Генератор для хирургии и дезинтеграции биологических систем

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i 11 560596 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28,10,75(21) 2181325/13

2 (511 М, Кл.

А 61 В 17/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров CCCP оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.77 Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 09.07.77 (53) УДК 615.475 (ОЬ8.8) (72) Авторы изобретения

Е, П. Москаленко, С. Г. Никольский, Г. С. Бородкин, В. М. Лубэ и Л. А. Феркельман (71) За я вител ь

Ростовский государственный медицинский институт (54) ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ХИРУРГИИ И ДЕЗИНТЕГРАЦИИ

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к оборудованию дпя хирургии и дезинтеграции биологических систем, используемому для преобразования электрической энергии в механические колебания ультразвуковой частоты с помошью магнитострикционных резонансных преобразователей. . Известен генератор для хирургии и дезинтеграции биологических систем, содержаший задаюший генератор ультразвуковой l0 частоты, усилитель мошности, компенсацион,ный мост с магнитострикционным преобразователем в одном из плеч, цепь обратной связи автоматической подстройки частоты и цепь обратной связи автоматической под- 15 стройки амплитуды (1(.

Указанный генератор имеет ряд недостаг ков. Автоподстройка частоты осуществляется от сигнала с измерительной цепи и зави-20 сит от его величины так, что в цепи обра т» ной связи должна соблюдаться определенная пропорциональность входя и выхода. Это приводит к усложненнг. схемы и малой надежности ее работы. 25

Использование для управления амплитудой колебаний регулировки по питаюшему напряжению усилителя мошности приводит к большой инерционности за счет наличия большой емкости в источнике стабилизированного напряжения, что не обеспечивает точности автоподстройки и высокой стабильности работы генератора.

11ель изобретения — повышение стабильности работы генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в цепь обратной связи автоматической регулировки частоты введена система автоматического поиска резонансной частоты, состоящая из последовательно соединенных интегрируюшей RC — цепи и усилителя постоянного тока, выход которого подключен к вярикапу задаю. пего генератора ультразвуковой частоты, а в цепь обратной связи явто матической подстройки ямнлцтуды введен усилительный каскад с переменным коэффициентом усиления, вход которого подключен к выходду задающего генератора, а выход— ко входу ус|спптеля мощности, 560596

На чертеже изображена схема генератора дпя хирургии и дезинтеграции биологических систем.

Генератор содержит задающий генератор

1 ультразвуковой частоты, усилитель 2 моцьности, компенсационный мост с магнитос зыционным преобразователем 3 в одном из плеч, цепь обратной связи автоматической подстройки частоты (АПЧ) и цепь обратной связи автоматической подстройки амппиту ды (АПА).

Кроме того, в генераторе имеются эмич терный повторитель 4, усилительный- каскад 5 с переменным коэффициентом усиления и каскад 6 предварительного усиления и

Компенсационный мост включает эта.лонное сопротивление 7 (например 0,5

l,0 ом), последовательно соединенные катушку 8 индуктивности с параллельным ей переменным сопротивлением S и переменное сопротивление 10.

Бень обратной связи автоматической подстройки частоты состоит из усилитель ного каскада 11, детектора 12, эмиттерного повторителя 13, усилительного каскада 14, управляющего емкостью варикапа (на чертеже не показан), и системы авто матического поиска резонансной частоты, состоящей из последовательно соединенных интегрирующей RC - цепи 15 и усилителя др

16 постоянного тока. Выход усилителя 16 постоянного тока подключен к варикапу задающего генератора 1 ультразвуковой частоты.

Бень обратной связи автоматической Зб подстройки амплитуды состоит из усилительного каскаца 17, детектора 18 и усилителя 19 постоянного тока. Вход усилитель ного каскада 17 подключен к выходу задающего генератора 1, а выход - ко входу 40 усилителя 2 мощности.

Генератор работает, следующим образом.

Сигнал с выхода задающего генератора

1 через эмиттерный повторитель 4 поступает в усилительный каскад 5 с перемен- 45 ным коэффициентом усиления, Регулируемьш сигнап с каскада 5 поступает на каскад 6 предварительного усиления и на усилитель

2 мощности, нагрузкой которого служит компенсационный мост с магнитострикционным преобразователем 3 в одном из плеч.

Иост балансируется по амплитуде и фазе с помощью катушки 8, индуктивность которой выбирается равной индуктивности "заторможенного преобразователя 3 и перемен- 5 ных сопротивлений 9 и 10; регулировкой которых компенсируется сопротивление электрических потерь в магнитострикционном, преобразователе 3 таким образом, что при работе последнего на холостом ходу сигнал Е !

4 в диагoH8JIB моста !4GKcимальныйу B npg затормаживании", то есть увеличении нагрузки, сигнал уменьшается.

Автоматическая подстройка амплитуды механических колебаний преобразователя 3 при изменении нагрузки на нем осуществляется эа счет изменения коэффициента усиления каскада 5 сигналом обратной связи, поступающим с диагонали моста через усилительный каскад 17, детектор 18 и усилитель 19 постоянного тока.

Сигнал для управления автоматической подстройкой частоты снимается с эталонного сопротивления 7 и подается по цепи обратной связи через усилитель 19, детектор 12, усилитель 16 постоянного тока и эмиттерный повторитель 13 на интегрирующую ) С вЂ”.цепь 15 и усилительный каскад

14 постоянного тока.

Управпение частотой осуществляется напряжением, которое вырабатывается в управляющем усилительном каскаде 14 постоянного тока и подается на варикап в контуре задающего генератора 1 ультразвуковой частоты, причем минимальное напряжение каскада 14 соответствует максимальной частоте задающего генератора 1.

Автоматический поиск резонансной частоты магнитострикционного преобразователя

3 осуществляется следующим образом. По, мере заряда емкости интегрирующей ЦСцепи 15 напряжение на усилительном ка каде 14 растет, при этом частота задающего генератора 1 уменьшается.

При подходе к резонансной частоте заряд емкости ЯС - цепи 15 прекращается. При отклонении частоты от резонансной в диагонали моста появпяется сигнал, который вновь заряжает емкость интегрирующей 1 Сцепи 15. Таким образом,осуществляется слежение резонансной частотой магнитострикционного преобразователя 3, то есть автоматический поиск частоты.

Описываемый генератор для хирургии и дезинтеграции биопогических систем по сравнению с известным обеспечивает надежное сохранение выбранного уровня амплитуды м ханических колебаний хирургического инструмента при резко переменной акустической нагрузке, за счет чего поддерживается оптимальная доза ультразвуковой энергии в зоне воздействия; повышение надежности и эффективности ультразвукового воздействия на биологические системы за счет снижения и стабилизации режушего усилия; повышение точности и быстроты действия автоматической подстройки частоты и амплитуды возбуждения магнитострикционцого преобразователя.

Все это повышает стабильность работы генератора.

560596

Составитель А. Бражннкова

Редактор О. Иванова Техред H,Àíäðåé÷óê Корректор Е. Скучка

Заказ 1353/121 Тираж 677 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Минтстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Генератор для хирургии и дезинтеграции биологических систем, содержащий задающий генератор ультразвуковой частоты, усилитель мощности, компенсационный мост с магнитострикцнонным преобразователем в одном из плеч» цепь обратной связи автоматической подстройки частоты и цепь об» ратной связи автоматической подстройки амплитуды, о т л, и ч а ю шийся тем,у

1 что, с целью повышения стабильности рабо ты генератора, в цепь обратной связи ав томатическойй регулировки частоты введена система автоматического поиска резоиано ной частоты, состоящая из последовательно соединенных интегрирующей PC — цепи и усилителя постоянного тока» выход котО . рого подключен к влрикапу задающего генератора ультразвуковой частоты, а в цепь обратной связи автоматической подстройб- ки амплитуды введен усилительный каскад

1, с переменным коэффициентом усиления,, вход котора;о подключен к выходу задающего генератора, а выход ко входу усилителя мощности» рр Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лебедев В. П. и др. Усовершенство ванный ультразвуковой скальпель для as,томатических разрезов мозговой ткани,—

@: Физиоло нческий журнал СССР, т.LV0l

1972, 14 1, с. 138-141.