高頻電刀輸出功率測(cè)試方法的分析與比較

　　〔摘要〕目的檢測(cè)高頻電刀的輸出功率，比較不同測(cè)試方法的優(yōu)、缺點(diǎn)，為質(zhì)量監(jiān)督提供技術(shù)支撐。方法運(yùn)用Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀、Tektronix示波器、Keysight示波器+Keysight電流探頭分別測(cè)量高頻電刀的單極和雙極輸出功率并繪制功率負(fù)載曲線圖。結(jié)果在不同負(fù)載阻抗下，不同測(cè)試方法的測(cè)量結(jié)果不同，其中Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀與Keysight示波器+Keysight電流探頭測(cè)量結(jié)果的一致性較高，而在某些負(fù)載阻抗下，Tektronix示波器+Keysight電流探頭的測(cè)量結(jié)果與其他兩種方法的測(cè)量結(jié)果差異較大。結(jié)論不同的測(cè)試方法對(duì)測(cè)量結(jié)果有一定的影響，相較于其他檢測(cè)，F(xiàn)luke高頻電刀質(zhì)量分析儀的測(cè)量結(jié)果最穩(wěn)定，可為高頻電刀的驗(yàn)收、質(zhì)量控制及使用和維修等提供技術(shù)參考。

　　〔關(guān)鍵詞〕高頻電刀；輸出功率；測(cè)試方法；功率負(fù)載曲線

　　高頻電刀（高頻手術(shù)器）是一種取代機(jī)械手術(shù)刀進(jìn)行組織切割的電外科設(shè)備，切割速度快、止血效果好、操作簡(jiǎn)單、安全方便，適用于多種手術(shù)范圍。其工作原理是通過有效電極尖端產(chǎn)生的高頻高壓電流與機(jī)體接觸時(shí)對(duì)組織進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體組織的分離和凝固，從而達(dá)到切割和止血的目的[1]。以上工作原理決定了高頻電刀本身及其在手術(shù)使用過程中必須具備十分完善和可靠的安全保障體系，以確?；颊吆歪t(yī)護(hù)人員的安全[2]。

　　1檢測(cè)工具及評(píng)價(jià)依據(jù)

　　1.1檢測(cè)工具

　　Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀（QA-ESII型）、Tektronix示波器（DPO4032型）、Keysight示波器（DSO-X3012A型）和Keysight電流探頭（N2783B型）。

　　1.2評(píng)價(jià)依據(jù)

　　依據(jù)GB9706.4-2009《醫(yī)用電氣設(shè)備第2-2部分：高頻手術(shù)設(shè)備安全專用要求》[3]中條款50.2條進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　2輸出功率的測(cè)試方法

　　輸出功率P=I2R，其中I為電流的有效值，R為輸出回路的負(fù)載阻抗。本試驗(yàn)采用的是無(wú)感電阻，根據(jù)GB9706.4-2009條款50.2的要求，單極手術(shù)的電極阻值為100、200、300（額定負(fù)載）、500、1000、2000Ω，雙極手術(shù)的電極阻值為10、50、150（額定負(fù)載）、200、500、1000Ω。試驗(yàn)中采用Tektronix示波器、Keysight示波器+Keysight電流探頭分別測(cè)量輸出回路的電流值，然后根據(jù)公式直接計(jì)算輸出功率值；直接在Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀上選用負(fù)載阻抗后，讀出輸出功率值，無(wú)需計(jì)算。

　　2.1單極輸出功率精度的測(cè)試方法

　　準(zhǔn)備好檢測(cè)設(shè)備，按照以下方式連接電路：（1）如圖1所示，連接高頻電刀的手術(shù)電極和負(fù)極板，其輸出回路串聯(lián)無(wú)感電阻，將Keysight電流探頭串聯(lián)于電路中并連接至示波器；（2）設(shè)定高頻電刀的輸出功率為全功率，改變無(wú)感電阻的值，啟動(dòng)手術(shù)電極的手控開關(guān)，分別用Tektronix示波器、Keysight示波器測(cè)量不同負(fù)載電阻下，輸出回路中電流的有效值；（3）設(shè)定高頻電刀輸出功率為半功率，重復(fù)步驟（2），測(cè)量輸出回路中電流的有效值，根據(jù)電流的有效值，計(jì)算輸出回路的輸出功率[輸出功率的準(zhǔn)確性應(yīng)符合GB9706.4-2009中條款50.2的要求（±20%）]；（4）如圖2所示，用Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀分別連接手術(shù)電極和負(fù)極板的兩端，設(shè)定高頻電刀的輸出功率為全功率和半功率，改變無(wú)感電阻值，分別測(cè)量當(dāng)輸出功率為全功率和半功率時(shí)，在不同負(fù)載下，輸出回路的輸出功率[輸出功率的準(zhǔn)確性應(yīng)符合GB9706.4-2009中條款50.2的要求（±20%）]。測(cè)量過程中，可用手術(shù)電極的手控開關(guān)或腳踏開關(guān)控制輸出，兩種控制輸出方式可交替進(jìn)行，確保手控和腳控正常運(yùn)行。

　　2.2雙極輸出功率精度的測(cè)試方法

　　雙極輸出功率的檢測(cè)連接圖與單極相似，只需將圖1和圖2中手術(shù)電極和負(fù)極板分別換成雙極手術(shù)電極的一端和雙極手術(shù)電極的另一端，測(cè)試方法重復(fù)2.1的試驗(yàn)。

　　3高頻功率的負(fù)載曲線

　　由高頻電刀的使用說(shuō)明書可知，單極純切全功率為300W，半功率為150W，額定負(fù)載為300Ω；雙極凝全功率為80W，半功率為40W，額定負(fù)載為150Ω。Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀、Tektronix示波器+Keysight電流探頭、Keysight示波器+Keysight電流探頭檢測(cè)的測(cè)量結(jié)果見表1~6，由表可以分別計(jì)算出不同測(cè)試方法的測(cè)量結(jié)果與圖示值之間的誤差，見圖3，由圖可知，在不同負(fù)載阻抗下，不同測(cè)試方法的測(cè)量結(jié)果不同，其中Fluke高頻電刀質(zhì)量分析儀與Keysight示波器+Keysight電流探頭測(cè)量結(jié)果的一致性較高，而在某些負(fù)載阻抗下，Tektronix示波器+Keysight電流探頭的測(cè)量結(jié)果與其他兩種方法的測(cè)量結(jié)果差異較大。

　　4討論

　　4.1檢測(cè)環(huán)境

　　我們通常是在常溫、常濕無(wú)干擾的條件下對(duì)高頻手術(shù)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)環(huán)境（溫濕度、振動(dòng)干擾、電磁干擾等）對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有一定的影響。在試驗(yàn)條件保持恒定的情況下，當(dāng)采用測(cè)量電流法計(jì)算高頻手術(shù)設(shè)備的輸出功率時(shí)，由于無(wú)感電阻本身受環(huán)境溫度的影響較大，因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保證環(huán)境溫度為15~35°C，相對(duì)濕度率值≤80%，大氣壓力為86~106kPa，電源電壓為（220±22）V、頻率為（50±1）Hz，無(wú)機(jī)械振動(dòng)及電磁干擾，同時(shí)保證無(wú)感電阻本身溫度恒定。

　　4.2檢測(cè)范圍

　　本試驗(yàn)驗(yàn)證了有效的測(cè)試方法，以確保高頻手術(shù)設(shè)備輸出功率的可靠性和有效性。在國(guó)外，類似的檢測(cè)工作早已廣泛開展，國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和醫(yī)院也已日益重視醫(yī)療設(shè)備的安全和臨床應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，并逐步開展了相關(guān)在用醫(yī)療設(shè)備的檢測(cè)工作。

　　綜上所述，F(xiàn)luke高頻電刀質(zhì)量分析儀與Keysight示波器+Keysight電流探頭測(cè)量結(jié)果的一致性較高，且前者的測(cè)量結(jié)果最穩(wěn)定，可以作為一種有效、可靠的檢測(cè)手段。需要注意的是，我們應(yīng)關(guān)注高頻電刀質(zhì)量分析儀的工作溫度，及時(shí)調(diào)整線性關(guān)系的基準(zhǔn)點(diǎn)，保證電阻和輸出功率的一致性，并做好質(zhì)量控制和質(zhì)量保證工作，以便充分發(fā)揮設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和作用。

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　　何敏，曾俏，劉漢偉，吳靜標(biāo)

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