ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ И УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СКАЛЬПЕЛЬ Российский патент 2025 года по МПК A61B17/3211 A61B18/12 A61B18/20 H02J7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится к области техники медицинских устройств и, в частности, к электрохирургическому инструменту и к ультразвуковому скальпелю.

Уровень техники

Электрохирургические инструменты, такие как ультразвуковые скальпели, которые используют ультразвуковую энергию, широко используются в различных эндоскопических и традиционных хирургических операциях. Перед проведением операции медицинский персонал отдела снабжения оборудованием больницы должен подготовить хирургическое оборудование и расходные материалы для операции и, если при операции используются электрические инструменты, обычно необходимо подтвердить срок их годности.

Чтобы зарегистрировать оставшийся срок годности электрических инструментов, на предшествующем уровне техники были разработаны статистические функции подсчета использования, такие как в китайском патенте полезной модели, опубликованном как CN211187449U, который раскрывает ультразвуковой скальпель, снабженный устройством регистрации информации для записи времени использования и остающегося времени годности датчика, и дополнительно снабженный дисплеем для отображения различной информации, получаемой от устройства регистрации информации, для сведения операторов-хирургов. Также патент раскрывает, что, когда подсчет использования, зарегистрированный устройством регистрации информации, больше или равен заданному порогу подсчета использования, выдается предупреждающее сообщение.

Однако в предшествующем уровне техники, чтобы проверить состояние устройства, такое как количество использований, необходимо подключить внешний источник питания, чтобы запустить ультразвуковой скальпель, и операция подключения является довольно хлопотной; в предшествующем уровне техники существует также электрический инструмент для ультразвукового скальпеля, такой как в китайском патенте, опубликованном как CN207804334U, который раскрывает беспроводную ультразвуковую хирургическую систему, а именно, обеспечивает устройство накопления энергии в ручке управления для приведения в действие ультразвукового драйвера, так чтобы ультразвуковой скальпель можно было использовать без внешнего источника питания, однако, благодаря принципу его действия, хотя это и устраняет усложненную операцию подключения проводов питания, в то время, когда он не используется, происходит потеря энергии при подключении встроенной батареи для активирования ультразвукового скальпеля, чтобы проверить состояние устройства. Кроме того, беспроводные системы ультразвуковой хирургии относительно дороги, и время работы от батареи и стабильность выходной мощности не идут ни в какое сравнение с проводными системами ультразвуковой хирургии, использующими внешнюю энергию переменного тока, поэтому в настоящее время проводные системы ультразвуковой хирургии все еще являются основными инструментальными изделиями.

Сущность изобретения

Задача настоящего раскрытия состоит в обеспечении энергетического хирургического инструмента и ультразвукового скальпеля, которые могут проверять параметры состояния устройства при малой потребляемой мощности и без внешнего источника питания.

Чтобы решить вышеупомянутую задачу, техническое решение, используемое настоящим раскрытием, состоит в следующем:

электрохирургический инструмент с двухрежимной схемой источника питания содержит встроенную батарею, блок управления, первую схему потребления мощности и вторую схему потребления мощности, в котором первая схема потребления мощности электрически соединяется с блоком управления, и потребление мощности второй схемой потребления мощности в рабочем состоянии больше, чем потребление мощности первой схемой потребления мощности в рабочем состоянии;

когда электрохирургический инструмент не соединяется с внешним источником питания, блок управления и первая схема потребления мощности могут переключаться, чтобы соответственно соединять контур со встроенной батареей, и первая схема потребления мощности выполнена с возможностью вывода информации о параметре состояния электрохирургического хирургического инструмента в ответ на команду блока управления;

вторая схема потребления мощности находится в состоянии остановки работы, в котором электрохирургический инструмент не подключен к внешнему источнику питания.

Кроме того, электрохирургический инструмент дополнительно содержит операционную клавишу и схему переключения, где схема переключения содержит первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности, которые в исходном состоянии оба находятся в закрытом состоянии, где первый элемент коммутации мощности располагается между первой схемой потребления мощности и отрицательным электродом встроенной батареи, а второй элемент коммутации мощности располагается между первой схемой потребляемой мощности и положительным электродом встроенной батареи;

управляющий вывод первого элемента коммутации мощности соединяется с положительным электродом встроенной батареи через операционную клавишу, а управляющий вывод второго элемента коммутации мощности соединяется с первым элементом коммутации мощности; в ответ на нажатие операционной клавиши оба элемента, первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности, переключаются из закрытого состояния в открытое состояние;

вторая схема потребления мощности не соединяется ни с положительным электродом, ни с отрицательным электродом встроенной батареи.

Конкретно, электрохирургический инструмент может соединяться с внешним источником питания через соединитель питания, и управляющий вывод первого элемента коммутации мощности соединяется со встроенной батареей через операционную клавишу и выполнен с возможностью одновременного соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с отрицательным электродом встроенной батареи, если первый элемент коммутации мощности открыт;

управляющий вывод второго элемента коммутации мощности соединяется с одним концом первого элемента коммутации мощности и выполнен с возможностью одновременного соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с положительным электродом встроенной батареи, если второй элемент коммутации мощности открыт;

вторая схема потребления мощности не соединяется ни с положительным электродом, ни с отрицательным электродом встроенной батареи;

если электрохирургический инструмент отключается от внешнего источника питания и нажимается операционная клавиша, встроенная батарея переключает проводящее состояние первого элемента коммутации мощности, и затем проводящее состояние первого элемента коммутации мощности переключает проводящее состояние второго элемента коммутации мощности, так что блок управления и первая схема потребления мощности входят в рабочее состояние.

Дополнительно, первая схема потребления мощности является любой из следующих схем или их сочетанием:

первая схема потребления мощности является блоком дисплея, выполненным с возможностью отображения параметра состояния электрохирургического инструмента под управлением блока управления; и/или

первая схема потребления мощности является блоком громкоговорителя, выполненным с возможностью воспроизведения голосовых сообщений под управлением блока управления, которые отражают параметр состояния электрохирургического инструмента; и/или

первая схема потребления мощности является световым индикатором, выполненным с возможностью включения под управлением блока управления, чтобы отражать параметр состояния электрохирургического инструмента.

Дополнительно, схема коммутации содержит третий элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности, которые в исходном состоянии оба находятся в закрытом состоянии, причем третий элемент коммутации мощности располагается между второй схемой потребления мощности и отрицательным электродом внешнего источника питания, а четвертый элемент коммутации мощности располагается между второй схемой потребления мощности и положительным электродом внешнего источника питания;

управляющий вывод третьего элемента коммутации мощности соединяется с внешним источником питания через соединитель питания, и управляющий вывод четвертого элемента коммутации мощности соединяется с третьим элементом коммутации мощности; в ответ на присоединение электрохирургического инструмента к внешнему источнику питания обе элемента одновременно, третий элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности, переключаются из закрытого состояния в открытое состояние. Конкретно, если третий элемент коммутации мощности открывается, вторая схема потребляемой мощности соединяется с отрицательным электродом внешнего источника питания;

управляющий вывод четвертого элемента коммутации мощности соединяется с одним концом третьего элемента коммутации мощности и выполнен с возможностью одновременного соединения второй схемы потребления мощности и блока управления с положительным электродом внешнего источника питания, если третий элемент коммутации мощности открыт;

если электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, проводящее состояние третьего элемента коммутации мощности переключается и затем проводящее состояние третьего элемента коммутации мощности переключает проводящее состояние четвертого элемента коммутации мощности, так чтобы блок управления и вторая схема потребления мощности были в рабочем состоянии.

Дополнительно, вторая схема потребления мощности является схемой возбуждения или схемой цифровой обработки.

Дополнительно, операционная клавиша является кнопкой, предназначенной для управления запуском первой схемы потребления мощности; или

операционная клавиша является функциональной клавишей электрохирургического инструмента, имеющего первый рабочий режим и второй рабочий режим, если электрохирургический инструмент отсоединяется от внешнего источника питания, блок управления управляет функциональной клавишей, чтобы работать в первом рабочем режиме, в котором: если функциональная клавиша нажимается, переключение проводящего состояния первого элемента коммутации мощности; если электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, блок управления управляет функциональной клавишей, чтобы работать во втором рабочем режиме, в котором: если функциональная клавиша нажимается, активируется другая функция, отличная от переключения проводящего состояния первого элемента коммутации мощности.

Дополнительно, другая функция, отличающаяся от переключения проводящего состояния первого элемента коммутации мощности, содержит любую из следующих функций:

функциональная клавиша является кнопкой возбуждения и если кнопка возбуждения нажимается, то она активирует генератор энергии электрохирургического хирургического инструмента, чтобы генерировать энергию; или

функциональная клавиша является кнопкой переключения мощности и если кнопка изменения мощности нажимается, то она регулирует выходную мощность генератора энергии электрохирургического инструмента; или

функциональная клавиша является кнопкой управления головкой ножа, и если кнопка управления головкой ножа нажимается, то она будет управлять концом режущего инструмента электрохирургического инструмента, чтобы выполнять зажим.

Дополнительно, электрохирургический инструмент с двухрежимной схемой источника питания также содержит таймер, электрически соединенный с блоком управления; когда электрохирургический инструмент не соединяется с внешним источником питания, в ответ на запуск первой схемы потребления мощности таймер запускает синхронизацию и, когда достигается заданный порог задержки, первая схема потребления мощности отсоединяется от контура со встроенной батареей.

Конкретно, если электрохирургический инструмент отключается от внешнего источника питания и операционная клавиша нажимается, таймер запускает синхронизацию и, когда достигается заданный порог задержки, блок управления посылает сигнал низкого уровня на вывод управления первого элемента коммутации мощности, чтобы переключить первый элемент коммутации мощности из открытого состояния в закрытое состояние.

Дополнительно, операционная клавиша выполнена с возможностью:

если операционная клавиша нажимается, первый элемент коммутации мощности остается в открытом состоянии;

если операционная клавиша отпускается, первый элемент коммутации мощности переключается из открытого состояния в закрытое состояние.

Дополнительно, выводы управления второго элемента коммутации мощности и четвертого элемента коммутации мощности оба соединяются с положительным электродом встроенной батареи через резистор и в исходном состоянии второй элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности оба находятся в закрытом состоянии за счет того, что напряжения на их обоих затворах выше порога напряжения состояния проводимости;

в ответ на состояние проводимости первого элемента коммутации мощности, второй элемент коммутации мощности открывается благодаря спаду напряжения на затворе; в ответ на состояние проводимости третьего элемента коммутации мощности, четвертый элемент коммутации мощности открывается, благодаря спаду напряжения на его затворе.

Дополнительно, второй элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности оба являются электронными приборами с МОП-структурой p-типа, и первый элемент коммутации мощности и третий элемент коммутации мощности оба являются электронными приборами с МОП-структурой n-типа.

Дополнительно, четвертый элемент коммутации мощности соединяется с выводом управления первого элемента коммутации мощности через резистор;

если электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, состояние проводимости четвертого элемента коммутации мощности переключает состояние проводимости первого элемента коммутации мощности, так чтобы блок управления соединился с отрицательным электродом внешнего источника питания.

Дополнительно, встроенная батарея является аккумулятором, и если электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, аккумулятор соединяется с внешним источником питания через четвертый элемент коммутации мощности;

или встроенная батарея является неподзаряжаемой батареей.

Дополнительно, блок управления соединяется с затвором третьего элемента коммутации мощности и в ответ на соединение со встроенной батареей или внешним источником питания, блок управления обнаруживает напряжение на затворе третьего элемента коммутации мощности и определяет, соединен ли соединитель питания с внешним источником питания по напряжению на затворе третьего элемента коммутации мощности.

Дополнительно, электрохирургический инструмент является ультразвуковым скальпелем, электрическим скальпелем или лазерным скальпелем.

При другом подходе настоящее раскрытие дополнительно представляет ультразвуковой скальпель, выполненный с возможностью соединения с внешним источником питания через соединитель питания, причем ультразвуковой скальпель содержит операционную клавишу, встроенную батарею, блок управления, первую схему потребления мощности, вторую схему потребления мощности и схему коммутации, где потребляемая мощность первой схемы потребления мощности ниже, чем потребляемая мощность второй схемы потребления мощности;

схема коммутации содержит первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности, которые в исходном состоянии оба находятся в закрытом состоянии, управляющий вывод первого элемента коммутации мощности соединяется со встроенной батареей через операционную клавишу и выполнен с возможностью одновременного соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с отрицательным электродом встроенной батареи, если первый элемент коммутации мощности открыт;

управляющий вывод второго элемента коммутации мощности соединяется с одним концом первого элемента коммутации мощности и выполнен с возможностью одновременного соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с положительным электродом встроенной батареи, если второй элемент коммутации мощности открыт;

если электрохирургический инструмент отсоединяется от внешнего источника питания и операционная клавиша нажимается, блок управления и первая схема потребления мощности находятся в рабочем состоянии; если электрохирургический инструмент отсоединяется от внешнего источника питания, вторая схема потребления мощности находится в состоянии остановки работы.

Дополнительно, электрохирургический инструмент содержит ручку ультразвукового скальпеля, содержащую:

кожух ручки, кнопку переключения, ручной захват;

головка кожуха ручки снабжена механизмом присоединения ручки, который используется для соединения ручки с режущим инструментом;

кожух ручки имеет полость, в которой располагаются преобразователь, датчик, первая печатная плата PCB и вторая печатная плата PCB;

первая печатная плата PCB располагается в верхней части полости;

преобразователь располагается в заднем конце полости;

вторая печатная плата PCB располагается в полости в положении рукоятки;

первая печатная плата PCB и вторая печатная плата PCB обе могут быть либо платами управления, либо платами питания;

кнопка переключения располагается спереди кожуха ручки, которая используется для переключения между высоким и низким уровнями мощности;

ручной захват располагается спереди кожуха ручки, который используется для управления открыванием и закрыванием зажима режущего инструмента.

Предпочтительные результаты, даваемые техническими решениями, представленными в настоящем раскрытии, являются следующими:

a. В случае, где электрохирургический инструмент не соединяется с внешним источником питания, схема потребления малой мощности может переключаться нажатием операционной клавиши, в такой конфигурации персонал отдела снабжения больницы может быстро и удобно запрашивать состояние оборудования, такое как остающийся срок службы или значение емкости батареи;

b. Это гарантирует, что схемы потребления высокой мощности не запускаются от встроенной батареи, что не только снижает требование к емкости батареи, но также уменьшает потребление энергии от питающей батареи.

Краткое описание чертежей

Чтобы более ясно объяснить технические решения в вариантах осуществления настоящей заявки или в предшествующем уровне техники, ниже будут просто представлены сопроводительные чертежи, необходимые для использования при описании вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что чертежи в последующем описании показывают просто некоторые варианты осуществления, описанные в настоящей заявке и специалисты в данной области техники из этих сопроводительных чертежей могут без творческих усилий получить другие чертежи.

Фиг. 1 - схематичная структурная схема электрохирургического инструмента с двухрежимным источником питания, представленная в примерном варианте осуществления настоящего раскрытия.

Ссылочные позиции

1 Операционная клавиша

2 Встроенная батарея

3 Блок управления

41 Первая схема потребления мощности

42 Вторая схема потребления мощности

51 Первый элемент коммутации мощности

52 Второй элемент коммутации мощности

53 Третий элемент коммутации мощности

54 Четвертый элемент коммутации мощности

6 Соединитель питания

Подробное описание

Чтобы сделать специалистам в данной области техники более понятными решения настоящего раскрытия, технические решения вариантов осуществления настоящего раскрытия ниже будут ясно и полностью описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи, представленные в вариантах осуществления настоящего раскрытия. Очевидно, описанные варианты осуществления являются только частью, но не всеми вариантами осуществления настоящего раскрытия. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники без творческих усилий, основываясь на вариантах осуществления настоящего раскрытия, должны находиться в рамках объема защиты настоящего раскрытия.

Следует заметить, что такие термины, как «первый» и «второй», присутствующие в описании, формуле изобретения и на сопроводительных чертежах настоящего раскрытия, используются/предназначены для различения схожих объектов и не должны использоваться для описания конкретного порядка или последовательности. Следует понимать, что данные, используемые таким образом, могут быть взаимозаменяемыми, где это необходимо, так, чтобы варианты осуществления настоящего раскрытия, описанные здесь, могли быть осуществлены в другом порядке, отличном или дополняющем показанные или описанные здесь. Кроме того, термины «содержат» и «имеют» и любые другие их разновидности предназначены охватывать неэксклюзивное вложение, например, процесс, способ, устройство, продукт или оборудование, которые содержат ряд этапов или блоков, не обязательно ограничивающиеся явно перечисленными этапами или блоками, а могут содержать и другие этапы или блоки, не перечисленные явно или свойственные процессу, способу, продукту или оборудованию.

Перед хирургической операцией медицинский персонал отдела снабжения в больнице должен подготовить хирургическое оборудование и расходные материалы для операции, и если в ней используется электрический инструмент, обычно необходимо подтвердить его срок службы, чтобы не оказалось, что после начала хирургической операции будет обнаружено, что остающееся время годности электрического инструмента является нулевым. В этом отношении, традиционное решение состоит в том, чтобы вручную записывать остающееся время годности каждого электрического инструмента во время каждой послеоперационной сортировки оборудования, а более перспективный подход может состоять в том, что электрические инструменты сами имеют статистическую функцию для оставшегося времени использования, которая может запрашиваться отделом снабжения в реальном времени. Однако ответственность за каждый процесс внутри больницы является четко определенной и врачи, выполняющие хирургические операции, не обязаны запрашивать и регистрировать остающееся время годности до прекращения работоспособности, что требуется от отдела снабжения - запрашивать остающееся времени годности электрических инструментов после того, как они включались во время дооперационных проверок. Не очень удобным являются ни регистрация вручную остающегося времени годности, ни запрос этого времени годности после включения, и концепция настоящего раскрытия состоит в предложении решения для удобного запрашивания остающегося времени годности электрохирургических инструментов без подключения к внешнему источнику питания.

В одном из вариантов осуществления настоящего раскрытия представлен электрохирургический инструмент с двухрежимной схемой питания, выполненный с возможностью подключения к внешнему источнику питания через соединитель питания 6, как показано на фиг. 1, электрохирургический инструмент содержит операционную клавишу 1, встроенную батарею 2, блок 3 управления 3, первую схему 41 потребления мощности, вторую схему 42 потребления мощности, где вторая схема 42 потребления мощности является схемой возбуждения или схемой цифровой обработки, где схема возбуждения может быть выполнена с возможностью возбуждения генератора энергии, а именно, модуля усилителя мощности генератора энергии датчика, и может также быть выполнена с возможностью приведения в действие коммутирующего элемента или двигателя; схема цифровой обработки может быть центральным процессором (CPU) или DSP или другой цифровой схемой. Потребляемая мощность первой схемы 41 потребления мощности ниже, чем потребляемая мощность второй схемы 42 потребления мощности, и первая схема 41 потребления мощности выполнена с возможностью указывать параметр состояния электрохирургического инструмента под управлением блока 3 управления, и получения остающегося времени годности инструмента в качестве параметра состояния, например, несколько форм представления первой схемы 41 потребления мощности описываются ниже.

Первой формой, которая является первой схемой потребления мощности, является дисплейный блок, такой как экран жидкокристаллического дисплея, выполненный с возможностью отображения параметра состояния электрохирургического инструмента под управлением блока управления.

Второй формой, которая является первой схемой потребления мощности, является блок громкоговорителя, выполненный с возможностью под управлением блока управления воспроизведения голосовых сообщений, таких как “текущее остающееся количество использований равно 7”;

Третьей формой, которая является первой схемой потребления мощности, является световой индикатор, который может иметь ряд цветов, например, зеленый свет указывает, что текущее остающееся количество использований больше или равно 20, желтый свет указывает, что текущее остающееся количество использований больше или равно 3 и меньше 20, и красный свет указывает, что текущее остающееся количество использований меньше 3; настоящее раскрытие не ограничивает цвета, отражающие параметр состояния электрохирургического инструмента, например, может также использоваться различная яркость светового индикатора, чтобы отражать текущее остающееся количество использований, более яркое свечение указывается на большее количество, а более слабое свечение указывает на меньшее количество; например, различные световые индикаторы могут быть маркированы как '> 20', '[5-20]', '<5', и световые индикаторы в соответствующих местах могут включаться, исходя из фактического остающегося количества использований, и так далее.

Остающееся количество использований может регистрироваться путем установки устройства регистрации информации, чтобы записывать фактическое количество использований датчика, как упомянуто в предшествующем уровне техники в патенте CN211187449U в разделе 'Уровень техники', и остающееся количество использований может быть вычислено; когда блок управления и первая схема потребления мощности переключаются, не соединяясь с внешним источником питания, блок управления запрашивает у устройства регистрации информации остающееся количество использований и посылает результаты запроса первой схеме потребления мощности, чтобы выполнить функцию запроса.

Для запуска первой схемы 41 потребления мощности без соединения с внешним источником энергии, электрохирургический инструмент дополнительно содержит схему переключения, причем в настоящем варианте осуществления схема переключения может быть выполнена следующим образом.

Как показано на фиг. 1, схема переключения содержит первый элемент 51 переключения мощности (то есть коммутирующий элемент Q1 на фиг. 1), второй элемент переключения мощности 52 (то есть коммутирующий элемент Q2 на фиг. 1), третий элемент переключения мощности 53 (коммутирующий элемент, обозначенный в дальнейшем как Q3), и четвертый элемент переключения мощности 54 (коммутирующий элемент, обозначенный в дальнейшем как Q4), где исходным состоянием всех приборов является закрытое состояние, причем управляющий вывод коммутирующего элемента Q1 соединяется со встроенной батареей через операционную клавишу и выполнен с возможностью одновременного соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с отрицательным электродом встроенной батареи, если коммутирующий элемент Q1 открыт.

Управляющий вывод коммутирующего элемента Q2 соединяется с одним концом коммутирующего элемента Q1 и выполнен с возможностью одновременного соединения блока 3 управления и первой схемы 41 потребления мощности с положительным электродом встроенной батареи 2, если коммутирующий элемент Q2 открыт.

Управляющий вывод коммутирующего элемента Q3 соединяется с внешним источником питания через соединитель 6 питания и выполнен с возможностью соединения второй схемы 42 потребления мощности с отрицательным электродом внешнего источника питания, если коммутирующий элемент Q3 открыт.

Управляющий вывод коммутирующего элемента Q4 соединяется с одним концом коммутирующего элемента Q3 и выполнен с возможностью одновременного соединения второй схемы 42 потребления мощности и блока 3 управления с положительным электродом внешнего источника питания, если коммутирующий элемент Q3 открыт.

На фиг. 1 можно видеть, что вторая схема 42 потребления мощности не соединяется ни с положительным электродом, ни с отрицательным электродом встроенной батареи 2.

Принимая фиг. 1 в качестве примера, коммутирующий элемент Q1 и коммутирующий элемент Q3 являются электронными приборами с МОП-структурой n-типа и их характеристика переключения такова, что когда напряжение на затворе выше определенного значения напряжения, коммутирующий элемент открывается, в противном случае, он находится в закрытом состоянии; коммутирующий элемент Q2 и коммутирующий элемент Q4 являются электронными приборами с МОП-структурой p-типа и их характеристика переключения такова, что когда напряжение на затворе ниже определенного значения напряжения, коммутирующий элемент открывается, в противном случае, он находится в закрытом состоянии.

Управляющий вывод коммутирующего элемента Q2 соединяется с положительным электродом встроенной батареи 2 через резистор R2, как показано на фиг. 1, и управляющий вывод коммутирующего элемента Q4, соединяется с положительным электродом встроенной батареи 2 через резистор R1, как показано на фиг. 1, так чтобы их напряжения затвора были выше порога напряжения состояния проводимости, в этом случае, исходное состояние коммутирующих элементов Q2 и Q4 является закрытым состоянием (выключенным состоянием).

В исходном состоянии затвор коммутирующего элемента Q1 заземляется через резистор R7 и находится на низком уровне и существуют два способа подъема его напряжения затвора, которые описываются ниже.

Первый способ состоит в том, что когда электрохирургический инструмент отсоединяется от внешнего источника питания, нажатие операционной клавиши 1 может заставить положительный электрод встроенной батареи 2 подать высокое напряжение на затвор коммутирующего элемента Q1, чтобы открыть его, причем операционная клавиша 1 может быть выбран таким образом, чтобы быть клавишей, которая делает цепь проводящей при нажатии внешней силой, если операционная клавиша нажата, коммутирующий элемент Q1 остается открытым; если операционная клавиша отпускается, коммутирующий элемент Q1 переключается из открытого состояния в закрытое состояние. Таким образом, медицинский персонал в отделе снабжения может удерживать операционную клавишу 1 нажатой, запрашивая остающееся количество использований, чтобы иметь достаточно времени для регистрации соответствующих результатов запроса; или, после того как была нажата операционная клавиша, с некоторой временной задержкой, такой как 10 секунд, блок управления посылает сигнал низкого уровня на управляющий вывод коммутирующего элемента Q1, так чтобы коммутирующий элемент Q1 переключился из открытого состояния в закрытое состояние, и в этом случае необходимо иметь дополнительный таймер, электрически соединенный с блоком управления, но при этом не требуется продолжать нажимать операционную клавишу 1 вручную.

Второй способ состоит в том, что, когда электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, сначала напряжение затвора коммутирующего элемента Q3 поднимается, благодаря подключению внешнего источника питания, и коммутирующий элемент Q3 открывается, затвор коммутирующего элемента Q4 заземляется через открытый коммутирующий элемент Q3, то есть напряжение затвора коммутирующего элемента Q4 падает, и затем коммутирующий элемент Q4 последовательно открывается; дополнительно, внешний источник питания повышает напряжение затвора коммутирующего элемента Q1 через открытый коммутирующий элемент Q4 и резисторы (см. R8 и R6 на фиг. 1) и затем коммутирующий элемент Q1 открывается.

Если коммутирующий элемент Q1 открыт, коммутирующий элемент Q2 открывается за счет того, что напряжение на его затворе падает.

Описанное выше представляет подробное объяснение взаимосвязи между переключением и проводящим состоянием различных элементов коммутации мощности в схеме переключения.

Вышеупомянутые коммутирующие элемента Q4-Q1 могут действовать так, что при питании от встроенной батареи только схема малой мощности может переключаться, чтобы работать от операционной клавиши 1, тогда как схема усилителя мощности генератора энергии не включается (не работает), что может не только за короткое время позволить проверить параметр состояния, но также не будет создавать чрезмерной потери энергии батареи, поскольку нет доступа к цепи потребления высокой мощности, что увеличивает срок службы батареи, не требуя частой замены батареи в течение срока службы инструмента (в случае питания не от аккумуляторов), и батарея малой емкости может удовлетворить потребности; при питании от внешнего источника питания все схемы (включая схему потребления высокой мощности и схему потребления малой мощности) включаются (переходя в рабочее состояние).

То есть, в случае, когда электрохирургический инструмент отсоединен от внешнего источника питания, когда нажимается операционная клавиша 1, встроенная батарея переключает состояние проводимости коммутирующего элемента Q1 и затем проводящее состояние коммутирующего элемента Q1 переключает состояние проводимости коммутирующего элемента Q2, так чтобы блок управления и первая схема 41 потребления мощности были в рабочем состоянии, в этом случае блок управления может послать параметр состояния заданному устройству первой схемы 41 потребления мощности и затем первая схема 41 потребления мощности произведет немедленное действие. Обратитесь к соответствующим решениям экрана дисплея, громкоговорителя или светового индикатора, упомянутым выше, которые здесь повторно не описываются.

Когда электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, коммутирующий элемент Q3 открывается благодаря тому, что напряжение затвора коммутирующего элемента Q3 повышается внешним источником питания и затем состояние проводимости коммутирующего элемента Q3 переключает состояние проводимости коммутирующего элемента Q4, так чтобы выводы VCC блока 3 управления 3, второй схемы 42 потребления мощности и первой схемы 41 потребления мощности одновременно подключались к положительному электроду внешнего источника питания. Как упомянуто выше, проводящее состояние коммутирующего элемента Q4 будет переключать проводящее состояние коммутирующего элемента Q1, затем выводы VSS первой схемы 41 потребления мощности и блока 3 управления подключаются к отрицательному электроду (заземлению) внешнего источника питания, и в этом случае блок 3 управления, вторая схема 42 потребления мощности и первая схема 41 потребления мощности все переходят в рабочее состояние.

Как показано на фиг. 1, блок 3 управления также соединяется с затвором коммутирующего элемента Q3, и в ответ на соединение с встроенной батареей или внешним источником питания, блок управления обнаруживает напряжение затвора коммутирующего элемента Q3 и определяет, соединен ли соединитель 6 питания с внешним источником питания, по напряжению на затворе коммутирующего элемента Q3, конкретно, если уровень напряжения на выводе затвора коммутирующего элемента Q3 высокий, это указывает, что инструмент в настоящий момент питается от внешнего источника питания, а если этот уровень напряжения низкий, это указывает, что инструмент в настоящий момент питается от встроенной батареи. Настоящее раскрытие не налагает конкретных ограничений на конкретное место присоединения встроенной батареи.

Блок 3 управления также соединяется с затвором коммутирующего элемента Q1 и определяет, нажата ли операционная клавиша 1, по изменению напряжения затвора коммутирующего элемента Q1, конкретно, если согласно предыдущему описанию определено, осуществляется ли питание от внешнего источника питания или от встроенной батареи, то в случае, когда питание осуществляется от встроенной батареи, если уровень напряжения на выводе затвора коммутирующего элемента Q1 изменяется с низкого на высокий, это указывает, что операционная клавиша 1 в настоящий момент нажата; в случае, когда питание осуществляется от внешнего источника питания, если величина уровня на затворе коммутирующего элемента Q1 дополнительно увеличивается, это указывает, что операционная клавиша 1 в настоящий момент нажата.

Существуют две различные реализации операционной клавиши:

Первая реализация состоит в том, что операционная клавиша является кнопкой, предназначенной для управления запуском первой схемы потребления мощности, то есть на основе операционной клавиши существующего электрохирургического инструмента добавляется новая кнопка.

Вторая реализация состоит в том, чтобы не добавлять новую кнопку на основе операционных клавиш существующего электрохирургического инструмента, и одна или более из функциональных клавиш могут быть выбраны в качестве кнопки запуска для переключения запуска первой схемы 41 потребления мощности, таким образом, операционная клавиша (выбранная функциональная клавиша(-и)) имеет первый рабочий режим и второй рабочий режим, если электрохирургический инструмент отсоединен от внешнего источника питания, блок управления управляет функциональной клавишей(ами), чтобы работать в первом рабочем режиме, в котором: если функциональная клавиша(-и) нажимается, происходит переключение проводящего состояния коммутирующего элемента Q1; если электрохирургический инструмент соединен с внешним источником питания, блок управления управляет функциональной клавишей(ами), чтобы работать во втором рабочем режиме, в котором: если функциональная клавиша(-и) нажимается, активируется другая функция, отличная от переключения проводящего состояния коммутирующего элемента Q1. Конкретно, другая функция, отличная от переключения проводящего состояния коммутирующего элемента Q1, содержит любую из следующих функций:

функциональная клавиша является кнопкой возбуждения, и если кнопка возбуждения нажимается, то она активирует генератор энергии электрохирургического инструмента, чтобы генерировать энергию; или

функциональная клавиша является кнопкой переключения энергии, и если кнопка переключения энергии нажимается, то она регулирует выходную мощность генератора энергии электрохирургического инструмента; или

функциональная клавиша является кнопкой управления головкой ножа, и если кнопка управления головкой ножа нажимается, то она будет управлять концом режущего инструмента электрохирургического инструмента, чтобы выполнить действие зажима. Настоящее раскрытие не ограничивает весь диапазон выбора: в качестве кнопки возбуждения, кнопки переключения энергии, и кнопки управления головкой ножа, упомянутые выше, и все существующие функциональные клавиши на электрических инструментах могут выбираться и иметь первый режим работы и второй режим работы.

В одном из вариантов осуществления настоящего раскрытия встроенная батарея является аккумулятором и если энергетический хирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, аккумулятор соединяется с внешним источником питания через коммутирующий элемент Q4; конкретно, как упомянуто выше, в ответ на присоединение электрохирургического инструмента к внешнему источнику питания, коммутирующий элемент Q3 открывается и затем коммутирующие элементы Q4, Q1, и Q2 последовательно открываются, и в этом случае внешний источник питания заряжает аккумулятор через коммутирующие элементы Q4 и Q2, находящиеся в открытом состоянии.

Настоящее раскрытие не налагает конкретных ограничений на электрохирургический инструмент и в вариантах осуществления настоящего раскрытия электрохирургический инструмент может быть ультразвуковым скальпелем, электрическим скальпелем или лазерным скальпелем.

Следует заметить, что здесь реляционные термины, такие как «первый» и «второй», используются, только чтобы отличить один объект или операцию от другого объекта или операции, и не обязательно требуют или подразумевают любое реальное соотношение или порядок между этими объектами или операциями. Кроме того, термины «содержащий», «включающий» или любые другие их вариации предназначены охватывать неэксклюзивное вложение, так чтобы процесс, способ, позиция или устройство, которые включают в себя ряд элементов, включали в себя не только эти элементы, но также и другие элементы, которые явно не перечислены, или также включают в себя элементы, свойственные такому процессу, способу, позиции или устройству. Без дополнительных ограничений, элементы, ограниченные формулировкой «содержащий...», не исключают существование других идентичных элементов в процессе, способе, позиции или устройстве, которые содержат элементы.

Описанное выше является только конкретными реализациями настоящей заявки. Следует заметить, что обычными специалистами в данной области техники могут быть сделаны любые изменения или модификации, не отступая от технического принципа и концепции настоящей заявки, и такие изменения и модификации буду охватываться объемом защиты настоящей заявки.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к электрохирургическому инструменту и ультразвуковому скальпелю. Электрохирургический инструмент содержит встроенную батарею, блок управления, первую и вторую схемы потребления мощности. Потребление мощности второй схемой в рабочем состоянии больше, чем потребление мощности первой схемой в рабочем состоянии. Когда электрохирургический инструмент не соединен с внешним источником питания, блок управления и первая схема потребления мощности могут переключаться, чтобы соединять контур со встроенной батареей. Вторая схема потребления мощности остается в состоянии остановки работы, когда электрохирургический инструмент не соединен с внешним источником питания. Когда электрохирургический инструмент соединен с внешним источником питания через соединитель питания, первая и вторая схемы потребления мощности подключены к внешнему источнику питания и находятся в рабочем состоянии. Ультразвуковой скальпель содержит операционную клавишу, встроенную батарею, блок управления, первую и вторую схемы потребления мощности. Потребление мощности первой схемой ниже, чем потребление мощности второй схемой. В ультразвуковом скальпеле, подключенном к внешнему источнику питания через соединитель питания, первая и вторая схемы потребления мощности подключены к внешнему источнику питания и находятся в рабочем состоянии. Обеспечиваются электрохирургический инструмент и ультразвуковой скальпель, которые могут проверять параметры состояния устройства при малой потребляемой мощности и без внешнего источника питания. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрохирургический инструмент, характеризующийся тем, что содержит встроенную батарею, блок управления, первую схему потребления мощности и вторую схему потребления мощности, при этом первая схема потребления мощности электрически соединена с блоком управления и потребление мощности второй схемой потребления мощности в рабочем состоянии больше, чем потребление мощности первой схемой потребления мощности в рабочем состоянии;

электрохирургический инструмент выполнен с возможностью подключения к внешнему источнику питания через соединитель питания и,

когда электрохирургический инструмент не соединен с внешним источником питания, блок управления и первая схема потребления мощности могут переключаться, чтобы соответственно соединять контур со встроенной батареей, и первая схема потребления мощности выполнена с возможностью вывода информации о параметре состояния электрохирургического инструмента в ответ на команду блока управления;

при этом вторая схема потребления мощности остается в состоянии остановки работы, когда электрохирургический инструмент не соединен с внешним источником питания, а

когда электрохирургический инструмент соединен с внешним источником питания через соединитель питания, первая схема потребления мощности и вторая схема потребления мощности подключены к указанному внешнему источнику питания и находятся в рабочем состоянии.

2. Электрохирургический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит операционную клавишу и схему переключения, при этом схема переключения содержит первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности, для которых исходным состоянием является закрытое состояние, причем первый элемент коммутации мощности установлен между первой схемой потребления мощности и отрицательным электродом встроенной батареи, а второй элемент коммутации мощности установлен между первой схемой потребления мощности и положительным электродом встроенной батареи;

управляющий вывод первого элемента коммутации мощности соединен с положительным электродом встроенной батареи через операционную клавишу и управляющий вывод второго элемента коммутации мощности соединен с первым элементом коммутации мощности; в ответ на переключение операционной клавиши первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности одновременно переходят из закрытого состояния в открытое состояние;

вторая схема потребления мощности не соединена ни с положительным электродом, ни с отрицательным электродом встроенной батареи.

3. Электрохирургический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что

первая схема потребления мощности является дисплейным блоком, выполненным с возможностью отображения параметра состояния электрохирургического инструмента, получаемого от блока управления; или

первая схема потребления мощности является блоком громкоговорителя, выполненным с возможностью воспроизведения голосовых сообщений, которые отражают параметр состояния электрохирургического инструмента, получаемый от блока управления; или

первая схема потребления мощности является световым индикатором, выполненным с возможностью включения, чтобы отражать параметр состояния электрохирургического инструмента, получаемый от блока управления;

при этом блок управления выполнен с возможностью получения по запросу информации, которая отражает параметр состояния электрохирургического инструмента, и отправлять информацию в первую схему потребления мощности.

4. Электрохирургический инструмент по п. 2, отличающийся тем, что схема переключения дополнительно содержит третий элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности, которые в исходном состоянии оба находятся в закрытом состоянии, при этом третий элемент коммутации мощности установлен между второй схемой потребления мощности и отрицательным электродом внешнего источника питания, а четвертый элемент коммутации мощности установлен между второй схемой потребления мощности и положительным электродом внешнего источника питания;

управляющий вывод третьего элемента коммутации мощности соединен с внешним источником питания через соединитель питания и управляющий вывод четвертого элемента коммутации мощности соединен с третьим элементом коммутации мощности; в ответ на подключение электрохирургического инструмента к внешнему источнику питания третий элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности переходят из закрытого состояния в открытое состояние.

5. Электрохирургический инструмент по п. 4, отличающийся тем, что вторая схема потребления мощности является схемой возбуждения или схемой цифровой обработки.

6. Электрохирургический инструмент по п. 2, отличающийся тем, что операционная клавиша является кнопкой, назначенной для управления запуском первой схемы потребления мощности; или

операционная клавиша является функциональной клавишей электрохирургического инструмента; если электрохирургический инструмент отключен от внешнего источника питания и функциональная клавиша нажата, первый элемент коммутации мощности переключается в проводящее состояние; если электрохирургический инструмент подключен к внешнему источнику питания и функциональная клавиша нажата, активируется другая функция, отличающаяся от переключения первого элемента коммутации мощности в проводящее состояние.

7. Электрохирургический инструмент по п. 6, отличающийся тем, что другая функция, отличная от переключения первого элемента коммутации мощности в проводящее состояние, является любой из следующих функций:

функциональная клавиша является кнопкой возбуждения и, если кнопка возбуждения нажата, активируется генератор энергии электрохирургического инструмента, чтобы генерировать энергию; или

функциональная клавиша является кнопкой переключения энергии и, если кнопка переключения энергии нажата, регулируется выходная мощность генератора энергии электрохирургического инструмента; или

функциональная клавиша является кнопкой управления головкой ножа и, если кнопка управления головкой ножа нажата, производится управление концом режущего инструмента электрохирургического инструмента для выполнения действия зажима.

8. Электрохирургический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит таймер, электрически соединенный с блоком управления;

когда электрохирургический инструмент не подключен к внешнему источнику питания, в ответ на переключение первой схемы потребления мощности таймер запускает синхронизацию и по истечении заданного порога задержки первая схема потребления мощности отключается от контура со встроенной батареей.

9. Электрохирургический инструмент по п. 2, отличающийся тем, что операционная клавиша выполнена с возможностью:

если операционная клавиша нажата, первый элемент коммутации мощности остается в открытом состоянии;

если операционная клавиша отпущена, первый элемент коммутации мощности переключается из открытого состояния в закрытое состояние.

10. Электрохирургический инструмент по п. 4, отличающийся тем, что выводы управления второго элемента коммутации мощности и четвертого элемента коммутации мощности соединены с положительным электродом встроенной батареи через резистор и в исходном состоянии второй элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности оба находятся в закрытом состоянии;

в ответ на проводящее состояние первого элемента коммутации мощности второй элемент коммутации мощности переключается в открытое состояние; в ответ на проводящее состояние третьего элемента коммутации мощности четвертый элемент коммутации мощности переключается в открытое состояние.

11. Электрохирургический инструмент по п. 10, отличающийся тем, что второй элемент коммутации мощности и четвертый элемент коммутации мощности являются элементами МОП-структуры p-типа, а первый элемент коммутации мощности и третий элемент коммутации мощности являются элементами МОП-структуры n-типа.

12. Электрохирургический инструмент по п. 4, отличающийся тем, что четвертый элемент коммутации мощности соединен с выводом управления первого элемента коммутации мощности через резистор;

если электрохирургический инструмент подключен к внешнему источнику питания, проводящее состояние четвертого элемента коммутации мощности вызывает переключение в проводящее состояние первого элемента коммутации мощности, так что блок управления соединяется с отрицательным электродом внешнего источника питания.

13. Электрохирургический инструмент по п. 4, отличающийся тем, что встроенная батарея является аккумулятором и, если электрохирургический инструмент соединяется с внешним источником питания, аккумулятор соединяется с внешним источником питания через четвертый элемент коммутации мощности;

или встроенная батарея является неподзаряжаемой батареей.

14. Электрохирургический инструмент по п. 4, отличающийся тем, что блок управления соединен с затвором третьего элемента коммутации мощности и в ответ на подключение встроенной батареи или внешнего источника питания блок управления обнаруживает напряжение на затворе третьего элемента коммутации мощности и определяет, соединен ли соединитель питания с внешним источником питания по напряжению на затворе третьего элемента коммутации мощности.

15. Электрохирургический инструмент по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что он является ультразвуковым скальпелем, электрическим скальпелем или лазерным скальпелем.

16. Ультразвуковой скальпель, подключаемый к внешнему источнику питания через соединитель питания, отличающийся тем, что содержит операционную клавишу, встроенную батарею, блок управления, первую схему потребления мощности, вторую схему потребления мощности и схему переключения, при этом потребление мощности первой схемой потребления мощности ниже, чем потребление мощности второй схемой потребления мощности;

схема переключения содержит первый элемент коммутации мощности и второй элемент коммутации мощности, причем исходным состоянием обоих элементов является закрытое состояние, управляющий вывод первого элемента коммутации мощности соединен со встроенной батареей через операционную клавишу и выполнен с возможностью соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с отрицательным электродом встроенной батареи, если первый элемент коммутации мощности открыт;

управляющий вывод второго элемента коммутации мощности соединен с одним концом первого элемента коммутации мощности и выполнен с возможностью соединения блока управления и первой схемы потребления мощности с положительным электродом встроенной батареи, если второй элемент коммутации мощности открыт;

если ультразвуковой скальпель отключен от внешнего источника питания, вторая схема потребления мощности остается в состоянии остановки работы; причем,

если ультразвуковой скальпель отключен от внешнего источника питания и операционная клавиша нажата, блок управления и первая схема потребления мощности находятся в рабочем состоянии,

при этом в ультразвуковом скальпеле, подключенном к внешнему источнику питания через соединитель питания, первая схема потребления мощности и вторая схема потребления мощности подключены к указанному внешнему источнику питания и находятся в рабочем состоянии.

17. Ультразвуковой скальпель по п. 16, отличающийся тем, что содержит ручку ультразвукового скальпеля, содержащую:

кожух ручки, кнопку переключения, ручной захват;

головка кожуха ручки снабжена механизмом присоединения ручки, который используется для соединения с режущим инструментом;

кожух ручки имеет полость, в которой расположен преобразователь, датчик, первая печатная плата PCB и вторая печатная плата PCB;

первая печатная плата PCB расположена в верхней части полости;

преобразователь расположен в задней части полости;

вторая печатная плата PCB расположена в полости в положении рукоятки;

первая печатная плата PCB и вторая печатная плата PCB могут использоваться как плата управления или как плата питания;

кнопка переключения расположена спереди кожуха ручки и используется для переключения между высоким и низким значениями мощности;

ручной захват расположен впереди кожуха ручки и используется для управления открыванием и закрыванием зажима режущего инструмента.