一种体内超声碎石仪

摘要

本发明涉及一种体内超声碎石仪，由超声换能器和自动频率跟踪系统组成，其中的超声换能器具有两组以上的压电陶瓷片，通过中间空心的螺栓将配重、压电陶瓷片和变幅杆连接在一起后，装在耐高温树脂材料的外壳手柄中。在变幅杆前端连接有碎石探针，外壳手柄后端有螺纹连接的后盖，取下后盖后可以连接气压弹道碎石装置或激光碎石装置，外壳手柄后端侧面还安装有气压调节装置，可方便的调节手术时的吸附压力。整个换能器可以在125摄氏度条件下熏蒸消毒。自动频率跟踪系统采用DDS和大规模可编程器件，采用直接数字合成器产生超声换能器的驱动信号，还采用了先扫描搜索而后自动跟踪的策略，适应了换能器的离散性并克服了各种因素对谐振点的影响。

主权项

一种体内超声碎石仪，包括超声换能器和超声换能器的自动频率跟踪系统，其特征在于，所述超声换能器包括：不锈钢针管(1)、连接头(2)、连接头O型密封环(3)、弹性管(4)、变幅杆(5)、变幅杆O型密封环(6)、压电陶瓷片(7)、配重(9)、压紧螺栓(10)、外壳(11)、气管接头O型密封环(16)、气管接头(17)、压紧螺栓O型密封环(19)、吸石导管(20)、绝缘套管(21)、电极片(22)、锥体帽(23)、导线(24)、导线接口帽(25)和导线接口座(26)；所述外壳(11)上部的导线接口座(26)及其上的导线接口帽(25)，设于偏离外壳(11)轴线的位置处；所述外壳(11)内位于压紧螺栓(10)的上方还包括有转接器(18)，该转接器(18)对应于导线接口座(26)及其上的导线接口帽(25)、在偏离外壳(11)轴线的位置处沿平行于外壳(11)轴向设有周边通孔，其上端连通导线接口座(26)，用于容纳导线；所述的转接器(18)为四通结构，其轴向的中心通孔的前端连通吸石导管(20)，该中心通孔的后端固定连接在外壳(11)的顶端；所述转接器(18)偏离周边通孔沿径向开设有两个径向通孔，分别用于连通调压排气阀(13)和气管接头(17)，气管接头(17)和转接器(18)的连接处压有气管接头O型密封环(16)；所述的超声换能器的自动频率跟踪系统，以直接数字合成器作为信号源，采用扫频一跟踪策略，实现全数字化的自动频率跟踪，包括：一直接数字合成器，用于产生频率可调的正弦波信号，并经功率放大器放大后，以匹配网络驱动超声换能器；一取样回路，用于从超声换能器的功率输出端取得超声换能器的一组电压和电流反馈信号，该组信号分别经滤波整形电路送到相位比较电路、经幅度调整电路送到主控单片机；一主控单片机，主控单片机根据预定的超声换能器本身的工作频率范围控制直接数字合成器的控制器的触发信号和频率字，并对直接数字合成器的控制器发出连续频率扫描指令，使直接数字合成器的控制器输出频率连续变化的正弦波；同时，所述主控单片机还实时监视超声换能器的取样电流反馈信号的幅值，当电流反馈信号的幅值大于超声换能器谐振时的电流幅值的一半时，表明主控单片机的频率字基本上在超声换能器的谐振频率点附近时，主控单片机就会让直接数字合成器的控制器停止扫频，发出自动跟踪指令； 一相位比较电路，用于对经滤波整形电路处理后的电压和电流反馈信号进行相位比较，并把相差信号输入给相差累积电路以产生直接数字合成器芯片的频率字，由直接数字合成器控制器把该频率字传给直接数字合成器芯片以自动改变其输出信号的频率，从而使得超声换能器始终工作在谐振点附近，实现自动频率跟踪。