谐波刀装置及谐波刀系统的制作方法

1.本发明是关于一种谐波刀装置及谐波刀系统。特别是关于于电源模组或充电座具有控制元件的谐波刀装置及谐波刀系统。


背景技术：

2.谐波刀装置与系统在手术的进行中可以提供切割或止血等功能。通过进行能量转换的转换器将电能转换成机械能提供至刀头来达到切割组织或是止血效果。谐波刀装置更可以应用于例如微创手术中，使受术者能更快地于术后恢复。
3.然而，与一般的医疗器材相同，谐波刀装置与系统亦需要考虑到可靠度与安全性的问题。谐波刀装置上的耗材损耗例如转换器的效率以及电池供电的程度都将会影响到谐波刀装置使用上的安全性与可靠性。所以，如何有效地监控或管控谐波刀装置上使用的耗材将会是本领域研究的一大重点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种谐波刀装置及谐波刀系统，以有效监控或管控谐波刀装置上使用的耗材。
5.为达到上述目的，本发明提供一种谐波刀系统，包含：谐波刀装置，包含：转换器，用以进行能量转换；以及电源模组，耦接至该转换器并提供电能至该转换器，该电源模组具有第一控制元件，该第一控制元件储存电池资讯；以及充电座，用以供该电源模组插设后充电，该充电座具有第二控制元件；其中，当该电源模组插设于该充电座时，该第二控制元件读取该电池资讯；当该电池资讯超出第一阈值时，该充电座进入警示状态。
6.较佳的，该电池资讯包括使用时间、充电次数及充电效率的至少其中之一。
7.较佳的，该第二控件元件根据该电池资讯计算该转换器的状态资讯；当该状态资讯超过第二阈值时，该充电座进入该警示状态。
8.较佳的，该状态资讯包括该转换器的使用时间或转换效率。
9.较佳的，该警示状态为停止供给该电源模组电源或发出警示讯号。
10.较佳的，该充电座还包括读取介面，该读取介面供电子设备读取该电池资讯。
11.为到达上述目的，本发明另提供一种谐波刀系统，包含：谐波刀装置，包含：转换器，用以进行能量转换，该转换器包括第三控制元件，该第三控制元件提供状态资讯；以及电源模组，耦接至该转换器并提供电能至该转换器，该电源模组具有第一控制元件，该第一控制元件储存该状态资讯；以及充电座，用以供该电源模组插设后充电，该充电座具有第二控制元件；其中，当该电源模组插设于该充电座时，该第二控制元件读取该状态资讯；当该状态资讯超出第二阈值时，该充电座进入警示状态。
12.较佳的，该状态资讯包括该转换器的使用时间或转换效率。
13.较佳的，该警示状态为停止供给该电源模组电源或发出警示讯号。
14.较佳的，该充电座还包括读取介面，该读取介面供电子设备读取该状态资讯。
15.为达到上述目的，本发明还提供一种谐波刀装置，包含：转换器，包括：转换单元，用以进行能量转换；以及第三控制元件，耦接至该转换单元，用以监控该转换单元的状态资讯；电源模组，耦接至该转换器并提供电能至该转换器；以及警示元件，耦接至该第三控制元件；其中，当该状态资讯超过第二阈值时，该警示元件发出警示。
16.较佳的，该状态资讯包括该转换器的使用时间或转换效率。
17.较佳的，该警示为灯光警示、震动或声音。
18.与现有技术相比，本发明通过设置在转换器、电源模组与充电座上的控制元件彼此交互通讯或管控，来达到管理耗材的目的。且当耗材不能提供预期效能或超出年限时，也能提醒使用者。避免于使用过程中造成不必要的风险。
附图说明
19.图1为谐波刀系统的示意图。
20.图2为本发明第一实施例中的电源模组与充电座运作与传输的示意图。
21.图3为本发明第二实施例中转换器、电源模组与充电座的示意图。
22.图4为本发明第三实施例中转换器与电源模组内部功能区块的示意图。
23.图5为本发明第四实施例中充电座与电子设备传输的示意图。
具体实施方式
24.为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
25.以下将以图式及详细叙述清楚说明本揭示内容的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本揭示内容的实施例后，当可由本揭示内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本揭示内容的精神与范围。
26.关于本文中所使用之『第一』、『第二』、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
27.关于本文中所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露之内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭露的描述上额外的引导。
28.在附图中，为了清楚起见，放大了层、板、区域或空间等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、板、区域或空间的元件被称为在另一元件「上」或「连接到」另一元件时，其可以被解释为直接在另一元件上或与另一元件连接，或是可解释为具有或存在中间元件在元件与另一元件之间。如本文所使用的「连接」或「耦接」可以指物理及/或电性连接。再者，为简化附图及凸显附图所要呈现之内容，附图中习知的结构或元件将可能以简单示意的方式绘出或是以省略的方式呈现。
29.请参照图1，图1为谐波刀系统1的示意图。谐波刀系统1包含谐波刀装置10以及充电座20。谐波刀装置10包含转换器12、电源模组14以及谐波刀刀身16。转换器12用以进行能量转换，例如将电源模组14提供的电能转换为机械能(例如震动)提供至刀头来进行切割或止血等手术。较佳来说，转换器12包括用以进行能量转换的转换单元，转换单元的材料可以
为压电材料例如但不限于钛酸铅锆(pzt)。转换器12可以插件或模组的方式与谐波刀刀身16结合使用，如此可以便于替换等或灭菌等作业。转换器12较佳来说是可以重复使用，但如果遭遇例如超过使用年限、转换效率下降或是外力撞击导致损坏等问题时，则需要进行更换以维持谐波刀装置10的效能。
30.电源模组14可以例如包含电池或电池组及电源管理系统(bms)。电池例如不限于为锂电池等可重复充电的电池。且本发明并不受限于电池的数量，例如可以依据使用需求来选择将多个电池进行并联或串联后进行封装而成电池组。电源管理系统可以例如通过微处理机(mcu)来控制电源模组充电及放电的状态，避免例如过度充电或过度放电导致电池损坏等情形。电源模组14可以插件或模组的方式与谐波刀刀身16结合使用，且较佳为重复使用。但如果遭遇例如超过使用年限、充放电效率下降或是因为外力或灭菌行为导致损坏等问题时，则需要进行更换以维持电源供应的稳定性。
31.谐波刀刀身16可以例如包含机体结构161与刀身结构162。机体结构161用以整合转换器12与电源模组14且可具有电源开关1611与刀头拉柄1612等控制结构。刀身结构162具有延伸部1621以及刀头1622。延伸部1621可以延伸刀头1622与机体结构161的距离，使谐波刀装置10可以便于进行例如但不限于微创手术等操作。当使用者按下电源开关1611，电源模组14会提供电能至转换器12，转换器12获得电能后可以产生高频率(例如但不限于55k～56k hz)的震荡，通过延伸部1621传递至刀头1622。使用者亦可以通过刀头拉柄1612来控制刀头1622的张合以夹取物体。刀身结构162可以与机身结构161可分离式的结合，且刀身结构162较佳为抛弃式，如此可以例如避免消毒或灭菌不完全导致受术者感染等问题。
32.充电座20与谐波刀装置10可以分开设置，充电座20上有多个插槽201供电源模组14插设后充电。须说明的是，图1中所示的谐波刀系统1仅是为了说明各部元件之间的关系与大致功能，并非为了限制本发明。
33.请参照图2，图2说明本发明第一实施例。电源模组14具有电池141以及第一控制元件142。第一控制元件142例如但不限于为微处理机或是现场可程式逻辑闸阵列(fpga)。第一控制元件142储存电池资讯bi，例如通过外部的存储器或暂存器(未示于图2中)或是第一控制元件142内部的存储元件储存电池资讯bi。电池资讯bi例如但不限于为电源模组14的充电或放电累计时数(使用时数)、充电效率(例如充电时电压或电流上升曲线)或是充放电的次数。须说明的是，上述电池资讯bi仅是举例而非为了限制本发明，电池资讯bi亦可以是电源模组14安全性相关的资讯，举例来说，电源模组14充放电时的温度记录或电源模组14进行灭菌行为的次数。当电源模组14需要进行充电时，电源模组14将会插设于充电座20以进行充电。
34.充电座20具有第二控制元件202。第二控制元件202例如但不限于为微处理机或是fpga。其中当电源模组14插设于充电座20时，第二控制元件202读取电池资讯bi。其中当电池资讯bi超出第一阈值时，充电座20进入警示状态。须说明的是，第一阈值的单位是对应电池资讯的数值，举例来说，当电池资讯bi为使用时间时，第一阈值的单位为时间。此外，警示状态例如可以为发出声音、灯光或震动等告知使用者的状态显示或是复合式的状态，例如同时发出声音及灯光的警示。较佳而言，充电座20进入警示状态亦可以为停止供电，举例来说，当电池资讯bi超出第一阈值时，充电座20停止对电源模组14进行充电。须说明的是，充电座20可以有多个插槽201供多个电源模组14进行充电，充电座20可以依据每一个电源模
组14所传出的电池资讯bi进行判读，来决定是否提供电源模组14充电。通过第一实施例，可以通过电源模组14所传出的电池资讯bi来进行电源模组14可靠度的管理。
35.请参照图3，图3说明本发明第二实施例。转换器12包括第三控制元件122(例如微处理机或fpga)及转换单元121,第三控制元件122提供状态资讯si。具体来说，状态资讯si例如但不限于为转换器12的使用时间或是压电转换效率。较佳来说，状态资讯si可以包含识别讯号，识别讯号例如但不限于转换器的货号、批号或识别id。而电源模组14具有第一控制元件142，第一控制元件142储存状态资讯si。充电座20具有第二控制元件202。其中当电源模组14插设于充电座20时，第二控制元件202读取状态资讯si。当状态资讯si超出第二阈值时，充电座20进入警示状态。须说明的是，第二阈值的单位是对应状态资讯的数值。具体来说，当电源模组14插设于充电座20时，充电座20可以通过电源模组14所储存的状态资讯si来判断目前谐波刀刀身16所安装的转换器12的状态，例如是否还在使用时限内或是否有转换效率不足的问题。如此可以通过充电座20进入的警示状态来辅助使用者做出进行更换或是继续使用等判断。
36.请参照图4，电池模组14可以还可以包含直流-直流转换器143。转换器12可以还可以包含震荡元件osc、推拉式直流-交流放大器123、滤波器filter、电压放大器vop以及电流放大器iop。直流-直流转换器143耦接至转换器12的推拉式直流-交流放大器123并提供升压或降压后的直流电源至推拉式直流-交流放大器123。推拉式直流-交流放大器123依据第三控制元件122提供的交流讯号将直流电源转换成交流电源，并提供至转换单元121。较佳来说，转换单元121与推拉式直流-交流放大器123可以设置滤波器filter来提升讯号品质。电压放大器vop以及电流放大器iop可以提供第三控制元件122回授讯号来达到例如监控转换器12效率的目的。
37.请参照图5，图5说明本发明第三实施例。充电座20还包括读取介面204。读取介面204例如是通用序列汇流排(usb)、或是蓝芽等无线传输介面。读取介面204供电子设备30读取电池资讯bi或是状态资讯si。须说明的是，本发明并不限于读取介面204的设置位置，读取介面204可设置于充电座20上任意位置，亦可设置于充电座20的内部，通过无线传输的方式与电子设备30连接。电子设备30例如电脑或行动装置。使用者可以藉由读取电池资讯bi或是状态资讯si来进行例如谐波刀装置10的耗材管理。具体来说，充电座20的第二控制元件202可以储存至少一组电池资讯bi或是状态资讯si。当通过电子设备30读取一组/多组电池资讯bi或是状态资讯si时，使用者可以判断是否要更换或订购转换器12或电源模组14等耗材。然而，上述仅是示例并非为了限制本发明，任何通过电子设备30读取电池资讯bi或是状态资讯si而后所进行的应用，皆应属于本实施例的范畴。
38.于本发明的第四实施例中，本发明提供一种谐波刀装置包含转换器、电源模组以及警示元件。转换器包括用以进行能量转换的转换单元以及耦接至转换单元，用以监控该转换单元的状态资讯的第三控制元件。电源模组耦接至转换器并提供电能至该转换器。警示元件耦接至该第三控制元件。其中，当状态资讯超过第二阈值时，警示元件发出警示。警示元件例如但不限于为发光元件、发声元件或是震动元件。此外，本发明并不限于警示元件的设置位置，举例来说，警示元件可以设置于机体结构上或是设置于转换器外部。
39.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和
范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。