本文關(guān)鍵詞：便攜式微創(chuàng)智能切凝刀系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：本論文研發(fā)了一款以AVR單片機(jī)為核心的鋰電池供電的便攜式微創(chuàng)熱能刀,它是一種新型的具有血管閉合止血和切割組織、血管的新型熱焊接技術(shù)的手術(shù)器械。該器械較電刀、射頻刀、超聲刀工作原理不同,它是直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能,使用較為先進(jìn)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)改變刀頭電熱絲部分通過(guò)的平均電流大小,改變刀頭的發(fā)熱量,沒(méi)有電流通過(guò)人體,避免了在止血和切割過(guò)程中熱傳導(dǎo)對(duì)組織、血管的損傷。該手術(shù)器械具有手術(shù)適應(yīng)癥廣泛、止血效果明顯、手術(shù)質(zhì)量高、術(shù)后恢復(fù)快、病人痛苦小的特點(diǎn)。本論文概括總結(jié)了便攜式醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用及近況,微創(chuàng)手術(shù)器械國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展；針對(duì)便攜式切凝刀系統(tǒng)的原理以及主要構(gòu)件原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述；著重介紹了便攜式微創(chuàng)切凝刀的硬件與軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)研發(fā)。其中硬件設(shè)計(jì)部分介紹了PWM控制開(kāi)關(guān)電路模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、液晶顯示模塊以及按.鍵控制模塊；軟件設(shè)計(jì)部分使用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā),主要包括主程序設(shè)計(jì)、PWM控制單元程序設(shè)計(jì)、AD采樣單元程序設(shè)計(jì)、液晶顯示單元程序設(shè)計(jì)以及按鍵單元程序設(shè)計(jì)。此外還針對(duì)電磁兼容設(shè)計(jì)與降低功耗設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。最后對(duì)研發(fā)系統(tǒng)的子模塊進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn),并用熱凝刀實(shí)物進(jìn)行了雞腸模擬病變組織的切割實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：本課題研制的便攜式切凝刀運(yùn)行良好,同時(shí)切割組織和封閉血管,電熱傳導(dǎo)損傷小(平均燙傷寬度小于lmm),設(shè)計(jì)精巧,便攜性強(qiáng),并且手術(shù)時(shí)煙霧少,視野清晰。
【關(guān)鍵詞】：AVR單片機(jī) 便攜式切凝刀 微創(chuàng)手術(shù) PWM控制
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH777
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 便攜式醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用及近況15
• 1.2 微創(chuàng)手術(shù)器械概述15-17
• 1.2.1 微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程16
• 1.2.2 本課題切凝刀系統(tǒng)的背景技術(shù)16-17
• 1.2.3 微創(chuàng)熱能刀的臨床應(yīng)用17
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景17-18
• 1.4 課題研究的目的及意義18-19
• 1.5 課題的來(lái)源和本文的組織內(nèi)容19-20
• 1.5.1 課題的來(lái)源19
• 1.5.2 本文的組織內(nèi)容19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第二章 微創(chuàng)切凝刀原理和主要構(gòu)件設(shè)計(jì)原理21-34
• 2.1 微創(chuàng)切凝刀原理21-23
• 2.2 熱凝刀刀頭設(shè)計(jì)23-28
• 2.2.1 熱凝刀刀頭控制原理23-24
• 2.2.2 熱凝刀刀頭電熱絲的選擇24-27
• 2.2.3 微創(chuàng)切凝刀刀頭整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案27-28
• 2.3 手持器的設(shè)計(jì)28-29
• 2.4 微創(chuàng)切凝刀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29-32
• 2.5 動(dòng)力電池的選擇32
• 2.6 熱凝刀的消毒32-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 便攜式微創(chuàng)切凝刀的硬件電路設(shè)計(jì)34-47
• 3.1 硬件總體設(shè)計(jì)34
• 3.2 驅(qū)動(dòng)電路34-36
• 3.3 MOSFET管開(kāi)關(guān)電路36-40
• 3.3.1 開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)思路36-38
• 3.3.2 MOSFET的選擇38-40
• 3.4 硬件按鍵防抖設(shè)計(jì)40-41
• 3.5 數(shù)據(jù)采樣模塊41-42
• 3.6 液晶顯示電路42-44
• 3.7 電源處理模塊44-45
• 3.8 蜂鳴器電路45
• 3.9 電磁兼容設(shè)計(jì)與優(yōu)化45-46
• 3.10 本章小結(jié)46-47
• 第四章 便攜式微創(chuàng)切凝刀的軟件設(shè)計(jì)47-58
• 4.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境ICCAVR概述47
• 4.2 主程序設(shè)計(jì)47-50
• 4.2.1 軟件系統(tǒng)的工作流程49-50
• 4.3 A/D采樣模塊50-52
• 4.4 PWM控制模塊52-54
• 4.5 按鍵動(dòng)作響應(yīng)任務(wù)54-55
• 4.6 OLED顯示模塊55-56
• 4.7 降低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)56-57
• 4.8 本章小結(jié)57-58
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-62
• 5.1 系統(tǒng)動(dòng)力電池放電測(cè)試58
• 5.2 液晶顯示屏的測(cè)試實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.3 PWM波形圖59
• 5.4 便攜式微創(chuàng)智能切凝刀系統(tǒng)的測(cè)試59-61
• 5.4.1 便攜式微創(chuàng)切凝刀三維圖59-60
• 5.4.2 熱凝刀對(duì)雞腸模擬病變組織進(jìn)行的切割實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 研究成果與總結(jié)62-63
• 6.2 后續(xù)工作與展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)巧動(dòng)及成果情況66

【相似文獻(xiàn)】

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7 郭翔;王克英;胡少?gòu)?qiáng);李靖;;基于AVR單片機(jī)的電力變壓器試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電測(cè)與儀表;2012年08期

8 謝s，

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