专利名称：一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高频手术医疗器械技术领域，更具体的说，是涉及一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀。
背景技术：
高频电刀(高频手术器)是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械。其通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触，对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。随着单片机的普及、应用和发展，目前高性能的单片机广泛应用于高频电刀的整机控制，实现对各种功能下功率波形、电压和电流的自动调节，各种安全指标的检测，以及程序化控制和故障检测、指示。从而大大提高了设备自身的安全性和可靠性，简化了医生的操作过程，使得高频电刀在各种直视手术和内窥镜手术中得到了广泛应用。但目前的电刀设备，考虑其设计成本，一台电刀只有一个单片机来对其工作进行控制，如按键检测、参数显示、脚踏/刀笔检测、极板检测、功率检测、蜂鸣器控制和功率控制等。目前的单片机虽然可以在很高的频率下工作，但一个单片机需要完成上述太多的控制功能，工作任务比较繁重需要占用单片机大量的处理时间，必然会对故障检测及判断处理的实时性造成很大影响，无法对高频电刀工作异常状态及时做出处理，从而影响电刀使用的安全性。因此，提供一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，利用多个单片机完成繁重的工作任务，实现对高频电刀工作异常状态及时处理，保证电刀工作安全性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，利用多个单片机完成繁重的工作任务，实现对高频电刀工作异常状态及时处理，保证电刀工作安全性的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种新型高频电刀控制系统，包括:对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器；与所述主控制器通过RS485总线相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器；与所述主控制器和所述显示控制器通过RS485总线相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器；与所述主控制器相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板。其中，所述主控制器还包括:与所述主控制器通过SPI总线相连接，控制所述功放板生成所述高频高压电流的现场可编程门阵列芯片FPGA ；与所述主控制器相连接，对功率和脚踏/刀笔进行检测的检测装置；与所述主控制器相连接，对所述新型高频电刀进行控制的脚踏装置。其中，所述显示控制器还包括:与所述显示控制器相连接，对按键工作状态和所述设定工作模式下的工作参数进行显示的显示器；与所述显示控制器相连接，接收用户设置/输入工作状态和所述工作参数的按键控制板；与所述显示控制器相连接，对所述工作参数及所述用户设置/输入工作状态进行存储的存储器。优选的，所述显示控制器还包括: 与所述显示控制器相连接，进行数据传输的USB接口，所述USB接口与PC机相连，所述PC机通过所述USB接口提取保存在所述存储器的所述工作参数和所述工作状态对应的数据；与所述显示控制器相连接，当所述极板检测控制器检测到的所述接触阻抗超出预设范围时或所述检测装置检测的功率输出异常时进行告警的告警装置。优选的，所述极板检测控制器还包括:与所述极板检 测控制器相连接，由所述极板检测控制器控制进行极板检测的极板检测装置；与所述极板检测控制器相连接，对刀笔进行检测的刀笔检测装置。本实用新型在上述公开的一种新型高频电刀控制系统的基础上，还公开了一种新型高频电刀，其特征在于，包括上述所述的新型高频电刀控制系统。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，该系统包括:对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器；与主控制器通过RS485总线相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器；与主控制器和显示控制器通过RS485总线相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器；与主控制器相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板。本实用新型提供新型高频电刀控制系统通过主控制器、显示控制器和极板检测控制器及功放板对按键/刀笔/脚踏检测、参数显示、脚踏/刀笔检测、极板检测、功率检测、蜂鸣器控制和功率控制等工作进行控制，采用多个控制器就避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理的能力，进而提高了电刀使用的安全性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统的结构示意图；[0030]图2为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的主控制器的结构示意图；图3为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的显示控制器的结构示意图；图4为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的极板检测控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型公开提供了一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，该系统包括:对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器；与主控制器通过RS485总线相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器；与主控制器和显示控制器通过RS485总线相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器；与主控制器相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板。本实用新型提供新型高频电刀控制系统通过主控制器、显示控制器和极板检测控制器及功放板对按键/刀笔/脚踏检测、参数显示、脚踏/刀笔检测、极板检测、功率检测、蜂鸣器控制和功率控制等工作进行控制，采用多个控制器就避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理的能力，进而提高了电刀使用的安全性。请参阅附图1，为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统的结构示意图。本实用新型实施例公开了一种新型高频电刀控制系统，具体包括如下结构:对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器101 ;与所述主控制器101通过RS485总线双向相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器102 ;与所述主控制器101和所述显示控制器102通过RS485总线双向相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器103 ;与所述主控制器101通过控制线相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板104。上述本实用新型提供新型高频电刀控制系统通过主控制器、显示控制器和极板检测控制器及功放板对按键检测、参数显示、脚踏/刀笔检测、极板检测、功率检测、蜂鸣器控制和功率控制等工作进行控制，采用多个控制器就避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理的能力，进而提高了电刀使用的安全性。优选的，请参阅附图2，为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的主控制器的结构示意图。其中的主控制器101主要还包括:与主控制器101通过SPI总线双向相连接，控制功放板生成高频高压电流的现场可编程门阵列芯片FPGA201 ;与主控制器101相连接，对功率和脚踏/刀笔进行检测的功率检测装置202 ;与主控制器101相连接，对新型高频电刀进行控制的 脚踏装置203。[0038]首先，主控制器通过显示控制器保存的用户设定参数获取需要的功率大小及输出波形，通知FPGA产生需要的波形以激励功放板进行功率输出，并根据设定的功率设定功放板输出特定的功率。波形合成后经过隔离驱动，控制功放板产生需要的高频高压交流信号；其次，在电刀工作过程中，随着负载的变化，检测装置实时检测输出的电流和电压，通过主控制器进行A/D采集后，进行功率自适应算法处理，输出功率调节信号来控制功放板输出设定功率，从而调节输出功率保持恒定。优选的，请参阅附图3，为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的显示控制器的结构示意图。上述所述显示控制器102主要还包括:与所述显示控制器102相连接，对按键工作状态和所述设定工作模式下的工作参数进行显示的显示器301 ;与所述显示控制器102相连接，接收用户设置/输入工作状态和所述工作参数的按键控制板302 ;与所述显示控制器102相连接，对所述工作参数及所述用户设置/输入工作状态进行存储的存储器303。上述的显示器对按键工作状态和设定工作模式下的工作参数进行显示，方便用户对其进行查看；按键控制板实现按键修改/设置设备参数，选择用户所需的工作模式，并将修改的设备参数传递给主控制器；存储器对相关工作参数及用户设置/输入工作状态进行存储。优选的，上述所述显示控制器102还包括:与所述显示控制器102相连接，进行数据传输的USB接口 304，所述USB接口 304与PC机相连，所述PC机通过所述USB接口 304提取保存在所述存储器303的所述工作参数和所述工作状态对应的数据；与所述显示控制器102相连接，当所述极板检测控制器103检测到的所述接触阻抗超出预设范围或所述检测装置202检测的功率输出异常时进行告警的告警装置305。上述USB接口将电刀与电脑进行连接，电脑可以通过该USB接口提取保存在存储器中的相关数据，可通过这些数据分析医生在使用过程的使用习惯；当极板检测控制器检测到的接触阻抗超出预设范围或是检测装置检测的功率输出异常时，向告警装置发送告警信息，发出提示警示。
·[0043]优选的，请参阅附图4，为本实用新型实施例公开的一种新型高频电刀控制系统中的极板检测控制器的结构示意图。具体的，所述极板检测控制器103主要还包括:与所述极板检测控制器103相连接，由所述极板检测控制器控制进行极板检测的极板检测装置401 ；与所述极板检测控制器103相连接，对机体进行检测的刀笔检测装置402。新型高频电刀控制系统开机后，首先显示控制器将保存的设备参数通过RS485总线传递至主控制器，同时，显示控制器通过RS485总线收集主控制器功率检测结果及极板检测控制器的人体接触阻抗检测结果，对检测结果进行分析，如果人体接触阻抗超过预设范围时，向显示控制器发送告警信息，控制告警装置发出告警提示，并在电刀设备界面上进行告警提示，同时，也接收接触阻抗值并进行显示。如果检测功率输出异常，则向主控制器发送中断信号，控制主控制器切断功率输出，避免对人体造成灼伤。主控制器通过RS485总线接收显示控制器传递来的设备参数，并在检测到脚踏踩下或刀笔按下时，输出设定功率，同时主控制器实时检测极板检测控制器发送过来的中断信号，当检测到中断信号时，及时响应该信号，切断功率输出。对功率输出进行检测，并通过算法来调节输出功率，并通过SPI总线控制FPGA，以实现设备的不同模式输出，同时实现不同声音控制。极板检测控制器通过RS485总线向显示控制器上报接触阻抗值，并在显示器上显示，并检测接触阻抗是否超过预设范围，当超过预设范围时，极板检测控制器向主控制器发送中断信号，控制主控制器切断功率输出，避免对人体造成灼伤。在上述公开的一种新型高频电刀控制系统的基础上，本实用新型还公开了一种新型高频电刀，该新型高频电刀主要包括上述所述的新型高频电刀控制系统。本实用新型采用多个控制器，独立完成各项功能，可迅速响应外部负载的变化，并快速将输出功率调整在设定的范围内，避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理能力，进而提高了电刀使用的安全性。其次，本实用新型由FPGA完成输出波形控制及各种告警音控制，分担了控制器的处理任务，进一步的提高了电刀使用安全性。各个控制器之间，通过RS485总线进行相互连接，可以有效降低电刀工作过程中的高频高压干扰，更进一步的提高了电刀使用安全性。其中，极板检测控制器和主控制器之间有高优先级的中断信号，在负极板出现脱落情况时，可立即通过高优先级中断信号来切断功率输出，避免对人体造成灼伤，提高电刀使用安全性。综上所述，本实用新型公开提供了一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，该系统包括:对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器；与主控制器通过RS485总线相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器；与主控制器和显示控制器通过RS485总线相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器；与主控制器相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板。本实用新型提供新型高频电刀控制系统通过主控制器、显示控制器和极板检测控制器及功放板对按键/刀笔/脚踏检测、参数显示、脚踏/刀笔检测、极板检测、功率检测、蜂鸣器控制和功率控制等工作进行控制，采用多个控制器就避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判 断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理的能力，进而提高了电刀使用的安全性。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种新型闻频电刀控制系统，其特征在于，包括: 对功率和脚踏/刀笔进行检测的主控制器； 与所述主控制器通过RS485总线双向相连接，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器； 与所述主控制器和所述显示控制器通过RS485总线双向相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器； 与所述主控制器通过控制线相连接，生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板。
2.根据权利要求1所述的新型高频电刀控制系统，其特征在于，所述主控制器还包括: 与所述主控制器通过SPI总线双向相连接，控制所述功放板生成所述高频高压电流的现场可编程门阵列芯片； 与所述主控制器相连接，对功率和脚踏/刀笔进行检测的检测装置； 与所述主控制器相连接，对所述新型高频电刀进行控制的脚踏装置。
3.根据权利要求1所述的新型高频电刀控制系统，其特征在于，所述显示控制器还包括: 与所述显示控制器相连接，对按键工作状态和所述设定工作模式下的工作参数进行显示的显示器； 与所述显示控制器相 连接，接收用户设置/输入工作状态和所述工作参数的按键控制板； 与所述显示控制器相连接，对所述工作参数及所述用户设置/输入工作状态进行存储的存储器。
4.根据权利要求3所述的新型高频电刀控制系统，其特征在于，所述显示控制器还包括: 与所述显示控制器相连接，进行数据传输的USB接口，所述USB接口与PC机相连，所述PC机通过所述USB接口提取保存在所述存储器的所述工作参数和所述工作状态对应的数据； 与所述显示控制器相连接，当所述极板检测控制器检测到的所述接触阻抗超出预设范围时或所述检测装置检测的功率输出异常时进行告警的告警装置。
5.根据权利要求1所述的新型高频电刀控制系统，其特征在于，所述极板检测控制器还包括: 与所述极板检测控制器相连接，由所述极板检测控制器控制进行极板检测的极板检测装置； 与所述极板检测控制器相连接，对刀笔进行检测的刀笔检测装置。
6.一种新型高频电刀，其特征在于，包括上述权利要求1-5任意一项中所述的新型高频电刀控制系统。
专利摘要本申请提供了一种新型高频电刀控制系统及新型高频电刀，该系统包括主控制器；分别与主控制器通过RS485总线双向相连，进行按键处理、设定工作模式的显示和存储的显示控制器和生成所述设定工作模式下需要作用于肌体的高频高压电流的功放板；与主控制器和显示控制器通过RS485总线双向相连接，对负极板与人体的接触阻抗进行监测的极板检测控制器。上述通过主控制器、显示控制器和极板检测控制器及功放板对按键/刀笔/脚踏检测、参数显示和功率控制等工作进行控制，采用多个控制器避免了使用一个单片机工作量大及处理时间长导致的对故障检测及判断处理的实时性造成的影响，提高了对高频电刀工作异常状态及时做出处理的能力，提高电刀使用安全性。
文档编号A61B18/12GK203153938SQ20132016091
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者王春, 童万里 申请人:重庆金山科技(集团)有限公司