CN217310555U - 具有多输出接口的等离子能量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有多输出接口的等离子能量系统，属于医疗器具领域，包括交流市电接口和若干个等离子体能量模块，等离子体能量模块包括依次连接的AC‑DC电源模块、DC直流降压模块、DC‑AC逆变电路、LC滤波电路和升压驱动电路；交流市电经过若干个等离子体能量模块的多个升压驱动电路后得到多路输出，所有路输出通过一个通断装置实现不同路输出的切换，每路输出均连接有一个输出接口，通断装置连接有控制模块。本实用新型具有多输出接口，实现一台设备同步连接多个手术电极或刀头，避免了手术中反复拔插切换电极或刀头对手术带来的不便，也避免了将电极或刀头连接到其他不适配系统上对止血带来的不利影响，拓展了等离子体手术系统的应用范围。

Description

具有多输出接口的等离子能量系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器具领域，特别是指一种具有多输出接口的等离子能量系统。

背景技术

低温等离子体手术系统是通过100KHz的射频电场，激发电解液(生理盐水)在电极周围形成厚度约为50微米的等离子体薄层，等离子体薄层内由大量带电粒子构成，产生足够大的能量(电子伏特)在低温下(40℃-70℃)打开构成靶组织细胞的分子键，使组织迅速分解成低分子量的分子和原子，从而在较低温度下既能形成高效的组织切割、消融，又能凝固止血效果。由于不直接破坏组织，对周围组织损伤极小，且电流不直接流经组织，组织发热极少，治疗温度低。因此，具有“微创、精确、方便、安全”，低温等离子系统近年来已经广泛应用于耳鼻咽喉科、泌尿外科、脊柱外科等疾病的治疗，并且在神经外科已尝试使用，并被证明有良好的效果。

在神经外科手术中，术者一般对电外科设备有多种功能需求且要求较高，比如用能量把组织打碎进行的消融需求，用能量把组织锋利的切开进行的切割需求，以及用能量对组织进行针对性的凝血需求。等离子体手术电极或刀头作为等离子体手术系统的应用部分，虽然可直接作用于人体组织对组织进行消融、切割和凝血，但实际上同一类等离子体手术电极或刀头一般只侧重于一种功能，例如通常消融效果好时其切割和凝血效果就一般，切割锋利时消融和凝血效果就一般，凝血效果好时其消融和切割效果就一般。因此神经外科手术中就需要多把等离子体手术电极或刀头同时使用，仅一把等离子体手术电极或刀头无法满足神外手术的需求。

除此之外，神经外科一些手术时间很长比如脑膜瘤手术，需要刀头工作时间也很长，因此目前很多等离子手术电极或刀头的使用寿命不足以支撑一台完整的神经外科手术。通常需要两把或多把等离子手术电极或刀头才能完成手术。

并且，因神经外科手术中组织血供丰富出血较多同时需要保持手术视野清晰，对凝血的要求非常高，所以时常需要进行凝血操作。但是一般常规等离子体手术电极只适用于对切割消融操作导致的较小出血点进行凝血，对于较大的出血，凝固止血需要反复操作，费时费力，并且常常达不到预期效果，因此在手术中经常需要切换传统双极电凝镊处理较大血管以及较深组织的出血。

由上述可知，神经外科手术中需要多把等离子体手术电极或刀头同时使用，并且经常需要使用双极电凝镊等其他止血器械。但是传统的等离子手术系统只有一个能量输出接口，为了在神经外科手术中使用多把等离子体手术电极和双极电凝镊，现有技术一般有如下两种方式：

方式一：根据需要，在手术中将不同离子体手术电极或刀头、双极电凝镊等在等离子手术系统的一个能量输出接口上来回拔插切换，又或者当一把等离子体手术电极或刀头消耗完全后将其拔出，重新插入一把等离子体手术电极或刀头。

这种方式需要反复拔插切换，并且拔插时很多时候手术还在进行中，这都给手术带来了诸多不便，既不利于切换的及时性，又容易造成手术电极接头的混乱，严重影响手术进程，限制了等离子刀头在实际手术尤其是神经外科领域的应用和推广。另外，不同的手术电极的功率不同，拔插切换后需要调节对应的功率，更影响了手术的进行。

方式二：将等离子体手术电极连接在等离子手术系统上，将双极电凝镊连接在高频手术系统、射频手术系统上。

这种方式虽然不需要反复拔插切换等离子体手术电极和双极电凝镊，但是传统的高频手术系统、射频手术系统的主宰频率多在300-500KHz以及4.2MHz，其频率过高，导致连接的双极电凝镊的温度过高。过高的温度会导致凝血后的组织粘在双极电凝镊的镊尖上，使得凝血组织受损而不能完全止血，甚至完成软性组织的凝固止血后，移开双极电凝镊时由于粘连还会造成牵拉导致二次出血，同时过高的温度导致组织碳化形成焦痂，还存在术后焦痂脱落出血的风险，影响病人术后恢复；为了清除镊尖上附着的组织，医生在手术过程中需频繁的清洁镊尖，给医生手术带来了不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有多输出接口的等离子能量系统，实现一台设备同步连接多个手术电极或刀头，避免了手术中反复拔插切换电极或刀头对手术带来的不便，提高了等离子体手术系统的实用性，拓展了等离子体手术系统的应用范围。

本实用新型提供技术方案如下：

一种具有多输出接口的等离子能量系统，包括交流市电接口，所述交流市电接口连接有若干个等离子体能量模块，所述等离子体能量模块包括依次连接的AC-DC电源模块、DC直流降压模块、DC-AC逆变电路、LC滤波电路和升压驱动电路；

所述若干个等离子体能量模块具有多个升压驱动电路，交流市电经过所述若干个等离子体能量模块的多个升压驱动电路后得到多路输出，所有路输出通过一个通断装置实现不同路输出的切换，每路输出均连接有一个输出接口，所述通断装置连接有控制模块。

进一步的，所述等离子体能量模块的数量与所述输出接口的数量相同，所有等离子体能量模块通过所述通断装置与所述述交流市电接口连接，每个等离子体能量模块均包括依次连接的一个AC-DC电源模块、一个DC直流降压模块、一个DC-AC逆变电路、一个LC滤波电路和一个升压驱动电路，每个等离子体能量模块的升压驱动电路分别与一个输出接口连接。

进一步的，所述等离子体能量模块的数量为一个，所述等离子体能量模块包括依次连接的一个AC-DC电源模块、一个DC直流降压模块、一个DC-AC逆变电路、一个LC滤波电路和多个升压驱动电路，所述升压驱动电路的数量与所述输出接口的数量相同，所述LC滤波电路通过所述通断装置与所述多个升压驱动电路连接，每个升压驱动电路分别与一个输出接口连接。

进一步的，所述控制模块通过一个流体通断装置与多个流体通断器连接，实现不同流体通断器的切换。

进一步的，每个输出接口分别通过一个信息采集模块与所述控制模块连接。

进一步的，所述交流市电接口通过辅助电源电路与所述控制模块连接。

进一步的，所述控制模块连接有控制开关和显示模块。

进一步的，所述控制开关为脚踏开关，所述控制开关包括输出接口切换开关、切割消融输出开关和凝固止血输出开关。

进一步的，所述AC-DC电源模块包括单相桥式整流电路和储能滤波电容，所述DC直流降压模块包括BUCK直流斩波电路，所述DC-AC逆变电路包括单相全桥逆变电路。

进一步的，所述升压驱动电路包括高频变压器、稳压芯片、二极管和电感。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的等离子能量系统具有多输出接口，能够在一台手术设备中提供不同的能量输出，实现手术中仅使用一台设备实现多种范围等离子体能量输出的功能，一台设备同步连接多个手术电极或刀头，避免了手术中反复拔插切换电极或刀头对手术带来的不便，也避免了将电极或刀头连接到其他不适配系统上(如高频手术系统、射频手术系统等)对止血带来的不利影响。本实用新型提高了等离子体手术系统的实用性，丰富了手术设备的功能，提升了手术设备的集成性，拓展了等离子体手术系统的应用范围，解决了手术设备的采购成本与维护费用、手术空间、手术准备时间、操作等问题。

附图说明

图1为本实用新型的具有多输出接口的等离子能量系统的一种实施方式的示意图；

图2为本实用新型的具有多输出接口的等离子能量系统的另一种实施方式的示意图；

图3为图1所示的具有多输出接口的等离子能量系统的等离子体能量模块的示意图；

图4为图2所示的具有多输出接口的等离子能量系统的等离子体能量模块的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种具有多输出接口的等离子能量系统，如图1-4所示，包括交流市电接口1，所述交流市电接口1连接有若干个等离子体能量模块2，所述等离子体能量模块2包括依次连接的AC-DC电源模块3、DC直流降压模块4、DC-AC逆变电路5、LC滤波电路6和升压驱动电路7。

所述若干个等离子体能量模块2具有多个升压驱动电路7，交流市电经过所述若干个等离子体能量模块2的多个升压驱动电路7后得到多路输出8，所有路输出8通过一个通断装置9实现不同路输出8的切换，每路输出8均连接有一个输出接口10，所述通断装置9连接有控制模块11。

在使用时，将交流市电接口1连接220V交流市电，若干个(一个或多个)等离子体能量模块2与220V交流市电连接，用于提供等离子体能量。220V交流市电经过若干个等离子体能量模块2的AC-DC电源模块3得到稳定直流电压，然后经过DC直流降压模块4得到可调的直流稳压，再经过DC-AC逆变电路5逆变成高频方波，继而采用LC滤波电路6可得到100KHz的高频交流低压电。高频交流低压电经过多个升压驱动电路7，获得100KHz的不同高压的驱动电源，获得不同能量的脉冲电源，到达输出接口10。

输出接口10为多个，用于连通应用部分18，所述应用部分18即等离子体手术电极或刀头等手术器械，其作为等离子体手术系统的应用部分输出等离子体能量作用于人体进行相应的消融、切割和凝固止血操作。应用部分包括但不限于等离子体消融电极、等离子体切割电极、等离子体止血电极以及双极止血电极(例如双极电凝镊)等等。

电凝是一种高效、可靠的止血方式，被广泛应用于外科手术中。双极电凝镊具有各种形状，主要原理是通过将两片镊片装在一个固定座内，通过手指捏合镊片，使两镊片的尖部夹住血管或组织，从而使通过双极电凝镊的两个尖端向机体组织提供高频电能，使双极镊子两端之间的血管脱水而凝固，达到止血的目的。

传统的高频手术系统、射频手术系统的主宰频率多在300-500KHz以及4.2MHz，其频率过高，导致连接的双极电凝镊的温度过高，对止血造成不利影响。本实用新型将双极电凝镊连接在100KHz的输出上，解决了双极电凝镊温度过高导致的止血问题。

例如，输出接口10可设置为两个，可选择两把相同的等离子体手术电极或刀头如消融电极使用，满足较长时间工作的需要。也可选择一把消融或者切割电极配一把双极止血电极，满足消融、止血或者切割、止血的需要。

输出接口10也可设置为三个，可选择分别接一把消融电极、一把切割电极以及一把止血电极。当然输出接口10也可设置为更多，接更多的电极，根据手术需要进行选择。

前述的输出接口10可通过控制模块11设置为某个输出接口10处于激活状态，只有处于激活状态的输出接口10才能进行正常工作，输出接口10的工作状态可通过控制模块11选通通断装置9进行控制和切换。

本实用新型的等离子能量系统具有多输出接口，能够在一台手术设备中提供不同的能量输出，实现手术中仅使用一台设备实现多种范围等离子体能量输出的功能，一台设备同步连接多个手术电极或刀头，避免了手术中反复拔插切换电极或刀头对手术带来的不便，也避免了将电极或刀头连接到其他不适配系统上(如高频手术系统、射频手术系统等)对止血带来的不利影响。本实用新型提高了等离子体手术系统的实用性，丰富了手术设备的功能，提升了手术设备的集成性，拓展了等离子体手术系统的应用范围，解决了手术设备的采购成本与维护费用、手术空间、手术准备时间、操作等问题。

本实用新型中，等离子体能量模块2的数量为一个或多个，输出接口10的数量为多个，为实现等离子体能量模块2与输出接口10的匹配，可以有如下两种实现方式。

1、所述等离子体能量模块2的数量与所述输出接口10的数量相同，每个等离子体能量模块2对应一个输出接口10，此时：

如图3所示，所有等离子体能量模块2通过所述通断装置9与所述交流市电接口1连接，每个等离子体能量模块2均包括依次连接的一个AC-DC电源模块3、一个DC直流降压模块4、一个DC-AC逆变电路5、一个LC滤波电路6和一个升压驱动电路7，每个等离子体能量模块2的升压驱动电路7的输出均为一路输出8，每个升压驱动电路7分别与一个输出接口10连接。

2、所述等离子体能量模块2的数量为一个，一个离子体能量模块2对应多个输出接口10，此时：

如图4所示，所述等离子体能量模块2包括依次连接的一个AC-DC电源模块3、一个DC直流降压模块4、一个DC-AC逆变电路5、一个LC滤波电路6和多个升压驱动电路7，所述升压驱动电路7的数量与所述输出接口10的数量相同，所述LC滤波电路6通过所述通断装置9与所述多个升压驱动电路7连接，每个升压驱动电路7的输出均为一路输出8，每个升压驱动电路7分别与一个输出接口10连接。

等离子体手术电极一般包括进水管道和吸引管道等，进水管道用于向手术位置喷水，吸引管道用于将切割、消融的组织吸走。本实用新型的控制模块11通过一个流体通断装置12与多个流体通断器13连接，实现不同流体通断器13的切换，多个流体通断器13用于控制多个手术电极的流体通断，控制喷水和吸引的操作。

控制模块11切换通断装置9连接对应的输出接口10以及切换流体通断装置12连接对应的流体通断器13，通过通断装置9和流体通断器13实现不同手术电极及其对应的流体通断器单通道工作，选择对应的手术电极，将等离子能量源介入到病变组织。

每个输出接口10分别通过一个信息采集模块14与所述控制模块11连接，信息采集模块14采集每个输出接口10的信息，以供控制模块11进行相应的操作。

所述交流市电接口1通过辅助电源电路15与所述控制模块11连接。辅助电源电路15是一AC-DC电源模块，220V市电通过经过辅助电源电路15产生系统所需的电源。

所述控制模块11连接有控制开关16和显示模块17，系统预先存储各个工作模式(例如消融、切割、凝固、止血模式；切割、止血、凝固、打孔模式；针形切割、双极凝固、内镜凝固模式等)，显示模块17显示对应的工作模式及其功率档位。系统通电后输出接口10分别连接各个手术电极，通过控制开关16的操作切换工作模式，控制开关16可以为脚踏开关，控制开关16包括输出接口切换开关、切割消融输出开关和凝固止血输出开关等，通过控制开关16的操作控制通断装置9和流体通断器13，实现不同手术电极及其对应的流体通断器单通道工作，选择对应的手术电极，提供等离子体消融、切割，凝固、止血，并将相应信息显示在显示模块17上。

具体的，所述AC-DC电源模块3包括单相桥式整流电路和储能滤波电容，所述DC直流降压模块4包括BUCK直流斩波电路，所述DC-AC逆变电路5包括单相全桥逆变电路，所述升压驱动电路7包括高频变压器、稳压芯片、二极管和电感。

220V交流市电经过单相桥式整流电路转换成直流电，经过储能滤波电容，得到稳定直流电压，经过BUCK直流斩波电路得到可调的直流稳压，BUCK直流斩波电路用于控制等离子体能量模块2的最大输出功率小于50W；再经过单相全桥逆变电路逆变成高频方波，继而采用LC滤波电路可得到100KHz的高频低压交流电压，最后通过高频变压器升压到高频高压交流电，并通过稳压芯片、二极管、电感等元器件，产生功率驱动电源，到达输出接口10。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，包括交流市电接口，所述交流市电接口连接有若干个等离子体能量模块，所述等离子体能量模块包括依次连接的AC-DC电源模块、DC直流降压模块、DC-AC逆变电路、LC滤波电路和升压驱动电路；

所述若干个等离子体能量模块具有多个升压驱动电路，交流市电经过所述若干个等离子体能量模块的多个升压驱动电路后得到多路输出，所有路输出通过一个通断装置实现不同路输出的切换，每路输出均连接有一个输出接口，所述通断装置连接有控制模块。

2.根据权利要求1所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述等离子体能量模块的数量与所述输出接口的数量相同，所有等离子体能量模块通过所述通断装置与所述述交流市电接口连接，每个等离子体能量模块均包括依次连接的一个AC-DC电源模块、一个DC直流降压模块、一个DC-AC逆变电路、一个LC滤波电路和一个升压驱动电路，每个等离子体能量模块的升压驱动电路分别与一个输出接口连接。

3.根据权利要求1所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述等离子体能量模块的数量为一个，所述等离子体能量模块包括依次连接的一个AC-DC电源模块、一个DC直流降压模块、一个DC-AC逆变电路、一个LC滤波电路和多个升压驱动电路，所述升压驱动电路的数量与所述输出接口的数量相同，所述LC滤波电路通过所述通断装置与所述多个升压驱动电路连接，每个升压驱动电路分别与一个输出接口连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述控制模块通过一个流体通断装置与多个流体通断器连接，实现不同流体通断器的切换。

5.根据权利要求4所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，每个输出接口分别通过一个信息采集模块与所述控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述交流市电接口通过辅助电源电路与所述控制模块连接。

7.根据权利要求6所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述控制模块连接有控制开关和显示模块。

8.根据权利要求7所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述控制开关为脚踏开关，所述控制开关包括输出接口切换开关、切割消融输出开关和凝固止血输出开关。

9.根据权利要求1-3任一所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述AC-DC电源模块包括单相桥式整流电路和储能滤波电容，所述DC直流降压模块包括BUCK直流斩波电路，所述DC-AC逆变电路包括单相全桥逆变电路。

10.根据权利要求9所述的具有多输出接口的等离子能量系统，其特征在于，所述升压驱动电路包括高频变压器、稳压芯片、二极管和电感。

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