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一种氩气流量控制方法及控制系统
申请号	CN201710532544.6	申请日	2017-07-03	公开(公告)号	CN107518942A	公开(公告)日	2017-12-29
申请人	重庆金山医疗器械有限公司;			发明人	徐松; 童万里; 阳长永; 潘咏涛;
摘要	本发明提出了一种氩气流量控制方法及控制系统，该控制方法包括以下步骤：S1，向氩气喷管里输入氩气，将氩气喷管内残留的气体排除干净；S2，持续向氩气喷管里输入氩气，输出高频电压点火，对氩气进行电离；S3，点火完成后，向氩气喷管内输入流量值可调的氩气脉冲流，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。该方法使氩气电离维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间，灼烧面积较大，能一次性清除需要灭活的生物组织，对大面积弥漫性出血，也有良好快速的凝血效果。
权利要求	1.一种氩气流量控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S1，向氩气喷管里输入氩气，将氩气喷管内残留的气体排除干净； S2，持续向氩气喷管里输入氩气，输出高频电压点火，对氩气进行电离； S3，点火完成后，向氩气喷管内输入流量值可调的氩气脉冲流，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 2.根据权利要求1所述的氩气流量控制方法，其特征在于：步骤S3中的流量值可调的氩气脉冲流为高流量和低流量交替变化的氩气流。 3.根据权利要求2所述的氩气流量控制方法，其特征在于：所述高流量为设定的氩气流量值，所述低流量介于零到二分之一高流量之间。 4.根据权利要求1-3任一项所述的氩气流量控制方法，其特征在于：所述氩气脉冲流频率介于1～10Hz之间，占空比介于10％～50％之间。 5.根据权利要求2所述的氩气流量控制方法，其特征在于：使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间的方法为：当氩气脉冲流为高流量时，高频电压对氩气进行充分电离，使火花放电加强，能量趋于集中，并有向电弧放电状态转变的趋势，此时，氩气流量减小为低流量，电离程度降低，抑制火花放电向电弧放电状态转变的趋势；当低流量持续一段时间后，被电离的氩离子浓度降低，火花放电难以持续，此时氩气又恢复高流量输出；如此往复，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 6.一种基于权利要求1-5任一项所述的氩气流量控制方法的氩气流量控制系统，其特征在于：包括氩气输入单元、氩气输出单元、流量调节单元、MCU控制单元、通信单元和电源单元，所述通信单元和MCU控制单元双向连接，所述MCU控制单元和所述流量调节单元双向连接，所述氩气输入单元输出端连接所述流量调节单元输入端，所述流量调节单元输出端连接所述氩气输出单元输入端，所述氩气输出单元输出端连接氩气喷管，向手术提供氩气输入，所述电源单元为该氩气流量控制器提供电源，所述MCU控制单元运行权利要求1-5之一所述的控制方法。
说明书全文	一种氩气流量控制方法及控制系统技术领域 [0001] 本发明涉及医疗电外科手术领域，具体涉及一种氩气流量控制方法及控制系统。背景技术 [0002] 氩气流量控制器是一种配合电外科能量平台使用的，用于组织切割或止血的电外科器械。氩气流量控制器可单独作为一个设备使用，也可与电外科能量平台组装在一个设备中作为一体机使用。在手术时，通过氩气流量控制器与电外科能量平台的配合使用，切割时可降低组织温度，减小碳化，凝血时可无接触大面积凝血，减少凝血时间，尤其在内镜下使用时，该功能在处理大面积出血，小息肉灭活等时，可大大简化医生的操作，提高效率。 [0003] 随着带氩气功能的电外科能量平台在各种手术中的日益普及，氩气流量控制器的应用也得到了极大的发展，目前，单片机广泛应用于氩气流量控制器的整机控制，实现对输入压力、输出压力的全程监控，实现氩气输出流量的精确控制与调节，以及程序化控制和故障检测、指示。因而大大提高了设备自身的安全性和可靠性。 [0004] 氩气流量控制器与电外科能量平台的有机结合，主要应用于以下两个方面：一是与喷凝技术的融合，实现组织灭活、快速凝血、手术标记等用途；二是与普通电刀的切凝技术相结合，实现电外科氩气增强，隔绝手术中与氧气的接触、同时降低创面温度，减少术中烟雾的产生、减少组织碳化和焦痂。 [0005] 现有用于氩气喷凝的技术，主要是对电外科能量平台的输出电压进行设计，而氩气流量控制器根据用户设定输出恒定的氩气流量，或者在专利号：CN100393288C中提出的一种新型的氩气流量控制器，具体如下：在高频电压输出前，先输出一较大的预氩气流量用于快速清除氩气喷管内残留的空气或其他气体，然后再输出一用户设定的恒定氩气流量，同时输出高频电压对输出的恒定流量的氩气进行电离。 [0006] 该技术的特点： [0007] 1、能快速排除氩气喷管内残留的空气或其他气体，提高用户响应； [0008] 2、高频电压电离氩气时，氩气流量已恢复到正常流量输出，氩气电离形成细长的电弧。 [0009] 该技术的缺陷： [0010] 1、电离时输出氩气为用户设定的恒定氩气流量，用户设定流量较小时，不易点火，设定流量较大时，又容易引起生物组织的碳化、焦痂。 [0011] 2、点火后快速进入电弧放电状态，形成细长的电弧对生物组织进行灭活、凝血等动作，灼烧面积小，往往不能一次性完成对病变组织的灭活、清除； [0012] 3、电弧放电热损伤深度较大，对肠壁等手术时，有一定的穿孔风险。发明内容 [0013] 为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种氩气流量控制方法及控制系统。 [0014] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种氩气流量控制方法，包括以下步骤： [0015] S1，向氩气喷管里输入氩气，将氩气喷管内残留的气体排除干净； [0016] S2，持续向氩气喷管里输入氩气，输出高频电压点火，对氩气进行电离； [0017] S3，点火完成后，向氩气喷管内输入流量值可调的氩气脉冲流，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0018] 在氩气成功点火后，采用脉冲式氩气流量输出，使氩气不过度电离，可以避免氩气电离快速从火花放电状态进入电弧放电状态，使氩气喷凝长期维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间，以增加点火面积、分散电能量，从而减少生物组织的碳化、焦痂。 [0019] 进一步的，步骤S3中的流量值可调的氩气脉冲流为高流量和低流量交替变化的氩气流。有助于使氩气喷凝长期维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0020] 进一步的，所述高流量为设定的氩气流量值，所述低流量介于零到二分之一高流量之间。更加有助于氩气喷凝长期维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0021] 进一步的，所述氩气脉冲流频率介于1～10Hz之间，占空比介于10％～50％之间。 [0022] 进一步的，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间的方法为： [0023] 当氩气脉冲流为高流量时，高频电压对氩气进行充分电离，使火花放电加强，能量趋于集中，并有向电弧放电状态转变的趋势，此时，氩气流量减小为低流量，电离程度降低，有效抑制火花放电向电弧放电状态转变的趋势； [0024] 当低流量持续一段时间后，被电离的氩离子浓度降低，火花放电难以持续，此时氩气又恢复高流量输出； [0025] 如此往复，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0026] 本发明还提出了一种基于上述的氩气流量控制方法的氩气流量控制系统，包括氩气输入单元、氩气输出单元、流量调节单元、MCU控制单元、通信单元和电源单元，所述通信单元和MCU控制单元双向连接，所述MCU控制单元和所述流量调节单元双向连接，所述氩气输入单元输出端连接所述流量调节单元输入端，所述流量调节单元输出端连接所述氩气输出单元输入端，所述氩气输出单元输出端连接氩气喷管，向手术提供氩气输入，所述电源单元为该氩气流量控制器提供电源，所述MCU控制单元运行上述的控制方法。 [0027] 本发明的有益效果是： [0028] 1、脉冲式氩气流量输出，使氩气电离维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间，灼烧面积较大，能一次性清除需要灭活的生物组织，对大面积弥漫性出血，也有良好快速的凝血效果； [0029] 2、火花放电相较于电弧放电，热损伤深度较小，不易发生穿孔，安全性较高； [0030] 3、火花放电能量较为分散，能较少生物组织的碳化、焦痂。 [0031] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明 [0032] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0033] 图1是高频电压、氩气流、开关状态时序图； [0034] 图2是氩气流量控制器原理框图。具体实施方式 [0035] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0036] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。 [0037] 本发明提供了一种氩气流量控制方法，如图1所示，包括以下步骤： [0038] 首先，向氩气喷管里输入氩气，将氩气喷管内残留的气体排除干净。 [0039] 工作人员通过通信单元向MCU控制单元发送设定的氩气流量值，氩气输入单元输入氩气，经流量调节单元调节，氩气输出单元向氩气喷管输入设定好的氩气流量值。向氩气喷管输入氩气时，踩下脚踏开关，先输出一氩气流量(预氩气流)，经过时间t1后，氩气喷管内残留的空气或其他气体已被排除干净。 [0040] 然后持续向氩气喷管里输入氩气并输出高频电压点火，对氩气进行电离。 [0041] 经过时间t2后点火完成，再向氩气喷管内输入流量值可调的氩气脉冲流，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0042] 流量值可调的氩气脉冲流为高流量和低流量交替变化的氩气流，高流量在一个周期内持续时间表征为TH，低流量在一个周期内持续时间表征为TL，氩气脉冲流的频率表征为1/(TH+TL)，所述氩气脉冲流占空比表征为TH/(TH+TL)。高流量为用户设定的氩气流量值，用户通过面板设定氩气流量，如1L/min，然后通过通信方式将该流量数值传递给氩气流量的MCU控制器，所述低流量介于零到二分之一高流量之间。 [0043] 氩气脉冲流频率介于1～10Hz之间，占空比介于10％～50％之间。脉冲频率与占空比具体数值根据不同的手术临床效果而定，并写入氩气控制器软件内，用户根据不同效果需要进行相应选择。 [0044] 当氩气脉冲流为高流量时，高频电压对氩气进行充分电离，使火花放电加强，能量趋于集中，并有向电弧放电状态转变的趋势，此时，氩气流量减小为低流量，电离程度降低，有效抑制火花放电向电弧放电状态转变的趋势。氩气被电离，进入火花放电时，氩气通路形成的电流增加，该电流增加速度受限于外回路阻抗，即手术临床效果，当继续施加高频电压和高流量氩气时，电流继续增加，当电流增加到一定数值后，增加速度明显放缓并维持在一定水平时，即放电状态进入电弧放电状态，在电流增加速度明显放缓之前，结束高流量，进入低流量，即可抑制进入电弧放电。 [0045] 当低流量持续一段时间后，被电离的氩离子浓度降低，火花放电难以持续，此时氩气又恢复高流量输出。氩气电离深度降低以后，氩气通路电流急剧减小，当电流减小到接近零时，火花熄灭，为维持持续的火花放电，在电流减小到一定数值时，如峰值电流的五分之一到二分之一，即结束低流量持续时间。 [0046] 如此往复，使氩气电离状态维持在火花放电状态，或者介于火花放电与电弧放电状态之间。 [0047] 如图2所示，本发明还提供了一种氩气流量控制器，包括氩气输入单元、氩气输出单元、流量调节单元、MCU控制单元、通信单元和电源单元，通信单元和MCU控制单元双向连接，MCU控制单元和流量调节单元双向连接，氩气输入单元输出端连接流量调节单元输入端，流量调节单元输出端连接氩气输出单元输入端，氩气输出单元输出端连接氩气喷管，向手术提供氩气输入，电源单元为该氩气流量控制器提供电源，MCU控制单元运行上述控制方法。 [0048] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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