[发明专利]实时计算高频电刀输出系统控制参数的方法、发生器及电刀

说明书

本发明揭示了一种实时计算高频电刀输出系统控制参数的方法、发生器及电刀，包括但不限于输出电压、输出电流，通过初始电压电流相位差值和初始阻抗值来确认双极刀具两个电极之间是否有效夹持组织；根据预定功率变化轨迹调整输出功率，直到组织阻抗值达到目标变化特征；根据预定电压变化轨迹调整输出能量，直到组织阻抗值达到结束阻抗阈值；判断在预定时间内组织阻抗值不低于保持阻抗阈值。本发明的有益效果主要体现在：综合考虑基频及二次谐波的阻抗和相位差等参数，通过计算得到更为准确的实际电压电流相位差值和实际组织阻抗值，以此为基础实现组织闭合过程更加精确的控制。

分案申请说明

本申请是申请日为2022年5月5日、申请号为202210482325.2、名称为“一种高频电刀组织闭合方法、系统、发生器及高频电刀”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及手术器械技术领域，具体地涉及一种实时计算高频电刀输出系统控制参数的方法、发生器及电刀。

背景技术

高频电刀是通过电能对组织进行密封的医疗器械，通常包括被配置用于双极或单极操作的远侧安装的端部执行器。在双极操作期间，电流通过端部执行器的作用电极和返回电极穿过组织。在单极操作期间，电流通过端部执行器的作用电极和单独设置在患者身体上的返回电极穿过组织。由流过组织的电流所产生的热可在组织内和/或在组织之间形成止血密封，并因此可适用于组织闭合。

高频电刀输出信号频率一般高于100KHz，可以避免对人体肌肉和神经产生刺激，发生器通过控制输出信号的功率和功率因数来控制手术效果，一般来说功率因数越高，电凝效果越好，输出的峰值电压也为更高。高频电刀系统中具有多组电压和电流传感器，实时采样输出的电压和电流信号，控制器对采样得到的电压电流信号进行处理，得到阻抗和相位等控制参数，根据这些控制参数对实时输出功率进行控制。

实际手术过程中由于实际复杂的手术环境，包括温度、血液、体液渗透、周围组织、刀具状态等因素的影响，导致电路以及组织存在变化的寄生电感、寄生电容，实际输出的反馈信号可能偏离理想的正弦信号，存在比较复杂的高频谐波，从而导致通过单一FFT等算法直接计算得到的实际组织阻抗值或者实际电压电流相位差值非常不准确。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种实时计算高频电刀输出系统控制参数的方法、发生器及电刀。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种实时计算高频电刀输出系统控制参数的方法，包括如下步骤，

实时采样输出系统的输出参数，

实时计算高频电刀输出系统的实际电压电流相位差值θ和实际组织阻抗值Z。

优选的，所述“实时计算高频电刀输出系统的实际电压电流相位差值θ”的具体步骤为，

通过均值计算算法或过零比较算法计算出参考相位差值θ_ref，

通过Goertzel算法或者FFT算法计算输出信号基频相位差值θ₁以及2倍频的二次谐波的相位差值θ₂，

根据所述基频相位差值θ₁以及二次谐波的相位差值θ₂采用公式1加权平均值得到实际电压电流相位差值θ，加权系数根据基频相位差值θ₁以及二次谐波的相位差值θ₂采用公式2和公式3计算得到，

θ＝w_θ1θ₁+w_θ2θ₂   【公式1】；