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LEEP手术电刀系统的研究与实现

曾镜源  
【摘要】:LEEP手术电刀(又称环切电波刀或LEEP刀)为宫颈疾病手术设备,在医疗器械中属高频电刀类。此设备利用电热效应来切割、凝固生物组织。 目前尚未有完全国产化的LEEP刀。进口产品的手术效果良好,但存在价格昂贵、维修周期长等问题。本课题研制出的功能样机,其手术效果能与进口产品媲美,并且安全、稳定、成本低,富有实际意义。 LEEP手术电刀系统主要由硬件电路和软件(固件)程序组成。硬件电路可以分为模拟部分和数字部分。模拟部分主要包括电源、功率控制、信号产生、信号调制、高压输出控制和反馈控制电路。数字部分以微控制器为核心,还包括键盘和声光提示电路。软件程序保存在微控制器片上的Flash存储器内,是实现人机交互界面及系统智能控制的关键。 该系统具有严格的安全保障措施。系统在硬件电路上采用电气隔离、漏电流检测、电流检测、负极板检测等措施,而在软件程序中采取了功率控制、软件看门狗、声光报警等措施,以此提高系统的安全性。 该系统还采用了有效的抗干扰措施。由于系统具有高频、高压、高功率的特点,以及使用了大量的脉宽调制(PWM)的电源控制方式,所以其本身就是一个强干扰源。本课题设计根据电磁兼容理论逐项分析并较好地解决了干扰问题。 通过与同类进口产品的手术效果的对比,以及相关的测试结果表明,本课题设计的功能样机的综合性能达到预期的目标。


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