CN207356109U - 一种医用刨削系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医用刨削系统，包括刨削手具、抽真空装置和控制装置；刨削手具的前端为中空的刀管，刨削手具内设置有带动刀管旋转的电机和与刀管中空部分连接的气道；气道与抽真空装置连接，抽真空装置包括真空管、压管阀、放气阀、真空储液罐、液体止回罐、压力传感器和真空泵；刨削手具的气道通过手具气管与真空储液罐的一个接口相通，真空储液罐的另一个接口通过真空管与真空泵相连；真空储液罐与刨削手具之间的气管上设置压管阀，压管阀与刨削手具之间的气管上设置放气阀。本实用新型采用双气阀真空气路以及多功能脚踏开关控制方式解决普通刨削系统工作效率低、存在一定的安全风险、操作不方便等技术问题。

Description

一种医用刨削系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及微创手术中的一种医用刨削系统。

背景技术

医用刨削系统用于微创内窥镜手术，其刨削头由内旋转部分与带有窗口的外固定部分构成的旋转式刨削器；是一种用于外科、骨科或耳鼻喉科、整容手术中对生物骨组织和软组织进行刨削处理的手术动力设备。网电源供电，由主机控制，将电能和信号通过电缆传递给电力驱动的手具，手具内置电机驱动刀具旋转完成对生物组织的刨削处理；通过主机内置的负压装置产生吸引力，并通过刀具内的通道将经过刨削处理后的生物组织排出体外。系统分为待机、吸引、刨削三个工作状态，待机状态下刀具不工作，手具工作端真空压力为零；吸引状态下刀具不工作，手具工作端保持真空压力；刨削状态下刀具工作，手具工作端真空压力。

现有技术中医用刨削系统的气路控制采用单阀控制方式，真空压力不可调节（始终保持某一固定值）；压力传感器只起到显示压力高低的作用，不参与压力闭环控制，这种方式存在以下不足：

1）没有反冲洗功能，当刀具发生堵塞时，因管路处于封闭状态，堵塞物备吸附在刀具上，需要手工清除，从而影响手术操作效率。2）没有真空压力自动释放功能，一旦目标组织被吸入刀具工作端，由于管路处于封闭状态，目标组织在真空压力的作用下，被吸附在刀具上，不能轻松摆拖，若强行摆脱，极易导致组织损伤。3）没有压力调节功能，真空压力不可调节（始终保持某一固定值）；对于刨削器而言，吸引状态下的真空压力应该低于刨削状态，过高的真空压力，容易导致组织损伤。

发明内容

本实用新型的目的在于解决普通刨削系统工作效率低、存在一定的安全风险、操作不方便等技术问题。本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种医用刨削系统，包括剖刨削手具、抽真空装置和控制装置；所述刨削手具的前端为中空的刀管，刨削手具内设置有带动刀管旋转的电机和与刀管中空部分连接的气道；所述气道与抽真空装置连接，所述控制装置控制电机和抽真空装置的启闭和工作状态，所述抽真空装置包括真空管、压管阀、放气阀、真空储液罐、液体止回罐、压力传感器和真空泵；刨削手具的气道通过手具气管与真空储液罐的一个接口相通，真空储液罐的另一个接口通过真空管与真空泵相连；真空储液罐与刨削手具之间的气管上设置压管阀，压管阀与刨削手具之间的气管上设置放气阀，真空储液罐与真空泵之间设置有液体止回罐和压力传感器。

进一步的，所述放气阀为两位三通电磁阀或两位两通电磁阀。

进一步的，所述压管阀为两位两通电磁阀。

进一步的，所述真空泵还连接有消音器。

作为对控制装置的改进，所述控制装置包括主控板和脚踏开关，所述主控板与压力传感器、放气阀、压管阀、电机、真空泵及脚踏开关通过有线或无线连接，所述脚踏开关包括主控踏板、辅助踏板及控制箱，控制箱内部装有控制电路，脚踏开关内部设置了两组位置传感器，分别检测主控踏板及辅助踏板的位置，并将其转换成电信号传送到主控板。

进一步的，所述主控踏板与辅助踏板各通过一个滑动柱塞分别与一个位置传感器连接，滑动柱塞上套有复位弹簧；滑动柱塞在踏板与复位弹簧的作用下，产生往复运动，以此改变与位置传感器的相对位置，通过位置传感器将位置变化转变成模拟信号输出。

进一步的，所述主控板与压力传感器、放气阀、压管阀、真空泵、液体止回罐设置于一个主机内，主机上设置有LCD屏。

进一步的，脚踏开关通过电缆与主机连接，刨削手具通过电缆、手具气管与主机连接，真空储液罐一端通过主机上的压管阀与刨削手具连接，另一端与真空管与主机连接；脚踏开关的控制信号通过电缆传送到主机并由主机根据程序指令控制相关器件工作；刨削手具中的电机经电缆与主机连接并接受主机控制。

本实用新型的有益效果：

采用双气阀控制方式：

1）增加了气路反冲洗功能，当刀具发生堵塞时，启动管路反冲洗功能，可自动清除堵塞物，减少了手工清理刀具堵塞物的操作，进一步提高了操作连续性；并可根据需要，选择弱压反冲洗和强压反冲洗两种方式。

2）增加真空压力自动释放功能：一旦目标组织错误吸入，松开脚踏开关，进入待机状态，由于手具工作端的真空压力可以释放，目标组织可以轻松摆脱，因而可以避免强制摆脱所导致的组织损伤。

3）增加了真空压力调节功能，系统能够根据不同工作状态自动调节真空压力，在吸引状态下提供一个比较低的压力，刨削状态下提供一个比较高的压力，进一步降低了手术中的操作风险。

采用多功能脚踏开关控制方式

1）同类产品采用面板按键与脚踏开关组合控制方式，通过面板按键设定参数（如压力、转速），通过脚踏开关控制工作状态（待机、吸引、刨削）；如操作过程中需要改变参数则需要采用面板按键手动调节，由于操作者多采用双手操作形式，因此需要暂停操作。

2）本系统采用多功能脚踏开关控制方式，工作参数、工作状态均可通过脚踏开关自动设定，操作过程中无需手动干预，极大地方便了操作者。

下面结合附图和实施例对发明作一详细描述。

附图说明

图1为本实用新型外部连接结构示意图；

图2为本实用新型抽真空气路工作状态示意图；

图3为本实用新型抽真空气路待机状态示意图；

图4为本实用新型抽真空气路弱压反冲洗状态示意图；

图5为本实用新型抽真空气路强压反冲洗状态示意图；

图6为本实用新型踏板开关结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为本实用新型控制装置原理图。

附图标记：1.刨削手具；2.真空储液罐；3.真空泵；4.液体止回罐；5.压力传感器；6.消音器；7.主机；8.手具气管；9.真空管；10.电缆；11.脚踏开关；12.位置传感器；13.主控踏板；14.辅助踏板；15.控制箱；16.滑动柱塞；17.复位弹簧；F1.压管阀；F2.放气阀。

具体实施方式

如图1、2所示，一种医用刨削系统，包括剖刨削手具1、抽真空装置和控制装置；所述刨削手具1的前端为中空的刀管，刨削手具内设置有带动刀管旋转的电机和与刀管中空部分连接的气道；所述气道与抽真空装置连接，所述控制装置控制电机和抽真空装置的启闭和工作状态，所述抽真空装置包括真空管9、压管阀F1、放气阀F2、真空储液罐2、液体止回罐4、压力传感器5和真空泵3；刨削手具1的气道通过手具气管8与真空储液罐2的一个接口相通，真空储液罐2的另一个接口通过真空管9与真空泵3相连；真空储液罐2与刨削手具1之间的气管上设置压管阀F1，压管阀F1与刨削手具1之间的气管上设置放气阀F2，真空储液罐2与真空泵3之间设置有液体止回罐4和压力传感器5。

放气阀F2为两位三通电磁阀；压管阀F1为两位两通电磁阀；真空泵3还连接有消音器6。

控制装置包括主控板和脚踏开关11，如图8所示，所述主控板与压力传感器、放气阀、压管阀、电机、真空泵及脚踏开关通过有线或无线连接，所述脚踏开关11包括主控踏板13、辅助踏板14及控制箱15，控制箱15内部装有控制电路，如图6、7所示，脚踏开关11内部设置了两组位置传感器12，分别检测主控踏板13及辅助踏板14的位置，并将其转换成电信号传送到主控板。

如图6、7所示，主控踏板13与辅助踏板14各通过一个滑动柱塞16分别与一个位置传感器12连接，滑动柱塞16上套有复位弹簧17；滑动柱塞16在踏板与复位弹簧的作用下，产生往复运动，以此改变与位置传感器的相对位置，通过位置传感器将位置变化转变成模拟信号输出。

如图1所示，主控板与压力传感器5、放气阀F2、压管阀F1、真空泵3、液体止回罐4设置于一个主机7内，主机7上设置有LCD屏。

如图1所示，脚踏开关11通过电缆与主机7连接，刨削手具1通过电缆10、手具气管8与主机7连接，真空储液罐2一端通过主机上的压管阀F1与刨削手具1连接，另一端与真空管9与主机7连接；脚踏开关11的控制信号通过电缆10传送到主机并由主机根据程序指令控制相关器件工作；刨削手具1中的电机经电缆与主机连接并接受主机控制。

如图2~5所示，为本实用新型的4种工作状态：

本系统采用双气阀控制方式，一个两位两通气阀（压管阀，F1），一个两位三通气阀（放气阀，F2），该阀统一两个工作状态；状态1时K1、K2接口导通，此时因K2接口处于封闭状态，使该阀处于关闭状态；状态2时K1、K3接口导通，此时因K3接口与大气或气泵接通，使该阀处于导通状态；同时真空压力可调节；压力传感器不仅起到显示压力高低的作用，还参与压力闭环控制，通过电磁阀切换可实现多种工作状态的转换，较好地满足了使用要求。

如图2所示，工作状态下压管阀（F1）导通，放气阀（F2）关闭（K1、K2接口导通），管路处于封闭状态，在真空泵作用下，真空储液罐产生真空负压，将残余组织物从手具工作端吸入真空储液罐，压力传感器检测气路内部的真空压力，当压力偏低时，启动真空泵抽气，提高压力，当压力达到设定值时停止真空泵抽气，气路维持真空工作状态。

如图3所示，待机状态下压管阀（F1）关闭，放气阀（F2）导通，此时，真空储液罐处于封闭状态，将保持一定的真空压力；手具工作端经放气阀与大气相通，真空压力得到释放。

如图4所示，弱压反冲洗状态下压管阀（F1）开启，放气阀（F2）在关闭（K1、K2接口导通）与导通状态之间往复切换数次（点动方式迅速开闭），放气阀（F2）关闭时气路处于封闭状态，将保持一定的真空压力；放气阀（F2）开启时，气路与大气相通，管路内外形成压力差，在压力差的作用下，外部空气迅速进入气路，形成分别流向手具工作端、真空储液罐的冲击气流，可将阻塞物（颗粒较小、质地较软的软组织）清除。

虽然弱压反冲洗可以满足常规手术的使用需要，但为满足特使情况下手术使用的需要，该气路通过改变管路连接方式，实现强压反冲洗功能，进一步提高了设备的使用效能。

如图5所示，强压反冲洗状态下压管阀（F1）开启，放气阀（F2）在关闭与导通状态之间往复切换数次，放气阀（F2）关闭时气路处于封闭状态，将保持一定的真空压力；放气阀（F2）开启时，气路与真空泵排口相通，空气迅速进入气路，形成分别流向手具工作端、真空储液罐的冲击气流，由于真空泵排气口的压力比大气压力高，形成的压力差也比弱压反冲洗状态高，因而冲击气流比弱压反冲洗状态强，可将不太容易清除的阻塞物（颗粒较大、质地较硬的组织）。

市面上的现有产品，采用面板按键与脚踏开关组合控制方式，通过面板按键设定参数（如压力、转速），通过脚踏开关控制工作状态（待机、吸引、刨削）；如操作过程中需要改变参数则需要采用面板按键手动调节。

如图6~8所示，本系统采用多功能脚踏开关控制方式，工作参数、工作状态均可通过脚踏开关自动设定，操作过程中无需手动干预，极大地方便了操作者。脚踏开关由主控踏板、辅助踏板以及控制箱组成，控制箱内部装有控制电路，通过有线或无线方式与主机相连。踩下主控踏板，随着踏板形成的增加，可依此启动负压吸引以及刨削工作模式，并可在刨削模式下调节刀具转速；踩下辅助踏板，随着踏板形成的增加，可依此启动刀具对零以及负压反冲洗工作模式。控制电路还设置了安全互锁功能，当两个踏板被同时踩下时，系统会认为这是误操作，此时系统将处于待机状态，所有功能不能启动，从而提高了系统的操作安全性。

压力传感器将压力转换成电信号，并传送到主控板，主控板根据压力信号控制主控板运转，当压力低于设定值时，启动真空泵开始抽气，当压力达到设定值时，关闭真空泵停止抽气，当压力高于设定值时，控制放气阀F2在关闭（K1、K2接口导通）与导通（K1、K3接口导通）状态之间往复切换数次降低压力。

Claims (8)

1.一种医用刨削系统，包括刨削手具、抽真空装置和控制装置；所述刨削手具的前端为中空的刀管，刨削手具内设置有带动刀管旋转的电机和与刀管中空部分连接的气道；所述气道与抽真空装置连接，所述控制装置控制电机和抽真空装置的启闭和工作状态，其特征在于：所述抽真空装置包括真空管、压管阀、放气阀、真空储液罐、液体止回罐、压力传感器和真空泵；刨削手具的气道通过手具气管与真空储液罐的一个接口相通，真空储液罐的另一个接口通过真空管与真空泵相连；真空储液罐与刨削手具之间的气管上设置压管阀，压管阀与刨削手具之间的气管上设置放气阀，真空储液罐与真空泵之间设置有液体止回罐和压力传感器。

2.根据权利要求1所述的刨削系统，其特征在于：所述放气阀为两位三通电磁阀或两位两通电磁阀。

3.根据权利要求1所述的刨削系统，其特征在于：所述压管阀为两位两通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的刨削系统，其特征在于：所述真空泵还连接有消音器。

5.根据权利要求1所述的刨削系统，其特征在于：所述控制装置包括主控板和脚踏开关，所述主控板与压力传感器、放气阀、压管阀、电机、真空泵及脚踏开关通过有线或无线连接，所述脚踏开关包括主控踏板、辅助踏板及控制箱，控制箱内部装有控制电路，脚踏开关内部设置了两组位置传感器，分别检测主控踏板及辅助踏板的位置，并将其转换成电信号传送到主控板。

6.根据权利要求5所述的刨削系统，其特征在于：所述主控踏板与辅助踏板各通过一个滑动柱塞分别与一个位置传感器连接，滑动柱塞上套有复位弹簧；滑动柱塞在踏板与复位弹簧的作用下，产生往复运动，以此改变与位置传感器的相对位置，通过位置传感器将位置变化转变成模拟信号输出。

7.根据权利要求5所述的刨削系统，其特征在于：所述主控板与压力传感器、放气阀、压管阀、真空泵、液体止回罐设置于一个主机内，主机上设置有LCD屏。

8.根据权利要求7所述的刨削系统，其特征在于：脚踏开关通过电缆与主机连接，刨削手具通过电缆、手具气管与主机连接，真空储液罐一端通过主机上的压管阀与刨削手具连接，另一端与真空管与主机连接；脚踏开关的控制信号通过电缆传送到主机并由主机根据程序指令控制相关器件工作；刨削手具中的电机经电缆与主机连接并接受主机控制。