一种外科用手术动力系统的制作方法

本技术涉及一种外科用手术动力系统，涉及外科手术器械。

背景技术：

1、手术动力系统是外科手术中用于驱动刀具对骨组织进行切割、磨削的动力装置，广泛应用于神经外科开颅手术、骨科及耳鼻喉科等领域。现有手术动力系统通常包括动力主机、动力手柄、刀具手柄及配套刀具，动力主机通过电机驱动动力手柄输出旋转动力，带动刀具对骨组织进行切割。

2、然而，现有手术动力系统存在以下不足：

3、第一，刀具在切割骨组织时与骨组织摩擦产生大量热量，目前主要依靠人为向切割部位外部注水冷却，无法在切割过程中持续、均匀地对切削位置降温，存在骨组织因高温损伤的风险，影响手术效果及患者术后恢复；

4、第二，现有刀具手柄前端的刀具保护鞘为固定结构，在开颅手术中切割颅骨转弯时转弯半径较大，导致骨板切割面积过大，手术创口大，患者术后恢复周期长；

5、第三，冷却液供给量与动力手柄转速不能自动适配，存在冷却不足或冷却液浪费的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种外科用手术动力系统，以解决现有技术中存在的以下技术问题：现有手术动力系统无法在切割过程中持续、精准地对切削位置进行冷却，存在骨组织因高温损伤的风险；现有刀具保护鞘为固定结构，在颅骨切割转弯时转弯半径大，导致骨板切割面积过大、手术创口大；以及蠕动泵冷却液供给量与动力手柄转速不能自动适配，存在冷却不足或冷却液浪费的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种外科用手术动力系统，包括动力主机、蠕动泵、动力手柄、刀具手柄、脚踏开关及刀具。

4、其中，动力主机为动力手柄和蠕动泵提供电能，蠕动泵通过泵头挤压冷却管路输出冷却水。所述刀具手柄与所述动力手柄内分别设有水冷通道，二者通过快速接口连接并设有密封结构，冷却水经所述水冷通道直接输送至所述刀具的切削头部，在切割过程中持续对切削位置降温，及时带走切割产生的热量，避免骨组织热损伤，同时冲走切削产生的骨屑，保持清晰的手术视野；流经水冷通道的冷却水还能同步带走手柄运行产生的热量，避免手柄外壁积热。所述刀具手柄的前端设有刀具保护鞘，所述刀具保护鞘能够相对所述刀具手柄周向旋转，且所述刀具保护鞘上设有注水通道，所述注水通道与所述水冷通道连通，所述刀具保护鞘在旋转过程中所述注水通道保持畅通，保障冷却水在任意旋转角度下均能持续供给至切割部位。所述动力主机内设有控制单元，所述控制单元根据所述动力手柄的转速实时调节所述蠕动泵的转速，以自适应控制冷却水流量，实现冷却水量与手柄转速的自动匹配。

5、进一步地，所述刀具手柄还包括前端连接套、锁套和钢球，三者构成快速锁紧机构，用于刀具保护鞘的快速拆卸和安装。所述锁套周向旋转至锁紧位置时，所述钢球径向嵌入所述刀具保护鞘的环形凹槽内实现锁紧；反向旋转所述锁套时，所述钢球解除锁紧，所述刀具保护鞘可快速取出，便于术中快速更换。

6、进一步地，所述刀具保护鞘上设有环形水槽，所述环形水槽与所述前端连接套围合形成密封腔体，构成环形水路；所述锁套上设有凹槽，所述凹槽与所述前端连接套上的过水孔连通，冷却水经所述环形水路流入所述注水通道，使所述刀具保护鞘在旋转任意角度时水路均保持畅通。环形水路的设计使冷却水的供给不受保护鞘旋转角度影响，从根本上解决了旋转过程中水路断通的问题。

7、进一步地，所述刀具保护鞘上还设有密封圈，所述密封圈对所述环形水路进行密封，防止冷却水渗漏；同时所述密封圈对所述刀具保护鞘的周向旋转提供阻尼，防止所述刀具旋转时带动所述刀具保护鞘随之旋转，确保保护鞘在手术过程中保持在医生设定的角度位置。

8、进一步地，所述刀具手柄的柄体外壁设有冷却水槽，所述冷却水槽与外壳围合形成封闭腔体；冷却水流经所述封闭腔体，对所述柄体及所述外壳区域进行散热，持续将手柄外壁温度控制在舒适范围内，避免热量累积导致医生操作手感下降。优选地，所述冷却水槽为螺旋结构，以增大冷却水与所述柄体的接触面积，强化热交换效率。

9、进一步地，所述动力手柄上设有进水接头和出水孔；所述动力手柄与所述刀具手柄的动力手柄连接套之间通过至少两道密封圈构建密封腔体，冷却水经所述进水接头输入后被限制在所述密封腔体内，全部经连接套过水孔流入所述刀具手柄的水冷通道，确保冷却水不向外泄漏。优选地，所述密封腔体由密封面一与密封圈、密封面二与密封圈分别构成的两道密封结构围合形成，双重密封结构进一步提高了水路密封的可靠性。

10、进一步地，所述刀具保护鞘的前端设有勾状护鞘，所述勾状护鞘用于将所述刀具与人体软组织分隔，在切割骨组织过程中对硬脑膜等软组织进行保护；所述注水通道的出水端延伸至所述勾状护鞘处，对切割部位进行精准冷却。优选地，所述注水通道由冷却水管构成，所述冷却水管沿所述刀具保护鞘延伸至所述勾状护鞘前端，确保冷却水精准喷注至旋转刀具的切割位置。

11、进一步地，所述脚踏开关与所述动力主机连接，用于控制所述动力手柄的启动、停止及无级调节输出转速；所述动力手柄与所述蠕动泵联动时，所述控制单元根据所述脚踏开关的调速信号实时调节所述蠕动泵的转速，以控制冷却水流量，实现单脚踏操控下冷却水量的同步调节，解放医生双手。

12、进一步地，所述刀具手柄内设有传动轴，所述传动轴将所述动力手柄的旋转动力传递至所述刀具；所述刀具由所述刀具保护鞘实现轴向固定，结构简单，装拆方便。优选地，所述刀具通过轴承安装于所述刀具手柄内，轴承支撑刀具高速旋转，降低摩擦损耗。

13、进一步地，所述刀具保护鞘相对所述刀具手柄的旋转角度范围为0°～360°；可选地，所述旋转角度选自0°～90°、0°～180°、0°～270°、0°～360°中的任意值或者任意两者组成的范围值；优选地，所述刀具保护鞘的旋转范围覆盖全周向，以在颅骨切割转弯时减小转弯半径，缩小骨板切割面积，减小手术创口，帮助患者缩短术后恢复周期。

14、本发明中涉及以下重要术语，说明如下。

15、蠕动泵：一种通过周期性挤压弹性管路来输送液体的泵。

16、水冷通道：设置在刀具手柄和动力手柄内部的封闭液体流道。

17、快速接口：刀具手柄与动力手柄之间的快速连接结构。

18、控制单元：集成于动力主机内部的电控模块。

19、自适应控制：本发明中特指控制单元根据动力手柄的实时转速，按照预设的转速-流量对应关系自动调整蠕动泵转速。

20、在一种实施方式中，蠕动泵转速与动力手柄转速成正比关系，动力手柄转速升高时蠕动泵转速相应等比提高，冷却水流量增大；动力手柄转速降低时蠕动泵转速相应等比降低，冷却水流量减小。

21、在另一种实施方式中，控制单元按照预存的转速-流量查表数据进行调节，根据动力手柄当前转速区间查表输出对应的蠕动泵目标转速，实现分段自适应控制。

22、无级调节：指脚踏开关对动力手柄输出转速的连续可调控制方式。

23、快速锁紧机构：由前端连接套、锁套和钢球三者共同构成的机械锁紧结构。

24、密封面一和密封面二：动力手柄接口处的两个轴向密封配合面，分别与动力手柄连接套上的密封圈和密封圈配合，共同围合形成密封腔体。

25、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、（1）通过在刀具手柄与动力手柄内分别设置独立水冷通道，并将冷却水直接输送至刀具切削头部，实现了切割过程中对切削位置的持续精准冷却，有效防止骨组织热损伤；同步冲走切削产生的骨屑，始终保持清晰的手术视野；冷却水流经手柄内部还能同步带走手柄运行产生的热量，避免外壁积热，提升医生操作舒适度。

27、（2）通过在刀具手柄前端设置可周向旋转的刀具保护鞘，并在其上集成注水通道，在颅骨切割转弯时能有效减小转弯半径，缩小骨板切割面积，减小手术创口，帮助患者缩短术后恢复周期；环形水路设计保证保护鞘在旋转任意角度时注水通道始终保持畅通，冷却不间断。

28、（3）通过动力主机内的控制单元根据动力手柄转速实时自适应调节蠕动泵转速，实现冷却水量与手柄转速的自动精准匹配，避免冷却不足或冷却液浪费，始终保持最优冷却效果。