高頻電刀輸出轉換器的製作方法

2023-07-03 00:13:16 1

專利名稱：高頻電刀輸出轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高頻電刀，更具體的說，是一種高頻電刀輸出轉換器。
背景技術：
高頻電刀自1920年應用於臨床至今，已有70多年的歷史了。其經歷了火花塞放電——大功率電子管——大功率電晶體——大功率MOS管四代的更變。隨著計算機技術的普及、應用、發展，目前，高性能的單片機廣泛應用在高頻電刀的整機控制，實施了對各種功能下功率波形、電壓、電流的自動調節，各種安全指標的檢測，以及程序化控制和故障的檢測及指示。因而大大提高了設備本身的安全性和可靠性，簡化了醫生的操作過程。高頻電刀是由主機和電刀刀柄、病人極板、雙極鑷、腳踏開關等附件組成的；主要的工作模式是單極和雙極。在單極模式中，用一完整的電路來切割和凝固組織，該電路由高頻電刀內的高頻發生器、病人極板、接連導線和電極組成。在大多數的應用中，電流通過有效導線和電極穿過病人，再由病人極板及其導線返回高頻電刀的發生器。為避免在電流離開病人返回高頻電刀時繼續對組織加熱以致灼傷病人，單極裝置中的病人極板必須具有相對大的和病人相接觸的面積，以提供低阻抗和低電流密度的通道。在雙極模式中，通過雙極鑷子的兩個尖端向機體組織提供高頻電能，使雙極鑷子兩端之間的血管脫水而凝固，達到止血的目的。它的作用範圍只限於鑷子兩端之間，對機體組織的損傷程度和影響範圍遠比單極方式要小得多。高頻電刀的優點1、切割速度快、止血效果好、操作簡單、安全方便。2、與傳統採用機械手術刀相比，在臨床上採用高頻電刀可大大縮短手術時間，減少患者失血量及輸血量，從而降低併發症及手術費用。3、適應手術範圍廣，容易進入手術部位，操作簡便，性能價格比合理等優越性。
發明內容高頻電刀是利用RF(Radi0 Frequency)射頻原理，將高頻和高壓的電流，通過刀筆，作用到病患部位，利用刀筆尖端部位對所接觸的組織產生的瞬間燒灼現象，以達到切割或凝血的效果。而作用到人體的電流，則必須經過迴路負極板流回高頻電刀內部，以形成完整的迴路。高頻電刀的工作原理及結構有其自身的優勢，但也決定了其存在的缺點，高頻電刀最常見的危害是高頻灼傷，這是共認的。電刀引起患者高頻灼傷的原因1、電極板與患者接觸不良，局部流通高密度電流而產生灼傷；2、高頻漏電流超標(>> 150MA)患者有一點接地，接地點可能灼傷；3、患者身上具有不同電位部分的兩點或多點被金屬物、液體或通過電容而短接，短接點處流通高密度電流而灼傷；4、電極電纜絕緣破裂處接觸患者，可因漏電而灼傷。為避免在電流離開病人返回高頻電刀時繼續對組織加熱以致灼傷病人，單極裝置中的病人電極板必須具有相對大的和病人相接觸的面積，以提供低阻抗和低電流密度的通道。其中電極板灼傷是最主要的原因。[0007]現在使用的高頻電刀，在高頻電刀單極輸出時，一般均由全橋開關式高頻功率放大器組成高頻放大電路，形成高頻電流，輸出的一端連接手控刀或腳控刀，另一端連接電極板，使單極高頻電流經人體後返回高頻電刀，從而形成輸出迴路。由於高頻電刀是使用的迴路輸出，就必需使用電極板；而電極板的使用就有可能造成灼傷。為了避免灼傷的發生，將最能造成灼傷的電極板取消後就能大大減少灼傷的發生。如果想在高頻電刀使用中不再使用電極板，就必須改變現運用的迴路輸出電路；如果不採用迴路輸出，可利用發射電路輸出來實現。對於發射電路和一般的功率放大電路一樣是常用和成熟、可靠的電路，非常容易實現。另外現在發射管有多種類型，性能、功能均安全、可靠， 能滿足高頻電刀的要求。由於雙極不需要使用電極板，沒有灼傷的可能，所以現有高頻電刀可滿足要求，不需要作任何改變；使用單極時，對現有高頻電刀不作任何改變的情況下，將高頻電刀的高頻迴路電流轉換成高頻發射電流，並利用手控刀或腳控刀的刀頭作為發射裝置的一部分將其發射出去。高頻電刀的輸出高頻電流的輸出迴路在機器(外部)是(高頻功率放大器)機器手控刀或腳控刀接口一手控刀或腳控刀連接線插頭一手控刀或腳控刀的刀頭一人體一電極板一電極板連接線插頭一機器電極板接口(高頻功率放大器)。現變為(高頻功率放大器)機器手控刀或腳控刀接口——連接線插頭——轉換器高頻功率發射放大器接口一轉換器高頻功率發射放大器一轉換器模擬電極板一轉換器模擬電極板接口一連接線一機器電極板接口(高頻功率放大器)。通過轉換器保證高頻電刀的正常工作，並不改變高頻電刀的整機性能，模擬電極板替代電極板，轉換器的高頻發射功率放大器採用I : I的放大器，將高頻迴路電流轉為同量的高頻發射電流經過手控刀或腳控刀的刀頭髮射出去，達到將迴路高頻電流轉換成高頻發射電流的目的，高頻電刀顯示的輸出電流等同於發射電流，可作為輸出指示，高頻發射電流提供給手術所用，高頻功率發射放大器作為高頻電刀的負載(模擬人)，高頻電刀一樣工作。發射電流在高頻電刀中的作用一直存在，只是未被重視。如將電刀迴路輸出改成發射輸出，高頻電刀的工作原理，除現在所認為的集膚效應、熱效應、穿透力外，還要增加一種作用吸收。生物體對高頻電的吸收率與穿透率成反比，吸收率越高，其穿透率就越低。高頻電對生物體的穿透率降低後，其穿透力也隨之降；穿透力的下降，高頻電對非手術部位的損傷也將隨之下降。主要工作原理是將電刀的高頻電流對人體的迴路電流作用變為吸收作用。利用人體對高頻電流的吸收作用，不單可滿足手術的需要，同時降低高頻電刀造成灼傷的可能性，並且還能擴大高頻電刀的運用範圍。從高頻電刀的工作原理和生物體對高頻電的反應，同時根據有關實驗均表明高頻電刀採用發射電流輸出代替迴路輸出是可行的。發射功率的輸出可分為三類面發射、線發射和點發射。對高頻電刀來說，其作用只要求集中在某一點處，採用點發射是最佳選擇，高頻電刀採用發射電流輸出可應用發射功率組件和手控刀或腳控刀組成發射點輸出裝置，由手控刀或腳控刀刀頭成發射輸出點，患者手術部位為接收點，從而達到凝血、止血、切割等手術目的。高頻電刀輸出轉換器由電源、模擬電極板、高頻功率發射放大器、手控刀與腳控刀連接口組成。電源連接高頻功率發射放大器供給其工作電源；高頻功率發射放大器直接連接模擬電極板，並由導線通過高頻功率發射放大器的插口與高頻電刀的手控刀(腳控刀)插口相連、模擬電極板的插口與高頻電刀的電極板插口相連形成高頻電刀的輸出迴路，高頻電刀輸出的高頻電流觸發高頻電刀輸出轉換器的高頻功率發射放大器工作；高頻功率發射放大器連接手控刀與腳控刀連接(板)口，通過手控刀與腳控刀連接口的插口連接手控刀或腳控刀，作為高頻發射天線。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步詳細說明。圖是本實用新型結構示意圖。圖中I、電源；2、模擬電極板；3、高頻功率發射放大器；4、手控刀、腳控刀連接口。
具體實施方式
現行的迴路輸出高頻電刀，其高頻功率放大電路輸出高頻電流，經手(腳)控刀至人體(手術部位——電極板安放處)，由電極板返回，形成一個完整的高頻電流迴路。高頻電刀輸出轉換器功率發射放大器受高頻電刀輸出的高頻電流控制，當手控刀開關或腳控開關閉合時，高頻電刀產生高頻電流，高頻電流傳輸給功率發射放大器，觸發功率發射放大器 工作，產生高頻發射電流，高頻電流通過手控刀或腳控刀發射出去。手控刀或腳控刀的連線就是高頻發射線，手控刀或腳下控刀的刀頭就是點發射裝置的發射端點。使用單極高頻電刀進行手術時，操作高頻電刀的工作是由腳控開關或手控刀上的開關，高頻電刀連接腳控電刀或手控電刀和電極板與病人相連形成高頻電流的迴路。為實現由迴路輸出到發射輸出，同時不對高頻電刀作任何改變而自由轉換，高頻電刀轉換器就是為其作用而設計的。高頻電刀輸出轉換器由電源(I)、模擬電極板(2)、高頻功率發射放大器(3)、手控刀、腳控刀連接口(4)組成。電源⑴的功能是將220V的交流電轉變為高頻電刀輸出轉換器各部件所需的不同值電源。針對目前使用的電極板一般為電阻式和電容式二大類，模擬電極板(2)採用排列式電阻或電容組成，多項、多參數的模擬電極板，作用如電極板貼在人體之上的功能，保證高頻電刀能檢測到電極板正常，從而高頻電刀不會發生報警，使高頻電刀停止工作。模擬電極板(2)中設有選擇開關，根據不同型號的高頻電刀所選用的不同類型的電極板不同，調整至符合的模式(如電阻式單迴路、電阻式雙迴路、電容式等)。模擬電極板(2)與外部有接口，接口設為二孔插座，將與高頻電刀的電極板接口通過連接線連通。高頻功率發射放大器(3)主要由功率發射放大器組成，其核心就是功率發射管。功率發射管組成的高頻功率發射放大器(3)由高頻電刀輸出的高頻電流觸發工作，將迴路電流轉為高頻發射電流輸出，高頻功率發射放大器(3)對外有腳控刀和手控刀的接口與高頻電刀相連接，高頻電刀的腳控刀輸出只有一根引線，手控刀輸出有三根引線，一根為公共線，二根為凝、切的開關引線，手控刀刀柄上有凝、切開關。高頻電刀輸出轉換器高頻功率發射放大器(3)中腳控刀插口為一孔插座，直接連接高頻功率發射放大器觸發極；手控刀插口為三孔插座，公共引線直接連接高頻功率發射放大器觸發極，開關引線連接至手控刀和腳控刀連接口(4)。高頻功率發射放大器的輸出極與模擬電極板(2)相連接。功率發射放大器設計成I : 1，即由高頻電刀輸出的電流值與轉換器輸出的高頻發射電流值相同。手控刀和腳控刀連接口(4)在轉換器內和高頻發射功率放大器(3)相連，保證手控刀的開關和高頻電刀的手控刀控制器相連；刀頭連接線和發射管的發射極相連，作為發射天線；對外通過接口和手控刀、腳控刀相連。利用現有的高頻電刀，通過專用連接線將高頻電刀與轉換器相連，即首先將高頻電刀的手控刀和腳控刀接口與轉換器中的高頻功率發射放大器(3)接口用專用的高頻線相連，再將高頻電刀的電極板接口與轉換器的模擬電極板接口用連接線相連，高頻電刀的電極板脫落指示燈將滅；這樣組成高頻電刀的高頻電流一個完整的迴路，從而保證高頻電刀可正常工作。經轉換器後高頻電刀輸出電流迴路為(高頻電刀)高頻功率放大器——(高頻電刀)手控刀或腳控刀接口——連接線(插頭)——(轉換器)高頻功率發射放大器接口——高頻功率發射放大器——模擬電極板——模擬電極板接口——連接線——(高頻電刀)電極板接口(高頻功率放大器)。手控刀和腳控刀分別插入轉換器手控刀和腳控刀連接口(4)中的插座之中，插座規格採用現高頻電刀使用的常規插座，即與高頻電刀互通使用，減少成本方便使用。當手控刀插入轉換器手控刀接口後，手控刀上的開關將直接能控制高頻電刀的工作；使用腳控刀時高頻電刀的工作仍由高頻電刀的腳控開關控制。由於轉換器高頻功率發射放大器是設計成I : I的電路，高頻電刀輸出的電流等同於轉換器輸出的發射電流，故高頻電刀上顯示的電流值等同於轉換器輸出的發射電流值。高頻電刀轉換器結構簡單、性能可靠、成本低、製作方便、不影響高頻電刀的整機 性能和常規的操作方法，消除灼傷的可能性，高頻電刀仍可單獨使用，也可和轉換器一同使用。由於轉換器中使用的模擬電極板的設計和現行使用的電極板要求一致，是多項、多參數的，滿足各種高頻電刀對電極板的不同要求，故可作為高頻電刀電極板檢測器使用，用來檢測電極板檢測電路是否完好。
權利要求1.一種高頻電刀輸出轉換器，由電源(I)、模擬電極板(2)、高頻功率發射放大器(3)、手控刀、腳控刀連接口(4)組成，其特徵是電源(I)連接高頻功率發射放大器(3);高頻功率發射放大器(3)直接連接模擬電極板(2)，並由導線通過高頻功率發射放大器(3)的插口與高頻電刀的手控刀和腳控刀插口相連、模擬電極板(2)的插口與高頻電刀的電極板插口相連形成高頻電刀的輸出迴路；高頻功率發射放大器(3)連接手控刀、腳控刀連接口(4)，通過手控刀、腳控刀連接口(4)的插口連接手控刀或腳控刀，作為高頻發射天線。
專利摘要一種高頻電刀輸出轉換器，為了避免在使用高頻電刀時發生灼傷，而設計、製作和高頻電刀相配的高頻電刀輸出轉換器，它由電源(1)、模擬電極板(2)、高頻功率發射放大器(3)、手控刀、腳控刀連接口(4)組成。高頻電刀輸出轉換器主要目的是將高頻迴路電流轉換成高頻發射電流，模擬電極板代替電極板，從而避免灼傷的發生。多項、多參數模擬電極板採用排列式電阻或電容組成，並設有選擇開關適應不同的電極板的需要；高頻功率發射放大器主要由功率發射放大器組成，功率發射放大器設計成1∶1，即由高頻電刀輸出的電流值與高頻電刀輸出轉換器輸出的高頻發射電流值相同，高頻電刀上顯示的電流值等同於高頻電刀輸出轉換器輸出的發射電流值。
文檔編號A61B18/12GK202665689SQ20122010903
公開日2013年1月16日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者鞠澤生, 張欣, 袁文杰, 張鵬, 蔣抒 申請人:揚州市第一人民醫院, 鞠澤生, 袁林