[發明專利]外科手術鉗的手柄握力測量系統

無效

• 申請號: 201110335629.8
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102362811A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 王慧芳;王殊軼;周穎;鄭加寬;譚杰;張敏燕;葛斌
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B5/22
• 分類號: A61B5/22;A61B17/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種握力測量系統，尤其是一種用于外科手術鉗的手柄握力測量系統。

背景技術

手術器械是醫生在外科手術中必不可少的工具。近年來，無創和微創外科手術正在取代多種標準的手術方式。針對于不同的手術、不同部位的手術，外科手術鉗的生產企業也能夠生產出各種各樣的外科手術鉗，能夠達到手術的目的。近年來隨著人因工程的發展，人們越來越多地考慮工具使用者的舒適度。

如何從外科醫生使用外科手術鉗的舒適度出發，來考慮外科手術鉗的手柄部位的握力。并利用現代新型的傳感器技術，提供可靠的測試方案，研究如何較準確地測量各種類型的外科手術鉗的手柄握力，從而對外科手術鉗的生產提供指導，生產出工藝更加優良的、更加符合人因工程設計的、外科醫生使用更加舒適的外科手術鉗。

發明內容

????本發明是要提供一種外科手術鉗的手柄握力測量系統，該系統能夠同時對兩路外科手術鉗的手柄握力信號進行有效的信號放大，使微弱的電信號放大成易被識別的標準電信號，采用虛擬儀器技術開發的軟件系統，不但能使開發系統的周期很大程度地縮短，而且更容易對系統功能進行拓展，滿足對信號的分析和處理，并且具有開發簡單、拓展性強、實用性強等特點。

本發明的技術方案為：一種外科手術鉗的手柄握力測量系統，包括外科手術鉗、薄膜型壓力傳感器、驅動電路、電源模塊、NI?9219?USB數據采集卡、計算機及系統軟件，電源模塊輸出端連接驅動電路，其特點是：兩個薄膜型壓力傳感器分別貼到大拇指和食指上，且傳感器的感應區域正好位于手指和外科手術鉗的手柄的接觸部位，薄膜型壓力傳感器信號輸出端連接驅動電路，驅動電路對傳感器信號進行放大，并輸出放大的模擬信號到NI?9219?USB數據采集卡，NI?9219?USB數據采集卡將模擬信號進行模數轉換后，經USB接口直接接到計算機，計算機分析處理后輸出測量結果。

電源模塊輸入為220V交流電，輸出為5V的?AC-DC開關電源。

本發明的有益效果是：該系統能夠同時對兩路外科手術鉗的手柄握力信號進行有效的信號放大，使微弱的電信號放大成易被識別的標準電信號，采用虛擬儀器技術開發的軟件系統，不但能使開發系統的周期很大程度地縮短，而且更容易對系統功能進行拓展，滿足對信號的分析和處理。本系統具有開發簡單、實用性強、拓展性強、性價比高等特點，可以直接測量外科手術鉗的手柄握力，從而對外科手術鉗的生產提供指導，生產出工藝更加優良的、更加符合人因工程設計的、外科醫生使用更加舒適的外科手術鉗。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是手的食指和拇指與傳感器接觸部位示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1所示，一種外科手術鉗的手柄握力測量系統，包括外科手術鉗9、薄膜型壓力傳感器2、驅動電路3、電源模塊4、NI?9219?USB數據采集卡5、計算機6及系統軟件等。

傳感器的感應區域1貼到手的食指和拇指用力的區域，兩個薄膜型壓力傳感器2分別貼到大拇指和食指上，且傳感器的感應區域正好位于手指和外科手術鉗的手柄的接觸部位，用貼有傳感器感應區域1的食指和拇指的區域去握外科手術鉗9的手柄部位10，薄膜型壓力傳感器2直接接到傳感器的驅動電路3，對信號進行有效地放大成可被采集卡識別的標準電壓信號，由電源模塊4為傳感器的驅動電路3中的放大器供電，傳感器的驅動電路3通過采集端7接到NI?9219?USB數據采集卡5，經USB接口接到計算機6，以完成采集卡5與計算機6之間的數據的通信，計算機6的操作系統為Windows?XP操作系統，用戶應用程序編寫所用軟件為基于LabVIEW9.0自行開發的外科手術鉗的手柄握力測量軟件。

電源模塊初始的電源信號由220V交流電提供，使用AC-DC開關電源輸出+5V和-5V的電源給傳感器的驅動電路3，使傳感器的驅動電路3正常工作。傳感器的驅動電路3將信號進行了放大處理，使信號能夠有效被數據采集卡5進行采集轉換。通過采集端子7輸入到數據采集卡5的模擬信號輸入通道，進行信號的模數轉換，以轉換成計算機6能夠處理的數字信號，在計算機6中，使用圖形化開發軟件LabVIEW9.0開發系統軟件，完成外科手術鉗的手柄握力信號采集、數值和圖形實時顯示、系統標定、標定結果的存儲和再次調用以及握力測量軟件系統。以備后續研究和分析應用。

圖2是手的食指和拇指與傳感器2的接觸部位示意圖，這個部位也就是手拿外科手術鉗時的用力部位。