CN104095670B - 一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳 - Google Patents

一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳 Download PDF

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Abstract

一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，包括钳体、应变片、检测电路板、电源和显示面板；该钳体包括钳头、一钳头座、一钳筒、一钳筒固定座、一拉杆、一第一手柄和一第二手柄；该钳筒两端分别与钳头座和钳筒固定座固定连接；该拉杆一端与第一手柄顶端连接，另一端与钳头相连；该应变片的输出线与检测电路板输入端相连用于将应变信号传送至检测电路板，该检测电路板输出端与显示面板相连用于处理应变信号得到实时夹持力并显示，及在实时夹持力超过预设阈值时报警。本发明通过应变片形变产生应变信号，经处理实现对被夹持软组织夹持力的实时测量和显示，且当夹持力超过预设阈值时报警，保证被夹组件不会因为夹持力过大而造成应力损伤。

Description

一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种具有应变式实时测力、显示和组织夹伤报警功能的外科手术夹钳。
背景技术
在外科手术中通常需要使用各种夹钳对手术区周围组织进行夹持和拉开，以便有较好的视场和足够的操作空间使得手术顺利进行，然而，在使用夹钳夹持组织过程中，由于夹持力过大或夹持时间过长而使得被夹组织产生一定程度的损伤。“微创”一直是外科医生所追求的目标，微创手术不仅要求减小手术本身的创伤，也需要减小在夹持等手术辅助过程中所引起的组织损伤。
现有外科手术夹钳并没有实时测力功能，不能起到组织夹伤报警功能，对组织施加的夹持力完全凭医生的经验，难免会对夹持组织造成损伤。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳。
本发明采用如下技术方案：
一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，包括钳体，其特征在于：还包括应变片、检测电路板、电源和显示面板；该钳体包括钳头、一钳头座、一钳筒、一钳筒固定座、一拉杆、一第一手柄和一第二手柄；该应变片安装于钳头上，该钳头的两相对外侧上均设有容纳应变片的安装槽；该钳筒两端分别与钳头座和钳筒固定座固定连接，该钳头位于钳头座内；该第一手柄和第二手柄铰接；该拉杆一端与第一手柄顶端连接，另一端与钳头相连；该应变片的输出线穿过钳筒与检测电路板输入端相连用于将应变信号传送至检测电路板，该检测电路板输出端与显示面板相连用于处理应变信号得到钳头的实时夹持力并显示，且当夹持力超过预设阈值时报警；该电源与检测电路板相连用于提供电源。
优选的，所述检测电路板包括放大电路、滤波电路、单片机和蜂鸣器，该放大电路输入端与应变片的输出线相连，输出端与滤波电路输入端相连，用于放大应变信号；该滤波电路输出端连接至单片机的信号输入端，用于进行滤波处理；该单片机的输出端连接至蜂鸣器和显示面板，用于将处理后的应变信号转换成夹持力并通过显示面板显示，且当夹持力超过预设阈值时启动蜂鸣器报警。
优选的，所述应变片包括第一夹片、第二夹片、输出线和弧形形变部，该弧形形变部连接于该第一夹片和第二夹片之间，该输出线与弧形形变部相连，该第一夹片和第二夹片分别固定于所述钳头的安装槽内，该弧形形变部位于钳头座内。
优选的，所述钳体还包括有内套筒、弹簧和外套筒；该内套筒固定于钳筒固定座内且位于靠近钳筒一端，该外套筒固定于套筒固定座外侧，所述检测电路板、第一手柄和第二手柄顶端均位于外套筒内，该弹簧张顶于内套筒与第二手柄顶端之间。
优选的，所述内套筒包括一固定部和一导向部，该固定部与钳筒固定座固定，该导向部一端穿设并限位于第二手柄顶端内，所述弹簧套设于该导向部外。
优选的，所述钳头包括有两铰接的夹片，该两夹片相对外侧设有所述安装槽及封闭该安装槽的密封片。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的手术夹钳在钳体上设置有应变片、检测电路板、电源和显示电路，通过应变片形变产生应变信号，经放大、滤波、转换、比较等处理实现夹持力的实时测量和显示，且当超过预设阀值时报警，使得在精密的微创手术中，可实时获知被夹组织所受到夹持力，保证其不会因为夹持力过大而造成损伤；
2、本发明将应变片粘贴于钳头相对外侧，能检测夹持力的大小，将检测电路板安装于外套筒上，将电源放置于第一手柄内，布线方便，不增加整体体积、不影响钳体的各个部件的正常工作，结构合理。
附图说明
图1为本发明的剖面图一；
图2为本发明的剖面图二；
图3为钳头的局部剖视图；
其中：10、钳头；11、钳头座；12、钳筒；13、钳筒固定座；14、拉杆；15、内套筒；151、固定部；152、导向部；16、弹簧；17、外套筒；18、第一手柄；19、第二手柄；20、应变片；21、弧形形变部；22、输出线；23、安装槽；23、密封片；30、显示面板；40、检测电路板；50、电源。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1、图2和图3，一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，包括钳体、应变片20、检测电路板40、电源50和显示面板30。该钳体包括钳头10、一钳头座11、一钳筒12、一钳筒固定座13、一拉杆14、一内套筒15、一弹簧16、一外套筒17、一第一手柄18和一第二手柄19。该钳筒12两端分别与钳头座11和钳筒固定座13固定连接，该钳头10位于钳头座11内。钳头10包括有两铰接的夹片，该两夹片相对外侧设有安装槽23及封闭该安装槽23的密封片24，整个钳头通过硅胶密封，使其具有防水功能。应变片20包括第一夹片、第二夹片、输出线22和弧形形变部21，该弧形形变部21连接于该第一夹片和第二夹片之间，该应变片20的输出线22与弧形形变部21相连，该第一夹片和第二夹片分别固定于两夹片的安装槽23内，该弧形形变部21位于钳头座11内。
另外，内套筒15固定于钳筒固定座13内且位于靠近钳筒12一端，内套筒15包括一固定部151和一导向部152，该固定部151与钳筒固定座13固定，该导向部152一端穿设并限位于第二手柄19顶端内，弹簧16套设于该导向部152外。该外套筒17固定于套筒固定座外侧，该第一手柄18和第二手柄19顶端均位于外套筒17内，该弹簧16张顶于内套筒15与第二手柄19顶端之间。该第一手柄18和第二手柄19铰接。该拉杆14一端与第一手柄18顶端连接，另一端与钳头10相连。
该检测电路板40和显示面板30安装于钳筒固定座13上，该应变片20的输出线22穿过钳筒12与检测电路板40输入端相连，该检测电路板40输出端与显示面板30相连，该电源50与检测电路板40相连，该电源50安装于第一手柄18上。显示面板30用于实时显示夹持力值，设置预设阀值、还可设有计时功能。
具体的，检测电路板40包括放大电路、滤波电路、单片机和蜂鸣器，该放大电路输入端与应变片20的输出线相连，输出端与滤波电路输入端相连用于放大应变信号；该滤波电路输出端连接至单片机的信号输入端用于进行滤波处理；该单片机的输出端连接至蜂鸣器和显示面板30，用于将处理后的应变信号转换成夹持力并通过显示面板30显示，及在实时夹持力超过预设阈值时启动蜂鸣器报警。
本发明在使用时，手压第一手柄18和第二手柄19，第一手柄18向右拉动拉杆14同时第二手柄19向左挤压弹簧16，拉杆14带动钳头10动作使得第一夹片和第二夹片相对闭合夹住，应变片20发生形变产生的应变信号经输出线22传送至检测电路板40，经放大、滤波处理后送至单片机转换成夹持力后，经显示面板30显示输出，同时，通过单片机进行比较，若超过预设阀值，启动蜂鸣报警以提醒操作者。手松开第一手柄18和第二手柄19后，在弹簧16的作用下，第一手柄18和第二手柄19均回位，拉杆14向左移动，钳头10的两夹片打开。
以下以夹持肝脏为例进一步说明：
通过夹伤实验测得肝脏的夹持力施加范围为2-5N，夹持持续时间不能超过25min。也就是说，当夹持力大于等于5N时夹钳会直接引起肝脏的不可逆的损伤；当夹持力大于等于2N，小于5N时，夹钳持续25min以上才会引起肝脏不可逆损伤；当夹持力小于2N，都不会对肝脏产生不可逆的损伤。在做肝脏手术需要对肝脏进行夹持，为了防止肝脏被夹伤。通过显示面板30上的设置按钮，设置夹持力最小阀值为2N，夹持力最大阀值为5N，夹持时间阀值为25min。用该夹钳去夹持肝脏，肝脏受到钳头10对它施加的夹持力，钳头10的应变片20将夹持力的应变信号传输给检测电路板40，检测电路板40对应变片的信号进行放大、滤波，转换后实时显示肝脏所受夹持力的瞬时值。同时检测电路板40还会将把夹持力的瞬时值与夹持力最大阀值和夹持力最小阀值进行比较。假设夹持力的瞬时值为5.1N，大于等于5N，检测电路板40上的单片机会直接给报警电路一个触发信号，触发报警电路，蜂鸣器发出报警声。如果2.1N，大于夹持力最小阀值2N，小于夹持力最大阀值5N，计时器开始计时，如果持续长达25min，蜂鸣器开始报警；持续时间小于25min为24min，突然变为2N，则蜂鸣器不会被触发，同时计时清零。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，包括钳体，其特征在于：还包括应变片、检测电路板、电源和显示面板；该钳体包括钳头、一钳头座、一钳筒、一钳筒固定座、一外套筒、一拉杆、一第一手柄和一第二手柄；该应变片安装于钳头上，该钳头的两相对外侧上均设有容纳应变片的安装槽；该钳筒两端分别与钳头座和钳筒固定座固定连接，该钳头位于钳头座内；该第一手柄和第二手柄铰接；该拉杆一端与第一手柄顶端连接，另一端与钳头相连；该外套筒固定于套筒固定座外侧，该检测电路板、第一手柄和第二手柄顶端均位于外套筒内；该应变片的输出线穿过钳筒与检测电路板输入端相连用于将应变信号传送至检测电路板，该检测电路板输出端与显示面板相连用于处理应变信号得到钳头的实时夹持力并显示，且当夹持力超过预设阈值时报警；该电源与检测电路板相连用于提供电源；所述检测电路板包括放大电路、滤波电路、单片机和蜂鸣器，该放大电路输入端与应变片的输出线相连，输出端与滤波电路输入端相连，用于放大应变信号；该滤波电路输出端连接至单片机的信号输入端，用于进行滤波处理；该单片机的输出端连接至蜂鸣器和显示面板，用于将处理后的应变信号转换成夹持力并通过显示面板显示，且当夹持力超过预设阈值时启动蜂鸣器报警。
2.如权利要求1所述的一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，其特征在于：所述应变片包括第一夹片、第二夹片、输出线和弧形形变部，该弧形形变部连接于该第一夹片和第二夹片之间，该输出线与弧形形变部相连，该第一夹片和第二夹片分别固定于所述钳头的安装槽内，该弧形形变部位于钳头座内。
3.如权利要求1所述的一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，其特征在于：所述钳体还包括有内套筒、弹簧和外套筒；该内套筒固定于钳筒固定座内且位于靠近钳筒一端，该外套筒固定于套筒固定座外侧，所述检测电路板、第一手柄和第二手柄顶端均位于外套筒内，该弹簧张顶于内套筒与第二手柄顶端之间。
4.如权利要求3所述的一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，其特征在于：所述内套筒包括一固定部和一导向部，该固定部与钳筒固定座固定，该导向部一端穿设并限位于第二手柄顶端内，所述弹簧套设于该导向部外。
5.如权利要求1所述的一种应变式测力和组织夹伤报警的外科手术夹钳，其特征在于：所述钳头包括有两铰接的夹片，该两夹片相对外侧设有所述安装槽及封闭该安装槽的密封片。
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