基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子及電制冷領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的“冷刀”也叫冷凍探針，其主要是冷凍器械應(yīng)用液氮(也有用氬氣的)汽化吸收大量熱的原理實(shí)現(xiàn)致冷的。具體地，現(xiàn)有的“熱刀”主要是高頻電刀，是利用高頻電流接觸組織造成的強(qiáng)大電阻而產(chǎn)生的高溫來切割組織，凝固血管。
[0003]目前，冷凍手術(shù)設(shè)備工作的原理是制冷的原理是焦耳一湯姆遜原理，也就是氣體節(jié)流效應(yīng)。一般在數(shù)十秒內(nèi)氬氣可使針尖溫度迅速降至零下175°C，氦氣使溫度升至零上45°C。主要存在的不足有以下幾點(diǎn):1.由于采用低溫液體汽化，因此系統(tǒng)體積重量龐大。2.需要精密的溫度檢測(cè)和控制系統(tǒng)，系統(tǒng)價(jià)格高昂。3.探針尺寸小、需要中空并封閉，且需要承受較大的氣體壓力，因此制作工藝要求高。
[0004]高頻電刀在使用過程中主要的缺點(diǎn)有:1.手術(shù)室中不得有易燃易爆的氣體、液體或其它物質(zhì)，因?yàn)楦哳l電刀手術(shù)中會(huì)產(chǎn)生火花、弧光，易燃易爆物遇火花、弧光會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。2.帶有心臟起搏器的病人一般不能使用高頻電刀，因高頻會(huì)干擾心臟起搏器，使之工作不正常甚至停博。如一定要使用高頻電刀，則必須按起搏器的使用說明書規(guī)定，采取必要而有效的預(yù)防措施。3.極板必須正確連接和安放，與病人皮膚接觸面要足夠大。4.系統(tǒng)復(fù)雜并且價(jià)格高。5.高頻電刀本身必須具有十分完善而可靠的安全保障體系，這是保證病員和醫(yī)護(hù)人員安全的最基本的條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠同時(shí)完成冷凍和灼燒功能、可以倒立或者側(cè)立使用、沒有方向性限制且不受氣體量限制的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀，包括:刀片、半導(dǎo)體制冷片、直流電源、PWM波形發(fā)生器、半導(dǎo)體制冷片、溫度檢測(cè)裝置、溫度顯示裝置以及控制部分；其中，半導(dǎo)體制冷片與刀片以相互接觸的方式布置；而且其中，直流電源向PWM波形發(fā)生器提供直流電，PWM波形發(fā)生器對(duì)直流電進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生方波信號(hào)，并且將方波信號(hào)提供給半導(dǎo)體制冷片的輸入端；溫度檢測(cè)裝置用于檢測(cè)半導(dǎo)體制冷片的冷端和/或熱端的溫度，并且將檢測(cè)到的冷端溫度傳遞給控制部分；而且，控制部分將接收到的冷端和/或熱端的溫度顯示在溫度顯示裝置上。
[0007]優(yōu)選地，用戶通過向PWM波形發(fā)生器輸入控制指令以調(diào)節(jié)PWM波形發(fā)生器產(chǎn)生的方波信號(hào)的頻率。
[0008]優(yōu)選地，控制部分進(jìn)一步用于調(diào)節(jié)PWM波形發(fā)生器產(chǎn)生的方波信號(hào)的頻率。
[0009]優(yōu)選地，方波信號(hào)的頻率大于2000Hz。
[0010]優(yōu)選地，基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀還包括手柄，其中手柄有制冷片插槽及刀片插槽，分別用于布置半導(dǎo)體制冷片和刀片。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述手柄的材料為隔熱材料。
[0012]優(yōu)選地，控制部分由AT89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，而且由直流電源向AT89S51單片機(jī)提供5V的直流電。
[0013]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體制冷片是電制冷芯片。
[0014]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端與熱端之間的最大溫差不低于60°C。
[0015]本發(fā)明利用PWM(Pulse Width Modulat1n)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度，控制電制冷芯片的溫度，適合于手術(shù)中對(duì)切口進(jìn)行冷凍處理。由于電制冷有制冷芯片和制熱芯片，并且可以多個(gè)制冷片并聯(lián)使用；因此，制熱芯片連接手術(shù)刀也可以對(duì)手術(shù)過程中的出血點(diǎn)進(jìn)行灼燒處理。利用可調(diào)溫手術(shù)刀，對(duì)凝固血管、減少手術(shù)過程出血量、提高手術(shù)效率較傳統(tǒng)方式有很大優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0016]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0017]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀采用的手術(shù)刀部件的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀的功能框圖。
[0019]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]本發(fā)明提供了一種無振動(dòng)、噪音小、體積小、重量輕、不需要運(yùn)動(dòng)部件、性能穩(wěn)定、溫度可調(diào)、壽命長(zhǎng)、可以同時(shí)完成冷凍和灼燒功能的手術(shù)設(shè)備，其溫差可達(dá)65°C，熱片可達(dá)20°C時(shí)，冷片溫度可達(dá)_45°C。由于不使用制冷劑，環(huán)保無公害，并且可以倒立或者側(cè)立使用，沒有方向性限制。由于不受氣體量限制，可以長(zhǎng)時(shí)間使用。
[0022]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀采用的手術(shù)刀部件的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀采用的手術(shù)刀部件包括:刀片100、半導(dǎo)體制冷片30和手柄200 ;其中半導(dǎo)體制冷片30與刀片100以相互接觸的方式布置。
[0024]優(yōu)選地，手柄的材料為隔熱材料。
[0025]在具體實(shí)施例中，例如，半導(dǎo)體制冷片的尺寸為40X40X5mm，重約20g。冷熱面最大溫差可達(dá)60°C以上。冷端面與熱端面間距約4mm。刀片與制冷片接觸，手柄采用隔熱材料。例如，手柄有制冷片插槽及刀片插槽，分別用于布置半導(dǎo)體制冷片30和刀片100。刀片插槽可以為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，適用于各種類型的刀片。刀片可以為一次性消毒不銹鋼刀片。
[0026]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀的功能框圖。
[0027]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基于溫差制冷的可調(diào)溫手術(shù)刀包括:直流電源10、PWM波形發(fā)生器20、半導(dǎo)體制冷片30、溫度檢測(cè)裝置40、溫度顯示裝置50以及控制部分60。
[0028]半導(dǎo)體制冷片30可以采用本領(lǐng)域