[發明專利]一種具有力感知功能的眼科手術環切裝置

有效

• 申請號: 201811170268.4
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109106501B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 楊洋;韓少峰;鄔如靖;賀昌巖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61F9/007
• 分類號: A61F9/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有力感知功能的眼科手術環切裝置，由手柄、六維力傳感器和環鉆組成。六維力傳感器兩端通過連接機構分別于環鉆和手柄連接，可以實時檢測環切力的大小。手柄外側安裝有調速機構，調速機構與直線電位器連接，通過調速機構控制電位器的滑移改變電路電壓，建立電壓與脈沖之間的關系，進而可以控制步進電機轉速；手柄內部的兩腔分別安裝有聯軸器和步進電機，同時步進電機通過聯軸器與手柄頂端的編碼器連接。本發明的有益效果如下：(1)在環切過程中可實時檢測環切力的大小；(2)建立了電壓與脈沖之間的關系，通過調速機構電壓的變化來改變環鉆的轉速；(3)本發明整體尺寸較小，操作簡單，在手術過程中，醫生可以手持器械進行手術操作。

技術領域

本發明涉及一種眼科醫療器械領域，特別涉及一種具有力感知功能的眼科手術環切裝置。

背景技術

眼睛是人體重要的感覺器官，人類大腦的80％信息是通過眼睛得到的，若眼部發生疾病將會給人的生活帶來極大的不便，其中，角膜疾病和青光眼是發病率較高的眼科疾病。對于圓錐角膜、角膜白斑、頑固性角膜炎等角膜疾病，效果較好的是進行角膜移植，以替代病變的角膜；對于青光眼，效果較好的是進行黏小管成形術，以降低眼內的壓力。

在這些手術過程中，環切操作是一個重要的操作步驟。角膜移植手術最常用的方法是眼科醫生手持環鉆做周期性旋轉運動并逐步向下按壓，以切除病變的角膜；黏小管成形術過程中的第一步便是層切鞏膜以找到黏小管的位置。但是這些操作很難獲知環切過程中力和速度的大小，容易貫穿眼組織，同時也很難保證環切邊緣的整齊度，影響后續操作和愈合效果。因此如何使眼科醫生在操作過程中實時獲得操作力的大小并能控制環切速度是需要亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有角膜環鉆以及人工層切鞏膜的不足，提供一種具有力感知功能的眼科手術環切裝置。器械末端環鉆與手柄之間安裝有六維力傳感器，可以實時檢測在環切過程中力的變化。手柄外側安裝有調速機構，調速機構末端連接有直線電位器；手柄內部安裝有步進電機，步進電機兩端分別與外部的六維力傳感器與編碼器連接。眼科醫生通過調速機構以調節直線電位器的滑移，從而改變兩端電壓，電壓與脈沖數成一定的比例關系，進而間接改變電機轉速，同時編碼器可實時讀取電機的轉速，以達到控制環切速度的目的。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

所述的一種具有力感知功能的眼科手術環切裝置，由手柄、力傳感器和環鉆三部分組成。六維力傳感器兩端通過連接機構分別于環鉆和手柄連接，可以實時檢測環切力的大小。手柄外側安裝有調速機構，調速機構與直線電位器連接，通過調速機構控制電位器的滑移改變電路電壓，建立電壓與脈沖之間的關系，進而可以控制步進電機轉速；手柄內部的兩腔分別安裝有聯軸器和步進電機，同時步進電機通過聯軸器與手柄頂端的編碼器連接。

進一步地，環鉆與六維力傳感器之間通過杯形連接件相連，環鉆嵌套在杯型連接件的杯口內，杯口兩端有頂絲緊固環鉆，防止滑移。

進一步地，六維力傳感器與手柄之間通過傘形連接件相連，連接件頂端與力傳感器直徑相同，連接件末端通過手柄內部的聯軸器與步進電機相連。

進一步地，手柄采用柱形設計結構，由手柄蓋和手柄主體兩部分組成，兩者之間通過螺釘連接。

進一步地，手柄蓋是環鉆的控制部位，外側安裝有調速機構，末端連接有直線電位器，調速機構采用曲柄滑塊機構的運動方式，當手部按壓曲柄時可以使直線電位器沿著手柄軸向上下運動，以控制直線電位器的滑移。

進一步地，調節直線電位器的滑移可以控制兩端的電壓，通過數據采集卡采集電壓信息，并建立電壓與步進電機脈沖數之間的關系。

優選地，電機可選用伺服電機，通過電壓的改變控制伺服電機的轉速。

進一步地，手柄主體內部為空腔結構，中間夾板將空腔分為兩部分，前腔安裝有聯軸器，后腔安裝有步進電機，中間夾板同時起到固定步進電機的作用。