大功率射频电流环境下的温度测量系统

目的:实现在使用基于大功率射频电流的电外科设备的手术过程中手术部位的温度测量,以达到有效控制生物组织热损伤程度。方法:利用电外科设备输出的特点,采用间断性测量方法;在测量过程中,首先用K型热电偶将温度信号转换成电信号,再利用精密热电偶放大器AD8495实现温度与电信号的线性输出,最后在电信号经过调理和隔离电路后通过DAQ采集送入PC机;在PC机内利用Labview软件实现数据采集、温度校准、温度显示以及数据储存。结果:结合Labview虚拟仪器研制出的温度测量系统能够在大功率射频电流环境下稳定、有效的进行温度测量,其测量误差为±1℃。结论:电外科设备在生物体腔道闭合、焊接等手术过程中其能量是间断性的即有一定的占空比,温度测量系统只在能量输出为空时进行测量,虽然整个过程不是持续的,但总体能够反映温度变化趋势。在利用大功率射频能量实现猪大肠吻合的实验中,该温度测量系统达到了医生所期望的测量要求,且为以后开发温度控制的智能化电外科仪器奠定了基础。

射频组织焊接技术用于结直肠吻合的探索性研究

利用射频能量焊接肠组织,研究压合压强、功率、温度参数对焊接效果的影响。利用自制的焊接器械和射频能量平台,进行焊接猪离体结直肠组织实验。实验参数为:射频频率450 kHz,输出功率恒定(50和70 W),在压合压强(1 125和2 658 kPa)下持续焊接肠组织240 s,控制焊接过程中的最高温度为(95±5)℃。实验完成后通过组织病理切片对比不同条件下肠道焊接的牢固程度、热损伤情况。结果表明:在50和70 W功率下,压合压强1125 kPa的组,焊接部位浆膜层紧紧贴合,周围组织结构保持完好;压合压强2 658 kPa的组,焊接部位浆膜层未完全融合,且周围黏膜损伤较明显。最高焊接温度控制在(95±5)℃时,功率50和70 W的组焊接效果在组织病理切片观察中无明显差异。射频能量焊接结直肠可行性良好,但压合压强过大易导致焊接部位周围组织损伤;且考虑到焊接部位周围的温度分布不均匀,不可单一用温度参数作为判断焊接效果的标准。

射频能量和压合压强对射频肠吻合口的爆破压影响

目的:结直肠癌切除后需要进行肠道吻合术,缝合线和吻合钉会残留异物引起并发症,射频热焊接技术既可完成无异物残留的快速肠道吻合,又可以应用在腹腔镜手术中。利用射频能量和压力作用于肠壁,完成肠道吻合,研究压合压强和能量对爆破压的影响。方法:从屠宰场采集猪结肠,2小时内运至实验室,在特制的模拟射频肠吻合器上完成焊接吻合,采用2种压合压强和2种射频能量,共4组。焊接部位插入热电偶,测量焊接过程的最高温度,爆破压测量装置测量吻合口爆破压,病理切片H&E染色和扫描电镜图像观察焊接部位。统计学方法分析焊接爆破压差异。结果:射频能量一定时,压合压强改变对爆破压的影响不显著(p>0.05),但焊接部位最高温度随压合压强增大而升高,最高温度达142°C。压合压强一定时,射频总能量改变对爆破的影响不显著(p>0.05),焊接部位最高温度变化不明显。结论:射频焊接时,仅增大压合压强或仅提高射频能量不能有效的提升爆破压,但焊接温度会随压力提高,不利于控制对周围组织的热损伤。

恒功率高频电刀能量发生器：生物组织的切割与闭合

背景:随着医疗器械的不断发展,越来越多的传统外科治疗被微创治疗所取代。在微创外科手术中,要经常进行组织切割和闭合,然而,由于空间与视野的限制,普通的方法并不适用微创治疗。目的:研制能够恒功率输出具有组织切割和闭合功能的高频电刀能量发生器。方法:为了提高外科治疗中对组织切割与闭合的效率,研制了一套用电能对组织进行切割与闭合的高频能量发生器。该装置包括:幅值可调开关电源、高频功率放大器、阻抗检测模块和微控制器。其中由开关电源和功率放大器组成的电能变换器将220 V 50 Hz的市电变换为一个450 kHz的高频能量并作用在组织上,同时阻抗检测模块将实时检测生物组织上的电参数,并将其作为反馈量提供给控制器,最后由控制器完成恒功率控制和生物阻抗判定。结果与结论:实验结果表明,研制的仪器能够快速稳定地产生高频大功率电能,能实时检测生物阻抗信息,并通过反馈控制实现恒功率输出,可有效完成对生物组织的切割与闭合。

一种新的电外科仪器输出参数测量系统

对电外科仪器输出的高压和大电流参数进行准确检测是研制反馈式电外科仪器的基础。为此,本文研制基于PC机的输出参数测量系统,对电外科仪器输出的高压和大电流信号进行隔离感应、放大、滤波、差分信号变单端信号、有效值转换,最后通过DAQ采集卡进行模数转换,数据送入PC机中使用Labview软件进行过采样、显示和存储等处理。实验结果表明,该系统能够对电外科仪器的输出参数进行稳定测量,结果准确。因此,该系统的研制是成功的,在此基础上开发嵌入式的输出参数测量系统,能够为智能式的电外科仪器开发提供准确的反馈信息。