本發(fā)明涉及醫(yī)療用具技術領域，具體涉及醫(yī)用腹腔鏡排氣腳踏開關控制器

背景技術：

腹腔鏡手術由于具有創(chuàng)傷小、精細操作、恢復快、出血少的優(yōu)點，在很大程度上代替了傳統(tǒng)的開放手術。在國內外綜合性大醫(yī)院，腹腔鏡手術比例占到所有手術的50％以上。然而，因為腹腔鏡手術超聲刀切割止血造成氣霧必須及時排出，以免造成術野模糊。目前，臨床上通常由一名手術助手專門負責排氣，這不僅增加了人手，造成了人力資源的浪費，尤其重要的是，手術助手排氣并不能完全達到術者及時排氣和保持腹腔內co2的平衡，會造成手術困難。設計一個由術者腳踏控制的排氣開關控制器，由術者控制決定何時排氣及自助調節(jié)排出多少氣霧，方便了術者操作，降低了手術難度，同時減少了一名手術助手，降低了人力成本。綜上所述，醫(yī)用腹腔鏡排氣可調節(jié)式腳踏開關控制器是非常符合臨床實際應用需求，具有廣闊的應用前景，目前國內外尚無同類發(fā)明。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種醫(yī)用腹腔鏡排氣可調節(jié)式腳踏開關控制器，結構設計合理，穩(wěn)定可靠，操作方便，維護簡單，實用性強。

為實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：醫(yī)用腹腔鏡排氣可調節(jié)式腳踏開關控制器，包括控制單元、供電單元和醫(yī)用電磁閥，供電單元與控制單元相連，控制單元與醫(yī)用電磁閥相連；所述的控制單元包括電壓轉換電路、stm32f103微控制器、電磁閥驅動控制電路和腳踏開關信號采集電路，電壓轉換電路與stm32f103微控制器相連，stm32f103微控制器分別與電磁閥驅動控制電路和腳踏開關信號采集電路相連，電磁閥驅動控制電路與醫(yī)用電磁閥相連，腳踏開關信號采集電路與腳踏開關相連；所述的醫(yī)用電磁閥采用智能型比例調節(jié)式(衛(wèi)生級)氣動隔膜閥，所述的供電單元采用12.6v/5a電源適配器，所述的醫(yī)用電磁閥還與電磁閥進出氣管相連。

本發(fā)明具有以下有益效果：結構設計合理，穩(wěn)定可靠，操作方便，維護簡單，實用性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構框圖；

圖2為本發(fā)明的外部結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的內部結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的電壓轉換總電路圖(4a：電壓轉換電路(12v轉5v)；4b：電壓轉換電路(5v轉3.3v)；4c：3.3v電壓穩(wěn)壓濾波電路)。

圖5為本發(fā)明的電磁閥驅動控制部分的電路圖。

圖6為本發(fā)明的微控制器部分電路圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1-5所示，本發(fā)明實施例提供了一種醫(yī)用腹腔鏡排氣可調節(jié)式腳踏開關控制器，包括控制單元1、供電單元2、醫(yī)用電磁閥3和和腳踏開關4，供電單元2與控制單元1相連，控制單元1與醫(yī)用電磁閥3相連；所述的控制單元1包括電壓轉換電路11、stm32f103微控制器12、電磁閥驅動控制電路13和腳踏開關信號采集電路14，電壓轉換電路11與stm32f103微控制器12相連，stm32f103微控制器12分別與電磁閥驅動控制電路13和腳踏開關信號采集電路14相連，電磁閥驅動控制電路13與醫(yī)用電磁閥3相連，腳踏開關信號采集電路14與腳踏開關4相連；所述的醫(yī)用電磁閥3采用智能型比例調節(jié)式(衛(wèi)生級)氣動隔膜閥。

值得注意的是，所述的供電單元2采用12.6v/5a電源適配器，電源適配器通過電源轉換電路與微控制器相連。

此外，所述的醫(yī)用電磁閥3還與電磁閥進出氣管5相連(進出氣管為兩根，進氣管與腹腔鏡trocar相連，出氣管與負壓吸引器相連)。

本具體實施方式采用點動式腳踏開關設計，在腳踏開關控制倉內放置控制電路板(stm32f103微控制器12)、醫(yī)用電磁閥和電源適配器，使用其引線端口將電磁閥的進氣/出氣管道與控制倉內的醫(yī)用電磁閥相連接。腳踏開關選用正泰yblt-3型腳踏開關。

本具體實施方式的stm32f103具有3級流水線和哈佛結構帶獨立的本地指令和數據總線以及用于外設的apb總線，其具有32kb的flash存儲空間，16kb的數據存儲器，含有usb、can、uart等常用接口，內部工作頻率最高可至72mhz。stm32f103內部i/o(輸入/輸出口)作為腳踏開關踏下與否的信號采集和電磁閥的開關控制，設置i/o為查詢模式，當腳踏開關踏下時，采集到腳踏開關的行程，經過a/d轉換電路轉換成數字信號送入arm芯片，arm控制器通過讀取實時的字節(jié)數值，控制電磁閥的開度值，從而控制進氣/出氣量的速度。當腳踏開關未踏下時，采集到腳踏開關的行程為0，則電磁閥完全關閉，停止進氣/出氣。

本具體實施方式的電路設計采用標準3.5mmjack電源插座，使用12v電源適配器。由于控制芯片使用3.3v電平工作，因此需要對輸入電壓進行降壓處理，首先選擇凌特公司的lt8609作為降壓芯片，將12v輸入電壓轉換為5v電壓，然后再使用am1117芯片降為3.3v，最后穩(wěn)壓濾波后再給微控制器使用。

stm32f103的控制i/octrl通過2個級聯的三極管(組成達林頓管結構)控制12v繼電器的常開觸點吸合或者關閉，當觸點吸合時，12v電源加載與電磁閥正負兩級，驅動電磁閥工作，打開氣體通道，使進氣/出氣連通；當觸點關閉時，電磁閥關閉，氣體通道被阻塞，此時進氣/出氣隔離。

本具體實施方式中的醫(yī)用電磁閥智能型比例調節(jié)式(衛(wèi)生級)氣動隔膜閥，其中含有比例調節(jié)定位器。比例調節(jié)定位器是一款基于微處理器的閥門開度調節(jié)器。閥門開度可通過0/4～20ma，0～5/10v信號控制。定位器運用自動控制算法和pwm控制技術，快速而準確的實現閥門的開度調節(jié)，從而實現對流體/氣體流量的準確控制。具體控制方式為將腳踏開關的行程轉換為數字信號，經過arm控制器處理后，轉換為比例調節(jié)閥的控制信號，最終控制閥門的開度，從而控制進氣/出氣速度。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種醫(yī)用腹腔鏡排氣可調節(jié)式腳踏開關控制器。它包括控制單元、供電單元、醫(yī)用電磁閥和腳踏開關四部分，供電單元與控制單元相連，控制單元與醫(yī)用電磁閥、腳踏開關相連；所述的控制單元包括電壓轉換電路、STM32F103微控制器、電磁閥驅動控制電路和腳踏開關信號采集電路，電壓轉換電路與STM32F103微控制器相連，STM32F103微控制器分別與電磁閥驅動控制電路和腳踏開關信號采集電路相連，電磁閥驅動控制電路與醫(yī)用電磁閥相連，腳踏開關信號采集電路與腳踏開關相連；所述的醫(yī)用電磁閥采用智能型比例調節(jié)式(衛(wèi)生級)氣動隔膜閥。本發(fā)明結構設計合理，穩(wěn)定可靠，操作方便，維護簡單，實用性強。

技術研發(fā)人員：吳大鵬;杜岳峰;楊志尚;宋文斌;朱國棟
受保護的技術使用者：西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院
技術研發(fā)日：2016.08.31
技術公布日：2017.10.27