[发明专利]电外科输出功率检测装置

说明书

技术领域

本发明属于智能化电外科手术器械领域，涉及一种电外科输出功率检测装置。

背景技术

电外科仪器是一种高频大功率仪器，其作用原理是将电磁能量转化为对生物组织的热效应，在极短的时间内引起组织的大幅升温，引发组织水分汽化、蛋白质变性等多种现象，达到闭合、切割和凝结等目的。相比于传统的手术器械，电外科仪器实现切割与凝结的同步进行，减少了术中出血的情况。

然而在微创手术中，医生进行手术的视野、手术器械的活动范围和空间等限制以及目前很多电外科器械不具有反馈回路，很难实现自动闭合、切割和凝结等效果。为了满足微创外科的需要，减少人为干预，电外科仪器开始向智能化方向发展。然而，电外科仪器的智能化意味着仪器需要准确的感知电外科器械作用在生物组织部位的电压、电流及生物阻抗的变化，并及时反馈到控制中心，经分析后准确调整能量输出，减少对周围正常组织的热损伤。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够准确的感知电外科器械作用在生物组织部位的电压、电流及生物阻抗的变化，并及时反馈到控制中心的电外科检测装置。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种电外科输出功率检测装置，用于检测高频大功率条件下电外科仪器施加在组织上的输出功率，其特征在于，具有：电压检测电路，用于检测电外科仪器输出电压信号；电流检测电路，用于检测电外科仪器输出电流信号；以及控制单元，用于计算电压检测电路和电流检测电路检测的信号，并调整电外科仪器的输出功率，其中，电压测量电路由电压输入电路、第一整流电路和第一滤波电路组成，电流测量电路由电流输入电路、第二整流电路和第二滤波电路组成，电压输入电路将电外科仪器的输出电压转换为第一交流电压信号，第一整流电路与电压输入电路相连，将第一交流电压信号整流成为第一直流电压信号，第一滤波电路与第一整流电路相连，将第一直流电压信号除去干扰成为第一待测信号，传输到控制单元，电流输入电路将电外科仪器的输出电流转换为第二交流电压信号，第二整流电路与电流输入电路相连，将第二交流电压信号整流成为第二直流电压信号，第二滤波电路与第二整流电路相连，将第二直流电压信号除去干扰成为第二待测信号，传输到控制单元，控制单元根据第一待测信号和第二待测信号，计算得到输出电压和输出电流，并且进一步计算出组织的阻抗，根据阻抗调整电外科仪器的输出功率。

发明的有益效果

本发明涉及的电外科输出功率检测装置能够实现电外科器械输出电压和电流的精确检测，经采样后能及时反馈到电外科控制单元，实时调整能量输出的大小，为实现智能化的电外科器械奠定了基础，进而降低因人为因素所导致的创伤。

附图说明

附图是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明涉及的电外科输出功率检测装置由电压检测电路、电流检测电路以及电外科控制单元组成。

附图是本发明的电路原理图。

如图所示，耦合变压器T1、电阻R6-R8组成电压输入电路，T1的高匝数线圈、分压电阻R6和R8与电外科仪器的输出端RF1、RF2相串联，低匝数线圈以及电阻R7与第一整流电路相连接。在对目标组织进行外科操作时，电外科仪器的高输出电压经电阻R7等效T1高匝数线圈上的等效电阻与R6、R8分压，以及变压器转换，得到较小的电压信号，即第一交流电压信号输入到第一整流电路中。第一整流电路包括由二极管D1、D2、D4和D5组成的整流桥；用于初阶滤波的电容C5；以及由电阻R1和二极管D3组成的保护电路。与T1的低匝数线圈相连的整流桥将交流的第一交流电压信号转换成为直流脉冲信号，经过C5进行滤波变成有波纹的直流电压信号，再由保护电路对其进行限制，使第一整流电路向第一滤波电路输出的电压信号即第一直流电压信号小于5V，以保护后续元件。由运算放大器（U1A和U1B）、电阻R2-R5以及电容C1-C4组成的四阶滤波电路，即第一滤波电路，与R1和D3组成的保护电路相连，对第一整流电路输出的第一直流电压信号进行滤波，由U1B的7管脚输出理想的直流信号即第一待测信号。电压输入电路、第一整流电路以及第一滤波电路组成了电压检测电路。