Устройство для ультразвуковой хирургии Советский патент 1990 года по МПК A61B18/12 

Сд

со

01

Изобретение относится к ультразвуковой медицинской технике. Цель изобретения - увеличение продолжительности оперативного воздействия путем снижения перегрева пьезопреобразователя. Устройство содержит блок 1 питания, соединенный с генератором 2 возбуждения и пьезопреобразователь 3, последовательно соединенные детектор 4, компаратор 5, первый и второй формирователи 6 и 8, элемент 7 ИЛИ и электронный ключ 9, генератор 10 импульсов, соединенный с элементом 7 ИЛИ и первым формирователем 6, генератор 2 возбуждения, содержащий усилитель 11 мощности с трансформатором 12 и обмоткой обратной связи, соединенной с полосовым усилителем 13, и фазовращатель 14. В процессе работы при отсутствии акустической нагрузки устройство обеспечивает прерывистый режим работы за счет использования внутренней энергии, запасенной в колебательной системе генератора 2 возбуждения и пьезопреобразователя 3. 2 ил.

00

со

I Изобретение относится к ультразвуковой иедицикской технике и может использовать- ся в процессе обработки патологической био- гкани.

Цель изобретения - увеличение продол- - витальности оперативного воздействия путем снижения перегрева пьезопреобразова- теля.

На фиг. 1 представлена структурная схе- |ма устройства; на фиг. 2 -- временная диаграмма работы.

Устройство содержит блок 1 питания, генератор 2 возбуждения, пьезопреобразо- ватель 3, детектор 4, компаратор 5, первый формирователь 6, элемент ИЛИ 7, второй формирователь 8, электронный ключ 9 и генератор 10 импульсов, входящие в генератор 2 возбуждения усилитель 11 мощности, трансформатор 12 с обмоткой обратной связи, полосовой усилитель 13 и фазовращатель 14.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 10 импульсов после включения блока 1 питания вырабатывает короткий прямоугольный импульс напряжения U (см. фиг. 2), который через логическую схему элемент ИЛИ 7 поступает на вход второго формирователя 8 длительности. На выходе последнего вырабатываются импульсы напряжения 4 заданной длительности. В момент прихода импульса напряжения U электронный ключ 9 замыкается и к усилителю 11 мощности, входящему в состав генератора 2 возбуждения, прикладывается напряжение питания от блока 1 питания.

Усилитель 11 мощности, охваченный положительной обратной связью по цепи полосовой усилитель 13 и фазовращатель 14, возбуждается на частоте механического резонанса электроакустического пьезопреоб- разователя 3. На его входе возникают колебания напряжения U.

U(t)(). где U(t) - мгновенное значение напряжения.

колебаний;

Uo - начальное напряжение; а - коэффициент, определяющий форму огибающей; (1) - частота колебаний; Ф - начальная фаза; / - время.

Длительность импульса напряжения Us выбирается из условия требуемого времени для достижения устаковивщегося значения напряжения 4 самовозбуждения генератора 2 возбуждения. После окончания импульса напряжения (/з электронный ключ 9 размыкается, нарущая соблюдение условия баланса амплитуд, что приводит к срыву генерации. Однако пьезопреобразователь 3 продолжает совершать колебания за счет запасенной внутренней энергии, и напряжение на его выходе после окончания импульса напряжения f/з имеет вид

U(t)U,(wt+),

где иу„ - установившееся значение амплитуды напряжения в момент окончания импульса напряжения; . б--i- -- потери электроакустического пье- зопреобразователя 3.

Сигнал обратной связи, снимаемый с об- мотки обратной связи трансформатора 12, по форме полностью совпадает с напряже- нием (74 пьезопреобразователя 3 и поступает на вход амплитудного детектора 4. На его выходе выделяется огибающая напряжения и в виде напряжения L s, которое поступает на вход компаратора 5. На выходе послед- 5 него формируется высокий уровень напряжения t/6 при превышении напряжения б з порогового значения напряжения Unop- При снижени-и огибающей сигнала напряжения U5 ниже порогового напряжения Unop на выходе компаратора 5 формируется низкий 0 уровень напряжения U&. Сигнал напряжения UG поступает на вход первого формирователя 6 импульсов-, который по спаду импульса напряжения Ни формирует короткие положительные импульсы напряжения (/. gC выхода первого формирователя б импульсы напряжения U-/ поступают через элемент ИЛИ на вход второго формировате.-1я 8 длительности, что приводит к открыванию электронного ключа 9 и нарастанию напряжения и на пьезопреобразователе 3, т. е. проис- 0 ходит повторение процесса. Импульсы напряжения t/7 поступают также на установочный вход генератора 10 импульсов, каждый раз приводя его в исходное состояние и не давая возможности сформировать очередной импульс. При значительном измене- 35 НИИ внешних условий, например при заклинивании рабочей части пьезопреобразователя 3 напряжение U может не попасть в зону чувствительности компаратора 5, что приводит к отсутствию перепадов напряжения на его выходе, а следовательно, и к от- ОСУТСТВИЮ импульсов напряжения f/ на выходе второго формирователя 8. Поэтому в отсутствие сбрасывающих импульсов напряжения Uj на установочном входе генератора 10 импульсов на его выходе формируется 45 импульс напряжения U, что приводит к возникновению генерации и повторению процесса.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой хирургии, 50 содержащее блок питания, соединенный с генератором возбуждения и пьезопреобразо- вателем, отличающееся тем, что, с целью увеличения продолжительности оперативного воздействия путем снижения перегрева пьезопреобразователя, в него введенц по- 55 следовательно соединенные детектор, компаратор, первый формирователь, элемент ИЛИ., второй формирователь и электронный ключ, соединенный с вторым входом генератора

возбуждения, а вторым входом - с выходом блока питания, генератор импульсов, выходом соединенный с вторым входом элемента ИЛИ, а входом сброса - с выходом первого формирователя, генератор возбуждения содержит последовательно соединенные усилитель мощности, трансформатор с обмоти.

п па

% и

пор

и,

Я

кой обратной связи, полосовой усилитель

с фазовращателем, соединенный с вторым

входом усилителя мощности, первый вход

-которого соединен с блоком питания, вход

5 детектора соединен с обмоткой обратной

связи, выходная обмотка трансформатора

соединена с пьезопреобразователем.

л

лCL

Фиг. 2