[发明专利]一种医用便携式超声波手术刀、控制系统及使用方法

权利要求书

1.一种医用便携式超声波手术刀控制系统，其特征在于：包括微控制器、超声波换能器、信号产生模块、功率放大模块、阻抗匹配网络、频率跟踪模块、直流电源模块和人机交互模块；以微控制器为核心，通过电信号为与其连接的人机交互模块和信号产生模块下发指令；信号产生模块通过电性连接功率放大模块，阻抗匹配网络和超声波换能器，超声波换能器输出超声波，并将采样信息通过电信号反馈至频率跟踪模块，再由频率追踪模块反馈电信号至微控制器；直流电源模块负责为超声波手术刀供电。

2.根据权利要求1所述的一种医用便携式超声波手术刀，其特征在于：所述微控制器采用的是基于ARM Cortex-M4内核构架的32位微处理器MK60DN512VLQ10；MK60DN512VLQ10的供电电压为3.3V。

3.根据权利要求2所述的一种医用便携式超声波手术刀控制系统，其特征在于：所述信号产生模块使用AD9851频率合成器，控制功率MOS管的驱动芯片产生方波信号。

4.根据权利要求3所述的一种医用便携式超声波手术刀控制系统，其特征在于：所述直流电源模块，采用12V锂电池供电；所述直流电源模块内置充电模块和线性稳压模块，所述线性稳压模块包括AMS117-3.3稳压器和AMS117-5稳压器；所述充电模块采用BQ24040锂电池电源管理芯片。

5.根据权利要求1所述的一种医用便携式超声波手术刀控制系统，其特征在于：所述人机交互模块包括启动按键与显示设备，所述微处理器通过射频信号输出至显示设备。

6.一种医用便携式超声波手术刀，是根据权利要求1-5任一一项所述控制系统为基础而实现的，其特征在于：该手术刀使用PCB分层模式，在满足厚度要求的情况下，使整个电路集成在刀身中。

7.一种医用便携式超声波手术刀使用方法，是根据权利要求1-6中任一一项所述一种医用便携式超声波手术刀及其控制系统为基础实现的，其特征在于：步骤一，使用者通过启动按键启动手术刀；

步骤二，微处理器发出命令，通过信号产生模块发出信号控制功率、调节阻抗匹配以及激活超声波换能器完成超声波输出；

步骤三，超声波换能器将电流、电压采样信息反馈至频率跟踪模块进行频率的信息记录；

步骤四，将频率信息反馈给微控制器，形成稳定的超声波输出。

8.根据权利要求7所述的一种医用便携式超声波手术刀使用方法，其特征在于：所述信号控制功率过程，利用所述信号产生模块产生PWM信号，通过微控制器传输的作用信号产生不同占空比的PWM波，结合所述超声换能器实现可调超声波输出。

9.根据权利要求7所述的一种医用便携式超声波手术刀使用方法，其特征在于：所述阻抗匹配过程，通过阻抗匹配网络消除超声换能器等效电路中的容性成分，使电路整体呈纯阻态。