多波形輸出的等離子手術(shù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、低溫等離子手術(shù)設(shè)備通過(guò)高頻交流電壓電離生理鹽水來(lái)產(chǎn)生等離子體。而等離子體的強(qiáng)活性和高頻電流的熱效應(yīng)面對(duì)生物組織時(shí)，能夠達(dá)到消融、切割、凝血等多種手術(shù)功能。低溫等離子手術(shù)具有操作方法簡(jiǎn)便、操作溫度低、手術(shù)創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復(fù)快、治愈率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在微創(chuàng)手術(shù)中有著突出的表現(xiàn)。
　　在最近的十幾年里，隨著醫(yī)療水平的快速發(fā)展，微創(chuàng)手術(shù)在各個(gè)科室得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，對(duì)低溫等離子手術(shù)設(shè)備的需求也在不斷增長(zhǎng)。但目前的消融設(shè)備體積大、功能少，給

2、醫(yī)生帶來(lái)諸多不便。本文致力于研發(fā)一臺(tái)小型化的多功能低溫等離子手術(shù)設(shè)備。
　　低溫等離子手術(shù)設(shè)備輸出不同頻率、不同幅度的交流電壓會(huì)產(chǎn)生不同狀態(tài)的等離子體，針對(duì)不同部位的人體組織能達(dá)到不同手術(shù)效果。通常會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)交流信號(hào)的電壓幅度來(lái)完成對(duì)不同細(xì)胞組織的手術(shù)，利用不同頻率的交流信號(hào)來(lái)達(dá)到不同的手術(shù)效果。此外，連續(xù)與斷續(xù)的高頻交流電壓也能實(shí)現(xiàn)不同的手術(shù)效果?；谶@一生物理論，采用開(kāi)關(guān)電源技術(shù)設(shè)計(jì)一臺(tái)集成多個(gè)工作頻段、多種輸出波形、輸出電壓

3、可調(diào)的高頻方波逆變器。
　　高頻逆變器的設(shè)計(jì)往往會(huì)涉及到變壓器，受變壓器特性限制，不同逆變頻率需要匹配不同的繞組匝數(shù)。多個(gè)交流頻率輸出的逆變器通常會(huì)采用多個(gè)逆變回路來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的體積變大和成本增加。本文利用變壓器匝數(shù)與伏秒積的線性正比關(guān)系，根據(jù)輸出頻率的設(shè)置及實(shí)時(shí)輸出電壓來(lái)調(diào)節(jié)逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比，用同一回路完成不同頻率的逆變。采用可編程邏輯器件CPLD代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬集成芯片來(lái)產(chǎn)生逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使控制更加靈活、可靠。由此，

4、可在不增加設(shè)備體積的基礎(chǔ)上可提供多種輸出波形用于手術(shù)。
　　本文以等離子體及高頻電流對(duì)生物組織的消融效應(yīng)為根本原理，以開(kāi)關(guān)電源為技術(shù)核心，開(kāi)發(fā)了一臺(tái)多波形輸出的低溫等離子手術(shù)系統(tǒng)，并獲得以下成果：
　　（1）輸出斷續(xù)或連續(xù)的100KHz或310KHz的方波信號(hào)，配合不同手術(shù)刀頭實(shí)現(xiàn)多種手術(shù)功能。
　?。?）輸出電壓在8V～148V內(nèi)可調(diào)，以適應(yīng)不同部位的生物組織。
　　（3）具有短路保護(hù)，確保手術(shù)過(guò)程中安全性。<