号识别值，使用该方法的例子有：佳乐医疗公司(GyrusMedical Inc.)等。

2.电阻标识法

该方法采用一只或多只电阻对电极进行标识，每段电阻值区间对应一种型号，或多个电阻的组合对应电极的型号，连接方法为与电极共极或绝缘，对电阻值的读取方法较为简单，如电阻与电极共极则需使用电隔离的读取方法。

3.稳压器电压标识法

在于二端稳压器件的一端与医用等离子体切割外电极和切割头立交桥连接，切割内电极由于切割头连接器连接，系统对稳压器件施加电流，测试稳压器件的电压即可，不同的稳压器件标识切割头的型号，如：实用新型专利，专利权人：广东合好工贸有限公司，申请号为：02135013.2的“医用双极等离子体切割头的电路标识方法”，该专利的权属已转至珠海市司迈科技有限公司，登记生效日:2011年05月12日。

4.射频读取法

射频读取法，主要是利用射频技术，采用识别计数主模块设在高频电外科设备箱体内，射频卡设在手术电极连接的插头上，识别计数主模块包括微处理器，射频读写模块、时钟电路的信号输入输出端分别与微处理器上相应的IO端连接，微处理器的信号通讯传送端与高频电外科设备中相应控制电路的控制端连接，射频读写模块的天线插接端与天线连接，当手术电极的插头插设在手术电极用插座上时，射频卡的感应工作面与天线的感应工作面相对。如：实用新型专利，专利权人：北京恒实基业科技有限公司，申请号为：201120372589.X的“高频电外科设备用手术电极识别与计数装置”。

5.单总线存储法

该方法是在双极电极的两根电缆的基础上，再增加一根电缆，然后共用一根电缆的采用的隔离的方式，可以对手术电极端的存储器件进行数据存储操作，达到对电极的型号识别，也可以存储电极状态信息，且单总线器件可以不使用外部供电直接从数据线上汲取电能使得芯片正常工作，最大程度简化了电路设计。如：实用新型专利，专利权人：珠海市司迈科技有限公司，授权公告号：CN205548721U，授权公告日：2016.09.07。

五种方法的优劣：

1.电容标识法：优点识别准备，可识别范围很广；缺点是需专门的电容容量测试电路，只能读取电容值，系统主机不能对它存储新的信息；

2.电阻标识法：优点是读取简单；缺点是抗高频电流干扰的能力较差，系统主机不能对它存储新的信息；

3.稳压器电压标识法：优点是准确可靠，识别电路简单；缺点是能标识的种类较少，系统主机也不能对它存储新的信息；

4.射频读取法：优点是非接触，且能进行计数等交互操作。缺点是系统判别电极是否可靠插入存在不确定性，射频卡需要高频感应供电和取电，不仅增加系统电磁干扰，且手术系统工作时产生大量的射频信号，很容易损坏射频卡；

5.单总线存储法：优点是电路简单，可以存储使用信息；缺点是单纯的存储芯片在读写时，易受到电磁干扰，且存储数据容易被外接主机重置或篡改。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种手术电极识别电路，以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种手术电极识别电路，包括高频电刀输出端和与其电连接的手术电极端；高频电刀输出端包含高频电刀功率发生器、接在高频电刀功率发生器两根输出电缆线之间的第一隔离电路以及依次与第一隔离电路电连接的第一载波收发器和高频电刀控制器；手术电极端包含手术电极头、接在手术电极头两根电极线缆之间的第二隔离电路以及依次与第二隔离电路电连接的第二载波收发器和存储芯片与控制装置；高频电刀功率发生器的两根输出电缆线与手术电极头的两根电极线缆相连。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，第一隔离电路包括第一隔离变压器、第一电容和第一稳压二极管，第一隔离变压器一次侧的两个接线端分别接在高频电刀功率发生器的两根输出电缆线上，第一隔离变压器二次侧的两个接线端并联第一电容、第一稳压二极管后接第一载波收发器。

进一步，第二隔离电路包括第二隔离变压器、第二电容和第二稳压二极管，第二隔离变压器一次侧的两个接线端分别接在手术电极头的两根电极线缆上，第二隔离变压器二次侧的两个接线端并联第二电容、第二稳压二极管后接第二载波收发器。

进一步，高频电刀输出端还包括接在高频电刀功率发生器两根输出电缆线端部的插座，手术电极端还包括接在手术电极头两根电极线缆端部的插头；插头与插座相插接。

进一步，第一载波收发器的型号为LM2893。

进一步，第二载波收发器的型号为LM2893。

进一步，存储芯片与控制装置的型号为STC8F1K08S2。

本实用新型的有益效果是：

实现过程：高频电刀控制器设置第一载波收发器为发送状态，通过串口进行数据发送至第一载波收发器，第一载波收发器对该数据进行调制，然后通过第一隔离电路加载到高频电刀功率发生器的两根输出电缆线上；

手术电极端的第二隔离电路接到信号，然后通过第二载波收发器对该信号进行解调，得到数字信号发送至手术电极端的存储芯片与控制装置，存储芯片与控制装置根据数据信号进行处理，后对存储芯片进行读写，反之亦然，最终实现高频电刀输出端与手术电极端间的数据通讯，达到数据交互的目的；

无需额外增加电缆，手术电极端内置存储芯片与控制装置，既可以对于外接高频电刀输出端的基本信息进行判断，又可防止数据被有意或无意的篡改。

附图说明

图1为本实用新型所述手术电极识别电路的原理图；

图2为本实用新型所述高频电刀输出端的原理图；

图3为本实用新型所述手术电极端的部分原理图；

图4为本实用新型所述存储芯片与控制装置的原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、高频电刀输出端，110、高频电刀功率发生器，120、第一隔离电路，121、第一隔离变压器，122、第一电容，123、第一稳压二极管，130、第一载波收发器，140、高频电刀控制器，150、插座，2、手术电极端，210、手术电极头，220、第二隔离电路，221、第二隔离变压器，222、第二电容，223、第二稳压二极管，230、第二载波收发器，240、存储芯片与控制装置，250、插头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1～图4所示，一种手术电极识别电路，包括高频电刀输出端1和与其电连接的手术电极端2；高频电刀输出端1包含高频电刀功率发生器110、第一隔离电路120、第一载波收发器130和高频电刀控制器140，其中，第一隔离电路120接在高频电刀功率发生器110的两根输出电缆线之间，而高频电刀控制器140、第一载波收发器130、第一隔离电路120则依次电连接；手术电极端2包含手术电极头210、第二隔离电路220、第二载波收发器230和存储芯片与控制装置240，其中，第二隔离电路220接在手术电极头210的两根电极线缆之间，而存储芯片与控制装置240、第二载波收发器230和第二隔离电路220则依次电连接；高频电刀功率发生器110的两根输出电缆线与手术电极头210的两根电极线缆相连，高频电刀输出端1中的高频电刀功率发生器110为电刀系统功率源，与外接电源连接，负责识别电极的能量发生与输送。

实施例2

如图1～图4所示，本实施例为在实施例1的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

第一隔离电路120包括第一隔离变压器121、第一电容122和第一稳压二极管123，第一隔离变压器121一次侧的两个接线端分别接在高频电刀功率发生器110的两根输出电缆线上，第一隔离变压器121二次侧接第一载波收发器130，而且第一隔离变压器121二次侧并联第一电容122和第一稳压二极管123。

实施例3

如图1～图4所示，本实施例为在实施例1～2任一实施例的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

第二隔离电路220包括第二隔离变压器221、第二电容222和第二稳压二极管223，第二隔离变压器221一次侧的两个接线端分别接在手术电极头210的两根电极线缆上，第二隔离变压器221二次侧接第二载波收发器230，而且第二隔离变压器221二次侧并联第二电容222和第二稳压二极管223。

实施例4

如图1～图4所示，本实施例为在实施例1～3任一实施例的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

高频电刀输出端1还包括接在高频电刀功率发生器110两根输出电缆线端部的插座150，手术电极端2还包括接在手术电极头210两根电极线缆端部的插头250；插头250与插座150相插接，方便手术电极端2与高频电刀输出端1之间进行拆装。

实施例5

如图1～图4所示，本实施例为在实施例1～4任一实施例的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

第一载波收发器130的型号优选为LM2893，同时，第二载波收发器230的型号也优选为LM2893。

型号为LM2893的载波收发器其采用20脚封装，最高波特传输速率＝4.8k；可选载频＝50kHz～300kHz；电平兼容性＝TTL和MOS；可驱动任何常规电力线；接收灵敏度＝2mV；工作电压＝15V～30V,接收状态功耗＝1.33W；发送状态功耗＝1.66W；

LM2893内部集成了发送和接收两个独立的部分，发送部分内置了FSK调制器、正弦波发生器、电流型控制振荡器、自动增益控制电路(ALC)及输出功率放大器等单元电路，接收部分包含了限幅放大器、锁相环解调器、低通滤波器、直流嵌位电路和噪声滤波器等单元电路。TX/RX为发送或接收的控制引脚，当TX/RX为高电平时，电路处于发送工作模式，数据信号从DATA IN引脚输入FSK调制器，形成开关控制电流并驱动振荡器产生±2.2％频偏的三角波，经正弦波整形电路输出正弦波信号，再经功率放大后由耦合线圈传输到电力线路上去，ALC(自动增益控制电路)是保证电力线路负载变化时，输出的载波电平保持在一定的电平范围内；

当TX/RX为低电平时，电路处于接收方式，电力线路上的信号经耦合变压器输入：LM2893的10脚，进入限幅放大器进行放大，滤除信号中的直流分量和50Hz/100Hz的工频信号，再由锁相环电路解调、RC滤波电路滤除高频分量输出数据信号，为保持数据信号的可靠，再经比较器进行整形和噪声滤波器滤波，最后从12脚输出完整的数据信号。

实施例6

如图1～图4所示，本实施例为在实施例1～5任一实施例的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

存储芯片与控制装置240包括电极信息存储区域与芯片读写控制电路，其中，电极存储信息包括电极型号、规格、出厂时间、有效期、最多使用次数、剩余使用次数、功率参数等信息，而芯片读写控制电路可进行电极信息存储的读写操作与控制。

因此，存储芯片与控制装置240的型号优选为STC8F1K08S2，STC8F1K08S2为不需要外部晶振和外部复位的单片机，是以超强干扰、超低价、高速、低功耗为目标的8051单片机，在相同的工作频率下，STC8系列单片机比传统的8051单片机快12倍，是宽电压、高可靠、低功耗、强静电、强抗干扰能力的新一代8051单片机，本实施例单片机自带串口通讯功能，与载波收发器进行数据通讯，自带3000字节的EEPROM，满足存储电极信息的需要，可对外部命令进行判断。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种手术电极识别电路，其特征在于，包括高频电刀输出端(1)和与其电连接的手术电极端(2)；所述高频电刀输出端(1)包含高频电刀功率发生器(110)、接在所述高频电刀功率发生器(110)两根输出电缆线之间的第一隔离电路(120)以及依次与所述第一隔离电路(120)电连接的第一载波收发器(130)和高频电刀控制器(140)；所述手术电极端(2)包含手术电极头(210)、接在所述手术电极头(210)两根电极线缆之间的第二隔离电路(220)以及依次与所述第二隔离电路(220)电连接的第二载波收发器(230)和存储芯片与控制装置(240)；所述高频电刀功率发生器(110)的两根输出电缆线与所述手术电极头(210)的两根电极线缆相连。

2.根据权利要求1所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述第一隔离电路(120)包括第一隔离变压器(121)、第一电容(122)和第一稳压二极管(123)，所述第一隔离变压器(121)一次侧的两个接线端分别接在高频电刀功率发生器(110)的两根输出电缆线上，所述第一隔离变压器(121)二次侧的两个接线端并联第一电容(122)、第一稳压二极管(123)后接第一载波收发器(130)。

3.根据权利要求1所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述第二隔离电路(220)包括第二隔离变压器(221)、第二电容(222)和第二稳压二极管(223)，所述第二隔离变压器(221)一次侧的两个接线端分别接在手术电极头(210)的两根电极线缆上，所述第二隔离变压器(221)二次侧的两个接线端并联第二电容(222)、第二稳压二极管(223)后接第二载波收发器(230)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述高频电刀输出端(1)还包括接在高频电刀功率发生器(110)两根输出电缆线端部的插座(150)，所述手术电极端(2)还包括接在手术电极头(210)两根电极线缆端部的插头(250)；所述插头(250)与所述插座(150)相插接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述第一载波收发器(130)的型号为LM2893。

6.根据权利要求1～3任一项所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述第二载波收发器(230)的型号为LM2893。

7.根据权利要求1～3任一项所述的一种手术电极识别电路，其特征在于，所述存储芯片与控制装置(240)的型号为STC8F1 K08S2。

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