Устройство для ультразвуковой хирургии Советский патент 1984 года по МПК A61B17/32 

Изобретение относится к медицинской технике и используется для проведения хирургических операций.

Известно устройство для ультразвуковой хирургии, в котором для обеспечения стабилизации амплитуды колебаний электромеханического преобразователя в режиме амплитудно-модулированных колебаний введена дополнительная цепь обратной связи, выполненная в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, усилителя, выпрямительной схемы и блока стабилизации, выполненного в виде управляемого источника постоянного тока Г.

Однако в данном устройстве возникают потери мощности в электромеханическом преобразователе из-за возбуждения его несинусоидальным напряжением.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для ультразвуковой хирургии, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, электромеханический преобразователь, включенный в плечо мостовой схемы, дифференциальный усилитель, фазовращатель, аттенюатор со схемой установки амплитуды колебаний, усилитель напряжения 2.

Однако данное устройство обеспечивает стабилизацию амплитуды колебаний преобразователя только в узкой области антирезонанса, потому что только в этой области фазовая характеристика цепи обратной связи имеет достаточную крутизну. Это происходит из-за питания схемы выделения напрял ения обратной связи несинусоидальным напряжением, которое в схеме получается после полосового усилителя и регулируемого ограничителя. При этом, при переходе от одного участка реза к другому повышается травматичность.

Целью изобретения является уменьщение травматичности за счет стабилизации усилия резания на протяжении всего поля реза.

Цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой хирургии, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, электромеханический преобразователь, включенный в плечо мостовой схемы, дифференциальный усилитель, фазовращатель, аттенюатор со схемой установки амплитуды колебаний, усилитель напряжения, снабжено компаратором, детектором сигнала обратной связи и фильтром, причем входы компаратора и детектора сигнала обратной связи объединены и связаны с выходом дифференциального усилителя, выход компаратора подключен к сигнальному входу аттенюатора, выход детектора сигналов обратной связи подключен к управляющему входу аттенюатора, а фильтр включен между выходом аттенюатора и входом фазовращателя.

На чертеже изображена структурная схема устройства для ультразвуковой хирургии.

Устройство содержит усилитель мощности 1, соединенный со схемой выделения ЭДС преобразователя, представляющей собой мост, состоящий из электромеханического преобразователя 2, эталонного резистора 3, катущки индуктивности 4 с последовательным ей резистором 5 и последова0 тельного резистора 6. В диагональ моста включен дифференциальный усилитель ЭДС 7. К выходу дифференциального усилителя 7 подключены параллельно входы компаратора 8 с нулевым порогом и детектора 9

с сигнала обратной связи. Выход компаратора 8 подсоединен к сигнальному входу аттенюатора 10 с электронным управлением. Выход детектора 9 подсоединен к управляющему входу аттенюатора 10. Устройство содержит схему дискретной установки ампли0 туды колебаний 11, подключенную к установочному входу аттенюатора 10, а также полосовой фильтр 12, вход которого подсоединен к выходу аттенюатора 10, а выход - подсоединен через фазовращатель 13 ко входу усилителя мощности 1. В состав устройства входит также схема сигнализации, состоящая из генератора звуковой частоты 14, подсоединенного к источнику питания 15 через параллельно соединенные ключевой каскад 16 и пороговое устройстд во 17. Управляемые входы ключевого каскада 16 и порогового устройства 17 через детекторы 18 и 19 подключены к выходу усилителя мощности 1. Цепь, состоящая из моста, дифференциального усилителя 7, компаратора 8, детектора 9, аттенюатора

10, полосового фильтра 12, фазовращателя 13, усилителя мощности 1 представляет собой цепь стабилизации амплитуды колебаний преобразователя и регулировки фазы напряжения положительной обратной связи усилителя мощности 1.

Устройство работает следующим образом. При подаче питающих напряжений на выходе усилителя мощности I благодаря наличию обратной связи появляется синусоидальное напряжение, частота которого

5 определяется полосой пропускания фильтра 12 и резонансной частотой электромеханического преобразователя 2. Напряжение с выхода усилителя мощности 1 поступает на мост, который служит для выделения сигнала обратной связи, несущего информа0 цию об амплитуде колебаний преобразователя 2. Сигнал обратной связи, представляющий собой ЭДС, преобразователя может быть выделен мостом при условии его балансировки. Для балансировки моста максимально демпфируют колебания преобра5 зователя 2 и с помощью переменных резисторов 5 и 6 добиваются минимального значения напряжения в диагонали моста, это означает, что скомпенсированы реактивные

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ХИРУРГИИ, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, электромеханический преобразователь, включенный в плечо мостовой схемы, дифференциальный усилитель. фазовращатель, аттенюатор со схемой установки амплитуды колебаний, усилитель на.пряжения, отличающееся тем, что, с целью уменьщения травматичности за счет стабилизации усилия резания на протяжении всего поля реза, оно снабжено компаратором, детектором сигнала обратной связи и фильтром, причем входы компаратора и детектора сигнала обратной связи объединены и связаны с выходом дифференциального усилителя, выход компаратора подключен к сигнальному входу аттенюатора, выход детектора сигнала обратной связи подключен к управляющему входу аттенюатора, а фильтр включен между выходом аттенюатора и входом фазовращателя. С сд