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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710454848.5 (22)申请日 2017.06.15 (71)申请人 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 地址 102200 北京市昌平区科技园区白浮 泉路10号兴业大厦二层 (72)发明人 庞博 孟德松 刘敏 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 韩建伟 谢湘宁 (51)Int.Cl. A61B 17/16(2006.01) G01M 13/00(2006.01) (54)发明名称 医用摆锯 (57)摘要 本发明提供了一种医用摆锯。
2、， 包括电机、 钻 具组件、 转速传感器和数据处理单元， 转速传感 器与电机连接， 用于采集电机的转速信号； 数据 处理单元与转速传感器连接， 用于对转速传感器 所采集的转速信号进行处理， 以及根据处理后的 转速信号计算得到钻具组件的机械疲劳度数据。 从而能够及时掌握医用摆锯的疲劳状况， 提前对 其进行保养和维护， 以免在手术中发生故障影响 手术的正常进行。 解决了现有技术中的医用摆锯 无法及时掌握其机械疲劳度的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 107157544 A 2017.09.15 CN 107157544 A 1.一种医用摆锯， 包括电机(10)和钻具组件， 其特征。
3、在于， 还包括： 转速传感器(20)， 与所述电机(10)连接， 用于采集所述电机(10)的转速信号； 数据处理单元(30)， 与所述转速传感器(20)连接， 用于获取所述转速传感器(20)所采 集的所述转速信号并对所述转速信号进行处理， 以及根据处理后的转速信号计算得到所述 钻具组件的机械疲劳度数据。 2.根据权利要求1所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据处理单元(30)包括： 信号放大模块(31)， 与所述转速传感器(20)连接， 用于将所述转速传感器(20)采集的 所述转速信号进行放大。 3.根据权利要求2所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据处理单元(30)还包括： 模数转换模块。
4、(32)， 与所述信号放大模块(31)连接， 用于对经过所述信号放大模块 (31)放大后的转速信号进行模数转换。 4.根据权利要求3所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述模数转换模块(32)为多通道模数 转换模块。 5.根据权利要求3所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据处理单元(30)还包括： 微处理模块(33)， 与所述模数转换模块(32)连接， 用于根据经过模数转换后的所述转 速信号计算得到所述钻具组件的机械疲劳度数据。 6.根据权利要求5所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据处理单元(30)还包括： 数据存储模块(34)， 与所述微处理模块(33)连接， 用于将所述机械疲劳度数据进行。
5、存 储。 7.根据权利要求5所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据处理单元(30)还包括： 数据传输模块(35)， 与所述微处理模块(33)连接， 用于将所述机械疲劳度数据发送至 终端设备(40)。 8.根据权利要求7所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述数据传输模块(35)为无线数据传 输模块。 9.根据权利要求1所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述医用摆锯还包括： 供电单元(50)； 其中， 所述数据处理单元(30)还包括： 电源管理模块(36)， 所述供电单元(50)通过所述 电源管理模块(36)与所述电机(10)和所述转速传感器(20)连接， 用于为所述电机(10)和所 述转速传感器(。
6、20)供电。 10.根据权利要求9所述的医用摆锯， 其特征在于， 所述供电单元(50)为锂电池。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107157544 A 2 医用摆锯 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械领域， 具体而言， 涉及一种医用摆锯。 背景技术 0002 医用摆锯作为供医院外科手术使用的医疗器械， 具有外型美观、 体积小、 重量轻、 无电线， 携带方便， 操作安全以及可缩短手术时间等特点。 0003 在骨科手术中， 常常需要用摆锯将患者的坏掉的骨组织切除， 在切割时， 为了避免 患者流血过多， 切割处的创口越小越好， 这就要求摆锯在较小的行程内高速摆动切割。 0004 目前。
7、， 现有技术中的摆锯， 通常包括一个与电机相连的偏心轴， 该偏心轴通过一个 拨叉带动摆动轴往复摆动， 然而由于摆动轴与拨叉分体设置， 其强度较小， 非常容易损坏， 因此， 医用摆锯的使用寿命较短； 另外， 在医用摆锯高速运转时， 拨叉与摆动轴之间磨损严 重， 且容易发生滑动， 使传动效率降低。 0005 由于医用摆锯使用环境的复杂性及机械结构的不稳定性， 无法及时掌握设备的机 械疲劳度， 导致使用中随时发生故障无法及时处理等问题。 正常手术时一般需要准备多套 设备以供故障时替换使用， 增加了设备闲置损耗及运输成本。 发明内容 0006 本发明的主要目的在于提供一种医用摆锯， 以解决现有技术中的。
8、医用摆锯无法及 时掌握其机械疲劳度的问题。 0007 为了实现上述目的， 本发明提供了一种医用摆锯， 包括电机和钻具组件， 还包括： 转速传感器， 与电机连接， 用于采集电机的转速信号； 数据处理单元， 与转速传感器连接， 用 于获取转速传感器所采集的转速信号并对转速信号进行处理， 以及根据处理后的转速信号 计算得到钻具组件的机械疲劳度数据。 0008 进一步地， 数据处理单元包括： 信号放大模块， 与转速传感器连接， 用于将转速传 感器采集的转速信号进行放大。 0009 进一步地， 数据处理单元还包括： 模数转换模块， 与信号放大模块连接， 用于对经 过信号放大模块放大后的转速信号进行模数转。
9、换。 0010 进一步地， 模数转换模块为多通道模数转换模块。 0011 进一步地， 数据处理单元还包括： 微处理模块， 与模数转换模块连接， 用于根据经 过模数转换后的转速信号计算得到钻具组件的机械疲劳度数据。 0012 进一步地， 数据处理单元还包括： 数据存储模块， 与微处理模块连接， 用于将机械 疲劳度数据进行存储。 0013 进一步地， 数据处理单元还包括： 数据传输模块， 与微处理模块连接， 用于将机械 疲劳度数据发送至终端设备。 0014 进一步地， 数据传输模块为无线数据传输模块。 0015 进一步地， 医用摆锯还包括： 供电单元； 其中， 数据处理单元还包括： 电源管理模 说。
10、 明 书 1/5 页 3 CN 107157544 A 3 块， 供电单元通过电源管理模块与电机和转速传感器连接， 用于为电机和转速传感器供电。 0016 进一步地， 供电单元为锂电池。 0017 应用本发明技术方案的医用摆锯， 包括电机、 钻具组件、 转速传感器和数据处理单 元， 转速传感器与电机连接， 用于采集电机的转速信号； 数据处理单元与转速传感器连接， 用于对转速传感器所采集的转速信号进行处理， 以及根据处理后的转速信号计算得到钻具 组件的机械疲劳度数据。 从而能够及时掌握医用摆锯的疲劳状况， 提前对其进行保养和维 护， 以免在手术中发生故障影响手术的正常进行。 解决了现有技术中的医。
11、用摆锯无法及时 掌握其机械疲劳度的问题。 附图说明 0018 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 0019 图1是根据本发明实施例可选的第一种医用摆锯的结构框图； 0020 图2是根据本发明实施例可选的第二种医用摆锯的结构框图； 0021 图3是根据本发明实施例可选的第三种医用摆锯的结构框图； 0022 图4是根据本发明实施例可选的第四种医用摆锯的结构框图； 0023 图5是根据本发明实施例可选的第五种医用摆锯的结构框图； 0024 图6是根据本发明实施例可选的第六种医用摆锯的结。
12、构框图； 以及 0025 图7是根据本发明实施例可选的一种医用摆锯的结构示意图。 0026 其中， 上述附图包括以下附图标记： 0027 10、 电机； 20、 转速传感器； 30、 数据处理单元； 31、 信号放大模块； 32、 模数转换模 块； 33、 微处理模块； 34、 数据存储模块； 35、 数据传输模块； 36、 电源管理模块； 40、 终端设备； 50、 供电单元。 具体实施方式 0028 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 以下 对至少一个示例性实施例的描。
13、述实际上仅仅是说明性的， 决不作为对本发明及其应用或使 用的任何限制。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0029 根据本发明实施例的医用摆锯， 如图1所示， 包括电机10、 钻具组件、 转速传感器20 和数据处理单元30， 转速传感器20与电机10连接， 用于采集电机10的转速信号； 数据处理单 元30与转速传感器20连接， 用于获取转速传感器20所采集的转速信号并对转速信号进行处 理， 以及根据处理后的转速信号计算得到钻具组件的机械疲劳度数据。 0030 应用本发明技术方案的医用摆锯， 包括电机10、 。
14、钻具组件、 转速传感器20和数据处 理单元30， 转速传感器20与电机10连接， 用于采集电机10的转速信号； 数据处理单元30与转 速传感器20连接， 用于对转速传感器20所采集的转速信号进行处理， 以及根据处理后的转 速信号计算得到钻具组件的机械疲劳度数据。 从而能够及时掌握医用摆锯的疲劳状况， 提 前对其进行保养和维护， 以免在手术中发生故障影响手术的正常进行。 解决了现有技术中 说 明 书 2/5 页 4 CN 107157544 A 4 的医用摆锯无法及时掌握其机械疲劳度的问题。 0031 在具体实施过程中， 数据处理单元30根据采集的到的电机10的转速信号， 结合计 时装置的计时，。
15、 可以计算得到钻具组件的工作圈数， 通过钻具组件的工作圈数即可大概确 定钻具组件的机械疲劳度， 当钻具组件的工作圈数大于一定数值时， 就需要对医用摆锯进 行定期的维护和保养， 以避免钻具组件的机械疲劳度过在手术过程中发生故障。 0032 为了能够对转速传感器20采集的转速信号进行放大， 以便对转速信号进行后续处 理， 进一步地， 如图2所示， 数据处理单元30包括： 信号放大模块31， 信号放大模块31与转速 传感器20连接， 用于将转速传感器20采集的转速信号进行放大。 0033 如图3至图5所示， 数据处理单元30还包括： 模数转换模块32、 微处理模块33、 数据 存储模块34和数据传输。
16、模块35。 0034 模数转换模块32与信号放大模块31连接， 用于将经过信号放大模块31放大后的转 速信号进行模数转换， 以将模拟形式的转速信号转换为数字形式的转速信号， 以便后续对 采集的转速信号进行相应的运算和处理， 可选地， 模数转换模块32为多通道模数转换模 块。 ； 微处理模块33与模数转换模块32连接， 用于根据经过模数转换后的转速信号计算得到 钻具组件的机械疲劳度数据。 经过微处理模块33计算处理后的钻具组件的机械疲劳度数据 根据不同的需求进行相应的处理， 数据存储模块34将经过微处理模块33计算得到的钻具组 件的机械疲劳度数据进行存储； 数据传输模块35经过微处理模块33计算。
17、得到的钻具组件的 机械疲劳度数据发送至终端设备40， 以便用户进行查看， 可选地， 数据传输模块35为无线数 据传输模块， 通过无线数据传输模块可以方便数据的灵活传输， 终端设备可以包括电脑或 智能手机等终端。 0035 为了满足医用摆锯工作过程中的供电需求， 进一步地， 如图6所示， 医用摆锯还包 括： 供电单元50； 其中， 在数据处理单元30中还设置有电源管理模块36， 供电单元50通过电 源管理模块36与电机10和转速传感器20连接， 用于为电机10和转速传感器20供电。 可选地， 供电单元50为锂电池。 0036 如图7所示， 本实施例的医用摆锯， 电机10设置在手柄的上部， 数据处。
18、理单元30以 模块形式可拆卸地设置在手柄内， 钻具组件安装在电机10的前端的驱动头上， 供电单元50， 即锂电池可拆卸地安装在手柄的下部。 0037 本实施例的医用摆锯的转速传感器20通过与数据处理单元30的数据接口分别实 现恒流供电， 前端处理放大完成后送入专用多通道模数转换模块32实现分时高速采用， 采 用后到数据送入微处理模块33进行相应的运算处理， 处理完成后的数据送入数据存储模块 34、 数据传输模块35， 数据存储模块34可供后期进行数据处理之用， 数据传输模块35可将测 量数据实时上传到电脑或移动设备(如手机等终端设备)上进行显示、 数据处理、 记录、 报告 生成等。 本实施例的。
19、医用摆锯采用锂电池供电， 数据处理单元30内部设计有电源管理模块 36， 从而实现电池放电管理及主机动力组件单元供电。 0038 本发明的工作原理： 0039 按手术工具术前灭菌要求， 对医用摆锯的主机动力组件和供电单元50的电池消毒 盒进行灭菌。 外科手术使用时， 根据情况选用合适的钻具组件， 智能医用摆锯主机动力组件 的主机中的电机10根据术者控制动作并带动钻具组件进行高速摆动切割。 0040 电机10动作后， 医用摆锯的主机动力组件单元中的转速传感器20开始工作， 转速 说 明 书 3/5 页 5 CN 107157544 A 5 传感器20通过与数据处理单元30的数据接口分别实现恒流供。
20、电， 前端处理放大完成后送入 专用多通道模模数转换模块32实现分时高速采用， 采用后到数据送入微处理模块33进行相 应的运算处理， 处理完成后的数据送入数据存储模块34、 数据传输模块35， 数据存储模块34 的数据可供后期进行数据处理之用， 如为主机动力组件单元内部的机械磨损提供数据参 考， 数据传输模块35可将测量得到的转速数据实时上传到电脑或移动设备(如手机等终端 设备)上进行显示、 数据处理、 记录、 报告生成等。 0041 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果： 0042 1、 本发明可使医用摆锯的运行数据得到记录， 为后期进行摆锯的机械磨损分析提 供数。
21、据参考。 0043 2、 本发明可将测量得到的转速数据实时上传到电脑或移动设备(如手机等终端设 备)上进行显示、 数据处理、 记录、 报告生成等。 0044 3、 本发明为分体结构， 数据处理单元30与主机动力组件单元分体设计， 便于单元 更换维护。 0045 4、 本发明整体防水， 满足手术工具术前灭菌要求。 0046 需要注意的是， 这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式， 而非意图限制根 据本申请的示例性实施方式。 如在这里所使用的， 除非上下文另外明确指出， 否则单数形式 也意图包括复数形式， 此外， 还应当理解的是， 当在本说明书中使用术语 “包含” 和/或 “包 括” 时， 其指。
22、明存在特征、 步骤、 操作、 器件、 组件和/或它们的组合。 0047 除非另外具体说明， 否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、 数字表 达式和数值不限制本发明的范围。 同时， 应当明白， 为了便于描述， 附图中所示出的各个部 分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。 对于相关领域普通技术人员已知的技术、 方 法和设备可能不作详细讨论， 但在适当情况下， 所述技术、 方法和设备应当被视为授权说明 书的一部分。 在这里示出和讨论的所有示例中， 任何具体值应被解释为仅仅是示例性的， 而 不是作为限制。 因此， 示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。 应注意到： 相似的标号 和字母在下面。
23、的附图中表示类似项， 因此， 一旦某一项在一个附图中被定义， 则在随后的附 图中不需要对其进行进一步讨论。 0048 在本发明的描述中， 需要理解的是， 方位词如 “前、 后、 上、 下、 左、 右” 、“横向、 竖向、 垂直、 水平” 和 “顶、 底” 等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关 系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 在未作相反说明的情况下， 这些方位词并不指示 和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作， 因此不能理 解为对本发明保护范围的限制； 方位词 “内、 外” 是指相对于各部件本身的轮廓的内外。 0049 为了便于描述， 在。
24、这里可以使用空间相对术语， 如 “在之上” 、“在上方” 、 “在上表面” 、“上面的” 等， 用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特 征的空间位置关系。 应当理解的是， 空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位 之外的在使用或操作中的不同方位。 例如， 如果附图中的器件被倒置， 则描述为 “在其他器 件或构造上方” 或 “在其他器件或构造之上” 的器件之后将被定位为 “在其他器件或构造下 方” 或 “在其他器件或构造之下” 。 因而， 示例性术语 “在上方” 可以包括 “在上方” 和 “在下方” 两种方位。 该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)， 并 且。
25、对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。 说 明 书 4/5 页 6 CN 107157544 A 6 0050 此外， 需要说明的是， 使用 “第一” 、“第二” 等词语来限定零部件， 仅仅是为了便于 对相应零部件进行区别， 如没有另行声明， 上述词语并没有特殊含义， 因此不能理解为对本 发明保护范围的限制。 0051 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 7 CN 107157544 A 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/3 页 8 CN 107157544 A 8 图4 图5 说 明 书 附 图 2/3 页 9 CN 107157544 A 9 图6 图7 说 明 书 附 图 3/3 页 10 CN 107157544 A 10 。