專利名稱：外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要用于外科手術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是一種外科手術(shù)刀具的自識(shí)別
裝置O
背景技術(shù)：
許多微創(chuàng)外科手術(shù)都需要電動(dòng)刀具才能得以實(shí)施，外科電動(dòng)刀具主要設(shè)置有外置 刀具和控制器，其中外置刀具設(shè)置有插頭，控制器設(shè)置有插座和處理電路，外置刀具和控制 器通過插頭、插座裝配連接，處理電路的輸出端連接有控制電機(jī)的輸入端，該控制電機(jī)的輸 出軸連接所述外置刀具。不同的外科手術(shù)，通過插頭、插座更換相應(yīng)的外置刀具。如耳鼻喉 手術(shù)，其動(dòng)力刀具主要用于耳鼻喉科外科手術(shù)中對(duì)軟組織進(jìn)行刨削或?qū)墙M織進(jìn)行打磨。 就包括有單面內(nèi)齒直刨刀、球形切削刃彎磨刨刀、雙面齒直刨刀、彎刨刀等數(shù)十種。不同的刀具得驅(qū)動(dòng)動(dòng)力和轉(zhuǎn)速差異都很大，一臺(tái)手術(shù)中，往往利用一臺(tái)控制器，分 別插不同的刀具在不同的手術(shù)階段使用?，F(xiàn)有技術(shù)的顯著缺點(diǎn)是但由于外置刀具的種類太多，若不添加刀具識(shí)別模塊，醫(yī) 生在進(jìn)行外科手術(shù)更換刀具時(shí)需要對(duì)刀具參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，從而延長(zhǎng)了手術(shù)時(shí)間，增加 了醫(yī)生的工作強(qiáng)度，同時(shí)在設(shè)定參數(shù)時(shí)，可能會(huì)因?yàn)閰?shù)設(shè)置錯(cuò)誤而增加手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，能夠自動(dòng)識(shí)別控制器當(dāng) 前所連接的刀具種類，并能自動(dòng)根據(jù)刀具種類，更換相應(yīng)刀具的驅(qū)動(dòng)程序，不用醫(yī)生在手術(shù) 過程中對(duì)刀具參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，從而能夠縮短手術(shù)時(shí)間，也避免了因?yàn)閰?shù)設(shè)置錯(cuò)誤出 現(xiàn)的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，包括有外置 刀具和控制器，其中外置刀具設(shè)置有插頭，控制器設(shè)置有插座和處理電路，外置刀具和控制 器通過插頭、插座裝配連接，其關(guān)鍵在于所述插頭上安裝有電子標(biāo)簽，所述插座上安裝有 識(shí)別線圈，該識(shí)別線圈連接所述處理電路，識(shí)別線圈獲取所述電子標(biāo)簽的電磁信息后，發(fā)送 信號(hào)給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機(jī)的輸入端，該控制電機(jī)的輸出軸 連接所述外置刀具。每種外置刀具分別配置相應(yīng)的射頻信號(hào)到電子標(biāo)簽中，當(dāng)插頭與插座接插上以 后，識(shí)別線圈就能通過無線識(shí)別技術(shù)自動(dòng)獲取相應(yīng)的電磁信息，處理電路根據(jù)電磁信息自 動(dòng)識(shí)別出刀具類型，生成該外置刀具匹配的驅(qū)動(dòng)程序，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等工作參數(shù)。所述識(shí)別線圈的電感大小為20 u纊800 u H。所述處理電路設(shè)置有內(nèi)置線圈，該內(nèi)置線圈的前端連接所述識(shí)別線圈的第一端， 后端串第四電阻后接處理器的第一天線端，該處理器的第二天線端串第二電容后接所述識(shí) 別線圈的第二端；內(nèi)置線圈、第四電阻、第二電容構(gòu)成RLC振蕩電路，為識(shí)別線圈和電子標(biāo)簽提供能fio所述識(shí)別線圈的第二端還連接第一二極管的陽極，該第一二極管的陰極串第五電 阻后接第三電容的前端，該第三電容的后端接所述處理器的信號(hào)輸入端，所述第三電容的 前端與地之間串接有第六電阻，該第三電容的前端與地之間還串接有第四電容；第一二極管、第五電阻、第六電阻、第三電容和第四電容共同構(gòu)成檢波電路，提取 電磁信息。所述處理器的輸出端連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述控制電 機(jī)。上位處理器連接有顯示機(jī)構(gòu)和鍵盤，顯示機(jī)構(gòu)顯示當(dāng)前刀具的種類和工作參數(shù)， 醫(yī)生也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工作參數(shù)，工作參數(shù)被送入上位處理器后，就可以啟動(dòng)控制電 機(jī)。所述插頭固定在所述外置刀具的刀柄末端，該插頭為非金屬插頭，所述插頭與所 述插座的結(jié)合部開有插頭梳齒槽；非金屬插頭可以是塑料插頭、橡膠插頭、陶瓷插頭、玻璃插頭等。所述控制電機(jī)固定在所述插座中，該控制電機(jī)的輸出軸連接有傳動(dòng)套，該傳動(dòng)套 與所述插頭的結(jié)合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒槽相嚙合；控制電機(jī)的 輸出軸經(jīng)齒輪組連接到傳動(dòng)軸上，所述傳動(dòng)套固定在傳動(dòng)軸上。插座梳齒槽與插頭梳齒槽的結(jié)合方式為成熟技術(shù)，不在贅述。所述插頭內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；電子 標(biāo)簽被封膠固定在射頻卡安裝孔內(nèi)，插頭有而被粘膠固定在刀柄末端。所述插座的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈套裝在該線圈安裝孔 內(nèi)，當(dāng)所述插頭插裝入插座中后，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈。識(shí)別線圈的導(dǎo)線穿過插座導(dǎo)線過孔后與處理電路連接，該導(dǎo)線過線方式很多，包 括與控制電機(jī)的電源線盒控制線走線技術(shù)都很成熟，不再贅述。所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(jī)的輸出軸；該控制電機(jī)固定連接所述插頭，該插頭為非金屬插頭，插頭內(nèi)還開有射頻卡安裝 孔，所述電子標(biāo)簽固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；所述插座的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈套裝在該線圈安裝孔 內(nèi)，當(dāng)所述插頭插裝入插座中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈。所述插座固定在所述控制器的外殼上，該插座的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔， 所述識(shí)別線圈套裝在該線圈安裝孔內(nèi)；所述插頭為非金屬插頭，插頭內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽固定在該射 頻卡安裝孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭插裝入插座中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(jī)的輸出軸，該控制電機(jī)的輸入端和電 源端分別連接有導(dǎo)線，該導(dǎo)線經(jīng)所述插頭和插座連接在所述控制器上，其中控制電機(jī)的輸 入端連接所述處理電路。本實(shí)用新型的顯著效果是能夠自動(dòng)識(shí)別控制器當(dāng)前所連接的刀具種類，并能自 動(dòng)根據(jù)刀具種類，更換相應(yīng)刀具的驅(qū)動(dòng)程序，醫(yī)生可以在手術(shù)前制定好工作參數(shù)，手術(shù)中直 接安裝刀具，就能直接進(jìn)行手術(shù)實(shí)施，從而縮短了手術(shù)時(shí)間，也避免了因?yàn)閰?shù)設(shè)置錯(cuò)誤出現(xiàn)的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
圖1 是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 是處理電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 如圖1所示一種外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，包括有外置刀具和控制器，其中外置 刀具設(shè)置有插頭1，控制器設(shè)置有插座2和處理電路，外置刀具和控制器通過插頭1、插座2 裝配連接，其關(guān)鍵在于所述插頭1上安裝有電子標(biāo)簽3，所述插座2上安裝有識(shí)別線圈4， 該識(shí)別線圈4連接所述處理電路，識(shí)別線圈4獲取所述電子標(biāo)簽3的電磁信息后，發(fā)送信號(hào) 給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機(jī)6的輸入端，該控制電機(jī)6的輸出軸連 接所述外置刀具。每種外置刀具分別配置相應(yīng)的射頻信號(hào)到電子標(biāo)簽3中，當(dāng)插頭1與插座2接插 上以后，識(shí)別線圈4就能自動(dòng)獲取相應(yīng)的電磁信息，處理電路根據(jù)電磁信息自動(dòng)識(shí)別出刀 具類型，生成該外置刀具匹配的驅(qū)動(dòng)程序，控制電機(jī)6的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等工作參數(shù)。所述識(shí)別線圈4的電感大小為20 iiH 800 iiH。識(shí)別線圈4的電感可以是30 y H、 400iiH、500iiH，其中 100士2 iiH 的范圍最佳。處理電路中內(nèi)置線圈L1的電感量可以根據(jù)識(shí)別線圈4的電感量值進(jìn)行匹配，其原 則是內(nèi)置線圈L1與識(shí)別線圈4的電感之和在600 ii H 800 u H范圍內(nèi)，如果識(shí)別線圈4 的電感量值達(dá)到800 y H時(shí)，就可以取消內(nèi)置線圈L1。其中內(nèi)置線圈L1與識(shí)別線圈4的電 感之和在720 ii H 760 u H范圍較佳。如圖2所示所述處理電路設(shè)置有內(nèi)置線圈L1，該內(nèi)置線圈L1的前端連接所述識(shí) 別線圈4的第一端，后端串第四電阻R4后接處理器U的第一天線端C0IL1，該處理器U的第 二天線端C0IL2串第二電容C2后接所述識(shí)別線圈4的第二端；內(nèi)置線圈L1、第四電阻R4、第二電容C2構(gòu)成RLC振蕩電路，為識(shí)別線圈4和電子 標(biāo)簽3提供能量。電子標(biāo)簽3可以是射頻識(shí)別卡，射頻識(shí)別卡向識(shí)別線圈4發(fā)送射頻信息， 也可以是其他無線電磁信號(hào)發(fā)生器。射頻電路使用的芯片種類很多，例如U2270B、nRF9E5、EM4095等，使用不同的芯片 外圍處理電路也不同，目前使用的處理器U是U2270B。 L1為識(shí)別線圈4電感量，L2為處理器內(nèi)置線圈L1電感量，C為RLC起振電路中的 第二電容C2。射頻信號(hào)可以是高頻、中頻或低頻，不同的頻率可以通過公式中的L1、L2和C進(jìn)行 調(diào)節(jié)。中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有125kHz、225kHz和13. 56MHz。識(shí)別作用距離小于lm，典型作用距離為10 20mm。高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有433MHz，915MHz， 2. 45GHz, 5. 8GHz。識(shí)別作用距離大于lm，典型作用距離為3_10m。無論高頻、中頻或低頻射頻電路，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。所述識(shí)別線圈4的第二端還連接第一二極管D1的陽極，該第一二極管D1的陰極 串第五電阻R5后接第三電容C3的前端，該第三電容的后端接所述處理器U的信號(hào)輸入端 INPUT，所述第三電容C3的前端與地之間串接有第六電阻R6，該第三電容C3的前端與地之 間還串接有第四電容C4;第一二極管D1、第五電阻R5、第六電阻R6、第三電容C3和第四電容C4共同構(gòu)成檢 波電路，提取電磁信息。所述處理器U的輸出端OUTPUT連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述 控制電機(jī)6。上位處理器的型號(hào)為S3C2440。所述插頭1固定在所述外置刀具的刀柄末端，該插頭1為非金屬插頭1，所述插頭 1與所述插座2的結(jié)合部開有插頭梳齒槽；所述控制電機(jī)6固定在所述插座2中，該控制電機(jī)6的輸出軸連接有傳動(dòng)套7，該 傳動(dòng)套7與所述插頭1的結(jié)合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒槽相嚙合；控 制電機(jī)6的輸出軸經(jīng)齒輪組連接到傳動(dòng)軸上，所述傳動(dòng)套7固定在傳動(dòng)軸上。插座梳齒槽與插頭梳齒槽的結(jié)合方式為成熟技術(shù)，不在贅述。所述插頭1內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽3固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；電 子標(biāo)簽3被封膠固定在射頻卡安裝孔內(nèi)，插頭1有而被粘膠固定在刀柄末端。所述插座2的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈4套裝在該線圈安裝 孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭1插裝入插座2中后，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈4。識(shí)別線圈的導(dǎo)線穿過插座2導(dǎo)線過孔后與處理電路連接，該導(dǎo)線過線方式很多， 包括與控制電機(jī)6的電源線盒控制線走線技術(shù)都很成熟，不再贅述。本實(shí)施例2、與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)一致，其區(qū)別點(diǎn)主要是實(shí)施例1將插頭1和插座2，電子標(biāo)簽3和識(shí)別線圈4安裝在控制電機(jī)6輸出軸與 刀柄的結(jié)合處。實(shí)施例2將插頭1和插座2，電子標(biāo)簽3和識(shí)別線圈4安裝在控制電機(jī)6與輸送電 纜的結(jié)合處。實(shí)施例3將插頭1和插座2，電子標(biāo)簽3和識(shí)別線圈4安裝在控制器的外殼上，也 就是控制器與輸送電纜的結(jié)合處。其具體結(jié)構(gòu)如下實(shí)施例2:所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(jī)6的輸出軸；該控制電機(jī)6固定連接所述插頭1，該插頭1為非金屬插頭1，插頭1內(nèi)還開有射 頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽3固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；所述插座2的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈4套裝在該線圈安裝 孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭1插裝入插座2中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈4。[0065]實(shí)施例3 所述插座2固定在所述控制器的外殼上，該插座2的插座2壁內(nèi)開有一圈線圈安 裝孔，所述識(shí)別線圈4套裝在該線圈安裝孔內(nèi)；所述插頭1為非金屬插頭1，插頭1內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽3固定 在該射頻卡安裝孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭1插裝入插座2中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈4 ；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(jī)6的輸出軸，該控制電機(jī)6的輸入端 和電源端分別連接有導(dǎo)線，該導(dǎo)線經(jīng)所述插頭1和插座2連接在所述控制器上，其中控制電 機(jī)6的輸入端連接所述處理電路。盡管以上結(jié)構(gòu)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型不 限于上述具體實(shí)施方式
，上述具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不違背本實(shí)用新型宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以 作出多種類似的表示，如更改控制電機(jī)輸出軸與刀柄的裝配關(guān)系，或在電纜中設(shè)置一對(duì)插 頭1和插座2，處理器U的設(shè)置，這樣的變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，包括有外置刀具和控制器，其中外置刀具設(shè)置有插頭(1)，控制器設(shè)置有插座(2)和處理電路，外置刀具和控制器通過插頭(1)、插座(2)裝配連接，其特征在于所述插頭(1)上安裝有電子標(biāo)簽(3)，所述插座(2)上安裝有識(shí)別線圈(4)，該識(shí)別線圈(4)連接所述處理電路，識(shí)別線圈(4)獲取所述電子標(biāo)簽(3)的電磁信息后，發(fā)送信號(hào)給所述處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機(jī)(6)的輸入端，該控制電機(jī)(6)的輸出軸連接所述外置刀具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，其特征在于所述識(shí)別線圈(4)的 電感大小為20 ii H 800 ii H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，其特征在于所述處理電路設(shè)置有 內(nèi)置線圈(L1)，該內(nèi)置線圈(L1)的前端連接所述識(shí)別線圈⑷的第一端，后端串第四電阻 (R4)后接處理器(U)的第一天線端(C0IL1)，該處理器(U)的第二天線端(C0IL2)串第二 電容(C2)后接所述識(shí)別線圈(4)的第二端；所述識(shí)別線圈(4)的第二端還連接第一二極管(D1)的陽極，該第一二極管(D1)的陰 極串第五電阻(R5)后接第三電容(C3)的前端，該第三電容的后端接所述處理器(U)的信 號(hào)輸入端(INPUT)，所述第三電容(C3)的前端與地之間串接有第六電阻(R6)，該第三電容 (C3)的前端與地之間還串接有第四電容(C4)；所述處理器(U)的輸出端(OUTPUT)連接有上位處理器，上位處理器的輸出端連接所述 控制電機(jī)(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，其特征在于所述插頭(1)固定在 所述外置刀具的刀柄末端，該插頭(1)為非金屬插頭(1)，所述插頭(1)與所述插座(2)的 結(jié)合部開有插頭梳齒槽；所述控制電機(jī)(6)固定在所述插座(2)中，該控制電機(jī)(6)的輸出軸連接有傳動(dòng)套 (7)，該傳動(dòng)套(7)與所述插頭(1)的結(jié)合部開有插座梳齒槽，所述插座梳齒槽與插頭梳齒 槽相嚙合；所述插頭(1)內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽(3)固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；所述插座(2)的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈(4)套裝在該線圈安裝 孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭(1)插裝入插座(2)中后，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，其特征在于所述外置刀具的刀柄 末端連接所述控制電機(jī)(6)的輸出軸；該控制電機(jī)(6)固定連接所述插頭(1)，該插頭(1)為非金屬插頭(1)，插頭(1)內(nèi)還 開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽(3)固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)；所述插座(2)的插座壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈(4)套裝在該線圈安裝 孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭(1)插裝入插座(2)中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線圈(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，其特征在于所述插座(2)固定在 所述控制器的外殼上，該插座(2)的插座(2)壁內(nèi)開有一圈線圈安裝孔，所述識(shí)別線圈(4) 套裝在該線圈安裝孔內(nèi)；所述插頭(1)為非金屬插頭(1)，插頭(1)內(nèi)還開有射頻卡安裝孔，所述電子標(biāo)簽(3) 固定在該射頻卡安裝孔內(nèi)，當(dāng)所述插頭(1)插裝入插座(2)中時(shí)，所述射頻卡伸入該識(shí)別線 圈(4)；所述外置刀具的刀柄末端連接所述控制電機(jī)(6)的輸出軸，該控制電機(jī)(6)的輸入端 和電源端分別連接有導(dǎo)線，該導(dǎo)線經(jīng)所述插頭(1)和插座(2)連接在所述控制器上，其中控 制電機(jī)(6)的輸入端連接所述處理電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種外科手術(shù)刀具自識(shí)別裝置，包括有外置刀具和控制器，外置刀具設(shè)置有插頭，控制器設(shè)置有插座和處理電路，其特征在于所述插頭上安裝有電子標(biāo)簽，所述插座上安裝有識(shí)別線圈，該識(shí)別線圈連接所述處理電路，識(shí)別線圈獲取所述電子標(biāo)簽的電磁信息后，發(fā)送信號(hào)給處理電路，處理電路的輸出端連接有控制電機(jī)的輸入端。其顯著效果是能夠自動(dòng)識(shí)別控制器當(dāng)前所連接的刀具種類，并能自動(dòng)根據(jù)刀具種類，更換相應(yīng)刀具的驅(qū)動(dòng)程序，醫(yī)生可以在手術(shù)前制定好工作參數(shù)，手術(shù)中直接安裝刀具，就能直接進(jìn)行手術(shù)實(shí)施，從而縮短了手術(shù)時(shí)間，也避免了因?yàn)閰?shù)設(shè)置錯(cuò)誤出現(xiàn)的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)G06K19/07GK201607741SQ20102011118
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者郭毅軍 申請(qǐng)人:郭毅軍