一种智能超声高频多频多模集成系统及工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能超声高频多频多模集成系统及工作方法。它解决了现有技术中高频超声组合装置操作逻辑繁琐且整体融合性差的问题。它包括超声系统及高频系统，超声系统包括第一MCU模块，第一MCU模块通过DDS电路连接有超声信号逆变电路，超声信号逆变电路通过第一电压电流采样电路与超声换能器连接，超声换能器通过第一信号反馈组件与第一MCU模块连接；高频系统包括第二MCU模块，第二MCU模块连接有高频信号电路，且高频信号电路通过第二电压电流采样电路连接有双极器械，双极器械通过第二信号反馈组件与第二MCU模块连接，第一MCU模块与第二MCU模块信号连接。本发明专利技术的优点在于：操作便捷，融合性佳。融合性佳。融合性佳。

【技术实现步骤摘要】
一种智能超声高频多频多模集成系统及工作方法


[0001]本专利技术涉及医用工具
，具体涉及一种智能超声高频多频多模集成系统及工作方法。

技术介绍

[0002]传统的超声刀电源采用振荡器产生高频信号，经功率放大后产生超声波，把换能器视为电容性负载，不计换能器在正常工作时压电陶瓷的伸缩产生的充放电过程以及其他动态特性对电源的不良影响。但是，现有技术中的高频超声组合装置不论是超声刀融合还是主机融合，都难以实现整体的融合性，存在高性能输出不足的核心问题，而这一缺陷若是试图通过加大采集或则改变输出特性进行改善，则不但收效甚微，但代价巨大；从设备使用成本角度来看，将包含核心电子部分和器械部分单一设计，单独使用显得简介，但当两个功能同时使用时，设备繁多，不但占用手术室空间，还给操作者带来使用逻辑上的困扰。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种智能超声高频多频多模集成系统。
[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种智能超声高频多频多模集成系统，包括超声系统及高频系统，超声系统包括第一MCU模块，第一MCU模块通过DDS电路连接有超声信号逆变电路，超声信号逆变电路通过第一电压电流采样电路与超声换能器连接，超声换能器通过第一信号反馈组件与第一MCU模块连接；高频系统包括第二MCU模块，第二MCU模块连接有高频信号电路，且高频信号电路通过第二电压电流采样电路连接有双极器械，双极器械通过第二信号反馈组件与第二MCU模块连接，第一MCU模块与第二MCU模块信号连接。
[0006]本系统分别设置第一MCU模块对超声系统进行集成控制，并利用第二MCU模块对高频系统进行集成控制，使用时，超声系统利用第一电压电流采样电路对超声换能器进行电流、电压信号的采样，通过第一信号反馈组件进行数字信号转换并将转换后的数字信号传输至第一MCU模块，第一MCU模块通过超声信号逆变电路产生PWM信号控制，产生可变电压改变超声换能器的输出特性；高频系统中，第二MCU模块利用第二电压电流采样电路对双极器械进行电流、电压信号的采样，通过第二信号反馈组件进行数字信号转换并将转换后的数字信号传输至第二MCU模块，第二MCU模块通过高频信号电路产生所需的高频正弦信号和使能信号改变双极器械的输出特性；本方法将超声系统与高频系统进行高度集成融合，有效确保了超声换能器与双极器械的高性能运行，减少了手术占用空间，使用逻辑清晰，操作便捷。
[0007]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统中，第一MCU模块连接有触摸屏，超声换能器以及双极器械与各电路之间均设置有患者隔离电路，超声信号逆变电路由BUCK降
压电路、整流滤波电路和推挽放大电路组成，其中，BUCK降压电路为由第一MCU模块产生的PWM信号控制并产生可变电压。BUCK降压电路产生可变电压改变超声换能器的输出电压，且患者隔离电路的设置用于防止电流外放的情况，提高使用安全性。
[0008]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统，第一信号反馈组件包括分别与超声换能器连接的第一电流反馈变压器和第一电压反馈变压器，第一电流反馈变压器和第一电压反馈变压器分别通过第一ADC电路与第一MCU模块连接，并且第一电流反馈变压器和第一电压反馈变压器通过鉴相电路与第一MCU模块连接；DDS电路接受第一MCU模块的控制信号产生频率实时可变的正弦信号，且频率变化的最小分辨率为0.01Hz，频率变化范围为40Khz
‑
80KHz；第一电压电流采样电路通过第一信号隔离变压器与第一MCU模块连接并对超声换能器进行按键信号传输。
[0009]鉴相电路处理来自第一电压反馈变压器及第一电流反馈变压器的反馈信号，产生电流及电压的相位关系信号，且电压采样由电阻分压产生电压信号，电流采样由精密电阻产生电流信号。
[0010]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统，高频信号电路包括高频信号产生电路以及高频信号逆变电路，其中，高频信号产生电路用于产生所需的高频正弦信号和使能信号；第二信号反馈组件包括第二电流反馈变压器和第二电压反馈变压器，且第二电流反馈变压器以及第二电压反馈变压器分别通过第二ADC电路与第二MCU模块连接，第二电压电流采样电路通过第二信号隔离变压器与第二MCU模块连接并对双极器械进行按键信号传输。
[0011]第二ADC电路对第二电流反馈变压器以及第二电压反馈变压器反馈的电流、电压信号整流、滤波转化为数字信号传递给第二MCU模块。
[0012]根据上述的一种智能超声高频多频多模集成系统提供一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法，本方法包括以下步骤：S1、超声系统及高频系统进行初始化和系统自检；S2、超声系统对超声换能器进行检测和信号采样处理，根据信号采样处理结果对超声换能器进行超声频率输出；S3、高频系统对双极器械进行信号采样处理，根据信号采样处理结果对双极器械进行高频功率输出；S4、超声高频同步输出。
[0013]本工作方法将超声系统和高频系统两种独立的驱动系统进行整合，使两个操作系统能够集成于一种多模设备上进行使用，且驱动信号互不干扰又能同时运行，融合性佳且操作逻辑简单。
[0014]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法中，超声系统初始化和系统自检步骤包括以下步骤：S11、第一MCU模块初始化并进行系统自检；S12、读取历史保存参数；S13、通过触摸屏进行数据显示；S14、对超声换能器以及超声换能器刀头进行检测；S15、通过按键激发超声换能器并进行能量输出，
S16、电流、电压信号采样处理并通过触摸屏显示采样数据。
[0015]超声换能器以及超声换能器刀头检测可以检查设备故障以及刀头是否需要进行更换，并且触摸屏能够实时显示采样数据，便于观察。
[0016]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法中，高频系统初始化和系统自检步骤包括以下步骤：S21、第二MCU模块初始化并进行系统自检；S22、读取历史保存参数；S33、通过触摸屏17进行数据显示；S34、通过按键激发双极器械并进行能量输出，S16、电流、电压信号采样处理并通过触摸屏显示采样数据。
[0017]在上述的一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法中，在步骤S2中，超声频率的输出首先通过第一信号反馈组件进行电流、电压采样，第一MCU模块对采样的电流、电压进行相位差及相位关系处理；其中：当相位差小于10
°
时，输出步长为0.1HZ；当相位差大于10
°
且小于30
°
时，输出步长为1HZ；当相位差大于30
°
且小于60
°
时，输出步长为5HZ；当相位差大于60
°
且小于90
°
时，输出步长为10HZ；当相位差大于90
°
时，输出步长为20HZ；当电流超前电压上则相位关系为：基础频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能超声高频多频多模集成系统，包括超声系统（1）及高频系统（2），其特征在于，所述的超声系统（1）包括第一MCU模块（11），所述的第一MCU模块（11）通过DDS电路（12）连接有超声信号逆变电路（13），所述的超声信号逆变电路（13）通过第一电压电流采样电路（14）与超声换能器（15）连接，所述的超声换能器（15）通过第一信号反馈组件（16）与第一MCU模块（11）连接；所述的高频系统（2）包括第二MCU模块（21），所述的第二MCU模块（21）连接有高频信号电路（22），且高频信号电路（22）通过第二电压电流采样电路（23）连接有双极器械（24），所述的双极器械（24）通过第二信号反馈组件（25）与第二MCU模块（21）连接，所述的第一MCU模块（11）与第二MCU模块（21）信号连接。2.根据权利要求1所述的一种智能超声高频多频多模集成系统，其特征在于，所述的第一MCU模块（11）连接有触摸屏（17），所述的超声换能器（15）以及双极器械（24）与各电路之间均设置有患者隔离电路（3），所述的超声信号逆变电路（13）由BUCK降压电路、整流滤波电路和推挽放大电路组成，其中，所述的BUCK降压电路为由第一MCU模块（11）产生的PWM信号控制并产生可变电压。3.根据权利要求1所述的种智能超声高频多频多模集成系统，其特征在于，所述的第一信号反馈组件（16）包括分别与超声换能器（15）连接的第一电流反馈变压器（161）和第一电压反馈变压器（162），所述的第一电流反馈变压器（161）和第一电压反馈变压器（162）分别通过第一ADC电路（163）与第一MCU模块（11）连接，并且第一电流反馈变压器（161）和第一电压反馈变压器（162）通过鉴相电路（164）与第一MCU模块（11）连接；所述的DDS电路（12）接受第一MCU模块（11）的控制信号产生频率实时可变的正弦信号，且频率变化的最小分辨率为0.01Hz，频率变化范围为40Khz
‑
80KHz；所述的第一电压电流采样电路（14）通过第一信号隔离变压器（18）与第一MCU模块（11）连接并对超声换能器（15）进行按键信号传输。4.根据权利要求1所述的种智能超声高频多频多模集成系统，其特征在于，所述的高频信号电路（22）包括高频信号产生电路（221）以及高频信号逆变电路（222），其中，高频信号产生电路（221）用于产生所需的高频正弦信号和使能信号；所述的第二信号反馈组件（25）包括第二电流反馈变压器（251）和第二电压反馈变压器（252），且第二电流反馈变压器（251）以及第二电压反馈变压器（252）分别通过第二ADC电路（253）与第二MCU模块（21）连接，所述的第二电压电流采样电路（23）通过第二信号隔离变压器（26）与第二MCU模块（21）连接并对双极器械（24）进行按键信号传输。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的一种智能超声高频多频多模集成系统的一种智能超声高频多频多模集成系统工作方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：S1、超声系统（1）及高频系统（2）进行初始化和系统自检；S2、超声系统（1）对超声换...

【专利技术属性】
技术研发人员：段亚洲，刘鑫磊，延浩立，
申请(专利权)人：杭州康基医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：