一種鹿角狀結(jié)石的破碎裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種鹿角狀結(jié)石的破碎裝置，包括高壓脈沖發(fā)生器，高壓脈沖發(fā)生器包括由橋式整流器DV、電位器W1和W2、電容C1電連接組成的橋式整流電路單元、由上級(jí)開(kāi)關(guān)VT1、下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2、二極管VD1、電感L和電容C2和變壓器T電連接組成的充電單元及控制單元，控制單元包括高壓脈沖變壓器T，高壓脈沖變壓器的次級(jí)線圈由雙絞線引到結(jié)石上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、碎石效果好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種鹿角狀結(jié)石的破碎裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于醫(yī)學(xué)結(jié)石破碎領(lǐng)域，具體是一種利用高電壓脈沖放電對(duì)鹿角狀結(jié)石進(jìn)行破碎裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鹿角形腎結(jié)石是指充滿腎盂和至少I(mǎi)個(gè)腎盞的結(jié)石。部分性鹿角狀結(jié)石僅僅填充部分集合系統(tǒng)，而完全性鹿角狀結(jié)石則填充整個(gè)腎集合系統(tǒng)。在泌尿外科結(jié)石治療中鹿角狀腎結(jié)石的治療是一個(gè)難題。目前選擇經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)和ESWL較多，但是一般醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備條件簡(jiǎn)陋，多數(shù)不能進(jìn)行以上方法對(duì)此類(lèi)結(jié)石病進(jìn)行治療。利用高電壓脈沖放電法對(duì)鹿角狀結(jié)石進(jìn)行破碎是針對(duì)大塊結(jié)石破碎的新方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的，是提供一種用于鹿角狀結(jié)石破碎的裝置，利用高電壓脈沖放電方法對(duì)鹿角狀結(jié)石進(jìn)行有效破碎。
[0004]采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種鹿角狀結(jié)石的破碎裝置，包括高壓脈沖發(fā)生器、微鉆頭。其特征在于:
[0006]利用微鉆頭在鹿角狀結(jié)石表面鉆一個(gè)微小的孔，把高壓脈沖發(fā)生器的脈沖輸出電極放入孔內(nèi)，對(duì)結(jié)石進(jìn)行破碎。
[0007]高壓脈沖發(fā)生器包括整流單元、充電單元、高壓輸出單元和頻率控制單元，具體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
[0008]整流單元，包括橋式整流器DV、第一電位器W1、第二電位器W2和電容Cl;第一電位器W1串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的正壓端，第二電位器W#』串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的負(fù)壓端。電容器Cl的一端與第一電位器W1連接，其另一端則與第二電位器W2連接。整流后的電壓為200-350V。
[0009]充電電路，包括上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl、下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2、二極管VDl、電感L和電容C2。
[0010]上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl、二極管VDl、電感L和變壓器T的初級(jí)線圈串聯(lián)后，經(jīng)下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2接地。電容C2的一端與電感L和變壓器T初級(jí)線圈連線上的任意一點(diǎn)連接，電容C2的另一端接地。
[0011]高壓輸出單元，主要為高壓脈沖變壓器T。變壓器T的次級(jí)線圈的正壓輸出端為雙絞線。高壓脈沖變壓器T的輸出端通過(guò)雙絞線傳輸?shù)浇Y(jié)石上，對(duì)其進(jìn)行破碎，如圖1所示。
[0012]上述VT1、VT2為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(增強(qiáng)型)。
[0013]對(duì)本實(shí)用新型的元器件的作用做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0014]圖3(a)顯示了控制頻率輸入(Π和電壓輸入(U)，上級(jí)開(kāi)關(guān)(H，VT1)和下級(jí)開(kāi)關(guān)(L，VT2)控制輸出口；圖3(b)是對(duì)應(yīng)工作狀態(tài)參數(shù)隨時(shí)間的變化圖。從圖3 (b)中可以看出，改變上級(jí)開(kāi)關(guān)(H，VTI)的接通時(shí)間狀態(tài)，從30微秒到150微秒變化，能夠改變儲(chǔ)存電容(C2 )的電壓從200伏特到600-680V變化。
[0015]如圖4所示，斷開(kāi)上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl后，通過(guò)“停歇”時(shí)間(約I微秒)后接通下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2，經(jīng)過(guò)變壓器T產(chǎn)生高電壓脈沖，同時(shí)經(jīng)過(guò)雙絞線傳輸對(duì)結(jié)石進(jìn)行破碎。變壓器初級(jí)線圈上的電壓和電容C2上的電壓相同，幅值為600-680V。通過(guò)變壓器把初級(jí)線圈上的電壓進(jìn)行提升，電壓耦合到次級(jí)線圈。
[0016]脈沖變壓器次級(jí)線圈上的電壓，采用“雙絞線”型傳輸線進(jìn)行傳輸。
[0017]在具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施時(shí)，把結(jié)石放在鹽水環(huán)境內(nèi)進(jìn)行破碎。鹽水用于模擬人體內(nèi)的液體環(huán)境，同時(shí)由水絕緣的理論可知，當(dāng)脈沖電壓的上升沿小于500ns時(shí)，水的絕緣強(qiáng)度大于巖石的絕緣強(qiáng)度，結(jié)石的電物理特性和巖石相近，則此理論同樣適用于水和結(jié)石。所以當(dāng)上升沿小于500ns時(shí)，鹽水的絕緣強(qiáng)度大于結(jié)石，則在結(jié)石內(nèi)部發(fā)生放電擊穿。
[0018]如圖5所示，為本實(shí)用新型所述高功率氣體開(kāi)關(guān)觸發(fā)系統(tǒng)的電壓、電流輸出波形圖，其中綠色為電流波形圖，黃色為電壓波形圖。圖5中波形圖的橫向每格代表500ns，縱向每格代表50kV，周期為3-5微秒，上升沿為10ns左右。
[0019]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0020]I)本實(shí)用新型的設(shè)備總體簡(jiǎn)單費(fèi)用低，相比較那些價(jià)格高昂的設(shè)備更容易在一般醫(yī)院普及使用。
[0021]2)本實(shí)用新型所使用的高電壓脈沖發(fā)生器相比于其他研究具有更高的輸出頻率，最高可達(dá)ΙΟΚΗζ。
[0022]3)本實(shí)用新型的傳輸線采用經(jīng)濟(jì)性好雙絞線作為傳輸線，并兼顧電極的作用。這更節(jié)約成本，同時(shí)使得發(fā)生器的總體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。
[0023]4)本實(shí)用新型利用高電壓脈沖對(duì)結(jié)石進(jìn)行破碎，其破碎效果更好。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型破碎鹿角狀結(jié)石方法的原理圖。
[0025]圖2為高壓脈沖發(fā)生器的框圖。
[0026]圖3為高壓脈沖發(fā)生器頻率控制單元原理圖。
[0027]圖4為高壓脈沖發(fā)生器電路圖。
[0028]圖5為高壓脈沖發(fā)生器的電壓、電流輸出波形。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本實(shí)用新型結(jié)合【具體實(shí)施方式】和附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]首先利用微電極在鹿角狀結(jié)石上鉆出一個(gè)小孔，這樣有利于高電壓脈沖輸出微電極的放置。
[0031]如圖1所示為高壓脈沖放電破碎鹿角狀結(jié)石方法的原理圖。圖1中的高壓脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生高電壓脈沖，脈沖幅值大小可調(diào)。雙絞線為脈沖輸出線，同時(shí)作為微電極使用。鹿角狀結(jié)石上鉆好的孔后，把微電極放進(jìn)去，通過(guò)微電極把高電壓脈沖引入結(jié)石內(nèi)部，從而對(duì)其進(jìn)行破碎。
[0032]如圖2所示為高電壓脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖，主要包括整流單元、充電單元、頻率控制單元和高壓輸出單元。其特征在于:
[0033]整流濾波單元，包括橋式整流器DV、第一電位器W1、第二電位器W2和電容Cl;第一電位器W1串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的正壓端，第二電位器W2則串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的負(fù)壓端。電容器Cl的一端與第一電位器W1連接，其另一端則與第二電位器W2連接。
[0034]充電單元，包括上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl、下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2、二極管VDl、電感L和電容C2。上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl、二極管VDl、電感L串聯(lián)后，經(jīng)下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2接地。電容C2的一端與電感L和變壓器T初級(jí)線圈連線上的任意一點(diǎn)連接，電容C2的另一端接地。
[0035]高壓輸出單元主要為高壓脈沖變壓器T。變壓器T的次級(jí)線圈的輸出端采用雙絞線，同時(shí)雙絞線端頭作為電極頭與結(jié)石接觸。在實(shí)驗(yàn)室把結(jié)石置于鹽水環(huán)境中，鹽水既用于模擬人體液體環(huán)境，也用做絕緣液。
[0036]上述VT1、VT2為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(增強(qiáng)型)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鹿角狀結(jié)石的破碎裝置，包括高壓脈沖發(fā)生器，高壓脈沖發(fā)生器包括整流單元、充電單元、高壓輸出單元和頻率控制單元，其特征在于: 整流單元，包括橋式整流器DV、第一電位器W1、第二電位器W2和電容C I;第一電位器W1串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的正壓端，第二電位器W2則串接在經(jīng)橋式整流器整流后的供電電路的負(fù)壓端，電容器CI的一端與第一電位器Wi連接，其另一端則與第二電位器W2連接； 充電電路，包括上級(jí)開(kāi)關(guān)VT1、下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2、二極管VD1、電感L和電容C2; 上級(jí)開(kāi)關(guān)VTl、二極管VDl、電感L和變壓器T的初級(jí)線圈串聯(lián)后，經(jīng)下級(jí)開(kāi)關(guān)VT2接地，電容C2的一端與電感L和變壓器T初級(jí)線圈連線上的任意一點(diǎn)連接，電容C2的另一端接地； 高壓輸出單元，主要為高壓脈沖變壓器T，變壓器T的次級(jí)線圈的正壓輸出端為雙絞線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鹿角狀結(jié)石破碎的裝置，其特征在于:所述VT1、VT2為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。
【文檔編號(hào)】A61B18/18GK205459031SQ201620130926
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月22日
【發(fā)明人】李昕, 李宏達(dá), 趙紅陽(yáng), 劉鳳先, 李紅偉, 秦孝升
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)彼得康醫(yī)療科技有限公司