基于DSP的超聲手術(shù)刀電源控制電路的研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們不斷地尋求各式各樣的工具和手段來治療疾病。其中采用超聲能量代替普通的手術(shù)刀粉碎、分離人體中的病變組織,以達到手術(shù)治療目的的設備被稱為“超聲手術(shù)刀”。由于它更適用于需控制出血量少、創(chuàng)傷小、易對軟組織進行治療的場合而受到廣泛的應用。超聲手術(shù)刀的工作頻率會在使用的過程中隨著乳化組織的不同而發(fā)生變化。若不能夠工作在諧振頻率,大部分能量將消耗在內(nèi)部的發(fā)熱上,造成治療過程中的困難,還會導致手術(shù)刀因溫度過高而受損。超聲手術(shù)刀的

2、驅(qū)動電壓由超聲電源提供,只有及時的調(diào)整超聲電源的頻率,才能使振動系統(tǒng)保持工作在諧振狀態(tài),此時產(chǎn)生的效果才是最好的。電能將最大限度的傳遞到治療頭上,其振幅也將達到最大。
　　 本文設計了一種基于DSP的超聲手術(shù)刀電源控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以隨超聲手術(shù)刀的諧振頻率點的改變作及時的調(diào)整,還能對超聲電功率進行控制。全文共分六章。第一章為緒論；第二章確立了系統(tǒng)的總體設計方案；第三章按照功能模塊介紹了系統(tǒng)硬件電路的設計；第四章為基于DSP的

3、系統(tǒng)軟件設計與開發(fā)；第五章對系統(tǒng)的電路和工作性能做了實驗測試和數(shù)據(jù)分析；第六章是總結(jié)與展望。本研究主要工作及有關(guān)創(chuàng)新點包括：⑴對超聲換能器在諧振附近的等效電路建立模型,通過實驗和Matlab仿真研究了超聲換能器的諧振頻率特性。⑵設計并制作了基于DSP的超聲手術(shù)刀電源的硬件控制系統(tǒng)。在電路的設計過程中,提出了具有精確基準頻率下的數(shù)控PWM的電路方案,以此通過改變輸出信號占空比的方式實現(xiàn)功率的微調(diào)可控。⑶設計了DSP的系統(tǒng)軟件,提出了基于相