本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種手術(shù)器械、操作方法及手術(shù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多難以治愈的病癥,也可以通過手術(shù)方式來實現(xiàn)治愈。目前的手術(shù)操作,一般是醫(yī)護(hù)人員在確定了患者的非正常組織之后,利用傳統(tǒng)的手術(shù)刀,通過自身力度,對患者的非正常組織進(jìn)行切除。然而,在切除過程中,由于醫(yī)護(hù)人員本身力度較小,且切割速度較慢,可能會存在非正常組織的殘留,對于一些病癥,若無法實現(xiàn)完全切除,可能會存在非正常組織繼續(xù)生長的狀況,影響手術(shù)效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供了一種手術(shù)器械、操作方法及手術(shù)系統(tǒng),以對患者的非正常組織實現(xiàn)完全切除。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種手術(shù)器械,包括:保護(hù)罩、手術(shù)刀刀頭、動力輸出裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、吸附裝置、反饋裝置、告警裝置和殼體;其中,
所述旋轉(zhuǎn)裝置、吸附裝置、告警裝置均位于所述殼體內(nèi)部;
所述旋轉(zhuǎn)裝置分別與所述動力輸出裝置、所述手術(shù)刀刀頭、所述吸附裝置相連;
所述反饋裝置設(shè)置在所述手術(shù)刀刀頭上;
所述保護(hù)罩為一端封閉的管狀結(jié)構(gòu),靠近封閉端的側(cè)壁上設(shè)置有開口,所述手術(shù)刀刀頭和所述反饋裝置均位于所述保護(hù)罩內(nèi)部;
所述告警裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)壁上;
所述反饋裝置,用于獲取所述手術(shù)刀刀頭的運維信息,并將所述運維信息反饋給所述動力輸出裝置;
所述動力輸出裝置,對應(yīng)至少一個檔位,用于根據(jù)所述運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力;
所述旋轉(zhuǎn)裝置,用于根據(jù)所述動力輸出裝置輸出的動力進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動;
所述手術(shù)刀刀頭,在遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)裝置的一端設(shè)置有刀刃,用于在所述旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動,并在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動時利用刀刃對進(jìn)入所述開口的非正常組織進(jìn)行切除;其中,所述手術(shù)刀刀頭在進(jìn)行往復(fù)運動時,所述刀刃與所述保護(hù)罩封閉端的距離大于所述開口與所述保護(hù)罩封閉端的距離;
所述吸附裝置,用于吸出被切除的物質(zhì);
所述告警裝置,用于監(jiān)測與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,根據(jù)所述碰觸信息確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離是否不大于絕限值,在所述目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息,將所述告警信息發(fā)送給外部終端。
其中,
所述旋轉(zhuǎn)裝置包括:主動軸、傳動軸、第一齒輪、第二齒輪、雙向絲杠、滑塊和限位裝置;其中,
所述主動軸與所述動力輸出裝置相連,用于在所述動力輸出裝置輸出的動力驅(qū)動下繞所述主動軸的軸線進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動;
所述第一齒輪套在所述主動軸上,與所述主動軸緊固連接;
所述第二齒輪套在所述傳動軸上,與所述傳動軸緊固連接;
所述第一齒輪與所述第二齒輪相嚙合;
在所述主動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,帶動所述第一齒輪進(jìn)行與所述主動軸相同方向的旋轉(zhuǎn)運動;所述第一齒輪在所述第二齒輪的作用下,進(jìn)行與所述主動軸相反方向的旋轉(zhuǎn)運動;所述傳動軸在所述第一齒輪的帶動下,進(jìn)行與所述主動軸相反方向的旋轉(zhuǎn)運動;
所述雙向絲杠,套在所述主動軸上,與所述主動軸緊固連接;
所述滑塊分別連接所述雙向絲杠和所述限位裝置;
所述限位裝置固定在所述傳動軸遠(yuǎn)離所述手術(shù)刀刀頭的一端;
在所述主動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,帶動所述雙向絲杠進(jìn)行與所述主動軸相同方向的旋轉(zhuǎn)運動;在所述雙向絲杠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,所述滑塊沿所述主動軸的軸線方向進(jìn)行往復(fù)運動,所述滑塊與所述限位裝置產(chǎn)生相互作用力以驅(qū)動所述傳動軸沿所述傳動軸的軸線進(jìn)行往復(fù)運動。
其中,
所述反饋裝置包括:存儲芯片和第一通信裝置;所述存儲芯片中存儲有所述手術(shù)刀刀頭的類型,和/或,所述手術(shù)刀刀頭的摩擦力校正系數(shù);
所述第一通信裝置,用于將所述存儲芯片中存儲的所述手術(shù)刀刀頭的類型,和/或,所述手術(shù)刀刀頭的摩擦力校正系數(shù),發(fā)送給所述動力輸出裝置。
其中,
所述反饋裝置包括:探測器和第二通信裝置;
所述探測器,用于探測所述手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,和/或,所述手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩;
所述第二通信裝置,用于將所述探測器探測到的所述手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,和/或,所述手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩,發(fā)送給所述動力輸出裝置。
其中,
所述告警裝置包括:電流控制裝置、微處理器、告警電路和第三通信裝置;
所述電流控制裝置、微處理器分別與所述告警電路連接;
所述微處理器與所述第三通信裝置連接;
所述電流控制裝置,用于在所述旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)往復(fù)運動時,與所述旋轉(zhuǎn)裝置相碰觸;根據(jù)與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,確定在碰觸過程中所述旋轉(zhuǎn)裝置的運行距離;控制所述告警電路產(chǎn)生與所述運行距離成設(shè)定比例的電流值;
所述微處理器,用于配置電流閾值,并監(jiān)測所述告警電路的電流值;在監(jiān)測到所述告警電路的電流值達(dá)到所述電流閾值時,則確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離不大于絕限值,生成告警信息,并將生成的所述告警信息發(fā)送給所述第三通信裝置;
所述第三通信裝置,用于將接收到的所述告警信息發(fā)送給所述終端。
其中,
所述吸附裝置包括:電機(jī)、葉輪、進(jìn)氣口和排氣口;其中,
所述進(jìn)氣口,通過所述旋轉(zhuǎn)裝置與所述被切除的物質(zhì)相對應(yīng);
所述電機(jī),用于輸出動力;
所述葉輪,用于在所述電機(jī)輸出的動力驅(qū)動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動,以將空氣從所述進(jìn)氣口推到所述排氣口,在所述進(jìn)氣口與所述排氣口之間形成空氣壓差時,將所述被切除的物質(zhì)吸入到所述進(jìn)氣口,并從所述進(jìn)氣口吸入到所述排氣口。
其中,進(jìn)一步包括:軟軸;
所述軟軸的一端與所述動力輸出裝置相連,所述軟軸的另一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置相連。
其中,所述軟軸包括:軸體及軟管;其中,所述軸體安裝在所述軟管內(nèi);
所述軸體包括:抗拉軸心以及逐層包裹在所述抗拉軸心上的至少兩個扭力層;
所述扭力層由金屬絲圍繞所述抗拉軸心螺旋纏繞的方式形成,相鄰兩個所述扭力層中金屬絲的纏繞方向相反,且相鄰兩個扭力層相接觸;
所述軸體的一端與所述動力輸出裝置相連,所述軸體的另一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置相連;
所述軸體,用于在所述動力輸出裝置輸出的動力驅(qū)動下在所述軟管內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,以驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種手術(shù)器械的操作方法,包括:
反饋裝置獲取手術(shù)刀刀頭的運維信息,并將所述運維信息反饋給動力輸出裝置;
所述動力輸出裝置根據(jù)所述運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力;
旋轉(zhuǎn)裝置根據(jù)所述動力輸出裝置輸出的動力進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動;
將非正常組織放入保護(hù)罩的開口中;
手術(shù)刀刀頭在所述旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動,并在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動時利用刀刃對進(jìn)入所述開口中的非正常組織進(jìn)行切除;
吸附裝置將被切除的物質(zhì)吸出;
告警裝置監(jiān)測與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,根據(jù)所述碰觸信息確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離是否不大于絕限值,在所述目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息,將所述告警信息發(fā)送給外部終端。
第三方面,本發(fā)明實施例還提供了一種手術(shù)系統(tǒng),包括:終端和上述任一所述的手術(shù)器械;其中,
所述終端,用于接收所述手術(shù)器械發(fā)送的告警信息,并根據(jù)所述告警信息向所述手術(shù)器械發(fā)送暫停指令。
本發(fā)明實施例提供了一種手術(shù)器械、操作方法及手術(shù)系統(tǒng),通過動力輸出裝置根據(jù)反饋裝置反饋的運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力,以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,手術(shù)刀刀頭在旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,在運動過程中,可以實現(xiàn)對進(jìn)入到保護(hù)罩開口的非正常組織進(jìn)行切除,并利用吸附裝置將切除的物質(zhì)吸出;為了保證手術(shù)過程的安全性,利用告警裝置對手術(shù)刀刀頭運行過程中與保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離進(jìn)行確定,在目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息進(jìn)行告警,以保證手術(shù)過程的安全性;由于手術(shù)刀刀頭的旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動的速度根據(jù)動力輸出裝置的動力有關(guān),因此,可以對進(jìn)入到保護(hù)罩開口的非正常組織進(jìn)行完全切除。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個實施例提供的一種手術(shù)器械結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明一個實施例提供的一種反饋裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明一個實施例提供的另一種反饋裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖4是本發(fā)明一個實施例提供的一種旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖5是本發(fā)明一個實施例提供的一種告警裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖6是本發(fā)明一個實施例提供的另一種手術(shù)器械結(jié)構(gòu)圖;
圖7是本發(fā)明一個實施例提供的一種方法流程圖;
圖8是本發(fā)明一個實施例提供的一種手術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參考圖1,本發(fā)明實施例提供了一種手術(shù)器械,包括:保護(hù)罩1、手術(shù)刀刀頭2、動力輸出裝置3、旋轉(zhuǎn)裝置4、吸附裝置5、反饋裝置6、告警裝置7和殼體8;其中,
所述旋轉(zhuǎn)裝置、吸附裝置、告警裝置均位于所述殼體內(nèi)部;
所述旋轉(zhuǎn)裝置分別與所述動力輸出裝置、所述手術(shù)刀刀頭、所述吸附裝置相連;
所述反饋裝置設(shè)置在所述手術(shù)刀刀頭上;
所述保護(hù)罩為一端封閉的管狀結(jié)構(gòu),靠近封閉端的側(cè)壁上設(shè)置有開口,所述手術(shù)刀刀頭和所述反饋裝置均位于所述保護(hù)罩內(nèi)部;
所述告警裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)壁上;
所述反饋裝置,用于獲取所述手術(shù)刀刀頭的運維信息,并將所述運維信息反饋給所述動力輸出裝置;
所述動力輸出裝置,對應(yīng)至少一個檔位,用于根據(jù)所述運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力;
所述旋轉(zhuǎn)裝置,用于根據(jù)所述動力輸出裝置輸出的動力進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動;
所述手術(shù)刀刀頭,在遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)裝置的一端設(shè)置有刀刃,用于在所述旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,并在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動時利用刀刃對進(jìn)入所述開口的非正常組織進(jìn)行切除;其中,所述手術(shù)刀刀頭在進(jìn)行往復(fù)運動時,所述刀刃與所述保護(hù)罩封閉端的距離大于所述開口與所述保護(hù)罩封閉端的距離;
所述吸附裝置,用于吸出被切除的物質(zhì);
所述告警裝置,用于監(jiān)測與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,根據(jù)所述碰觸信息確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離是否不大于絕限值,在所述目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息,將所述告警信息發(fā)送給外部終端。
根據(jù)上述實施例,通過動力輸出裝置根據(jù)反饋裝置反饋的運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力,以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,手術(shù)刀刀頭在旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,在運動過程中,可以實現(xiàn)對進(jìn)入到保護(hù)罩開口的非正常組織進(jìn)行切除,并利用吸附裝置將切除的物質(zhì)吸出;為了保證手術(shù)過程的安全性,利用告警裝置對手術(shù)刀刀頭運行過程中與保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離進(jìn)行確定,在目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息進(jìn)行告警,以保證手術(shù)過程的安全性;由于手術(shù)刀刀頭的旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動的速度根據(jù)動力輸出裝置的動力有關(guān),在往復(fù)運動的速度達(dá)到一定值時,可以快速對進(jìn)入到保護(hù)罩開口的非正常組織進(jìn)行切除,且不會有殘留,從而可以提高治愈效果。
在本發(fā)明一個實施例中,反饋裝置反饋給動力輸出裝置的運維信息可以包括:手術(shù)刀刀頭的類型、手術(shù)刀刀頭的摩擦力校正系數(shù)、手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩中的至少一種。
手術(shù)刀刀頭的類型可以包括:型號、材質(zhì)和尺寸中的至少一種信息。在手術(shù)刀刀頭的類型不同時,動力輸出裝置輸出的動力所對應(yīng)的檔位也可以不同。其中,不同檔位的動力對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速和力矩。
不同類型的手術(shù)刀刀頭可能對應(yīng)不同的摩擦力校正系數(shù)。在手術(shù)刀刀頭的摩擦力校正系數(shù)不同時,動力輸出裝置可以根據(jù)手術(shù)刀刀頭的類型,對確定出的相應(yīng)檔位的動力進(jìn)行校正,以保證校正后輸出的動力更加適用于該手術(shù)刀刀頭。
反饋裝置還可以監(jiān)測并反饋手術(shù)刀刀頭在工作時的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和當(dāng)前力矩,以使動力輸出裝置可以明確手術(shù)刀刀頭在工作時的實際動力與輸出動力的差異程度,以在差異顯著時進(jìn)行異常處理。
對于上述運維信息中包括的手術(shù)刀刀頭的類型,和/或,摩擦力校正系數(shù),在本發(fā)明一個實施例中,反饋裝置可以通過如下方式進(jìn)行獲取并反饋:
請參考圖2,反饋裝置6可以包括:存儲芯片61和第一通信裝置62。
由于反饋裝置是設(shè)置在手術(shù)刀刀頭上的,因此,對于該手術(shù)刀刀頭的類型和摩擦力校正系數(shù),在手術(shù)刀刀頭生產(chǎn)出來時可以獲知到,將該手術(shù)刀刀頭的類型,和/或,摩擦力校正系數(shù)存儲在存儲芯片中,由第一通信裝置將該存儲芯片中存儲的手術(shù)刀刀頭的類型,和/或,摩擦力校正系數(shù),發(fā)送給動力輸出裝置。
對于上述運維信息中包括的手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,和/或,手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩,在本發(fā)明一個實施例中,反饋裝置可以通過如下方式進(jìn)行獲取并反饋:
請參考圖3,該反饋裝置6包括:探測器63和第二通信裝置64。
由探測器探測手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,和/或,手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩,將探測到的手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,和/或,手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩發(fā)送給第二通信裝置,由第二通信裝置轉(zhuǎn)發(fā)給動力輸出裝置。
其中,對于該探測器探測手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速的方式可以通過如下方式來實現(xiàn):在保護(hù)罩內(nèi)壁上設(shè)置光發(fā)射器,手術(shù)刀刀頭在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,探測器在一部分時間內(nèi)可以探測到光發(fā)射器發(fā)射出的光線,在另一部分時間內(nèi)無法探測到光發(fā)射器發(fā)射出的光線。因此,探測器可以根據(jù)每相鄰兩次探測到光線的時間段來確定手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。
其中,對于該探測器探測手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩的方式可以通過如下方式來實現(xiàn):利用探測器探測手術(shù)刀刀頭的摩擦力,在手術(shù)刀刀頭未進(jìn)行非正常組織的切割時,手術(shù)刀刀頭的摩擦力可以確定為0,在手術(shù)刀刀頭進(jìn)行非正常組織的切割時,手術(shù)刀刀頭與非正常組織間存在一定的摩擦力,因此,探測器根據(jù)每相鄰兩次探測刀手術(shù)刀刀頭具有摩擦力時的時間段,來確定手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩。
在本發(fā)明一個實施例中,動力輸出裝置可以是一個可以調(diào)節(jié)輸出動力值的電機(jī),在動力輸出裝置上可以設(shè)置至少一個檔位,每一個檔位對應(yīng)輸出不同的動力,例如,設(shè)置10個檔位,每一個檔位在輸出相應(yīng)動力時可以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)速為1000r/min、2000r/min、3000r/min、…、10000r/min。也可以是在動力輸出裝置上設(shè)置轉(zhuǎn)速輸入接口,動力輸出裝置根據(jù)反饋裝置反饋的運維信息確定出所需的轉(zhuǎn)速,將該轉(zhuǎn)速通過該轉(zhuǎn)速輸入接口進(jìn)行輸入,以實現(xiàn)該轉(zhuǎn)速對應(yīng)的檔位設(shè)定,動力輸出裝置可以輸出該檔位對應(yīng)的動力。
由于動力輸出裝置輸出的動力需要驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,因此,輸出的動力可以為旋轉(zhuǎn)動力。
在本發(fā)明一個實施例中,該旋轉(zhuǎn)裝置4為了實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,請參考圖4,可以包括:主動軸41、傳動軸42、第一齒輪43、第二齒輪44、雙向絲杠45、滑塊46和限位裝置47;其中,
所述主動軸與所述動力輸出裝置相連,用于在所述動力輸出裝置輸出的動力驅(qū)動下繞所述主動軸的軸線進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動;例如,動力輸出裝置輸出的動力對應(yīng)轉(zhuǎn)速為6000r/min,那么主動軸可以進(jìn)行6000r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
所述第一齒輪套在所述主動軸上,與所述主動軸緊固連接;
所述第二齒輪套在所述傳動軸上,與所述傳動軸緊固連接;
所述第一齒輪與所述第二齒輪相嚙合;
在所述主動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,帶動所述第一齒輪進(jìn)行與所述主動軸相同方向的旋轉(zhuǎn)運動;所述第一齒輪在所述第二齒輪的作用下,進(jìn)行與所述主動軸相反方向的旋轉(zhuǎn)運動;所述傳動軸在所述第一齒輪的帶動下,進(jìn)行與所述主動軸相反方向的旋轉(zhuǎn)運動。
其中,若需要主動軸與傳動軸的轉(zhuǎn)速相同,那么可以設(shè)置第一齒輪與第二齒輪具有相等的直徑。若需要主動軸的轉(zhuǎn)速與傳動軸的轉(zhuǎn)速不相同,那么可以設(shè)置第一齒輪與第二齒輪具有不相等的直徑。因此,為了降低動力輸出裝置的損耗,動力輸出裝置可以輸出2000r/min的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的動力,主動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時的轉(zhuǎn)速為2000r/min,若需要傳動軸的轉(zhuǎn)速為6000r/min,那么需要將第一齒輪的直徑設(shè)置為第二齒輪直徑的三倍。
所述雙向絲杠,套在所述主動軸上,與所述主動軸緊固連接;
所述滑塊分別連接所述雙向絲杠和所述限位裝置;
所述限位裝置固定在所述傳動軸遠(yuǎn)離所述手術(shù)刀刀頭的一端;
在所述主動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,帶動所述雙向絲杠進(jìn)行與所述主動軸相同方向的旋轉(zhuǎn)運動;在所述雙向絲杠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時,所述滑塊沿所述主動軸的軸線方向進(jìn)行往復(fù)運動,所述滑塊與所述限位裝置產(chǎn)生相互作用力以驅(qū)動所述傳動軸沿所述傳動軸的軸線進(jìn)行往復(fù)運動。
在手術(shù)過程中,若手術(shù)刀刀頭在進(jìn)行往復(fù)運動時碰觸到保護(hù)罩封閉端,不僅會對手術(shù)刀刀頭的鋒利程度造成影響,還可能會導(dǎo)致手術(shù)刀刀頭穿出保護(hù)罩封閉端,對患者的正常組織造成誤切。因此,在本發(fā)明一個實施例中,可以根據(jù)手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端之間的距離,設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置在進(jìn)行往復(fù)運動時的運動軌跡,該運動軌跡用來保證當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置帶動手術(shù)刀刀頭進(jìn)行往復(fù)運動時,手術(shù)刀刀頭向著保護(hù)罩封閉端的方向運動到最底端時,手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端仍留有一定的安全距離。
在旋轉(zhuǎn)裝置發(fā)生故障時,有可能會造成手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端之間的目標(biāo)距離小于該安全距離,因此,為了進(jìn)一步保證手術(shù)過程中的安全,在本發(fā)明一個實施例中,可以在告警裝置中設(shè)置絕限值,該絕限值不大于安全距離。例如,該絕限值為1厘米。
在本發(fā)明一個實施例中,告警裝置設(shè)置在殼體內(nèi)壁上的位置可以包括以下兩種方式:
方式1:在目標(biāo)距離不小于絕限值的情況下,旋轉(zhuǎn)裝置每次執(zhí)行往復(fù)運動時,均會碰觸一次告警裝置。
方式2:在目標(biāo)距離不小于絕限值的情況下,旋轉(zhuǎn)裝置每次執(zhí)行往復(fù)運動,均不會碰觸到告警裝置。
下面分別針對上述方式1和方式2,對告警裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
針對上述方式1:
在方式1中,可以通過電流監(jiān)測的方式實現(xiàn)告警裝置的告警。
在本發(fā)明一個實施例中,請參考圖5,所述告警裝置7包括:電流控制裝置71、微處理器72、告警電路73和第三通信裝置74;
所述電流控制裝置、微處理器分別與所述告警電路連接;
所述微處理器與所述第三通信裝置連接;
所述電流控制裝置,用于在所述旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)往復(fù)運動時,與所述旋轉(zhuǎn)裝置相碰觸;根據(jù)與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,確定在碰觸過程中所述旋轉(zhuǎn)裝置的運行距離;控制所述告警電路產(chǎn)生與所述運行距離成設(shè)定比例的電流值;其中,根據(jù)上述圖4,該電流控制裝置,可以監(jiān)測與旋轉(zhuǎn)裝置中滑塊的碰觸信息。
所述微處理器,用于配置電流閾值,并監(jiān)測所述告警電路的電流值;在監(jiān)測到所述告警電路的電流值達(dá)到所述電流閾值時,則確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離不大于絕限值,生成告警信息,并將生成的所述告警信息發(fā)送給所述第三通信裝置;
所述第三通信裝置,用于將接收到的所述告警信息發(fā)送給所述終端。
在方式1中,可以設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置在進(jìn)行往復(fù)運動時,一直處于與電流控制裝置的碰觸狀態(tài);也可以設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置在往復(fù)運動時,手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端的距離最大時,旋轉(zhuǎn)裝置未與電流控制裝置進(jìn)行碰觸,而隨著手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端的距離逐漸減小時,旋轉(zhuǎn)裝置與電流控制裝置才開始碰觸。本實施例以后面這種方式為例進(jìn)行說明。
進(jìn)一步地,旋轉(zhuǎn)裝置未與電流控制裝置進(jìn)行碰觸時,告警電流的電流值可以為0A,也可以為其他默認(rèn)值。
進(jìn)一步地,旋轉(zhuǎn)裝置在與電流控制裝置進(jìn)行碰觸時,電流控制裝置根據(jù)與旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,確定在碰觸過程中旋轉(zhuǎn)裝置的運行距離,在控制告警電路產(chǎn)生與運行距離成設(shè)定比例的電流值時,可以按照正比例進(jìn)行電流值的控制,例如,在碰觸過程中旋轉(zhuǎn)裝置的運行距離越來越大,那么控制告警電路產(chǎn)生越來越大的電流值。
在方式1中,電流閾值的設(shè)置與絕限值的設(shè)置有關(guān),若當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置帶動手術(shù)刀刀頭進(jìn)行往復(fù)運動時,手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端的距離達(dá)到絕限值時,電流控制裝置控制告警電路產(chǎn)生的電流值為5A,那么可以在微處理器中設(shè)置的電流閾值為5A。在微處理器器監(jiān)測到告警電路的電流值達(dá)到該電流閾值5A時,則確定手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端的距離達(dá)到了絕限值,則生成告警信息。其中,該告警信息用于向外部終端進(jìn)行告警,以使外部終端獲知當(dāng)前手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端的距離已經(jīng)達(dá)到了絕限值的消息。
在方式1中,電流控制裝置控制告警電路產(chǎn)生與運行距離成設(shè)定比例的電流值的方式,可以通過滑動電阻器來實現(xiàn)。
其中,所述告警電路包括:滑動電阻器和電源;
所述電流控制裝置包括:彈力開關(guān);
所述彈力開關(guān)與所述滑動電阻器的滑動端連接;
在所述彈力開關(guān)與所述旋轉(zhuǎn)裝置相碰觸時,所述旋轉(zhuǎn)裝置通過往復(fù)運動,推動所述彈力開關(guān)進(jìn)行滑動,以帶動所述滑動端進(jìn)行滑動,實現(xiàn)對所述滑動電阻器的阻值的調(diào)節(jié),由于滑動電阻器的阻值發(fā)生變化,那么告警電路中的電流也會發(fā)生相應(yīng)變化。
針對上述方式2:
在目標(biāo)距離不小于絕限值的情況下,旋轉(zhuǎn)裝置每次執(zhí)行往復(fù)運動,均不會碰觸到告警裝置,若旋轉(zhuǎn)裝置觸碰到告警裝置,則表明手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端之間的目標(biāo)距離不大于絕限值,則生成告警信息。
在方式2中,可以使用方式1中告警裝置的結(jié)構(gòu),也可以使用如下方式來實現(xiàn):該告警裝置可以包括:信號觸發(fā)器和第四通信裝置;
所述信號觸發(fā)器,與第四通信裝置連接,用于在與所述旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行碰觸時,生成告警信號,將所述告警信號發(fā)送給所述第四通信裝置;
所述第四通信裝置,用于將所述告警信號發(fā)送給所述終端。
在本發(fā)明一個實施例中,為了實現(xiàn)手術(shù)過程中可以將手術(shù)刀刀頭切除的物質(zhì)排出體外,可以使用吸附裝置進(jìn)行吸附,所述吸附裝置包括:電機(jī)、葉輪、進(jìn)氣口和排氣口;其中,
手術(shù)刀刀頭和傳動軸均可以為管狀結(jié)構(gòu),手術(shù)刀刀頭未設(shè)置刀刃的一端與傳動軸的一端相連,傳動軸的另一端與吸附裝置的進(jìn)氣口相連,如此,進(jìn)氣口可以與被切除的物質(zhì)相對應(yīng);
所述電機(jī),用于輸出動力;
所述葉輪,用于在所述電機(jī)輸出的動力驅(qū)動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動,以將空氣從所述進(jìn)氣口推到所述排氣口,在所述進(jìn)氣口與所述排氣口之間形成空氣壓差時,將所述被切除的物質(zhì)從手術(shù)刀刀頭的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,吸入到傳動軸的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,進(jìn)而吸入到進(jìn)氣口,并從進(jìn)氣口吸入到排氣口。
在吸附裝置中還可以設(shè)置儲物箱,該儲物箱的箱口與排氣口相對應(yīng),可以儲納從排氣口吸出的被切除物質(zhì)。
在本發(fā)明一個實施例中,對于管狀結(jié)構(gòu)的手術(shù)刀刀頭,其設(shè)置有刀刃的一端可以是在該端整個圓周上都設(shè)置有刀刃,整個圓周上刀刃的前端處于一個平面上,刀刃前端所在平面與手術(shù)刀刀頭的軸線相垂直,或刀刃前端所在平面與手術(shù)刀刀頭的軸線之間的夾角為銳角。
為了保證手術(shù)刀刀頭可以在保護(hù)罩內(nèi)實現(xiàn)往復(fù)運動,需要手術(shù)刀刀頭的直徑小于保護(hù)罩的內(nèi)徑,例如,保護(hù)罩的內(nèi)徑與手術(shù)刀刀頭的直徑之間的差值可以為0.1mm-0.4mm。
在本發(fā)明一個實施例中,為了實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn),請參考圖6,該手術(shù)器械可以進(jìn)一步包括:軟軸9;其中,該軟軸的一端與動力輸出裝置相連,軟軸的另一端與旋轉(zhuǎn)裝置相連。
在本發(fā)明一個實施例中,該軟軸可以包括:軸體及軟管;其中,所述軸體安裝在所述軟管內(nèi);
所述軸體包括:抗拉軸心以及逐層包裹在所述抗拉軸心上的至少兩個扭力層;
所述扭力層由金屬絲圍繞所述抗拉軸心螺旋纏繞的方式形成,相鄰兩個所述扭力層中金屬絲的纏繞方向相反,且相鄰兩個扭力層相接觸;
所述軸體的一端與所述動力輸出裝置相連,所述軸體的另一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置相連;
所述軸體,用于在所述動力輸出裝置輸出的動力驅(qū)動下在所述軟管內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,以驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。
在本發(fā)明一個實施例中,若動力輸出裝置輸出的動力對應(yīng)的轉(zhuǎn)速較高,可能會導(dǎo)致軟軸折斷或發(fā)生纏繞的現(xiàn)象,因此,可以在旋轉(zhuǎn)裝置中通過設(shè)置第一齒輪和第二齒輪的直徑,使得主動軸的轉(zhuǎn)速低于傳動軸所需的轉(zhuǎn)速,如此,動力輸出裝置可以輸出較小的轉(zhuǎn)速,來防止軟軸發(fā)生的折斷或纏繞現(xiàn)象。
請參考圖7,本發(fā)明實施例還提供了一種手術(shù)器械的操作方法,該方法可以包括以下步驟:
步驟701:反饋裝置獲取手術(shù)刀刀頭的運維信息,并將所述運維信息反饋給動力輸出裝置。
其中,該運維信息可以包括:手術(shù)刀刀頭的類型、手術(shù)刀刀頭的摩擦力系數(shù)、手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前力矩中的至少一種。
在手術(shù)器械剛開始使用時,可以由動力輸出裝置向反饋裝置發(fā)送運維信息獲取指令,反饋裝置將運維信息中的手術(shù)刀刀頭的類型和所述手術(shù)刀刀頭的摩擦力校正系數(shù),發(fā)送給動力輸出裝置。
反饋裝置實時對手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和當(dāng)前力矩進(jìn)行監(jiān)測,一旦監(jiān)測到手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和當(dāng)前力矩,可以利用設(shè)置的時間段,每隔該時間段向動力輸出裝置反饋一次該手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和當(dāng)前力矩,以使動力輸出裝置根據(jù)反饋的運維信息進(jìn)行動力的調(diào)整。
步驟702:所述動力輸出裝置根據(jù)所述運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力。
在動力輸出裝置中可以設(shè)置有手術(shù)刀刀頭的類型與檔位的對應(yīng)關(guān)系。在動力輸出裝置接收到反饋裝置發(fā)送的手術(shù)刀刀頭的類型和摩擦力校正系數(shù)時,可以根據(jù)手術(shù)刀刀頭的類型確定相應(yīng)檔位的動力,并根據(jù)摩擦力校正系數(shù)對該確定的檔位進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,并將調(diào)整后的檔位對應(yīng)的動力進(jìn)行輸出。
在手術(shù)器械工作過程中,動力輸出裝置可以根據(jù)每隔一個時間段接收到的,反饋裝置反饋的手術(shù)刀刀頭的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和當(dāng)前力矩,對檔位進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,從而可以保證手術(shù)刀刀頭在工作過程中能夠具有更加適合的轉(zhuǎn)速和力矩。
步驟703:旋轉(zhuǎn)裝置根據(jù)所述動力輸出裝置輸出的動力進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動。
步驟704:將非正常組織放入保護(hù)罩的開口中。
該手術(shù)過程是在腔鏡下進(jìn)行的,因此醫(yī)護(hù)人員可以通過腔鏡的觀察找到患者的非正常組織,例如,腫瘤,將腫瘤放置到保護(hù)罩的開口中。
步驟705:手術(shù)刀刀頭在所述旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行相應(yīng)速度的旋轉(zhuǎn)運動和相應(yīng)速度的往復(fù)運動,并在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動時利用刀刃對進(jìn)入所述開口中的非正常組織進(jìn)行切除。
手術(shù)刀刀頭可以對進(jìn)入到開口的腫瘤進(jìn)行切除。由于手術(shù)刀刀頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動的速度非???,因此,可以對進(jìn)入到開口的腫瘤進(jìn)行完全切除,且切口上不會有殘留,從而可以提高患者的手術(shù)效果。
步驟706:吸附裝置將被切除的物質(zhì)吸出。
由于手術(shù)過程是在體內(nèi)進(jìn)行的,因此,為了保證被切除物質(zhì)不留在體內(nèi),或者,為了防止需要在患者身上開啟更大傷口以取出被切除物質(zhì),給患者造成進(jìn)一步的損傷,可以利用吸附裝置可以利用電機(jī)輸出動力,使得吸附裝置中的葉輪在動力驅(qū)動下進(jìn)行轉(zhuǎn)動,以將空氣推到排氣口,在進(jìn)氣口與排氣口之間形成空氣壓差時,將所述被切除的物質(zhì)從所述手術(shù)刀刀頭的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部吸入到所述傳動軸的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,并從所述傳動軸的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部吸入到所述進(jìn)氣口,并從所述進(jìn)氣口吸入到所述排氣口,進(jìn)而放置到儲物箱中。
步驟707:告警裝置監(jiān)測與所述旋轉(zhuǎn)裝置的碰觸信息,根據(jù)所述碰觸信息確定所述手術(shù)刀刀頭與所述保護(hù)罩封閉端的目標(biāo)距離是否不大于絕限值,在所述目標(biāo)距離不大于絕限值時生成告警信息,將所述告警信息發(fā)送給外部終端。
請參考圖8,本發(fā)明實施例還提供了一種手術(shù)系統(tǒng),該手術(shù)系統(tǒng)可以包括:終端80和上述任一實施例所述的手術(shù)器械81;其中,
所述終端80,用于接收所述手術(shù)器械發(fā)送的告警信息,并根據(jù)所述告警信息向所述手術(shù)器械發(fā)送暫停指令。
其中,終端在接收到手術(shù)器械發(fā)送的告警信息時,可以通過蜂鳴的方式對醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行告警,由醫(yī)護(hù)人員根據(jù)告警信息確定是否暫停手術(shù)器械的運行。
進(jìn)一步地,由于手術(shù)器械在運行過程中,手術(shù)刀刀頭的往復(fù)運動速度非??欤粢坏┏霈F(xiàn)告警信息,可能意味著手術(shù)刀刀頭即將穿出保護(hù)罩封閉端,可能存在對患者正常組織的損傷,因此,為了保證手術(shù)過程的安全性,終端在接收到手術(shù)器械發(fā)送的告警信息之后,立即向手術(shù)器械發(fā)送暫停指令,手術(shù)器械中動力輸出裝置根據(jù)該暫停指令停止動力輸出,從而暫停手術(shù)器械的工作裝置,提高手術(shù)過程的安全性。
綜上,本發(fā)明各個實施例具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實施例中,通過動力輸出裝置輸出動力,以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,手術(shù)刀刀頭在旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動,在手術(shù)刀刀頭進(jìn)行往復(fù)運動的過程中,可以利用刀刃將患者的非正常組織切除,且在切除過程中,由于動力輸出裝置輸出的動力值可以根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)置,因此手術(shù)刀刀頭可以進(jìn)行快速的往復(fù)運動,從而可以對非正常組織進(jìn)行完全切除,而不會有殘留,從而可以提高患者的治療效果。
2、在本發(fā)明實施例中,利用反饋裝置獲取手術(shù)刀刀頭的運維信息,將運維信息反饋給動力輸出裝置,動力輸出裝置根據(jù)運維信息輸出相應(yīng)檔位的動力,從而可以保證輸出的動力更加適合。
3、在本發(fā)明實施例中,利用保護(hù)罩對患者的正常組織進(jìn)行保護(hù),防止手術(shù)刀刀頭在進(jìn)行往復(fù)運動時,造成對患者正常組織的誤切,并通過在保護(hù)罩上靠近封閉端的一側(cè)設(shè)置開口,可以保證只有對進(jìn)入到開口的物質(zhì)才會被切除。
4、在本發(fā)明實施例中,通過將手術(shù)刀刀頭和傳動軸設(shè)置為管狀結(jié)構(gòu),并將吸附裝置的進(jìn)氣口對準(zhǔn)傳動軸位于手術(shù)刀刀頭連接的一端,從而可以將手術(shù)刀刀頭切除的物質(zhì)從手術(shù)刀刀頭的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,吸出到傳動軸的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部,進(jìn)而從進(jìn)氣口吸入到出氣口,以實現(xiàn)對被切除的物質(zhì)的吸出。
5、在本發(fā)明實施例中,利用告警裝置對手術(shù)刀刀頭與保護(hù)罩封閉端之間的目標(biāo)距離進(jìn)行監(jiān)測,在目標(biāo)距離不大于絕限值時,可以確定手術(shù)器械發(fā)生故障,手術(shù)刀刀頭可能存在穿出保護(hù)罩封閉端的狀況,從而可以對該狀況進(jìn)行提前告警,以保證手術(shù)過程的安全性。
6、在本發(fā)明實施例中,告警裝置通過將告警信息發(fā)送給終端,由終端根據(jù)告警信息可以向動力輸出裝置發(fā)送暫停指令,動力輸出裝置可以根據(jù)暫停指令停止動力輸出,從而暫停手術(shù)器械的工作狀態(tài),保證了手術(shù)過程的安全性。
上述裝置內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容,由于與本發(fā)明方法實施例基于同一構(gòu)思,具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述,此處不再贅述。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲在計算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。