外科手術刀具自識別裝置的製作方法

2023-07-21 00:16:41

專利名稱：外科手術刀具自識別裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型主要用於外科手術技術領域，具體而言是一種外科手術刀具的自識別
裝置O
背景技術：
許多微創外科手術都需要電動刀具才能得以實施，外科電動刀具主要設置有外置 刀具和控制器，其中外置刀具設置有插頭，控制器設置有插座和處理電路，外置刀具和控制 器通過插頭、插座裝配連接，處理電路的輸出端連接有控制電機的輸入端，該控制電機的輸 出軸連接所述外置刀具。不同的外科手術，通過插頭、插座更換相應的外置刀具。如耳鼻喉 手術，其動力刀具主要用於耳鼻喉科外科手術中對軟組織進行刨削或對骨組織進行打磨。 就包括有單面內齒直刨刀、球形切削刃彎磨刨刀、雙面齒直刨刀、彎刨刀等數十種。不同的刀具得驅動動力和轉速差異都很大，一臺手術中，往往利用一臺控制器，分 別插不同的刀具在不同的手術階段使用。現有技術的顯著缺點是但由於外置刀具的種類太多，若不添加刀具識別模塊，醫 生在進行外科手術更換刀具時需要對刀具參數進行手動設置，從而延長了手術時間，增加 了醫生的工作強度，同時在設定參數時，可能會因為參數設置錯誤而增加手術的風險。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種外科手術刀具自識別裝置，能夠自動識別控制器當 前所連接的刀具種類，並能自動根據刀具種類，更換相應刀具的驅動程序，不用醫生在手術 過程中對刀具參數進行手動設置，從而能夠縮短手術時間，也避免了因為參數設置錯誤出 現的手術風險。為達到上述目的，本實用新型提供了一種外科手術刀具自識別裝置，包括有外置 刀具和控制器，其中外置刀具設置有插頭，控制器設置有插座和處理電路，外置刀具和控制 器通過插頭、插座裝配連接，其關鍵在於所述插頭上安裝有電子標籤，所述插座上安裝有 識別線圈，該識別線圈連接所述處理電路，識別線圈獲取所述電子標籤的電磁信息後，發送 信號給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機的輸入端，該控制電機的輸出軸 連接所述外置刀具。每種外置刀具分別配置相應的射頻信號到電子標籤中，當插頭與插座接插上以 後，識別線圈就能通過無線識別技術自動獲取相應的電磁信息，處理電路根據電磁信息自 動識別出刀具類型，生成該外置刀具匹配的驅動程序，控制電機的轉速、轉向等工作參數。所述識別線圈的電感大小為20 u纊800 u H。所述處理電路設置有內置線圈，該內置線圈的前端連接所述識別線圈的第一端， 後端串第四電阻後接處理器的第一天線端，該處理器的第二天線端串第二電容後接所述識 別線圈的第二端；內置線圈、第四電阻、第二電容構成RLC振蕩電路，為識別線圈和電子標籤提供能fio所述識別線圈的第二端還連接第一二極體的陽極，該第一二極體的陰極串第五電 阻後接第三電容的前端，該第三電容的後端接所述處理器的信號輸入端，所述第三電容的 前端與地之間串接有第六電阻，該第三電容的前端與地之間還串接有第四電容；第一二極體、第五電阻、第六電阻、第三電容和第四電容共同構成檢波電路，提取 電磁信息。所述處理器的輸出端連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述控制電 機。上位處理器連接有顯示機構和鍵盤，顯示機構顯示當前刀具的種類和工作參數， 醫生也可根據實際情況調整工作參數，工作參數被送入上位處理器後，就可以啟動控制電 機。所述插頭固定在所述外置刀具的刀柄末端，該插頭為非金屬插頭，所述插頭與所 述插座的結合部開有插頭梳齒槽；非金屬插頭可以是塑料插頭、橡膠插頭、陶瓷插頭、玻璃插頭等。所述控制電機固定在所述插座中，該控制電機的輸出軸連接有傳動套，該傳動套 與所述插頭的結合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒槽相嚙合；控制電機的 輸出軸經齒輪組連接到傳動軸上，所述傳動套固定在傳動軸上。插座梳齒槽與插頭梳齒槽的結合方式為成熟技術，不在贅述。所述插頭內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤固定在該射頻卡安裝孔內；電子 標籤被封膠固定在射頻卡安裝孔內，插頭有而被粘膠固定在刀柄末端。所述插座的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈套裝在該線圈安裝孔 內，當所述插頭插裝入插座中後，所述射頻卡伸入該識別線圈。識別線圈的導線穿過插座導線過孔後與處理電路連接，該導線過線方式很多，包 括與控制電機的電源線盒控制線走線技術都很成熟，不再贅述。所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機的輸出軸；該控制電機固定連接所述插頭，該插頭為非金屬插頭，插頭內還開有射頻卡安裝 孔，所述電子標籤固定在該射頻卡安裝孔內；所述插座的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈套裝在該線圈安裝孔 內，當所述插頭插裝入插座中時，所述射頻卡伸入該識別線圈。所述插座固定在所述控制器的外殼上，該插座的插座壁內開有一圈線圈安裝孔， 所述識別線圈套裝在該線圈安裝孔內；所述插頭為非金屬插頭，插頭內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤固定在該射 頻卡安裝孔內，當所述插頭插裝入插座中時，所述射頻卡伸入該識別線圈；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機的輸出軸，該控制電機的輸入端和電 源端分別連接有導線，該導線經所述插頭和插座連接在所述控制器上，其中控制電機的輸 入端連接所述處理電路。本實用新型的顯著效果是能夠自動識別控制器當前所連接的刀具種類，並能自 動根據刀具種類，更換相應刀具的驅動程序，醫生可以在手術前制定好工作參數，手術中直 接安裝刀具，就能直接進行手術實施，從而縮短了手術時間，也避免了因為參數設置錯誤出現的手術風險。
圖1 是實施例1的結構示意圖；圖2 是處理電路的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例1 如圖1所示一種外科手術刀具自識別裝置，包括有外置刀具和控制器，其中外置 刀具設置有插頭1，控制器設置有插座2和處理電路，外置刀具和控制器通過插頭1、插座2 裝配連接，其關鍵在於所述插頭1上安裝有電子標籤3，所述插座2上安裝有識別線圈4， 該識別線圈4連接所述處理電路，識別線圈4獲取所述電子標籤3的電磁信息後，發送信號 給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機6的輸入端，該控制電機6的輸出軸連 接所述外置刀具。每種外置刀具分別配置相應的射頻信號到電子標籤3中，當插頭1與插座2接插 上以後，識別線圈4就能自動獲取相應的電磁信息，處理電路根據電磁信息自動識別出刀 具類型，生成該外置刀具匹配的驅動程序，控制電機6的轉速、轉向等工作參數。所述識別線圈4的電感大小為20 iiH 800 iiH。識別線圈4的電感可以是30 y H、 400iiH、500iiH，其中 100士2 iiH 的範圍最佳。處理電路中內置線圈L1的電感量可以根據識別線圈4的電感量值進行匹配，其原 則是內置線圈L1與識別線圈4的電感之和在600 ii H 800 u H範圍內，如果識別線圈4 的電感量值達到800 y H時，就可以取消內置線圈L1。其中內置線圈L1與識別線圈4的電 感之和在720 ii H 760 u H範圍較佳。如圖2所示所述處理電路設置有內置線圈L1，該內置線圈L1的前端連接所述識 別線圈4的第一端，後端串第四電阻R4後接處理器U的第一天線端C0IL1，該處理器U的第 二天線端C0IL2串第二電容C2後接所述識別線圈4的第二端；內置線圈L1、第四電阻R4、第二電容C2構成RLC振蕩電路，為識別線圈4和電子 標籤3提供能量。電子標籤3可以是射頻識別卡，射頻識別卡向識別線圈4發送射頻信息， 也可以是其他無線電磁信號發生器。射頻電路使用的晶片種類很多，例如U2270B、nRF9E5、EM4095等，使用不同的晶片 外圍處理電路也不同，目前使用的處理器U是U2270B。 L1為識別線圈4電感量，L2為處理器內置線圈L1電感量，C為RLC起振電路中的 第二電容C2。射頻信號可以是高頻、中頻或低頻，不同的頻率可以通過公式中的L1、L2和C進行 調節。中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有125kHz、225kHz和13. 56MHz。識別作用距離小於lm，典型作用距離為10 20mm。高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有433MHz，915MHz， 2. 45GHz, 5. 8GHz。識別作用距離大於lm，典型作用距離為3_10m。無論高頻、中頻或低頻射頻電路，都在本實用新型的保護範圍之內。所述識別線圈4的第二端還連接第一二極體D1的陽極，該第一二極體D1的陰極 串第五電阻R5後接第三電容C3的前端，該第三電容的後端接所述處理器U的信號輸入端 INPUT，所述第三電容C3的前端與地之間串接有第六電阻R6，該第三電容C3的前端與地之 間還串接有第四電容C4;第一二極體D1、第五電阻R5、第六電阻R6、第三電容C3和第四電容C4共同構成檢 波電路，提取電磁信息。所述處理器U的輸出端OUTPUT連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述 控制電機6。上位處理器的型號為S3C2440。所述插頭1固定在所述外置刀具的刀柄末端，該插頭1為非金屬插頭1，所述插頭 1與所述插座2的結合部開有插頭梳齒槽；所述控制電機6固定在所述插座2中，該控制電機6的輸出軸連接有傳動套7，該 傳動套7與所述插頭1的結合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒槽相嚙合；控 制電機6的輸出軸經齒輪組連接到傳動軸上，所述傳動套7固定在傳動軸上。插座梳齒槽與插頭梳齒槽的結合方式為成熟技術，不在贅述。所述插頭1內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤3固定在該射頻卡安裝孔內；電 子標籤3被封膠固定在射頻卡安裝孔內，插頭1有而被粘膠固定在刀柄末端。所述插座2的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈4套裝在該線圈安裝 孔內，當所述插頭1插裝入插座2中後，所述射頻卡伸入該識別線圈4。識別線圈的導線穿過插座2導線過孔後與處理電路連接，該導線過線方式很多， 包括與控制電機6的電源線盒控制線走線技術都很成熟，不再贅述。本實施例2、與實施例1結構一致，其區別點主要是實施例1將插頭1和插座2，電子標籤3和識別線圈4安裝在控制電機6輸出軸與 刀柄的結合處。實施例2將插頭1和插座2，電子標籤3和識別線圈4安裝在控制電機6與輸送電 纜的結合處。實施例3將插頭1和插座2，電子標籤3和識別線圈4安裝在控制器的外殼上，也 就是控制器與輸送電纜的結合處。其具體結構如下實施例2:所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機6的輸出軸；該控制電機6固定連接所述插頭1，該插頭1為非金屬插頭1，插頭1內還開有射 頻卡安裝孔，所述電子標籤3固定在該射頻卡安裝孔內；所述插座2的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈4套裝在該線圈安裝 孔內，當所述插頭1插裝入插座2中時，所述射頻卡伸入該識別線圈4。[0065]實施例3 所述插座2固定在所述控制器的外殼上，該插座2的插座2壁內開有一圈線圈安 裝孔，所述識別線圈4套裝在該線圈安裝孔內；所述插頭1為非金屬插頭1，插頭1內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤3固定 在該射頻卡安裝孔內，當所述插頭1插裝入插座2中時，所述射頻卡伸入該識別線圈4 ；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機6的輸出軸，該控制電機6的輸入端 和電源端分別連接有導線，該導線經所述插頭1和插座2連接在所述控制器上，其中控制電 機6的輸入端連接所述處理電路。儘管以上結構結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但本實用新型不 限於上述具體實施方式
，上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領域的普 通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以 作出多種類似的表示，如更改控制電機輸出軸與刀柄的裝配關係，或在電纜中設置一對插 頭1和插座2，處理器U的設置，這樣的變換均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種外科手術刀具自識別裝置，包括有外置刀具和控制器，其中外置刀具設置有插頭(1)，控制器設置有插座(2)和處理電路，外置刀具和控制器通過插頭(1)、插座(2)裝配連接，其特徵在於所述插頭(1)上安裝有電子標籤(3)，所述插座(2)上安裝有識別線圈(4)，該識別線圈(4)連接所述處理電路，識別線圈(4)獲取所述電子標籤(3)的電磁信息後，發送信號給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機(6)的輸入端，該控制電機(6)的輸出軸連接所述外置刀具。
2.根據權利要求1所述外科手術刀具自識別裝置，其特徵在於所述識別線圈(4)的 電感大小為20 ii H 800 ii H。
3.根據權利要求1所述外科手術刀具自識別裝置，其特徵在於所述處理電路設置有 內置線圈(L1)，該內置線圈(L1)的前端連接所述識別線圈⑷的第一端，後端串第四電阻 (R4)後接處理器(U)的第一天線端(C0IL1)，該處理器(U)的第二天線端(C0IL2)串第二 電容(C2)後接所述識別線圈(4)的第二端；所述識別線圈(4)的第二端還連接第一二極體(D1)的陽極，該第一二極體(D1)的陰 極串第五電阻(R5)後接第三電容(C3)的前端，該第三電容的後端接所述處理器(U)的信 號輸入端(INPUT)，所述第三電容(C3)的前端與地之間串接有第六電阻(R6)，該第三電容 (C3)的前端與地之間還串接有第四電容(C4)；所述處理器(U)的輸出端(OUTPUT)連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述 控制電機(6)。
4.根據權利要求1所述外科手術刀具自識別裝置，其特徵在於所述插頭(1)固定在 所述外置刀具的刀柄末端，該插頭(1)為非金屬插頭(1)，所述插頭(1)與所述插座(2)的 結合部開有插頭梳齒槽；所述控制電機(6)固定在所述插座(2)中，該控制電機(6)的輸出軸連接有傳動套 (7)，該傳動套(7)與所述插頭(1)的結合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒 槽相嚙合；所述插頭(1)內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤(3)固定在該射頻卡安裝孔內；所述插座(2)的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈(4)套裝在該線圈安裝 孔內，當所述插頭(1)插裝入插座(2)中後，所述射頻卡伸入該識別線圈(4)。
5.根據權利要求1所述外科手術刀具自識別裝置，其特徵在於所述外置刀具的刀柄 末端連接所述控制電機(6)的輸出軸；該控制電機(6)固定連接所述插頭(1)，該插頭(1)為非金屬插頭(1)，插頭(1)內還 開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤(3)固定在該射頻卡安裝孔內；所述插座(2)的插座壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈(4)套裝在該線圈安裝 孔內，當所述插頭(1)插裝入插座(2)中時，所述射頻卡伸入該識別線圈(4)。
6.根據權利要求1所述外科手術刀具自識別裝置，其特徵在於所述插座(2)固定在 所述控制器的外殼上，該插座(2)的插座(2)壁內開有一圈線圈安裝孔，所述識別線圈(4) 套裝在該線圈安裝孔內；所述插頭(1)為非金屬插頭(1)，插頭(1)內還開有射頻卡安裝孔，所述電子標籤(3) 固定在該射頻卡安裝孔內，當所述插頭(1)插裝入插座(2)中時，所述射頻卡伸入該識別線 圈(4)；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(6)的輸出軸，該控制電機(6)的輸入端 和電源端分別連接有導線，該導線經所述插頭(1)和插座(2)連接在所述控制器上，其中控 制電機(6)的輸入端連接所述處理電路。
專利摘要本實用新型公開了一種外科手術刀具自識別裝置，包括有外置刀具和控制器，外置刀具設置有插頭，控制器設置有插座和處理電路，其特徵在於所述插頭上安裝有電子標籤，所述插座上安裝有識別線圈，該識別線圈連接所述處理電路，識別線圈獲取所述電子標籤的電磁信息後，發送信號給處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機的輸入端。其顯著效果是能夠自動識別控制器當前所連接的刀具種類，並能自動根據刀具種類，更換相應刀具的驅動程序，醫生可以在手術前制定好工作參數，手術中直接安裝刀具，就能直接進行手術實施，從而縮短了手術時間，也避免了因為參數設置錯誤出現的手術風險。
文檔編號G06K19/07GK201607741SQ20102011118
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者郭毅軍 申請人:郭毅軍