一种骨水泥远程注射控制装置及其控制方法与流程

文档序号:16595886发布日期:2019-01-14 19:38阅读:237来源:国知局
一种骨水泥远程注射控制装置及其控制方法与流程

本发明属于骨水泥注射技术领域,尤其涉及一种骨水泥远程注射控制装置及其控制方法。



背景技术:

随着现代社会老龄化人口的增加,骨质疏松发病率呈上升趋势,胸腰椎骨折逐年増多也与此有很大关系。据2002年统计全球骨质疏松症患者近8000多万人,占总人口比例高达7%;50岁以上的城市老年妇女因骨质疏松导致胸腰椎椎体骨折的发生率高达15%,骨质疏松性骨折日益成为亟待解决的公众健康问题。椎体成形术目前公认的治疗该种疾病的首选方法。

目前,在使用新型微创脊柱外科技术治疗椎体良、恶性肿瘤和骨质疏松性椎体压缩骨折等疾病的手术中,医生需要在x射线实时监控下工作,确定骨水泥的注射剂量和注射位置,并利用推进器向椎体内完成骨水泥的注射,同时还要防止骨水泥注入过多,渗漏出椎体,对病人造成不可挽回的损伤,工作时间一般需要数分钟,甚至更长。而手术时医生长时间暴露在x射线的照射下,将对医生身体造成损害,这将阻碍该项技术推广应用。

总之,现有的骨水泥注入手术方法,均需要医生亲身暴露于x射线的辐射范围内,手术方式复杂,手术过程安全性低,为患者的手术的顺利进行以及医生的健康均带来巨大的安全隐患。



技术实现要素:

基于上述问题,本发明的主要目的在于提供一种骨水泥远程注射控制装置及其控制方法,以解决现有技术中的缺陷和不足。

为解决上述问题,本发明提供一种骨水泥远程注射控制装置,包括:控制组件,以及与所述控制组件电性连接的执行组件;

其中,所述控制组件中设有第一位置传感器;所述执行组件中设有第二位置传感器;

所述控制组件通过所述第一位置传感器获取用户控制骨水泥注射量的调节位置,通过计算获得所述骨水泥注射量的调节位置对应的注射量信息;根据预设注射参数,基于所述注射量信息控制所述执行组件通过与所述执行组件连接的注射器进行骨水泥的注射,并通过所述第二位置传感器获取所述注射器的实际推进位置,通过计算获得所述实际推进位置对应的骨水泥的实际注射量。

优选地,所述控制组件还包括注射旋转手柄;所述注射旋转手柄与所述第一位置传感器连接;

注射骨水泥时,用户控制所述注射旋转手柄进行旋转,所述第一位置传感器获取所述注射旋转手柄的旋转的角度作为骨水泥注射量的调节位置,并根据所述调节位置计算出对应的骨水泥的注射量信息。

优选地,所述控制组件还包括第一微处理器,以及均与所述第一微处理器连接的电源开关和注射使能开关;所述第一位置传感器与所述第一微处理器连接;

开启所述电源开关,启动所述骨水泥远程注射控制装置的所述控制组件,并且在注射骨水泥时,按下所述注射使能开关,旋转所述注射旋转手柄进行注射。

优选地,所述控制组件还包括与所述第一微处理器连接的主机通信模块;

所述执行组件还包括第二微处理器,以及与所述第二微处理器连接的从机通信模块;

所述主机通信模块与所述从机通信模块电性连接。

优选地,所述控制组件中的所述第一位置传感器包括磁性码盘、减速直流电机、霍尔传感器,以及与所述第一微处理器连接的所述霍尔传感器的信号调理电路。

优选地,所述控制组件还包括均与所述第一微处理器连接的键盘模块和显示模块;

所述键盘模块,用于接收用户输入的控制指令;

所述显示模块,用于显示注射旋转手柄的旋转的角度和骨水泥注射量的调节位置,以及所述键盘模块接收的所述控制指令。

优选地,所述执行组件还包括:均与所述第二微处理器电性连接的步进电机细分控制器、dc-dc电源供应器;

所述第二位置传感器与所述第二微处理器电性连接;

所述执行组件还包括与所述第二位置传感器连接的减速步进电机;并且,所述减速步进电机与所述注射器连接;

所述第二微处理器在所述dc-dc电源供应器的供电下,通过所述步进电机细分控制器控制所述减速步进电机驱动所述注射器进行注射。

优选地,所述步进电机细分控制器还包括:

细分驱动电路、电流调节电位器、半电流保持开关和细分模式设置开关,以及与所述第二微处理器电性连接的光电隔离器电路。

此外,为解决上述问题,本发明还提供一种骨水泥远程注射控制装置的控制方法,包括:

上电启动后,接收用户通过控制组件的按键模块设置生成的预设注射参数;并且,所述控制组件的第一微处理器在接收到所述预设注射参数后存储;

接收用户通过所述按键模块设置的工作模式信息;

在接收到所述工作模式信息后,通过所述控制组件的主机通信模块,传输至执行组件的从机通信模块;其中,所述执行组件的第二微处理器控制所述从机通信模块获取所述控制组件所接收到的工作模式信息,并且,根据所述工作模式信息通过步进电机细分控制器控制减速步进电机驱动注射器转动,以便于基于所述工作模式信息下运行;

接收所述减速步进电机运行阻力值,若所述阻力值大于预设阻力阈值,则判定注射出现异常状态,生成报警信息,并且通过通信模块反馈至所述控制组件的显示模块进行显示。

优选地,所述工作模式信息包括正常注射模式、注射后退模式和清零模式;

若所接收到的所述工作模式信息为所述正常注射模式,则通过显示模块显示当前模式为正常注射模式;

接收用户触发所述注射使能开关所生成的旋转注射指令,并根据所述旋转注射指令,通过所述控制组件的第一位置传感器接收用户控制所述注射旋转手柄的顺时针旋转的角度对应的骨水泥注射量的调节位置,并根据所述调节位置计算出对应的注射量信息;基于所述注射量信息控制所述执行组件通过与所述执行组件连接的注射器进行骨水泥的注射;

若所接收到的所述工作模式信息为注射后退模式,则通过显示模块显示当前模式为注射后退模式;

通过所述控制组件的第一位置传感器接收用户控制所述注射旋转手柄的逆时针旋转的角度对应的骨水泥注射量的调节位置,并根据所述调节位置进行注射后退;

若所接收到的所述工作模式信息为清零模式,则通过显示模块显示当前模式为清零模式;

所述控制组件对所述预设注射参数清零,并控制所述骨水泥远程注射控制装置进入停止注射状态。

本发明提供一种骨水泥远程注射控制装置及其控制方法,其中,所述装置包括:控制组件,以及与所述控制组件电性连接的执行组件。本发明通过第一位置传感器获取用户控制骨水泥注射量的调节位置,进而可计算得到注射量信息,并在注射时通过第二位置传感器获取所述注射器的实际推进位置,通过计算获得所述实际推进位置对应的所述实际骨水泥的实际注射量,从而基于控制组件和与其连接的执行组件,通过控制组件和执行组件的远程协作,实现对注射器的远程定量控制以注射骨水泥,操作方法简单,操作过程安全性高,为新型微创脊柱外科技术治疗椎体良、恶性肿瘤和骨质疏松性椎体压缩骨折等疾病的手术带来了巨大的方便,为临床上患者手术的顺利进行和医生的健康的工作环境提供了安全保障。

附图说明

图1为本申请中第一实施例中骨水泥远程注射控制装置的结构示意图;

图2为本申请中第二实施例中骨水泥远程注射控制装置的结构示意图;

图3为本申请中第二实施例中骨水泥远程注射控制装置的中的步进电机细分控制器的细化结构示意图;

图4为本申请中第二实施例中骨水泥远程注射控制装置的第一位置传感器的细化结构示意图;

图5为本申请中第三实施例中骨水泥远程注射控制装置的控制方法的流程示意图;

图6为本申请中第三实施例中骨水泥远程注射控制装置的控制方法的步骤s30的细化流程示意图;

图7为本申请中第四实施例中骨水泥远程注射控制装置的控制端的xy轴俯视透视结构图;

图8为本申请中第四实施例中骨水泥远程注射控制装置的控制端的xy轴俯视结构示意图;

图9为本申请中第四实施例中骨水泥远程注射控制装置的执行端的xz轴右视。

图10为本申请中第四实施例中骨水泥远程注射控制装置的执行端的xy轴俯视结构示意图。

附图标记:

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1:

参考图1,本实施例提供一种骨水泥远程注射控制装置1,包括:

本发明提供一种骨水泥远程注射控制装置1,包括:控制组件11,以及与所述控制组件11电性连接的执行组件12;

其中,所述控制组件11中设有第一位置传感器111;所述执行组件12中设有第二位置传感器121;

所述控制组件11通过所述第一位置传感器111获取用户控制骨水泥注射量调节位置,通过计算获得所述骨水泥量调节位置对应的注射量信息;根据预设注射参数,基于所述注射量信息控制所述执行组件12通过与所述执行组件12连接的注射器进行骨水泥的注射,并通过所述第二位置传感器121获取所述注射器的实际推进位置,通过计算获得所述实际推进位置对应的骨水泥的实际注射量。

上述,本实施例中所提供的骨水泥远程注射控制装置,针对的是对于骨水泥的注射,此外,也可以为其他流体的注射,例如造影剂、起到治疗和诊断作用的药物等流体。

上述,控制组件11和执行组件12电性连接,可以通过电缆连接,也可以通过无线连接,用以接收相关执行指令进行注射,以及接收执行过程中的状态信息,用以监控。

上述,在进行手术时,执行组件12,可设于在x射线的实时监控环境中,前端连接有注射器,并通过线缆或无线方式与后端的控制组件11远程连接,从而实现用户远程对注射器的注射量的控制。例如,执行组件12与注射器连接,在放射线拍摄铅室内进行手术,而在放射线拍摄铅室外,控制组件11通过线缆与执行组件12连接。

上述,用户通过控制组件11调节不同的骨水泥注射量的调节位置,实现对骨水泥注射量进行实时调整,例如,可以通过推拉操作杆、滑动滑块144、圆形或其他形状的方向盘或圆盘、摇杆等等,医生可在手术过程中更方便进行微调的实现步进注射骨水泥的控制方式。例如,医生通过操作控制组件11的滑动滑块144,调节到不同的骨水泥注射量调节位置,实现对骨水泥注射量进行实时调整。

此外,在手术过程中,为进一步提高骨水泥注射的精度,可通过与控制组件11连接的计算机终端进行实时的设置骨水泥的步进的注射量和注射速度,例如,每3秒步进注射1微升,从而可避免由于手动操作对于注射速度的误差,在一定程度上保证骨水泥进入患者体内的速度和时间。

本实施例通过第一位置传感器111获取用户控制骨水泥注射量的调节位置,进而可计算得到注射量信息,并在注射时通过第二位置传感器121获取所述注射器的实际推进位置,通过计算获得所述实际推进位置对应的所述实际注射量,从而基于控制组件11和与其连接的执行组件12的通过控制和执行的远程协作,实现对注射器的远程定量控制注射骨水泥,操作方法简单,操作过程安全性高,为新型微创脊柱外科技术治疗椎体良、恶性肿瘤和骨质疏松性椎体压缩骨折等疾病的手术带来了巨大的方便,为临床上患者手术的顺利进行和医生的健康的工作环境提供了安全保障。

实施例2:

参考图2-4,基于上述实施例1,本实施例提供一种骨水泥远程注射控制装置1,其中,所述控制组件11还包括注射旋转手柄112;所述注射旋转手柄112与所述第一位置传感器111连接;

注射骨水泥时,用户控制所述注射旋转手柄112进行旋转,所述第一位置传感器111获取所述注射旋转手柄112的旋转的角度作为骨水泥的调节位置,并根据所述调节位置计算出对应的骨水泥注射量。

上述,控制组件11设有外壳141,注射旋转手柄112与外壳141连接,通过相对于外壳141旋转注射旋转手柄112,从而调整注射旋转手柄112的旋转角度或旋转圈数,进而将所旋转的角度或旋转圈数所到达的位置作为调节注射骨水泥的位置,进而通过控制组件11内的微处理器进行计算,根据调节注射骨水泥的位置计算出对应的骨水泥的实际注射量。

传统的注射骨水泥的方式,是通过手持注射器,通过手部的推进力使注射器的推杆向内部挤压,以实现对于注射器内的骨水泥对患者指定部位的注射目的,此种方法在注射时,如果对于注射量或注射速度有一定要求的、精度较高的注射工作,则可能由于注射器推杆的打滑或内部进入骨水泥导致卡顿,从而在用力推动推杆时发生注射量或注射速度难以控制,突然出现过量注射或注射量变缓,引起注射量不足的问题。并且,部分注射骨水泥,在注射过程中,必须要具有一定的注射流量或注射速度,才能具有更好的注射效果。

本实施例中,设有一注射旋转手柄112,以旋转注射旋转手柄112的方式进行调节注射骨水泥的注射量,从而可使用户或医生在步进注射骨水泥时,相对于传统的直接推进挤压注射器的方式,可更好的实现步进注射的目的,可更方便于医生的操作,从而通过旋转该手柄,实现微调注射量和步进增加注射量的目的。

此外,控制组件11还可包括图像监测系统,其中包括有一用于采集所述注射旋转手柄112的图像的图像采集装置、与所述图像采集装置电性连接的图形识别处理器,所述图形识别处理器与所述控制组件11的微处理器电性连接。

所述图形采集装置,可以为摄像头。在注射骨水泥时,所述摄像头对注射旋转手柄112的旋转区域进行图像采集,得到旋转操作图像;其中,旋转区域,即为用户在旋转所述注射旋转手柄112时的操作区域;

所述图形识别处理器获取到所述旋转操作所图像后,将所述旋转操作图像转换为包含有注射旋转手柄112旋转过程的关键帧,并对每一关键帧中的注射旋转手柄112进行定位,并根据定位进行边缘检测,根据每一关键帧对应的时间戳将每一个关键帧中的旋转角度进行叠加,获得注射旋转手柄112的旋转圈数,并获取预先设置的步进注射参数范围;其中,所述步进注射参数范围,包括有对患者进行骨水泥注射的注射量和注射速度的上下限阈值;

将所述旋转圈数通过预设注射参数计算出对应的注射量和注射速度,并将所述旋转圈数对应的注射量和注射速度与所述步进注射参数范围进行比较;

若所述旋转圈数对应的注射量和注射速度超出所述步进注射参数范围,则向所述控制组件11的微处理器发送警告提示,以便于提示当前操作异常超限。

本实施例中,通过设置与控制组件11的微处理器电性连接的图像监测系统,对用户操作注射旋转手柄112的操作过程进行实时监控,并将所获得的图像进行识别,识别出当前操作所注射骨水泥的注射量和注射速度,并将其与预先设置的步进注射参数范围进行比较,以确定其控制在注射参数范围的安全范围内,如果超限,则向微处理器提示异常报警,从而在视觉上通过图像识别技术实现对于医生的操作是否符合术前预设的步进注射参数范围进行监控,避免了由于医生的误操作,造成注射失败,或造成安全隐患的问题。

进一步的,所述控制组件11还包括第一微处理器113,以及均与所述第一微处理器113连接的电源开关114和注射使能开关115;所述第一位置传感器111与所述第一微处理器113连接;

开启所述电源开关114,启动所述骨水泥远程注射控制装置1的所述控制组件11,并且在注射骨水泥时,按下所述注射使能开关115,旋转所述注射旋转手柄112进行注射。

此外,控制组件11还可以包括与所述第一位处理器连接的无线通信模块,并且,通过所述无线通信模块与智能终端实现无线连接。具体的,智能终端可以包括但不限于具有操作系统,并且可进行实时查看和操作的手机、移动pc、台式机、平板电脑等智能终端。

上述,电源开关114,用于控制组件11的上电启动,开启电源开关114后,即实现控制组件11的给电唤醒。

上述,注射使能开关115,为操控该控制组件11的注射功能的启动开关,开启注射使能开关115后,才可旋转注射旋转手柄112进行注射。

进一步的,所述控制组件11还包括与所述第一微处理器113连接的主机通信模块116;

所述执行组件12还包括第二微处理器122,以及与所述第二微处理器122连接的从机通信模块126;

所述主机通信模块116与所述从机通信模块126电性连接。

进一步的,所述控制组件11中的所述第一位置传感器111包括磁性码盘111a、减速直流电机111b、霍尔传感器111c,以及与所述第一微处理器113连接的所述霍尔传感器111c的信号调理电路111d。

进一步的,所述控制组件11还包括均与所述第一微处理器113连接的键盘模块117和显示模块118。

所述键盘模块117,用于接收用户输入的控制指令;

所述显示模块118,用于显示注射旋转手柄112的旋转的角度和所述调节注射骨水泥的位置,以及所述键盘模块117接收的所述控制指令。

上述,所述控制组件11,包括第一位置检测传感器、电源开关114、注射使能开关115、第一微处理器113、键盘模块117和显示模块118。所述执行组件12,包括第二微处理器122、减速步进电机125、步进电机细分控制器123和dc-dc模块。控制组件11通过电缆与注射执行组件12相连接;注射执行组件12通过专用连接器与注射器相连接;此外,手机、电脑等智能终端通过无线通信方式(如:wifi、蓝牙等)与注射执行组件12相连接。

其中,控制组件11,包括第一位置检测传感器、电源开关114、注射使能开关115、第一微处理器113、键盘模块117和显示模块118。键盘模块117、注射使能开关115与第一微处理器113的i/o口相连接;时钟模块与第一微处理器113的i2c接口相连接;第一位置检测传感器与第一微处理器113的中断i/o口相连接;主机通信模块116和显示模块118分别与第一微处理器113的串口相连接。所述第一位置检测传感器,包括磁性码盘111a、减速直流电机111b、霍尔传感器111c和霍尔传感器111c的信号调理电路111d,减速直流电机111b带动磁性码盘111a旋转,霍尔传感器111c立于磁性码盘111a的两侧,当磁性码盘111a旋转时,两侧的霍尔传感器111c会产生正交的方波信号,其频率会随转速的快慢而发生有规律的变化,信号的相位会旋转方向的不同发生变化。注射旋转手柄112,与所述的位置检测传感器的减速电机连接。

第一位置传感器111包括有:磁性码盘111a、减速直流电机111b、霍尔传感器111c,以及所述霍尔传感器111c的信号调理电路111d共4个部件。磁性码盘111a安装在减速直流电机111b的转动轴上,跟随直流电机转动;减速直流电机111b的电枢端子不通电,直接短路,以提供手柄转动时的阻尼力,避免转动手柄时转速过快;霍尔传感器111c以正交的位置安装在磁性编码器132的侧面,以产生两路正交电信号送给所述霍尔传感器111c的信号调理电路111d进行滤波、放大和整形。经过所述霍尔传感器111c的信号调理电路111d处理的信号送给第一微处理器113进行处理。

步进电机细分控制器123包括:光电隔离器电路123a、细分驱动电路123b、电流调节电位器123c、半电流保持开关123d和细分模式设置开关123a共5个部件。电流调节电位器123c、半电流保持开关123d和细分模式设置分别与细分驱动电路123b中的控制芯片相连接,用于完成相应的设置。光电隔离器电路123a中的隔离芯片分别与细分驱动电路123b中控制芯片的控制端13和第二微处理器122相连接,用于传输控制信号,并进行隔离保护。

进一步的,所述执行组件12还包括:均与所述第二微处理器122电性连接的步进电机细分控制器123、dc-dc电源供应器124;

所述第二位置传感器121与所述第二微处理器122电性连接;

所述执行组件12还包括与所述第二位置传感器121连接的减速步进电机125;并且,所述减速步进电机125与所述注射器连接;

所述第二微处理器122在所述dc-dc电源供应器124的供电下,通过所述步进电机细分控制器123控制所述减速步进电机125驱动所述注射器进行注射。

dc-dc电源供应器124,即为dc-dc电源模块,是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说,这类模块称为负载点(pol)电源供应系统或使用点电源供应系统(pups)。

在本实施例中,dc-dc电源供应器124将输入的+12v电压转换为+5v和+3.3v送给第二微处理器122供电。

进一步的,细分驱动电路123b、电流调节电位器123c、半电流保持开关123d和细分模式设置开关123a,以及与所述第二微处理器122电性连接的光电隔离器电路123a。

上述,执行组件12,包括第二微处理器122、减速步进电机125、步进电机细分控制器123和dc-dc模块。时钟模块与第二微处理器122的i2c接口相连接;从机通信模块126和无线通信模块分别与第二微处理器122的串口相连接;步进电机细分控制器123与第二微处理器122的i/o口相连接。dc-dc模块将输入的+12v电压转换为+5v和+3.3v分别送给第二微处理器122、时钟模块和通信模块供电。步进电机细分控制器123的输出端口与减速步进电机125的相线相连接。所述的减速步进电机125,包括减速器和步进电机。所述的步进电机细分控制器123,包括光电隔离器、细分驱动电路123b、电流调节电位器123c、半电流保持开关123d和细分模式设置开关123a。光电隔离器接收第二微处理器122的控制信号,并将其传给细分驱动电路123b,电流调节电位器123c、半电流保持开关123d和细分模式设置开关123a分别与细分驱动电路123b相连接。

此外,注射旋转手柄,用于在注射时,通过旋转达到步进注射骨水泥的目的,在本实施例中,为圆环形,即可以包括圆环形的方向盘,方向盘中心设有与外壳连接的推进杆,旋转方向盘,即转动推进杆,实现步进注射。此外,方向盘可以设置为两幅三幅甚至多幅的把握的形式,相对于杆状的手柄,圆环形的方向盘更容易操作,在注射时,更容易把握和用力。此外,在圆环形方向盘的用户把握位置,可以设有防滑硅胶和吸汗脱脂棉等材质,用以在注射过程中,起到防滑和吸汗的作用,防止在高精度的注射手术中,由于操作用户的手部的出汗导致打滑造成的手术失败,为医生的注射手术工作提供了方便和安全保障。

上述实施例提供的一种骨水泥远程注射控制装置1,其工作原理如下:

(1)控制组件11作为控制中心,用户启动电源开关114后,控制组件11的显示模块118显示注射骨水泥的注射参数、手柄转动的圈数和注射的状态等信息,用户根据需要通过按键模块设置注射参数,第一微处理器113收到指令后,将各项参数进行存储。

(2)骨水泥注射分3种情况:a、正常注射:用户按键盘模块117上的注射按键,启动注射,此时屏幕上显示正常注射信息,接着用户按下注射使能开关115,顺时针旋转注射手柄,手柄带动位置检测传感器中的减速直流电机111b旋转,减速直流电机111b上的磁性码盘111a通过霍尔传感器111c及其信号调理电路111d产生两路正交的方波信号送给与之相连的微处理器,微处理器收到该信号后,进行分析处理确定手柄旋转的圈数,进而得到需要的注射量,然后通过主从通信模块送给注射执行组件12的第二微处理器122。注射执行组件12的第二微处理器122根据收到的指令信息控制步进电机细分控制器123控制减速步进电机125驱动注射器实现骨水泥的正常注射。b、注射后退:用户按键盘模块117上的后退按键,启动注射后退,此时屏幕上显示注射后退信息,接着用户逆时针旋转注射手柄,手柄带动位置检测传感器中的减速直流电机111b旋转,减速直流电机111b上的磁性码盘111a通过霍尔传感器111c及其信号调理电路111d产生两路正交的方波信号送给与之相连的微处理器,第一微处理器113收到该信号后,进行分析处理确定手柄旋转的圈数,然后通过主从通信模块送给注射执行组件12的第二微处理器122。注射执行组件12的第二微处理器122根据收到的指令信息控制步进电机细分控制器123控制减速步进电机125驱动注射器实现注射器后退。c、清零功能:用户按键盘模块117上的清零按键后,注射控制组件11进行系统参数清零,并将注射系统进入停止注射模式,此时屏幕上显示停止注射信息。

(3)注射控制组件11的微处理器接收到上述所述的指令后,通过主机通信模块116,经通信电缆或无线通信方式传输给注射执行组件12的从机通信模块126,注射执行组件12的微处理器控制从机通信模块126获取注射控制组件11的指令,然后进行分析处理,待处理完后,通过步进电机细分控制器123控制减速步进电机125驱动注射器转动,实现以上所述的3种工作模式。

作为进一步的技术方案,所述控制方法还包括在(3)后的实现正常注射时,检测是否有异常,通过检测减速步进电机125受阻情况来实现。如果阻力过大说明注射有异常,产生报警信号,并将异常信息通过通信模块反馈回给注射控制组件11的显示模块118进行显示。

此外,步进电机细分控制器123以及减速步进电机125,也可以采用伺服电机,或者伺服驱动器加直流编码电机替代实现。

本实施例中,通过设置控制组件11和与其连接的执行组件12,从而实现在用户对手柄进行螺旋转动调整不同的旋转的角度作为所述调节注射骨水泥的位置,具有体积小,重量轻、方便携带、注射量精度高、操作简单、稳定性好、安全性高等特点,可以让手术医生隔室操作,避免医生受到x射线辐射。

实施例3:

参考图5-6,本实施例提供一种骨水泥远程注射控制装置1的控制方法,包括:

步骤s10,上电启动后,接收用户通过控制组件11的按键模块设置生成的预设注射参数;并且,所述控制组件11的第一微处理器113在接收到所述预设注射参数后存储;

步骤s20,接收用户通过所述按键模块设置的工作模式信息;

步骤s30,在接收到所述工作模式信息后,通过所述控制组件11的主机通信模块116,传输至执行组件12的从机通信模块126;其中,所述执行组件12的第二微处理器122控制所述从机通信模块获取所述控制组件11所接收到的工作模式信息,并且,根据所述工作模式信息通过步进电机细分控制器控制减速步进电机125驱动注射器转动,以便于基于所述工作模式信息下运行;

步骤s40,接收所述减速步进电机125运行阻力值,若所述阻力值大于预设阻力阈值,则判定注射出现异常状态,生成报警信息,并且通过通信模块反馈至所述控制组件11的显示模块118进行显示。

进一步的,所述工作模式信息包括正常注射模式、注射后退模式和清零模式;

所述步骤s30中,还包括:

步骤s31,若所接收到的所述工作模式信息为所述正常注射模式,则通过显示模块118显示当前模式为正常注射模式;

步骤s32,接收用户触发所述注射使能开关115所生成的旋转注射指令,并根据所述旋转注射指令,通过所述控制组件11的第一位置传感器111接收用户控制所述注射旋转手柄112的顺时针旋转的角度对应的所述调节注射骨水泥的位置,并根据所述调节注射骨水泥的位置计算出对应的注射量信息;基于所述注射量信息控制所述执行组件12通过与所述执行组件12连接的注射器进行骨水泥的注射;

步骤s33,若所接收到的所述工作模式信息为注射后退模式,则通过显示模块118显示当前模式为注射后退模式;

步骤s34,通过所述控制组件11的第一位置传感器111接收用户控制所述注射旋转手柄112的逆时针旋转的角度对应的所述调节注射骨水泥的位置,并根据所述调节注射骨水泥的位置进行注射后退;

步骤s35,若所接收到的所述工作模式信息为清零模式,则通过显示模块118显示当前模式为清零模式;

步骤s36,所述控制组件11对所述预设注射参数清零,并控制所述骨水泥远程注射控制装置1进入停止注射状态。

上述,骨水泥远程注射控制装置1的控制方法,包括如下:

(1)注射控制单元作为控制中心,用户启动电源开关114后,注射控制单元的显示模块118显示注射骨水泥的注射参数、手柄转动的圈数和注射的状态等信息,用户根据需要通过按键模块设置注射参数,微处理器收到指令后,将各项参数进行存储。

(2)骨水泥注射分3种情况:a、正常注射:用户按键盘模块117上的注射按键,启动注射,此时屏幕上显示正常注射信息,接着用户按下注射使能开关115,顺时针旋转注射手柄,实现骨水泥的正常注射。b、注射后退:用户按键盘模块117上的后退按键,启动注射后退,此时屏幕上显示注射后退信息,接着用户逆时针旋转注射手柄,实现注射器后退。c、清零功能:用户按键盘模块117上的清零按键后,注射控制单元进行系统参数清零,并将注射系统进入停止注射模式,此时屏幕上显示停止注射信息。

(3)注射控制单元的微处理器接收到上述所述的指令后,通过主机通信模块116,经通信电缆或无线通信方式传输给注射执行单元的从机通信模块126,注射执行单元的微控制器控制从机通信模块126获取注射控制单元的指令,然后进行分析处理,待处理完后,通过步进电机细分控制器123控制减速步进电机125驱动注射器转动,实现以上所述的3种工作模式。

作为进一步的技术方案,所述控制方法还包括:在(3)之后实现正常注射时,检测是否有异常,通过检测减速步进电机125受阻情况来实现。如果阻力过大说明注射出现异常,产生报警信号,并将异常信息通过通信模块反馈回给注射控制单元的显示模块118进行显示。

实施例4:

参考图7-10,本实施例提供一种骨水泥远程注射控制装置1,包括控制端13和执行端14;所述控制端13中包括控制组件11;所述执行端14包括执行组件12;所述控制组件11与所述执行组件12通过有线或无线线缆电性连接。

其中,所述控制端13包括盒体131,以及设于所述盒体131内的编码器132和控制电路板(控制组件11中的电路部分)、设于所述盒体131上的注射旋转手柄112(控制组件11中的注射旋转手柄112)、按键模块(控制组件11中的按键模块,包括清零键、注射键、后退键)、显示模块118(控制组件11中的显示模块118,可以为显示屏)、第一连接数据线接头133;

所述注射旋转手柄112,可以包括握把112a、锁紧螺杆112b、手柄接头112c、紧定螺钉112d;

所述编码器132设有电机轴132a,通过所述紧定螺钉112d与所述手柄接头112c连接;

所述握把112a通过所述锁紧螺杆112b与所述手柄接头112c连接;

其中,所述注射旋转手柄112为t字型的注射旋转手柄112,握把112a可以包括把杆和握杆;所述握杆与所述把杆连接,所述把杆与所述手柄接头112c连接;并且,所述握杆与所述把杆呈t字形设置;

用户在进行操作时,通过手部把握所述握杆,以所述把杆为轴,控制所述注射旋转手柄112转动。此种设置方式,相比于传统的推送注射器的推杆、或者其他控制注射器的装置相比,可大大防止手部打滑,并且可使用户在操作时通过腕部旋转,即可实现对控制端13的操控,为用户提供了极大的方便,更容易操作和控制,并且不容易打滑,用户体验更好。

此外,在握杆处可设有防滑硅胶层,从而进一步提高舒适度和防滑性能。

所述执行端14还包括外壳141,设于所述外壳141内的电机驱动板142、调节电机143、149c、滑块144、导轨145、底板146、电源接头147和第二连接数据线接头148,以及设于所述外壳141表面的把手;

所述第一连接数据线接头133和所述第二连接数据线接头148通过线缆实现连接,用以控制指令和运行状态的数据交互;

所述电机驱动板142与所述第二连接数据线接头148和所述调节电机143均连接;并且,所述电机驱动板142通过所述第二连接数据线接头148基于连接线缆或无线方式接收到所述控制端13发送的注射指令,并根据所述注射指令控制所述调节电机143运行;

所述调节电机143与所述滑块144连接,在所述注射指令的控制下沿所述导轨145运动;

所述执行端14还包括与注射器连接的推进装置149;

所述推进装置149包括与所述调节电机143连接的联轴器149a,与所述联轴器149a连接的驱动芯轴149b;所述驱动芯轴149b与所述注射器连接;

所述149c用于与所述注射器卡接;

所述推进装置149还包括用于将所述联轴器149a固定于所述外壳141的固定块149d和设于所述固定块149d上用于卡接注射器的149c。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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