CN115813527B - 一种用于假肢手术的外科止血装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于假肢手术的外科止血装置，包括中空式透明电凝刀、栅格式凝固检测机构、电加热机构和显示控制机构。本发明属于外科手术止血技术领域，具体是指一种用于假肢手术的外科止血装置；本发明充分利用了不透明的物体在透明物体的背后，会形成镜面反射的特性，提出了透明刀身加上检测血液透明度的方式，本发明还从手机防窥膜的栅格结构上得到灵感并加以改进，得到了具有发射和接收光线能力的栅格式光线传递接收器，完美解决了没有观测空间，医生无法得到止血情况的准确反馈的问题。

Description

一种用于假肢手术的外科止血装置

技术领域

本发明属于外科手术止血技术领域，具体是指一种用于假肢手术的外科止血装置。

背景技术

假肢外科手术经常需要划破皮肤进行手术操作，电凝刀是该类手术常用的手术工具，电凝止血的原理是凝固电流止血的方法，凝固电流使探头接触部位瞬间产生高热量，导致周围组织水肿，压迫血管，使血管腔变小或闭塞，形成血栓而止血，该法简单、安全、经济。

电凝刀可以在“切”和“凝”之间进行转换，电凝刀在使用时还应注意控制电流强度及电凝时间，避免过分电凝所致组织损伤面过大、过深，并发电凝位置的再次出血。

由于电凝刀和切割部位的血管是紧贴的，因此目前的医疗探头均无法观测血管是否完成止血，仅能通过是否有血渗到皮肤表面进行观测。

基于上述问题，本发明提出了一种能够在血液渗出之前就能检测血管止血情况，并且通过和电控系统的配合完成反馈和控制的电凝刀。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种能够在血液渗出之前就能检测血管止血情况，并且通过和电控系统的配合完成反馈和控制的电凝刀；为了在没有探头观测空间的情况下，还能实现对血液凝固情况的观测，本发明创造性地充分利用了不透明的物体在透明物体的背后，会形成镜面反射的特性，提出了透明刀身加上检测血液透明度的方式，本发明还从手机防窥膜的栅格结构上得到灵感并加以改进，得到了具有发射和接收光线能力的栅格式光线传递接收器，完美解决了没有观测空间，医生无法得到止血情况的准确反馈的问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种用于假肢手术的外科止血装置，包括中空式透明电凝刀、栅格式凝固检测机构、电加热机构和显示控制机构，所述中空式透明电凝刀设于显示控制机构上，通过中空式透明电凝刀能够对皮肤进行：“切”和“凝”，并且可以通过控制系统，对二者进行功率上的调节，所述栅格式凝固检测机构卡合设于中空式透明电凝刀中，通过栅格式凝固检测机构能够对光线进行控制和接收，从而识别当前位置的血管是处于凝血状态还是处于流血状态，所述电加热机构卡合设于中空式透明电凝刀中，电加热机构为电凝刀的加热模块，通过加热的方式加速血管封堵、血液凝结，所述电加热机构位于栅格式凝固检测机构的下方，通过显示控制机构能够对栅格式凝固检测机构的测量结果进行直观的显示，既能方便医生手动操作，又能在自动操作时方便医生实时监测。

进一步地，所述中空式透明电凝刀包括中空式透明刀身、蒸发冷却组件、把手组件和控制插头，所述蒸发冷却组件设于中空式透明刀身上，所述把手组件设于蒸发冷却组件上，中空式透明刀身的外表面涂有避免自身和血液黏连的透明涂层。

作为优选地，所述中空式透明刀身上设有刀身中间孔，所述中空式透明刀身在刀身中间孔的侧壁上设有刀身侧槽，所述蒸发冷却组件对称设于中空式透明刀身上，透明的中空式透明刀身既具备足够的强度和锋利度、能够切开人体皮肤，又需要具备良好的导热性、能够将电加热机构的热量传递至皮肤，还能够通过透明的材质起到不影响光线传播的效果，所述蒸发冷却组件包括储水箱和水流控制器，所述储水箱固接于中空式透明刀身上，所述储水箱的内侧设有条形出水槽，所述水流控制器设于条形出水槽中，通过水流控制器能够控制储水箱中的介质从条形出水槽中流出，通过蒸发冷却组件能够控制冷却介质流入蒸发槽中的速度，通过蒸发吸热的方式为电加热机构进行降温，从而起到控制中空式透明刀身的温度的效果。

作为本发明的进一步优选，所述把手组件上对称设有把手支腿，所述把手组件通过把手支腿固接于储水箱上，所述控制插头设于蒸发冷却组件的一侧。

作为优选地，所述栅格式凝固检测机构包括薄板光幕和栅格式光线传递接收器，所述薄板光幕设于刀身中间孔的中间位置，所述薄板光幕的下方设有光幕发光区，光幕发光区能够发出用于检测与中空式透明刀身紧贴的血液透明度的检测光线，例如红外线灯，通过光线反射后的成像图，能够判断血管处的血液是否凝结。

作为本发明的进一步优选，所述栅格式光线传递接收器上设有主体框架，所述主体框架的两端对称设有用于和外界进行信号传输的信号端子，所述主体框架中阵列设有阵列式栅格，所述阵列式栅格的一侧设有栅格镜面，所述阵列式栅格的另一侧设有光线接收面。

其中，所述栅格镜面位于朝向薄板光幕的一侧，所述光线接收面位于朝向外部的一侧，通过栅格镜面能够对光幕发光区发出的光线进行反射，若血液已凝固呈不透明，那么不透明的血液和透明的中空式透明刀身将会组成平面镜，将光线反射到光线接收面上，若血液未凝固成半透明，那么光线将会折射进入血液中，因此通过光线接收面上的光线分布情况，能够判断血管是否凝结。

进一步地，所述电加热机构包括隔热层和阵列式独立加热片，所述阵列式独立加热片卡合设于刀身侧槽中，所述隔热层设于阵列式独立加热片和薄板光幕之间。

作为优选地，所述显示控制机构包括显示组件和控制组件，所述控制组件设于显示组件上，显示组件和栅格式光线传递接收器通信连接。

进一步地，所述显示组件包括主体机架、固定式立柱、可旋转显示屏和控制连接线，所述固定式立柱设于主体机架上，所述可旋转显示屏转动设于固定式立柱上。

作为本发明的进一步优选，所述控制组件包括控制主机、光源驱动器、光幕合成处理器和加热控制器，所述控制主机设于主体机架上，所述控制连接线设于控制主机和控制插头之间，所述光源驱动器、光幕合成处理器和加热控制器分别设于主体机架上，所述控制插头同时与薄板光幕、栅格式光线传递接收器和阵列式独立加热片通信连接，所述控制主机分别与光源驱动器、光幕合成处理器和加热控制器通信连接，通过显示组件和控制组件能够对中空式透明电凝刀、栅格式凝固检测机构和电加热机构中的电子器件进行精确控制，最终实现切开患者皮肤的同时也会立即止血的技术效果。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）通过中空式透明电凝刀能够对皮肤进行：“切”和“凝”，并且可以通过控制系统，对二者进行功率上的调节；

（2）通过栅格式凝固检测机构能够对光线进行控制和接收，从而识别当前位置的血管是处于凝血状态还是处于流血状态；

（3）电加热机构为电凝刀的加热模块，通过加热的方式加速血管封堵、血液凝结；

（4）通过显示控制机构能够对栅格式凝固检测机构的测量结果进行直观的显示，既能方便医生手动操作，又能在自动操作时方便医生实时监测；

（5）中空式透明刀身的外表面涂有避免自身和血液黏连的透明涂层；

（6）透明的中空式透明刀身既具备足够的强度和锋利度、能够切开人体皮肤，又需要具备良好的导热性、能够将电加热机构的热量传递至皮肤，还能够通过透明的材质起到不影响光线传播的效果；

（7）通过蒸发冷却组件能够控制冷却介质流入蒸发槽中的速度，通过蒸发吸热的方式为电加热机构进行降温，从而起到控制中空式透明刀身的温度的效果；

（8）光幕发光区能够发出用于检测与中空式透明刀身紧贴的血液透明度的检测光线，例如红外线灯，通过光线反射后的成像图，能够判断血管处的血液是否凝结；

（9）通过栅格镜面能够对光幕发光区发出的光线进行反射，若血液已凝固呈不透明，那么不透明的血液和透明的中空式透明刀身将会组成平面镜，将光线反射到光线接收面上，若血液未凝固成半透明，那么光线将会折射进入血液中，因此通过光线接收面上的光线分布情况，能够判断血管是否凝结；

（10）通过显示组件和控制组件能够对中空式透明电凝刀、栅格式凝固检测机构和电加热机构中的电子器件进行精确控制，最终实现切开患者皮肤的同时也会立即止血的技术效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的立体图；

图2为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的主视图；

图3为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的俯视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的中空式透明电凝刀的结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的栅格式凝固检测机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的电加热机构的结构示意图；

图9为本发明提出的一种用于假肢手术的外科止血装置的显示控制机构的结构示意图；

图10为图5中Ⅰ处的局部放大图；

图11为图4中Ⅱ处的局部放大图；

图12为本发明的光线反射线路示意图；

图13为本发明的光幕显示效果示意图

图14为本发明的控制逻辑示意图。

其中，1、中空式透明电凝刀，2、栅格式凝固检测机构，3、电加热机构，4、显示控制机构，5、中空式透明刀身，6、蒸发冷却组件，7、把手组件，8、刀身中间孔，9、刀身侧槽，10、储水箱，11、水流控制器，12、把手支腿，13、条形出水槽，14、薄板光幕，15、栅格式光线传递接收器，16、光幕发光区，17、主体框架，18、信号端子，19、阵列式栅格，20、栅格镜面，21、光线接收面，22、隔热层，23、阵列式独立加热片，24、蒸发槽，25、显示组件，26、控制组件，27、主体机架，28、固定式立柱，29、可旋转显示屏，30、控制连接线，31、控制主机，32、光源驱动器，33、光幕合成处理器，34、加热控制器，35、控制插头。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~图13所示，本发明提出了一种用于假肢手术的外科止血装置，包括中空式透明电凝刀1、栅格式凝固检测机构2、电加热机构3和显示控制机构4，中空式透明电凝刀1设于显示控制机构4上，通过中空式透明电凝刀1能够对皮肤进行：“切”和“凝”，并且可以通过控制系统，对二者进行功率上的调节，栅格式凝固检测机构2卡合设于中空式透明电凝刀1中，通过栅格式凝固检测机构2能够对光线进行控制和接收，从而识别当前位置的血管是处于凝血状态还是处于流血状态，电加热机构3卡合设于中空式透明电凝刀1中，电加热机构3为电凝刀的加热模块，通过加热的方式加速血管封堵、血液凝结，电加热机构3位于栅格式凝固检测机构2的下方，通过显示控制机构4能够对栅格式凝固检测机构2的测量结果进行直观的显示，既能方便医生手动操作，又能在自动操作时方便医生实时监测。

中空式透明电凝刀1包括中空式透明刀身5、蒸发冷却组件6、把手组件7和控制插头35，蒸发冷却组件6设于中空式透明刀身5上，把手组件7设于蒸发冷却组件6上，中空式透明刀身5的外表面涂有避免自身和血液黏连的透明涂层。

中空式透明刀身5上设有刀身中间孔8，中空式透明刀身5在刀身中间孔8的侧壁上设有刀身侧槽9，蒸发冷却组件6对称设于中空式透明刀身5上，透明的中空式透明刀身5既具备足够的强度和锋利度、能够切开人体皮肤，又需要具备良好的导热性、能够将电加热机构3的热量传递至皮肤，还能够通过透明的材质起到不影响光线传播的效果，蒸发冷却组件6包括储水箱10和水流控制器11，储水箱10固接于中空式透明刀身5上，储水箱10的内侧设有条形出水槽13，水流控制器11设于条形出水槽13中，通过水流控制器11能够控制储水箱10中的介质从条形出水槽13中流出，通过蒸发冷却组件6能够控制冷却介质流入蒸发槽24中的速度，通过蒸发吸热的方式为电加热机构3进行降温，从而起到控制中空式透明刀身5的温度的效果。

把手组件7上对称设有把手支腿12，把手组件7通过把手支腿12固接于储水箱10上，控制插头35设于蒸发冷却组件6的一侧。

栅格式凝固检测机构2包括薄板光幕14和栅格式光线传递接收器15，薄板光幕14设于刀身中间孔8的中间位置，薄板光幕14的下方设有光幕发光区16，光幕发光区16能够发出用于检测与中空式透明刀身5紧贴的血液透明度的检测光线，例如红外线灯，通过光线反射后的成像图，能够判断血管处的血液是否凝结。

栅格式光线传递接收器15上设有主体框架17，主体框架17的两端对称设有用于和外界进行信号传输的信号端子18，主体框架17中阵列设有阵列式栅格19，阵列式栅格19的一侧设有栅格镜面20，阵列式栅格19的另一侧设有光线接收面21。

栅格镜面20位于朝向薄板光幕14的一侧，光线接收面21位于朝向外部的一侧，通过栅格镜面20能够对光幕发光区16发出的光线进行反射，若血液已凝固呈不透明，那么不透明的血液和透明的中空式透明刀身5将会组成平面镜，将光线反射到光线接收面21上，若血液未凝固成半透明，那么光线将会折射进入血液中，因此通过光线接收面21上的光线分布情况，能够判断血管是否凝结。

电加热机构3包括隔热层22和阵列式独立加热片23，阵列式独立加热片23卡合设于刀身侧槽9中，隔热层22设于阵列式独立加热片23和薄板光幕14之间。

显示控制机构4包括显示组件25和控制组件26，控制组件26设于显示组件25上，显示组件25和栅格式光线传递接收器15通信连接。

显示组件25包括主体机架27、固定式立柱28、可旋转显示屏29和控制连接线30，固定式立柱28设于主体机架27上，可旋转显示屏29转动设于固定式立柱28上。

控制组件26包括控制主机31、光源驱动器32、光幕合成处理器33和加热控制器34，控制主机31设于主体机架27上，控制连接线30设于控制主机31和控制插头35之间，光源驱动器32、光幕合成处理器33和加热控制器34分别设于主体机架27上，控制插头35同时与薄板光幕14、栅格式光线传递接收器15和阵列式独立加热片23通信连接，控制主机31分别与光源驱动器32、光幕合成处理器33和加热控制器34通信连接，通过显示组件25和控制组件26能够对中空式透明电凝刀1、栅格式凝固检测机构2和电加热机构3中的电子器件进行精确控制，最终实现切开患者皮肤的同时也会立即止血的技术效果。

如图12所示，倾斜的实线表示阵列式栅格19，竖直的实线表示中空式透明刀身5的外表面，a-b-c-d表示光线的传播路径，虚线be和cf分别表示反射的中心线，光线从a点传播到b之后，经过栅格镜面20的镜面反射沿着bc传播到中空式透明刀身5的外表面，若此时和中空式透明刀身5的外表面接触的血液已凝固、呈不透明，光线会在c处发生镜面反射并最终投射到d处；若此时和中空式透明刀身5的外表面接触的血液未凝固、呈半透明，光线会在c处折射进入血液中，无法投射到光线接收面21上；由于入射光线是平行的，那么抛开少量的漫反射光线影响的话，反射到光线接收面21上的光线仍然是平行的；其中线段gh是光线接收面21上的光线接收区域，通过软件将每组光线接收面21上的gh段拼接即可得到完整的透明度分布图。

具体使用时，首先用户需要启动本装置，然后使用中空式透明刀身5切割患者的皮肤，在切开的过程中，通过阵列式独立加热片23的加热能够将热量传导到中空式透明刀身5上，通过中空式透明刀身5的高温时伤口部位出现水肿，通过水肿现象对血管的挤压将血管封堵，封堵后的血管无法流动、已经流出的血液会快速凝固，由于电凝止血的速度非常快，因此流出的血液只会出现在血管处，不会扩散成片；

为了方便对医生反馈血管处的凝结止血效果，光幕发光区16会发出对人体无害的平行测量光线，光线从a点传播到b之后，经过栅格镜面20的镜面反射沿着bc传播到中空式透明刀身5的外表面，若此时和中空式透明刀身5的外表面接触的血液已凝固、呈不透明，光线会在c处发生镜面反射并最终投射到d处；若此时和中空式透明刀身5的外表面接触的血液未凝固、呈半透明，光线会在c处折射进入血液中，无法投射到光线接收面21上；通过软件将每组光线接收面21上的gh段拼接即可得到完整的透明度分布图；

若分布图上出现明显的小的圆形斑点，则说明血管处已经凝结，此时加热控制器34会控制降低阵列式独立加热片23的各个独立模块的功率，并且通过蒸发吸热的方式对阵列式独立加热片23的各个模块的温度进行控制，若出现块状斑点，则说明可能因过度加热产生了组织炭化的问题；

可旋转显示屏29上的显示内容，能够为医生进行明确的指导，避免出现没止住血或者多度加热引起的组织炭化的问题。

实施例一：可以通过手持把手组件7的方式，通过人工进行手术控制。

实施例二：还可以通过机械手夹持把手组件7的方式。实现更加精准、更加自动化的控制，此时仅需要医生监督即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于假肢手术的外科止血装置，其特征在于：包括中空式透明电凝刀（1）、栅格式凝固检测机构（2）、电加热机构（3）和显示控制机构（4），所述中空式透明电凝刀（1）设于显示控制机构（4）上，所述栅格式凝固检测机构（2）卡合设于中空式透明电凝刀（1）中，所述电加热机构（3）卡合设于中空式透明电凝刀（1）中，所述电加热机构（3）位于栅格式凝固检测机构（2）的下方；所述中空式透明电凝刀（1）包括中空式透明刀身（5）、蒸发冷却组件（6）、把手组件（7）和控制插头（35），所述蒸发冷却组件（6）设于中空式透明刀身（5）上，所述把手组件（7）设于蒸发冷却组件（6）上，中空式透明刀身（5）的外表面涂有避免自身和血液黏连的透明涂层；

所述中空式透明刀身（5）上设有刀身中间孔（8），所述中空式透明刀身（5）在刀身中间孔（8）的侧壁上设有刀身侧槽（9），所述蒸发冷却组件（6）对称设于中空式透明刀身（5）上，所述蒸发冷却组件（6）包括储水箱（10）和水流控制器（11），所述储水箱（10）固接于中空式透明刀身（5）上，所述储水箱（10）的内侧设有条形出水槽（13），所述水流控制器（11）设于条形出水槽（13）中，通过水流控制器（11）能够控制储水箱（10）中的介质从条形出水槽（13）中流出；

所述把手组件（7）上对称设有把手支腿（12），所述把手组件（7）通过把手支腿（12）固接于储水箱（10）上，所述控制插头（35）设于蒸发冷却组件（6）的一侧；

所述栅格式凝固检测机构（2）包括薄板光幕（14）和栅格式光线传递接收器（15），所述薄板光幕（14）设于刀身中间孔（8）的中间位置，所述薄板光幕（14）的下方设有光幕发光区（16）；

所述栅格式光线传递接收器（15）上设有主体框架（17），所述主体框架（17）的两端对称设有用于和外界进行信号传输的信号端子（18），所述主体框架（17）中阵列设有阵列式栅格（19），所述阵列式栅格（19）的一侧设有栅格镜面（20），所述阵列式栅格（19）的另一侧设有光线接收面（21）；

所述栅格镜面（20）位于朝向薄板光幕（14）的一侧，所述光线接收面（21）位于朝向外部的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于假肢手术的外科止血装置，其特征在于：所述电加热机构（3）包括隔热层（22）和阵列式独立加热片（23），所述阵列式独立加热片（23）卡合设于刀身侧槽（9）中，所述隔热层（22）设于阵列式独立加热片（23）和薄板光幕（14）之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于假肢手术的外科止血装置，其特征在于：所述显示控制机构（4）包括显示组件（25）和控制组件（26），所述控制组件（26）设于显示组件（25）上，显示组件（25）和栅格式光线传递接收器（15）通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于假肢手术的外科止血装置，其特征在于：所述显示组件（25）包括主体机架（27）、固定式立柱（28）、可旋转显示屏（29）和控制连接线（30），所述固定式立柱（28）设于主体机架（27）上，所述可旋转显示屏（29）转动设于固定式立柱（28）上。

5.根据权利要求4所述的一种用于假肢手术的外科止血装置，其特征在于：所述控制组件（26）包括控制主机（31）、光源驱动器（32）、光幕合成处理器（33）和加热控制器（34），所述控制主机（31）设于主体机架（27）上，所述控制连接线（30）设于控制主机（31）和控制插头（35）之间，所述光源驱动器（32）、光幕合成处理器（33）和加热控制器（34）分别设于主体机架（27）上，所述控制插头（35）同时与薄板光幕（14）、栅格式光线传递接收器（15）和阵列式独立加热片（23）通信连接，所述控制主机（31）分别与光源驱动器（32）、光幕合成处理器（33）和加热控制器（34）通信连接。

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