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(xué)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(dá)到手術(shù)治療目的的設(shè)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(duì)軟組織進(jìn)行治療的場(chǎng)合而受到廣泛的應(yīng)用。超聲手術(shù)刀的工作頻率會(huì)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(huì)導(dǎo)致手術(shù)刀因溫度過高而受損。超聲手術(shù)刀的

2、驅(qū)動(dòng)電壓由超聲電源提供,只有及時(shí)的調(diào)整超聲電源的頻率,才能使振動(dòng)系統(tǒng)保持工作在諧振狀態(tài),此時(shí)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(dá)到最大。
　　 本文設(shè)計(jì)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(diǎn)的改變作及時(shí)的調(diào)整,還能對(duì)超聲電功率進(jìn)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(shè)計(jì)方案；第三章按照功能模塊介紹了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)；第四章為基于DSP的

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)；第五章對(duì)系統(tǒng)的電路和工作性能做了實(shí)驗(yàn)測(cè)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(diǎn)包括：⑴對(duì)超聲換能器在諧振附近的等效電路建立模型,通過實(shí)驗(yàn)和Matlab仿真研究了超聲換能器的諧振頻率特性。⑵設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中,提出了具有精確基準(zhǔn)頻率下的數(shù)控PWM的電路方案,以此通過改變輸出信號(hào)占空比的方式實(shí)現(xiàn)功率的微調(diào)可控。⑶設(shè)計(jì)了DSP的系統(tǒng)軟件,提出了基于相