ЭС-100_2013
.pdf–
« »
201000.62
»
.3. .1
, , »
2013 .
2
Цель работы: закрепление знаний принципов построения высокочастот- ной аппаратуры для хирургии, электрической принципиальной схемы аппара- та, основных его технических характеристик; приобретение навыков работы с аппаратом и экспериментального исследования технических характеристик.
Задание для самостоятельной работы включает в себя изучение принци- пов построения аппаратуры для электрохирургии принципа действия по элек- трической принципиальной схеме аппарата ЭХВЧ-100 его техническому опи- санию и инструкции по эксплуатации.
Работа в аудиторное время заключается в ознакомлении с эксперимен- тально-лабораторным оборудованием, проведения экспериментвльных иссле- дований по электротомии и электрокоагуляции, исследованеия технических ра- рактеритстик аппарата составлении и защите отчета.
ВВЕДЕНИЕ
Высокочастотная электрохирургия основана на локальном воздействии высокочастотным током на мягкие ткани организма с целью их рассечения
и коагуляции. |
Высокочастотный ток, генерируемый электрохирургиче- |
ским аппаратом, |
протекает между активным электродом и пассивным элек- |
тродом большой |
площади. Благодаря малой рабочей поверхности активного |
электрода в прилегающей к нему ткани создается высокая плотность тока. Это вызывает локальный нагрев тканей, приводящий к свертыванию ткане вых белков, в результате происходит коагуляция ткани. При увеличении плотности тока тканевая жидкость мгновенно испаряется, разрывая ткань, в ре зультате чего происходит рассечение ткани.
Настоящее описание предназначено для студентов, обучающихся по спе- циальности 190500 и инженерно-технического персонала, про водящего техническое обслуживание и текущий ремонт аппарата электро- хирургического высокочастотного общего назначения ЭС-100
Аппарат является восстанавливаемым изделием и, в случае его неисправ- ности, подвергается текущему ремонту. К эксплуатации аппарата может быть
3
допущен медицинский персонал, имеющий опыт проведения электрохирурги- ческих операций и после изучения порядка подготовки к работе и работы с ап- паратом, изложенных в настоящем описании.
Недопустимо применение аппарата при оперировании пациентов, в теле
которых находятся металлические предметы, |
имплантируемые электро- |
|
ды, стимуляторы. |
|
|
Аппарат защищен от влияния разрядов дефибриллятора. При проведении |
||
дефибрилляции допускается не отсоединять |
от пациента |
пассивный |
электрод, при этом активный электрод или биполярный пинцет не должен иметь контакта с телом пациента.
2.НАЗНАЧЕНИЕ
2.1.Аппарат предназначен для резания, монополярной и биополярной коагуляции мягких тканей организма током высокой частоты.
2.2.Аппарат предназначен для эксплуатации в операционных отделениях медицинских учреждений при температуре окружающего воздуха от +10 до +35°С относительной влажности до 80% при температуре 25°С и атмосферном давлении 84,0—106,7 кПа (630—800 мм рт. ст.).
3.ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
3.1.Аппарат генерирует высокочастотное напряжение регулируемой ам плитуды. Форма электрических колебании на выходе близка к синусоидальной.
3.2.Основная рабочая частота генерации (1760) кГц.
3.3.Максимальная выходная мощность аппарата на номинальной нагрузке 600 Ом в режиме резания составляет (100) Вт, в режиме монополярной коагуляции 60 Вт.
3.4.Аппарат имеет дискретную регулировку уровня выходной мощности во всех режимах работы.
3.5.Минимальная выходная мощность в режиме резания не превышает 5 Вт, в режиме монополярной коагуляции — 3 Вт,
4
Рис.1 Общий вид аппарата Эс-100 и активного монополярного электрода.
Общий вид аппарата Эс-100 представлен на рис.1 , на рис 2, 3 представ- лены его виды с левой и правой сторон со снятыми верхним и нижним кожуха- ми.
Рис.2 Аппарат ЭС-100 вид справа |
Рис. 3 Аппарат ЭС-100 вид слева |
5
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АППАРАТА
Г sin 1 |
Мод. |
2 |
> 3 |
4 |
> > > 5 |
ВЧ |
|
|
|
|
|
|
|
||
> > > |
мульт. |
6 |
|
Устрой-во 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЭ |
|||
|
|
|
блокировки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"0" |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Индика- |
9 |
|
Блок |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" " |
|
торы |
|
|
питания |
|
|
|
|
|
Педаль |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис.4 Функциональная схема аппарата ЭС-100 (ЭЧВЧ 0.2)
Функциональная схема аппарата ЭС-100 (ЭЧВЧ 0.2) представлена на рис.4. Она включает в себя задающий генератор (1) синусоидальных колебаний с частотой 1760 МГц, сигнал с которого поступает на модулятор (2), далее на предварительный усилитель (3) и ступенчатый аттенюатор (4). С выхода атте- нюатора высокочастотный сигнал поступает на вход усилителя мощности (5) и, далее, через развязывающий высокочастотный трансформатор на активный
ипассивный рабочие электроды.
Врежиме коагуляции модулятор (2) управляется мультивибрато- ром (6), генерирующим последовательность прямоугольных импульсов с часто- той 5кГц.
Управление работой аппарата осуществляется от устройства бло- кировки и управления (7), которое анализирует состояние цепей пассивного
электрода (ПЭ) и защитного заземления ("0", " ") и при их исправности раз- решает включение режима высокочастотной электротомии или коагуляции. От-
сутствие контактов в цепях пассивного электрода или защитного заземления приводит к зажиганию табло "обрыв" и невозможности пуска ВЧ режима.
6
Аппарат питается от блока питания (8), формирующим питающие напряжения -27В для блоков автоматики и задающего генератора и +60В для оконечного усилителя мощности (5).
Блок индикаторов осуществляет индикацию основных режимов ра- боты аппарата, как-то "Резание", "Кокуляция", "ВЧ", "Обрыв", "Сеть".
На передней панели аппарата имеются переключатель режима работы "Резание/Кокуляция", галетный переключатель мощности ВЧ тока и тумблер включения сети.
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ АППАРАТА ЭС-100
Схема электрическая принципиальная приведена на рис. 5. Она состоит из следующих функциональных узлов и блоков.
Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1 с колебательным контуром: обмотка 5-10 трансформатора Тр2, С9,С13,С14,С19,С20 в цепи эмит- тера. Настройка колебательного контура на требуемую частоту генерации осуществляется построечным конденсатором С20. Напряжение питания на ге- нератор подается через вывод 6 трансформатора Тр2, конденсаторы С7,С8 – блокировочные. Сигнал положительной обратной связи для самовозбуждения генератора с обмотки 1-2 трансформатора Тр2 через дроссель L1 подается на базу транзистора T1. Элементы R1,R2,R4 определяют режим транзистора по постоянному току, резистор R1- для его точной установки. Элементы VD3, Др2 и R3 служат для стабилизации амплитуды выходного высокочастотного напря- жения, снимаемого с обмотки 3-4 трансформатора Тр2.
Модулятор выполнен на диодном мосту VD7-VD14 с резисторами R19-R37, в диагональ которого включен транзистор VT5. Вторая диагональ
модулятора соединена последовательно с выходом задающего генератора и входом предварительного усилителя (обмоткой 1-2 трансформатора Тр1).Таким образом величина поступающего на предварительный усилитель высокочас- тотного сигнала определяется состоянием (проводимостью) транзистора VT5, который в режиме коагуляции управляется от автогенератора, выполненного по
7
схеме симметричного мультивибратора на транзисторах VT6, VT9, конденса- торах С25, С32 и соответствующих резисторах. В режиме резания транзистор VT5 открыт приложенным с переключателя В4 напряжением (на эмиттере VT5 -27В, на базе через R42 "0" В).
Предварительный усилитель реализован на транзисторе VT2, в эмит- терную цепь которого включен колебательный контур, состоящий из обмотки 1-5 трансформатора Тр3, С10,С11,С15-С18.
Аттенюатор выполнен на резистивном делителе R23-R31, R81,R88 и пе- реключателе В2 "Мощность", имеющем 12 положений. В первом положении сигнал на выход аттенюатора не поступает.
Усилитель мощности представляет собой двухтактный трансформа- торный резонансный усилитель с нагрузкой в виде колебательного контура: обмотка 1-5 трансформатора Тр10, С37,С38,С439-С42. Каждое плечо усилителя
реализовано на параллельном соединении трех усилительных каскадов (VT3,VT7,VT10- одно плечо и VT4,VT8,VT11- второе плечо). Такое построение
усилительного каскада вызвано необходимостью получения значительной мощности в нагрузке при сохранении надежной работы аппарата при коротких замыканиях на входе. Выходной сигнал с обмотки 6-7 трансформатора Тр10
через симметрирующие и помехоподавляющие цепи (С57,R71,R77,C56,R73,R75) поступает на выходной разъем аппарата Ш1 "Элек- троды". В зависимости от режима работы "моно или биполярный" используют- ся выводы 1,7 разъема Ш1 или только вывод 7). Питание на усилитель мощно- сти +60 В поступает от блока питания через контакты 4,6 разъема Ш1 на вы- вод 3 трансформатора Тр10. Такая подача напряжения питания предотвращает работу усилителя мощности с неподключенными электродами. Весь усилитель охвачен цепью отрицательной обратной связи, напряжении которой снимается с обмотки 8-9 трансформатора Тр10 и служит для стабилизации тока выходной цепи при изменении сопротивления разрезаемой биоткани.
Устройство управления и блокировки состоит из переключателя ре-
жимов "Резание/ коагуляция " В4, соответствующих индикаторных ламп Л1,Л2, индикаторов Л4,Л5,Л6, электромагнитных реле Р1,Р2,Р5 и кнопочного выклю-
8
чателя, вмонтированного в педаль ("Педаль", конт 1.2). Работает устройство управления и блокировки следующим образом. На контакт 9 разъема У1 по- ступает напряжение -27В, которое подается на выводы 14 катушек реле Р1,Р2, Р5. Реле Р1 может сработать только в случае срабатывания реле Р2 и Р5, Реле Р2 срабатывает при исправности цепи защитного заземления (конт 3 разъема У1 ("-27В"- "сигнальный"), клемма сигнального провода и клемма корпуса ап- парата), его контакты 10,11 подготавливают цепь включения Р1. Реле Р5 сраба-
тывает при соединении разъема пассивного электрода с корпусом аппарата и его контакты 10-11 также подготавливают цепь включения реле Р1. При нажа- тии на педаль и подключенном разъеме Ш1 ( замкнутые конт. 9 и 10) срабаты- вает реле Р1. При этом загорается индикаторная лампа Л6 "Вч" и на контакте 2 разъема У1 появляется потенциал 0.Дальнейшая работа устройства управления связана с болом питания.
Блок питания выполнен на силовом трансформаторе Тр1 и двух выпря-
мителях -27В (VD9-VD12) и +60 В (тиристоры VD1, VD2Б, диоды VD3,VD4).
В исходном состоянии выпрямитель на диодах VD9-VD12, VDр5, VDр7, С11,С12 вырабатывает напряжения -27В для питания устройства управления и блокировки (контакт 9 разъема через R1,R2).
Выпрямитель VD1-VD4 в исходном состоянии не вырабатывает питаю- щего напряжения, так как тиристоры VD1 и VD2 закрыты – их управляющие электроды через резисторы R6, R7 и R8 присоединены к их катодам. Появле- нии нулевого потенциала на контакте 2 разъема приводит к срабатыванию реле Р1 блока питания, так как в точке Б имеется потенциал -27В.
Контакты 1-2 реле подают напряжение питания -27В на параметриче- ский стабилизатор R3,VD13,VD14, вырабатывающий напряжение питания - 27В задающего генератора. Контакты 7_7 реле шунтируют ограничительные резисторы R1, R2, увеличивая тем самым отдаваемую блоком питания мощ- ность для питания реле устройства управления и блокировки. Контакты 10-11 подают на управляющие электроды тиристоров VD1и VD2 выпрямленные дио- дами VD2 и VD15 импульсы напряжения положительной полярности, откры- вающие тиристоры в соответствующие полупериоды, и источник начинает вы-
9
рабатывать напряжение -60В. Элементы VDр3, С2-С9 выполняют роль фильтра - подавителя пульсаций сетевого напряжения.
Обмотка 13-14 силового трансформатора предназначена для питания вен- тилятора охлаждения, устанавливаемого в некоторых модификациях аппарата.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.Подключить к аппарату разъемы активного электрода, концевого выключателя педали и цепи пассивного электрода.
2.Соединить две цепи пассивного электрода с металлической пласти- ной – предметным столиком при помощи зажимов.
3.Соединить клеммы защитного заземления и корпуса прибора прила-
гаемым кабелем (и подключить его к нулевому проводу питающей сети).
4.Установить органы управления аппаратом в следующие положения "Мощность" – минимум; "Сеть" – выкл.; "Род работы" – Р;
5.Подключить аппарат к сети 220В, 50Гц.
6.Включить аппарат тумблером "сеть", при этом проконтролировать свечение индикаторной лампы "сеть".
7.Осторожно отсоединить один из проводов цепи пассивного электро- да от предметного столика и проконтролировать реакцию устройства блоки- ровки. Восстановить цепь пассивного электрода.
8.Осторожно отсоединить провод, соединяющий клеммы защитного заземления и корпуса аппарата. Исследовать реакцию системы блокировки. Восстановить контакт.
9.Установить мощность резания, равную 2/3 максимальной поворотом ручки переключателя "Мощность".
10.Убедиться, что активный электрод не касается металлических пред- метов, связанных с корпусом аппарата или находящихся людей.
11.Нажать на педаль и проконтролировать зажигание индикаторной лампы "ВЧ".
12.Поднести активный электрод к пассивному и проконтролировать на-
личие высокочастотной дуги. Отпустить педаль.
10