CN111870318A - 外科器械的控制装置、外科器械及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外科器械的控制装置、外科器械及其控制方法,外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,控制装置包括信号源模块和控制模块;信号源模块电性连接于控制模块,控制模块电性连接于电机;电机通过传动机构驱动端部执行器和驱动切割刀组件;在控制模块接收到端部执行器闭合到位的信号后,信号源模块发出第一信号,控制模块接收到第一信号后,控制模块开启压榨保持模式;在压榨保持模式中,无论是否接收到信号源模块发送的第二信号,控制模块均不发出用于指令电机运转以通过传动机构驱动切割刀组件向前移动的第三信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种外科器械的控制装置、外科器械及其控制方法。
背景技术
众所周知,腔内切割吻合器已经普遍应用于腹腔等腔内手术中。
现有的腔内切割吻合器一般包括操作组件、从操作组件纵向延伸的杆身组件、设置于杆身组件远侧端的端部执行器。端部执行器包括钉仓座和可枢转地连接于钉仓座的抵钉座,钉仓座用于可操作地支撑位于其中的钉仓,抵钉座可在打开位置和闭合位置之间选择性地运动。操作组件包括本体及安装于本体的传动机构。吻合器还包括电机和触发器,触发器可被操纵以控制电机工作,电机驱动传动机构工作,传动机构驱动端部执行器开启和闭合。端部执行器用于夹持和压缩(也称为压榨)组织,组织中具有组织液,组织液难以被压缩从而使得含有较多量组织液的目标组织也难以被压缩,钉仓和抵钉座之间的目标组织厚度达不到有效缝合的安全范围,导致组织压榨不充分,会出现成钉不一致、二次成钉等现象,从而导致切割缝合处出血等术后症状。希望通过压榨将组织液从被压榨的组织中充分排出,以利于吻合器进行切割和缝合。现有技术的端部执行器压榨控制装置和控制方法不能保证压榨时间,导致压榨效果不好,组织液不能充分排出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对组织压榨效果较佳的外科器械。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种外科器械的控制装置,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,所述控制装置包括信号源模块和控制模块;所述信号源模块电性连接于所述控制模块,所述控制模块电性连接于所述电机;所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器和驱动所述切割刀组件;在所述控制模块接收到所述端部执行器闭合到位的信号后,所述信号源模块发出第一信号,所述控制模块接收到所述第一信号后,所述控制模块开启压榨保持模式;在所述压榨保持模式中,无论是否接收到所述信号源模块发送的第二信号,所述控制模块均不发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号。
进一步的,在所述压榨保持模式维持的时间达到预定时间长度后,所述压榨保持模式运行完毕;在所述压榨保持模式运行完毕后,在接收到所述信号源模块发出的所述第二信号后,所述控制模块发出所述第三信号。
进一步的,在所述压榨保持模式维持的时间达到预定时间长度之前,所述信号源模块发出第四信号,所述控制模块接收到所述第四信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式;在所述压榨保持模式终止后,在接收到所述信号源模块发出的所述第二信号后,所述控制模块发出所述第三信号。
进一步的,所述信号源模块包括按键,所述第一信号和所述第四信号均由所述按键被触发而发出;被触发的所述按键为同一个,或者,被触发的按键为对称设置、作用相同的两个按键中的一个。
进一步的,所述第二信号的意图为通过所述控制模块指令所述电机运转以驱动所述切割刀组件向前移动。
进一步的,所述信号源模块包括按键,所述按键用于在被触发后发出所述第二信号。
进一步的,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元用于在所述压榨保持模式运行完毕或者在所述压榨保持模式终止后对所述控制模块接收的所述第二信号进行分析和处理后发出低电平信号。
进一步的,所述控制模块进一步包括电机驱动单元,所述电机驱动单元用于将接收的所述低电平信号转换成高电平信号并发出所述高电平信号。
进一步的,所述控制模块进一步包括电机控制单元,所述电机控制单元用于接收所述高电平信号并识别所述高电平信号中的电机控制信号,所述电机控制单元根据所述电机控制信号控制所述电机的运行状态。
进一步的,所述控制模块进一步包括检测单元,所述检测单元用于接收所述信号源模块发出的信号并将信号传送至所述微控制单元。
进一步的,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元存储有所述预定时间长度;所述微控制单元在所述控制模块接收到所述第一信号后开始计时,即所述压榨保持模式开启,将所述计时得到的时间长度与被存储的所述预定时间长度相比较,所述微控制单元判断所述压榨保持模式维持的时间是否达到所述预定时间长度。
进一步的,所述预定时间长度为10秒至60秒。
进一步的,所述预定时间长度为15秒。
进一步的,所述外科器械进一步包括指示机构,所述指示机构用于指示所述计时得到的所述时间长度。
进一步的,所述外科器械进一步包括指示机构,所述指示机构用于指示所述微控制单元进行所述判断得到的结果。
进一步的,所述信号源模块包括按键,所述按键用于在被触发后发出所述第一信号。
进一步的,所述信号源模块包括行程开关,所述传动机构包括配合部,所述行程开关被所述配合部触发以向所述控制模块发出所述端部执行器闭合到位的信号;或者,所述信号源模块包括霍尔传感器,所述传动机构包括磁铁,所述霍尔传感器感知到所述磁铁的磁场强度达到预定值以向所述控制模块发出所述端部执行器闭合到位的信号。
一种外科器械,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器和驱动所述切割刀组件;所述外科器械进一步包括控制装置,所述控制装置为上述任一项所述的外科器械的控制装置。
一种外科器械的控制方法,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器并且通过所述传动机构驱动所述切割刀组件;所述外科器械进一步包括控制装置,所述控制装置包括信号源模块和控制模块;所述信号源模块电性连接于所述控制模块,所述控制模块电性连接于所述电机;所述信号源模块包括第一按键、第二按键和行程信号元件;所述控制方法包括如下步骤:
(1)所述端部执行器闭合到位后,所述行程信号元件向所述控制模块发出端部执行器闭合到位的信号;
(2)所述第一按键被触发后发出第一信号,所述控制模块接收到所述第一信号后,所述控制模块开启压榨保持模式;在所述压榨保持模式中,无论是否接收到所述第二按键被触发后发出的第二信号,所述控制模块均不发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号;
(3)所述压榨保持模式持续预定时间长度,达到所述预定时间长度后,所述压榨保持模式运行完毕;
(4)所述第二按键被触发后发出所述第二信号,所述控制模块接收到所述第二信号后发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号。
进一步的,所述步骤(3)被替换为:所述压榨保持模式持续预定时间长度,在所述预定时间长度内,所述第一按键再次被触发后发出第一信号,所述控制模块再次接收到所述第一信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式。
进一步的,所述信号源模块进一步包括另一按键,所述另一按键与所述第一按键对称设置、作用相同;所述步骤(3)被替换为:所述压榨保持模式持续预定时间长度,在所述预定时间长度内,所述另一按键被触发后发出第一信号,所述控制模块再次接收到所述第一信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式。
进一步的,所述行程信号元件包括行程开关或霍尔传感器。
进一步的,所述预定时间长度为10秒至60秒。
进一步的,所述预定时间长度为15秒。
进一步的,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元存储有所述预定时间长度;所述微控制单元在所述控制模块接收到所述第一信号后开始计时,即所述压榨保持模式开启,将所述计时得到的时间长度与所述预定时间长度相比较,所述微控制单元判断所述压榨保持模式持续的时间是否达到所述预定时间长度。
本发明的有益效果是:本发明的外科器械的控制装置设置有压榨保持模式,压榨保持模式可以使得组织的压榨时间得到保证从而被充分压榨,有利于提升切割和缝合的效果。
附图说明
图1是本发明吻合器的结构示意图;
图2是图1所示画圈部分的放大图;
图3是图1所示吻合器的另一视角的局部结构示意图;
图4是图3所示画圈部分A的放大图;
图5是图3所示画圈部分B的放大图;
图6是图3所示吻合器的部分结构示意图;
图7是图6所示第一部件的结构示意图;
图8是图6所示第三部件的结构示意图;
图9是图1所示电路板组件的示意图;
图10是图9所示电机驱动单元的示意图;
图11是图1所示端部执行器与套管的组装图;
图12是图11所示画圈部分的放大图;
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本文所用术语“近”、“后”和“远”、“前”是相对于操纵外科器械的临床医生而言的。术语“近”、“后”是指相对靠近临床医生的部分,术语“远”、“前”则是指相对远离临床医生的部分。“左”“右”以图1所示的外科器械的位置为参考,例如,端部执行器在“左”,套管在“右”。术语“上”“下”以端部执行器的抵钉座和钉仓座的相对位置为参考,具体的,抵钉座在“上”,钉仓座在“下”。需要理解的是,“近”“后”“远”“前”“左”“右”“上”“下”这些方位是为了方便描述而进行的定义,然而,外科器械可以在许多方向和位置使用,因此这些表达相对位置关系的术语并不是受限和绝对的。
如图1至图12所示,为本发明所述的一种外科器械,具体是吻合器100,其包括操作组件10、从操作组件10沿纵长方向延伸的杆身组件20及设置于杆身组件20一端的端部执行器30。端部执行器30包括钉仓座31和可枢转地连接于钉仓座31的抵钉座32,钉仓座31用于可操作地支撑位于其中的钉仓(未图示),抵钉座32可在打开位置和闭合位置之间选择性地运动。杆身组件20包括芯轴21及套设于芯轴21的套管22。操作组件10包括本体(未图示)及安装于本体的传动机构11。套管22包括连接于传动机构11的第一端部23和可活动地连接于端部执行器30的抵钉座32的第二端部24,套管22的向后移动使得抵钉座32向上枢转以打开端部执行器30,套管22的向前移动使得抵钉座32向下枢转以闭合端部执行器30。参见图11及图12,抵钉座32可转动地连接于套管22的第二端部24,即,抵钉座32连接于套管22的第二端部24且抵钉座32相对套管22的第二端部24可转动。需要说明的是,抵钉座32可转动地连接于套管22的第二端部24以使得套管22的前后移动驱动抵钉座32枢转为现有技术。
吻合器100还包括切割刀组件40,切割刀组件40包括设置于钉仓33的切割刀41及可分离地连接于切割刀41的推刀件42。参见图4及图5,推刀件42设置有凹陷部(未标号),切割刀41设置有凸出部(未标号),凹陷部和凸出部相互配合从而使得推刀件42和切割刀41组装在一起。芯轴21的一端连接于传动机构11,另一端位于套管22内。推刀件42的一部分延伸进入端部执行器30且与切割刀41可分离地连接,推刀件42的另一部分位于套管22内且与芯轴21的另一端连接。芯轴21的向前移动使得切割刀组件40向前移动以切割组织,芯轴21的向后移动使得切割刀组件40向后移动以回复至初始位置。
吻合器100还包括电路板组件50、触发器60及电机70,触发器60电性连接于电路板组件50,电机70电性连接于电路板组件50,电机70驱动传动机构11工作,电机70的数量为一个。电路板组件50包括电路板51及设置于电路板51的控制模块52,控制模块52用于控制电机70的运转状态。吻合器100还包括压榨保持机构(未图示),操作者在驱动切割刀组件40向前移动之前需先操作压榨保持机构,待压榨保持机构运行完毕或压榨保持机构运行被终止后,操作者才能通过触发器60、控制模块52、电机70驱动切割刀组件40向前移动。压榨保持机构可将端部执行器30保持在闭合状态(即压榨状态)一定时间,通过对被压榨组织保持上述一定时间的压榨,促使被压榨的目标组织内的组织液向未被压榨的周围组织充分排出。
触发器60包括第一按键61、第二按键62、第三按键63、第四按键64、第一行程开关65、第二行程开关66、第三行程开关67及第四行程开关68。触发器60也称作信号源模块。第一按键61和第二按键62均电性连接于控制模块52。
第一行程开关65与第二行程开关66均电性连接于控制模块52,第一行程开关65与第二行程开关66用于检测切割刀组件40所处的位置并通过控制模块52使得切割刀组件40停止移动。传动机构11上设置有配合部,配合部包括第三凸块(未标号)和第四凸块(未标号)。当传动机构11通过芯轴21驱动切割刀组件40前进至一定位置时,传动机构11上的第三凸块触发第一行程开关65,控制模块52接收到第一行程开关65发出的信号并指令电机70停止转动;第一行程开关65所在的位置为切割刀组件40向前移动的前止点,即切割完毕的位置。当传动机构11通过芯轴21驱动切割刀组件40后退至一定位置时,传动机构11上的第四凸块触发第二行程开关66,控制模块52接收到第二行程开关66发出的信号并指令电机70停止转动;第二行程开关66所在的位置为切割刀组件40向后移动的后止点,即退刀完毕的位置。
吻合器100还包括指示机构(未图示),指示机构与控制模块52电性连接,指示机构包括五个指示灯,指示灯为LED灯。第三按键63与第四按键64均电性连接于控制模块52,第三按键63、第四按键64、控制模块52及指示机构形成压榨保持机构,压榨保持机构可以使得端部执行器30对目标组织的压榨持续一定时长,组织液排出更充分,即,压榨保持机构可以在一定时长内不允许切割刀组件40向前移动并且保持端部执行器30闭合,以提升端部执行器30对于组织的压榨效果。第三按键63与第四按键64对称设置,操作者无论按压第三按键63和第四按键64中的哪一个,都能起到相同的作用。压榨保持机构的操作方式包括第一种操作方式和第二种操作方式。第一种操作方式:操作者按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,即点按第三按键63或第四按键64,控制模块52接收第三按键63或第四按键64发出的信号并指令指示机构开始工作,每三秒亮一个LED灯,当15秒后五个LED灯全部处于点亮状态时,指示机构工作完毕,此时,操作者可以操作第一按键61以驱动切割刀组件40向前移动,在指示机构工作完毕之前,即使操作者操作第一按键61发出信号,控制模块52也不会指令电机70转动以驱动切割刀组件40向前移动。若操作者认为待切割和缝合的组织适合于直接切割和缝合,不必施以一定时长的压榨,为节约时间,想在指示机构工作完毕之前就驱动切割刀组件40向前移动,可以采用第二种操作方式:按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,在15秒内再次按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,此时,操作者就可以操作第一按键61以驱动切割刀组件40向前移动。总之,使用第一种操作方式来操作压榨保持机构,可以提升压榨效果,使用第二种操作方式来操作压榨保持机构使得操作者在不愿等待的情况下可以操作第一按键61以驱动切割刀组件40向前移动。压榨保持机构运行完毕包括:按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,指示机构开始工作直至工作完毕;压榨保持机构运行被终止包括:按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,在15秒内再次按压第三按键63或第四按键64并即刻释放。压榨保持时间也可以设定为10秒、20秒、30秒、40秒、50秒和60秒,10秒的压榨效果差一些,但尚可接受,在15秒至60秒的区间,时间越久压榨效果越好但压榨效果不随着时间延长而线性提升,但超过15秒,操作者会感觉等待时间过久,影响操作者的使用体验。(注:压榨时间的限定不要删除,因为权利要求书中有数值范围)将压榨保持时间设定为15秒,是在等待时间和压榨效果之间取得的平衡点。
第三行程开关67和第四行程开关68均电性连接于控制模块52,第三行程开关67和第四行程开关68用于检测端部执行器30是否开启到位或闭合到位。电机70驱动传动机构11工作,传动机构11驱动套管22向前或向后移动,从而使得抵钉座32向下或向上枢转以闭合或打开端部执行器30。传动机构11包括配合部,配合部包括第一凸块12和第二凸块13。传动机构11在驱动套管22向前移动的过程中,第一凸块12触发第三行程开关67,控制模块52接收第三行程开关67发出的信号并指令电机70停止转动,此时,端部执行器30已闭合到位;传动机构11在驱动套管22向后移动的过程中,第二凸块13触发第四行程开关68,控制模块52接收第四行程开关68发出的信号并指令电机70停止转动,此时,端部执行器30已开启到位。需要说明的是,第一凸块12和第二凸块13可由一个凸块代替,上述一个凸块向前移动的过程中触发第三行程开关67,向后移动的过程中触发第四行程开关68。此时,配合部包括上述一个凸块。
控制模块52包括检测单元53、微控制单元54、电机驱动单元55及电机控制单元56。微控制单元54为单片机。第一按键61、第二按键62、第三按键63、第四按键64、第一行程开关65、第二行程开关66、第三行程开关67及第四行程开关68均电性连接于检测单元53,检测单元53电性连接于微控制单元54,微控制单元54电性连接于电机驱动单元55,电机驱动单元55电性连接于电机控制单元56。检测单元53用于检测第一按键61、第二按键62、第三按键63、第四按键64、第一行程开关65、第二行程开关66、第三行程开关67及第四行程开关68的触发状态、接收上述按键和行程开关发出的信号并将信号传送至微控制单元54。微控制单元54接收检测单元53发出的信号并对信号进行分析处理,微控制单元54将分析处理后的信号传送至电机驱动单元55,电机驱动单元55接收信号并对信号进行分析处理,电机驱动单元55将分析处理后的信号传送至电机控制单元56,电机控制单元56根据电机驱动单元55发出的高电平的PWM波信号来控制电机70的运转状态。电机驱动单元55包括第一电机驱动单元57和第二电机驱动单元58,第一电机驱动单元57和第二电机驱动单元58均为集成电路。第一电机驱动单元57和第二电机驱动单元58均用于将微控制单元54发出的低电平的PWM波信号转换成高电平的PWM波信号,该高电平的PWM波信号用于驱动电机控制单元56。电机驱动单元55完成了低电平信号到高电平信号的转换,增强了微控制单元54的驱动能力。第一电机驱动单元57和第二电机驱动单元58分担电机驱动单元55的任务,避免单独一个电机驱动单元负荷过大。电机控制单元56根据电机驱动单元55发出的高电平的PWM波信号来控制电机70的运转状态,即,电机控制单元56识别高电平的PWM波信号中的电机运转信息,电机运转信息包括电机转动方向信息和停止转动信息,同时利用高电平信号驱动电机70沿识别出的转动方向转动,或者指令电机70停止转动,转动方向包括第一方向和第二方向,第一方向与第二方向相反。电机70沿第一方向转动,驱动端部执行器30闭合,或者驱动切割刀组件40向前移动;电机70沿第二方向转动,驱动切割刀组件40向后移动,或者驱动端部执行器30打开。控制模块具有压榨保持模式,压榨保持模式开启即压榨保持机构运行,压榨保持模式维持的时间即压榨保持的时间。压榨保持的时间长度值被存储于微控制单元54,自压榨保持机构开始运行时,微控制单元54开始计时,同时向指示机构发出信号以指示压榨保持的进度或状态。在压榨保持机构运行的过程中,如果操作者操作第一按键61发出信号,检测单元53将接收到的信号传送至微控制单元54,微控制单元54不对检测单元53传送的信号进行分析和处理,即控制模块52不会指令电机70运转以驱动切割刀组件40,也就是说,虽然第一按键61发出的信号的意图是使得控制模块52指令电机70运转以驱动切割刀组件40,但在压榨保持机构运行的过程中,上述意图不被实现;当微控制单元54计时达到压榨保持的预定时间长度值,压榨保持机构运行完毕,微控制单元54向指示机构发出信号以指示压榨保持结束,微控制单元54恢复至可以分析和处理第一按键61发出的信号的状态。在压榨保持机构运行的过程中,如果操作者再次按压第三按键63或第四按键64并即刻释放,微控制单元54结束计时并且恢复至可以分析和处理第一按键61发出的信号的状态,即压榨保持机构运行被终止。压榨保持机构运行完毕或者压榨保持机构运行被终止后,第一按键61发出的信号的意图被实现。
吻合器100的工作过程如下:(1)操作者按压第一按键61并保持按压状态,控制模块52接收第一按键61发出的信号后指令电机70工作,电机70驱动传动机构11工作,传动机构11驱动抵钉座32向下枢转进而闭合端部执行器30,当传动机构11在工作过程中触发第三行程开关67时,控制模块52接收第三行程开关67发出的信号并指令电机70停止工作,此时,端部执行器30闭合完毕,释放第一按键61;(2)操作者操作压榨保持机构;(3)当压榨保持机构运行完毕后或压榨保持机构运行被终止后,操作者按压第一按键61并保持按压状态,控制模块52接收第一按键61发出的信号后指令电机70工作,电机70驱动传动机构11工作,传动机构11驱动切割刀组件40向前移动以切割组织(即进刀),当传动机构11在工作过程中触发第一行程开关65时,控制模块52接收第一行程开关65发出的信号后指令电机70停止工作,此时,切割刀组件40停止向前移动,切割组织完毕;(4)释放第一按键61,控制模块52接收第一按键61发出的信号并指令电机70继续开始工作,电机70驱动传动机构11工作,传动机构11驱动切割刀组件40向后移动(即退刀);当传动机构11在工作过程中触发第二行程开关66时,控制模块52接收第二行程开关66发出的信号后指令电机70停止工作,此时,切割刀组件40停止向后移动,切割刀组件40后移到位;(5)操作者按压第二按键62并保持按压状态,控制模块52接收第二按键62发出的信号后指令电机70开始工作,电机70驱动传动机构11工作,传动机构11驱动抵钉座30向上枢转进而打开端部执行器30,当传动机构11在工作过程中触发第四行程开关68时,控制模块52接收第四行程开关68发出的信号并指令电机70停止工作,此时,端部执行器30开启完毕。电机70工作是指电机70运转,电机70停止工作是指电机70停止运转。
在其它实施例中,第一行程开关65与第二行程开关66均可由霍尔传感器代替。传动机构11上设置磁铁,在传动机构11驱动芯轴21向前或向后移动的过程中,磁铁相对霍尔传感器的位置会发生变化,霍尔传感器所感应到的磁场强度也会发生变化。控制模块52的微控制单元54中预先设定、存储第一预定值和第二预定值。在传动机构11驱动芯轴21向前移动的过程中,霍尔传感器一直向控制模块52的检测单元53发出表示磁场强度的信号,检测单元53将信号传送至微控制单元54。当霍尔传感器感应到的磁场强度到达第一预定值时,控制模块52的微控制单元54进行判别并指令电机70停止运转,此时,切割刀组件40停止向前移动,切割组织完毕;在传动机构11驱动芯轴21向后移动的过程中,霍尔传感器一直向控制模块52的检测单元53发出表示磁场强度的信号,检测单元53将信号传送至微控制单元54。当霍尔传感器感应到的磁场强度到达第二预定值时,控制模块52的微控制单元54进行判别并指令电机70停止运转,此时,切割刀组件40停止向后移动。第一预定值可以等于第二预定值。
在其它实施例中,第三行程开关67与第四行程开关68均可由霍尔传感器代替。传动机构11上设置磁铁,在传动机构11驱动套管22向前或向后移动的过程中,磁铁相对霍尔传感器的位置会发生变化,霍尔传感器所感应到的磁场强度也会发生变化。控制模块52的微控制单元54中预先设定、存储第三预定值和第四预定值。在传动机构11驱动套管22向前移动的过程中,霍尔传感器一直向控制模块52的检测单元53发出表示磁场强度的信号,检测单元53将信号传送至微控制单元54。当霍尔传感器感应到的磁场强度到达第三预定值时,控制模块52的微控制单元54进行判别并指令电机70停止运转,此时,端部执行器30闭合完毕;在传动机构11驱动套管22向后移动的过程中,霍尔传感器一直向控制模块52的检测单元53发出表示磁场强度的信号,检测单元53将信号传送至微控制单元54。当霍尔传感器感应到的磁场强度到达第四预定值时,控制模块52的微控制单元54进行判别并指令电机70停止运转,此时,端部执行器开启完毕。第三预定值可以等于第四预定值。
在本发明中,微控制单元(即Microcontroller Unit,简称MCU)即为单片机,微控制单元是集成了内处理器(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。本发明中,电机70的运转和停止均受微控制单元控制。微控制单元中存储端部执行器和切割刀组件之间的动作逻辑关系,根据上述动作逻辑关系分析和处理按键、行程开关或者霍尔传感器发来的信号后,发出用于控制电机的信号。实现对于端部执行器和切割刀组件的简单、有效控制,满足了它们之间的动作逻辑关系。
本发明的吻合器100可以设置蜂鸣器(未图示)或指示灯(未图示)来便于操作者判别电机70是否停止运转。蜂鸣器和指示灯电性连接于控制模块52,当控制模块52指令电机70停止运转时,控制模块52同时也指令指示灯点亮或蜂鸣器鸣叫。另外,操作者也可以根据是否能听到电机70运转时发出的声音来判别电机70是否已经停止运转。
在本发明中,结合图6至图8所示,传动机构11包括驱动装置,驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置,第一驱动装置用于驱动端部执行器30闭合和开启,第二驱动装置用于驱动切割刀组件40向前和向后移动。电机70的数量为一个。第一驱动装置包括第一部件81和第二部件82,第一部件81包括第一有效转程结构和第一空转程结构,第一有效转程结构驱动第二部件82运动,第二部件82驱动端部执行器30闭合和开启,第一空转程结构不驱动第二部件82。第一部件81为齿轮,第一部件81与电机70的输出轴上固定的齿轮71相啮合,第一有效转程结构为直线槽83,第一空转程结构为与直线槽83连通的圆弧槽84,第二部件82为包括凸柱85的压环组件,凸柱85可以在直线槽83和圆弧槽84中移动,压环组件82与套管22相连接。第二驱动装置包括第三部件91和第四部件92,第三部件91包括第二有效转程结构和第二空转程结构,第二有效转程结构驱动第四部件92运动,第四部件92驱动切割刀组件40向前和向后移动,第二空转程结构不驱动第四部件92。第三部件91为包括满齿部93和缺齿部94的齿轮,缺齿部94包括有齿部95和无齿部96,满齿部93为第二有效转程结构,无齿部96为第二空转程结构,有齿部95和与有齿部95平行的满齿部93的部分与电机70的输出轴上固定的齿轮71相啮合,第四部件92为与齿条97啮合的齿轮,齿条97与芯轴21相连接。第一驱动装置和第二驱动装置由单个电机70驱动。在本发明中,空转程是指驱动装置在具有运动输入即被驱动的情况下,驱动装置没有运动输出,即不驱动切割刀或端部执行器。空转程结构是指驱动装置的部件所具有的、可实现空转程的结构。有效转程是指驱动装置在具有运动输入即被驱动的情况下,驱动装置具有运动输出,即驱动切割刀或端部执行器。有效转程结构是指驱动装置的部件所具有的、可实现有效转程的结构。
综上所述,本发明的吻合器100设置有压榨保持模式和压榨保持机构,压榨保持模式和压榨保持机构可以使得组织的压榨时间得到保证从而被充分压榨,从而有利于提升切割和缝合的效果。
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,上述变化、修改、替换和变型后的技术方案均在本发明的保护范围内。
Claims (25)
1.一种外科器械的控制装置,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,其特征在于,所述控制装置包括信号源模块和控制模块;所述信号源模块电性连接于所述控制模块,所述控制模块电性连接于所述电机;所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器和驱动所述切割刀组件;在所述控制模块接收到所述端部执行器闭合到位的信号后,所述信号源模块发出第一信号,所述控制模块接收到所述第一信号后,所述控制模块开启压榨保持模式;在所述压榨保持模式中,无论是否接收到所述信号源模块发送的第二信号,所述控制模块均不发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号。
2.根据权利要求1所述的外科器械的控制装置,其特征在于,在所述压榨保持模式维持的时间达到预定时间长度后,所述压榨保持模式运行完毕;在所述压榨保持模式运行完毕后,在接收到所述信号源模块发出的所述第二信号后,所述控制模块发出所述第三信号。
3.根据权利要求1所述的外科器械的控制装置,其特征在于,在所述压榨保持模式维持的时间达到预定时间长度之前,所述信号源模块发出第四信号,所述控制模块接收到所述第四信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式;在所述压榨保持模式终止后,在接收到所述信号源模块发出的所述第二信号后,所述控制模块发出所述第三信号。
4.根据权利要求3所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述信号源模块包括按键,所述第一信号和所述第四信号均由所述按键被触发而发出;被触发的所述按键为同一个,或者,被触发的按键为对称设置、作用相同的两个按键中的一个。
5.根据权利要求1至3任一项所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述第二信号的意图为通过所述控制模块指令所述电机运转以驱动所述切割刀组件向前移动。
6.根据权利要求1至3任一项所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述信号源模块包括按键,所述按键用于在被触发后发出所述第二信号。
7.根据权利要求1至3任一项所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元用于在所述压榨保持模式运行完毕或者在所述压榨保持模式终止后对所述控制模块接收的所述第二信号进行分析和处理后发出低电平信号。
8.根据权利要求7所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述控制模块进一步包括电机驱动单元,所述电机驱动单元用于将接收的所述低电平信号转换成高电平信号并发出所述高电平信号。
9.根据权利要求8所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述控制模块进一步包括电机控制单元,所述电机控制单元用于接收所述高电平信号并识别所述高电平信号中的电机控制信号,所述电机控制单元根据所述电机控制信号控制所述电机的运行状态。
10.根据权利要求7所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述控制模块进一步包括检测单元,所述检测单元用于接收所述信号源模块发出的信号并将信号传送至所述微控制单元。
11.根据权利要求2、3任一项所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元存储有所述预定时间长度;所述微控制单元在所述控制模块接收到所述第一信号后开始计时,即所述压榨保持模式开启,将所述计时得到的时间长度与被存储的所述预定时间长度相比较,所述微控制单元判断所述压榨保持模式维持的时间是否达到所述预定时间长度。
12.根据权利要求2、3、11任一项所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述预定时间长度为10秒至60秒。
13.根据权利要求12所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述预定时间长度为15秒。
14.根据权利要求11所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述外科器械进一步包括指示机构,所述指示机构用于指示所述计时得到的所述时间长度。
15.根据权利要求11所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述外科器械进一步包括指示机构,所述指示机构用于指示所述微控制单元进行所述判断得到的结果。
16.根据权利要求1所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述信号源模块包括按键,所述按键用于在被触发后发出所述第一信号。
17.根据权利要求1所述的外科器械的控制装置,其特征在于,所述信号源模块包括行程开关,所述传动机构包括配合部,所述行程开关被所述配合部触发以向所述控制模块发出所述端部执行器闭合到位的信号;或者,所述信号源模块包括霍尔传感器,所述传动机构包括磁铁,所述霍尔传感器感知到所述磁铁的磁场强度达到预定值以向所述控制模块发出所述端部执行器闭合到位的信号。
18.一种外科器械,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器和驱动所述切割刀组件;其特征在于,所述外科器械进一步包括控制装置,所述控制装置为根据权利要求1至17任一项所述的外科器械的控制装置。
19.一种外科器械的控制方法,所述外科器械包括端部执行器、切割刀组件、传动机构和电机,所述电机通过所述传动机构驱动所述端部执行器并且通过所述传动机构驱动所述切割刀组件;其特征在于,所述外科器械进一步包括控制装置,所述控制装置包括信号源模块和控制模块;所述信号源模块电性连接于所述控制模块,所述控制模块电性连接于所述电机;所述信号源模块包括第一按键、第二按键和行程信号元件;所述控制方法包括如下步骤:
(1)所述端部执行器闭合到位后,所述行程信号元件向所述控制模块发出端部执行器闭合到位的信号;
(2)所述第一按键被触发后发出第一信号,所述控制模块接收到所述第一信号后,所述控制模块开启压榨保持模式;在所述压榨保持模式中,无论是否接收到所述第二按键被触发后发出的第二信号,所述控制模块均不发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号;
(3)所述压榨保持模式持续预定时间长度,达到所述预定时间长度后,所述压榨保持模式运行完毕;
(4)所述第二按键被触发后发出所述第二信号,所述控制模块接收到所述第二信号后发出用于指令所述电机运转以通过所述传动机构驱动所述切割刀组件向前移动的第三信号。
20.根据权利要求19所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述步骤(3)被替换为:所述压榨保持模式持续预定时间长度,在所述预定时间长度内,所述第一按键再次被触发后发出第一信号,所述控制模块再次接收到所述第一信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式。
21.根据权利要求19所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述信号源模块进一步包括另一按键,所述另一按键与所述第一按键对称设置、作用相同;所述步骤(3)被替换为:所述压榨保持模式持续预定时间长度,在所述预定时间长度内,所述另一按键被触发后发出第一信号,所述控制模块再次接收到所述第一信号后,所述控制模块终止所述压榨保持模式。
22.根据权利要求19所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述行程信号元件包括行程开关或霍尔传感器。
23.根据权利要求19、20、21任一项所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述预定时间长度为10秒至60秒。
24.根据权利要求23所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述预定时间长度为15秒。
25.根据权利要求19所述的外科器械的控制方法,其特征在于,所述控制模块包括微控制单元,所述微控制单元存储有所述预定时间长度;所述微控制单元在所述控制模块接收到所述第一信号后开始计时,即所述压榨保持模式开启,将所述计时得到的时间长度与所述预定时间长度相比较,所述微控制单元判断所述压榨保持模式持续的时间是否达到所述预定时间长度。
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