Устройство для ультразвуковой хирургии

О П И С А Н И Е дц 578065ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик 6) Дополнительное к авт. свцд-ву22) Заявлено 27.06.75 (21) 2144503,/28-13 51) М. Кл. А 61 В 17/32В 06 В 1/08 аявкцс присоединением Госуаарственнык комитет Совета Министров СССР ло аелам изобретенийи открытий(088,8) Дата опублцковани исацця 28,10.77. Лубэ, Р. И, Утямышев, А. В, Рябоконьи Л. А. Феркельманударственный медицинский института - .щ И. Угненко, В. М Ростовский го(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЪТРАЗВУКОВОЙ ХИРУР Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, осуществляющим преобразование электрической энергии в механические колебания ультразвуковой частоты, и может найти применение, например, в хирургии при рассечении, соединении и обработке живых биологических тканей.Известно устройство для автоматической стабилизации амплитуды колебаний ультразвукового инструмента, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, усилитель мощности, аттенюатор, измерительную схему и схему стабилизации амплитуды 1.Однако известное устройство не позволяет производить смену рабочего инструмента в ходе хирургической операции без подстройки и регулировки устройства.Целью изобретения является обеспечение смены рабочего инструмента непосредственно в ходе операции без подстройки и регулировки устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве установлена схема автоматической подстройки частоты, выполненная в виде двух формирователей импульсов и последовательно соединенных одновибратора, схемы совпадения, генератора тока и интегрирующей цепи, Причем входы формирователей импульсов соединены с выходами измерительной схемы, а выходы формирователей импульсов соединены соответственно с одновцбратором ц схемой совпадения, а выход интегрирующей цепи соединен с генератором колебаний ультразвуковой частоты. Кроме этого, схема стабилизации 5 амплитуды выполнена в виде последовательносоединенных усилителя ц выпрямительного моста, соедддненного с аттенюатором, включенным между генератором колебаний ультразвуковой частоты ц усилителем, а вход усилддтс- О ля соединен с выходом измерительной схемы.На чертеже изображена блок-схема устройства для ультразвуковой хирургии.Устройство для ультразвуковоц хцрурпшсодержит генератор 1 колебаний ультразвуко вой частоты, усилитель 2 мощности с измерительной схемой 3 в виде компенсационного моста, образованного двумя ветвями, в одной цз которых последовательно соединены электроакустическцй преобразователь 4 ц эталон ный резистор 5, в другой - катудпка 6 цндуктнвцости с параллельным ей переменным сопротивлением 7 ц переменное сопротивление 8, управляемая формирователем 9 импульса, например дифференциальным усилителем в ре жиме двухстороннего ограничения, и одновцбратором 10, запускаемым другддзд формирователем 11 импульсов, схему 12 совпадения, соединенную с генератором 1 через генератор 13 тока ц интегрирующую цепь 14, аттсщоатор 30 15, ьключеццый выходом к входу усилителя 2,10 15 20 25 3,) 35 45 50 дд 60 65 3а входом - к выходу генератора 1, при этомпотенциально управляющии вход аттенюатора15 соединен с эталонным резистором 5 измерительнои схемы 3 через последовательно сосдипепныс усилитель 16 и вьшрямительныйчОст 17, ооразующие схему 18 стабилизацииамплитуды.Устройство для ультразвуковой хирургиираоотасг следующим образом,1 а Вход усилителя 2 мощности через аттеюагор 15 поступает напряжение ультразвуковои частоты с генератора 1. Выходное напри)кение с усилителя 2 мощности подается наизмерительную схему 3, с помощью которойосуществляется компенсация статической индуктивности обмотки возбуждения преобразователя ч. 1-)аличие в одном из плеч моста катушки 6 идуктивности, равной по величине5 Пдукивности заторможенного преобразоВатс.1-1,параллельно включенного с ней песчОпОГО СОнр 01 НВлени 51 /, регулировкой коОро о Гомсслру ется сопротвлс 1 шс элсктри" С,, огсрь В прсобразовагслс 4, а также1 срс,спО О сОнр 01 пьлсни 51 Ь позВОл 51 ст ОсуцссВ 1 т 1 022111 с схсч 1 ы по аъ 1 нлитудс и фазс.11 р эгох с шусопдальносапряжснис, пост)шшсс с дпагогали схемы на вход форчшроваОл ь ч 1 уьсов, оудст соответствовать поразс т 01,) Возоуждснн) Нре 00 разоватсл 51 4 назонасон частоте, 11 олученные на выходерОрмрова Г lя Э 1)ямоуГОльныс импульсыноступаот па первыи вход схемы 12 совпадения. С)шусоидальное напряжение преобразоВ 21 ел 51 ч с выхода усилителя 2 мощности посту пает на вход другого формирователя 11,прямоугольные импульсы которого запускаютсоотвстс 1 вуОщич 1 фронтом одновибратор 10,выходные импульсы одновибратора 10, длитсльпость которых не превышает 1/4 периодапаржсння возбуждения преобразователя 4,осунспот 2 второи вход схемы 12 совпадеНН)1.1: схеме 12 совпадения происходит алгебраическое вычитание указанных выше входныхсигналов и на ее выходе образуется импульс,длительность которого равна фазовому сдвигу между напряжением и током возбужденияпреобразователя 4. Тот импульс запускает геераОр 13 тока, с выхода которого постоянноеП 2 пр 5 жс 1 Не 1 ерсз интеГрируюшу 10 цепь подасся на управляющий вход генератора 1. Исходная частота генератора 1 выбирается выше ожидаемой рсзонансной частоты преобразоватсл 51 4.11 рн подаче на управляющий вход генератора 1 постояшого напряжения происходитумсньшсшс его частоты до тех пор, пока длигслшост 1 импульса на выходе схемы 12 совн.дснГя пс будет минимальной, т. е. до дости;КС 1 Я МПНПМЗЛГПОГО ф 230 ВОГО СДВИГ Ч 1 С)КДУшнряжспием и током возбуждения преобразователя -1, что соответствует значению резонансной частоты преобразователя 4.11 алпчпс генератора 12 тока позволяет пол, ч,и)1 и Оск безпнерционную систему подстройки по частоте, так как происходит сравнение фазового сдвига в каждом из периодов ультразвукового сигнала возбу)кдения, и обеспечить минимальную погрешность настройки на резонансную частоту преобразователя 4. Сопротивление эталонного резистора 5 (порядка 0,2 ома) значительно меньше электрического импеданса преобразователя 4, поэтому падение напряжения на нем пропорционально величине тока возбуждения преобразователя. Это напряжение подается через усилитель 16 и выпрямительный мост 17 на потенциально управляющий вход аттенюатора 15 и определяет степень ослабления в нем сигнала генератора 1, Изменением коэффициента усиления усилителя 16 осуществляется выбор величины тока возбуждения преобразователя 4 на холостом ходу. 11 ри изменеии акустической нагрузки на преобразователь 4 уменьшается величина его тока Возбу) Дсп 15 з-за роста активных потсрь в преобразователе,11 римснснпс аттсшоатора 15 в цепи - усилиель 16, Выпр 51 Нгсл 1 ный мост 17 - позВО- ляст стабилизировать ток возбуждения преобразователя 4 в широких пределах, определяемых динамическим диапазоном ослабления аттенюатора 15, а следовательно, стабилизировать амплитуду механических колебаний преобразователя.1 акое выполнение устройства обеспечивает смену рабочего инструмента непосредственно в ходе операции без подстройки и регулировки устройства. Формула изобретения 1. Устройство для ультразвуковой хирургии, содержащее генератор колебаний ультразвуковой частоты, усилитель мощности, аттенюатор, измерительную схему и схему стабилизации амплитуды, отл и ч а ю шее ся тем, чго, с целью обеспечения смены рабочего инструмента непосредственно в ходе операции без подстройки и регулировки устройства, в нем установлена схема автоматической подстройки частоты, выполпенная в виде двух формирователеи импульсов и последовательно соединенных одновибратора, схемы совпадения, генератора тока и интегрирующей цепи, причем входы формирователей импульсов соединены с выходами измерительной схемы, а выходы формирователей импульсов соединены соответствешо с одновибратором и схемой совпадения, а выход интегрирующей цепи соединеп с генератором колебаний ультразвуковой частоты.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схема стабилизации амплитуды выполнена в виде последовательно соединенных усилителя и Выпрямптельпого моста, соединен578065 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 307817,кл. В 06 В 1/08, 1968.ставитель В. Головин1 ехред Н. Рыбкина Корректор Л. Котова Редактор Н. Суханова дписно 1,5 Типография апунова, 2 ного с аттенюатором, включенным между генератором колебаний ультразвуковой частотыи усилителем, а вход усилителя соединен свыходом измерительной схемы. заказ 2322(2 Изд.862 НПО Государственного ком по делам изобр 113035, Москва, Ж