Eng
Ukr
Rus
Печать
2014 №11 (05) 2014 №11 (07)

Автоматическая сварка 2014 #11
Автоматическая сварка № 11, 2014, с. 35-38


СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ПРИ БИПОЛЯРНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКЕ
 
Авторы
Ю. Н. ЛАНКИН, Л. Ф. СУШИЙ, Е. Н. БАЙШТРУК
ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Высокочастотная сварка мягких биологических тканей биполярным электрохирургическим инструментом концептуально подобна контактной точечной сварке металлов. Физико-биологические процессы, происходящие в тканях при сварке, в основном являются следствием их нагрева и приложенного давления. Поэтому знание температуры в свариваемом контакте тканей имеет важное значение. Публикации по оборудованию и измерению температуры при сварке биологических тканей практически отсутствуют. В качестве датчиков температуры выбраны стандартные термопары с малым (70 мкм) диаметром проволок как наиболее миниатюрные. Тепловыделение в термопаре проходящим через нее сварочным током по сравнению с тепловыделением в ткани практически отсутствует. Искажением электрического и температурного поля вблизи термопары можно пренебречь. Тепловая постоянная времени выбранной термопары по литературным данным порядка 8 мс. Измерительная система состоит из хромель-алюмель термопары с диаметром проволок 70 мкм, усилителя термоЭДС, аналогового фильтра нижних частот, АЦП и ноутбука. Экспериментально показано, что термопара может быть представлена инерционным звеном первого порядка с чистым запаздыванием. Термическая постоянная времени термопары 4,3 мс, время запаздывания около 1 мс. Аналоговый фильтр нижних частот полностью подавляет помехи от сварочного тока и определяет общую полосу системы измерения температуры шириной 25 Гц. Разработанная система позволяет измерять температуру контакта биологических тканей при высокочастотной сварке биполярным электрохирургическим инструментом без динамических погрешностей и не внося искажений в температурное поле ткани. Бибилиогр. 9, рис. 6.
 
Ключевые слова: сварка биологических тканей, измерение температуры, термопара, тепловая постоянная времени, фильтрация помех от сварочного тока
 
Поступила в редакцию 30.04.2014
Подписано в печать 22.10.2014
 
1. Bergdahl B., Vallfors B., Neurosurg J. Studies on coagulation and development of an automatic computerized bipolar coagulator // J. Neurosurg. – 1991. – Vol. 75, N 8. – P. 148–151.
2. Разработка способов сварки кровеносных сосудов (Отчет) / ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины; Руководитель темы Б. Е. Патон. – № UA01009046P; Инв. № 492. – Тема 1/34. – Киев, 1994.
3. Pat. 4,938,761 U.S. Ensslin F. H. Bipolar electrosurgical Forseps. – MDT Corporatio. – Опубл. 07.1990.
4. Pat. 5,496,312 U.S. Klicek M. S. Impedance and temperature generator for control. – Valleylab Inc. – Опубл. 03.1996.
5. Pat. 5,540,681 U.S. Strub B., Alto P. Method and system for radiofrequency ablation of tissue. – Medtronic Cordiorhythm. – Опубл. 07.1996.
6. Pat. 5,540,684 US. Hassler W. L. Method and apparatus for electrosurgically treating tissue. – Опубл. 07.1996.
7. Pat. 6,083,223 US. Baker J. A. Method and apparatus for welding blood vessels. – Опубл. 07.2000.
8. Omega complete temperature measurement handbook and encyclopedia. – Engineering INC. – 1992. – Vol. 28.
9. Говорков В. А. Электрические и магнитные поля. – М.: Энергия, 1968. – 488 с.
>