專利名稱：易清洗自保護(hù)式腹腔鏡穿刺器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬醫(yī)療器械范疇，具體涉及一種腹腔鏡手術(shù)器械。
背景技術(shù)：
腹腔鏡手術(shù)是臨床常見的外科手術(shù)方式之一，腹腔鏡手術(shù)中常用的腹壁穿刺器由套筒和插裝在套筒內(nèi)的針芯兩部分組成。鋒利的穿刺器針芯引導(dǎo)完成腹壁的穿刺后，操作者通過套筒導(dǎo)入腹腔鏡操作器械進(jìn)行腹腔內(nèi)手術(shù)操作。在進(jìn)行腹壁穿刺時，操作者往往是憑臨床經(jīng)驗判斷穿刺的深度和力度。由于不同患者間腹壁厚度和韌性存在個體差異，加之穿刺時腹壁的形狀隨穿刺器針芯尖端的運(yùn)動發(fā)生改變，因此，僅憑臨床經(jīng)驗往往造成穿刺失敗，需反復(fù)穿刺或造成穿刺力度過大，導(dǎo)致針芯在慣性力量下推進(jìn)過深而損傷腹腔內(nèi)的 臟器和血管。曾有報道嚴(yán)重者導(dǎo)致腹腔大血管撕裂，危及患者生命。因此如何提高穿刺器穿刺腹壁時的安全性是改進(jìn)穿刺器的關(guān)鍵所在。申請?zhí)枮?01110020299. 3的中國專利公開了《具有安全保護(hù)功能的智能定位腹腔鏡穿刺器》，該穿刺器可以智能定位，對防止穿刺器針芯刺入過深或穿刺失敗有較好的控制作用。但是由于設(shè)計原因，其安全保護(hù)系統(tǒng)包括壓力傳感器、電磁鎖、電磁鎖控制系統(tǒng)均通過線路連接在穿刺器之外，與現(xiàn)在大量使用的穿刺器外形相差很大，影響操作動作，導(dǎo)致臨床使用不便，同時線路暴露在外，不便于清洗消毒。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有腹腔鏡穿刺器安全性差的缺陷，利用現(xiàn)有的電子技術(shù)設(shè)計一種帶有安全保護(hù)功能的智能腹腔鏡穿刺器，在穿刺器針芯進(jìn)入腹腔時即刻自動啟動針芯回彈保護(hù)，避免對腹腔臟器和血管的意外損傷，提高穿刺的安全性。同時，本實用新型設(shè)計的穿刺器，形狀與結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有穿刺器基本一致，不影響醫(yī)生的手術(shù)操作，提高手術(shù)質(zhì)量。所用電路均已密封，易于清洗和消毒。本實用新型的目的是這樣達(dá)到的一種自保護(hù)式腹腔鏡穿刺器，包括針芯和套筒。針芯上端套裝有彈簧。針芯插裝在套筒內(nèi)。特征是穿刺器上設(shè)置有控制鎖扣，控制鎖扣的外殼通過密封隔板分為上下兩部分。下面部分是空心螺栓，空心螺栓上的螺口與套筒內(nèi)壁螺口緊密連接成為一體，空心螺栓內(nèi)安裝控制環(huán)、相同的兩個控制桿和控制桿支點。外殼的上面部分安裝控制鎖扣的電氣控制器件，包括電源板、電動機(jī)、壓力傳感器、控制電路板、電源接插件、控制環(huán)齒輪和電機(jī)齒輪。控制環(huán)齒輪對應(yīng)安裝在控制環(huán)的上方位置，控制環(huán)齒輪與控制環(huán)之間通過連接軸連接?？刂骗h(huán)齒輪還與電動機(jī)齒輪嚙合，電動機(jī)齒輪與電動機(jī)連接?？刂齐娐钒迳戏謩e連接壓力傳感器的電路引腳、單片機(jī)、驅(qū)動電路、電動機(jī)。單片機(jī)的輸入端接收壓力傳感器的輸出信號，單片機(jī)的輸出端連接到驅(qū)動電路的輸入端，驅(qū)動電路的輸出端連接電動機(jī)的控制端；單片機(jī)上還連接通信接口插件?？刂奇i扣的電氣控制器件通過密封隔板被密封在外殼的上面部分，壓力傳感器的感應(yīng)傳感部分露出密封隔板伸進(jìn)空心螺栓。[0007]所述控制環(huán)是一個橢圓狀環(huán)，橢圓最寬處開有兩個控制桿鎖眼。兩個控制桿通過兩個控制桿支點對稱安裝在控制鎖扣外殼下面部分空心螺口的內(nèi)壁上。所述電源板上連接有電源充電連接線、通信接口連接線、通過電源充電連接線和通信接口連接線連接通信與電源充電接口板。所述控制桿為剛性金屬桿，所述控制桿支點為彈性支點。所述控制鎖扣外殼的上方設(shè)置有密封圈。穿刺器針芯上開有的通氣槽，通氣槽上下貫通整個針芯。所述壓力傳感器是防水壓力傳感器。壓力傳感器型號為CPS120U。本實用新型的積極效果是有效控制穿刺的深度和力度，避免傷及內(nèi)臟。與現(xiàn)有 穿刺器的外形一致，且電氣控制器件全部密封，不僅方便醫(yī)生臨床操作，提高手術(shù)效果和質(zhì)量，還便于清洗和消毒。結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，具有極強(qiáng)的推廣價值和現(xiàn)實意義。

圖I是本穿刺器外形示意圖。圖2是圖I的剖面圖。圖3是穿刺針示意圖圖4是穿刺器套筒示意圖。圖5是控制鎖扣示意圖。圖6是控制環(huán)示意圖。圖7是控制板原理圖。圖8是單片機(jī)電路原理圖。圖9是防水壓力傳感器電路圖。圖10是驅(qū)動電路與電動機(jī)M連接電路原理圖。圖11是通信接口接插件示意圖。圖12是電源接插件與電源轉(zhuǎn)換模塊電路圖。圖13是單片機(jī)仿真接口電路圖。圖14是控制板中單片機(jī)的復(fù)位電路圖。圖15是單片機(jī)控制流程圖。圖中，I針芯、2套筒、3控制鎖扣、4針芯針尖、5針體、6通氣槽、7針芯彈簧、8針芯頂蓋、9穿刺針通道、10氣閥、11套筒內(nèi)壁螺口、12控制桿、13控制桿支點、14控制環(huán)、15控制環(huán)齒輪、16電動機(jī)齒輪、17電動機(jī)、18控制電路板、19電源接插件、20電源板、21控制鎖扣外殼、22A外殼空心螺栓、22外殼空心螺栓螺口、23防水壓力傳感器、24通信接口接插件、25密封隔板、26連接軸、27密封圈、28通信與電源充電接口板、29通信接口連接線、30單片機(jī)、31驅(qū)動電路、32-1、32-2控制桿鎖眼、33電源充電連接線。
具體實施方式
自保護(hù)式腹腔鏡穿刺器的外形與現(xiàn)有傳統(tǒng)穿刺器的外形一致，針芯上端套裝有彈簧插裝在套筒內(nèi)。本實用新型是在穿刺器上設(shè)置控制鎖扣?？刂奇i扣安裝在套筒上部，通過控制鎖扣外殼與套筒連為一體。[0030]控制鎖扣的外殼通過密封隔板25分為上下兩部分，下面部分是空心螺栓，空心螺栓22A上的螺口 22與穿刺器套筒內(nèi)壁螺口 11緊密連接成為一體，空心螺栓內(nèi)安裝控制環(huán)14、控制桿12和控制桿支點13。外殼的上面部分安裝控制鎖扣的電氣控制器件，包括電源板20、電動機(jī)17、防水壓力傳感器23、控制電路板18、電源接插件19、控制環(huán)齒輪15和電機(jī)齒輪16?？刂骗h(huán)齒輪15對應(yīng)安裝在控制環(huán)的上方位置，控制環(huán)齒輪與控制環(huán)之間通過連接軸26固定。控制環(huán)齒輪還與電動機(jī)齒輪嚙合，電動機(jī)齒輪與電動機(jī)17連接。控制電路板18上分別連接防水壓力傳感器23的電路引腳、單片機(jī)30、驅(qū)動電路、電動機(jī)17。單片機(jī)的輸入端接收防水壓力傳感器的輸出信號，單片機(jī)的輸出端連接到驅(qū)動電路的輸入，驅(qū)動電路的輸出連接電動機(jī)的控制端。單片機(jī)上還連接通信接口插件24，實現(xiàn)單片機(jī)與外界的通信控制。除防水壓力傳感器的感應(yīng)傳感部分露出密封隔板伸進(jìn)空心螺栓夕卜，控制鎖扣的電氣控制器件均通過密封隔板和密封圈被密封在外殼內(nèi)。控制環(huán)齒輪15安裝在控制鎖扣上面密封部分，與控制鎖扣外殼下面部分的控制·環(huán)位置對應(yīng)，而控制環(huán)齒輪與控制環(huán)之間通過連接軸26固定連接，控制環(huán)齒輪又與電動機(jī)齒輪嚙合，電動機(jī)齒輪與電動機(jī)連接。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，帶動電動機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動，再由電動機(jī)齒輪帶動控制環(huán)齒輪轉(zhuǎn)動，從而使得與控制環(huán)齒輪固定的控制環(huán)轉(zhuǎn)動?？刂骗h(huán)是本實用新型的關(guān)鍵部件，控制環(huán)是一個橢圓狀環(huán)，橢圓最寬處開有兩個控制桿鎖眼32-1、32-2，兩個剛性控制桿12-1、12-2通過兩個彈性控制桿支點13_1、13_2對稱安裝在控制鎖扣外殼下面部分空心螺口的內(nèi)壁上。剛性的控制桿和彈性控制桿支點能恰到好處的配合，完成控制環(huán)對控制桿的運(yùn)動。當(dāng)控制環(huán)的控制桿鎖眼對準(zhǔn)控制桿時，在彈性控制支點的作用下控制桿下端向空心螺栓的圓心方向運(yùn)動，兩控制桿間距小于穿刺針針芯頂蓋直徑，使得控制桿與穿刺針針芯頂蓋接觸，頂住穿刺針，穿刺針不能穿過兩個控制桿中間的空間，從而使穿刺器針尖露出，進(jìn)行穿刺；當(dāng)控制環(huán)控制鎖眼沒有對準(zhǔn)控制桿時，控制桿間距大于穿刺針針芯頂蓋的直徑，在針芯彈簧的作用下，彈回控制鎖扣內(nèi)，穿刺器針尖不再露出套筒，不能再進(jìn)行穿刺。整個穿刺過程完全是自動控制的開始穿刺的時候，通過人工設(shè)置使得控制環(huán)的控制桿鎖眼對準(zhǔn)控制桿，控制桿間距小于穿刺針針芯頂蓋，使得穿刺針針尖露在套筒外邊，穿刺器具有穿刺功能。在刺穿的時候，腹腔內(nèi)氣壓通過穿刺針的通氣槽傳到壓力傳感器，壓力傳感器感受到氣壓增大到一定值后，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動。電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動控制環(huán)轉(zhuǎn)動，使得控制環(huán)鎖眼偏離控制桿，控制桿間距大于穿刺針針芯頂蓋的直徑，穿刺器在穿刺針彈簧的作用下，彈入控制鎖扣內(nèi)，穿刺針針尖不再露出套筒外邊，穿刺器不再具有穿刺功能。當(dāng)穿刺器彈回控制鎖扣時，因控制桿被穿刺針卡住，控制桿上端間距小于控制環(huán)最寬處，從而阻止電動機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，同時單片機(jī)控制電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。參見附圖14。單片機(jī)控制流程是程序開始，讀取壓力傳感器數(shù)據(jù)，判斷壓力值是否大于門限值，若是大于門限值，控制電動機(jī)啟動，若沒有到達(dá)設(shè)定的門限值，控制電動機(jī)
停止轉(zhuǎn)動。電源板上連接有電源充電連接線33、通信接口連接線29、通過電源充電連接線和通信接口連接線連接通信與電源充電接口板28。通信接口插件用于單片機(jī)與外界的通信，可以通過通信接口對單片機(jī)控制。電源接插件用于連接電源，電源板上安裝可充電電池，電源板通過電源接插件為控制電路板供電，并有連線連接通信與充電接口板。通過通信與充電接口板對電源板充電?？刂骗h(huán)齒輪與控制環(huán)之間通過連接軸26連接。穿刺器針芯上開貫通的通氣槽使得腹腔內(nèi)部氣壓可以傳到壓力傳感器。控制鎖扣外殼設(shè)置有密封圈27。密封圈用于密封，與密封隔板一起，將電氣控制部分有效地密封在控制鎖扣外殼上部。在需要與控制電路通信或?qū)﹄娫闯潆姇r，可打開密封圈進(jìn)行操作。電氣部分全部密封，使得本裝置易于清洗消毒。參見附圖7-13可知，本實施例的電動機(jī)采用的是常州市昊升電機(jī)有限公司生產(chǎn)的RF-500TB型號直流電動機(jī)Ml。驅(qū)動電路的輸出接口 0UT2連接到直流電動機(jī)。驅(qū)動電路Ul采用Motorola公司的ULN2803型號芯片。壓力傳感器是防水壓力傳感器,為Consencic, inc公司生產(chǎn)的型號為CPS120的U4模塊。U2單片機(jī)則使用TEXAS Instruments公司的型號為MSP430F135的單片機(jī)。單 片機(jī)調(diào)試與編程接口采用JTAG仿真接口。通過單片機(jī)串行接口接收壓力傳感器的壓力輸出值并對驅(qū)動電路控制進(jìn)而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)動或停止，通過J2可以對單片機(jī)進(jìn)行調(diào)試。J3是通信接口接插件，通過通信接口連接線實現(xiàn)單片機(jī)和操作者的通信。 電源接插件Jl上連接有TEXAS Instruments公司生產(chǎn)的型號為LMl 117-3. 3電源轉(zhuǎn)換模塊U3，U3將5伏電壓轉(zhuǎn)換為電路板使用的3. 3伏電壓。控制板中的單片機(jī)復(fù)位電路連接在單片機(jī)復(fù)位引腳，在上電時對單片機(jī)復(fù)位。
權(quán)利要求1.一種易清洗自保護(hù)式腹腔鏡穿刺器，包括針芯(I)和套筒(2)，針芯上端套裝有彈簧(7)，針芯插裝在套筒內(nèi)，其特征在于穿刺器上設(shè)置有控制鎖扣，控制鎖扣的外殼(21)通過密封隔板(25)分為上下兩部分，下面部分是空心螺栓(22A)，空心螺栓上的螺口(22)與套筒內(nèi)壁螺口(11)緊密連接成為一體，空心螺栓內(nèi)安裝控制環(huán)(14)、相同的控制桿(12-1、12-2)和控制桿支點(13-1、13-2)； 外殼的上面部分安裝控制鎖扣的電氣控制器件，包括電源板(20)、電動機(jī)(17)、壓力傳感器(23)、控制電路板(18)、電源接插件(19)、控制環(huán)齒輪(15)和電機(jī)齒輪(16)，所述控制環(huán)齒輪(15)對應(yīng)安裝在控制環(huán)(14)的上方位置，控制環(huán)齒輪與控制環(huán)之間通過連接軸(26)連接，控制環(huán)齒輪(15)還與電動機(jī)齒輪(16)嚙合，電動機(jī)齒輪與電動機(jī)連接；控制電路板(18)上分別連接壓力傳感器(23)的電路引腳、單片機(jī)(30)、驅(qū)動電路、電動機(jī)(17);單片機(jī)的輸入端接收壓力傳感器的輸出信號，單片機(jī)的輸出端連接到驅(qū)動電路的輸入端，驅(qū)動電路的輸出端連接電動機(jī)的控制端；單片機(jī)上還連接通信接口插件；控制鎖扣的電氣控制器件通過密封隔板(25)被密封在外殼的上面部分,壓力傳感器的感應(yīng)傳感部分露出密封隔板伸進(jìn)空心螺栓； 所述控制環(huán)(14)是一個橢圓狀環(huán)，橢圓最寬處開有控制桿鎖眼(32-1、32-2)，控制桿(12-1、12-2)通過控制桿支點(13-1、13-2)對稱安裝在控制鎖扣外殼下面部分空心螺口(22A)的內(nèi)壁上。
2.如權(quán)利要求I所述的穿刺器，其特征在于所述電源板上連接有電源充電連接線(33)、通信接口連接線(29)、通過電源充電連接線和通信接口連接線連接通信與電源充電接口板(28)。
3.如權(quán)利要求I所述的穿刺器，其特征在于所述控制桿(12-1、12-2)為剛性金屬桿，所述控制桿支點(13-1、13-2)為彈性支點。
4.如權(quán)利要求I所述的穿刺器，其特征在于所述控制鎖扣外殼(21)的上方設(shè)置有密封圈(27)。
5.如權(quán)利要求I所述的穿刺器，其特征在于穿刺器針芯上開有的通氣槽(6)，通氣槽(6)上下貫通整個針芯。
6.如權(quán)利要求I所述的穿刺器，其特征在于所述壓力傳感器是防水壓力傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的穿刺器，其特征在于所述壓力傳感器型號為CPS120U。
專利摘要本實用新型公開了一種易清洗自保護(hù)式腹腔鏡穿刺器。控制鎖扣通過螺口與套筒緊密連接?？刂奇i扣上面部分安裝電氣控制器件且密封，下面部分是空心螺栓，安裝橢圓狀控制環(huán)、剛性控制桿和彈性控制桿支點。控制環(huán)最寬處對稱開有兩個控制桿鎖眼?？刂骗h(huán)齒輪安裝在控制環(huán)上方、與電動機(jī)齒輪嚙合，電動機(jī)齒輪與電動機(jī)連接。單片機(jī)接收壓力傳感器的輸出信號，輸出信號到驅(qū)動電路，驅(qū)動電路控制電動機(jī)。單片機(jī)接收壓力傳感器的壓力值，控制電動機(jī)啟動或停止轉(zhuǎn)動。穿刺時，手動設(shè)置控制環(huán)的控制桿鎖眼對準(zhǔn)控制桿,使得針芯露出；當(dāng)穿透后，啟動電動機(jī)，控制針芯彈回，有效控制穿刺的深度和力度。本穿刺器與現(xiàn)有穿刺器外形一致，操作方便，電氣控制器件密封，便于清洗和消毒，結(jié)構(gòu)簡單，具有極強(qiáng)的推廣價值和現(xiàn)實意義。
文檔編號A61B17/34GK202619811SQ20122020156
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者莫思特, 林立男, 譚春林, 何國明, 陳文斌, 羅林麗 申請人:四川大學(xué)