射频能量作用下生物组织含水量测量系统(2)

　　Fig.2The system of optical detection of 

　　water content changes利用标尺丈量元件之间的距离，调整基座位置并旋转空间耦合器方向，将元件对准并固定。 

　　1.2软件程序软件程序由DAQ数据采集卡和LabVIEW程序实现，完成信号的采集与分析，光电探测器及其滤波放大电路将透射光强转化为模拟电信号，利用DAQ数据采集卡将采集到的模拟信号转化为数字信号并传输到计算机，通过程序对所得信号进行处理，在程序界面显示射频能量作用过程中电压变化的完整曲线并保存。将硬件电路、光学系统和软件程序进行整合，搭建出生物组织水分含量变化情况检测模块，实物图如图2所示。2测量结果与数据分析 

　　2.1实验材料与方法将成年活鸡进行屠宰，取出鸡肠，清洗并剥离附着表面的油脂等杂物，选取直径较宽并且肠壁完整的鸡肠，利用手术剪将其中直径约7 mm的部分剪切成4 cm长的实验样品，放置于4 ℃环境并覆盖湿纱布保鲜以备实验；利用选定的能量装置输出射频能量，通过导体玻璃夹持生物组织进行作用，其中利用检测光路透过观察装置采集组织水分变化情况，并在计算机中采集数据。 

　　2.2实验数据分析选取一组样本，电凝闭合器功率为25 W，组织的直径为7 mm，共同采集闭合过程中阻抗和光透射量，所得结果如图3所示。可以看到，在水分变化量检测出现到达幅值最大值的时刻阻抗值依然小幅上升。从阻抗和含水量变化情况可以看出，水分蒸干导致检测电压先于阻抗值升至最大，并且闭合完成时刻检测电压变化明显，利于分析处理。以含水量变化情况作为检测方式控制射频能量输出，所得爆破压低于采用手术器械闭合的爆破压，但通过两种检测方式所得的闭合效果没有进行系统的比较处理，并且搭建的观察装置和导体玻璃在结构和机械性能上存在精度较低的问题，会对闭合产生影响，现阶段也无法对两种方式的检测效果进行客观评估比较。 

　　2.3组织病理切片结果选用直径7 mm的鸡肠剖开，展平后利用玻璃电极夹持，作用功率为35 W射频能量，作用时间为97 s，将作用完成后的组织制作成病理切片，如图4。使用35 W恒功率作用97 s，该过程电极外表面达到的最高温度为110 ℃。鸡肠子病理切片图（横切）放大倍数20倍，由图可见黏膜层的破损较为严重，对浆膜层也造成了明显的裂痕，如图4中箭头指示。 

　　图3闭合过程中组织阻抗和光透射量 

　　Fig.3Impedance and light transmission conditions 

　　corresponding to the amplitude of the voltage图4作用功率35 W，时间97 s的组织病理切片图 

　　Fig.4Pathological section with the condition of 

　　97second 35 W RF energy 

　　通过上述实验和分析，说明利用近红外光透射谱可以进行水分含量变化情况的检测；在射频输出功率较低的情况下，透明导体玻璃电极可以稳定工作，利用水分含量变化情况作为能量输出的控制参数可以对组织进行较为有效的闭合，闭合所需的时间比阻抗检测所需时间略短。3结论具有智能控制系统的射频能量闭合装置是高频电刀的发展趋势，在临床运用中有更广泛的前景。分析闭合机理和综合运用性质变化参数发展智能控制系统具有重要的意义，本文针对这方面进行了研究。通过分析和检测生物组织闭合过程中水分含量的变化情况，得到生物组织在射频能量作用过程中性质变化的情况，为综合分析变化过程提供实验依据和系统平台。该系统利用一束特定波长的近红外光照射射频能量作用组织，在组织的对侧接收并检测透射光，该波长是水的吸收峰，在射频闭合作用过程中，透射光量会改变，通过对透射光变化情况的采集分析就可以了解组织水分的变化情况。搭建的系统能够初步实现对生物组织水分变化情况的检测，具有良好的研究前景。 

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