本文關鍵詞：電外科射頻能量發(fā)生器控制系統(tǒng)的研制

  更多相關文章： 電外科 射頻能量發(fā)生器 能量控制算法 生物阻抗檢測 組織電干燥術

【摘要】：電外科能量平臺，也稱為射頻能量發(fā)生器，是從高頻電刀發(fā)展而來，它的治療功能在經歷了100余年的發(fā)展之后，，已經不僅僅局限于過去簡單的切割、電凝或是燒灼功能，而是能夠針對不同部位、狀態(tài)的生物組織實現輸出射頻能量的精確控制。在傳統(tǒng)的電外科手術中，儀器所輸出的射頻能量大小和能量釋放時間完全由使用者控制，這樣往往會因為使用者的操作不當，從而造成組織熱損傷、組織碳化或燒傷等醫(yī)療事故。而在最新的射頻能量發(fā)生器中，則普遍采用了智能生物阻抗檢測算法，從而實現了射頻能量自適應輸出的功能，在最大程度上保證了電外科手術的安全有效。顯而易見，選擇正確的系統(tǒng)變量來控制電熱閉合儀器的輸出能量大小與持續(xù)作用時間不僅僅是智能控制算法中的關鍵因素，而對于能量的控制算法則是整臺儀器中至關重要的核心技術。同時，在電外科技術的發(fā)展過程中，國內外出現了較大的差距，國內的電外科生產商基本還停留在高頻電刀的傳統(tǒng)模式中，只能實現簡單的切，凝，灼等功能，在目前較熱門以及算法較為復雜的組織閉合和組織焊接的應用領域幾乎是空白。 為此，本文針對組織閉合與組織焊接的應用領域，對射頻能量的控制方法進行了探討，并針對該應用領域研制了一套控制系統(tǒng)，采用嵌入式控制芯片與高效率的開關電源控制，結合精確的阻抗檢測技術和電路，外加更加人性化的人機交互系統(tǒng)，使系統(tǒng)的可控性和可用性都得到了提升。另外，本文也針對組織閉合和焊接的應用，研究了基于生物組織阻抗變化的能量控制方法，并進行了相關的離體生物組織實驗，以驗證算法及硬件平臺的功能和安全性。 經過測試與實驗，所設計的控制平臺能滿足控制算法的需求，可以在嵌入式操作系統(tǒng)的協(xié)調下，多任務協(xié)同工作。所設計的算法經過了爆破壓測試的驗證，均能有效達到手術要求，并且減少了產生熱損傷的可能。
【關鍵詞】：電外科 射頻能量發(fā)生器 能量控制算法 生物阻抗檢測 組織電干燥術
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP273;R318.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 電外科設備的發(fā)展歷程及國內外現狀7-9
• 1.2 電外科能量發(fā)生器的工作原理9-11
• 1.3 論文主要研究內容介紹11-13
• 2 生物阻抗模型與射頻能量對生物阻抗的影響13-17
• 2.1 生物阻抗的基礎及其模型13-15
• 2.2 小腸在射頻能量下的生物阻抗變化15-16
• 2.3 小結16-17
• 3 基于 ARM 的核心控制電路設計17-30
• 3.1 雙極型血管閉合器的系統(tǒng)設計17-19
• 3.1.1 血管閉合系統(tǒng)的功能及系統(tǒng)要求17
• 3.1.2 射頻能量發(fā)生器的總體設計17-19
• 3.2 主控單元的電路設計19-29
• 3.2.1 控制任務分析19
• 3.2.2 主控芯片選型19-20
• 3.2.3 外圍控制電路的設計20-26
• 3.2.4 阻抗角及有功功率檢測26-29
• 3.3 小結29-30
• 4 射頻能量發(fā)生器的能量控制30-61
• 4.1 系統(tǒng)控制任務需求分析30-31
• 4.2 阻抗檢測的參數擬合31-34
• 4.3 射頻能量控制算法的設計34-48
• 4.3.1 PID 算法設計35-40
• 4.3.2 恒功率算法40-44
• 4.3.3 組織焊接算法設計44-48
• 4.5 用于組織焊接的溫度控制方法及實驗48-57
• 4.5.1 基于虛擬檢測儀器的溫度測量實驗平臺的介紹49-54
• 4.5.2 基于溫度控制的豬大腸端端吻合實驗54-57
• 4.6 嵌入式實時操作系統(tǒng)的多任務控制57-59
• 4.6.1 任務的調度算法57-58
• 4.6.2 任務之間的通訊58
• 4.6.3 多任務的設計58-59
• 4.7 小結59-61
• 5 總結61-63
• 5.1 主要成果61
• 5.2 研究展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 附錄67
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目67
• B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄67

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 徐文棟;周宇;宋成利;馬錟;呂坤勇;陳晟達;卜世俊;;生物體腔道爆破壓自動檢測系統(tǒng)的研制[J];計算機測量與控制;2013年04期

2 劉延林;繆文泉;印炯;周治業(yè);;熱電偶內置式針頭的研制與其溫度特性的研究[J];沿海企業(yè)與科技;2012年02期

本文編號：905996