具有无线显示功能的超声刀系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，更加具体来说，本实用新型涉及一种具有无线显示功能的超声刀系统。


背景技术：

2.超声刀的原理是利用超声波换能器产生振动，发出的超声波沿着刀杆的纵向轴线传播，然后在刀杆上沿轴线产生振幅放大的振动，最后在刀头端部产生高速纵向机械运动，刀头末端的机械振动在切割软组织时非常有效，并且由超声高频振动产生的热可以凝结组织，闭合血管。这种器械由于刀杆通过套管可以易于到达手术部位，特别适用于微创手术，如内窥镜或腹腔镜手术。
3.现有超声刀，大部分为主机 手术器械的形式，主机体积较大，使用时放在吊塔上或者台车上，手术器械由使用者手持，手术器械和主机通过导线相连，使用时导线可能会对使用者造成牵绊。为解决牵绊问题，有完全依靠电池供电的超声刀，电池和电路集成在刀头内部，由使用者手持，手持超声刀重量和结构限制以及高温消毒的要求，手持超声刀上难以集成显示器，手持超声刀与使用者的交互较为困难。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型创新地提供了一种具有无线显示功能的超声刀系统，在手持超声刀内部集成了无线通信功能，能与外部进行无线通信，可以接受外部控制指令；且能实现手持超声刀与无线显示器的无线通信，无线显示器能显示手持超声刀的信息，便于对手持超声刀进行控制，实现手持超声刀与使用者的交互；而且无线显示器与手持超声刀独立设置，无线显示器无需灭菌，克服了显示器安装在刀头上无法灭菌的技术问题。
5.为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种具有无线显示功能的超声刀系统，包括手持超声刀和无线显示器，所述手持超声刀内设置有无线收发装置，所述手持超声刀通过所述无线收发装置与所述无线显示器无线连接，所述无线收发装置用于传输所述手持超声刀的信息给所述无线显示器以及接收外部的控制信号并传输给所述手持超声刀。
6.进一步地，所述无线收发装置为蓝牙、wifi、zigbee、射频识别、ism频段无线模块中的一种或几种组合。
7.进一步地，所述手持超声刀包括换能器、刀杆、外壳、超声电信号发生器、处理器和所述无线收发装置，所述换能器与所述刀杆连接，所述刀杆延伸出所述外壳，所述无线收发装置和所述超声电信号发生器分别与所述处理器连接，所述超声电信号发生器与所述换能器电连接。
8.进一步地，所述超声电信号发生器包括档位调节键、激发键和驱动信号发生器，
9.所述档位调节键和激发键嵌在所述外壳上，所述档位调节键和所述激发键均与所述处理器电连接，所述处理器与所述驱动信号发生器电连接，所述驱动信号发生器与换能器连接；所述档位调节键用于调节输出能量档位，所述激发键用于启动所述驱动信号发生
器，所述处理器用于根据当前档位直接调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据所述档位参考值自动调节驱动信号输出幅度。
10.进一步地，所述超声电信号发生器还包括驱动信号检测装置，所述驱动信号检测装置用于检测换能器的信号幅度，所述驱动信号检测装置仅与所述处理器电连接或者分别与所述处理器和所述驱动信号发生器电连接；
11.所述驱动信号检测装置仅与所述处理器电连接时，所述处理器根据驱动信号检测装置检测的换能器信号幅度调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应；
12.所述驱动信号检测装置分别与所述处理器和所述驱动信号发生器电连接时，所述处理器根据当前档位和驱动信号检测装置检测的换能器信号幅度动态调节驱动信号发生器的档位参考值，所述驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。
13.进一步地，所述驱动信号检测装置包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器与所述换能器并联，所述电流传感器与所述换能器串联。
14.进一步地，所述手持超声刀还包括档位指示灯，所述档位指示灯与所述处理器电连接，所述档位指示灯嵌在所述外壳上。
15.进一步地，所述处理器为fpga处理器或arm处理器。
16.进一步地，所述档位调节键为单刀双掷按键、单刀单掷按键、旋转编码器或电位器。
17.进一步地，所述无线显示器的显示屏为触摸屏。
18.本实用新型的有益效果为：
19.本实用新型的具有无线显示功能的超声刀系统在手持超声刀内部集成了无线通信功能，能与外部进行无线通信，可以接受外部控制指令；且能实现手持超声刀与外部的无线显示器的无线通信，无线显示器能显示手持超声刀的信息，便于对手持超声刀进行控制，实现手持超声刀与使用者的交互；而且无线显示器与手持超声刀独立设置，无线显示器无需灭菌，克服了显示器安装在刀头上无法灭菌的技术问题。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例的具有无线显示功能的超声刀系统的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例的手持超声刀的电路原理图；
22.图3是本实用新型另一实施例的手持超声刀的电路原理图。
23.图中，
24.1、档位调节键；2、激发键；3、驱动信号发生器；4、驱动信号检测装置；5、处理器；6、档位指示灯；7、换能器；8、刀杆；9、外壳；11、无线显示器；13、无线收发装置。
具体实施方式
25.下面结合说明书附图对本实用新型提供的具有无线显示功能的超声刀系统进行详细的解释和说明。
26.本实施例具体公开了一种具有无线显示功能的超声刀系统，如图1所示，包括手持超声刀和无线显示器11，手持超声刀内设置有无线收发装置13，手持超声刀通过无线收发装置13与无线显示器11无线连接，无线收发装置13用于传输手持超声刀的信息给无线显示器11以及接收外部的控制信号并传输给手持超声刀。无线显示器11包括无线收发器、显示屏和控制器，无线显示器通过自身的无线收发器接收无线收发装置13发送的手持超声刀的工作情况信号和控制信息，经控制器处理后显示在显示屏上，实现手持超声刀和使用者的交互。而且无线显示器与手持超声刀独立设置，无线连接，只需对手持超声刀灭菌，无线显示器无需灭菌，克服了显示器安装在刀头上无法灭菌的技术问题。
27.无线收发装置13还用于接收外部的控制信号并传输给手持超声刀，实现外部控制设备对手持超声刀的远程控制。外部控制设备可以为电脑、手机或者平板电脑等移动终端，可以远程进行控制，只要在移动终端上安装相应的软件即可。无线收发装置13为蓝牙、wifi、zigbee、射频识别、ism频段无线模块中的一种或几种组合，能与无线显示器和外部控制设备进行通讯，收发信号。
28.手持超声刀包括换能器7、刀杆8、外壳9、超声电信号发生器、处理器和无线充电装置13，换能器7固定在外壳9内或外壳9外且与刀杆8连接，刀杆8延伸出外壳9，换能器7用于将输入的超声驱动信号转换为超声振动，驱动刀杆8。外壳9可固定电池，为超声刀的各部件提供电源，电池可为充电电池，充电接口嵌在外壳上。无线收发装置13和超声电信号发生器分别与处理器5连接，超声电信号发生器与换能器7电连接。处理器5用于处理无线收发装置13传输的信息和超声电信号发生器的信息，处理器固定在外壳内部，无线收发装置可固定在外壳内部或者嵌在外壳上，无线显示器用于显示手持超声刀的信息，便于控制。超声电信号发生器的驱动信号信息和无线收发装置13接收的外部控制信号经处理器处理后可通过无线收发装置13无线传输给无线显示器11，最终显示在无线显示器的液晶显示屏上。手持超声刀可将自身的信息(比如错误信息，切割状态)通过处理器处理后经无线收发装置13的发送以及无线显示器11的无线收发器接收，最终显示到无线显示器的液晶显示屏上，便于使用者获知手持超声刀的工作情况。
29.本实施例可以通过外部控制设备将控制信号传输给无线收发装置13，无线收发装置接收的控制信号可经处理器处理后再传输给超声电信号发对超声刀进行调档等操作，超声刀信号发生器也能将相应的驱动信息传输给处理器，处理器处理后，将信息通过无线收发装置传输给无线显示器并在无线显示器上显示。本实施例实现了很好的使用者与超声刀的交互效果。
30.超声电信号发生器和换能器7电连接。电池为超声电信号发生器供电，超声电信号发生器输出能量、产生超声驱动信号给换能器。
31.如图1、2和3所示，超声电信号发生器包括档位调节键1、激发键2和驱动信号发生器3，档位调节键1和激发键2嵌在外壳9上，便于操作，驱动信号发生器3和处理器5固定在外壳9内，驱动信号发生器3和处理器5可集成在电路板上，驱动信号发生器3、处理器5、档位调节键1和激发键2均位于换能器7和刀杆8的下方。充电电池为超声电信号发生器的组成部分供电。激发键2和档位调节键1嵌入外壳9，按压的部分处于外壳9外，激发键2和档位调节键1上下排布在外壳9的手柄处，便于握持超声刀的同时进行操作。
32.如图2和3所示，档位调节键1和激发键2均与处理器5电连接，处理器5与驱动信号
发生器3电连接，驱动信号发生器3与超声刀的换能器7连接，档位调节键1用于调节输出能量档位，激发键2用于启动驱动信号发生器3，处理器用于根据当前档位直接调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度。处理器5检测到激发键2按下后、可直接控制驱动信号发生器3输出相应幅度的驱动信号或者先设置档位参考值，驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，即启动能量输出给换能器7；通过调节档位调节键1可调节驱动信号输出档位(即输出能量档位)，处理器5检测到档位调节键1按下后，按照一定的规律调节当前生效的档位或对应的档位参考值(比如1-5档之间递增、递减或循环变化)，处理器5用于根据当前档位直接调节或间接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使得能量输出的幅度与当前档位对应，驱动信号进入换能器7，产生超声振动。
33.档位调节键调节的档位是预设值，实际的具体值需要根据驱动信号发生器3的类型进行调整。比如，驱动信号发生器3为开关型功率放大器时，输出电压电流幅度都可能会受负载影响，可通过处理器直接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使得驱动信号输出幅度与当前档位对应。驱动信号发生器3为恒流驱动器时，在一定范围内，输出电流不受负载变化的影响，因此可设置档位参考值，档位参考值为一个范围值，只要驱动信号输出幅度在该范围内，就能与当前档位对应。
34.处理器接收到无线收发装置传输的控制信号如档位调节后，将档位调节信号处理后传输给驱动信号发生器3，控制驱动信号发生器3输出驱动信号，即启动能量输出给换能器7，此时便无需操作档位调节键1和激发建2，可进行远程控制。
35.档位调节键1和激发键2可使用不同的手感，分布在超声刀外壳的不同位置，便于使用者区分。激发键2可选用按键，档位调节键可以是旋钮或者是按键。
36.在一些实施例中，如图1所示，档位调节键1为单刀双掷按键，单刀双掷按键的两个触点均与处理器5连接。档位调节键1可以分别向两个方向拨动或按压，其中一个方向导致第一触点接通，用于增大档位，另外一个方向导致第二触点接通，用于减小档位。
37.在一些实施例中，档位调节键1为单刀单掷按键，单刀单掷按键的触点均与处理器5连接。按下档位调节键1后档位循环调节。
38.在一些实施例中，档位调节键1为旋转编码器，旋转编码器的输出均与处理器5连接。处理器5根据旋转编码器的输出设置档位。
39.在一些实施例中，档位调节键1为电位器，处理器将电位器的电压转换成数字信号，处理器5根据转换后的数字信号设置档位。
40.本实施例通过单独的两个按键便能实现档位调节和能量输出控制，便于操作、携带和控制。解决了手持超声刀输出档位不能调节的问题。
41.在一些实施例中，超声电信号发生器还包括驱动信号检测装置4，驱动信号检测装置4用于检测换能器7的能量，驱动信号检测装置4固定在外壳9内或外壳9的外表面上，驱动信号检测装置4与驱动信号发生器3和处理器5可集成在电路板上，驱动信号检测装置4用于检测换能器7的信号幅度，驱动信号检测装置4仅与处理器5电连接或者分别与处理器5和驱动信号发生器3电连接。
42.如图2所示，驱动信号检测装置4仅与处理器5电连接时，处理器5根据驱动信号检测装置4检测的换能器7信号幅度直接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使驱动
信号输出幅度与当前档位对应。
43.如图3所示，驱动信号检测装置4分别与处理器5和驱动信号发生器3电连接时，处理器根据当前档位和驱动信号检测装置4检测的换能器7信号幅度动态调节驱动信号发生器的档位参考值，驱动信号发生器3根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。
44.在调节到某个档位后，通过驱动信号检测装置4实时检测换能器7的能量，实时控制驱动信号发生器3产生的驱动信号幅度，使其保持在该档位范围内，与该档位对应，提高超声刀操作的准确度。
45.在一些实施例中，驱动信号检测装置4包括电压传感器和电流传感器，电压传感器与换能器7并联，电流传感器与换能器7串联，电压传感器和电流传感器均与处理器5电连接或均与处理器5和驱动信号发生器3电连接。电压传感器用于检测换能器7的电压信号、并将电压信号反馈给处理器5，电流传感器用于检测流过换能器7的电流信号、并将电流信号反馈给处理器5，处理器5可根据检测的实际电压或者检测的实际电流或者检测的实际电压和实际电流计算得到的功率来调节驱动信号发生器3输出的驱动信号幅度或调节驱动信号发生器的档位参考值，使输出的信号幅度与档位对应，使得实际电流、实际电压或实际功率与档位对应的设定值保持一致，提高超声刀的准确度。
46.处理器5为fpga处理器，具有可编辑能力。或者为arm处理器，体积小、低功耗、低成本、高性能。
47.本实施例的手持超声刀还包括档位指示灯6，档位指示灯6与处理器5电连接。档位指示灯6用于指示对应的档位，档位指示灯6嵌在外壳9上，可位于外壳9的顶部，处于比较显眼的位置。
48.在一些实施例中，档位指示灯6包括多个指示灯，每个指示灯对应一个档位。当调节到某个档位时，该档位的指示灯亮，其他档位指示灯6保持熄灭状态，使用者便可以观察得知已经成功调节到该档位。
49.在另一些实施例中，档位指示灯6包括一组指示灯，一组指示灯包括多种显示状态，每种显示状态对应一个档位。多种显示状态是由不同的显示颜色、由不同频率的闪烁状态或者由不同的显示颜色和不同频率的闪烁状态的组合构成。当调节到某个档位时，指示灯显示出对应的状态，进行指示。通过不同颜色、不同频率的闪烁或者颜色和频率的结合来区分显示状态。
50.在一些实施例中，无线显示器的显示屏为触摸屏，可进行触控操作，能够查看超声刀运行信息，或者设置档位，或者启动超声刀自检。
51.本实施例的手持超声刀还可与其他设备配合使用，使用时，如果设备内部有与手持超声刀兼容的无线通信功能，只需要安装相应软件即可。
52.本实施例的手持超声刀上的按键还可以控制其他医疗设备，比如在自动排烟设备上安装一个无线接收模块，接收手持超声刀的控制信号，按下激发键，自动启动排烟设备。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
54.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。