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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..能量平台产品技术报告一、概述切割加止血的手术技术或方法始终贯穿于外科学的发展进程,各类具有切割或止血功能的手术器械也相继推出。其中,最具代表性的就是利用高频高压电弧切割并电凝止血的高频电刀,它也是现代外科手术常用设备之一。然而由于电弧的温度高达上千度,其对生物组织的热损伤是十分严重的,高频电刀受其工作原理的限定,易造成术中灼伤、电击、干扰、爆炸等事故,术中产生的烟雾影响医生手术视野和健康,使其应用和发展受到限制。通过新技术或新方法的研究,开发更先进、更实用的新型手术装置一直是医学界和工程技术人员共同关注的热点。二十世纪八十年代以来,以腹腔镜为代表的微创外科是外科领域的重要进展之一,因其对局部创伤小,而全身应激反应轻,患者疼痛轻,康复快,且又能达到开放手术之效果而备受欢迎。在普外科、泌尿外科、妇科等许多科室开展了腹腔镜手术,除常规腔镜手术外还包括腔镜下肝部分切除术、脾切除术、肾切除、肾部分切除、肾上腺切除术、子宫切除及一些脏器的恶性肿瘤的根治术。随着医疗技术及仪器的发展,腹腔镜手术的应用范围将进一步扩大,微创治疗代表了外科手术发展方向。腹腔镜下组织切割及止血对腹腔镜手术至关重要,而以往常规使用的高频电刀镜下止血功能差,且产生的热效应对组织器官损伤大、产生烟雾等因素使腹腔镜手术进一步开展受到限制。二十世纪九十年代后期超声切割止血刀的应用,它既能切割,又能凝固而封闭小血管,极少有烟雾和焦痂,手术野清晰,使得腔镜外科的发展前进了一大步。2000年,美国Valleylab公司推出了(结扎速)血管闭合切割系统(LigaSureVesselSealingSystem)。它利用主机输出的高频电能,结合血管钳口的压力,使人体组织内胶原蛋白和纤维蛋白熔解变性,血管壁融合形成一透明带,产生永久性管腔闭合。无论开放式手术,还是腔镜下手术,血管闭合切割系统对于直径7mm以内的任何静脉、动脉或组织束都可大显身手,更安全、更快速、更方便地闭合(或切割)。而这些优点是超声切割止血刀难以达到的。血管闭合切割系统与高频电刀的电性能相比有以下特点:①应用先进的实时恒功率反馈技术,每秒自动检测人体组织阻抗200次,对于不同的组织类型动态输出电压保持持续稳定的闭合效果。这种动态调整是基于设定的输出功率档和组织阻抗大小。系统自动控制最大输出电压以减小组织损伤和电火花。②发生器的输出电流是高频电刀输出电流的四倍、输出电压是高频电刀输出电压的二十分之一到五分之一,高频功率输出的低电压、大电流特点是其安全、高效:..血管闭合切割系统与高频电刀的临床效果相比有以下优点:①安全和永久性闭合直径7mm以内的血管。②直接闭合组织束,无需切开或剥离。③精确作用于组织血管,极小的热扩散和负损伤。④无组织粘连,极少有烟雾和焦痂,手术视野清晰。⑤体内无异物存留,避免将来体检时误诊。⑥减少出血,跟缝线相比,大大缩短手术时间。由于血管闭合切割系统有以上优点,使得一些复杂手术和恶性肿瘤的根治手术在腹腔镜下得以完成,它的使用有力地促进了腔镜外科的发展。能量平台是将电外科单极双极切割凝血和血管闭合组织闭合功能集于一身的仪器,可广泛适用于消化系统手术妇科手术如食管胃肠肝胰腺子宫全切阴式子宫切除术及各类腔镜手术该系统能安全和永久性闭合直径大至1~7mm血管淋巴管和组织束,直接闭合组织束无须切开或剥离单极电切和电凝的完美结合,减少焦痂热损伤和电炎花,比传统的电凝模式更容易穿过组织,大大的缩短手术时间,减少手术出血,减轻手术创伤,减少并发症。能量平台具有集单极电切电凝双极电凝血管结扎闭合系统多种功能于一体,减少占用手术室空间,尤其是血管结扎闭合系统闭合速度比使用缝线快,无需对组织束进行分离,闭合后无残留无焦痂,比缝合器节省费用,关键是缩短了手术时间,减少了手术出血量。能量平台设计用于为单极和双极手术及组织融合提供射频能量。它有两个触摸屏的用户界面,能够自动检测手机并相应设置电刀。其安全及诊断功能包括自动故障保险功能。三、能量平台的主要特点(一),用自然对流及风扇冷却,有两个LCD屏。:⑴《医用电气设备第一部分:安全通用要求》、—1999《医用电气设备第二部分:高频手术设备安全专用要求》。⑵能量平台可靠性:关键部位选用进口元器件:射频功放管选用美国APT公司产的APT8030大功率场效应管,射频输出变压器选用高频大功率的ETD44磁芯。这些措施都是为了保障射频输出部分性能稳定。射频输出部分和数字电路之间的高度隔离,光耦合器选用美国OPTEK公司产的OPI1264,隔离电压10KV以上。微处理板、功放板用电阻精度多在±1%。所有器件都经过:..单极模式纯切在几乎不止血的情况下对组织进行干净且精确的切割混切切割是传统的混合波形,缓慢切割且具有额外的止血作用凝切将止血与分离独特地结合在一起,可减慢速度以提高止血效果,或加快速度以实现快速分离。其散热能力相当于或优于切割或混合模式。电灼以激活电极发出的电火花经过空气到达病人的组织而使组织凝固。因为在电灼期间电极会意想不到地喷出火花,所以对敏感组织或在狭小的范围内采用电灼会使手术复杂化。当手术部位的组织变干燥并对电流形成较大的电阻时,会偶然像邻近处射出火花。喷凝能实现更广泛的电灼;穿透较浅而且受影响的组织面积大于电灼模式的面积。双极模式精细凝可精确和精细地控制干燥量标准凝为传统的低压双极输出强凝可在进行双极切割或快速凝血时采用。在很大的组织类型范围内保持功率恒定。大血管闭合模式参考Valleylab公司推出了(结扎速)血管闭合切割系统(LigaSureVesselSealingSystem)。它利用主机输出的高频电能,结合血管钳口的压力,使人体组织内胶原蛋白和纤维蛋白熔解变性,血管壁融合形成一透明带,产生永久性管腔闭合。双极切割双极模式下的纯切功能:..能量平台按电击防护分类属三类CF型,具有对除颤放电效应防护的高频电子设备。:⑴使用温度:10℃~40℃;⑵相对湿度:30%~75%;⑶环境大气压强:700hPa~1060hPa;⑷电源:220V±22V;50Hz±1Hz。,测得的输出功率及其允许的误差范围,见表1。表1输出功率工作模式额定负载输出功率(W)误差范围(%)(Ω)纯切3001-300±20单混切3001-200±20极模凝切3001-200±20式电灼5001-120±20喷凝5001-120±20双精细凝1001-100±20极标准凝1001-100±20凝强凝1001-100±201档100大血管闭合2档120血1003档140±20管闭4档160合5档180模式双极切30080-200±。表2主载频率:..主载频主载频率脉冲重复重复频率率(KHz)误差范围(%)频率(KHz)误差范围(%)±——±±±±±±±±±±——±±——±±——±±——±±——±(Hz)误差范围(%)纯切500±±±±±±±±±±:..生产的ForceTriad能量平台的技术参数,最终选择确定了能量平台的频率、波形、功率等技术参数。(一)能量平台的主载频率高频手术器选用的频率不能引起电击,还必须高于可能出现神经肌肉刺激的频率范围,一般认为应高于300KHz[1]。~5MHz范围内。频率也不能过高,否则高频辐射严重。本系统所选用的工作频率为365KHz±5%。(二)能量平台的波形高频手术器发展过程中,对于所用电流波形的选择主要依据实验与经验的积累,并没有严格的理论分析。从原理上讲,连续高频功率可持续提供能量以产生足够的热量适于切割。而调制波形输出的高频功率源提供随调制深度而变化的断续能量。由于切割效果和电凝效果主要由控制合适的电流密度而实现,因此波形只是控制切割或电凝功率的一种手段。(三)能量平台的功率高频手术器要求的功率变化幅度很大。精细的神经外科、眼外科或牙科,需要几瓦或几十瓦的双极凝功率。在普通外科中,切割功率需要30~100瓦,电凝则要求25~50瓦。如果在液体中手术,如经尿道前列腺电汽化,一般需要200瓦以上的切割功率和60瓦以上的电凝功率。任何工作模式,包括各独立输出可能被同时触发,当每种输出都在最大输出功率时,该功率在任何一秒内的平均值都不得超过400瓦[2]。既满足临床需要,又符合国标要求,综合考虑后确定能量平台的功率,见表1。五、硬件和软件描述(一)原理框图如下图1所示。:..位串行输入并行串口屏左屏串口3输出移位寄存器模数转换器1电流采样串口屏右屏串口2刀头识别模数转换器2电压采样手控隔离CPU电缓冲器脚控路射频信号1与射非频射频功放射频门驱输出数模转换器2动(音量调节)、外围设备接口适配器、波形发生器、音频放大电路、电流取样、电压取样等组成。(1)stm32微处理器①PC0,PC1,PC2口:作为AD输入口②PA4,PA5口:作为DA输出。③PE2,PE3,PE4,PA7,PB0,PB1,PD6,PB5,PE0:作为3个74hc595(8位串行输入输出或者并行输出移位寄存器)驱动,74hc595输出继电器控制端④PD12,PA8:产生射频信号1和射频信号2。⑤PA1,PA2,PB10,PB11:串口2,串口3的发送端和接收端,用于与串口显示屏交换数据。(2)音频放大电路由stm32的PA6端口产生两种不同频率的方波信号控制音频,由数模转换器2和LM358产生的直流电压来控制音量。(3)电流取样、电压取样电路(单极模式):..电流取样取样环TP7串接在负载回路里。TP7次级上感应的电压信号直接送至四个二极管(D8,D9,D10,D11)整流,U1A输出的模拟电压送至STM32的模数转换器1②电压取样电容CB3、CB5、CB6并接在负载上,取样环TP8串接在CB3、CB5、CB6的支路里。TP8次级上感应的电压经电阻限压后,信号直接送至真有效值——整流桥,整流桥输出的模拟电压送至STM32的模数转换器1处理。.电源电路⑴低压供电:+12V、-12V、+5V、+、数模转换器、控制电路、显示电路、音响放大电路、隔离电路等。⑵高压供电:0~180V可调直流电压供射频功放。-DC隔离变换器和光电耦合器组成。NE555产生100KHz的方波,驱动IRF512,在开关变压器次级产生的电压整流后约为4V,供给光耦合器,实现手控、脚控与数字地之间的隔离。(74HC00N)和带非门的大电流(12A)场效应管驱动集成块U2(MIC4451)组成。射频信号经U1缓冲后送至U2,U2直接驱动大功率场效应管Q1。、L1、L2、C12、C13、C18、C19、C7和大功率场效应管Q1等组成的是一个谐振网络。为方便扩展、修改、移植,程序采用模块化结构。整个程序由初始化程序、工作程序、按键扫描、定时采样、报警等部分组成。:..,必须成功执行下列初始化程序:⑴工作程序里所有数据存储地址初始化。⑵把EEPROM中的内容输入到工作RAM空间并检验该内容的有效性。⑶检验射频电路是否运行。⑷检验直流高压是否在工作限值内。⑸检验手控、脚控是否存在短路现象。⑹启动射频输出继电器,然后把控制权交给工作程序。⑴主程序环是通过工作子程序和刷新微处理器看门狗定时器来连续运行的。监测手控、脚控开关的输入状态是否变化,并检验输入状态的有效性。⑵手控、脚控、键盘的当前状态是被连续监测的。当主机接收到改变功率档的有效请求时,最新的显示会反映出相应的变化。当接收到射频输出请求时,将完成下列程序:①相应的射频指示器(蓝色灯亮)、音响指示器被激活。②相应附件的输出继电器闭合。③安全电流限值被设定。工作程序执行期间,为了保证硬件和软件的整体性和合理性,自检是连续进行的。如下图2所示八、总结我公司以科技为先导,以人为本成功研制开发出了能力平台。能量平台考国外专利技术,《医用电气设备第一部分:安全通用要求》、—1999《医用电气设备第二部分:高频手术设备安全专用要求》。关键部件选用进口元器件,严格筛选使整机质量水平更高。再加上硬件采用直流高压过压、过流保护电路、电源复位电路、不:..stm32f103vet6,其内核为ARM32位的ARM32位的Cortex?-M3CPU,工作频率为72MHz,内置高速存储器(高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM),丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。软件采用16位循环冗余检测技术、安全电流设定、误操作等,使血管闭合切割系统安全性能进一步提高。我国是人口大国,外科手术量大。我们相信,一台安全可靠、质量稳定、性能价格比高的能量平台将会给广大医院提供更多的一份选择。⒈医用电气设备第一部分:-2007。:-2009。,CresswellAB,-,2003;17:1640-,JoelsCS,KercherKW,-,medium-,andlarge-,2003;13:377-,,2003;102:147-,[5,827,271],,[6,033,399],,[6,398,779],1999.:..工艺流程图安装底座组件螺装机箱底座四个橡胶垫螺装电源插座螺装电源滤波器螺装中性线至底座接线柱螺装脚踏开关插座螺装脚踏开关插座地线至底座接线柱入库螺装扬声器合格出厂检验测试低压开关电源不合格不合格合格返修老化返库房螺装低压开关电源总调调试电脑板不合格合拢螺固机盖返修螺装电脑板螺固机盖和底座地线粘贴薄膜开关合格自检螺装显示屏及驱动板返修理线﹑扎线螺装输出面板衬板连接底座板上各模块连线卡装开关电源返修螺装功放板调试高压开关电源不合格合格不合格合格返修螺装高压开关电源调试功放板出厂检验为主要控制项目,参考公司的自测报告并作详细记录。为主要控制控制点。