專利名稱：一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景高頻電刀(高頻手術(shù)器)是一種取代機(jī)械手術(shù)刀進(jìn)行組織切割的電外科器械。它通過(guò)有效電極尖端產(chǎn)生的高頻高壓電流與肌體接觸時(shí)對(duì)組織進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)肌體組織的分離和凝固，從而起到切割和止血的目的。目前國(guó)內(nèi)用戶使用的高頻電刀產(chǎn)品價(jià)格昂貴，技術(shù)多采用開(kāi)環(huán)或半閉環(huán)反饋技術(shù)控制高頻刀的射頻功率輸出，但是功率輸出的安全性欠缺，在復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作慢，影響到手術(shù)質(zhì)量和手術(shù)速度，危及手術(shù)中病人和醫(yī)生的人身安全。中國(guó)專利CN200720076569.1《高頻電刀雙閉環(huán)控制系統(tǒng)》描述了一種高頻電刀雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，接受來(lái)自微處理器的二組設(shè)定信號(hào)，其包括有開(kāi)關(guān)電源、高頻功放、輸出回路、第一誤差放大器和第二誤差放大器，該兩誤差放大器分別對(duì)開(kāi)關(guān)電源和輸出回路的采樣信號(hào)與微處理器送來(lái)的兩組設(shè)定信號(hào)作比較和誤差放大，從而對(duì)高頻電刀輸出進(jìn)行雙閉環(huán)控制，使之與兩組設(shè)定信號(hào)值相一致，但是該技術(shù)無(wú)法核對(duì)功率輸出是否安全， 無(wú)法對(duì)設(shè)置的輸出功率參數(shù)進(jìn)行輸出功率的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，安全性仍不夠完善。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決的上述不足，提供一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)。
技術(shù)方案
一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于具有主控制器模塊，操作界面，報(bào)警模塊，PWM模塊，D/A輸出模塊，A/D采樣模塊，繼電器控制模塊，腳踏板控制模塊，斷電保護(hù)模塊，隔離串口通訊模塊；
所述主控制器模塊，用于協(xié)調(diào)并控制各個(gè)模塊的工作，采樣部分即時(shí)反饋信號(hào)，并具有人機(jī)交互接口；
所述操作界面，包括按鍵、指示燈和LED數(shù)碼管，用于建立人機(jī)交互界面，顯示當(dāng)前工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并且在系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí)顯示相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼；
所述報(bào)警模塊，包括蜂鳴器和指示燈以及LED數(shù)碼管，用于告知各種參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器檢測(cè)錯(cuò)誤，以及實(shí)時(shí)功率輸出錯(cuò)誤等，并有相應(yīng)的錯(cuò)誤提示代碼；
所述PWM模塊，從控制器輸出高頻基波和主控制器輸出載波共同控制高頻刀的射頻功率輸出，并且在PWM輸出端設(shè)有積分反饋信號(hào)供從控制器采樣，用于實(shí)施控制功率輸出；
所述D/A輸出模塊，從控制器用于實(shí)時(shí)控制高頻刀當(dāng)前工作模式和輸出功率下的反饋信號(hào)的比較閾值；
所述A/D采樣模塊，系統(tǒng)采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，在逆變電源的輸入輸出節(jié)點(diǎn)均有反饋信號(hào)供主從控制器采樣，在射頻功率輸出端也設(shè)有電壓和電流反饋回路，此外還有人體阻抗反饋回路供主從控制器采樣，這樣系統(tǒng)對(duì)輸出功率進(jìn)行多樣化控制，大大提高了射頻輸出功率控制的安全性和精確性；
所述繼電器控制模塊，繼電器的閉合控制依賴于選定的工作模式和設(shè)置的輸出功率，根據(jù)不同的設(shè)置有選擇的開(kāi)閉繼電器以提供相應(yīng)的功率控制和反饋信號(hào)；
所述腳踏板控制模塊，包括腳踏開(kāi)關(guān)和隔離供電電路，腳踏模塊用于調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)輸出功率的增大或減??；
所述斷電保護(hù)模塊，包括電源檢測(cè)和自動(dòng)切換電路，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，控制系統(tǒng)部分的雙口 RAM自動(dòng)切換到3V鋰電池供電，保護(hù)當(dāng)前工作參數(shù)；
所述隔離串口通訊模塊，系統(tǒng)配備帶隔離的RS232電腦通訊接口。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述高頻刀安全控制系統(tǒng)采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)還包括統(tǒng)計(jì)與管理模塊，系統(tǒng)配置512kB Flash、4kB雙口 RAM和8kB EEPROM。
上述的聞?lì)l刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述聞?lì)l刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)還包括REM檢測(cè)模塊。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述REM檢測(cè)模塊，識(shí)別患者回路極板是否帶有REM功能，根據(jù)采樣的接觸電阻值判斷是否超出安全值范圍，并發(fā)出警告。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，檢測(cè)并調(diào)節(jié)輸出電壓，使得不同的人體組織產(chǎn)生同樣的效果。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，調(diào)節(jié)模式是基于所選定的工作模式、功率設(shè)定和人體阻抗水平。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述工作模式包括單級(jí)、雙極、僅切割、凝血模式。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)包括劑量測(cè)定誤差算法。
上述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，所述劑量測(cè)定誤差算法，在雙極或切割模式下位閉環(huán)劑量誤差算法；在凝血模式下位開(kāi)環(huán)劑量誤差算法。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、現(xiàn)有技術(shù)多采用開(kāi)環(huán)或半閉環(huán)反饋技術(shù)控制高頻刀的射頻功率輸出，與之相比，本發(fā)明采用的是全閉環(huán)反饋技術(shù)，在功率輸出部分設(shè)有多個(gè)電壓、電流采樣點(diǎn)，并且對(duì)人體阻抗進(jìn)行采樣分析，以便手術(shù)過(guò)程中根據(jù)人體阻抗的變化，調(diào)節(jié)輸出功率，極大的提高了功率輸出的安全性。
2、控制系統(tǒng)的主從控制器采用IDT71342雙口 RAM通訊?；陔p口 RAM的主從控制器通訊，兩個(gè)端口均具有獨(dú)立的控制信號(hào)線、地址線和數(shù)據(jù)線，當(dāng)左右端口對(duì)不同存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫操作時(shí)，可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存??；若對(duì)共享區(qū)域中的同一個(gè)存儲(chǔ)單元同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)操作時(shí)，則IDT71342自動(dòng)完成訪問(wèn)權(quán)限仲裁，完全獨(dú)立于主從控制器。主從控制器 Atmegal280+雙口 RAM控制方式，很好地解決了高頻刀使用過(guò)程中高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，同時(shí)能夠完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作，從而兼顧了數(shù)據(jù)處理所需要的大吞吐量和高速性。
3、本發(fā)明在軟件控制方面采用了劑量測(cè)定誤差算法和即時(shí)反饋PID算法相結(jié)合， 兩種算法均基于選定的工作模式 和設(shè)置的輸出功率參數(shù)進(jìn)行輸出功率的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
4、系統(tǒng)帶有REM檢測(cè)模塊，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別患者回路極板是否帶有REM功能，對(duì)患者回路阻抗進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)是否帶有REM功能進(jìn)行計(jì)算功率輸出是否安全。


圖1是高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)原理圖。
圖3是高頻刀輸出功率控制流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步的描述。
參照?qǐng)D1和圖2，高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)包括主控制器模塊，用于協(xié)調(diào)并控制各個(gè)模塊的工作，采樣部分即時(shí)反饋信號(hào)，并具有人機(jī)交互接口 ；從控制器模塊，用于控制高頻刀的射頻功率輸出和采樣即時(shí)反饋信號(hào)；雙口 RAM模塊，用于主從控制器通訊；隔離串口 RS232模塊，用于高頻刀和電腦通訊，便于操作人員聯(lián)機(jī)操作高頻刀。主從控制器采用 Atmel公司的Atmegal280芯片，該芯片具有速度高、存儲(chǔ)容量大、資源豐富等特點(diǎn)。
主控制器Atmegal280用于協(xié)調(diào)并控制各個(gè)模塊的工作，采樣部分即時(shí)反饋信號(hào)， 并具有人機(jī)交互接口和隔離串口通訊模塊，通過(guò)操作界面或者電腦，設(shè)定當(dāng)前工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并把設(shè)置參數(shù)存儲(chǔ)到雙口 RAM的共享區(qū)域，供從控制器讀取。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置錯(cuò)誤或者系統(tǒng)自檢不成功時(shí)，蜂鳴器開(kāi)始鳴聲，LED燈以及LED數(shù)碼管中顯示錯(cuò)誤代碼，用于告知各種參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器檢測(cè)錯(cuò)誤，以及實(shí)時(shí)功率輸出錯(cuò)誤等，并有相應(yīng)的錯(cuò)誤提示代碼。
射頻功率輸出的PWM控制，高頻刀的工作頻率和輸出波數(shù)由從控制器定時(shí)器3的 PWM輸出高頻基波，高頻基波 為高頻刀工作頻率和主控制器定時(shí)器3的PWM輸出載波控制共同控制完成；高頻刀輸出功率調(diào)節(jié)電路由從控制器定時(shí)器I的PWM輸出基波和主控制器定時(shí)器I的PWM輸出載波共同控制完成。
操作界面包括指示燈、LED數(shù)碼管和按鍵及驅(qū)動(dòng)電路，并由主控制器的H) 口、 PJ5:2和PL 口控制，完成工作模式切換和功率設(shè)置，以及各種狀態(tài)指示和錯(cuò)誤提示等。
系統(tǒng)串口通訊模塊采用帶隔離的RS232ADM3251E芯片，避免產(chǎn)生干擾。從而保證在新的回路引入的情況下，不降低高頻刀系統(tǒng)的安全性。串口通訊模塊連接主從控制器的 USART0，用于電腦控制高頻刀工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)實(shí)時(shí)通訊，并且編有相應(yīng)的通訊代碼。
從控制器Atmegal280在主控制器給予復(fù)位信號(hào)后，開(kāi)始運(yùn)行,從雙口 RAM共享區(qū)讀取當(dāng)前設(shè)置命令，對(duì)命令進(jìn)行分析后，使能D/A輸出和PWM輸出，開(kāi)閉相應(yīng)的繼電器提供功率輸出和反饋信號(hào)等級(jí)。D/A輸出模塊采用4路輸出TLC7226芯片，從控制器通過(guò)總線控制D/A輸出，用于實(shí)時(shí)控制高頻刀當(dāng)前工作模式和輸出功率下的反饋信號(hào)的比較閾值。
A/D采樣模塊，主從控制器Atmegal280自帶16路10位ADC模塊，不需要外擴(kuò)ADC 電路。系統(tǒng)采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，在逆變電源的輸入輸出節(jié)點(diǎn)均有反饋信號(hào)供主從控制器采樣，在射頻功率輸出端設(shè)有電壓和電流反饋回路，主控制器采樣功率輸出端的電流反饋信號(hào)，從控制器采樣功率輸出端的電流和電壓反饋信號(hào)，此外還有人體阻抗反饋回路供主從控制器采樣，采樣信號(hào)作為劑量誤差算法和即時(shí)反饋PID算法調(diào)整的依據(jù)。
雙口 RAM模塊采用IDT71342高速RAM芯片，根據(jù)系統(tǒng)需要IDT71342的4kB空間被劃分為3塊存儲(chǔ)區(qū)，IkB作為主控制器數(shù)據(jù)區(qū)，保存當(dāng)前工作狀態(tài)、系統(tǒng)設(shè)置和錯(cuò)誤報(bào)警等參數(shù)；lkB作為從控制器數(shù)據(jù)區(qū)，保存當(dāng)前功率輸出狀態(tài)等參數(shù)；2kB作為主從控制器共享數(shù)據(jù)區(qū)，用于存取當(dāng)前實(shí)時(shí)工作參數(shù)，主控制器發(fā)送需要回檢數(shù)據(jù)和從控制器需要上報(bào)數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在此區(qū)域?；陔p口 RAM的主從控制器通訊，兩個(gè)端口均具有獨(dú)立的控制信號(hào)線、地址線和數(shù)據(jù)線，分別連接到主從控制器Atmegal280的總線端口。當(dāng)左右端口對(duì)不同存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫操作時(shí)，可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取；若對(duì)共享區(qū)域中的同一個(gè)存儲(chǔ)單元同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)操作時(shí)，則IDT71342自動(dòng)完成訪問(wèn)權(quán)限仲裁，完全獨(dú)立于主從控制器，從而保證系統(tǒng)功率控制需要反饋的數(shù)據(jù)通訊的有效性和實(shí)時(shí)性。
腳踏板控制模塊，包括腳踏開(kāi)關(guān)和隔離供電電路。采用隔離供電，為了防止干擾， 從而保證在新的回路引入的情況下，不降低高頻刀系統(tǒng)的安全性。腳踏模塊用于調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)輸出功率的增大或減小，方便醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中調(diào)節(jié)高頻刀的輸出功率。
斷電保護(hù)模塊，包括電源檢測(cè)和自動(dòng)切換電路，以及備份供電用的3V鋰電池構(gòu)成。當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，自動(dòng)切換電路工作，雙口 RAM自動(dòng)切換到3V鋰電池供電，保護(hù)當(dāng)前工作參數(shù)。
高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)還包括統(tǒng)計(jì)與管理模塊，系統(tǒng)配置512kB Flash,4kB 雙口 RAM和8kB EEPR0M，用于存儲(chǔ)控制軟件、工作模式設(shè)置和功率參數(shù)設(shè)置、高頻刀檢測(cè)到的最近20個(gè)錯(cuò)誤代碼、每種模式的工作次數(shù)和工作時(shí)間、每種工作模式的平均功率設(shè)置、 高頻刀的總工作時(shí)間及其他維修相關(guān)信息。
此外，系統(tǒng)還具有REM監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)系統(tǒng)連接帶REM功能的患者回路極板，也就是單極切割模式時(shí)若所測(cè)接觸電阻超出安全標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，一般低于5歐姆或者高于135歐姆或超出初始測(cè)量阻值的40%時(shí)，系統(tǒng)以較小者為準(zhǔn)，REM報(bào)警指示燈變紅，蜂鳴器發(fā)出兩次報(bào)警聲，同時(shí)射頻功率輸出被禁止；REM報(bào)警指示將一直保持紅色，直至排除產(chǎn)生報(bào)警的故障原因，然后指示燈變綠，射頻功率輸出恢復(fù)。當(dāng)系統(tǒng)連接無(wú)REM安 全檢測(cè)功能的患者回路極板，也就是雙極模式時(shí)若所測(cè)患者回路電極兩腳之間的接觸電阻超過(guò)20歐姆時(shí)，REM報(bào)警指示燈變紅，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出兩次報(bào)警聲，同時(shí)射頻功率輸出被禁止，直至產(chǎn)生故障的原因被排除，然后報(bào)警指示燈熄滅，射頻功率輸出被重新使能。
在所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)中，首先主控制器進(jìn)行各個(gè)模塊的初始化，自檢完成之后，讀取雙口 RAM中上一次工作狀態(tài)參數(shù)，并在操作面板顯示，默認(rèn)的工作模式和輸出功率均為上次工作時(shí)的設(shè)置值，然后復(fù)位從控制器，防止系統(tǒng)誤動(dòng)作輸出射頻功率。
在軟件控制方面采用了劑量測(cè)定誤差算法和即時(shí)反饋PID算法相結(jié)合，兩種算法均基于選定的工作模式和設(shè)置的輸出功率參數(shù)進(jìn)行輸出功率的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)節(jié)輸出電壓，使得不同的人體組織產(chǎn)生同樣的效果。這種調(diào)節(jié)是基于所選定的工作模式，可選擇單級(jí)、雙極或僅切割、凝血模式，包括功率設(shè)定和人體阻抗水平，系統(tǒng)設(shè)置多個(gè)功率輸出端采樣點(diǎn)，主從控制器同時(shí)采樣反饋信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)真正的閉環(huán)控制功率輸出；劑量測(cè)定誤差算法，依賴于選定的工作模式。在雙極或切割模式下位閉環(huán)劑量誤差算法，主控制器在從控制器使能射頻功率輸出時(shí)，采樣回來(lái)的反饋信號(hào)作為劑量測(cè)定誤差算法的實(shí)際輸出參數(shù)，并與預(yù)期的輸出參數(shù)進(jìn)行比較，以確保從控制器安全正常工作；在凝血模式下位開(kāi)環(huán)劑量誤差算法，此時(shí)基于逆變電源端的反饋信號(hào)采樣，判斷射頻功率輸出是否超出安全值。
即時(shí)反饋PID算法是一種閉環(huán)模式算法，適用于雙極和切割模式，不適用于凝血模式。即時(shí)反饋PID算法基于人體阻抗反饋信號(hào)，根據(jù)人體阻抗從短路到開(kāi)路逐漸增大，采用恒流、恒功率和恒壓分段控制?？刂戚敵鲎畲箅妷河脕?lái)減少電容耦合、降低視頻干擾以及消除火花。在低阻抗情況下，恒電流可保護(hù)輸出電路；在高阻抗情況下，恒電壓控制可限制電弧和電磁干擾。依據(jù)功率對(duì)電壓、電流和阻抗的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算P = I2R = V2/R，恒流、恒功率和恒壓分段控制臨界點(diǎn)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線擬合來(lái)確定。
高頻刀輸出功率控制流程如圖3所示。首先進(jìn)行系統(tǒng)自檢，自檢內(nèi)容包括校準(zhǔn)、揚(yáng)聲器、指示燈和顯示等。只有成功完成自檢才可以正常使用，否則會(huì)輸出錯(cuò)誤功率。如果系統(tǒng)自檢不成功，報(bào)警器會(huì)響一下，然后面板顯示一個(gè)錯(cuò)誤代碼，依照錯(cuò)誤代碼提示排除故障，然后重新開(kāi)機(jī)，直至成功完成自檢。自檢完成之后，根據(jù)需要選定工作模式和設(shè)置輸出功率，系統(tǒng)根據(jù)上述設(shè)置切換到相應(yīng)的輸出控制，單極模式或雙極模式分別使用不同的控制算法，雙極模式首先設(shè)定雙極參數(shù)包括工作頻率和輸出功率等，然后檢測(cè)是否有報(bào)警事項(xiàng)，有則調(diào)整設(shè)置，直至報(bào)警取消，沒(méi)有就進(jìn)行下一步判斷，若工作在自動(dòng)模式，在按鍵按下或腳踏踩下即自動(dòng)輸出功率直至輸出時(shí)間結(jié)束；若工作在手動(dòng)模式，在按鍵按下或腳踏踩下才可以輸出功率，直至手動(dòng)關(guān)斷輸出。在功率輸出過(guò)程中須循環(huán)檢測(cè)REM回路，保證輸出安全。單極模式首先設(shè)定單極參數(shù)包括工作頻率和輸出功率等，在按鍵按下或腳踏踩下時(shí)，輸出功率直至輸出時(shí)間到，在功率輸出過(guò)程中，需要循環(huán)檢測(cè)患者回路敷肌板，采用模糊控制方法來(lái)保證患者回路的安全性。綜上所述，配合操作面板或者腳踏板或者電腦實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)工作模式和輸出功率切換。在功率輸出過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)反饋信號(hào)決定采用劑量誤差算法和即時(shí)反饋PID算法中的具體 運(yùn)算方程。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于具有主控制器模塊，操作界面，報(bào)警模塊，PWM模塊，D/A輸出模塊，A/D采樣模塊，繼電器控制模塊，腳踏板控制模塊，斷電保護(hù)模塊，隔離串口通訊模塊；所述主控制器模塊，用于協(xié)調(diào)并控制各個(gè)模塊的工作，采樣部分即時(shí)反饋信號(hào)，并具有人機(jī)交互接口；所述操作界面，包括按鍵、指示燈和LED數(shù)碼管，用于建立人機(jī)交互界面，顯示當(dāng)前工作狀態(tài)和工作參數(shù)，并且在系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí)顯示相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼；所述報(bào)警模塊，包括蜂鳴器和指示燈以及LED數(shù)碼管，用于告知各種參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，傳感器檢測(cè)錯(cuò)誤，以及實(shí)時(shí)功率輸出錯(cuò)誤等，并有相應(yīng)的錯(cuò)誤提示代碼；所述PWM模塊，從控制器輸出高頻基波和主控制器輸出載波共同控制高頻刀的射頻功率輸出，并且在PWM輸出端設(shè)有積分反饋信號(hào)供從控制器采樣，用于實(shí)施控制功率輸出；所述D/A輸出模塊，從控制器用于實(shí)時(shí)控制高頻刀當(dāng)前工作模式和輸出功率下的反饋信號(hào)的比較閾值；所述A/D采樣模塊，系統(tǒng)采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，在逆變電源的輸入輸出節(jié)點(diǎn)均有反饋信號(hào)供主從控制器采樣，在射頻功率輸出端也設(shè)有電壓和電流反饋回路，此外還有人體阻抗反饋回路供主從控制器采樣，這樣系統(tǒng)對(duì)輸出功率進(jìn)行多樣化控制，大大提高了射頻輸出功率控制的安全性和精確性；所述繼電器控制模塊，繼電器的閉合控制依賴于選定的工作模式和設(shè)置的輸出功率， 根據(jù)不同的設(shè)置有選擇的開(kāi)閉繼電器以提供相應(yīng)的功率控制和反饋信號(hào)；所述腳踏板控制模塊，包括腳踏開(kāi)關(guān)和隔離供電電路，腳踏模塊用于調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)輸出功率的增大或減?。凰鰯嚯姳Ｗo(hù)模塊，包括電源檢測(cè)和自動(dòng)切換電路，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，控制系統(tǒng)部分的雙口 RAM自動(dòng)切換到3V鋰電池供電，保護(hù)當(dāng)前工作參數(shù)；所述隔離串口通<訊模塊，系統(tǒng)配備帶隔離的RS232電腦通訊接口。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述高頻刀安全控制系統(tǒng)采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)還包括統(tǒng)計(jì)與管理模塊，系統(tǒng)配置512kB Flash、4kB雙口 RAM和8kB EEPROM。
4.如權(quán)利要求1所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)還包括REM檢測(cè)模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述REM檢測(cè)模塊，識(shí)別患者回路極板是否帶有REM功能，根據(jù)采樣的接觸電阻值判斷是否超出安全值范圍，并發(fā)出警告。
6.如權(quán)利要求2所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，檢測(cè)并調(diào)節(jié)輸出電壓，使得不同的人體組織產(chǎn)生同樣的效果。
7.如權(quán)利要求2所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)，調(diào)節(jié)模式是基于所選定的工作模式、功率設(shè)定和人體阻抗水平。
8.如權(quán)利要求7所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述工作模式包括單級(jí)、雙極、僅切割、凝血模式。
9.如權(quán)利要求1所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)包括劑量測(cè)定誤差算法。
10.如權(quán)利要求9所述的高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，其特征在于所述劑量測(cè)定誤差算法，在雙極或切割模式下位閉環(huán)劑量誤差算法；在凝血模式下位開(kāi)環(huán)劑量誤差算法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高頻刀安全保護(hù)控制系統(tǒng)，具有主控制器模塊，操作界面，報(bào)警模塊，PWM模塊，D/A輸出模塊，A/D采樣模塊，繼電器控制模塊，腳踏板控制模塊，斷電保護(hù)模塊，隔離串口通訊模塊。本發(fā)明采用全閉環(huán)即時(shí)反饋技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)節(jié)輸出電壓，使得不同的人體組織產(chǎn)生同樣的效果，提高了高頻刀輸出功率的安全性和精度。
文檔編號(hào)A61B18/12GK103006317SQ201110280509
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者項(xiàng)瑩瑩, 孔令成, 儲(chǔ)建華, 葉曉東, 張志華 申請(qǐng)人:常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所