能调节档位的无绳超声刀的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，更加具体来说，本实用新型涉及一种能调节档位的无绳超声刀。

背景技术：

2.超声刀的原理是利用超声波换能器产生振动，发出的超声波沿着刀杆的纵向轴线传播，然后在刀杆上沿轴线产生振幅放大的振动，最后在刀头端部产生高速纵向机械运动，刀头末端的机械振动在切割软组织时非常有效，并且由超声高频振动产生的热可以凝结组织，闭合血管。这种器械由于刀杆通过套管可以易于到达手术部位，特别适用于微创手术，如内窥镜或腹腔镜手术。超声刀控制的关键是沿着刀杆长度产生共振的同时控制刀头的振动幅度，从而在手术过程中获得最佳性能。但是，生成有效的驱动信号颇具挑战性，例如施加在换能器上的频率，电流和电压必须全部动态控制，因为这些参数随着刀头上负载的变化以及刀杆产生的温差而变化。这些因素导致超声刀的控制系统是一个相对复杂的带处理器的模拟数字混合的电路，并且在处理器上运行有实时控制软件和人机交互软件。由于对控制系统的要求较高，目前市场上大部分超声刀产品均为有绳产品，使用时需要将超声刀连接到一个台式发生器。这种设计在应用上的缺点是连接导线导致手术中有所牵扯，较笨重，使用不便。
3.因此，手持无绳超声刀应运而生，整个无绳超声刀采用电池供电、不再需要连接台式发生器，使用方便，医生使用中不再受后面的导线困扰。但是，目前的手持无绳超声刀上只设置一个双行程的按键，对应两个固定的档位，不能实现多档位调节，使用不够灵活，在临床中使用受限、效果不佳。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型创新地提供了一种能调节档位的无绳超声刀，能实现档位调节，解决了无绳超声刀输出档位不能调节的问题，使用两种独立的按键，其中一种按键按下后可以调节档位，另外一种按键用于启动能量输出，输出能量与调节的档位对应，提高操作准确度和使用便捷性。
5.为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种能调节档位的无绳超声刀，包括外壳以及外壳上的档位调节键、激发键、驱动信号发生器、处理器、换能器和刀杆，
6.所述档位调节键和激发键嵌在所述外壳表面，所述档位调节键和所述激发键均与所述处理器电连接，所述处理器与所述驱动信号发生器电连接，所述驱动信号发生器与换能器连接；所述档位调节键用于调节输出能量档位，所述激发键用于启动所述驱动信号发生器，所述处理器用于根据当前档位直接调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据所述档位参考值自动调节驱动信号输出幅度；所述换能器与所述刀杆连接，所述刀杆延伸出所述外壳。
7.进一步地，还包括驱动信号检测装置，所述驱动信号检测装置用于检测换能器的
信号幅度，所述驱动信号检测装置仅与所述处理器电连接或者分别与所述处理器和所述驱动信号发生器电连接；
8.所述驱动信号检测装置仅与所述处理器电连接时，所述处理器根据驱动信号检测装置检测的换能器信号幅度调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应；
9.所述驱动信号检测装置分别与所述处理器和所述驱动信号发生器电连接时，所述处理器根据当前档位和驱动信号检测装置检测的换能器信号幅度动态调节驱动信号发生器的档位参考值，所述驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。
10.进一步地，还包括档位指示灯，所述档位指示灯与所述处理器电连接，所述档位指示灯嵌在所述外壳表面。
11.进一步地，所述档位指示灯包括多个指示灯，每个指示灯对应一个档位。
12.进一步地，所述档位指示灯包括一组指示灯，所述一组指示灯包括多种显示状态，每种显示状态对应一个档位。
13.进一步地，多种显示状态是由不同的显示颜、由不同频率的闪烁状态或者由不同的显示颜和不同频率的闪烁状态的组合构成。
14.进一步地，所述驱动信号检测装置包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器与所述换能器并联，所述电流传感器与所述换能器串联，所述电压传感器和所述电流传感器均与所述处理器电连接。
15.进一步地，所述档位调节键为单刀双掷按键、单刀单掷按键、旋转编码器或电位器。
16.进一步地，所述激发键包括固定档位激发键和可调档位激发键。
17.本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型的能调节档位的无绳超声刀能实现档位调节，解决了无绳超声刀输出档位不能调节的问题，使用两种独立的按键，其中一种按键按下后可以调节档位，另外一种按键用于启动能量输出，输出能量与调节的档位对应和使用便捷性。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例的能调节档位的无绳超声刀的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例的能调节档位的无绳超声刀的电路原理图；
21.图3是本实用新型实施例的能调节档位的无绳超声刀的主视图；
22.图4是本实用新型第二实施例的能调节档位的无绳超声刀的结构示意图；
23.图5是本实用新型第二实施例的能调节档位的无绳超声刀的其中一种实现方式的电路原理图；
24.图6是本实用新型第二实施例的能调节档位的无绳超声刀的另一种实现方式的电路原理图；
25.图7是本实用新型实施例的档位调节结构用在台式超声刀上的结构示意图；
26.图8是本实用新型第三种实施例的能调节档位的无绳超声刀的结构示意图主视图；
27.图9是本实用新型第四种实施例的能调节档位的无绳超声刀的结构示意图侧视图。
28.图中，
29.1、档位调节键；2、激发键；3、驱动信号发生器；4、驱动信号检测装置；5、处理器；6、档位指示灯；7、换能器；8、刀杆；9、外壳；10、主机；21、固定档位激发键；22、可调档位激发键。
具体实施方式
30.下面结合说明书附图对本实用新型提供的能调节档位的无绳超声刀进行详细的解释和说明。
31.本实施例具体公开了一种能调节档位的无绳超声刀，如图1所示，包括外壳9以及外壳上的档位调节键1、激发键2、驱动信号发生器3、处理器5、换能器7和刀杆8，档位调节键1和激发键2嵌在外壳9表面，便于操作，驱动信号发生器3和处理器5固定在外壳9内或固定在外壳9表面上，驱动信号发生器3和处理器5可集成在电路板上，换能器7固定在外壳9内且与刀杆8连接，刀杆8延伸出外壳9，在本实施例中，驱动信号发生器3、处理器5、档位调节键1和激发键2均位于换能器7和刀杆8的下方。外壳9内还可设置电源，为超声刀供电。激发键2和档位调节键1部分嵌入外壳9，按压的部分处于外壳9外，激发键2和档位调节键1上下排布在外壳9的手柄处，便于握持超声刀的同时进行操作。
32.如图2所示，档位调节键1和激发键2均与处理器5电连接，处理器5与驱动信号发生器3电连接，驱动信号发生器3与换能器7连接；档位调节键1用于调节输出能量档位，激发键2用于启动驱动信号发生器3，处理器用于根据当前档位直接调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度。处理器5检测到激发键2按下后、可直接控制驱动信号发生器3输出相应幅度的驱动信号或者先设置档位参考值，驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，即启动能量输出给换能器7；通过调节档位调节键1可调节驱动信号输出档位(即输出能量档位)，处理器5检测到档位调节键1按下后，按照一定的规律调节当前生效的档位或对应的档位参考值(比如1-5档之间递增、递减或循环变化)，处理器5用于根据当前档位直接调节或间接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使得能量输出的幅度与当前档位对应，驱动信号进入换能器7，产生超声振动。
33.档位调节键调节的档位是预设值，实际的具体值需要根据驱动信号发生器3的类型进行调整。比如，驱动信号发生器3为开关型功率放大器时，输出电压电流幅度都可能会受负载影响，可通过处理器直接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使得驱动信号输出幅度与当前档位对应。驱动信号发生器3为恒流驱动器时，在一定范围内，输出电流不受负载变化的影响，因此可设置档位参考值，档位参考值为一个范围值，只要驱动信号输出幅度在该范围内，就能与当前档位对应。
34.档位调节键1和激发键2可使用不同的手感，分布在超声刀外壳的不同位置，便于使用者区分。激发键2可选用按键，档位调节键可以是旋钮或者是按键。
35.在一些实施例中，如图3所示，档位调节键1为单刀双掷按键，单刀双掷按键的两个触点均与处理器5连接。档位调节键1可以分别向两个方向拨动或按压，其中一个方向导致
第一触点接通，用于增大档位，另外一个方向导致第二触点接通，用于减小档位。
36.在一些实施例中，档位调节键1为单刀单掷按键，单刀单掷按键的触点均与处理器5连接。按下档位调节键1后档位循环调节。
37.在一些实施例中，档位调节键1为旋转编码器，旋转编码器的输出均与处理器5连接。处理器5根据旋转编码器的输出设置档位。
38.在一些实施例中，档位调节键1为电位器，处理器将电位器的电压转换成数字信号，处理器5根据转换后的数字信号设置档位。
39.本实施例通过单独的两种按键便能实现档位调节和能量输出控制，实现档位调节的结构全部可固定在超声刀外壳上，便于操作、携带和控制。解决了无绳超声刀输出档位不能调节的问题。
40.在一些实施例中，如图4所示，在上述实施例的基础上，无绳超声刀还包括驱动信号检测装置4，驱动信号检测装置4固定在外壳9内或外壳9的外表面上，驱动信号检测装置4与驱动信号发生器3和处理器5可集成在电路板上，驱动信号检测装置4用于检测换能器7的信号幅度，驱动信号检测装置4仅与处理器5电连接或者分别与处理器5和驱动信号发生器3电连接。
41.如图5所示，驱动信号检测装置4仅与处理器5电连接时，处理器5根据驱动信号检测装置4检测的换能器7信号幅度直接调节驱动信号发生器3的驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。
42.如图6所示，驱动信号检测装置4分别与处理器5和驱动信号发生器3电连接时，处理器根据当前档位和驱动信号检测装置4检测的换能器7信号幅度动态调节驱动信号发生器的档位参考值，驱动信号发生器3根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。
43.在调节到某个档位后，通过驱动信号检测装置4实时检测换能器7的能量，实时控制驱动信号发生器3产生的驱动信号幅度，使其保持在该档位范围内，与该档位对应，提高超声刀操作的准确度。
44.在一些实施例中，驱动信号检测装置4包括电压传感器和电流传感器，电压传感器与换能器7并联，电流传感器与换能器7串联，电压传感器和电流传感器均与处理器5电连接或均与处理器5和驱动信号发生器3电连接。电压传感器用于检测换能器7的电压信号、并将电压信号反馈给处理器5，电流传感器用于检测流过换能器7的电流信号、并将电流信号反馈给处理器5，处理器5可根据检测的实际电压或者检测的实际电流或者检测的实际电压和实际电流计算得到的功率来调节驱动信号发生器3输出的驱动信号幅度或调节驱动信号发生器的档位参考值，使输出的信号幅度与档位对应，使得实际电流、实际电压或实际功率与档位对应的设定值保持一致，提高超声刀的准确度。
45.上述实施例的技术方案同样可用于台式超声刀，现有的台式超声刀系统中，一般需要手术助手在主机屏幕上调节超声刀的档位，使用上述实施例的档位调节结构之后，医生可以直接按压刀头的档位调节键1调节档位，方便医生的使用。
46.如图7所示，将上述实施例的档位调节结构用于台式超声刀时，驱动信号发生器3、驱动信号检测装置4和处理器5设置在主机10内，档位调节键1和激发键2嵌在刀头外壳上，刀头通过导线与主机10连接，档位调节键1和激发键2的按键信号传递给主机，由主机执行
档位控制。医生可以直接按压刀头的档位调节键1调节档位，方便医生的使用。
47.如图8所示，在一些实施例中，激发键2包括固定档位激发键21和可调档位激发键22。固定档位激发键21按下后，能启动驱动信号发生器，但是将驱动信号发生器的驱动信号输出幅度固定在某一档位上，该档位可为常用的档位，比如5挡上，通过档位调节按键1不再能调节档位。而按下可调档位激发键22时，启动驱动信号发生器，档位调节按键1调节档位，驱动信号发生器的驱动信号输出幅度与当前档位对应，可调档位激发键22对应的档位可为1-4，在1-4档位之间调节驱动信号输出幅度。
48.如图9所示，档位调节按键1的数量为2个，位于外壳手柄的两侧成对分布，可以分别用左手或右手的大拇指上下波动或前后滑动实现档位的双向调节。外壳9内还可设置电源，为超声刀进行供电。激发键2和档位调节键1部分嵌入外壳9，按压的部分处于外壳9外，激发键2和档位调节键1上下排布在外壳9的手柄处，便于握持超声刀的同时进行操作。
49.处理器5为fpga处理器，具有可编辑能力。或者为arm处理器，体积小、低功耗、低成本、高性能。
50.本实施例的无绳超声刀还包括档位指示灯6，档位指示灯6与处理器5电连接。档位指示灯6用于指示对应的档位，档位指示灯6嵌在外壳9表面，可位于外壳9的顶部，处于比较显眼的位置。
51.在一些实施例中，档位指示灯6包括多个指示灯，每个指示灯对应一个档位。当调节到某个档位时，该档位的指示灯亮，其他档位指示灯6保持熄灭状态，使用者便可以观察得知已经成功调节到该档位。
52.在另一些实施例中，档位指示灯6包括一组指示灯，一组指示灯包括多种显示状态，每种显示状态对应一个档位。多种显示状态是由不同的显示颜、由不同频率的闪烁状态或者由不同的显示颜和不同频率的闪烁状态的组合构成。当调节到某个档位时，指示灯显示出对应的状态，进行指示。通过不同颜、不同频率的闪烁或者颜和频率的结合来区分显示状态。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
54.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或
者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，包括外壳(9)以及外壳(9)上的档位调节键(1)、激发键(2)、驱动信号发生器(3)、处理器(5)、换能器(7)和刀杆(8)，所述档位调节键(1)和激发键(2)嵌在所述外壳(9)表面，所述档位调节键(1)和所述激发键(2)均与所述处理器(5)电连接，所述处理器(5)与所述驱动信号发生器(3)电连接，所述驱动信号发生器(3)与换能器(7)连接；所述档位调节键(1)用于调节输出能量档位，所述激发键(2)用于启动所述驱动信号发生器(3)，所述处理器用于根据当前档位直接调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据所述档位参考值自动调节驱动信号输出幅度；所述换能器(7)与所述刀杆(8)连接，所述刀杆(8)延伸出所述外壳(9)。2.根据权利要求1所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，还包括驱动信号检测装置(4)，所述驱动信号检测装置(4)用于检测换能器(7)的信号幅度，所述驱动信号检测装置(4)仅与所述处理器(5)电连接或者分别与所述处理器(5)和所述驱动信号发生器(3)电连接；所述驱动信号检测装置(4)仅与所述处理器(5)电连接时，所述处理器(5)根据驱动信号检测装置(4)检测的换能器(7)信号幅度调节驱动信号发生器(3)的驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应；所述驱动信号检测装置(4)分别与所述处理器(5)和所述驱动信号发生器(3)电连接时，所述处理器根据当前档位和驱动信号检测装置(4)检测的换能器(7)信号幅度动态调节驱动信号发生器的档位参考值，所述驱动信号发生器(3)根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度，使驱动信号输出幅度与当前档位对应。3.根据权利要求1或2所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，还包括档位指示灯(6)，所述档位指示灯(6)与所述处理器(5)电连接，所述档位指示灯(6)嵌在所述外壳(9)表面。4.根据权利要求3所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，所述档位指示灯(6)包括多个指示灯，每个指示灯对应一个档位。5.根据权利要求3所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，所述档位指示灯(6)包括一组指示灯，所述一组指示灯包括多种显示状态，每种显示状态对应一个档位。6.根据权利要求5所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，多种显示状态是由不同的显示颜、由不同频率的闪烁状态或者由不同的显示颜和不同频率的闪烁状态的组合构成。7.根据权利要求2所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，所述驱动信号检测装置(4)包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器与所述换能器(7)并联，所述电流传感器与所述换能器(7)串联。8.根据权利要求1所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，所述档位调节键(1)为单刀双掷按键、单刀单掷按键、旋转编码器或电位器。9.根据权利要求1所述的能调节档位的无绳超声刀，其特征在于，所述激发键(2)包括固定档位激发键(21)和可调档位激发键(22)。

技术总结

本实用新型公开一种能调节档位的无绳超声刀，包括外壳以及外壳上的档位调节键、激发键、驱动信号发生器、处理器、换能器和刀杆，档位调节键和激发键嵌在外壳表面，档位调节键和激发键均与处理器电连接，处理器与驱动信号发生器电连接，驱动信号发生器与换能器连接，档位调节键用于调节输出能量档位，激发键用于启动驱动信号发生器，处理器用于根据当前档位调节驱动信号发生器的驱动信号输出幅度或者根据当前档位设置驱动信号发生器的档位参考值、驱动信号发生器根据档位参考值自动调节驱动信号输出幅度；换能器与刀杆连接，刀杆延伸出外壳。本实用新型能实现无绳超声刀的档位调节，解决了无绳超声刀输出档位不能调节的问题，提高操作准确度。提高操作准确度。提高操作准确度。