生物組織高頻焊接縫合裝置研究與開發(fā).pdf

1、經(jīng)研究表明傳統(tǒng)電外科手術(shù)需要手術(shù)人員全程手動控制，稍有不慎便會引起手術(shù)事故，如果能夠通過測量患者手術(shù)部位狀態(tài)從而來自動控制電外科手術(shù)設(shè)備的輸出，這勢必可以大大減少臨床醫(yī)者的負(fù)擔(dān)及手術(shù)事故發(fā)生的風(fēng)險。但是對應(yīng)用于生物組織上的高頻焊接是一個新的課題。
　　生物組織焊接的原理是通過熱能的作用來促使蛋白質(zhì)分子凝變。手術(shù)縫合時采用雙極焊鉗，具有高頻電流損壞細(xì)胞膜，使其分解出凝結(jié)液體，然后組織傷口在壓合下完成―焊接‖過程。針對焊接設(shè)備對高頻高

2、壓電需求的特性，本文設(shè)計(jì)了生物組織焊接所需的300W硬件電源電路，功率放大電路，受體探測及中樞控制電路，并基于MCU對功率控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。最后，通過系統(tǒng)調(diào)試，解決了一系列軟硬件上的問題，實(shí)現(xiàn)了生物組織焊接實(shí)驗(yàn)裝置的功能。
　　本課題重點(diǎn)針生物組織焊接設(shè)備開發(fā)的研究，圍繞實(shí)現(xiàn)生物組織焊接功能這一核心問題，經(jīng)相關(guān)醫(yī)學(xué)方案上的論證，實(shí)現(xiàn)配套儀器軟件、硬件開發(fā)上的研究，開發(fā)了一套生物組織焊接平臺，為后續(xù)應(yīng)用于臨床手術(shù)奠定基礎(chǔ)

3、。
　　具體研究內(nèi)容：
　?、俑哳l焊接裝置要想實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于生物組織焊接的功率精確控制，需要輸出高頻信號的功率是連續(xù)可調(diào)的，通過控制高頻焊接裝置的功率來控制被焊接生物組織焊接質(zhì)量。
　　②控制方法的選定根據(jù)基本高頻焊接裝置焊接生物組織的效果要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)模糊PID控制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化焊接裝置的焊接性能。
　　③系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)根據(jù)生物組織高頻焊接需求實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)開發(fā)，其中主要包括STM32芯片外設(shè)電路、放大電路、顯