电外科发生器及电外科系统的制作方法_3

文档序号:9081934阅读:来源:国知局
由返回端子232被返回到此。输出级228被配置为在多种模式中操作,在所述模式期间,发生器220输出具有特定的占空比、峰值电压、波峰因数等的对应的波形。在另一个实施例中,发生器200可以基于其他类型的合适的电源拓扑。
[0044]控制器224包括与存储器226可操作地连接的微处理器225,该存储器226可以包括暂态型存储器(例如,RAM)和/或非暂态型存储器(例如,闪存介质,盘介质等)。微处理器225包括与电源227和/或输出级228连接的输出端口,从而允许微处理器225根据开和/或闭控制环路方案中的任意一种控制发生器200的输出。本领域的技术人员将会认识到,微处理器225可以由适合于执行本文讨论的计算的任何逻辑处理器(例如,控制电路)来替代。
[0045]闭环控制方案是反馈控制环路,其中,多个传感器测量多种组织和能量特性(例如,组织阻抗、组织温度、输出功率、电流和/或电压等),并且提供反馈给控制器224。控制器224然后发送信号给电源227和/或输出级228,然后,电源227和/或输出级228分别调整DC和/或电源。控制器224也从发生器200、仪器2和/或钳10的输入控制接收输入信号。控制器224利用输入信号来调整由发生器200输出的功率,并且/或者对其执行其他的控制功能。
[0046]根据本公开的发生器200包括RF电压传感器300和RF电流传感器302。RF电压传感器300与有源端子230和返回端子232耦合,并且提供对由输出级228供应的RF电压的测量。RF电流传感器302与有源端子230耦合,并且提供对由输出级228供应的RF电流的测量。RF电压传感器230和RF电流传感器232可以是任何合适的RF电压/电流传感器,其包括,但不限于,传感变压器、传感电阻器、传感电容器和其组合。RF电压传感器300和RF电流传感器302分别提供感测到的RF电压和电流信号给控制器224,然后,控制器224可以响应于感测到的RF电压和电流信号来调整电源227和/或输出级228的输出。
[0047]根据本公开的发生器200还包括DC电压传感器304和DC电流传感器306。为了简单起见,电源227被示意性地示出为经由连接301与输出级228耦合。本领域的技术人员将会认识到,电源227通过其正和负端子(未示出)与输出级228连接。DC电压传感器304和DC电流传感器306与连接301耦合,并且提供对通过电源227供应到输出级228的DC电压和电流的测量。DC电压传感器304和DC电流传感器306可以是任何合适的DC电压/电流传感器,其包括,但不限于,霍尔效应传感器、传感电阻器和其组合。DC电压传感器304和DC电流传感器306分别提供感测到的DC电压和电流信号给控制器224,然后,控制器224可以响应于感测到的DC电压和电流信号来调整电源227和/或输出级228的输出。
[0048]输出级228可以被实现为任何合适的RF逆变电源拓扑结构,其包括,但不限于,半桥、全桥、推挽(push pull)以及它们的组合。在实施例中,输出级228的输出可以是通过改变电源227的DC电压而产生的任何振幅调制的RF波形。发生器200基于通过DC电压传感器304和DC电流传感器306以及/或者RF电压传感器300和RF电流传感器302中的任意一个测得的感测信号来调整输出级228的RF输出。
[0049]控制器224包括将感测到的DC电压和电流信号与感测到的RF电压和电流信号相关的传递函数。特别地,输出级228的操作参数可以被表达为传递函数,可以使用该传递函数来基于感测到的DC电压和电流信号来计算输出的RF电压和电流。可以使用传递函数来补偿在输出级228和负载之间引入的损耗和/或失真。这些不理想的行为可能受多种不同因素的影响,这些因素包括输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和负载阻抗。表征这些行为的一种方式可以包括在不同的开环操作点处分析发生器200,同时监测输入和/或输出特征,即,DC电压和电流以及RF输出电压和电流。然后,可以使用该数据来产生多项式曲线拟合和/或分段线性曲线。然后,将这些曲线转换到传递函数,该传递函数描述DC电压和电流与输出RF电压和电流之间的关系,从而提供传递函数。可以在发生器200的初始设置期间逐个单元地或者对于任何特定的块(lot)执行获得传递函数的过程,然后,该过程被预编程并存储在存储器226中。
[0050]因此,控制器224基于感测到的DC电压和电流信号来确定输出RF电压和电流。然后,可以将计算出的输出RF电压和电流与实际感测到的RF电压和电流进行比较作为冗余测量(例如,以检验传感器300、302、304和306的功能)。
[0051]图4示出根据本公开的方法。在步骤400中,由电源227输出的DC电压和电流分别由DC电压传感器304和DC电流传感器306测量。测得的传感器信号被发送到控制器224。在步骤402中,控制器224基于感测到的DC电压和电流值来计算输出RF电压和电流。特别地,控制器224 (例如,微处理器225)利用将感测的输出DC值与输出RF值相关的传递函数。
[0052]在步骤401中,由输出级228输出的RF电压和电流分别由RF电压传感器300和RF电流传感器302测量。测得的传感器信号被发送到控制器224。在步骤403中,控制器224基于感测到的DC电压和电流值来将测得的RF输出值与计算出的RF电压和电流进行比较。可以使用计算出的RF值与测得的RF值之间的差来确定发生器200的功能性,从而,如果测得的和计算出的RF值之间的差改变预定的量,则发出导致停止和/或调整功率输出的错误。触发错误条件的计算出的RF值与测得的RF值之间的差可以为约10%及以上,在实施例中,为约20%及以上。
[0053]在步骤405中,控制器224可以利用该比较来确定在输送输出功率时的剂量误差。如本文中使用的术语“剂量误差”表示预设的输出功率(例如,用户或发生器选择的)和输送的输出功率之间的差。该差可能是由于各种因素(例如,故障发电部件,传感器等)引起的。剂量误差,例如基于测得的DC值和/或实际测得的RF值的预设的功率和计算出的RF值之间的差,可以为约10%及以上,在实施例中,为约20%及以上。剂量误差计算确定传感器300、302、304和306的功能性(或者故障)。因此,如果剂量误差在期望的限值以外,则在步骤405中,控制器224可以发出警报并且/或终止发生器200的输出。
[0054]在步骤404中,控制器224发送信号给电源227和/或输出级228,以响应于用于控制发生器200的输出的算法或其他指令(包括在步骤403和405中计算出的差)来调整其输出。
[0055]图5示出电外科系统500的另一个实施例。系统500包括与上面关于图2和3描述的发生器200相似的发生器502。发生器502与钳10耦合,仅仅出于图示的目的而示出该钳10,并且,可以利用任何其他的电外科仪器。系统500将输出级228
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