CN111626385A - 手术刀头、手术刀头识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手术刀头、手术刀头识别系统及方法，属于手术刀头技术领域，该系统通过在手术刀头内设置刀头参数和使用次数，使得系统获取手术刀头的使用次数和刀头参数，从而在使用次数超过基准次数后，触发手术中止命令，保证刀头的一次性使用，通过获取手术刀头的刀头参数，进行刀头参数的自动识别配置。本发明中，采用视频标签安装简便、存储信息量大，使用安全，成本低。

Description

手术刀头、手术刀头识别系统及方法

技术领域

本发明属于手术刀头技术领域，具体涉及一种手术刀头、手术刀头识别系统及方法。

背景技术

刨削动力系统通常由主机、手机、脚踏和一次性无菌手术刀头组成。刨刀手术刀头为一次性手术器械,与动力系统主机配合使用。在现有技术中，手术刀头在手术过程中起到了重要作用，但是，由于其制作工艺复杂,精度要求高，且能够应用于不同的手术部位，因此，一些用户在使用完成后，对其进行灭菌重复使用，给患者带来潜在风险。且，手术刀头种类繁多，每种手术刀头的参数各不相同，手术时需要设置手术刀头参数，给医生带来不便。

在现有技术中，同类识别手术刀头信息的产品用的是柔性环形电路板，该结构需要定制加工，与手术刀头的结合工艺更为复杂。但是，标签采用柔性电路，制作工艺复杂，增加了硬件成本；且无法识别手术刀头的使用次数。

因此，如何确保手术刀头的一次性使用，自动设置每种手术刀头参数，成为现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种手术刀头、手术刀头识别系统及方法，以自动识别手术刀头的使用次数及手术刀头参数，从而自动设置手术刀头参数。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，一种手术刀头，包括：手术刀头本体；所述手术刀头本体上设置有射频标签；所述射频标签，用于存储所述手术刀头的手术刀头参数和使用次数；

所述手术刀头参数，包括所述手术刀头的默认转速、最高转速、扭矩中的至少一种。

可选的，所述手术刀头本体上设置有基座；

所述射频标签封装于玻璃管中；

所述基座上设置有安装孔；

所述安装孔，用于安装固定所述玻璃管。

可选的，所述射频标签设置于所述手术刀头的基座内。

可选的，所述射频标签的型号为EM4035。

又一方面，一种手术刀头识别系统，包括：主机、手机和上述任一所述的手术刀头；

所述手机内设置有天线装置；

所述主机内设置有读写器和控制器；

所述读写器与所述控制器相连，所述控制器驱动所述读写器进行工作；所述读写器通过所述天线装置读取或更改所述射频标签内的所述手术刀头参数、使用次数；

所述控制器判断所述使用次数是否超过基准次数；若所述使用次数超过所述基准次数，则触发中止手术命令；所述控制器通过所述读写器获取所述手术刀头的手术刀头参数，并根据所述手术刀头参数对所述手术刀头进行参数设置。

可选的，还包括：报警器；所述报警器与所述控制器相连；

所述控制器在所述手术刀头的使用次数超过所述基准次数时，发送报警指令；

所述报警器用于接收所述报警指令，并根据所述报警指令进行报警。

可选的，所述天线装置设置于所述手机与所述手术刀头的接口处；当所述手术刀头与所述天线装置连接锁紧后，所述射频标签与所述天线装置处于同一平面。

可选的，所述读写器为EM4095。

可选的，所述基座设置有注塑体，所述射频标签设置于所述注塑体内。

又一方面，一种手术刀头识别方法，包括：

判断是否有手术刀头插入；

若有手术刀头插入，则获取手术刀头的使用次数及手术刀头参数；

判断所述使用次数是否超过基准次数；

若所述使用次数超过所述基准次数，则触发中止手术命令；

若所述使用次数未超过所述基准次数，则根据获取到的所述手术刀头参数，对所述手术刀头进行参数配置。

本发明的有益效果为：

本发明实施例提供的手术刀头、手术刀头识别系统及方法，通过在手术刀头内设置刀头参数和使用次数，使得系统获取手术刀头的使用次数和刀头参数，从而在使用次数超过基准次数后，触发手术中止命令，保证刀头的一次性使用，通过获取手术刀头的刀头参数，进行刀头参数的自动识别配置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种手术刀头的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种手术刀头识别系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种手术刀头识别系统的电路原理示意图；

图4为本发明实施例提供的手机与手术刀头结合结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种手术刀头识别方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种手术刀头识别方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种手术刀头识别的设备。

附图标记：

1-手术刀头本体；2-射频标签；3-基座；31-安装孔；4-主机；5-手机；6-天线装置；A-手术刀头；7-读写器；8-控制器；9-报警器；10-脚踏；71-处理器；72-存储器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

为了解决本发明现在技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种手术刀头、手术刀头识别系统及方法。

图1为本发明实施例提供的一种手术刀头的结构示意图。请参阅图1，本发明实施例提供的手术刀头，可以包括：手术刀头本体1；手术刀头本体1上设置有射频标签2；射频标签2，用于存储手术刀头的手术刀头参数和使用次数；手术刀头参数，包括手术刀头的默认转速、最高转速、扭矩中的至少一种。

可选的，手术刀头本体1上设置有基座3；射频标签封装于玻璃管中；基座上设置有安装孔31；安装孔，用于安装固定玻璃管。可选的，射频标签2设置于手术刀头的基座内。

具体的，玻璃管具有体积小，成本低的特点，其次在安装上，只需要在刀头的基座上开一个小孔，将玻璃管装入并密封即可，不需要额外的结构，可以使得刀头设计的更小，组装更简便。

可选的，射频标签的型号为EM4035。

在一个具体的手术过程中，可以采用本发明实施例体用的手术刀头进行手术。在手术刀头上设置有射频标签，可以预先在射频标签内写入对应手术刀头的手术刀头参数和手术刀头使用次数，如手术刀头的默认转速、最高转速、扭矩等，以供读写器对射频标签的手术刀头参数及使用次数的读取和修改。

例如，射频标签的型号可以为EM4035，EM4305是一款具有读写功能的非接触式RFID芯片，具有32位唯一的ID码，便于识别。每个EM4305包含512位EEPROM，用户可以进行读写操作，所有EEPROM字都可以被写保护。读写速率为134.2kHz，其工作温度为-40℃至+85℃。

本发明实施例提供的手术刀头，包括手术刀头本体；手术刀头本体上设置有射频标签；射频标签，用于存储手术刀头的手术刀头参数和使用次数；手术刀头参数，包括手术刀头的默认转速、最高转速、扭矩中的至少一种。通过在手术刀头内设置射频标签，预先在射频标签内存储手术刀头参数和使用次数，以使手术刀头在使用时，射频标签内的内容被读取，获知手术刀头的使用次数，并读取和自动设置手术刀头参数。

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种手术刀头识别系统。

图2为本发明实施例提供的一种手术刀头识别系统的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种手术刀头识别系统的电路原理示意图。

请参阅图2、图3，本发明实施例提供的手术刀头识别系统，可以包括以下结构：主机4、手机5和上述任一记载的手术刀头A；手机5内设置有天线装置6；主机4内设置有读写器7和控制器8；读写器7与控制器8相连，控制器8驱动读写器7进行工作；读写器7通过天线装置6读取或更改射频标签2内的手术刀头参数、使用次数；控制器8判断使用次数是否超过基准次数；若使用次数超过基准次数，则触发中止手术命令；控制器通过读写器获取手术刀头的手术刀头参数，并根据手术刀头参数对手术刀头进行参数设置。

具体的，在与主机配合使用过程中，手机5通过主机上的手机插口插入主机，将手术刀头A插入相应的手机接口中，此时主机4识别出手术刀头A已经插入手机5，开始与手术刀头中的射频标签2立连接，读取射频标签2相应存储区域的内容，从而获取手术刀头的使用次数。优选的，手术刀头为一次性刀头，基准次数可以设定为1，此处，以基准次数为1为例，进行说明。判断手术刀头是否使用过，即，手术刀头的使用次数是否超过1次，如果该手术刀头被使用过，则系统不执行后续命令，手术停止进行，提示需要更换刀头；如果该刀头未被使用过，则系统正常运行，并在射频标签相应存储区域写入手术刀头使用次数状态标识，使手术刀头为使用过状态，使用次数为1次，同时读取刀头信息存储区域，识别刀头参数，如默认转速、最高转速、扭矩等。从而可以实现手术刀头的识别，实现对刀头使用次数的判断。

可选的，还包括：报警器9；报警器9与控制器8相连；控制器8在手术刀头A的使用次数超过基准次数时，发送报警指令；报警器用于接收报警指令，并根据报警指令进行报警。

例如，当判断到手术刀头已经使用过之后，可以通过报警器进行报警，提示手术人员该手术刀头已经被使用过，请更换，从而实现对手术刀头已经使用过的报警，防止一次性刀头的重复使用。

图4为本发明实施例提供的手机与手术刀头结合结构示意图。

可选的，天线装置6设置于手机5与手术刀头A的接口处；当手术刀头A与天线装置6连接锁紧后，射频标签2与天线装置6处于同一平面。可选的，读写器为EM4095。可选的，基座设置有注塑体，射频标签2设置于注塑体内。

请参阅图4，天线装置设置于手机5内，且，天线装置设置于手机与手术刀头的接口处，在手术刀头内，刀头处设置刀头注塑体A1，射频标签2设置在刀头注塑体A1内，图中，51处为天线的线圈位置。

在本申请中，手术刀头识别系统可以根据工作的核心频率不同，RFID系统可以分为LF(低频)、HF(高频)、UHF(超高频)、以及微波，本发明采用的是134.2kHz低频收发器，其特点是成本低、数据量少、读写距离短。读写器7和射频标签2之间采用电感耦合方式，为射频标签提供电源，并实现数据传输，本发明中天线装置与射频标签的识别距离小于1cm。EM4095是一款CMOS集成的应用于100kHz～150kHz的RFID收发芯片，主要功能是：1)载波频率的天线驱动；2)对发送的数据进行调试并送到天线上发送出去；3)解调天线上感应到的调制信号。

在本发明中，EM4095的工作频率为134.2kHz，天线装置的电感量为300uH，根据芯片手册中的公式计算出Rr1，Cd1，Cd_1，Cr1的值。

参阅图3，读写器7(EM4095)和控制器8(MCU)相连，DEMOD_OUT引脚为输出脚，连接单片机的PB0引脚，其输出信号为EM4095感应到线圈上的信号后经过解调后得到的编码信号，将接收到的信号解码校验后即可得到射频标签的值。RDY/CLK上的信号为EM4095从天线装置上提取出的经过谐振后的时钟频率，其值为134.2kHz左右。与单片机的PB1脚连接。SHD为休眠控制信号，连接单片机的PB10脚。当这个脚输入高电平时，EM4095将被强制进入休眠状态，天线线圈上没有电流，目的是保护芯片和节能。当需要读写标签时才将这个脚的电平拉低给线圈供电。为了节能和保护电路，不能持续给线圈加电，而是周期性的拉低SHD电平，只要低电平的持续时间足够一次读写操作即可。MOD为读写模式控制信号，连接单片机的PB11脚。当切换读写操作时需要改变这个脚上的电平来实现。在本实施例中，连接电源为5V，Cm1大小为104P；Cm2大小为106P；Rr1大小为24；ANT大小为250uH；Cd1大小为68P；Cd_1大小为472P；Cr1的大小为5600P；Cc1的大小为223P；Cf1的大小为103P；Cgd1的大小为104P；Cel的大小为104P。

可选的，参阅图2，主机还可以连接脚踏10，通过脚踏从而进行便捷工作，值得说明的是，脚踏设计在现有技术中较为成熟，此处不做赘述。

在手术之前，可以先对射频标签的内容进行写入，刀头存储的信息需提前写入到EM4305种，其基本数据帧格式如表1所示。

表1 EM4035数据帧格式

使用读卡器将上表信息写入EM4305,之后主机就可以对手术刀头的信息进行识别。

在本发明实施例中，对于手术刀头的使用次数的限制可通过数据中使用次数位的判断来实现。当手术刀头与主机系统连接后，CPU读取EM4305数据块的内容，根据使用次数位的内容判断刀头的使用次数，一次性无菌刀头不允许重复使用，正常情况下使用标志位应为0，表示该手术刀为新刀，未使用过，可以继续手术。若CPU读取的使用标志数值不为0，则表示该刀已经使用，不能继续手术，系统会发出警示音并改变状态灯的颜色进行提示，使用次数位的数值为使用过的次数，需要更换手术刀头。

本发明实施例提供的手术刀头识别系统，包括：主机、手机和上述实施例记载的手术刀头；手机内设置有天线装置；主机内设置有读写器和控制器；读写器与控制器相连，控制器驱动读写器进行工作；读写器通过天线装置读取或更改射频标签内的手术刀头参数、使用次数；控制器判断使用次数是否超过基准次数；若使用次数超过基准次数，则触发中止手术命令；控制器通过读写器获取手术刀头的手术刀头参数，并根据手术刀头参数对手术刀头进行参数设置。在使用过程中，读写器读取手术刀头内射频标签存储的手术刀头参数和使用次数，从而获知手术刀头的使用次数，保证手术刀头的一次性使用，和自动设置手术刀头参数。

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种手术刀头识别方法。

图5为本发明实施例提供的一种手术刀头识别方法流程示意图，请参阅图5，本发明实施例提供的方法，可以包括以下步骤：

S11、判断是否有手术刀头插入；

S12、若有手术刀头插入，则获取手术刀头的使用次数及手术刀头参数；

S13、判断使用次数是否超过基准次数；

S14、若使用次数超过基准次数，则触发中止手术命令；

S15、若使用次数未超过基准次数，则根据获取的手术刀头参数，对手术刀头进行参数配置。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤的具体实现过程在上述实施例中已经进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明实施例提供的手术刀头识别方法，通过获取手术刀头的使用次数和刀头参数，从而在使用次数超过基准次数后，触发手术中止命令，保证刀头的一次性使用，通过获取手术刀头的刀头参数，进行刀头参数的自动识别配置。

图6为本发明实施例提供的又一种手术刀头识别方法流程示意图，请参阅图6，系统上电后，程序初始化，当有刀头插入手机后，就可以开始传输数据，操作射频标签。首先发送联机操作命令，如果时序正确，则返回应答值，否则无应答值返回。对射频标签的读写分为字节读写和块读写，都有相应的命令格式，读写正确返回成功值，错误返回失败值。进入默认读模式后，发送写地址后，发送数据，也可以在进入默认模式后，发送读地址，从而接收数据，进行数据处理，完成操作。

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种手术刀头识别的设备。

图7为本发明实施例提供的一种手术刀头识别的设备，请参阅图7，本发明实施例提供的一种手术刀头识别设备，包括：处理器71，以及与处理器相连接的存储器72。

存储器72用于存储计算机程序，计算机程序至少用于上述任一实施例记载的手术刀头识别方法；

处理器71用于调用并执行存储器中的计算机程序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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 (10)

1.一种手术刀头，其特征在于，包括：手术刀头本体；所述手术刀头本体上设置有射频标签；所述射频标签，用于存储所述手术刀头的手术刀头参数和使用次数；

所述手术刀头参数，包括所述手术刀头的默认转速、最高转速、扭矩中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的手术刀头，其特征在于，所述手术刀头本体上设置有基座；

所述射频标签封装于玻璃管中；

所述基座上设置有安装孔；

所述安装孔，用于安装固定所述玻璃管。

3.根据权利要求1所述的手术刀头，其特征在于，所述射频标签设置于所述手术刀头的基座内。

4.根据权利要求1-3任一所述的手术刀头，其特征在于，所述射频标签的型号为EM4035。

5.一种手术刀头识别系统，其特征在于，包括：主机、手机和如权利要求1-4任一所述的手术刀头；

所述手机内设置有天线装置；

所述主机内设置有读写器和控制器；

所述读写器与所述控制器相连，所述控制器驱动所述读写器进行工作；所述读写器通过所述天线装置读取或更改所述射频标签内的所述手术刀头参数、使用次数；

所述控制器判断所述使用次数是否超过基准次数；若所述使用次数超过所述基准次数，则触发中止手术命令；所述控制器通过所述读写器获取所述手术刀头的手术刀头参数，并根据所述手术刀头参数对所述手术刀头进行参数设置。

6.根据权利要求5所述的识别系统，其特征在于，还包括：报警器；所述报警器与所述控制器相连；

所述控制器在所述手术刀头的使用次数超过所述基准次数时，发送报警指令；

所述报警器用于接收所述报警指令，并根据所述报警指令进行报警。

7.根据权利要求5所述的识别系统，其特征在于，所述天线装置设置于所述手机与所述手术刀头的接口处；当所述手术刀头与所述天线装置连接锁紧后，所述射频标签与所述天线装置处于同一平面。

8.根据权利要求5所述的识别系统，其特征在于，所述读写器为EM4095。

9.根据权利要求5所述的识别系统，其特征在于，所述基座设置有注塑体，所述射频标签设置于所述注塑体内。

10.一种手术刀头识别方法，其特征在于，包括：

判断是否有手术刀头插入；

若有手术刀头插入，则获取手术刀头的使用次数及手术刀头参数；

判断所述使用次数是否超过基准次数；

若所述使用次数超过所述基准次数，则触发中止手术命令；

若所述使用次数未超过所述基准次数，则根据获取到的所述手术刀头参数，对所述手术刀头进行参数配置。

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