[发明专利]一种具有力感知功能的眼科手术环切装置

说明书

本发明公开了一种具有力感知功能的眼科手术环切装置，由手柄、六维力传感器和环钻组成。六维力传感器两端通过连接机构分别于环钻和手柄连接，可以实时检测环切力的大小。手柄外侧安装有调速机构，调速机构与直线电位器连接，通过调速机构控制电位器的滑移改变电路电压，建立电压与脉冲之间的关系，进而可以控制步进电机转速；手柄内部的两腔分别安装有联轴器和步进电机，同时步进电机通过联轴器与手柄顶端的编码器连接。本发明的有益效果如下：(1)在环切过程中可实时检测环切力的大小；(2)建立了电压与脉冲之间的关系，通过调速机构电压的变化来改变环钻的转速；(3)本发明整体尺寸较小，操作简单，在手术过程中，医生可以手持器械进行手术操作。

技术领域

本发明涉及一种眼科医疗器械领域，特别涉及一种具有力感知功能的眼科手术环切装置。

背景技术

眼睛是人体重要的感觉器官，人类大脑的80％信息是通过眼睛得到的，若眼部发生疾病将会给人的生活带来极大的不便，其中，角膜疾病和青光眼是发病率较高的眼科疾病。对于圆锥角膜、角膜白斑、顽固性角膜炎等角膜疾病，效果较好的是进行角膜移植，以替代病变的角膜；对于青光眼，效果较好的是进行黏小管成形术，以降低眼内的压力。

在这些手术过程中，环切操作是一个重要的操作步骤。角膜移植手术最常用的方法是眼科医生手持环钻做周期性旋转运动并逐步向下按压，以切除病变的角膜；黏小管成形术过程中的第一步便是层切巩膜以找到黏小管的位置。但是这些操作很难获知环切过程中力和速度的大小，容易贯穿眼组织，同时也很难保证环切边缘的整齐度，影响后续操作和愈合效果。因此如何使眼科医生在操作过程中实时获得操作力的大小并能控制环切速度是需要亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有角膜环钻以及人工层切巩膜的不足，提供一种具有力感知功能的眼科手术环切装置。器械末端环钻与手柄之间安装有六维力传感器，可以实时检测在环切过程中力的变化。手柄外侧安装有调速机构，调速机构末端连接有直线电位器；手柄内部安装有步进电机，步进电机两端分别与外部的六维力传感器与编码器连接。眼科医生通过调速机构以调节直线电位器的滑移，从而改变两端电压，电压与脉冲数成一定的比例关系，进而间接改变电机转速，同时编码器可实时读取电机的转速，以达到控制环切速度的目的。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

所述的一种具有力感知功能的眼科手术环切装置，由手柄、力传感器和环钻三部分组成。六维力传感器两端通过连接机构分别于环钻和手柄连接，可以实时检测环切力的大小。手柄外侧安装有调速机构，调速机构与直线电位器连接，通过调速机构控制电位器的滑移改变电路电压，建立电压与脉冲之间的关系，进而可以控制步进电机转速；手柄内部的两腔分别安装有联轴器和步进电机，同时步进电机通过联轴器与手柄顶端的编码器连接。

进一步地，环钻与六维力传感器之间通过杯形连接件相连，环钻嵌套在杯型连接件的杯口内，杯口两端有顶丝紧固环钻，防止滑移。

进一步地，六维力传感器与手柄之间通过伞形连接件相连，连接件顶端与力传感器直径相同，连接件末端通过手柄内部的联轴器与步进电机相连。

进一步地，手柄采用柱形设计结构，由手柄盖和手柄主体两部分组成，两者之间通过螺钉连接。

进一步地，手柄盖是环钻的控制部位，外侧安装有调速机构，末端连接有直线电位器，调速机构采用曲柄滑块机构的运动方式，当手部按压曲柄时可以使直线电位器沿着手柄轴向上下运动，以控制直线电位器的滑移。

进一步地，调节直线电位器的滑移可以控制两端的电压，通过数据采集卡采集电压信息，并建立电压与步进电机脉冲数之间的关系。

优选地，电机可选用伺服电机，通过电压的改变控制伺服电机的转速。

进一步地，手柄主体内部为空腔结构，中间夹板将空腔分为两部分，前腔安装有联轴器，后腔安装有步进电机，中间夹板同时起到固定步进电机的作用。