CN106168562A - 一种切割吻合器的切割刀检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割吻合器的切割刀检测装置，包括输入模块、数据处理模块和显示模块；所述输入模块包括被切割物专用夹具、传感器及AD转换器；所述传感器测定所述被切割物专用夹具所承受的切割力并输出信号；所述AD转换器接收来自于所述传感器的信号后将模拟信号转化为数字信号传递给所述数据处理模块，所述数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到所述显示模块。根据本发明的切割吻合器的切割刀检测装置通过数据采集和数据处理对切割刀的锋利度进行测试，数字化显示并记忆切割力度，能够有效检测出整个切割刀刃口的锋利度是否满足手术要求，对切割刀的性能改良提高提供有力的数据支撑。

Description

一种切割吻合器的切割刀检测装置

技术领域

本发明涉及一种外科器械的检测装置，特别是涉及一种切割吻合器的切割刀检测装置。

背景技术

适用于微创手术的切割吻合器及其执行组件是一种能在将患者伤口缝合的同时将多余组织切除的外科器械，被广泛应用于腹部外科、妇科、儿科及胸外科等微创手术中组织的切除和吻合。切割吻合器的切割刀两侧各有至少两排缝合钉，同侧每相邻的两排缝合钉互相交错排列，手术时，多排吻合钉成呈直线形钉入人体组织，并同时用切割刀在将切割刀两侧已缝合好的人体组织切断。根据适用范围不同，主要可分为皮肤吻合器、消化道(食道、胃肠等)圆形吻合器、直肠吻合器、圆形痔吻合器、包皮环切吻合器、血管吻合器、疝气吻合器、肺切割缝合器等。切割吻合器上切割刀的锋利度是手术顺利进行的重要保障之一，如果切割刀变钝，手术时医生很难将患者的组织切割或切除，同时还给患者带来巨大的痛苦，所以需要对切割刀的锋利度进行检测，以保证所使用的切割刀符合手术要求。但是，现有技术中没有有效的检测切割刀的锋利度的仪器，一般是先用切割刀刃口的前、中、后三个点分别切割线径为0.21mm～0.22mm的缝线，然后记录切割刀前、中、后三点的最大切割力值，计算切割刀前、中、后三点切割力的算术平均值，进而得出切割刀刃口锋利度的值。这种检测装置在使用过程中存在以下问题：检测过程耗时长、操作繁琐，且检测不全面、获得的锋利度的值不够精确，不能有效避免手术过程中常因切割刀锋利度不足而导致切不开患者组织的情况。

发明内容

本发明旨在提供一种切割吻合器的切割刀检测装置，能够有效检测整个切割刀刃口的锋利度是否满足手术要求，本发明通过以下技术方案实现：

一种切割吻合器的切割刀检测装置，包括输入模块、数据处理模块和显示模块；所述输入模块包括被切割物专用夹具、传感器及AD转换器；所述传感器测定所述被切割物专用夹具所承受的切割力并输出信号；所述AD转换器接收来自于所述传感器的信号后将模拟信号转化为数字信号传递给所述数据处理模块，所述数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到所述显示模块。

所述AD转换器为24位高精度AD转换器，所述AD转换器内设有增益为128倍的编程放大器。

所述切割吻合器的切割刀检测装置，包括至少两个所述传感器，所述传感器均为桥式电阻压力传感器。

所述桥式电阻压力传感器为三个，所述三个桥式电阻压力传感器大致呈“Y”字形或“△”形分布。

所述桥式电阻压力传感器为四个，所述四个桥式电阻压力传感器大致呈“十”字形或“口”字形分布。

所述被切割物专用夹具包括夹持部，所述夹持部设有凹槽，所述被切割物被置于所述凹槽中。

所述被切割物的径向最大尺寸大致等于所述切割刀刃口的尺寸。

所述被切割物专用夹具还包括盖板，所述盖板可移去地连接在被切割物专用夹具的夹持部上。

所述被切割物的材质为橡胶。

所述数据处理模块为MCU。

所述被切割物专用夹具上设有至少一个通孔，所述至少一个通孔供切割刀伸入被切割物专用夹具并且供所述切割刀切断所述被切割物。

所述通孔为两个以上，所述两个以上的通孔使得切割刀的检测可连续进行。

所述输入模块还包括若干个按键，所述按键为电源开关按键、功能按键、调节按键、复位按键、归零/去皮按键。

本发明的有益效果是：本发明的切割吻合器的切割刀检测装置通过数据采集和数据处理对切割刀的锋利度进行测试，数字化显示并记忆切割力度，能够有效检测出整个切割刀刃口的锋利度是否满足手术要求，对切割刀的性能改良提高提供有力的数据支撑。

附图说明

图1是根据本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置使用前的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置使用时的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置的压力传感器部分结构示意图；

图4是根据本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置的信息传递示意图；

图5是根据本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置的切割刀结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的切割吻合器的切割刀检测装置包括输入模块、数据处理模块和显示模块。如图1至3所示，所述输入模块包括被切割物专用夹具1、传感器21及AD转换器22。

所述数据处理模块(图中未标出)为MCU。MCU是我们日常生活中所用的单片机(微控制单元Microcontroller Unit)简称MCU，是集成了内处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、计数器、以及I/O端口为一体的一块集成芯片。在此硬件电路基础上，将要处理的数据、计算方法、步骤、操作命令编制成程序，存放于MCU内部或外部存储器中，MCU在运行时能自动地、连续地从存储器中取出并执行。

如图4所示，本发明的切割吻合器的切割刀检测装置的工作原理是：被切割物专用夹具1承受的切割力并将信号输出至传感器21，AD转换器22接收来自于传感器21的信号，将该信号转化为数字信号传递给数据处理模块(图中未标出)，数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到显示模块5。具体地，被切割物专用夹具1固定连接在第一面板23的一面上，第一面板23下方设有压力传感器21，压力传感器21的一端通过第一支撑柱25与第一面板23的另一面连接，压力传感器21与AD转换器22相连。被切割物7固定在被切割物专用夹具1上，当检测者手持切割刀6切割被切割物7时，压力传感器21感应到切割的压力，并将感应到的切割力度转换成模拟信号传递给AD转换器22，AD转换器22将该信号转化为数字信号传递给数据处理模块(图中未标出)，数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到所述显示模块5，检测者就可以从显示模块5上获取该切割吻合器的切割刀的锋利度值。

AD转换器22即模数转换器，是一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件，具体地，是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号的转换器。所述AD转换器为24位高精度AD转换器22，所述高精度AD转换器22内设有增益为128倍的编程放大器，可采用HX711芯片。HX711是一款专为高精度设备设计的24位AD转换器芯片，与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。

所述切割吻合器的切割刀检测装置包括至少两个所述压力传感器，所述压力传感器均为桥式电阻压力传感器。将电阻应变片粘贴在传感器的特定表面上，当切割力作用于传感器时，会导致应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化，电阻发生的变化经电路处理后输出电压模拟信号并传递给AD转换器22作为输入，AD转换器22将电压模拟信号转换成数字信号传递给数据处理模块(图中未标出)，数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到所述显示模块5，检测者就可以从显示模块5上获取该切割吻合器的切割刀的锋利度值。所述桥式电阻压力传感器可以为三个，所述三个桥式电阻压力传感器大致呈“Y”字形或“△”形分布。如图3所示，每个桥式电阻压力传感器的一端通过第一支撑柱25与第一面板23连接，每个桥式电阻压力传感器的另一端通过第二支撑柱26与第二面板24连接，三个桥式电阻压力传感器位于同一平面内，且在第一面板23和第二面板24之间均匀分布。当所述三个桥式电阻压力传感器呈“Y”字形分布时，三个桥式电阻压力传感器的一端均相连，连接处的中点与第一面板23的中点均重合，任意一个传感器与相邻的两个传感器之间均呈120°夹角，任意一个传感器均沿夹角边向外延伸，且三个传感器的另一端的连线成等腰三角形，且所述三角形的面积小于第一面板23的面积；当所述三个桥式电阻压力传感器呈“△”形分布时，任意一个传感器与相邻的传感器首尾相连，任意一个传感器与相邻的传感器之间呈60°夹角，也就是说，三个桥式电阻压力传感器呈等边三角形分布。

所述桥式电阻压力传感器也可以为四个，所述四个桥式电阻压力传感器大致呈“十”字形或“口”字形分布；如图3所示，每个桥式电阻压力传感器的一端通过第一支撑柱25与第一面板23连接，每个桥式电阻压力传感器的另一端通过第二支撑柱26与第二面板24连接，每个桥式电阻压力传感器的中间部分为悬空状态。四个桥式电阻压力传感器位于同一平面内，且在第一面板23和第二面板24之间均匀分布。当四个桥式电阻压力传感器呈“十”字形分布时，四个桥式电阻压力传感器的一端均相连，连接处的中点与第一面板23的中点均重合，任意一个传感器与相邻的两个传感器均相互垂直、与另一个传感器在同一直线上，也就是说，任意一个传感器与相邻的两个传感器呈90°夹角，任意一个传感器均沿直角边向外延伸，且四个传感器的另一端的连线成正方形，所述正方形的面积小于第一面板23的面积；当四个桥式电阻压力传感器呈“口”字形分布时，任意一个传感器与相邻的传感器首尾相连，任意一个传感器与相邻的传感器之间呈90°夹角，也就是说，四个桥式电阻压力传感器呈正方形分布。桥式电阻压力传感器的数量及分布还可以根据需要变化，以满足切割力的均匀分布及检测要求而定。

如图1或图2所示，被切割物专用夹具1的夹持部包括凹槽11、盖板12，盖板12可移去地连接在被切割物专用夹具1的夹持部上，与凹槽11共同固定被切割物7。因切割吻合器的切割刀刃口61为弧形，被切割物7为圆柱体或者长方体或者半圆柱体或者椭圆体或者多边柱体。测试时，先被切割物7放入被切割物专用夹具1的夹持部的凹槽11内，再盖上盖板12，从而将被切割物7固定在凹槽11内。被切割物7的最大径向尺寸大致等于所述切割刀刃口的尺寸，大致等于是指完全等于或基本等于，即被切割物7的最大径向尺寸与所述切割刀刃口的尺寸相等、或略微有偏差，可以保证切割吻合器的切割刀刃口61在测试时与被切割物7完全接触，这样仅通过一次切割测试，就可以检验整个切割刀刃口61的锋利度是否满足要求，不需要将切割刀刃口61上的点分别检测，易于操作、节约检测时间。

所述被切割物专用夹具1上设有至少一个通孔111，对应地，盖板12设有至少一个通孔121。所述至少一个通孔111位于所述凹槽下方并垂直于所述凹槽并与所述凹槽连通。被切割物7固定在被切割物专用夹具1的夹持部的凹槽11内，为了保证能将被切割物7完全切断，切割刀在整个行程中不与凹槽接触，因此，被切割物专用夹具1的夹持部的凹槽11内设置若干个通孔111，检测时，切割刀6切入被切割物7并继续移动从而部分伸入通孔111，从而切断被切割物7。

被切割物7的材质可采用橡胶，橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶的硬度及韧性均接近于人体组织，且橡胶为工业用材料，与动物组织相比，成本较低、来源广泛，所以，检测时可切割橡胶棒来模拟手术过程中切割人体组织。

本发明的切割吻合器的切割刀检测装置的输入模块还包括若干个按键，如图1或2所示，所述按键为电源开关按键41、功能按键42、第一调节按键43、第二调节按键44、归零/去皮按键45、复位按键46。

本发明的切割吻合器的切割刀检测装置的工作过程是：先操作电源开关按键41将仪器通电；将仪器清零或去皮后，设定最大切割力值为X。先按一下功能按键42，显示模块上的第一位数字开始闪烁，再通过第一调节按键43(即“+”号键)和第二调节按键44(即“-”号键)设定第一位上的数值，再次操作功能按键42确定并存储该数字；再次按一下功能按键42进行第二位数字的设置，以此类推，每位数字都设定好后，再次操作功能按键42确定并存储该最大切割力值X；该最大切割力值可根据经验设定，或者根据需要设定；把被切割物7固定在被切割物专用夹具1的夹持部的凹槽11内，当检测者手持切割刀6切割被切割物7时，从通孔111处切入被切割物7，切割刀6垂直于被切割物7的中心轴线，当切割刀6的刃口61与固定在被切割物专用夹具1的夹持部的凹槽11内的被切割物7接触时，传感器开始受力，直至把被切割物7切断，显示模块上实时显示切割刀6的刃口61施加到被切割物7的力值并记录整个切割过程中的最大力值，记录的最大力值就是切割刀6的刃口锋利度的值。当检测值小于或者等于设定的最大切割力值X时，该切割刀的锋利度满足要求，切割吻合器的切割刀检测装置记录下该检测值；当检测值大于设定的切割力值X时，切割吻合器的切割刀检测装置会报警提示检测者，该切割刀的锋利度不满足要求。该切割刀的锋利度检测完成后，检测者可通过被切割物专用夹具1的凹槽11处的另一个通孔，继续进行下一把切割刀的检测。如此，可利用同一被切割物检测多把切割刀，减少被切割物的材料消耗和降低成本，也节省了固定被切割物的时间，提高了检测效率。

综上所述,根据本发明的切割吻合器的切割刀检测装置通过数据采集和数据处理对切割刀的锋利度进行测试，数字化显示并记忆切割力度，能够有效检测出整个切割刀刃口的锋利度是否满足手术要求，对切割刀的性能改良提高提供有力的数据支撑。

在本发明中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“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发明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一个或多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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种切割吻合器的切割刀检测装置，包括输入模块、数据处理模块和显示模块；其特征在于，所述输入模块包括被切割物专用夹具、传感器及AD转换器；所述传感器测定所述被切割物专用夹具所承受的切割力并输出信号；所述AD转换器接收来自于所述传感器的信号后将模拟信号转化为数字信号传递给所述数据处理模块，所述数据处理模块接收所述数字信号后经过计算将检测结果输出到所述显示模块。

2.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述AD转换器为24位高精度AD转换器，所述AD转换器内设有增益为128倍的编程放大器。

3.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，包括至少两个所述传感器，所述传感器均为桥式电阻压力传感器。

4.根据权利要求3所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述桥式电阻压力传感器为三个，所述三个桥式电阻压力传感器大致呈“Y”字形或“△”形分布。

5.根据权利要求3所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述桥式电阻压力传感器为四个，所述四个桥式电阻压力传感器大致呈“十”字形或“口”字形分布。

6.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述被切割物专用夹具包括夹持部，所述夹持部设有凹槽，所述被切割物被置于所述凹槽中。

7.根据权利要求6所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述被切割物的径向最大尺寸大致等于所述切割刀刃口的尺寸。

8.根据权利要求6所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述被切割物专用夹具还包括盖板，所述盖板可移去地连接在被切割物专用夹具的夹持部上。

9.根据权利要求6至8任一项所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述被切割物的材质为橡胶。

10.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述数据处理模块为MCU。

11.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述被切割物专用夹具上设有至少一个通孔，所述至少一个通孔供切割刀伸入被切割物专用夹具并且供所述切割刀切断所述被切割物。

12.根据权利要求11所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述通孔为两个以上，所述两个以上的通孔使得切割刀的检测可连续进行。

13.根据权利要求1所述的切割吻合器的切割刀检测装置，其特征在于，所述输入模块还包括若干个按键，所述按键为电源开关按键、功能按键、调节按键、复位按键、归零/去皮按键。