CN1078879A - 负压自动取皮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种外科皮肤移植手术中使用的取 皮机，它是利用负压腔抽真空的方法将皮肤吸附到取 皮板上切割取皮的。其特征是，负压腔是由机壳的内 腔构成的，切割刀片位于机壳底面所设的吸皮口和取 皮板之间，由汽缸作为动力源驱动刀片完成窜动式切 割运动，另外，活动梁带动刀片完成进给式切割运 动。本发明消毒容易，切割平稳，它不仅能满足严格 的手术卫生要求，而且，它还能提高所取表皮的整皮 质量。

Description

本发明涉及一种医疗器械，具体地说是一种外科皮肤移植手术中使用的取皮机。

目前，外科手术中使用的取皮机不外乎是手动式、电动式和鼓式的几种类型，也曾有人设计出了冷冻式的，现有技术中总存在各方面的不足和缺陷，它们主要是取下的表皮易收缩，边缘厚度不均，冷冻式取下的表皮不易植活等，针对这些问题，本人于1992年6月12日，曾向中国专利局递交了一份名称为《负压自动取皮机》的实用新型专利申请（申请号：92224345.x），该申请案主要是利用抽真空吸附人体表皮的方法设计出的一种取下的表皮不收缩且易植活的取皮机，其技术方案中：负压腔（4）是独立设置在传动机构罩壳下方的，这就需要专门制作一个负压腔，其制作、安装较为麻烦，同时，刀片（3）裸露式地安装在负压腔下面，这种装刀方式，必需将吸附在网片（8）上的皮肤用力向上提起时才能开机切割，所取下的表皮周围边缘处的厚薄和形状受持机者人为因素控制，这必然影响所取表皮的质量，另外，表皮是靠网片（8）上均布的小孔吸附的，因此，最终取下的表皮整体皮面上将会出现凹凸状不平整现象，这也同样影响取皮质量;由行走电机（1）带动刀片（3）作进给运动，摆动电机（21）带动刀片（3）作拉锯式切割运动，因此刀片（3）的进给速度、摆动频率调整较为困难，且刀片（3）所完成的取皮动作需要两个电机来驱动，显然，驱动方式较为复杂，同时由于电机不便浸泡式消毒，因此，该实用新型也不易达到手术卫生要求。

本发明的目的在于提供一种容易达到手术卫生要求，且能提高取皮整体质量的取皮机。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：负压自动取皮机，它有一个吸附皮肤的负压腔以及一个用于切割的刀片，其特别之处在于：负压腔是由壳体底面开有吸皮口、侧壁设有真空管接头将壳体内外连通的机壳内腔构成的;机壳内所设的导向轴上设有活动梁，与该活动梁相联的气缸的工作腔通过软管接在机壳上所设的管接头上，该管接头可与外部的压缩空气相通，由于压力空气的导入而工作的活塞杆将带动其上所设的刀片作往复式窜动，活塞杆另外还推动棘轮棘爪机构，进而驱动拖动机构牵引活动梁沿导向轴平移，刀片也随活动梁作平移进给运动;在上述吸皮口上方设有一取皮板，由于抽真空的原因，表皮从吸皮口处被紧紧地平整地吸附在取皮板上，刀片在取皮板和吸皮口之间所完成的平面运动即将表皮切割取下，在切割时，刀片与取皮板之间的距离恒定不变。

与本人在先递交的实用新型专利申请相比，本发明具有突出的实质性特点和显著的技术进步，本发明所具有的技术上的有益效果集中表现在以下几个方面：

首先，本发明中是以取皮机的腔体作为负压腔的，无需制作和安装一个独立的负压腔体，这种结构上的合理简化使得制造更加容易，同时，刀片是安装在机内取皮板和吸皮口之间的，从吸皮口处吸附到取皮板上的皮肤的周边不再受持机状态的影响，从而消除了人为因素的影响，因此，取下的表皮周缘形状规则、厚度均匀，而且也避免了表皮面上出现凹凸不平现象的发生，取下的整皮质量客观地得到了保证。

其次，本发明技术方案中，刀片的窜动和进给切割运动只是由一气缸来驱动的，从而以气动方式替代了电机驱动的方式，驱动方式得到了改善;对取皮机各构件来说，它们并不怕溶液浸泡，因此，可以采用整机浸泡在消毒液中的清洗消毒方法较容易地达到严格的手术卫生要求。

附图说明

图1  是本发明的正视图;

图2  是图1的右视图;

图3  是图1中的A-A剖视图;

图4  是图1中的B-B剖视图;

图5  是图3中的C-C剖视图;

图6  是刀片安装图;

图7  是柔绳安装图。

图中标记：（1）机壳;（2）负压腔;（3）吸皮口;（4）导向轴;（5）导向座;（6）活动梁;（7）气缸;（8）活塞杆;（9）联接支板;（10）联接轴;（11）刀杆;（12）刀片;（13）U型架;（14）棘爪;（15）棘轮;（16）芯轴;（17）弹簧;（18）拔杆;（19）定位轴;（20）取皮板;（21）T型螺栓;（22）真空管接头;（23）管接头;（24）软管;（25）齿轮;（26）齿条;（27）柔绳;（28）轮毂;（29）、（30）、（31）螺母;（32）螺栓;（33）弹簧;（34）机架板;（35）机架梁;（36）空心螺栓;（37）止推圆台;（38）支板。

以下结合附图和实施例对本发明作更进一步的详细说明。

实施例

由图1、图2可见，取皮机的外型为一方形箱盒状，上部有一个供人持握的手柄，在机壳（1）的一端连有三个管接头，两旁的是压力气体管接头（23），中间的一个是真空管接头（22），它们可分别与压缩机和真空泵相连。

图3、图4示意出本发明的整体结构。机壳（1）的内壁构成一负压腔（2），真空管接头（22）与真空泵接通抽真空时，皮肤从吸皮口（3）处被吸附到取皮板（20）上。两块板状的机架板（34）和机架梁（35）构成的长方形机架，它通过图3中机壳（1）两侧内壁上开的槽而使机架平置在机壳（1）内;两导向轴（4）直径相等，其各自两端被固定在两机架板（34）上，参见图4，两导向轴（4）对称布置且平行于壳底。由图3可见，导向轴（4）上穿套的导向座（5）用于支承联接活动梁（6），四方体形的导向座（5）下部开孔用于套配在导向轴（4）上，而相互平齐的两上端面与活动梁（6）的下平面靠齐，其形状与Ⅱ的龙门吊外型类似;在两导向座（5）之间，活动梁（6）的中部通过两根垂直向下的圆柱形联接轴（10）悬吊似地联接着一个气缸（7），它是一个双活塞杆的单活塞气缸，气体（7）的两工作腔通过两软管（24）连接在两管接头（23）上，它的两根活塞杆（8）的杆端联接在两竖直的刀杆（11）上，且位于刀杆（11）中部并由螺母（29）拧紧，刀片（12）两端开有小方孔，通过它挂接在刀杆（11）的下端;同时参见图3和图4，刀杆（11）的上端伸至活动梁（6）的两端，且被限定在其两端槽口中，这就避免了刀片（12）切割时因受皮肤助力而出现刀片（12）和刀杆（11）绕活塞杆（8）的轴芯转动情况的发生，自然也就保证了在整个切割过程中，刀片（12）始终保持着在同一平面内完成切割运动。另一方面，取皮板（20）的面积大于吸皮口（3）的面积，且为一长方形板，其两端置于两机架板（34）底部所开的槽口处，且在槽口处可少微上、下移动，取皮板（20）上移至最高位置时，其底面与刀片（12）的切割平面平行，这就确保了切割取下的表皮厚度均匀一致。

另外，为了满足手术时需要的不同厚度的表皮，可将取皮板（20）的厚度制备成多种规格，以保证抽真空吸皮时，取皮板（20）的底面与刀片（12）的切割平面之间的距离符合切皮厚度的要求。

基于将活塞杆（8）的往复式运动作为实现刀片（12）平移进给运动的动力基础这一目的而首先设计出了棘轮棘爪机构，它包括铰支在刀杆（11）上的棘爪（14）和可绕芯轴（16）转动的棘轮（15），芯轴（16）位于活动梁（6）和气缸（7）之间，该棘轮棘爪机构主要解决了往复式运动与回转运动的转换。

为了将棘轮（15）的间隙式回转运动最终转换成刀片（12）的平移进给运动，本发明还设计了一个拖动机构，它是一个拖动刀片（12）随活动梁（6）和气缸（7）一同平移运动的机构，作为最佳的拖动机构有两种方案：

其一，是由芯轴（16）上的齿轮（25）和两端固定在两机架板（34）上的齿条（26）构成的齿轮齿条机构，其中齿轮（25）可随棘轮（15）同步转动;

其二，是由芯轴（16）上套设的轮毂（28）上绕设柔绳（27）而构成的，柔绳（27）为一细钢丝，它的两端固定在两机架板（34）上。

为了固定安装芯轴（16），在沿气缸（7）缸体方向上位于缸体两端平置一联接支板（9），其板面与活动梁（6）平行。

为了使刀片（12）完成平移切割后仍能方便自动地平移退回，本发明设计了两个棘轮棘爪机构。参见图5，图中，U型架（13）由螺栓（32）和螺母（31）固定在刀杆（11）上，它的两侧杆身从导向座（5）的两侧平跨而过，两棘爪（14）被铰支在两侧杆的端部，图中展示出一个棘轮棘爪相接触的工作状态。该状态下，Ⅱ型拔杆（18）的左拔腿将左棘爪（14）推离与其相配的棘轮（15），该棘轮在图中已被剖去，而右棘爪（14）在弹簧（17）作用下接触到棘轮（15）上。推动拔杆（18）使其处在另外两个位置时，原先未工作的棘轮棘爪机构开始工作或者是两个机构均处在非工作状态。

上述Ⅱ型拔杆（18）可由薄板冲制而成，其横杆位于U型架（13）两侧杆端部上面开的槽口中，见图3，横杆中部有条形长孔，其一边中部由三个相邻的波浪形圆弧曲线组成，定位轴（19）从中穿过，定位轴（19）固定在位于拔杆（18）的横杆下方且与U型架（13）相连的支板（38）上，弹簧（33）的簧身压靠在定位轴（19）上，它的两端固定在拔杆（18）的横杆中部条形孔的两端，在弹簧（33）的作用下，拔杆（18）上的条形孔中某一圆弧曲线与定位轴（19）接触，拔杆（18）便被良好地限定在该位置上，从而保证了棘轮棘爪机构工作在所选定状态，而需要哪一个棘轮棘爪机构工作，只需调整拔杆（18）的位置即可。

在本发明中，取出附着有被切下的表皮的取皮板（20）的方案有两种：

其一，是通过在连有管接头一端机壳（1）上开的条形孔中将取皮板（20）抽出，其上表皮即可供手术之用，而切皮抽真空时，该条形孔是靠一四棱台形的密封塞条实现密封的;

其二，是通过将可拆卸的底面板拆下，然后取出取皮板（20）。该方案中，方形底板的一边与机壳（1）的一侧壁底部单页铰支，在与其相对的另一侧给予固定，同时在两者的合缝处填塞密封件，这样便可保证负压腔的正常工作。以上所述底板上的吸皮口（3）的大小和形状可根据手术需要设计。

图6给出了刀片（12）的安装结构，刀片（12）的两端有小方孔;左刀杆（11）下端有一微凸的方台，其外侧与右刀杆（11）下端连接的T型螺栓（21）下端微凸的台外侧对称且显燕尾状，当刀片（12）置于凸台处且由调节T型螺栓（21）和螺母（30）而张紧时，刀片（12）便被牢固地安装在刀杆（11）上。

由图7可见，空心螺栓（36）的六角端位于机架板（34）的外侧，空心螺栓（36）上开有轴线方向的通孔，止推圆台（37）的小直径段从上述空心螺栓（36）的六角端插入其孔中，其圆台面帖靠在空心螺栓（36）的六角端面上，止推圆台（37）在空心螺栓（36）的孔中可转动。作为柔绳（27）的钢丝绳从机架板（34）的内侧向外侧依次穿过空心螺栓（36）和止推圆台（37）的轴向通孔，且又从止推圆台（37）大直段台体径向开的通孔中穿过，而后折弯，如此结构，可方便地实现钢丝绳的端头固定。当钢丝绳较松而需要调紧，只需拧动空心螺栓（36）的六角，使止推圆台（37）远离机架板（34），钢丝绳便会张紧。

本发明中所述的齿条（26）的安装方法较多且十分容易实现。

本发明所公开的负压自动取皮机的控制系统包括电磁阀、控制电路、真空泵和压缩机等，其原理为一般工程技术人员所熟知，其实现为常规设计，故此不再赘述。

Claims (12)

1、一种负压自动取皮机，它有一个吸附皮肤的负压腔(2)和切割用的刀片(12)，其特征在于：负压腔(2)是由壳体底面开有吸皮口(3)、壳壁上设有真空管接头(22)将壳体内外连通的机壳(1)的内腔构成的；机壳(1)内所设的两导向轴(4)上设有活动梁(6)，与活动梁(6)相联的气缸(7)的两工作腔通过软管(24)接在机壳(1)上所设的两管接头(23)上；活塞杆(8)带动其上所设的贴近吸皮口(3)的刀片(12)作往复式窜动，活塞杆(8)还推动所设的棘轮棘爪机构进而驱使拖动机构牵引活动梁(6)沿导向轴(4)平移，刀片(12)也随活动梁(6)作平移进给运动；在上述刀片(12)上方设有一取皮板(20)，抽真空时，刀片(12)的切割平面与取皮板(20)的底面平行。

2、根据权利要求1所述的负压自动取皮机，其特征在于：上述两导向轴（4）是平行设置在两机架板（34）上的，两机架板（34）和两机架梁（35）构成的方形机架置于机壳（1）内。

3、根据权利要求1或2所述的负压自动取皮机，其特征在于：面积大于吸皮口（3）的取皮板（20）为一长方形板体，其两端置于两机架板（34）底部所开的槽口处，且在槽口内可上下移动，取皮板（20）上移至最高位置其底面与刀片（12）的切割平面平行。

4、根据权利要求1或2所述的负压自动取皮机，其特征在于：上述活动梁（6）固定在分别穿套在上述导向轴（4）上的两导向座（5）上，与活动梁（6）联为一体的双作用气缸（7）的两活塞杆（8）的端部在铅垂方向设有刀杆（11），刀片（12）安装在两刀杆（11）的下端。

5、根据权利要求4所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的棘轮棘爪机构是由铰支在刀杆（11）上的棘爪（14）和可绕活动梁（6）与双作用气缸（7）之间所设的芯轴（16）转动的棘轮（15）构成的。

6、根据权利要求1或2所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的拖动机构是由芯轴（16）上所设的可随棘轮（15）同步转动的齿轮（25）和两机架板（34）之间所设的齿条（26）构成的齿轮齿条机构。

7、根据权利要求1或2所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的拖动机构是由芯轴（16）上套设的可随棘轮（15）同步转动的轮毂（28）上绕设柔绳（27）而构成的，柔绳（27）的两端固定在两机架板（34）上。

8、根据权利要求4所述的负压自动取皮机，其特征在于：上述导向轴（4）位于同一水平面上，活动梁（6）位于其上方且梁身平行于该水平面;气缸（7）通过联接支板（9）、两联接轴（10）悬联在活动梁（6）上，活塞杆（8）平伸于导向座（5）的下方;两活塞杆（8）的螺纹端头穿过刀杆（11）中部并由螺母（29）联接，两刀杆（11）的上端伸至活动梁（6）两端开设的槽口内。

9、根据权利要求8所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的棘爪（14）铰支在刀杆（11）上所设的从两侧平跨过导向座（5）的U型架（13）侧杆的端部;芯轴（16）垂直设置在活动梁（6）与联接支板（9）之间。

10、根据权利要求9所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的U型架（13）两侧杆的端部均铰支有棘爪（14），它们分别与芯轴（16）上所设的两棘轮（15）构成棘轮棘爪机构。

11、根据权利要求10所述的负压自动取皮机，其特征在于：所述的U型架（13）上设有Ⅱ型的拔杆（18），移动拔杆（18）所在挡位，棘爪（14）可分别处在与棘轮（15）接触或分开的位置。

12、根据权利要求11所述的负压自动取皮机，其特征在于：上述Ⅱ型拔杆（18）的横杆平置在U型架（13）两侧杆端部所开的槽口中，横杆中部开有条形孔，孔之一边中部由三个相邻的波浪形圆弧曲线构成，两端固定在条形孔两端的弹簧（33）压靠在穿过该孔且与U型架（13）相对固定的定位轴（19）上，所述的Ⅱ型拔杆（18）的两拔腿与受回复弹簧（17）作用的棘爪（14）的内侧接触。

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