现代医学仪器课件 高频电刀的结构和原理
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浙江大学生物医学工程与仪器科学学院 王永国
高频电刀
高频电刀
电切
受控功率放 大器
波形发生器
背电极
电凝
双电极
受控功率放 大器
波形发生器
控制器
高频 电刀 电路 有些 复杂
300KHz-500KHz 电切的波形
300KHz-500KHz阻尼 电凝的波形
混切
波形发生器
压控电压放大器及电流、电压采样
电源控制
设输出电压为X ，
有(2.46X/100+2.46)×2.46=5V
解得：X=208V
电刀的功率直流电源由单片机的CPU 通过D/A 实现.
当D/A从0V---5V变化时,功率输出的 直流电压可以从0伏到208伏变化,从 而改变电刀的输出功率。
功率输出
机器浮地隔离
第三个放大器做单向整流用，输入 正信号时，放大倍数为1，输入负 信号时放大倍数为0
第4个放大器做加法器用： 当输入 为正信号时Vin≥0时：
Vin/2-Vin+Vo=0,
Vin=Vin
当输入为负信号时Vin≤0时：
Vin/2+Vo/2=0, Vin=Fra Baidu bibliotekVin
输出电压检测
过电流检测
电凝、电切开关
背电极阻抗检测
回路负极板部位烧伤
OSC 产生100kHz的振荡信号通过背 电极的反射阻抗通入恒流源电路， 从而检测背电极两点之间的接触阻 抗
电流检测
第一个放大器相当于射射器，是一 个放大倍数为1的同向放大器，起 阻抗隔离作用
第二个放大器也是一个放大倍数为 1的同向放大器，做加法器用
电刀 的光 耦两 侧距 离是 20m
m
高频电刀的特殊性，绝对不能用普通光耦替代高压光耦
在电刀回路 中串个电感 作为Trigger
简单吗？
威力电刀
FORCE ELECTRONIC SURGERY
电凝 ： 射频频率： 250kHz—1MHz 输出开路电压：0—5000V p-p 输出功率：0---300W 电切： 射频频率： 250kHz—2MHz 输出开路电压：9000V p-p 输出功率：0---700W
过热保护
谢谢大家!
高频电刀的工作模式：
1. 单极模式
高频电刀的高频发生器、病人、病 人极板、连接导线和作用电极，高 频电流通过回路导线穿过病人，再 由病人极板返回高频电刀
2. 双极模式
高频电刀的高频发生器、通过双极 镊子的两个尖端向机体组织提供高 频电能，使双极镊子两端之间的血 管或组织脱水而凝固，达到止血的 目的。它的作用范围指局限于镊子 两端之间，对机体组织的损伤程度 和影响范围远比单级方式小得多。 多用于脑外科、显微外科等较为精 细的手术中。
功率放大器
CPU怎样知道皮 肤接触阻抗？有
意思吧。。。。
背电极是主 电路的回路，
同样有 5000VP-P
背电极皮肤接触阻抗检测电路
高频 电刀 手柄 及刀
头
特殊
吧 。。。
电刀头的P-P电压超 过5000V，怎样把电 凝/电切的控制信号
？ 传给CPU
电刀手柄控制开关电路
普通 光耦 两侧 距离
是 7m m
高频电刀
高频电刀
电切
受控功率放 大器
波形发生器
背电极
电凝
双电极
受控功率放 大器
波形发生器
控制器
高频 电刀 电路 有些 复杂
300KHz-500KHz 电切的波形
300KHz-500KHz阻尼 电凝的波形
混切
波形发生器
压控电压放大器及电流、电压采样
电源控制
设输出电压为X ，
有(2.46X/100+2.46)×2.46=5V
解得：X=208V
电刀的功率直流电源由单片机的CPU 通过D/A 实现.
当D/A从0V---5V变化时,功率输出的 直流电压可以从0伏到208伏变化,从 而改变电刀的输出功率。
功率输出
机器浮地隔离
第三个放大器做单向整流用，输入 正信号时，放大倍数为1，输入负 信号时放大倍数为0
第4个放大器做加法器用： 当输入 为正信号时Vin≥0时：
Vin/2-Vin+Vo=0,
Vin=Vin
当输入为负信号时Vin≤0时：
Vin/2+Vo/2=0, Vin=Fra Baidu bibliotekVin
输出电压检测
过电流检测
电凝、电切开关
背电极阻抗检测
回路负极板部位烧伤
OSC 产生100kHz的振荡信号通过背 电极的反射阻抗通入恒流源电路， 从而检测背电极两点之间的接触阻 抗
电流检测
第一个放大器相当于射射器，是一 个放大倍数为1的同向放大器，起 阻抗隔离作用
第二个放大器也是一个放大倍数为 1的同向放大器，做加法器用
电刀 的光 耦两 侧距 离是 20m
m
高频电刀的特殊性，绝对不能用普通光耦替代高压光耦
在电刀回路 中串个电感 作为Trigger
简单吗？
威力电刀
FORCE ELECTRONIC SURGERY
电凝 ： 射频频率： 250kHz—1MHz 输出开路电压：0—5000V p-p 输出功率：0---300W 电切： 射频频率： 250kHz—2MHz 输出开路电压：9000V p-p 输出功率：0---700W
过热保护
谢谢大家!
高频电刀的工作模式：
1. 单极模式
高频电刀的高频发生器、病人、病 人极板、连接导线和作用电极，高 频电流通过回路导线穿过病人，再 由病人极板返回高频电刀
2. 双极模式
高频电刀的高频发生器、通过双极 镊子的两个尖端向机体组织提供高 频电能，使双极镊子两端之间的血 管或组织脱水而凝固，达到止血的 目的。它的作用范围指局限于镊子 两端之间，对机体组织的损伤程度 和影响范围远比单级方式小得多。 多用于脑外科、显微外科等较为精 细的手术中。
功率放大器
CPU怎样知道皮 肤接触阻抗？有
意思吧。。。。
背电极是主 电路的回路，
同样有 5000VP-P
背电极皮肤接触阻抗检测电路
高频 电刀 手柄 及刀
头
特殊
吧 。。。
电刀头的P-P电压超 过5000V，怎样把电 凝/电切的控制信号
？ 传给CPU
电刀手柄控制开关电路
普通 光耦 两侧 距离
是 7m m