专利名称：手术动力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，特别涉及一种耳、鼻、喉、头颈、关节和脊柱等外科手术中用于骨组织修整和切除的医用手术动力系统。
背景技术：
在进行耳、鼻、喉、头颈、关节和脊柱等组织切除的手术中，需要通过高转速的钻肖|J、铣削、锯削、刨削、磨削的方式对病变组织等进行切除处理及开放手术通道；由于需要驱动终端刀具高速运转，因而需配有动力系统，该动力系统的主体设备为主机；主机将控制与之连接的电机并将动力传递给终端使用的手柄及刀具上而实现驱动控制，以顺利完成手术过程。现有技术中，主机内设有控制单元和驱动电机，刀具安装于一手柄上，手柄内设有传动连接件，该传动连接件通过软轴与主机内的电机传动连接，达到驱动的目的。该结构由于主机内设有电机以及控制电路，因而主机体积较大，重量较大，所以必须配有推车才能方便移动，同时不利于电机的散热，且由此导致主机壳体结构设计复杂，散热通道设计要求高；并且，电机通过软轴将动力输出，由于软轴自身长度有限使得手术操作空间范围有限；由于软轴具有传递动力的特性，使用过程中为了不影响动力传递不能过分的弯曲，且软轴重量较重又容易发热，因而使用时不够灵活，具有很大的局限性。因此，需要对现有的手术动力系统进行改进，使主机结构紧凑、体积小巧、重量轻便，同时提高工作效率，使手术操作灵敏快捷，节约手术时间、保证手术的准确度。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种手术动力系统，使主机结构紧凑、体积小巧，轻便，同时提高工作效率，使手术操作灵敏快捷，节约手术时间、保证手术的准确度。本实用新型的手术动力系统，包括主控单元，所述主控单元包括控制器，储存有用于控制驱动的驱动程序；命令输入单元，用于向控制器输入控制命令；至少一个输出接口，用于接收控制器的命令信号，并为电连接于该输出接口的电机输入电机控制信号和电源。 进一步，所述输出接口通过柔性线缆电连接电机，所述电机包括安装于手术手柄组件的电机和独立设置的电机；所述控制器通过电机驱动电路向电机发送命令信号，所述电机驱动电路位于输出接口前的的主控单元或者位于输出接口后集成于电机；进一步，所述手术手柄组件内设有用于识别刀具并将该数据信息传递至控制器的刀具识别电路；进一步，所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号发出报警信号的报警电路；进一步，所述命令输入单元还包括用于直接输入命令的外部开关电路，主控单元还包括与外部开关电路电连接用于输入外部命令的命令输入接口 ；[0013]进一步，所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号显示信息的显示屏或指示灯；进一步，所述显示屏为可作为命令输入单元的命令输入端的触摸屏；进一步，所述输出接口通过柔性线缆电连接有带有电机的手术手柄组件，所述手术手柄组件上还设有用于控制电机启闭或/和调整转向的手动控制键；进一步，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却泵、输入管道和输出管道，所述冷却泵的泵电机的驱动电路接收控制器的控制命令；进一步，所述输出接口为至少两个。本实用新型的有益效果本实用新型的手术动力系统，驱动电机设置于手术手柄组件内，主机只作为电源以及控制命令的输出设备，因而主机内不设置驱动电机，使主机结·构紧凑、体积小巧，重量轻便，方便移动、携带、安放和维修；同时，本实用新型可以实现电机直接与手柄连接，再通过手柄将动力传递给刀具，或者在手柄内置入电机，手柄直接与刀具连接将动力传递给刀具的传动方式，可提高传动效率，反应灵敏，利于提高手术的准确度；由于去除软轴，可采用线缆或无线电连接方式，对于避免了软轴必须有较大弯曲半径工作以及弯曲处发热量大的弱点，因而可提高手术的灵活性，扩大了手术操作的空间范围；由于输出接口为至少一个，当采用多个输出接口的结构时，具有替换使用灵活，操作效率较高的特点。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步描述。图I为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型的使用状态图；图3为本实用新型的使用方法框图。
具体实施方式
图I为本实用新型的原理框图，图2为本实用新型的使用状态图，如图所示本实施例的手术动力系统，包括主控单元，所述主控单元包括控制器，储存有用于控制驱动的驱动程序；为完成信号的正常传输和处理，需设有必要的变换和放大电路，属于现有技术，在此不再赘述；命令输入单元，用于向控制器输入控制命令；命令输入可采用传统的按键输入，也可采用触摸屏等输入；至少一个输出接口 6，用于接收控制器的命令信号，为电连接于该输出接口的电机输入电机控制信号和电源；输出接口通过线缆甚至无线输出的方式将命令信号和电源输入电机，均能实现本实用新型的目的；电源是必要的，可采用外接电源和本身的蓄电池电源，均不影响本实用新型目的的实现；控制器输出命令至电机，需通过必要的电机驱动电路，该电机驱动电路可直接设置于主机并与控制器相连也可以与电机集成安装，均能实现实用新型目的；如图所示，上述主控单元应设置于一主机I壳体内，在此不再赘述；同时，还可设置必要的数据采集设备，比如电机转速检测、电流检测、电源电压检测等等，属于附属检测设备，如图所示的其他信息采集设备，使得手柄组件内的电机具有较好的运行状态并且利于手术准确度的提高，优化操控性。本实施例中，所述输出接口通过柔性线缆电连接电机，所述电机包括安装于手术手柄组件的电机和独立设置的电机；所述控制器通过电机驱动电路向电机发送命令信号，所述电机驱动电路位于输出接口前的的主控单元或者位于输出接口后集成于电机，主控单元位于主机I的壳体内，则电机驱动电路可能位于主机I的壳体内，也可以位于手柄组件4集成于电机；成本较低，且使用灵活便捷、适应性强，传递信号较为可靠；也就是手柄组件4可以是电机和手柄组件分开进行直接连接的结构方式，也可以电机置入手柄组件内部的整体式结构方式，便于适用于不同的场合，可以通过电机独立驱动其他旋转部件完成不同的工作，具有较强的通用性；也就是传动时通过手柄将动力传递给刀具，或者手柄直接与刀具连接将动力传递给刀具的传动方式，可提高传动效率，反应灵敏，利于提高手术的准确度。本实施例中，所述手术手柄组件4内设有用于识别刀具并将该数据信息传递至控制器的刀具识别电路；刀具识别电路可采用现有技术的一切电子识别技术，比如光电传感器电路、磁感应传感器电路、电子/机械编码技术或者电磁线圈结合电子标签(专利201020111186. 5 )等等，均能实现目的；刀具识别电路的设置，保证刀具使用时的准确性，选择相应的驱动程序，利于手术的顺利进行；刀具识别电路的数据信息输入方式可以是直接输入至控制器，也可以是如图所示，刀具识别电路通过电机驱动电路将所采集的数据信息输送至控制器，在电机驱动电路中进行数据处理后输送至控制器，控制器根据该数据信息决定是否发出警报。本实施例中，所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号发出报警信号的报警电路；一般采用声报警或声光报警，在误操作时发生警报信号，避免手术的误操作。 本实施例中，所述命令输入单元还包括用于直接输入命令的外部开关电路，主控单元还包括与外部开关电路电连接用于输入外部命令的命令输入接口 7，比如，采用脚踏开关的结构形式，操作简单便捷，直接性较好。本实施例中，所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号显示信息的显示屏或指示灯；能够直观的进行操作和监控，保证手术的顺畅进行。本实施例中，所述显示屏为可作为命令输入单元的命令输入端的触摸屏2 ;结构简单，操作稳定，并具有较好的灵敏性。本实施例中，所述输出接口 6通过柔性线缆3电连接有带有电机的手术手柄组件4，所述手术手柄组件4上还设有用于控制电机启闭或/和调整转向的手动控制键5 ;该手动控制键5可以是一个分档操作，也可以是多个根据需要进行操作；操作直接可靠，利于处置应急事件。本实施例中，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却泵、输入管道和输出管道，所述冷却泵的泵电机的驱动电路接收控制器的控制命令，并根据该控制命令启闭泵或调节泵的冷却冲洗水流量。本实施例中，所述输出接口 6为至少两个，本实施例中为两个，用于多路输出，完成不同的手术过程或者完成同一手术过程的不同阶段，满足多刀具使用的要求，减少手术过程中的停留时间，甚至可以同时驱动多台手术操作。图3为本实用新型的使用方法框图，本实用新型在使用时，如图3并结合图I所示，控制器通过总线与电机驱动电路连接，可双向通讯；上电后，主控单元调入默认参数，显示于显示屏(IXD);用户可以通过命令输入单元(触摸屏和脚踏开关)修改参数；接入手柄和刀具后，本实施例刀具为可自动识别的刀具，系统识别后通过总线将刀具信息传递回主控单元，调入相应参数并显示，这些参数针对用户。同时，主控单元随时对周边外围设备进行监控响应，如出现异常将报警提示；当用户通过命令输入单元(本实施例包括脚踏开关和手控按键开关)施加控制(本实施例中脚踏开关直接将命令输入控制器，手控按键开关信号通过总线传入控制器，两者可以是数字或模拟信号；当然，手控按键开关也可直接输入控制器或者直接输入并控制电机)，主控单元结合已设定的参数通过计算得到驱动电机的电气参数(针对电机)通过总线以指令方式传输至电机驱动电路；当控制状态改变，主控单元的指令也随之改变。电机驱动电路收到这些指令后，按照指令要求，包括转速、转向、频率等，以闭环方式驱动电机，同时监控电机运行状态。电机驱动电路实时地将电机状态通过总线传输回主控单元，主控单元可以实时更新显示电机运行状态；如发生电机运行状态发生异常，将报警提示。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种手术动力系统，其特征在于包括主控单元，所述主控单元包括 控制器，储存有用于控制驱动的驱动程序并发出控制命令； 命令输入单元，用于向控制器输入控制命令； 至少一个输出接口，用于接收控制器的命令信号，并为电连接于该输出接口的电机输入电机控制信号和电源。
2.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述输出接口通过柔性线缆电连接电机，所述电机包括安装于手术手柄组件的电机和独立设置的电机；所述控制器通过电机驱动电路向电机发送命令信号，所述电机驱动电路位于输出接口前的主控单元或者位于输出接口后集成于电机。
3.根据权利要求2所述的手术动力系统，其特征在于所述手术手柄组件内设有用于 识别刀具并将该数据信息传递至控制器的刀具识别电路。
4.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号发出报警信号的报警电路。
5.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述命令输入单元还包括用于直接输入命令的外部开关电路，主控单元还包括与外部开关电路电连接用于输入外部命令的命令输入接口。
6.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述主控单元还包括用于接收控制器的命令信号显示信息的显示屏或指示灯。
7.根据权利要求6所述的手术动力系统，其特征在于所述显示屏为可作为命令输入单元的命令输入端的触摸屏。
8.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述输出接口通过柔性线缆电连接有带有电机的手术手柄组件，所述手术手柄组件上还设有用于控制电机启闭或/和调整转向的手动控制键。
9.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却泵、输入管道和输出管道，所述冷却泵的泵电机的驱动电路接收控制器的控制命令。
10.根据权利要求I所述的手术动力系统，其特征在于所述输出接口为至少两个。
专利摘要本实用新型公开了一种手术动力系统，包括主控单元，主控单元包括控制器、命令输入单元和至少一个用于接收控制器的命令信号为电机输入电机控制信号和电源的输出接口，本实用新型主机只作为电源以及控制命令的输出设备，因而主机内不设置驱动电机，使主机结构紧凑、体积小巧，重量轻便，方便移动、携带、安放和维修；由于去除软轴，可采用线缆或无线电连接方式，对于避免了软轴必须有较大弯曲半径工作以及弯曲处发热量大的弱点，因而可提高手术的灵活性，扩大了手术操作的空间范围；采用多个输出接口的结构时，具有替换使用灵活，操作效率较高的特点。
文档编号A61B17/56GK202723991SQ20122041610
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者郭毅军, 熊晓蓉, 王宇侠 申请人:重庆西山科技有限公司