CN117414179A - 工作状态可视化的换能器及超声手术设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种工作状态可视化的换能器及超声手术设备，该换能器连接于主机，换能器包括：壳体、状态指示电路以及状态接收电路；状态接收电路用于将主机产生的换能器当前的工作状态信号转换为对应的显示信号，并将显示信号传输至状态指示电路；状态指示电路用于在接收到显示信号时，指示换能器当前的工作状态。由于本发明将状态指示电路设置在换能器的壳体上，通过状态接收电路将主机产生的工作状态信号转换为显示信号后传输至状态指示电路中，再通过状态指示电路显示当前的工作状态，相比于现有的需用户抬头观察主机指示获得工作状态，本发明可在换能器上指示工作状态，当用户手持换能器操作时，可直接通过换能器上的指示获得，提升了用户体验。

Description

工作状态可视化的换能器及超声手术设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种工作状态可视化的换能器及超声手术设备。

背景技术

目前，超声手术设备一般可由主机、换能器以及不同的刀头组成，刀头安装于换能器上，换能器与主机连接用于接收电能，并转换成机械能供刀头使用。

现有的超声手术设备在工作时可能会出现各种异常状态，例如卡刀、故障等，而一般仅可将工作状态在主机上指示，当用户手持换能器进行操作时，需抬头观察主机上的指示内容来获取换能器当前的工作状态，进而导致用户体验较差。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种工作状态可视化的换能器及超声手术设备，旨在解决现有技术中换能器的工作状态仅通过主机指示，导致用户在使用过程中需抬头观察主机上的指示内容来获取换能器的工作状态，用户体验较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种工作状态可视化的换能器，所述换能器连接于主机，所述换能器包括：壳体、状态指示电路以及状态接收电路；

其中，所述状态指示电路设置于所述壳体上，所述状态接收电路分别与所述状态指示电路和所述主机连接；

所述状态接收电路，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路；

所述状态指示电路，用于在接收到所述显示信号时，指示所述换能器当前的工作状态。

可选地，所述状态接收电路包括：信号转换模块以及驱动模块；

其中，所述信号转换模块分别与所述主机以及所述驱动模块连接，所述驱动模块还与所述状态指示电路连接；

所述信号转换模块，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块；

所述驱动模块，用于将所述驱动信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路。

可选地，所述信号转换模块包括：MCU芯片；

其中，所述MCU芯片的信号输入引脚与所述主机连接，所述MCU芯片的正常状态输出引脚、卡刀状态输出引脚以及故障状态输出引脚均与所述驱动模块连接；

所述MCU芯片，用于将所述工作状态信号转换为正常状态驱动信号、卡刀状态驱动信号或故障状态驱动信号中任意一种驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块。

可选地，所述驱动模块包括：第一至第三驱动单元；

其中，第一驱动单元分别与所述MCU芯片的正常状态输出引脚和所述状态指示电路连接，第二驱动单元分别与所述MCU芯片的卡刀状态输出引脚和状态指示电路连接，所述第三驱动单元分别与所述MCU芯片的故障状态输出引脚和所述状态指示电路连接；

所述第一驱动单元，用于将所述正常状态驱动信号转换为第一显示信号，并将所述第一显示信号传输至所述状态指示电路；

所述第二驱动单元，用于将所述卡刀状态驱动信号转换为第二显示信号，并将所述第二显示信号传输至所述状态指示电路；

所述第三驱动单元，用于将所述故障状态驱动信号转换为第三显示信号，并将所述第三显示信号传输至所述状态指示电路。

可选地，所述状态指示电路和所述状态接收电路集成于电路板上，所述壳体内部设置有卡槽，所述电路板通过所述卡槽固定于所述壳体内部，且所述壳体上开设有用于观察所述状态指示电路的第一观察窗。

可选地，所述MCU芯片的型号为：STM8L001J3M3；所述信号转换模块还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述MCU芯片的第一引脚和第八引脚与所述主机连接，所述MCU芯片的第三引脚接地，所述MCU芯片的第三引脚还分别与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端连接，所述第一电容的第一端分别与电源、所述第二电容的第一端和所述MCU芯片的第四引脚连接，所述MCU芯片的第五引脚与所述第一驱动单元连接，所述MCU芯片的第六引脚与所述第二驱动单元连接，所述MCU芯片的第七引脚与所述第三驱动单元连接。

可选地，所述工作状态可视化的换能器还包括：带有空腔的安装套；

其中，所述安装套卡接在所述壳体外部，所述状态指示电路和所述状态接收电路设置于所述安装套的空腔内，且所述安装套上设有用于观察所述状态指示电路的第二观察窗。

可选地，所述主机包括：无线发射模块；所述状态接收电路还包括：无线接收模块；

其中，所述无线接收模块与所述MCU芯片的信号输入引脚连接；

所述无线接收模块，用于接收所述无线发射模块发射的工作状态信号，并将所述工作状态信号传输至所述MCU芯片。

可选地，所述MCU芯片的型号为：STM8S003F3U6TR；所述信号转换模块还包括：第三电容；

其中，所述MCU芯片的第四引脚接地，所述MCU芯片的第五引脚与所述第三电容的第二端连接，所述第三电容的第一端与所述MCU芯片的第四引脚连接，所述MCU芯片的第六引脚与电源连接，所述MCU芯片的第十三引脚和第十四引脚均与所述无线接收模块连接，所述MCU芯片的第十八引脚与所述第一驱动单元连接，所述MCU芯片的第十七引脚与所述第二驱动单元连接，所述MCU芯片的第十六引脚与所述第三驱动单元连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种超声手术设备，所述超声手术设备包括主机、刀具以及如上文所述的工作状态可视化的换能器；

其中，所述换能器分别与所述主机和刀具连接。

本发明提出一种工作状态可视化的换能器及超声手术设备，该换能器连接于主机，所述换能器包括：壳体、状态指示电路以及状态接收电路；其中，所述状态指示电路设置于所述壳体上，所述状态接收电路分别与所述状态指示电路和所述主机连接；所述状态接收电路，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路；所述状态指示电路，用于在接收到所述显示信号时，指示所述换能器的当前的工作状态。由于本发明将状态指示电路设置在换能器的壳体上，通过状态接收电路将主机产生的换能器的工作状态信号转换为对应的显示信号后传输至状态指示电路中，再通过状态指示电路显示当前的工作状态，相比于现有的需用户抬头观察主机指示获得当前的工作状态，本发明可在换能器上指示当前的工作状态，当用户手持换能器操作时，可直接通过换能器上的指示获得，提升了用户体验。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例的结构框图；

图2为本发明实施例应用于常规冷却换能器的结构示意图；

图3为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中电路板的结构示意图；

图4为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中接线口的电路原理图；

图5为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中MCU芯片的电路原理图；

图6为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中驱动模块的电路原理图；

图7为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例的结构示意图；

图8为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例中安装套的结构示意图；

图9为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例中状态接收电路的电路原理图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

需要说明的是，目前，超声手术设备一般可由主机、换能器以及不同的刀头组成，刀头安装于换能器上，换能器与主机连接用于接收电能，并转换成机械能供刀头使用。

现有的超声手术设备在工作时可能会出现各种异常状态，例如在超声骨刀切割过程中，因用户使用力度过大导致刀具卡住，无法进行往复运动，或主机输出故障等，这些情况下用户会疑惑当前的工作状态，而一般仅可将工作状态在主机上指示，当用户手持换能器进行操作时，需抬头观察主机上的指示内容来获取换能器的当前的工作状态，进而导致用户体验较差。

同时，使用超声手术设备时，用户一般为镜下操作，而例如超声骨刀或超声切割止血刀等均会在作业时产生相应的烟雾以遮挡用户的视线，当用户对当前的工作状态不了解时，同样需抬头观察主机上的指示内容来获取换能器的当前的工作状态，用户体验较差。

为了解决上述缺陷，本实施例可提供一种工作状态可视化的换能器，可将状态指示电路3设置在换能器的壳体1上，通过状态接收电路2将主机产生的工作状态信号转换为显示信号后传输至状态指示电路3中，再通过状态指示电路3显示当前的工作状态，相比于现有的需用户抬头观察主机指示获得当前的工作状态，本实施例可在换能器上指示当前的工作状态，当用户手持换能器操作时，可直接通过换能器上的指示获得，提升了用户体验。

为了便于理解，以下结合图1至图5对本申请实施例提供的工作状态可视化的换能器进行具体介绍。

参照图1，图1为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例的结构框图。

如图1所示，在本实施例中，所述换能器连接于主机，所述换能器包括：壳体1、状态指示电路3以及状态接收电路2；其中，所述状态指示电路3设置于所述壳体1上，所述状态接收电路2分别与所述状态指示电路3和所述主机连接。

需要说明的是，本实施例提供的上述工作状态可视化的换能器可作为任何超声手术设备上的换能器进行使用，可通过线缆5与超声手术设备中的主机连接以传输电能，再通过换能器将电能转换为机械能，当然还可以是用于其它需要使用换能器的设备上，本实施例采用超声手术设备中的换能器作为上述工作状态可视化的换能器进行说明，但对此并不加以限制。

可理解的是，本实施例提供的工作状态可视化的换能器(以下简称换能器)依旧可通过线缆5与主机连接接收电能，上述壳体1可以是换能器的外壳，可在换能器的壳体1上设置状态指示电路3以及状态接收电路2，其可固定在壳体1的外壁上，当然也可以设置在壳体1内部空腔中，总之可与换能器设置为一体的形式。

其中状态接收电路2也可通过线缆5与主机连接，可在原有线缆5的基础上增加电源线、地线以及信号传输线实现，因现有的换能器与主机之间仅设置有两根线束，因此为了不导致整个线缆5的外径增加，本实施例中状态接收电路2与主机之间连接的线束可采用普通的AWG22线束，当然还可以采用其它线束，本实施例对此不加以限制。

上述状态接收电路2，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路3；上述状态指示电路3，用于在接收到所述显示信号时，指示所述换能器当前的工作状态。

应理解的是，上述工作状态信号可以是主机自身产生的用于显示换能器当前的工作状态的信号，现有的主机由于可支持显示工作状态，进而本实施例可直接将主机产生的换能器当前的工作状态信号引出至状态接收电路2，节省了成本。

在状态接收电路2接收到工作状态信号后，可将其转换为对应的显示信号，并传输至状态指示电路3，状态指示电路3可由若干不同颜色的LED灯构成，并根据接收到的显示信号通过不同灯光代表不同的当前的工作状态，当然还可由显示屏构成，通过显示屏显示当前的工作状态。

需要强调的是，本实施例换能器的当前的工作状态采用三种状态进行说明，分别可包括正常工作状态、卡刀工作状态以及故障工作状态，其中正常工作状态可代表换能器正常运行，卡刀工作状态可代表刀头被卡住，故障工作状态可代表设备自身出现故障，进而可设置三种颜色的LED灯分别代表上述三种状态，其分别可以是绿灯常亮代表正常工作状态，黄灯常亮代表故障工作状态，红灯闪烁代表卡刀工作状态，当然还可以是其它颜色以及其它闪烁方式，本实施例对此不加以限制。

还应说明的是，本实施例上述主机可通过检测换能器的工作电流判断换能器当前处于哪种工作状态，示例性地，上述主机可采集传输至换能器的电流，当电流处于预设电流区间内时，可表示当前处于正常工作状态，当电流小于预设电流区间时，可表示当前处于卡刀工作状态，当电流大于预设电流区间时，可表示处于故障工作状态，上述预设电流区间可根据实际情况自行设置。

在具体实现中，主机采集传输至换能器的电流，并通过与预设电流区间进行比较，根据比较结果生成对应的工作状态信号，再传输至状态接收电路2，状态接收电路2将工作状态信号转换为对应的显示信号，状态指示电路3则可根据显示信号显示对应的当前的工作状态，以便用户直接观察换能器上的指示内容获得工作状态，无需抬头，提升了用户体验。

进一步地，考虑到由于不同换能器的结构可能存在一定区别，进而状态接收电路2以及状态指示电路3的位置设置也存在一定设计区别，本实施例通过图2和图3两种换能器进行说明，分别为常规冷却换能器以及水冷型换能器；

以下先结合图2至图6对常规冷却换能器进行说明，参照图2，图2为本发明实施例应用于常规冷却换能器的结构示意图，如图2所示，壳体1的一端设置有线缆5，通过线缆5与主机连接，可将状态指示电路3和状态接收电路2设置于壳体1内部空腔(图中未示出)中，并在壳体1靠近线缆5的一端开设第一观察窗4，通过第一观察窗4观察LED灯的亮灭情况。

为了不影响换能器的整体设计以及避免因换能器运动而影响到LED灯安装的稳定性，参照图3，图3为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中电路板6的结构示意图，如图3所示，可将状态指示电路3和所述状态接收电路2集成于电路板6上，所述壳体1内部设置有卡槽(图中未示出)，所述电路板6通过所述卡槽固定于所述壳体1内部，且所述壳体1上开设有用于观察所述状态指示电路3的第一观察窗4。

需要说明的是，如图3所示，由于换能器的纵向截面为圆形，进而可将电路板6设置为圆形，且将状态指示电路3以及状态接收电路2集成于电路板6上，可通过接线口H1将状态指示电路3与线缆5连接以接收工作状态信号；

电路板6可固定于换能器靠近线缆5的一端，并将状态指示电路3中的LED灯与第一观察窗4对齐，再由亚克力板绝缘壳体1外部与内部的电路板6，便于用户观察。由于电路板6设置在换能器尾部，进而涉及的主要变更区域为换能器的转接板，也即换能器后盖部分，并且由于采用LED灯的方式，功耗较低，因此在原有线缆5基础上增加两根信号传输线、一根电源线以及一根地线即可，并不会影响整个线缆5的粗细变化，同时在壳体1的外形不变的情况下，仅通过开设一个第一观察窗4即可实现观察，结构简单。

进一步地，为了便于电路板6与线缆5连接，本实施例还在电路板6上设置有接线口H1，通过接线口H1将两根信号传输线、一根电源线以及一根地线与状态接收电路2连接，接线口H1的具体型号本实施例对此不加以限制。

继续参照图3，本实施例中上述电路板6中部呈镂空设置，即在中部开设通孔，可满足带水冷的换能器内导管的设计，可应用于水冷型换能器中。

进一步地，为了将工作状态信号转换为显示信号，继续如图1所示，在本实施例中，所述状态接收电路2包括：信号转换模块21以及驱动模块22；其中，所述信号转换模块21分别与所述主机以及所述驱动模块22连接，所述驱动模块22还与所述状态指示电路3连接；

所述信号转换模块21，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块22；所述驱动模块22，用于将所述驱动信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路3。

需要说明的是，本实施例中的信号转换模块21可包括微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)芯片，MCU芯片的信号输入引脚与所述主机连接，所述MCU芯片的正常状态输出引脚(图1中RUN)、卡刀状态输出引脚(图1中STUCK)以及故障状态输出引脚(图1中ERROR)均与所述驱动模块22连接；

所述MCU芯片，用于将所述工作状态信号转换为正常状态驱动信号、卡刀状态驱动信号或故障状态驱动信号中任意一种驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块22。

进而上述MCU芯片可通过信号输入引脚接收工作状态信号，并在内部将其转换为正常状态驱动信号、卡刀状态驱动信号或故障状态驱动信号中的一种，再将其传输至驱动模块22，其中正常状态驱动信号对应正常工作状态，卡刀状态驱动信号对应卡刀状态，故障状态驱动信号对应故障状态。

驱动模块22则可包括第一至第三驱动单元；其中，第一驱动单元分别与所述MCU芯片的正常状态输出引脚和所述状态指示电路3连接，第二驱动单元分别与所述MCU芯片的卡刀状态输出引脚和状态指示电路3连接，所述第三驱动单元分别与所述MCU芯片的故障状态输出引脚和所述状态指示电路3连接；

所述第一驱动单元，用于将所述正常状态驱动信号转换为第一显示信号，并将所述第一显示信号传输至所述状态指示电路3；所述第二驱动单元，用于将所述卡刀状态驱动信号转换为第二显示信号，并将所述第二显示信号传输至所述状态指示电路3；所述第三驱动单元，用于将所述故障状态驱动信号转换为第三显示信号，并将所述第三显示信号传输至所述状态指示电路3。

当状态指示电路3接收到第一显示信号时，绿灯常亮；当接收到第二显示信号时，黄灯常亮；当接收到第三显示信号时，红灯闪烁。

在具体实现中，通过将状态接收电路2以及状态指示电路3集成在电路板6后设置于壳体1内部，并通过接线口H1接收工作状态信号，传输至状态接收电路2后进行信号转换，最后根据转换显示对应的工作状态；上述方式可在外形不变的情况下，仅通过开设一个第一观察窗4即可实现观察，结构简单，同时无需用户抬头观察主机显示，提升用户体验。

进一步地，参照图4，图4为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中接线口H1的电路原理图，如图4所示，本实施例采用型号为PZ254V-11-04P的接线口H1进行说明，接线口H1的第一引脚与线缆5中增加的电源线连接(图4中VCC)，并同时与状态接收电路2连接，以为后续元器件提供工作电压，具体电压值本实施例不加以限制；接线口H1的第二引脚与线缆5中增加的接地线连接(图4中GND)，并同时与状态接收电路2连接，以为后续元器件提供接地；接线口H1的第三引脚和第四引脚分别与线缆5中增加的一根信号传输线连接(图4中US_RX和US_TX)，并同时与状态接收电路2连接，以传输工作状态信号。

进一步地，由于本实施例采用有线的方式传输工作状态信号，进而参照图5，图5为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中MCU芯片的电路原理图，如图5所示，本实施例中采用的MCU芯片的型号为：STM8L001J3M3(图5中用U1表示)；所述信号转换模块21还包括：第一电容C1和第二电容C2；

其中，所述MCU芯片U1的第一引脚和第八引脚与所述主机连接，所述MCU芯片U1的第三引脚接地，所述MCU芯片U1的第三引脚还分别与所述第一电容C1的第二端和所述第二电容C2的第二端连接，所述第一电容C1的第一端分别与电源、所述第二电容C2的第一端和所述MCU芯片U1的第四引脚连接，所述MCU芯片U1的第五引脚与所述第一驱动单元连接，所述MCU芯片U1的第六引脚与所述第二驱动单元连接，所述MCU芯片U1的第七引脚与所述第三驱动单元连接。

需要说明的是，本实施例中的MCU芯片U1的第一引脚可与接线口H1的第四引脚连接，MCU芯片U1的第八引脚可与接线口H1的第三引脚连接，从而接收工作状态信号(图5中US_TX和US_RX)。

可理解的是，第一电容C1的第一端可与接线口H1的第一引脚连接，MCU芯片U1的第三引脚可与接线口H1的第二引脚连接，上述电源的电压即为接线口H1接收到的工作电压。

同时上述第一电容C1的电容大小可以是10uF，第二电容C2的大小可以是100uF，当然还可以采用其它电容值，本实施例对此不加以限制。

需要强调的是，MCU芯片U1的第五引脚为正常状态输出引脚(图5中RUN)，可与第一驱动单元连接，输出正常状态驱动信号；MCU芯片U1的第六引脚为卡刀状态输出引脚(图6中STUCK)，可与第二驱动单元连接，输出卡刀状态驱动信号；MCU芯片U1的第七引脚为故障状态输出引脚(图5中ERROR)，可与第三驱动单元连接，输出故障状态驱动信号。

在具体实现中，通过MCU芯片U1的第一引脚以及第八引脚接收工作状态信号，并转换为对应的状态驱动信号，分别通过MCU芯片U1的第五引脚、第六引脚或第七引脚输出。

进一步地，参照图6，图6为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第一实施例中驱动模块22的电路原理图，如图6所示，状态指示电路3包括：第一至第三发光二极管LED3；第一驱动单元包括：第一至第三电阻R3以及第一三极管Q1；

其中，第一电阻R1的第一端与电源连接，第一电阻R1的第二端与第一发光二极管LED1的阳极连接，第一发光二极管LED1的阴极与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极分别与第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端连接，第二电阻R2的第一端与MCU芯片U1的第五引脚连接，第三电阻R3的第二端与第一三极管Q1的发射极连接。

需要说明的是，上述第一发光二极管LED1可以是用于发出绿光的二极管，上述第一电阻R1的第一端可与接线口H1的第一引脚连接，上述第一三极管Q1可采用型号为SL3904的NPN三极管。

在实际使用时，当MCU芯片U1的第五引脚输出正常状态驱动信号时，第一三极管Q1的集电极与发射极导通，第一三极管Q1的集电极产生第一显示信号传输至第一发光二极管LED1，第一发光二极管LED1常亮绿光。

进一步地，第二驱动单元包括：第四至第六电阻R6以及第二三极管Q2；

其中，第四电阻R4的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第四电阻R4的第二端与第二发光二极管LED2的阳极连接，第二发光二极管LED2的阴极与第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的基极分别与第五电阻R5的第二端和第六电阻R6的第一端连接，第五电阻R5的第一端与MCU芯片U1的第六引脚连接，第六电阻R6的第二端与第二三极管Q2的发射极连接。

可理解的是，上述第二发光二极管LED2可以是用于发出红光的二极管，上述第二三极管Q2也可采用型号为SL3904的NPN三极管。

在实际使用时，当MCU芯片U1的第六引脚输出卡刀状态驱动信号时，第二三极管Q2的集电极与发射极导通，第二三极管Q2的集电极产生第二显示信号传输至第二发光二极管LED2，第二发光二极管LED2红灯闪烁。

进一步地，第三驱动单元包括：第七至第九电阻R9以及第三三极管Q3；

其中，第七电阻R7的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第七电阻R7的第二端与第三发光二极管LED3的阳极连接，第三发光二极管LED3的阴极与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的基极分别与第八电阻R8的第二端和第九电阻R9的第一端连接，第八电阻R8的第一端与MCU芯片U1的第七引脚连接，第九电阻R9的第二端与第三三极管Q3的发射极连接。

应理解的是，上述第三发光二极管LED3可以是用于发出黄光的二极管，上述第三三极管Q3也可采用型号为SL3904的NPN三极管。

在实际使用时，当MCU芯片的第七引脚输出故障状态驱动信号时，第三三极管Q3的集电极与发射极导通，第三三极管Q3的集电极产生第三显示信号传输至第三发光二极管LED3，第三发光二极管LED3黄灯常亮。

本实施例通过将状态接收电路2以及状态指示电路3集成在电路板6后设置于壳体1内部，并通过接线口H1接收工作状态信号，传输至状态接收电路2后进行信号转换，最后根据转换显示对应的工作状态；上述方式可在外形不变的情况下，仅通过开设一个第一观察窗4即可实现观察，结构简单，同时无需用户抬头观察主机显示，提升用户体验。

参照图7，图7为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例的结构示意图。

需要说明的是，以下结合图7至图9对水冷型换能器进行说明，在本实施例中，提出一种将状态接收电路2以及状态指示电路3设置在壳体1外部实现指示的方式，如图7所示，所述换能器还包括：带有空腔8的安装套7；

其中，所述安装套7卡接在所述壳体1外部，所述状态指示电路3和所述状态接收电路2设置于所述安装套7的空腔8内，且所述安装套7上设有用于观察所述状态指示电路3的第二观察窗9。

需要说明的是，上述安装套7可卡在换能器的壳体1靠近线缆5的一端，即换能器的尾部，由于是水冷型换能器，在靠近线缆5一侧设置有导管10，用于将冷却水传输至刀头部分进行冷却。

由于采用安装套7的方式并未改变换能器本身的内部结构，进而为了便于工作电压以及工作状态信号的传输，本实施例采用蓝牙无线传输的方式接收工作状态信号，并采用电池11供电的方式提供3.3V工作电压。具体地，上述安装套7带有三个空腔8，安装套7一侧的空腔8内用于放置电池11，另一侧空腔8内用于放置状态接收电路2集成的电路板，顶部第二观察窗9对应的空腔8内用于放置状态指示电路3中的LED灯，且第二观察窗9处同样也可采用亚克力进行隔绝。

为了便于理解，可参照图8进行说明，图8为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例中安装套7的结构示意图，如图8所示，安装套7可以卡扣的形式卡接在壳体1外部，安装套7一侧的空腔8内用于放置电池11，另一侧空腔8内用于放置状态接收电路2集成的电路板，顶部第二观察窗9对应的空腔8内用于放置状态指示电路3中的LED灯。

进一步地，由于采用无线接收模式，进而可在电路板6上设置无线接收模块，同时可在主机内设置无线发射模块，通过无线发射模块与无线接收模块实现工作状态信号传输，具体的，在本实施例中，所述主机包括：无线发射模块；所述状态接收电路2还包括：无线接收模块；其中，所述无线接收模块与所述MCU芯片的信号输入引脚连接；

所述无线接收模块，用于接收所述无线发射模块发射的工作状态信号，并将所述工作状态信号传输至所述MCU芯片。

需要说明的是，上述无线发射模块可以是用于发射无线信号的模块，可与主机内产生工作状态信号的部分连接，在具体实现中，无线发射模块可将工作状态信号发送至无线接收模块，进而无线接收模块再传输至MCU芯片进行转换；上述方式可在不改变换能器壳体1的情况下，通过卡扣的形式额外增加一个安装套7，并在安装套7上设置一个第二观察窗9即可实现观察，结构简单，同时无需用户抬头观察主机显示，提升用户体验。

进一步地，参照图9，图9为本发明实施例提出的工作状态可视化的换能器第二实施例中状态接收电路2的电路原理图，如图9所示，无线接收模块包括：无线接收芯片U2、MOS管MOS以及第一至第十八电阻R18；其中无线接收芯片U2的型号可以是RC6621A；

无线接收芯片U2的第一引脚接地，无线接收芯片U2的第二引脚与电池11连接(图8中VCC3.3V)，无线接收芯片U2的第三引脚与第十电阻R10的第二端连接，第十电阻R10的第一端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第四引脚与第十一电阻R11的第二端连接，第十一电阻R11的第一端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第五引脚与第十二电阻R12的第二端连接，第十二电阻R12的第一端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第七引脚分别与第十三电阻R13的第二电阻R2的第二端以及MOS管MOS源极连接，第十三电阻R13的第一端与电池11连接，MOS管MOS的漏极接地，MOS管MOS的源极与第十四电阻R14的第二端连接，第十四电阻R14的第一端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第八引脚与第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第九引脚与第十五电阻R15的第一端连接，第十五电阻R15的第二端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第十六引脚与第十七电阻R17的第一端连接，第十七电阻R17的第二端与MCU芯片连接，无线接收芯片U2的第十七引脚与第十八电阻R18的第一端连接，第十八电阻R18的第二端与MCU芯片连接。

需要说明的是，在主机中，可采用与上述无线接收芯片U2相匹配的无线发射芯片以发射工作状态信号，具体电路本实施例不加以限制。

可理解的是，上述无线接收芯片U2可通过第十六引脚以及第十七引脚将工作状态信号传输至MCU芯片。

进一步地，本实施例上述MCU芯片的型号为：STM8S003F3U6TR(图9中用U3表示)；所述信号转换模块21还包括：第三电容C3；

其中，所述MCU芯片U3的第四引脚接地，所述MCU芯片U3的第五引脚与所述第三电容C3的第二端连接，所述第三电容C3的第一端与所述MCU芯片U3的第四引脚连接，所述MCU芯片U3的第六引脚与电源连接，所述MCU芯片U3的第十三引脚和第十四引脚均与所述无线接收模块连接，所述MCU芯片U3的第十八引脚与所述第一驱动单元连接(图9中RUN)，所述MCU芯片U3的第十七引脚与所述第二驱动单元连接(图9中STUCK)，所述MCU芯片U3的第十六引脚与所述第三驱动单元连接(图9中ERROR)。

应理解的是，上述MCU芯片U3的第六引脚可与电池11连接，接收3.3V工作电压，MCU芯片U3的第十八引脚可用于输出正常状态驱动信号，MCU芯片U3的第十七引脚可用于输出卡刀状态驱动信号，MCU芯片U3的第十六引脚可用于输出故障状态驱动信号。

还需要说明的是，无线接收芯片U2的第三引脚为运行状态标识引脚，高电平有效，无线接收芯片U2的第四引脚为蓝牙连接标识引脚，高电平有效，无线接收芯片U2的第五引脚为复位引脚，无线接收芯片U2的第七引脚为开始烧录程序引脚，高电平有效，即在MCU芯片U3的第七引脚输出烧录程序信号时，MOS管MOS导通，无线接收芯片U2的第七引脚接收到高电平开始烧录程序，无线接收芯片U2的第八引脚和第九引脚为程序下载引脚。

在具体实现中，无线发射芯片可将工作状态信号发送至无线接收芯片U2，无线接收芯片U2将工作状态信号传输至MCU芯片U3进行转换，获得正常状态驱动信号、卡刀状态驱动信号或故障状态驱动信号其中一种信号，并传输至驱动模块22，其中本实施例中的驱动模块22的电路原理图与第一实施例中的图6一致，即图MCU芯片U2的第十八引脚与第二电阻R2的第一端连接，MCU芯片U2的第十七引脚与第五电阻R5的第一端连接，MCU芯片U3的第十六引脚与第八电阻R8的第一端连接，其余部分均与图6一致，因此本实施例不加以赘述。

本实施例通过无线发射模块可将工作状态信号发送至无线接收模块，进而无线接收模块再传输至MCU芯片进行转换；上述方式可在不改变换能器壳体1的情况下，通过卡扣的形式额外增加一个安装套7，并在安装套7上设置一个第二观察窗9即可实现观察，结构简单，同时无需用户抬头观察主机显示，提升用户体验。

为实现上述目的，本发明还提出一种超声手术设备，所述超声手术设备包括如上述的工作状态可视化的换能器，还包括刀具以及如上述的主机；其中，换能器分别与主机和刀具连接。刀具可以是任意与超声换能器配套使用的刀具，本实施例对此不加以限制；该主机以及工作状态可视化的换能器的具体结构参照上述实施例，由于本超声手术设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种工作状态可视化的换能器，所述换能器连接于主机，其特征在于，所述换能器包括：壳体、状态指示电路以及状态接收电路；

其中，所述状态指示电路设置于所述壳体上，所述状态接收电路分别与所述状态指示电路和所述主机连接；

所述状态接收电路，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路；

所述状态指示电路，用于在接收到所述显示信号时，指示所述换能器当前的工作状态。

2.如权利要求1所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述状态接收电路包括：信号转换模块以及驱动模块；

其中，所述信号转换模块分别与所述主机以及所述驱动模块连接，所述驱动模块还与所述状态指示电路连接；

所述信号转换模块，用于将所述主机产生的所述换能器当前的工作状态信号转换为对应的驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块；

所述驱动模块，用于将所述驱动信号转换为对应的显示信号，并将所述显示信号传输至所述状态指示电路。

3.如权利要求2所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述信号转换模块包括：MCU芯片；

其中，所述MCU芯片的信号输入引脚与所述主机连接，所述MCU芯片的正常状态输出引脚、卡刀状态输出引脚以及故障状态输出引脚均与所述驱动模块连接；

所述MCU芯片，用于将所述工作状态信号转换为正常状态驱动信号、卡刀状态驱动信号或故障状态驱动信号中任意一种驱动信号，并将所述驱动信号传输至所述驱动模块。

4.如权利要求3所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述驱动模块包括：第一至第三驱动单元；

其中，第一驱动单元分别与所述MCU芯片的正常状态输出引脚和所述状态指示电路连接，第二驱动单元分别与所述MCU芯片的卡刀状态输出引脚和状态指示电路连接，所述第三驱动单元分别与所述MCU芯片的故障状态输出引脚和所述状态指示电路连接；

所述第一驱动单元，用于将所述正常状态驱动信号转换为第一显示信号，并将所述第一显示信号传输至所述状态指示电路；

所述第二驱动单元，用于将所述卡刀状态驱动信号转换为第二显示信号，并将所述第二显示信号传输至所述状态指示电路；

所述第三驱动单元，用于将所述故障状态驱动信号转换为第三显示信号，并将所述第三显示信号传输至所述状态指示电路。

5.如权利要求3或4所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述状态指示电路和所述状态接收电路集成于电路板上，所述壳体内部设置有卡槽，所述电路板通过所述卡槽固定于所述壳体内部，且所述壳体上开设有用于观察所述状态指示电路的第一观察窗。

6.如权利要求5所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述MCU芯片的型号为：STM8L001J3M3；所述信号转换模块还包括：第一电容和第二电容；

其中，所述MCU芯片的第一引脚和第八引脚与所述主机连接，所述MCU芯片的第三引脚接地，所述MCU芯片的第三引脚还分别与所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端连接，所述第一电容的第一端分别与电源、所述第二电容的第一端和所述MCU芯片的第四引脚连接，所述MCU芯片的第五引脚与所述第一驱动单元连接，所述MCU芯片的第六引脚与所述第二驱动单元连接，所述MCU芯片的第七引脚与所述第三驱动单元连接。

7.如权利要求3或4所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述换能器还包括：带有空腔的安装套；

其中，所述安装套卡接在所述壳体外部，所述状态指示电路和所述状态接收电路设置于所述安装套的空腔内，且所述安装套上设有用于观察所述状态指示电路的第二观察窗。

8.如权利要求7所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述主机包括：无线发射模块；所述状态接收电路还包括：无线接收模块；

其中，所述无线接收模块与所述MCU芯片的信号输入引脚连接；

所述无线接收模块，用于接收所述无线发射模块发射的工作状态信号，并将所述工作状态信号传输至所述MCU芯片。

9.如权利要求8所述的工作状态可视化的换能器，其特征在于，所述MCU芯片的型号为：STM8S003F3U6TR；所述信号转换模块还包括：第三电容；

其中，所述MCU芯片的第四引脚接地，所述MCU芯片的第五引脚与所述第三电容的第二端连接，所述第三电容的第一端与所述MCU芯片的第四引脚连接，所述MCU芯片的第六引脚与电源连接，所述MCU芯片的第十三引脚和第十四引脚均与所述无线接收模块连接，所述MCU芯片的第十八引脚与所述第一驱动单元连接，所述MCU芯片的第十七引脚与所述第二驱动单元连接，所述MCU芯片的第十六引脚与所述第三驱动单元连接。

10.一种超声手术设备，其特征在于，所述超声手术设备包括主机、刀具以及如权利要求1至9中任一项所述的工作状态可视化的换能器；

其中，所述换能器分别与所述主机和刀具连接。