治疗用电子仪器专家讲座.pptx

第七章治疗用电子仪器治疗用电子仪器7.1电刺激治疗仪电刺激治疗仪电路结构形式很多，当代电刺激治疗仪都采取微机控制，由可编程波形发生器产生各种刺激波形，刺激脉冲宽度、频率、幅度以及刺激起始时间及连续时间等也都用微机控制。既能够恒压输出又可恒流输出，恒压输出最大可达±160V，恒流输出最大可达±100mA。上图是一个电刺激治疗仪电路原理框图，由单片机、D/A转换器、可编程定时器、刺激脉冲合成、功率放大器、脉冲变压器、刺激电流检测及数码显示、过载保护等部分组成。D/A转换器用来控制刺激脉冲幅度，即微机向D/A转换器输出一个数字量，由D/A转换为与某数字量成正比模拟电压，此模拟电压大小就决定了刺激脉冲幅度。可编程定时器经过编程产生脉冲决定刺激脉冲频率和宽度。刺激脉冲合成电路将上述信号合成为一定幅度双向脉冲送功率放大器。在刺激器输出级采取脉冲变压器，首先起升压作用，另首先起人体安全隔离作用。在变压器输出端，接有高频滤波器，以预防上电和关电时对病人可能产生电冲击。电流检测电路用途是检测输出刺激电流大小，以进行恒流输出反馈控制以及微机实时显示刺激电流实际大小。其原理是在脉冲变压器输出回路中串联一个测流电阻，在这个电阻上可得到与刺激电流成正比脉冲电压信号，此信号经光电耦合后送A/D转换器，由微机实时采集电流大小，再由微机依据刺激电流大小实时调整D/A输出，从而调整刺激电流保持恒定，这也就是经过微机自动控制刺激电流大小及恒定，而不是采取电流负反馈电路自动调整。另首先，微机将电流大小送显示数码管实时显示。电流检测另一个目标是过载保护，当刺激电流超出一个设定安全值时，过载保护电路会停顿刺激脉冲合成电路输出，从而确保了因为意外情况对病人造成伤害。电刺激治疗仪采取光电隔离和变压器隔离保护办法，以确保人身电气安全。7.2心脏除颤器心脏除颤器原理是利用LC电路进行高压直流充放电。高压发生器能将+l5V低电压转变为3.5kV~6kV直流高压。经过高压继电器除颤器电源用交流电或直流电(镍镉蓄电池)。高压发生器将交流电整流滤波后所得+l5V直流电或蓄电池+l5V直流电经过DC/DC(直流/直流)变换电路变成直流高电压，即将+l5V直流电经过电子开关变为交变脉冲电压，再经过升压变压器升压，并经高压整流后变成直流高压，向高压电容器C充电。因为除颤器是非常主要抢救用仪器，所以当代除颤器大多是便携式和交直流两用，内有镍镉可充电电池，日常充电或一直处于充分电状态，方便随时急用。除颤器对人体放电是用能量(单位：焦耳)来计量。医生依据病情决定用多少能量并能够调整。除颤器能量有两种表示方法：一是电容器贮存能量，二是传递能量。传递能量是贮存能量经电路损耗后实际给人体能量。贮存能量由下式决定：（焦耳），其中C是高压电容器电容值，普通取16~30μF，U是电容器充电电压，最大值普通为3.5kV~6.0kV。W普通最大为400焦耳。贮存能量用并联在高压电容器两端能量计来测量。传递能量普通为贮存能量80%，最大为320焦耳。电容器放电时峰值电流很大，约几十安培，电流脉冲宽度普通在几个ms之内。在电容器C放电回路中串联一个电感线圈L，其作用是为了得到一个单次大电流脉冲，而峰值电流又受到限制而不致过大。当代除颤器上还有心电监护仪部分，心电测量电极与除颤电极共用，心室除颤后立刻能够看到心电波形，判断病人是否转复。心电监7.3高频电刀高频电刀自1920年应用于临床至今，已经有70多年历史了，经历了火花塞放电—大功率电子管—大功率晶体管—大功率MOS管四代变更。伴随计算机技术普及应用和发展，当前，高性能单片机广泛应用在高频电刀整机控制中，实施了对各种功效下功率波形、电压、电流自动调整，各种安全指标检测，以及程序化控制和故障检测及指示。因而大大提升了设备本身安全性和可靠性，简化了医生操作过程。国内60年代就出现了电子管式和火花放电式高频电刀，90年代出现了采取先进VMOS场效应功率管高频电刀。高频电刀由主机和电极(电刀笔、敷肌板)两部分组成。主机由振荡器、调制器、功率放大、单片机控制等电路组成。振荡器频率普通采取500KHz正弦波，调制频率采取25KHz方波，有25%~50%占空比。功率放大器采取VMOS场效应功率管，电切(纯切)时输出开路电压要求为3000V，最大输出功率300W，电凝时输出开路电压要求为7000V，最大输出功率120W。单片机控制输出功率大小，并有按键选择及数码管显示输出功率大小，而且还有安全保护功效。当代高频电刀在电刀笔头处通以氩气，以取得特殊凝血效果，这类仪器叫氩气高频电刀。高频电刀含有电切(纯切、混切)、电灼、电凝(单极电凝、双极电凝)等功效。依据不一样手术需要，设定不一样输出功率。适合用于普通外科、心脏外科、泌尿外科、妇科等手术。7.4微波热疗治癌仪加热治癌机理为：微波等