CN113262014A - 一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，通过构建包括控制器、电机手柄、电机骨钻钻头、超声波手柄、超声波骨刀刀头和脚踏板的多功能切骨磨骨装置，控制器通过CPU控制骨钻及超声骨刀的切换，同时根据骨钻及超声骨刀的不同使用过程结合控制器的内部电路构建其控制方法。本发明有效的将临床医学中将骨钻及超声骨刀相结合，能够大大减少医护人员的操作过程，对于病患的抢救以及手术效率的提高具有非常大的作用。同时通过在控制器外壳的一侧设置泵，同时在控制方法中加入对于泵在骨钻及超声骨刀不同场景下的不同控制过程，使医护人员不论是使用骨钻或超声骨刀的时候，都能够进行降温处理，使其工作更加稳定长久。

Description

一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法
技术领域
本发明属于临床医学器械技术领域，尤其是一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法。
背景技术
骨钻属于医学史上应用较为悠久的外科术，需采用骨钻作为主要器械来完成，骨钻的切削以及切削温度，对于钻孔的效果存在显著的影响，为最大程度手术效果与质量，有关人员对于骨钻的问题进行的深入研究，现已经取得了显著的研究成果。
超声骨刀作为一项创新技术，具有许多传统手动和电动骨科手术器械所不能比拟的特点和优势。大量的动物和临床实验表明，速迈超声骨刀操作安全性高，切割精确，不会轻易损伤周围组织，可让术者安全应用于一些精密骨科手术。但与传统的骨科大功率器械对比，如截肢关节置换等术式中使用的摆锯，铣刀等，超声刀的切割速度则较慢。
根据上述对于骨钻及超声骨刀的研究，如专利201821072833.9，一种用于骨科的开孔骨钻包括有骨钻主体、钻头机构、安装壳体、把手、冷却机构和测距机构，骨钻主体水平设置在安装壳体上，骨钻主体的左端设有连接座，连接座与钻头机构之间设有缓冲组件，钻头机构包括有安装座和设置在安装座内的骨钻头，安装座的右端设有安装套，连接座的左端紧密套设有滑动套，测距机构包括有固定条和距离显示组件。如专利202010789352.5，一种脊柱外科用超声骨刀，包括外壳、液冷机构、超声骨刀本体、供电结构以及存放机构，液冷机构固定安装在所述外壳的内部，超声骨刀本体设置在外壳的外部，且超声骨刀本体与液冷机构相连通，供电结构固定安装在外壳的内部，且供电结构分别与超声骨刀本体和液冷机构电性连接。上述现有技术虽然在骨钻及超声骨刀领域已经成熟，但是由于临床医学较为复杂，手术过程中可能同时需要骨钻及超声骨刀，而骨钻及超声骨刀系统设备较大，搬运不便捷，导致费时费力，因此如何将在临床医学中将骨钻及超声骨刀相结合，大大减少医护人员的操作过程，对于抢救病患生命以及工作效率的提升都有非常重大的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，能够将临床医学中将骨钻及超声骨刀相结合，大大减少医护人员的操作过程，对于病患的抢救以及手术效率的提高具有非常大的作用。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，包括控制器、电机手柄、电机骨钻钻头、超声波手柄、超声波骨刀刀头和脚踏板，所述电机骨钻钻头置于电机手柄上，超声波骨刀刀头置于超声波手柄上，控制器分别连接电机手柄、超声波手柄和脚踏板。
而且，所述控制器包括：内部电路及其外部壳体，内部电路包括：CPU、稳压模块、超声波发生器、电机控制器和按键接口模块，稳压模块连接CPU，电源通过稳压模块对内部电路进行供电，CPU分别连接超声波发生器和电机控制器并对其进行控制，按键接口模块连接CPU对CPU进行控制，CPU接收脚踏板的电信号。
而且，所述外部壳体包括：外壳、显示屏、提高功率按键、降低功率按键、功能选择按键、模式选择按键、校准按键、泵控制按键、速度调节旋钮、电机手柄接口、超声波手柄接口、脚踏板接口、电源开关按键和泵，显示屏置于外壳正面左侧，提高功率按键、降低功率按键、功能选择按键、模式选择按键、校准按键、泵控制按键和速度调节旋钮置于外壳正面右侧，电机手柄接口、超声波手柄接口和脚踏板接口置于外壳各旋钮安装位置下方，泵和电源开关按键置于外壳的侧边。
而且，所述外部壳体还包括LED指示灯，LED指示灯包括各个按键和各个接口的LED指示灯，各个按键的LED指示灯置于各个按键周围，各个接口的LED指示灯置于各个接口周围。
而且，所述电机骨钻钻头包括多个不同转速的电机骨钻钻头。
而且，所述脚踏板包括急停按键。
一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、CPU通过按键接口模块判断工作人员在功能选择按键的选择，若功能选择按键为电机，则控制电机控制器，并进行步骤2；否则控制超声波发生器，并进行步骤7；
步骤2、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制电机控制器调整电机进行标准启动，否则控制电机控制器调整电机进行平稳启动；
步骤3、CPU通过读取速度调节旋钮控制电机转速上限；
步骤4、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键为F，则电机正转、否则电机反转；
步骤5、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵，对电机骨钻钻头进行冷却，否则进行步骤6；
步骤6、CPU通过读取脚踏板的输出，在电机转速上限下进行电机速度调节；
步骤7、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制超声波发生器调整超声波手柄进行连续工作，否则控制超声波发生器调整超声波手柄进行脉冲工作；
步骤8、CPU通过读取按键接口模块判断提高功率按键和降低功率按键的输入，若为提高功率按键输入，则超声波发生器的功率参数提高，否则为降低功率按键输入，超声波发生器的功率参数降低；
步骤9、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键有输入，则对超声波发生器的进行参数校准，并进行步骤10，否则直接进行步骤10；
步骤10、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵与超声波骨刀刀头进行同步工作，否则泵不工作；
步骤11、CPU通过读取脚踏板的输出，在超声波发生器功率上限下进行速度调节。
而且，所述在电机手柄进行工作时，提高功率按键和降低功率按键用于显示页面。
而且，所述在超声波手柄进行工作时，速度调节旋钮无效。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明通过构建包括控制器、电机手柄、电机骨钻钻头、超声波手柄、超声波骨刀刀头和脚踏板的多功能切骨磨骨装置，控制器通过CPU控制骨钻及超声骨刀的切换，同时根据骨钻及超声骨刀的不同使用过程结合控制器的内部电路构建其控制方法。本发明有效的将临床医学中将骨钻及超声骨刀相结合，能够大大减少医护人员的操作过程，对于病患的抢救以及手术效率的提高具有非常大的作用。
2、本发明通过在控制器外壳的一侧设置泵，同时在控制方法中加入对于泵在骨钻及超声骨刀不同场景下的不同控制过程，使医护人员不论是使用骨钻或超声骨刀的时候，都能够进行降温处理，使其工作更加稳定长久。
附图说明
图1为本发明内部电路结构图；
图2为本发明外部壳体结构图；
图3为本发明的控制流程图。
附图说明：
1-外壳、2-提高功率按键、3-降低功率按键、4-功能选择按键、5-校准按键、6-模式选择按键、7-泵控制按键、8-速度调节旋钮、9-电源开关按键、10-脚踏板接口、11-超声波手柄接口、12-电机手柄接口、13-显示屏、14-泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，包括控制器、电机手柄、电机骨钻钻头、超声波手柄、超声波骨刀刀头和脚踏板，所述电机骨钻钻头置于电机手柄上，超声波骨刀刀头置于超声波手柄上，控制器分别连接电机手柄、超声波手柄和脚踏板。
其中控制器包括：内部电路及其外部壳体。如图1所示，内部电路包括：CPU、稳压模块、超声波发生器、电机控制器和按键接口模块，稳压模块连接CPU，电源通过稳压模块对内部电路进行供电，CPU分别连接超声波发生器和电机控制器并对其进行控制，按键接口模块连接CPU对CPU进行控制，CPU接收脚踏板的电信号。
如图2所示，外部壳体包括：外壳1、显示屏13、提高功率按键2、降低功率按键3、功能选择按键4、模式选择按键6、校准按键5、泵控制按键7、速度调节旋钮8、电机手柄接口12、超声波手柄接口11、脚踏板接口10、电源开关按键9和泵14，显示屏置于外壳正面左侧，提高功率按键、降低功率按键、功能选择按键、模式选择按键、校准按键、泵控制按键和速度调节旋钮置于外壳正面右侧，电机手柄接口、超声波手柄接口和脚踏板接口置于外壳各旋钮安装位置下方，泵和电源开关按键置于外壳的侧边。
外部壳体还包括LED指示灯，LED指示灯包括各个按键和各个接口的LED指示灯，各个按键的LED指示灯置于各个按键周围，各个接口的LED指示灯置于各个接口周围。
电机骨钻钻头包括多个不同转速的电机骨钻钻头。
脚踏板包括急停按键。
一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法的控制方法，如图3所示，包括以下步骤：
步骤1、CPU通过按键接口模块判断工作人员在功能选择按键的选择，若功能选择按键为电机，则控制电机控制器，并进行步骤2；否则控制超声波发生器，并进行步骤7；
步骤2、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制电机控制器调整电机进行标准启动，否则控制电机控制器调整电机进行平稳启动；
步骤3、CPU通过读取速度调节旋钮控制电机转速上限；
步骤4、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键为F，则电机正转、否则电机反转；
步骤5、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵，对电机骨钻钻头进行冷却，否则进行步骤6；
步骤6、CPU通过读取脚踏板的输出，在电机转速上限下进行电机速度调节；
步骤7、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制超声波发生器调整超声波手柄进行连续工作，否则控制超声波发生器调整超声波手柄进行脉冲工作；
步骤8、CPU通过读取按键接口模块判断提高功率按键和降低功率按键的输入，若为提高功率按键输入，则超声波发生器的功率参数提高，否则为降低功率按键输入，超声波发生器的功率参数降低；
步骤9、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键有输入，则对超声波发生器的进行参数校准，并进行步骤10，否则直接进行步骤10；
步骤10、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵与超声波骨刀刀头进行同步工作，否则泵不工作；
步骤11、CPU通过读取脚踏板的输出，在超声波发生器功率上限下进行速度调节。
其中，在电机手柄进行工作时，提高功率按键和降低功率按键用于显示页面；在超声波手柄进行工作时，速度调节旋钮无效。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：包括控制器、电机手柄、电机骨钻钻头、超声波手柄、超声波骨刀刀头和脚踏板，所述电机骨钻钻头置于电机手柄上，超声波骨刀刀头置于超声波手柄上，控制器分别连接电机手柄、超声波手柄和脚踏板。
2.根据权利1所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：所述控制器包括：内部电路及其外部壳体，内部电路包括：CPU、稳压模块、超声波发生器、电机控制器和按键接口模块，稳压模块连接CPU，电源通过稳压模块对内部电路进行供电，CPU分别连接超声波发生器和电机控制器并对其进行控制，按键接口模块连接CPU对CPU进行控制，CPU接收脚踏板的电信号。
3.根据权利1所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：所述外部壳体包括：外壳、显示屏、提高功率按键、降低功率按键、功能选择按键、模式选择按键、校准按键、泵控制按键、速度调节旋钮、电机手柄接口、超声波手柄接口、脚踏板接口、电源开关按键和泵，显示屏置于外壳正面左侧，提高功率按键、降低功率按键、功能选择按键、模式选择按键、校准按键、泵控制按键和速度调节旋钮置于外壳正面右侧，电机手柄接口、超声波手柄接口和脚踏板接口置于外壳各旋钮安装位置下方，泵和电源开关按键置于外壳的侧边。
4.根据权利3所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：所述外部壳体还包括LED指示灯，LED指示灯包括各个按键和各个接口的LED指示灯，各个按键的LED指示灯置于各个按键周围，各个接口的LED指示灯置于各个接口周围。
5.根据权利2所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：所述电机骨钻钻头包括多个不同转速的电机骨钻钻头。
6.根据权利1所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法，其特征在于：所述脚踏板包括急停按键。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的临床医学用多功能切骨磨骨装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、CPU通过按键接口模块判断工作人员在功能选择按键的选择，若功能选择按键为电机，则控制电机控制器，并进行步骤2；否则控制超声波发生器，并进行步骤7；
步骤2、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制电机控制器调整电机进行标准启动，否则控制电机控制器调整电机进行平稳启动；
步骤3、CPU通过读取速度调节旋钮控制电机转速上限；
步骤4、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键为F，则电机正转、否则电机反转；
步骤5、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵，对电机骨钻钻头进行冷却，否则进行步骤6；
步骤6、CPU通过读取脚踏板的输出，在电机转速上限下进行电机速度调节；
步骤7、CPU通过按键接口模块判断模式选择按键的输入，若模式选择按键为功能1，则控制超声波发生器调整超声波手柄进行连续工作，否则控制超声波发生器调整超声波手柄进行脉冲工作；
步骤8、CPU通过读取按键接口模块判断提高功率按键和降低功率按键的输入，若为提高功率按键输入，则超声波发生器的功率参数提高，否则为降低功率按键输入，超声波发生器的功率参数降低；
步骤9、CPU通过读取按键接口模块判断校准按键的输入，若校准按键有输入，则对超声波发生器的进行参数校准，并进行步骤10，否则直接进行步骤10；
步骤10、CPU通过按键接口模块读取泵控制按键的输入，若泵控制按键存在输入，则启动泵与超声波骨刀刀头进行同步工作，否则泵不工作；
步骤11、CPU通过读取脚踏板的输出，在超声波发生器功率上限下进行速度调节。
8.根据权利7所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法的控制方法，其特征在于：所述在电机手柄进行工作时，提高功率按键和降低功率按键用于显示页面。
9.根据权利7所述的一种临床医学用多功能切骨磨骨装置及其控制方法的控制方法，其特征在于：所述在超声波手柄进行工作时，速度调节旋钮无效。
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