一种鹿角状结石的破碎装置的制造方法
【专利摘要】一种鹿角状结石的破碎装置,包括高压脉冲发生器,高压脉冲发生器包括由桥式整流器DV、电位器W1和W2、电容C1电连接组成的桥式整流电路单元、由上级开关VT1、下级开关VT2、二极管VD1、电感L和电容C2和变压器T电连接组成的充电单元及控制单元,控制单元包括高压脉冲变压器T,高压脉冲变压器的次级线圈由双绞线引到结石上。本实用新型结构简单、制造成本低、碎石效果好。
【专利说明】
一种鹿角状结石的破碎装置
技术领域
[0001]本实用新型属于医学结石破碎领域,具体是一种利用高电压脉冲放电对鹿角状结石进行破碎装置。
【背景技术】
[0002]鹿角形肾结石是指充满肾盂和至少I个肾盏的结石。部分性鹿角状结石仅仅填充部分集合系统,而完全性鹿角状结石则填充整个肾集合系统。在泌尿外科结石治疗中鹿角状肾结石的治疗是一个难题。目前选择经皮肾镜取石术和ESWL较多,但是一般医院的医疗设备条件简陋,多数不能进行以上方法对此类结石病进行治疗。利用高电压脉冲放电法对鹿角状结石进行破碎是针对大块结石破碎的新方法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的,是提供一种用于鹿角状结石破碎的装置,利用高电压脉冲放电方法对鹿角状结石进行有效破碎。
[0004]采用的技术方案是:
[0005]—种鹿角状结石的破碎装置,包括高压脉冲发生器、微钻头。其特征在于:
[0006]利用微钻头在鹿角状结石表面钻一个微小的孔,把高压脉冲发生器的脉冲输出电极放入孔内,对结石进行破碎。
[0007]高压脉冲发生器包括整流单元、充电单元、高压输出单元和频率控制单元,具体结构框图如图2所示。
[0008]整流单元,包括桥式整流器DV、第一电位器W1、第二电位器W2和电容Cl;第一电位器W1串接在经桥式整流器整流后的供电电路的正压端,第二电位器W#』串接在经桥式整流器整流后的供电电路的负压端。电容器Cl的一端与第一电位器W1连接,其另一端则与第二电位器W2连接。整流后的电压为200-350V。
[0009]充电电路,包括上级开关VTl、下级开关VT2、二极管VDl、电感L和电容C2。
[0010]上级开关VTl、二极管VDl、电感L和变压器T的初级线圈串联后,经下级开关VT2接地。电容C2的一端与电感L和变压器T初级线圈连线上的任意一点连接,电容C2的另一端接地。
[0011]高压输出单元,主要为高压脉冲变压器T。变压器T的次级线圈的正压输出端为双绞线。高压脉冲变压器T的输出端通过双绞线传输到结石上,对其进行破碎,如图1所示。
[0012]上述VT1、VT2为绝缘栅型场效应管(增强型)。
[0013]对本实用新型的元器件的作用做进一步详细说明:
[0014]图3(a)显示了控制频率输入(Π和电压输入(U),上级开关(H,VT1)和下级开关(L,VT2)控制输出口;图3(b)是对应工作状态参数随时间的变化图。从图3 (b)中可以看出,改变上级开关(H,VTI)的接通时间状态,从30微秒到150微秒变化,能够改变储存电容(C2 )的电压从200伏特到600-680V变化。
[0015]如图4所示,断开上级开关VTl后,通过“停歇”时间(约I微秒)后接通下级开关VT2,经过变压器T产生高电压脉冲,同时经过双绞线传输对结石进行破碎。变压器初级线圈上的电压和电容C2上的电压相同,幅值为600-680V。通过变压器把初级线圈上的电压进行提升,电压耦合到次级线圈。
[0016]脉冲变压器次级线圈上的电压,采用“双绞线”型传输线进行传输。
[0017]在具体实验实施时,把结石放在盐水环境内进行破碎。盐水用于模拟人体内的液体环境,同时由水绝缘的理论可知,当脉冲电压的上升沿小于500ns时,水的绝缘强度大于岩石的绝缘强度,结石的电物理特性和岩石相近,则此理论同样适用于水和结石。所以当上升沿小于500ns时,盐水的绝缘强度大于结石,则在结石内部发生放电击穿。
[0018]如图5所示,为本实用新型所述高功率气体开关触发系统的电压、电流输出波形图,其中绿色为电流波形图,黄色为电压波形图。图5中波形图的横向每格代表500ns,纵向每格代表50kV,周期为3-5微秒,上升沿为10ns左右。
[0019]本实用新型具有如下优点:
[0020]I)本实用新型的设备总体简单费用低,相比较那些价格高昂的设备更容易在一般医院普及使用。
[0021]2)本实用新型所使用的高电压脉冲发生器相比于其他研究具有更高的输出频率,最高可达ΙΟΚΗζ。
[0022]3)本实用新型的传输线采用经济性好双绞线作为传输线,并兼顾电极的作用。这更节约成本,同时使得发生器的总体结构更简单。
[0023]4)本实用新型利用高电压脉冲对结石进行破碎,其破碎效果更好。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型破碎鹿角状结石方法的原理图。
[0025]图2为高压脉冲发生器的框图。
[0026]图3为高压脉冲发生器频率控制单元原理图。
[0027]图4为高压脉冲发生器电路图。
[0028]图5为高压脉冲发生器的电压、电流输出波形。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型结合【具体实施方式】和附图进一步说明。
[0030]首先利用微电极在鹿角状结石上钻出一个小孔,这样有利于高电压脉冲输出微电极的放置。
[0031]如图1所示为高压脉冲放电破碎鹿角状结石方法的原理图。图1中的高压脉冲发生器用于产生高电压脉冲,脉冲幅值大小可调。双绞线为脉冲输出线,同时作为微电极使用。鹿角状结石上钻好的孔后,把微电极放进去,通过微电极把高电压脉冲引入结石内部,从而对其进行破碎。
[0032]如图2所示为高电压脉冲发生器的结构图,主要包括整流单元、充电单元、频率控制单元和高压输出单元。其特征在于:
[0033]整流滤波单元,包括桥式整流器DV、第一电位器W1、第二电位器W2和电容Cl;第一电位器W1串接在经桥式整流器整流后的供电电路的正压端,第二电位器W2则串接在经桥式整流器整流后的供电电路的负压端。电容器Cl的一端与第一电位器W1连接,其另一端则与第二电位器W2连接。
[0034]充电单元,包括上级开关VTl、下级开关VT2、二极管VDl、电感L和电容C2。上级开关VTl、二极管VDl、电感L串联后,经下级开关VT2接地。电容C2的一端与电感L和变压器T初级线圈连线上的任意一点连接,电容C2的另一端接地。
[0035]高压输出单元主要为高压脉冲变压器T。变压器T的次级线圈的输出端采用双绞线,同时双绞线端头作为电极头与结石接触。在实验室把结石置于盐水环境中,盐水既用于模拟人体液体环境,也用做绝缘液。
[0036]上述VT1、VT2为绝缘栅型场效应管(增强型)。
【主权项】
1.一种鹿角状结石的破碎装置,包括高压脉冲发生器,高压脉冲发生器包括整流单元、充电单元、高压输出单元和频率控制单元,其特征在于: 整流单元,包括桥式整流器DV、第一电位器W1、第二电位器W2和电容C I;第一电位器W1串接在经桥式整流器整流后的供电电路的正压端,第二电位器W2则串接在经桥式整流器整流后的供电电路的负压端,电容器CI的一端与第一电位器Wi连接,其另一端则与第二电位器W2连接; 充电电路,包括上级开关VT1、下级开关VT2、二极管VD1、电感L和电容C2; 上级开关VTl、二极管VDl、电感L和变压器T的初级线圈串联后,经下级开关VT2接地,电容C2的一端与电感L和变压器T初级线圈连线上的任意一点连接,电容C2的另一端接地; 高压输出单元,主要为高压脉冲变压器T,变压器T的次级线圈的正压输出端为双绞线。2.根据权利要求1所述的一种用于鹿角状结石破碎的装置,其特征在于:所述VT1、VT2为绝缘栅型场效应管。
【文档编号】A61B18/18GK205459031SQ201620130926
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】李昕, 李宏达, 赵红阳, 刘凤先, 李红伟, 秦孝升
【申请人】沈阳彼得康医疗科技有限公司