一种吻合器使用寿命提示电路及电动吻合器的制作方法

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明涉及电动吻合器技术领域，尤其涉及一种吻合器使用寿命提示电路及电动吻合器。背景技术：2.吻合器是一种替代手工缝合的医疗器械，目前主流的手动腔镜吻合器使用中需手动多次握紧击发手柄，通过吻合器的机械传统机构推动吻合组件闭合成型，切割和钉合过程中需要巨大以及稳定的击发力才能切割完全并达到良好的成钉效果，操作不当容易造成对缝合组织的牵拉撕扯，对外科医生的技术要求较高。3.为了降低手动操作的难度，以及提供稳定的击发力，电动吻合器被逐渐研发和使用，电动吻合器不仅操作简单，同时大大提高了手术切割以及成钉的稳定性，提高了手术成功率，减轻了医生的负担，研究表明，与手动吻合器相比，外科医生使用电动吻合器时出血并发症减少了近一半。但是电动吻合器在工作过程中，由于电池、切割刀等部件都是有寿命的，切割吻合次数过多，将会造成切割刀锋利度下降使组织切口不理想，影响患者康复，或者电源电量不足，造成切割吻合无法顺利完成等意外情况。技术实现要素：4.本发明的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种吻合器使用寿命提示电路及电动吻合器，不仅能够记录切割次数，同时监测电源电量，当切割次数过多达到设定的上限值或者电源电量不足无法维持一次切割吻合时，电动吻合器将无法使用，避免切割吻合一半无法继续运行造成意外。5.实现本发明目的技术方案是：6.一种吻合器使用寿命提示电路，包括依次电连接的电源、控制电路和电机，所述控制电路包括单片机u1以及均与单片机u1电连接的吻合器驱动电路、继电器驱动电路和采样电路，所述继电器驱动电路、吻合器驱动电路以及电机依次电连接，所述电机为吻合组件向两个相反方向运动提供驱动力，所述采样电路适于采集切割吻合次数和电源的当前电量，所述单片机u1适于存储切割吻合次数并根据切割吻合次数和电源的当前电量导通或断开继电器驱动电路，所述继电器驱动电路适于驱动吻合器驱动电路控制电机运行。7.进一步地，所述吻合器驱动电路包括击发电路和空钉仓检测电路，所述击发电路包括电源开关sw1、吻合器开关sw2、击发开关sw4和退刀开关sw5，所述空钉仓检测电路包括依次电连接的检测开关sw3、ptc热敏电阻和检测电阻，所述检测电阻的另一端与继电器驱动电路电连接，所述检测开关sw3的sw3-1触点接ptc热敏电阻，sw3-2触点与吻合器开关sw2的sw2-2触点和退刀开关sw5的sw5-2触点均电连接，sw3-3触点断路；所述电源开关sw1的sw1-1触点接地，sw1-2触点接电源负极，sw1-3触点断路；所述吻合器开关sw2的sw2-1触点接地，sw2-3触点接采样电路；所述击发开关sw4的sw4-1触点接电机的2接口，sw4-2触点接ptc热敏电阻，sw4-3触点接电源正极；所述退刀开关sw5的sw5-1触点接电机的1接口，sw5-3触点接电源正极。8.进一步地，所述继电器驱动电路包括电阻r40、三极管q1、二极管d2和继电器jdq1，所述电阻r40的一端接单片机u1，另一端接三极管q1的b极，所述三极管q1的e极接地，c极同时接二极管d2的正极和继电器jdq1的5脚，所述二极管d2的负极接继电器jdq1的10脚，所述继电器jdq1的6脚接电机，1脚接电源正极，4脚同时接sw2-2触点、sw3-2触点和sw5-2触点，3脚接检测电阻的另一端。9.进一步地，所述采样电路包括均与单片机u1相连的吻合采样电路、电机采样电路和电源采样电路。10.进一步地，还包括稳压电路，所述稳压电路的输入端接电源，输出端接单片机u1。11.进一步地，所述稳压电路包括电容c1、电解电容c20、电解电容c21、二极管d1、芯片u2和电容c2，所述二极管d1的正极接电源，二极管d1的负极、电解电容c20的正极和电容c1的一端均接芯片u2的1脚，所述芯片u2的3脚、电解电容c21的正极和电容c2的一端为稳压电源输出，所述电解电容c20和电解电容c21负极、芯片u2的2脚以及电容c1、电容c2的另一端均接地。12.进一步地，还包括与单片机u1电连接的声光指示电路。13.进一步地，所述声光指示电路包括由蜂鸣器b1、二极管d3、三极管q2和电阻r41组成的声音提示电路以及由电阻r42和两个颜色不同的发光二极管led1、发光二极管led2组成的灯光指示电路；所述蜂鸣器b1的一端和二极管d3的负极均接稳压电源输出，另一端和二极管d3的正极均接三极管q2的c极，所述三极管q2的b极与电阻r41、单片机u1依次电连接，所述三极管q2的e极接地；所述电阻r42的一端接单片机u1，另一端接发光二极管led1和发光二极管led2的正极，发光二极管led1和发光二极管led2的负极均接单片机u1。14.进一步地，所述单片机u1内置有eeprom(electrically erasable programmable read-only memory电可擦编程只读存储器)。15.一种电动吻合器，包括吻合器执行件以及控制吻合器执行件动作的控制系统，所述控制系统包括如上所述的吻合器使用寿命提示电路。16.采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：17.(1)本发明通过采样电路来采集切割吻合次数和电源的当前电量，通过单片机u1存储切割吻合次数并根据采集的切割吻合次数和电源的当前电量导通或断开继电器驱动电路，进而实现吻合器驱动电路的导通和断开，从而控制电机运行，不仅能够记录切割次数，同时监测电源电量，当切割次数过多达到设定的上限值或者电源电量不足无法维持一次切割吻合时，电动吻合器将无法使用，避免切割吻合一半无法继续运行造成意外。18.(2)本发明通过设置击发电路和空钉仓检测电路，如果吻合器没有安装钉仓组件，吻合器的机械部分会将电机卡死，此时回路中的电流很大，ptc能够快速启动进入保护状态，使电机不再运行，从而有效保护电机和电路其他元件。19.(3)本发明继电器驱动电路构成了空钉仓检测电路的切换电路，当吻合器到达设计寿命后，继电器驱动电路的继电器jdq1断开，从而使得不再接入空钉仓检测电路，控制电动吻合器无法继续运行，减少强行进行切割吻合带来的风险。20.(4)本发明采样电路设有吻合采样电路、电机采样电路和电源采样电路，分别采集吻合器的切割次数，电机的工作状态和电源电量，从而实现信息采集和吻合器的工作状态。21.(5)本发明还设有稳压电路，能提供稳定的直流电源，保证电路正常工作。22.(6)本发明还设有声光指示电路，可直观地显示吻合器的当前状态，使用方便。23.(7)本发明单片机u1内置有eeprom来记录切割次数，即使断开电池后重新上电，也能保存已经使用过的次数，保证记录的准确性。24.(8)本发明的电动吻合器设有使用寿命提示电路，不仅可以记录切割次数，同时能够监控电源电量，避免切割吻合一半无法继续运行造成意外，提高电动吻合器的安全系数。附图说明25.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：26.图1为本发明控制电路图；27.图2为本发明吻合采样电路图；28.图3为本发明电机采样电路图；29.图4为本发明电源采样电路图；30.图5为本发明单片机电路图；31.图6为本发明稳压电路图；32.图7为本发明的声音提示电路；33.图8为本发明的灯光指示电路；34.图9为本发明的工作流程图。具体实施方式35.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。36.(实施例1)37.本实施例的电动吻合器，包括吻合器执行件以及控制吻合器执行件动作的控制系统，其中控制系统包括如图1至图8所示的吻合器使用寿命提示电路。吻合器使用寿命提示电路包括依次电连接的电源、控制电路和电机，控制电路包括单片机u1以及均与单片机u1电连接的吻合器驱动电路、继电器驱动电路和采样电路，其中继电器驱动电路、吻合器驱动电路以及电机依次电连接。通过电机为吻合器的吻合组件向两个相反方向运动提供驱动力，通过采样电路来采集切割吻合次数和电源的当前电量，通过单片机u1存储切割吻合次数并根据采集的切割吻合次数和电源的当前电量导通或断开继电器驱动电路，进而实现吻合器驱动电路的导通和断开，从而控制电机运行，不仅能够记录切割次数，同时监测电源电量，当切割次数过多达到设定的上限值或者电源电量不足无法维持一次切割吻合时，电动吻合器将无法使用，避免切割吻合一半无法继续运行造成意外。38.本实施例还包括稳压电路和声光指示电路，通过设置稳压电路，从而提供稳定的直流电源，保证电路正常工作，声光指示电路包括声音提示电路和灯光指示电路，可直观地显示吻合器的当前状态，使用方便。吻合器驱动电路包括击发电路和空钉仓检测电路，如果吻合器没有安装钉仓组件，电机不再运行，从而有效保护电机和电路其他元件。采样电路包括吻合采样电路、电机采样电路和电源采样电路。39.具体地，电源采用12v电池，电机设有接口j1，单片机u1内置有eeprom来记录切割次数，即使断开电池后重新上电，也能保存已经使用过的次数，保证记录的准确性。击发电路包括电源开关sw1、吻合器开关sw2、击发开关sw4和退刀开关sw5；空钉仓检测电路包括依次电连接的检测开关sw3、ptc热敏电阻和检测电阻，其中检测电阻由电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6依次并联组成；继电器驱动电路包括电阻r40、三极管q1、二极管d2和继电器jdq1；吻合采样电路包括电阻r36和电阻r37；电机采样电路包括电阻r32、电阻r34和二极管d12，其中二极管d12为双向击穿二极管；电源采样电路包括电阻r7和电阻r8；稳压电路包括电容c1、电解电容c20、电解电容c21、二极管d1、芯片u2和电容c2；声音提示电路包括蜂鸣器b1、二极管d3、三极管q2和电阻r41；灯光指示电路包括电阻r42和两个分别发出红光和绿光的发光二极管led1、发光二极管led2。40.电源开关sw1的sw1-1触点接地，sw1-2触点接电池负极，sw1-3触点断路。吻合器开关sw2的sw2-1触点接地，sw2-2触点接继电器jdq1的4脚，sw2-3触点接电阻r36，电阻r36的另一端同时接电阻r37和单片机u1的15脚，电阻r37的另一端接地。检测开关sw3的sw3-1触点接ptc热敏电阻的一端，ptc热敏电阻的另一端接检测电阻，检测电阻的另一端接接继电器jdq1的3脚，sw3-2触点接继电器jdq1的4脚，sw3-3触点断路。击发开关sw4的sw4-1触点接电机j1接口的2脚，sw4-2触点接ptc热敏电阻，sw4-3触点接电池正极。退刀开关sw5的sw5-1触点同时接电机j1接口的1脚和接继电器jdq1的6脚，sw5-2触点接继电器jdq1的4脚，sw5-3触点接电池。41.电阻r40的一端接单片机u1的16脚，另一端接三极管q1的b极，三极管q1的e极接地，c极同时接二极管d2的正极和继电器jdq1的5脚，二极管d2的负极同时接电池和继电器jdq1的10脚、1脚。42.电阻r32的一端接电机j1接口的1脚，另一端同时接电阻r34、二极管d12和单片机u1的11脚，电阻r34和二极管d12的另一端均接地。电阻r7的一端接电池正极，另一端同时接电阻r8和单片机u1的12脚，电阻r8的另一端接地。43.二极管d1的正极接电源正极，二极管d1的负极、电解电容c20的正极和电容c1的一端均接芯片u2的1脚，芯片u2的3脚、电解电容c21的正极和电容c2的一端为稳压电源输出端，为单片机及外围电路供电，电解电容c20和电解电容c21负极、芯片u2的2脚以及电容c1、电容c2的另一端均接地。44.蜂鸣器b1的一端和二极管d3的负极均接到稳压电源输出端，另一端和二极管d3的正极均接三极管q2的c极，三极管q2的b极与电阻r41、单片机u1的17脚依次电连接，三极管q2的e极接地；电阻r42的一端接稳压电源输出端，另一端接发光二极管led1和发光二极管led2的正极，发光二极管led1的负极接单片机u1的18脚，发光二极管led2的负极接单片机u1的19脚。单片机u1的5脚、6脚均接稳压电源输出端，同时接有电容c10和电容c7，电容c10和电容c7的另一端均接地。45.如图9所示，本实施例的工作流程：当电源开关sw1接通时，电动吻合器上电，单片机u1通过内部存储计数和当前电池电量判断吻合器工作寿命，如果在安全范围内，发光二极管led2亮灯，显示绿色提示，吻合器可以正常使用。46.吻合器开关sw2闭合，击发电路接通，单片机u1根据吻合器的工作寿命判断是否吸合继电器jdq1。如果吻合器状态正常，继电器jdq1吸合，空钉仓检测电路接通，此时按下击发开关sw4，空钉仓检测电路低速运行，检测开关sw3闭合使检测开关sw3的sw3-1触点和sw3-2触点接通，电机将通过检测开关sw3直接与电池连接，快速切割吻合组织。如果吻合器没有安装钉仓组件，机械部分会将电机卡死，此时回路中电流很大，热敏电阻ptc能够快速启动，使电机不再运行，起到保护电机和电路其他元件。47.当吻合器运行到设计位置后，退刀开关sw5自动切换，使电机停止运行。此时继电器jdq1通过退刀开关sw5自动断开电机和空钉仓检测电路。松开击发开关sw4，电机自动反向运行将吻合器切割刀退回到初始位置。当到达初始位置后退刀开关sw5自动切换，使电机停止运行。单片机u1通过电源采样电路采集电池电量消耗，通过吻合采样电路采集刀切割次数并存储到单片机u1内部的eeprom中。48.如果单片机u1检测到切割次数或者电池电量超出安全范围，继续运行将会存在极大风险，单片机u1将不再驱动三极管q1吸合继电器jdq1，空钉仓检测电路将不再接入回路，从而使电动吻合器无法继续使用，同时声音提示电路的蜂鸣器b1发出声音，发光二极管led1亮灯，显示红色提示，提醒此吻合器已经无法继续使用。49.本实施例通过采样电路来采集切割吻合次数和电源的当前电量，通过单片机u1存储切割吻合次数并根据采集的切割吻合次数和电源的当前电量导通或断开继电器驱动电路，进而实现吻合器驱动电路的导通和断开，从而控制电机运行，不仅能够记录切割次数，同时监测电源电量，当切割次数过多达到设定的上限值或者电源电量不足无法维持一次切割吻合时，电动吻合器将无法使用，避免切割吻合一半无法继续运行造成意外。50.继电器jdq1作为空钉仓检测电路的切换，当吻合器到达设计寿命后不再接入空钉仓检测电路，空钉仓检测是电动吻合器进行切割吻合流程的第一步，从而使电动吻合器无法继续运行，减少强行进行切割吻合带来的风险，通过设置空钉仓检测电路，当电机无法运行时，热敏电阻ptc快速进入保护状态，保护电机和相关电路。51.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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