一种低温等离子手术系统及等离子电极的制作方法

1.本发明属于低温等离子手术技术方向，具体涉及一种低温等离子手术系统及等离子电极。


背景技术：

2.低温等离子手术系统能够以40-70
°
左右的低温对病灶组织进行切割、凝血和消融，从而避免对周围组织造成损伤，所以广泛应用在耳鼻喉科和骨科。为了确保安全性，预防交叉感染，等离子电极基本设计为一次性使用的。但是有些医院为了节省成本会消毒后重复使用，这种做法有以下几种危害：第一，不能确保消毒灭菌的可靠性，有一定的风险造成交叉感染；第二，一次性使用的器械设计上没有过多的考虑使用寿命和老化问题，所以多次消毒和使用之后，会造成连接处开胶，密封性不好，甚至零部件在手术中脱落；第三，等离子电极不耐高温，所用消毒方法多为环氧乙烷气体灭菌。而环氧乙烷消毒排出的气体对环境和接触者是有危害的，尽量避免使用。
3.目前市面上的一次性等离子电极在与低温等离子手术系统配合使用的时候，基本上是即插即用，或者带有插入电极识别和参数自动匹配的功能。除了在包装以及说明书上强调是一次性使用，无法从功能上完全避免重复使用的可能性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有的装置一种低温等离子手术系统及等离子电极，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低温等离子电极，包括手柄，所述手柄的第一端连接有连接有线缆和抽吸水管，所述抽吸水管在远离所述手柄的一端连接有水管接头，所述线缆在远离所述手柄的一端连接有插头，所述插头内设置有七根金属针，所述手柄的第二端连接有刀头，所述手柄外壁的周侧设置有切割手控按键和凝血手控按键；
6.其中，所述刀头包括输出电极、连接在所述手柄第一端的不锈钢外管，所述不锈钢外管为中空状结构，所述输出电极可以是半柱状、片状或者突出的半球状，所述不锈钢外管中空部的平行方向上设置有内部水管，所述内部水管连接所述刀头的出水孔并和所述手柄第二端的抽吸水管，所述线缆伸入所述不锈钢外管的一端和所述输出电极连接，所述输出电极和所述不锈钢外管之间设置有陶瓷座，所述陶瓷座和所述不锈钢外管之间连接有端帽，所述不锈钢外管外壁的周侧套设有绝缘热缩套管。
7.本发明进一步说明，所述金属针包括呈环形排序连接在所述插头内壁的第一低压电源端、串行通信中的发送信号线、接收信号线、第二低压电源端、信号屏蔽端、等离子电离能量输出端、等离子电离能量返回端、所述插头外壁的周侧设置有插头定位标志。
8.本发明进一步说明，所述线缆内部设置有导线组和两根功率线，所述导线组包括两根串口信号线和两根低压电源，两根所述串口信号线和两根所述低压电源的内部均设置
有导体，所述线缆的外层设置有硅胶绝缘层，所述导线组的外侧由内至外依次包裹有镀铝箔屏蔽层和镀锡铜编织网屏蔽层，两根所述串口信号线和两根所述低压电源外壁均包裹有铁氟龙绝缘层。
9.4.一种低温等离子手术系统，包括由电源模块、等离子发生器、控制模块、人机交互模块输出模块组成的低温等离子手术系统、等离子电极及其位于所述手柄内的信号处理板、和所述低温等离子手术系统信号连接的脚踏开关，所述电源模块负责提供低温等离子手术系统所需的直流电能，所述等离子发生器负责产生用于电离介质的特定波形和频率的交流电能，所述人机交互模块用于信息的输入输出和声音提示，所述输出模块通过所述低温等离子手术系统的输出接口与所述等离子电极相连，将用于电离的交流电能传输到所述等离子电极前端，同时与所述等离子电极中的所述信号处理板通信连接，所述等离子电极负责将低频率射频能量转换电解液产生的等离子体薄层施加在手术操作区域进行凝固和切割，所述脚踏开关通过无线通信将传输切割信号、凝血启动信号，电池欠压信号以及脚踏上电粘连故障信号发送到所述低温等离子手术系统。
10.本发明进一步说明，所述控制模块包括微处理器、控制电路和检测电路，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述电源模块相连用于控制所述电源模块能量的输出，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与等离子发生器相连控制输出交流电能的波形和频率，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述人机交互模块相连负责设定和显示信号的传输，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述输出模块相连负责所述等离子电极信号的采集。
11.本发明进一步说明，所述信号处理板包括启动信号检测电路、主机通信电路、数据存储电路、温度信号处理电路、温度传感器和微处理器，所述温度传感器测温范围为-200-260℃，温度信号处理电路将所述热电偶的模拟信号转换为数字信号再通过串行外设接口总线的方式传给所述微处理器，所述启动信号检测电路用于检测所述等离子电极处的切割和凝血启动按键然后再通过输入端口传给所述控制模块的所述微处理器，所述数据存储电路用于存储等离子电极的使用信息，所述主机通信电路通过所述等离子电极的所述插头与所述低温等离子手术系统相连，并采用异步串行通信方式传输数据。
12.本发明进一步说明，所述主机通信电路将数据存储电路所储存的数据传输到所述低温等离子手术系统，以供所述低温等离子手术系统判断所述等离子电极是否为重复使用的器械。
13.本发明进一步说明，所述控制模块根据启动所述信号检测电路所发生的信号控制所述输出模块根据指令选取对应电极信号的工作模式。
14.本发明进一步说明，所述低温等离子手术系统包括壳体，所述壳体的一侧的第一边缘处设置有显示触摸屏，所述壳体的一侧的第二边缘处设置有等离子手术电极插座和有线脚踏开关插座，所述壳体上方的弧度处设置有电源开关。
15.本发明进一步说明，所述脚踏开关包括连接壳，所述连接壳的上方设置有两个凹口，两个所述凹口内分别活动配合有切割脚控踏板和凝血脚控踏板，所述连接壳的上方设置有信号发射天线。
16.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
17.本发明通过设置低温等离子手术系统，低温等离子手术系统内部具有实时时钟和
等离子电极插入识别功能，检测到等离子电极插入之后，先读取等离子电极内部存储的使用信息，然后判断是否为重复使用的器械，若是重复使用的则通过触摸屏提示，并且禁止其他操作，直到该等离子电极被拔掉，而且以上设计可以保证本发明一次性等离子电极无法重复使用，避免了消毒不彻底造成交叉感染和器件老化造成手术事故，同时保证本发明低温等离子手术系统的低温手术效果，减少周围组织的热损伤。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1为本发明中的低温等离子手术系统及等离子电极的分解示意图；
20.图2为本发明中的低温等离子手术系统原理结构图；
21.图3为本发明中的插头一端立体结构示意图；
22.图4为本发明中的刀头剖面处结构示意图；
23.图5为本发明中的等离子电极中信号处理板的原理结构图；
24.图6为本发明中的为中线缆内部剖面结构示意图。
25.图中：10、低温等离子手术系统；11、等离子手术电极插座；12、有线脚踏开关插座；13、显示触摸屏；14、电源开关；20、脚踏开关；21、切割脚控踏板；22、凝血脚控踏板；23、信号发射天线；30、等离子电极；31、刀头；311、输出电极；312、陶瓷座；313、端帽；314、不锈钢外管；315、内部水管；316、绝缘热缩套管；317、热电偶；32、手柄；33、切割手控按键；34、凝血手控按键；35、抽吸水管；36、水管接头；37、线缆；371、导体；372、铁氟龙绝缘层；373、铝箔屏蔽层；374、镀锡铜编织网屏蔽层；375、硅胶绝缘层；38、插头；381、第一低压电源端；382、发送信号线；383、接收信号线；384、第二低压电源端；385、信号屏蔽端；386、等离子电离能量输出端；387、等离子电离能量返回端；388、插头定位标志。
具体实施方式
26.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种低温等离子电极，包括手柄32，手柄32的第一端连接有连接有线缆37和抽吸水管35，抽吸水管35在远离手柄32的一端连接有水管接头36，线缆37在远离手柄32的一端连接有插头38，插头38内设置有七根金属针，手柄32的第二端连接有刀头31，手柄32外壁的周侧设置有切割手控按键33和凝血手控按键34，具体的，靠近刀头31端的按键用于触发低温等离子手术系统10切割启动信号，远离刀头31端的按键用于触发低温等离子手术系统10凝血启动信号，通过两个不同的按键可以控制等离子电极30的工作模式；
28.其中，刀头31包括输出电极311、连接在手柄32第一端的不锈钢外管314，不锈钢外管314与手柄32一端连接并紧密固定，作为刀头31的结构支撑，同时还通过线缆37和插头38与低温等离子手术系统10相连，作为能量的返回端，输出电极311作为能量的输出端，由于
输出电极311直接与组织接触，所以选用生物相容性良好的钛合金材质，不锈钢外管314为中空状结构，输出电极311可以是半柱状、片状或者突出的半球状，不锈钢外管314中空部的平行方向上设置有内部水管315，内部水管315连接刀头31的出水孔并和手柄32第二端的抽吸水管35，内部水管315用于保持人体内的生理盐水的循环和废液及组织残余的排出，同时能够降低刀头31的温度，线缆37伸入不锈钢外管314的一端和输出电极311连接，输出电极311和不锈钢外管314之间设置有陶瓷座312，陶瓷座312作为输出电极311的固定载体并与不锈钢外管314隔离，陶瓷座312的后方设置有热电偶317，热电偶317固定在陶瓷座312后面，陶瓷耐高温，而且具有很好的绝缘性，可以将热电偶317、输出电极311和不锈钢外管314相互绝缘，而且还能很好的感知刀头31周围生理盐水的温度，陶瓷座312和不锈钢外管314之间连接有端帽313，不锈钢外管314外壁的周侧套设有绝缘热缩套管316。
29.本发明进一步说明，所述金属针包括呈环形排序连接在所述插头38内壁的第一低压电源端381、串行通信中的发送信号线382、接收信号线383、第二低压电源端384、信号屏蔽端385、等离子电离能量输出端386、等离子电离能量返回端387、所述插头38外壁的周侧设置有插头定位标志388。
30.本发明进一步说明，所述线缆37内部设置有导线组和两根功率线，导线组包括两根串口信号线和两根低压电源，两根串口信号线和两根低压电源的内部均设置有导体371，线缆37的外层设置有硅胶绝缘层375，硅胶绝缘层375，具有抗拉耐折、防油防水和防火阻燃的效果，导线组的外侧由内至外依次包裹有镀铝箔屏蔽层373和镀锡铜编织网屏蔽层374，通过镀铝箔屏蔽层373和镀锡铜编织网屏蔽层374的设置使导线组的抗干扰性强屏蔽效果好，两根串口信号线和两根低压电源外壁均包裹有铁氟龙绝缘层372，等离子电极30中的线缆37为多芯屏蔽电缆，可以保证系统温度传输的可靠性，而且两根高压大电流的功率线放在屏蔽层外面可以较少对内部低压信号线的干扰。
31.一种低温等离子手术系统10及等离子电极30，包括由电源模块、等离子发生器、控制模块、人机交互模块输出模块组成的低温等离子手术系统10、等离子电极30及其位于所述手柄32内的信号处理板、和低温等离子手术系统10信号连接的脚踏开关20，电源模块负责提供低温等离子手术系统10所需的直流电能，等离子发生器负责产生用于电离介质的特定波形和频率的交流电能，人机交互模块用于信息的输入输出和声音提示，输出模块通过低温等离子手术系统10的输出接口与等离子电极30相连，将用于电离的交流电能传输到等离子电极30前端，同时与等离子电极30中的信号处理板通信连接，等离子电极30负责将低频率射频能量转换电解液产生的等离子体薄层施加在手术操作区域进行凝固和切割，脚踏开关20通过无线通信将传输切割信号、凝血启动信号，电池欠压信号以及脚踏上电粘连故障信号发送到低温等离子手术系统10，脚踏开关20通过2.5g射频信号与低温等离子手术系统10进行无线通信，人机交互模块为现有技术中的触摸屏和扬声器。
32.本发明进一步说明，控制模块包括微处理器、控制电路和检测电路，微处理器、控制电路和检测电路与电源模块相连用于控制电源模块能量的输出，微处理器、控制电路和检测电路与等离子发生器相连控制输出交流电能的波形和频率，微处理器、控制电路和检测电路与人机交互模块相连负责设定和显示信号的传输，微处理器、控制电路和检测电路与输出模块相连负责等离子电极30信号的采集。
33.本发明进一步说明，信号处理板包括启动信号检测电路、主机通信电路、数据存储
电路、温度信号处理电路、温度传感器和微处理器，温度传感器为k热电偶317(镍铬-镍硅)，测温范围为-200-260℃，温度信号处理电路将热电偶317的模拟信号转换为数字信号再通过串行外设接口总线的方式传给微处理器，启动信号检测电路用于检测等离子电极30处的切割和凝血启动按键然后再通过输入端口传给控制模块的微处理器，数据存储电路用于存储等离子电极30的使用信息，主机通信电路通过等离子电极30的插头38与低温等离子手术系统10相连，并采用异步串行通信方式传输数据。
34.本发明进一步说明，主机通信电路将数据存储电路所储存的数据传输到低温等离子手术系统10，以供低温等离子手术系统10判断等离子电极30是否为重复使用的器械，若是重复使用的则通过触摸屏提示，并且禁止其他操作，直到该等离子电极30被拔掉，由此杜绝了一次性器械的二次使用；
35.低温等离子手术系统10判定一次性等离子电极30为重复使用的逻辑为；
36.第一、低温等离子手术系统10调取等离子电极30所储存的数据，发现等离子电极30累计使用时长超过4小时，等离子电极30在手术中使用的时间一般就是几十分钟，很少有超过一小时的手术，所以4小时的时间设定足够一次手术使用了；
37.第二、插入低温等离子手术系统10的时间距离上次插入时间间隔超过24小时，在实际手术中因为要用到不同类型的等离子电极30，所以会有多次插拔更换的操作，所以允许多次插入，但是距离上次插入时间间隔不能超过24小时。
38.本发明进一步说明，控制模块根据启动信号检测电路所发生的信号控制输出模块根据指令选取对应电极信号的工作模式，工作模式包括切割模式和凝血模式，通过将切割模式和凝血模式的自由切换，便于医生在手术中根据需要选择不同的模式，完成不同的手术，实现了手术需要射频能量和低温等离子能量的两种不同能量的可选方案，满足多个科室的手术需求。
39.本发明进一步说明，低温等离子手术系统10包括壳体，壳体的一侧的第一边缘处设置有显示触摸屏13，壳体的一侧的第二边缘处设置有等离子手术电极插座11和有线脚踏开关插座12，壳体上方的弧度处设置有电源开关14。
40.本发明进一步说明，所述脚踏开关20包括连接壳，连接壳的上方设置有两个凹口，两个凹口内分别活动配合有切割脚控踏板21和凝血脚控踏板22，连接壳的上方设置有信号发射天线23，通过人员踩踏切割脚控踏板21和凝血脚控踏板22可以用于对等离子电极30的切割模式或者凝血模式进行切换，而信号发射天线23将所需要切换的模式信号，发射到低温等离子手术系统10，使低温等离子手术系统10根据指令选取对应电极信号的工作模式。
41.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种低温等离子电极，包括手柄(32)，其特征在于：所述手柄(32)的第一端连接有连接有线缆(37)和抽吸水管(35)，所述抽吸水管(35)在远离所述手柄(32)的一端连接有水管接头(36)，所述线缆(37)在远离所述手柄(32)的一端连接有插头(38)，所述插头(38)内设置有七根金属针，所述手柄(32)的第二端连接有刀头(31)，所述手柄(32)外壁的周侧设置有切割手控按键(33)和凝血手控按键(34)；其中，所述刀头(31)包括输出电极(311)、连接在所述手柄(32)第一端的不锈钢外管(314)，所述不锈钢外管(314)为中空状结构，所述输出电极(311)可以是半柱状、片状或者突出的半球状，所述不锈钢外管(314)中空部的平行方向上设置有内部水管(315)，所述内部水管(315)连接所述刀头(31)的出水孔并和所述手柄(32)第二端的抽吸水管(35)，所述线缆(37)伸入所述不锈钢外管(314)的一端和所述输出电极(311)连接，所述输出电极(311)和所述不锈钢外管(314)之间设置有陶瓷座(312)，所述陶瓷座(312)和所述不锈钢外管(314)之间连接有端帽(313)，所述不锈钢外管(314)外壁的周侧套设有绝缘热缩套管(316)。2.根据权利要求1所述的一种低温等离子电极，其特征在于：所述金属针包括呈环形排序连接在所述插头(38)内壁的第一低压电源端(381)、串行通信中的发送信号线(382)、接收信号线(383)、第二低压电源端(384)、信号屏蔽端(385)、等离子电离能量输出端(386)、等离子电离能量返回端(387)、所述插头(38)外壁的周侧设置有插头定位标志(388)。3.根据权利要求2所述的一种低温等离子电极，其特征在于：所述线缆(37)内部设置有导线组和两根功率线，所述导线组包括两根串口信号线和两根低压电源，两根所述串口信号线和两根所述低压电源的内部均设置有导体(371)，所述线缆(37)的外层设置有硅胶绝缘层(375)，所述导线组的外侧由内至外依次包裹有镀铝箔屏蔽层(373)和镀锡铜编织网屏蔽层(374)，两根所述串口信号线和两根所述低压电源外壁均包裹有铁氟龙绝缘层(372)。4.一种低温等离子手术系统，包括由电源模块、等离子发生器、控制模块、人机交互模块输出模块组成的低温等离子手术系统(10)、等离子电极(30)及其位于所述手柄(32)内的信号处理板、和所述低温等离子手术系统(10)信号连接的脚踏开关(20)，其特征在于：所述电源模块负责提供低温等离子手术系统(10)所需的直流电能，所述等离子发生器负责产生用于电离介质的特定波形和频率的交流电能，所述人机交互模块用于信息的输入输出和声音提示，所述输出模块通过所述低温等离子手术系统(10)的输出接口与所述等离子电极(30)相连，将用于电离的交流电能传输到所述等离子电极(30)前端，同时与所述等离子电极(30)中的所述信号处理板通信连接，所述等离子电极(30)负责将低频率射频能量转换电解液产生的等离子体薄层施加在手术操作区域进行凝固和切割，所述脚踏开关(20)通过无线通信将传输切割信号、凝血启动信号，电池欠压信号以及脚踏上电粘连故障信号发送到所述低温等离子手术系统(10)。5.根据权利要求4所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述控制模块包括微处理器、控制电路和检测电路，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述电源模块相连用于控制所述电源模块能量的输出，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与等离子发生器相连控制输出交流电能的波形和频率，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述人机交互模块相连负责设定和显示信号的传输，所述微处理器、所述控制电路和所述检测电路与所述输出模块相连负责所述等离子电极(30)信号的采集。
6.根据权利要求5所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述信号处理板包括启动信号检测电路、主机通信电路、数据存储电路、温度信号处理电路、温度传感器和微处理器，所述温度传感器测温范围为-200-260℃，温度信号处理电路将所述热电偶(317)的模拟信号转换为数字信号再通过串行外设接口总线的方式传给所述微处理器，所述启动信号检测电路用于检测所述等离子电极(30)处的切割和凝血启动按键然后再通过输入端口传给所述控制模块的所述微处理器，所述数据存储电路用于存储等离子电极(30)的使用信息，所述主机通信电路通过所述等离子电极(30)的所述插头(38)与所述低温等离子手术系统(10)相连，并采用异步串行通信方式传输数据。7.根据权利要求6所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述主机通信电路将数据存储电路所储存的数据传输到所述低温等离子手术系统(10)，以供所述低温等离子手术系统(10)判断所述等离子电极(30)是否为重复使用的器械。8.根据权利要求7所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述控制模块根据启动所述信号检测电路所发生的信号控制所述输出模块根据指令选取对应电极信号的工作模式。9.根据权利要求8所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述低温等离子手术系统(10)包括壳体，所述壳体的一侧的第一边缘处设置有显示触摸屏(13)，所述壳体的一侧的第二边缘处设置有等离子手术电极插座(11)和有线脚踏开关插座(12)，所述壳体上方的弧度处设置有电源开关(14)。10.根据权利要求9所述的一种低温等离子手术系统，其特征在于：所述脚踏开关(20)包括连接壳，所述连接壳的上方设置有两个凹口，两个所述凹口内分别活动配合有切割脚控踏板(21)和凝血脚控踏板(22)，所述连接壳的上方设置有信号发射天线(23)。

技术总结
本发明公开了一种低温等离子手术系统及等离子电极，包括手柄，所述手柄的第一端连接有连接有线缆和抽吸水管，所述抽吸水管在远离所述手柄的一端连接有水管接头，通过设置低温等离子手术系统，低温等离子手术系统内部具有实时时钟和等离子电极插入识别功能，检测到等离子电极插入之后，先读取等离子电极内部存储的使用信息，然后判断是否为重复使用的器械，若是重复使用的则通过触摸屏提示，并且禁止其他操作，直到该等离子电极被拔掉，而且以上设计可以保证本发明一次性等离子电极无法重复使用，避免了消毒不彻底造成交叉感染和器件老化造成手术事故，同时保证本发明低温等离子手术系统的低温手术效果，减少周围组织的热损伤。伤。伤。


技术研发人员：林海永 黄军 陈畅
受保护的技术使用者：运医之星（上海）科技有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/14