高壓功率放大器在超聲振動骨刀設計與研究中的應用
實驗名稱:超(chao)聲振動骨刀(dao)切削試驗
研究方向:傳統(tong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)難以(yi)滿足高精(jing)度(du)、高效(xiao)率以(yi)及低損傷(shang)的(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)科手(shou)(shou)術(shu)要求。超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)則(ze)是將超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)施加在(zai)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)頭(tou)(tou)上的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)新(xin)型的(de)(de)治療(liao)工(gong)具,它(ta)具有(you)切削精(jing)度(du)高、效(xiao)率高、以(yi)及組織(zhi)選擇性(xing)切削等(deng)優點(dian),同時(shi)還(huan)可以(yi)有(you)效(xiao)降低對(dui)骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)、血管(guan)以(yi)及神經(jing)組織(zhi)的(de)(de)損傷(shang),有(you)助于術(shu)后患者的(de)(de)傷(shang)口愈合和(he)恢復(fu)。針對(dui)當前(qian)臨床傳統(tong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)存在(zai)的(de)(de)問題,提(ti)出超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)設計(ji)方案,并(bing)對(dui)超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)振動(dong)特性(xing)以(yi)及切削機理進行(xing)(xing)試驗研(yan)究,研(yan)發(fa)用于醫(yi)學臨床使用的(de)(de)超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao),通(tong)過調節超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)工(gong)作(zuo)電(dian)壓大小等(deng)手(shou)(shou)段,可調節骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)頭(tou)(tou)的(de)(de)振動(dong)幅(fu)度(du),當骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)頭(tou)(tou)和(he)骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)接觸作(zuo)用后,通(tong)過骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)頭(tou)(tou)對(dui)骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)的(de)(de)高頻振動(dong)沖擊作(zuo)用,可達到(dao)切割骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)的(de)(de)目的(de)(de)。使用超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)時(shi)可以(yi)有(you)效(xiao)的(de)(de)避免切到(dao)病人(ren)的(de)(de)神經(jing)血管(guan)等(deng)軟組織(zhi),使得(de)手(shou)(shou)術(shu)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)整個(ge)安全性(xing)得(de)到(dao)了提(ti)升,即使醫(yi)師在(zai)進行(xing)(xing)手(shou)(shou)術(shu)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)中不(bu)經(jing)意間(jian)觸碰到(dao)病人(ren)的(de)(de)血管(guan),超(chao)聲(sheng)(sheng)振動(dong)骨(gu)(gu)(gu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)也不(bu)會切破(po)血管(guan),也不(bu)會使得(de)整個(ge)手(shou)(shou)術(shu)區(qu)域(yu)變(bian)成一(yi)(yi)片血肉模糊,不(bu)會因此而影(ying)響手(shou)(shou)術(shu)的(de)(de)正(zheng)常進行(xing)(xing)或者手(shou)(shou)術(shu)速度(du)。
實驗目的:調節功(gong)率(lv)放大器的輸出功(gong)率(lv),通過激(ji)光測振儀測得不同(tong)超(chao)聲功(gong)率(lv)下的超(chao)聲振幅,為后期實(shi)驗做(zuo)鋪(pu)墊。
測試設備:高壓功率放大器、信號發生器(qi)、示(shi)波器(qi)、超聲(sheng)骨(gu)刀(dao)、激(ji)光測振儀(yi)等。
實驗(yan)(yan)過程(cheng):信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生器(qi)發(fa)出(chu)高頻超聲激(ji)勵信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)為超聲振(zhen)動骨刀(dao)裝(zhuang)置提供激(ji)勵信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao),ATA-4052C高壓功(gong)率放(fang)大器(qi)將激(ji)勵信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)放(fang)大輸(shu)出(chu)至(zhi)超聲骨刀(dao),示(shi)波器(qi)用(yong)于觀察功(gong)率放(fang)大器(qi)的(de)(de)輸(shu)出(chu)頻率以(yi)及波形,以(yi)便實時調(diao)節(jie)功(gong)率放(fang)大器(qi)的(de)(de)輸(shu)出(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao),使超聲振(zhen)動骨刀(dao)裝(zhuang)置始終工(gong)作在諧振(zhen)狀態,調(diao)節(jie)功(gong)率放(fang)大器(qi)的(de)(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率,通過激(ji)光測振(zhen)儀(yi)測得不(bu)同超聲功(gong)率下(xia)的(de)(de)超聲振(zhen)幅(fu),實驗(yan)(yan)原(yuan)理圖如圖1-1。

圖(tu)1-1超(chao)聲(sheng)振動骨刀切削試驗裝置示意圖(tu)
實驗結果:通過激光測振(zhen)(zhen)儀測得不(bu)同超聲(sheng)功(gong)(gong)率(lv)下的(de)超聲(sheng)振(zhen)(zhen)幅(fu)(fu)如圖1-2所示,從圖1-2中可以看出,隨(sui)著功(gong)(gong)率(lv)放大器的(de)輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)的(de)增加,超聲(sheng)振(zhen)(zhen)動(dong)骨(gu)刀(dao)輸(shu)出振(zhen)(zhen)幅(fu)(fu)也在(zai)不(bu)斷增加,且隨(sui)著輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)的(de)增加超聲(sheng)振(zhen)(zhen)動(dong)骨(gu)刀(dao)振(zhen)(zhen)幅(fu)(fu)值呈現近似線性變化,超聲(sheng)振(zhen)(zhen)動(dong)骨(gu)刀(dao)振(zhen)(zhen)幅(fu)(fu)值在(zai)超聲(sheng)波發生器輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)為100%時達到最大,超聲(sheng)振(zhen)(zhen)動(dong)骨(gu)刀(dao)振(zhen)(zhen)幅(fu)(fu)在(zai)超聲(sheng)波發生器輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)為40-60%時上升較為平緩。

圖1-2不同超聲功率下的超聲振動骨刀輸出振幅
放大(da)器(qi)在該實驗中發揮的效能:功率放大(da)器(qi)
選擇該功率放大器的(de)(de)原因(yin):失真度低、電壓精準度高、帶(dai)寬(kuan)高、輸(shu)出波(bo)形好(hao)、操作簡單、調節方便、輸(shu)出阻抗較小,能夠使信號達到(dao)80dB的(de)(de)信噪(zao)比;
?功(gong)率放大器推薦:ATA-4052C

圖:ATA-4052C高壓功率放大器指標參數
本資料(liao)由(you)Aigtek安(an)泰(tai)電子整(zheng)理(li)發(fa)布,更多(duo)案例及產品詳情請持(chi)續關注我們。西安(an)安(an)泰(tai)電子Aigtek已經成為在(zai)業界(jie)擁有(you)廣(guang)泛(fan)產品線,且具(ju)有(you)相當規(gui)模的儀器設備供應(ying)商,樣機都支持(chi)免費試用(yong)。如想了解(jie)更多(duo)功率放大器等產品,請持(chi)續關注安(an)泰(tai)電子官(guan)網(wang)hkdyw.cn或(huo)撥(bo)打029-88865020。
原文鏈接://hkdyw.cn/news/3932.html

























