CN107334497B - 一种牵开器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种牵开器，包括拨片，所述拨片为具有压电陶瓷层的拨片，所述压电陶瓷层用于当所述拨片发生形变时生成电信号；所述拨片连接有导线，所述导线用于传递所述电信号至控制系统；所述控制系统用于接收所述电信号并根据所述电信号控制所述拨片的形变量，本申请提供的牵开器，具有精确控制，主动调节的优点，避免因手术操作中拨片的受力变化造成脑部组织损伤或影响手术效率。

Description

一种牵开器

技术领域

本发明涉及手术医疗器械领域，具体涉及一种牵开器。

背景技术

传统的脑组织牵开和手术通道的建立中，术野的暴露主要靠脑压板，术者通过人手利用颅脑的解剖结构，牵拉脑压板或自动撑开器牵拉脑组织，主要依靠术者的专业技能和经验。在牵开脑组织的过程中容易造成脑血管和神经组织的损伤，脑牵拉伤随处可见，且牵开后由于脑组织的潜变特性，扩开的通道容易收缩变小，影响手术操作。使用脑压板直接牵开需要较大的骨窗来进行手术操作，创伤大，容易感染，病人恢复时间长，给病人带来很大的痛苦和较重经济负担。且现有的脑压板通常为不锈钢片，缺乏弹性，且硬度较高，而且手术时间长，脑组织长期受牵拉，同时受牵拉力量无法进行定量控制，由于操作时其对脑组织施加一定的压力，控制不当很容易引发脑挫伤、脑水肿、颅内高压等病症并发症，给患者造成新的损伤。

因此，外科手术中医生需要用手调节传统牵开器拨片支撑脑部组织，并通过机械锁紧机构固定拨片，由于脑部手术需要非常精准的操作，因此在手放开瞬间，拨片会失去手部施加的外力支撑，发生微小形变，造成拨片稳定性变差，难以固定，且手持拨片难免会出现用力过大，造成脑部软组织挫伤，产生二次损伤，影响手术效果。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种牵开器，具有精确控制，主动调节的优点，避免因手术操作中拨片的受力变化造成脑部组织损伤或影响手术效率。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种牵开器，包括拨片，所述拨片为具有压电陶瓷层的拨片，所述压电陶瓷层用于当所述拨片发生形变时生成电信号；

所述拨片连接有导线，所述导线用于传递所述电信号至控制系统；

所述控制系统用于接收所述电信号并根据所述电信号控制所述拨片的形变量。

优选的，所述控制系统还包括驱动模块，所述驱动模块用于根据所述电信号值驱动所述拨片发生逆压电效应。

优选的，所述控制系统还包括挠度检测模块，所述挠度检测模块接收所述电信号并根据所述电信号生成所述拨片的模拟形变量。

优选的，所述挠度检测模块连接有成像装置，用于根据所述模拟形变量显示所述拨片的形变量或显示所述拨片的形变模拟图像。

优选的，所述控制系统还包括实验数据存储模块，所述实验数据存储模块预存有若干组实验数据，所述控制系统用于结合所述电信号与所述实验数据存储模块中的实验数据对比获得所述拨片在该形变时的弹性力。

优选的，所述拨片发生的形变与该形变时生成的电信号一一对应。

优选的，所述导线外套装有软轴导管。

本申请与现有技术相比，其详细说明如下：

本申请公开了一种牵开器，包括具有压电陶瓷层的拨片，压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料，具有压电特性，在机械应力作用下，内部的正负电荷相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷，从而生成电信号，所述压电陶瓷还具有逆压电特性，在外电场的作用下，可以引起压电陶瓷发生形变。

当拨片伸入指定部位时，拨片在牵开脑组织时，收到脑组织施加在拨片上的反作用力，并在反作用力的作用下发生形变，压电陶瓷层通过压电特性生成电信号，电信号发送至控制系统，此时以拨片的固定点为支点，将拨片的挠度形变简化为简支梁受力模型，控制系统根据电信号的变化得到手持状态下的初始变形量。当解除手持状态时，拨片会因为外力的变化而发生形变或绕支点发生位移，控制系统通过电信号对压电陶瓷层施加外电场，使压电陶瓷在逆压电效应下维持初始变形量，避免解除手持状态时拨片发生位移，或因为外力无法维持在拨片的弹性作用下产生恢复形变，无法达到有效的牵开状态。

因此，本申请公开了一种脑部牵引器，具有控制精确、稳定度高的优点。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种牵开器，包括拨片1，所述拨片1优选为安装在支撑于颅骨支架上，所述拨片1在手持状态下用于牵开脑组织，并用于当解除手持状态时维持牵开状态，所述拨片1通过压电陶瓷制成，或为具有柔性的薄片且其一个侧面设置有压电陶瓷层。当所述拨片1在外力作用下牵开脑组织时，拨片1受到脑组织的反作用力并发生形变，由于压电陶瓷的压电特性，所述拨片1生成电信号。

所述拨片1连接有导线21，所述导线21的另一端连接有控制系统3，所述导线21用于传递电信号或用于传递外电场，所述控制系统3用于接收所述电信号，或通过外电场控制所述拨片1。

所述导线21的外围套装有软轴导管2，用于保护导线21。

在所述拨片1进入临床手术使用之前进行过若干次实验，这些实验数据存储在控制系统3的实验数据存储模块31中，不同的外力产生不同的形变量，每一个种形变量对应有一种电信号，控制系统3可以根据电信号的数据信息与实验数据存储模块31中存储的实验数据进行比对，并获得拨片此时的形变量，通过该形变量预测脑组织和拨片1之间的相互作用力的大小。

所述驱动模块32连接所述控制系统3，当拨片1处于一定形变并相对固定时，手持状态解除后拨片1会发生微小的形变从而产生电信号的变化，此时控制系统3检测到电信号变化前的初始值，通过该初始值得到拨片1在手持状态解除后瞬间的原始状态，所述驱动模块31根据电信号的初始值，对拨片1上的压电陶瓷施加外电场，使拨片1调整到手持状态解除瞬间的原始状态的形变状态，并使所述拨片1保持形变。

所述控制系统3包括挠度检测模块33，所述挠度检测模块33接收所述电信号并根据所述电信号生成所述拨片1的模拟形变量。

所述控制系统3还连接有成像装置4，所述成像装置4用于根据电信号显示所述拨片1的模拟形变图像或数字化的形变量。所述成像装置4还可以连接有成像模块，所述成像模块为可以实时显示拨片1位于的手术通道内的周围图像，并实时通过所述成像装置4显示，当成像装置4上设置有成像模块时，成像模块设置在拨片1上。

本申请公开了一种牵开器，包括具有压电陶瓷层的拨片，所述拨片优选为一种具有柔性的薄片，避免在牵开过程中对损坏脑组织。压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料，具有压电特性，在机械应力作用下，内部的正负电荷相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷，从而生成电信号。

当拨片通过软轴导管伸入指定部位时，拨片在组织的外力作用下发生形变，压电陶瓷在压电特性下生成电信号，电信号发送至控制系统，此时以拨片的固定点为支点，将拨片的挠度形变简化为简支梁受力模型，控制系统根据电信号的变化得到手持状态下的初始变形量，从而通过逆压电效应使拨片在外电场的作用下维持初始变形量，避免解除手持状态时拨片发生位移，或因为外力无法维持在拨片的弹性作用下产生恢复形变，无法达到有效的牵开状态。

挠度监测模块通过电信号模拟出拨片的变形量，并在成像装置中显示出来，用于直观的显示出拨片当下的状态，方便医生判断是否变形过量导致对脑组织的施力过大，同时有利于直观观察拨片形状，便于牵开动作的准切实施和精确调整。

因此，本申请公开了一种脑部牵引器，具有控制精确、稳定度高的优点。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种牵开器，包括拨片，其特征在于：

所述拨片为具有压电陶瓷层的拨片，所述压电陶瓷层用于当所述拨片发生形变时生成电信号；

所述拨片连接有导线，所述导线用于传递所述电信号至控制系统；

所述控制系统用于接收所述电信号并根据所述电信号控制所述拨片的形变量。

2.根据权利要求1所述的一种牵开器，其特征在于，所述控制系统还包括驱动模块，所述驱动模块用于根据所述电信号值驱动所述拨片发生逆压电效应。

3.根据权利要求1所述的一种牵开器，其特征在于，所述控制系统还包括挠度检测模块，所述挠度检测模块接收所述电信号并根据所述电信号生成所述拨片的模拟形变量。

4.根据权利要求3所述的一种牵开器，其特征在于，所述挠度检测模块连接有成像装置，用于根据所述模拟形变量显示所述拨片的形变量或显示所述拨片的形变模拟图像。

5.根据权利要求1所述的一种牵开器，其特征在于，所述控制系统还包括实验数据存储模块，所述实验数据存储模块预存有若干组实验数据，所述控制系统用于结合所述电信号与所述实验数据存储模块中的实验数据对比获得所述拨片在该形变时的弹性力。

6.根据权利要求5所述的一种牵开器，其特征在于，所述拨片发生的形变与该形变时生成的电信号一一对应。

7.根据权利要求1所述的一种牵开器，其特征在于，所述导线外套装有软轴导管。

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