Ứng dụng của Máy phân tích điện phẫu tần số cao KP2021 và Máy phân tích mạng trong kiểm tra Thermage

Thermage, một công nghệ thắt da tần số vô tuyến không xâm lấn (RF), được sử dụng rộng rãi trong thẩm mỹ y tế.thử nghiệm phải đối mặt với những thách thức như ảnh hưởng da, hiệu ứng gần, và các thông số ký sinh trùng. Dựa trên tiêu chuẩn GB 9706.202-2021,Bài viết này khám phá ứng dụng tích hợp của KP2021 máy phân tích điện phẫu thuật tần số cao và máy phân tích mạng vector (VNA) trong phép đo công suấtThông qua các chiến lược tối ưu hóa, các công cụ này đảm bảo sự an toàn và hiệu quả của các thiết bị Thermage.

Từ khóa: Thermage; KP2021 máy phân tích điện phẫu thuật tần số cao; máy phân tích mạng; thử nghiệm tần số cao;

Tiêu chuẩn IEC 60601-2-20; tác dụng trên da; tham số ký sinh trùng

Thermage là một công nghệ thắt da không xâm lấn RF làm nóng các lớp collagen sâu để thúc đẩy tái tạo, đạt được hiệu ứng thắt da và chống lão hóa.sự ổn định, an toàn và tính nhất quán hiệu suất của đầu ra RF là rất quan trọng. Theo IEC 60601-2-2 và tương đương của Trung Quốc, GB 9706.202-2021, các thiết bị y tế RF yêu cầu kiểm tra sức mạnh đầu ra,dòng rò rỉ, và khớp kháng cự để đảm bảo an toàn và hiệu quả lâm sàng.

Các thiết bị phẫu thuật điện tần số cao sử dụng dòng điện tần số cao, tần số cao để tạo ra các hiệu ứng nhiệt địa phương, bốc hơi hoặc phá vỡ mô để cắt và đông máu.thường hoạt động trong phạm vi 200kHz-5MHz, được sử dụng rộng rãi trong các ca phẫu thuật mở (ví dụ: phẫu thuật chung, phụ khoa học) và các thủ tục nội soi (ví dụ: laparoscopy, gastroscopy)..g., 512kHz) cho cắt giảm đáng kể và tĩnh máu, các thiết bị tần số cao hơn (1MHz-5MHz) cho phép cắt giảm và đông máu tốt hơn với tổn thương nhiệt giảm, phù hợp với phẫu thuật thẩm mỹ và da liễu.Khi các thiết bị tần số cao hơn như dao RF nhiệt độ thấp và hệ thống RF thẩm mỹ xuất hiện, các thách thức thử nghiệm ngày càng tăng.5.4, áp đặt các yêu cầu nghiêm ngặt đối với các thiết bị đo lường và kháng cự thử nghiệm, làm cho các phương pháp truyền thống không đủ.

Máy phân tích điện phẫu thuật tần số cao KP2021 và máy phân tích mạng vector (VNA) đóng vai trò quan trọng trong thử nghiệm Thermage.xác nhận sản xuất, và bảo trì, phân tích các thách thức thử nghiệm tần số cao và đề xuất các giải pháp sáng tạo.

KP2021, được phát triển bởi Công nghệ KINGPO, là một dụng cụ kiểm tra chính xác cho các đơn vị phẫu thuật điện tần số cao (ESU).

• Phạm vi đo rộng: Năng lượng (0-500W, ± 3% hoặc ± 1W), điện áp (0-400V RMS, ± 2% hoặc ± 2V), dòng (2mA-5000mA, ± 1%), dòng rò rỉ tần số cao (2mA-5000mA, ± 1%), trở kháng tải (0-6400Ω, ± 1%).
• Phí phủ sóng: 50kHz-200MHz, hỗ trợ chế độ liên tục, xung và kích thích.
• Các chế độ thử nghiệm khác nhau: đo năng lượng RF (đơn cực / hai cực), thử nghiệm đường cong tải năng lượng, đo dòng rò rỉ và thử nghiệm REM / ARM / CQM (kiểm tra điện cực trở lại).
• Tự động hóa và tương thích: Hỗ trợ kiểm tra tự động, tương thích với các thương hiệu như Valleylab, Conmed và Erbe, và tích hợp với hệ thống LIMS / MES.

Phù hợp với IEC 60601-2-2, KP2021 lý tưởng cho R & D, kiểm soát chất lượng sản xuất và bảo trì thiết bị bệnh viện.

Máy phân tích mạng vector (VNA) đo các thông số mạng RF, chẳng hạn như các thông số S (các thông số phân tán, bao gồm hệ số phản xạ S11 và hệ số truyền S21).Ứng dụng của nó trong thử nghiệm thiết bị RF y tế bao gồm:

• Phù hợp trở: Đánh giá hiệu quả truyền năng lượng RF, giảm tổn thất phản xạ để đảm bảo đầu ra ổn định dưới các trở ngại khác nhau của da.
• Phân tích phản ứng tần số: đo cường độ và phản ứng pha trên một băng tần rộng (10kHz-20MHz), xác định sự biến dạng từ các thông số ký sinh trùng.
• Đo quang phổ trở ngại: Xác định số lượng kháng, phản ứng và góc pha thông qua phân tích biểu đồ Smith, đảm bảo tuân thủ GB 9706.202-2021.
• Khả năng tương thích: Các VNA hiện đại (ví dụ: Keysight, Anritsu) bao gồm tần số lên đến 70GHz với độ chính xác 0,1dB, phù hợp với nghiên cứu và phát triển thiết bị y tế RF và xác nhận.

Những khả năng này làm cho VNA lý tưởng để phân tích chuỗi RF của Thermage, bổ sung cho các đồng hồ điện truyền thống.

Điều 201.5.4 của GB 9706.202-2021 yêu cầu các thiết bị đo dòng điện tần số cao cung cấp độ chính xác RMS thực sự ít nhất 5% từ 10kHz đến năm lần tần số cơ bản của thiết bị.Các kháng cự thử nghiệm phải có công suất định số ít nhất 50% tiêu thụ thử nghiệm, với độ chính xác của thành phần kháng cự trong phạm vi 3% và góc pha trở ngại không quá 8,5 ° trong cùng một dải tần số.

Trong khi các yêu cầu này có thể quản lý được cho các đơn vị phẫu thuật điện 500kHz truyền thống, các thiết bị Thermage hoạt động trên 4MHz phải đối mặt với những thách thức đáng kể,như đặc điểm trở kháng của điện trở ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác đo lường công suất và đánh giá hiệu suất.

Hiệu ứng da làm cho dòng điện tần số cao tập trung trên bề mặt của dây dẫn.Giảm diện tích dẫn hiệu quả và tăng điện trở thực tế của điện trở so với DC hoặc các giá trị tần số thấpĐiều này có thể dẫn đến lỗi tính năng vượt quá 10%.

Hiệu ứng gần, xảy ra cùng với hiệu ứng da trong các dây dẫn được sắp xếp chặt chẽ, làm trầm trọng thêm sự phân phối dòng không đồng đều do tương tác từ trường.Trong Thermage ′ s RF thăm dò và tải thiết kế, điều này làm tăng tổn thất và bất ổn nhiệt.

Ở tần số cao, các điện trở thể hiện cảm ứng ký sinh trùng (L) và công suất (C) không đáng bỏ qua, tạo thành một trở kháng phức tạp Z = R + jX (X = XL - XC).Độ cảm ứng ký sinh trùng tạo ra độ phản ứng XL = 2πfL, tăng theo tần số, trong khi công suất ký sinh sinh tạo ra phản ứng XC = 1/ ((2πfC), giảm theo tần số. Điều này dẫn đến độ lệch góc pha từ 0 °, có khả năng vượt quá 8,5 °,vi phạm các tiêu chuẩn và có nguy cơ sản lượng không ổn định hoặc quá nóng.

Các thông số phản ứng, được điều khiển bởi phản ứng cảm ứng (XL) và khả năng (XC), góp phần vào trở kháng Z = R + jX. Nếu XL và XC không cân bằng hoặc quá cao, góc pha sẽ lệch đáng kể,Giảm yếu tố công suất và hiệu quả truyền năng lượng.

Các điện trở không cảm ứng, được thiết kế để giảm thiểu cảm ứng ký sinh trùng bằng cách sử dụng các cấu trúc màng mỏng, dày hoặc phim cacbon, vẫn phải đối mặt với những thách thức trên 4MHz:

• Sự dẫn dắt ký sinh trùng còn lại: Ngay cả độ điện dẫn nhỏ cũng tạo ra phản ứng đáng kể ở tần số cao.
• Khả năng ký sinh trùng: Độ phản ứng dung lượng giảm, gây cộng hưởng và lệch khỏi kháng nguyên chất.
• Sự ổn định băng thông rộng: Duy trì góc pha ≤8,5° và độ chính xác kháng cự ±3% từ 10kHz-20MHz là một thách thức.
• Phân tán quyền lực cao: Các cấu trúc màng mỏng có sự phân tán nhiệt thấp hơn, hạn chế việc xử lý năng lượng hoặc yêu cầu thiết kế phức tạp.

1. Chuẩn bị: Kết nối KP2021 với thiết bị Thermage, thiết lập trở kháng tải (ví dụ: 200Ω để mô phỏng da).
2. Kiểm tra sức mạnh và rò rỉ: KP2021 đo công suất đầu ra, điện áp / dòng RMS và dòng rò rỉ, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn GB và giám sát chức năng REM.
3. Phân tích nghẹn và góc pha: VNA quét dải tần số, đo các thông số S và tính góc pha. Nếu > 8,5 °, điều chỉnh kết hợp mạng hoặc cấu trúc điện trở.
4. Trả thù hiệu ứng tần số cao: Kiểm tra chế độ xung của KP2021 ′, kết hợp với phản xạ phân vùng thời gian (TDR) của VNA ′, xác định sự biến dạng tín hiệu, với các thuật toán kỹ thuật số bù đắp lỗi.
5. Xác thực và báo cáo: Tích hợp dữ liệu vào các hệ thống tự động, tạo ra các báo cáo phù hợp với GB 9706.202-2021 với đường cong tải năng lượng và quang phổ trở ngại.

KP2021 mô phỏng độ cản da (50-500Ω) để định lượng hiệu ứng da / gần và đọc chính xác.

• Thiết kế điện dẫn thấp: Sử dụng điện trở bằng màng mỏng, màng dày hoặc màng cacbon, tránh các cấu trúc sợi dây.
• Khả năng ký sinh trùng thấp: Tối ưu hóa bao bì và thiết kế chân để giảm thiểu khu vực tiếp xúc.
• Phù hợp cản băng thông rộng: Sử dụng các kháng cự giá trị thấp song song để giảm tác dụng ký sinh trùng và duy trì sự ổn định góc pha.

• Đo RMS thực: KP2021 và VNA hỗ trợ đo dạng sóng không xoắn xích trên 30kHz-20MHz.
• Cảm biến băng thông rộng: Chọn các đầu dò mất mát thấp, tuyến tính cao với các thông số ký sinh trùng được kiểm soát.

Thường xuyên hiệu chuẩn hệ thống bằng cách sử dụng các nguồn tần số cao được chứng nhận để đảm bảo độ chính xác.

• Các dây dẫn ngắn và kết nối đồng trục: Sử dụng cáp đồng trục tần số cao để giảm thiểu tổn thất và ký sinh trùng.
• Bảo vệ và đặt đất: Thiết lập tấm chắn điện từ và đặt đất đúng cách để giảm nhiễu.
• Mạng tương ứng trở ngại: Thiết kế các mạng để tối đa hóa hiệu quả truyền năng lượng.

• Xử lý tín hiệu số: Áp dụng biến đổi Fourier để phân tích và khắc phục biến dạng ký sinh trùng.
• Học máy: Mô hình hóa và dự đoán hành vi tần số cao, tự động điều chỉnh các thông số thử nghiệm.
• Thiết bị ảo: Kết hợp phần cứng và phần mềm để theo dõi và sửa dữ liệu thời gian thực.

Trong thử nghiệm hệ thống Thermage 4MHz, kết quả ban đầu cho thấy độ lệch công suất 5% và góc pha 10 °. KP2021 xác định dòng rò rỉ quá mức, trong khi VNA phát hiện ra độ cảm ứng ký sinh 0,1μH.Sau khi thay thế bằng kháng cự cảm ứng thấp và tối ưu hóa mạng lưới phù hợp, góc pha giảm xuống 5 ° và độ chính xác năng lượng đạt ± 2%, đáp ứng các tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn GB 9706.202-2021 nhấn mạnh những hạn chế của thử nghiệm truyền thống trong môi trường tần số cao.Việc sử dụng tích hợp KP2021 và VNA giải quyết các thách thức như ảnh hưởng da và các thông số ký sinh trùng, đảm bảo các thiết bị Thermage đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và hiệu quả.sẽ tiếp tục tăng cường khả năng thử nghiệm cho các thiết bị y tế tần số cao.

https://www.batterytestingmachine.com/videos-51744861-kp2021-electrosurgical-unit-analyzer.html