多波形輸出的等離子手術(shù)系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、低溫等離子手術(shù)設(shè)備通過高頻交流電壓電離生理鹽水來產(chǎn)生等離子體。而等離子體的強活性和高頻電流的熱效應(yīng)面對生物組織時，能夠達到消融、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，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)在各個科室得到了越來越廣泛的應(yīng)用，對低溫等離子手術(shù)設(shè)備的需求也在不斷增長。但目前的消融設(shè)備體積大、功能少，給

2、醫(yī)生帶來諸多不便。本文致力于研發(fā)一臺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產(chǎn)生不同狀態(tài)的等離子體，針對不同部位的人體組織能達到不同手術(shù)效果。通常會通過調(diào)節(jié)交流信號的電壓幅度來完成對不同細胞組織的手術(shù)，利用不同頻率的交流信號來達到不同的手術(shù)效果。此外，連續(xù)與斷續(xù)的高頻交流電壓也能實現(xiàn)不同的手術(shù)效果?；谶@一生物理論，采用開關(guān)電源技術(shù)設(shè)計一臺集成多個工作頻段、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)計往往會涉及到變壓器，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)。多個交流頻率輸出的逆變器通常會采用多個逆變回路來實現(xiàn)，但這會導(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)置及實時輸出電壓來調(diào)節(jié)逆變驅(qū)動信號占空比，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)的模擬集成芯片來產(chǎn)生逆變驅(qū)動信號，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生物組織的消融效應(yīng)為根本原理，以開關(guān)電源為技術(shù)核心，開發(fā)了一臺多波形輸出的低溫等離子手術(shù)系統(tǒng)，并獲得以下成果：
　?。?）輸出斷續(xù)或連續(xù)的100KHz或310KHz的方波信號，配合不同手術(shù)刀頭實現(xiàn)多種手術(shù)功能。
　　（2）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。
　?。?）具有短路保護，確保手術(shù)過程中安全性。<