[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于手術(shù)器械扭矩實(shí)時(shí)可視化的力矩性能測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110469062.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113188783B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙改平;金淼;薛雅茹;張萌;翟海濤;李冬燕;宋梅;王曉宇;林文祺;鄭政
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/00;G01L3/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 李新新

本發(fā)明涉及一種用于手術(shù)器械扭矩實(shí)時(shí)可視化的力矩性能測(cè)試裝置，包括萬(wàn)用快換手柄、手柄連接器、力學(xué)性能測(cè)試器、信號(hào)處理器、前部轉(zhuǎn)接器、鎖定器、保護(hù)套筒和信號(hào)顯示屏，萬(wàn)用快換手柄、手柄連接器、力學(xué)性能測(cè)試器、前部轉(zhuǎn)接器和保護(hù)套筒依次連接，保護(hù)套筒的一端套設(shè)在前部轉(zhuǎn)接器外，信號(hào)處理器設(shè)置在力學(xué)性能測(cè)試器上，力學(xué)性能測(cè)試器、信號(hào)處理器和信號(hào)顯示屏依次電連接，前部轉(zhuǎn)接器中空，鎖定器設(shè)置在保護(hù)套筒的內(nèi)壁上并向內(nèi)貫穿前部轉(zhuǎn)接器，手術(shù)器械經(jīng)保護(hù)套筒插入到前部轉(zhuǎn)接器中并由鎖定器固定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械在臨床使用過(guò)程中扭矩性能的實(shí)時(shí)可視化，方便醫(yī)生精確操作、控制和實(shí)施手術(shù)，減少和避免手術(shù)的二次損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于力矩性能測(cè)試裝置，具體涉及一種用于手術(shù)器械扭矩實(shí)時(shí)可視化的力矩性能測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

骨科手術(shù)器械在臨床手術(shù)操作中被大量使用，器械在實(shí)施和操作過(guò)程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn)和熟練程度來(lái)判斷和調(diào)節(jié)器械在使用過(guò)程中產(chǎn)生的力，但無(wú)法具體定量力的大小，因此在使用手術(shù)器械的過(guò)程中很容易對(duì)病人造成二次傷害，尤其是在需要利用器械將關(guān)節(jié)間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)間撐開(kāi)等的情況下。在該情況下，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生也極易造成皮質(zhì)骨和其他組織的損傷，甚至可能會(huì)造成患者除病變骨之外的其余骨骼受到器械的損傷，增加了術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的幾率，且影響手術(shù)后續(xù)治療效果，對(duì)后續(xù)的手術(shù)效果和康復(fù)情況造成不可估計(jì)的影響。因此醫(yī)生急需在手術(shù)過(guò)程中對(duì)手術(shù)器械的輸出力矩有一個(gè)定量的判斷指標(biāo)，但目前市場(chǎng)上并沒(méi)有相應(yīng)能實(shí)現(xiàn)這個(gè)定量功能的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種用于手術(shù)器械扭矩實(shí)時(shí)可視化的力矩性能測(cè)試裝置，可解決醫(yī)生在骨骼手術(shù)器械使用過(guò)程中造成患者骨組織、軟骨組織再次損傷的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于手術(shù)器械扭矩實(shí)時(shí)可視化的力矩性能測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置包括萬(wàn)用快換手柄、手柄連接器、力學(xué)性能測(cè)試器、信號(hào)處理器、前部轉(zhuǎn)接器、鎖定器、保護(hù)套筒和信號(hào)顯示屏，所述萬(wàn)用快換手柄、手柄連接器、力學(xué)性能測(cè)試器、前部轉(zhuǎn)接器和保護(hù)套筒依次連接，所述保護(hù)套筒的一端套設(shè)在前部轉(zhuǎn)接器外，所述信號(hào)處理器設(shè)置在力學(xué)性能測(cè)試器上，所述力學(xué)性能測(cè)試器、信號(hào)處理器和信號(hào)顯示屏依次電連接，所述前部轉(zhuǎn)接器中空，所述鎖定器設(shè)置在保護(hù)套筒的內(nèi)壁上并向內(nèi)貫穿前部轉(zhuǎn)接器，所述手術(shù)器械經(jīng)保護(hù)套筒插入到前部轉(zhuǎn)接器中并由鎖定器固定。所述手術(shù)器械可為骨科手術(shù)器械、用于與生物組織相接觸的接觸器械、配備各種尺寸規(guī)格的手術(shù)操作過(guò)程或植入的器械。力學(xué)性能測(cè)試器用于檢測(cè)在量程范圍內(nèi)的手術(shù)器械的扭轉(zhuǎn)力，前部轉(zhuǎn)接器及鎖定器與手術(shù)器械組成可拆卸替換的結(jié)構(gòu)。

所述萬(wàn)用快換手柄和手柄連接器之間通過(guò)卡槽過(guò)盈配合。所述萬(wàn)用快換手柄具體包括握持部以及與握持部相連接的接頭部，所述接頭部上設(shè)置有方形孔槽，與手柄連接器過(guò)盈配合，方便隨時(shí)拔出，同時(shí)作為可替換部件，方便醫(yī)生操作。方形孔槽能夠高效傳遞縱向力，提高測(cè)試精準(zhǔn)度。對(duì)于任何具有同樣連接端的手柄連接器都可以通過(guò)此種方式連接，替換過(guò)程簡(jiǎn)單，達(dá)到使不同手術(shù)操作要求不同尺寸的前端手術(shù)器械手感一致的目的，降低手術(shù)操作難度。

所述手柄連接器和力學(xué)性能測(cè)試器之間設(shè)有M4螺釘和M4螺母進(jìn)行緊固連接。手柄連接器用于傳遞萬(wàn)用快換手柄處的扭轉(zhuǎn)力。

所述力學(xué)性能測(cè)試器和前部轉(zhuǎn)接器之間設(shè)有M4螺釘和M4螺母進(jìn)行緊固連接。

所述力學(xué)性能測(cè)試器包括上蓋、下蓋、多個(gè)金屬片和多個(gè)應(yīng)變片，所述上蓋和下蓋一左一右間隔設(shè)置，所述金屬片設(shè)置在上蓋和下蓋之間，所述應(yīng)變片粘貼在金屬片上，所述應(yīng)變片和信號(hào)處理器電連接。應(yīng)變片可以將扭轉(zhuǎn)變化(即扭矩)產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)：在施加載荷的過(guò)程中，金屬片會(huì)發(fā)生不同程度的形變，引起附著于其上的應(yīng)變片發(fā)生形變，導(dǎo)致應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，通過(guò)電橋電路產(chǎn)生電壓信號(hào)，并測(cè)量和顯示應(yīng)變片的電阻值，依據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)選擇合適的電阻構(gòu)成電橋，并選用合適的電位器調(diào)節(jié)電橋平衡。

所述上蓋上開(kāi)設(shè)有供金屬片插入的插槽。