阅读说明：本技术 一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔 (Electric heating pen for absorbing skull lock shaping ) 是由 张晓金 陈粮 王军 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔,包括笔头、笔身；所述笔头包括铜柱、发热体以及由耐高温绝缘材料制成的连接插拔件,所述连接插拔件中间插入固定有2根平行的铜柱且连接插拔件位于靠近铜柱轴向中部位置,所述发热体的两端分别焊接在2根平行铜柱同侧的端头部；所述笔身包括笔外壳、档位旋钮、电池、控制电路板,所述控制电路板的两端分别焊接有2P贴片端子、2P插座,所述档位旋钮插入笔外壳的侧面并部分露出,所述笔外壳前端靠近中部位置设有一个弹性轻触式的电源开关；所述笔头的铜柱通过插入2P贴片端子形成与笔身的可插拔式连接。这样的设计,满足了对可吸收颅骨锁不同塑形的需求,避免了烫断或烫平塑形时冒烟、灼焦或分解情况的发生,提高了可吸收颅骨锁塑形的质量效率。(The invention relates to an electric heating pen for absorbing skull lock shaping, which comprises a pen head and a pen body; the pen point comprises a copper column, a heating body and a connecting plug-pull piece made of a high-temperature-resistant insulating material, wherein 2 parallel copper columns are inserted and fixed in the middle of the connecting plug-pull piece, the connecting plug-pull piece is positioned close to the axial middle position of the copper columns, and two ends of the heating body are respectively welded at end head parts on the same sides of the 2 parallel copper columns; the pen body comprises a pen shell, a gear knob, a battery and a control circuit board, wherein 2P patch terminals and 2P sockets are respectively welded at two ends of the control circuit board, the gear knob is inserted into the side face of the pen shell and is partially exposed, and an elastic light-touch power switch is arranged at the position, close to the middle part, of the front end of the pen shell; the copper post of nib forms the pluggable connection with the body of the pen through inserting 2P paster terminal. By the design, the requirements for different shaping of the absorbable skull lock are met, the occurrence of smoking, burning or decomposition during scalding and breaking or ironing and shaping is avoided, and the shaping quality efficiency of the absorbable skull lock is improved.)

一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔。

背景技术

在脑外科手术当中，可吸收颅骨锁及钉板系统是用于颅面支撑和修复的医疗植入内固定器具，在颅内植入手术中，需要对呈现为柱形结构和圆形截断面的聚乳L酸材料进行切割、塑形，为了保证钉可吸收颅骨锁及钉板的结构稳定和维持材料物化性能，以及考虑器其本身几何结构和手术环境的特殊性，要求内固定系统搭建过程中，切割、塑形的动作幅度和用力应相对较小，且塑形结果是在柱形截断面形成一个大于钉板上孔直径的圆盘。

可吸收颅骨锁及钉板系统一般采用的聚乳L酸材料，熔点在155-185℃，热稳定性好，加工温度170～230℃，分解温度约340℃，熔融状态下220℃分子量会大幅降低。由聚乳L酸材料制成的可吸收颅骨锁及钉板系统，拥有特殊的外观结构和使用环境，通过大量实验确定对可吸收颅骨锁柱体进行切割的合适温度为240～300℃，此时切割速度快，切口平整；对可吸收颅骨锁柱体进行熨烫的合适温度为155～200℃，此时温度稍高于材料最大熔点，烫平速度快，截断面塑形迅速。

目前，还没有专门对可吸收颅骨锁钉板器材进行手术植入时切割的电热设备，实际手术中常常使用与本发明相近的电凝笔对可吸收颅骨锁进行切烫塑型，而电凝笔一般采用电池和电阻丝短接的发热方式，用于毛系血管烧结，其发热温度一般能达到600℃，如果用来对可吸收颅骨锁进行切烫时，主要存在如下问题：一是电凝笔的笔头和笔身是一体设计的，如何手术需要进行不同形式的切烫，则需要若干个具有不同造型笔头的电凝笔配合使用，非常不方便，工作效率较低；二是由于电凝笔笔头的发热温度高达600℃，远高于聚乳L酸材料的分解温度，并且发热温度不稳定，笔头的发热丝跟聚乳L酸材料接触时接触面会剧烈沸腾，聚乳酸L会形成灼焦、冒烟，甚至分解气化，塑形的质量效果非常不好，也会产生对身体有害的污染；三是操作人员在使用电凝笔进行塑形时容易用力过大或过小，以及塑形作业时间过长，容易对可吸收颅骨锁的塑形质量效果产生影响。

发明内容

本发明的目的在于；针对现有技术的缺点和不足，提出一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔，笔头和笔身采用可插拔式连接，笔头的发热体设计为平头或尖头，并且采用多档位调节加热功率和温度，同时实现使用力度不合和加热时间过长的检测警示，满足了对可吸收颅骨锁不同塑形的需求，避免了烫断或烫平塑形时冒烟、灼焦或分解情况的发生，提高了可吸收颅骨锁塑形的质量效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔，包括笔头、笔身；

所述笔头用于对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的塑形，包括铜柱、发热体以及由耐高温绝缘材料制成的连接插拔件，所述连接插拔件中间***固定有2根平行的铜柱且连接插拔件位于靠近铜柱轴向中部位置，所述发热体的两端分别焊接在2根平行铜柱同侧的端头部；

所述笔身用于为笔头提供加热电源并控制加热温度，包括笔外壳、档位旋钮、电池、控制电路板；所述笔外壳为两端宽窄不同的绝缘手持式外壳，在笔外壳较窄一端的端面开有两个插接孔；所述控制电路板内置于笔外壳的较窄一端，控制电路板的两端分别焊接有2P贴片端子、2P插座，所述2P贴片端子的两个圆孔状连接端子与插接孔正对配合，所述2P插座与电池的连接线插接连接；所述档位旋钮***笔外壳的侧面并部分露出，与控制电路板电路连接；所述笔外壳前端靠近中部位置设有一个弹性轻触式的电源开关，所述电源开关与控制电路板电路连接；

所述笔头的铜柱通过***所述2P贴片端子的两个圆孔状连接端子形成与笔身的可插拔式连接。

上述方案中，将笔头与笔身设计成可插拔式的插接连接方式，有利于针对不同大小、厚度的可吸收颅骨锁以及颅内植入手术中所要塑形的结构、形状，选择更换不同造型的笔头，实现其对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的加工工艺。同时，设置档位旋钮、控制电路板，通过调节不同的档位，经恒流电路控制产生不同的稳定电流输出，实现对不同烫断或烫平的加热温度要求，产生的温度也能保持相对稳定可靠，使在这样的温度下对聚乳L酸材料能够进行顺畅地切烫而不冒烟或灼焦，实现最佳的加工工艺。

在插拔笔头时，由于连接插拔件采用耐高温绝缘材料制成的，因此可以结合实际需要，随时用手按住连接插拔件对笔头插拔更换。此外，整个笔身也可设成带有一定弧度且满足操作人员手持的工学结构，使得手术中使用该电热笔更加方便流畅。

进一步地，所述发热体为烫平发热体，包括硬质的裸电阻丝、圆盘形的导热陶瓷片；所述陶瓷片将电阻丝的中部进行包裹并固定，所述陶瓷片的外侧面相对于2根平行铜柱垂直。

将发热体设计成烫平所需的形状，即采用导热陶瓷片制作成圆盘形，通过这样的设计，当手持电热笔按下开关，通过加热电阻丝，将热量传递到导热的陶瓷片上，使具有陶瓷片稳定的加热温度。此时，通过陶瓷片的外侧平面对可吸收颅骨锁的圆柱体截断面进行熨烫塑形，使圆柱体截面形成一个直径大于截面直径的圆盘,实现可吸收颅骨锁的锁柱和钉板进行卡锁固定。

进一步地，所述发热体为烫断发热体，包括硬质的裸电阻丝；所述电阻丝弯折成A形尖头状。

将发热体设计成烫断所需的形状，即直接将硬质的裸电阻丝弯折成A形尖头状，这一形状为笔头形状，前端有小段尖头，当手持电热笔按下开关加热电阻丝时，可以在手术的较狭窄空间内，对可吸收颅骨锁的锁柱进行切烫，或轻松将其烫断。

通过采用上述两种不同造型发热体的笔头，也可实现对可吸收颅骨锁的任何结构部分进行烫断或烫平塑形，满足每一次颅内植入手术的不同需求。

进一步地，所述2P贴片端子的两个圆孔状连接端子的末端接触壁设有与所述控制电路板电路连接的力敏电阻，所述力敏电阻用于检测所述笔头对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平时的力度大小。

进一步地，所述笔外壳前端靠近电源开关的位置并排设置有与所述控制电路板电路连接的通断指示灯、压力指示灯、时长指示灯；当手指按住电源开关，电热笔接通电源开始工作时，所述通断指示灯亮绿色；当笔头进行烫断或烫平时的力度大于最大阈值或小于最小阈值时，所述压力指示灯亮红色进行警示；当手指按住电源开关，电热笔接通电源，笔头的持续加热时间超过额定时间时，所述时长指示灯亮红色进行警示。

进一步地，所述通断指示灯、压力指示灯、时长指示灯均为发光二极管；所述笔头进行烫断或烫平时力度的最大阈值、最小阈值分别为3N、0.1N；所述笔头持续加热的额定时间为5S。

在采用可吸收颅骨锁及钉板系统对颅面进行支撑和修复的颅内植入手术当中，考虑到可吸收颅骨锁及钉板系统本身几何结构和手术环境的特殊性，要求进行烫断或烫平塑形的动作幅度、大小及作业时间都需要在合理的范围，不能过大或过小。因此，上述设计当中在电热笔设置力敏电阻以及压力指示灯、时长指示灯，通过力敏电阻实时检测工作时笔头对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平塑形的压力大小，经控制电路判断其压力值不在设定的最大阈值和最小阈值内时，通过点亮压力指示灯进行警示，提醒操作人员对压力进行适当调控。同时，控制电路板上电路检测电源开关打开后持续通电加热的时长，如果加热工作时间长度超过设定的额定时间，则点亮时长指示灯进行警示，此时按住电源开关的手指抬起，电源开关回弹断开电源，需要时再次按下电源开关进行通电加热作业。

上述通断指示灯的设置既有利于判断发热电路的通断，也有利于判断笔头是否***笔身并接触良好。当笔头与笔身插接良好，操作人员按住电源开关接通电源进行加热时，点亮通断指示灯，表明该电热笔正常工作，操作人员的手指松开所按电源开关时，通断指示灯熄灭，表明该电热笔没有工作。当笔头与笔身没有插接或插接后接触不良时，操作人员按住电源开关，由于不能产生电源回路，通断指示灯依然不亮，提醒操作人员检查笔头的***状况。

进一步地，所述档位旋钮设置四个可调档位，每一个可调档位设定后经所述控制电路板的恒流控制电路产生稳定输出电流和功率；当所述笔身插接的是烫断发热体的笔头时，档位旋钮旋转至第一可调档位，烫断发热体输出功率为1.3W，电阻丝表面温度为240～270℃，或者档位旋钮旋转至第二可调档位，烫断发热体输出功率为1.5W，电阻丝表面温度为270～300℃；当所述笔身插接的是烫平发热体的笔头时，档位旋钮旋转至第三可调档位，烫平发热体输出功率为1.7W，陶瓷片表面温度为155～170℃，或者档位旋钮旋转至第四可调档位，烫平发热体输出功率为2.1W，陶瓷片表面温度为170～200℃。

上述在档位旋钮设置四个可调档位，通过控制电路板的恒流控制电路的调控，产生不同的输出功率及发热温度，满足不同情况下对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的塑形需要。当然，可以根据实际使用需求，设计若干个可调档位，满足不同造型笔头、不同作业温度以及不同应用场景的需要。

进一步地，所述陶瓷片的直径为4～8mm。圆盘状的陶瓷片大小将根据颅内植入手术对可吸收颅骨锁塑形的要求进行选择和制作。

进一步地，所述2P贴片端子的两个圆孔状连接端子的中心间距为4mm，单个所述连接端子的圆孔内直径为1.5～1.6mm；所述笔头的2根平行铜柱中心间距为4mm，单根铜柱的直径为1.5mm。

通过上述设计，笔头能准确***笔身当中，并将单个所述连接端子的圆孔内直径设为1.5～1.6mm，均能够对直径为1.5mm的铜柱形成卡扣配合，当然在实际制作过程中，将连接端子的圆孔内直径大小在1.5～1.6mm进行选择制作，应当满足使铜柱***连接端子的圆孔时松紧度适合的要求，便于插拔更换笔头。

进一步地，所述电池为两节3.6V的锂电池串联形成，所述陶瓷片的直径为5mm或7mm。电池采用两节高能3.6V的锂电池串联进行供电，总的供电电压为7.2V，加热工作时间长且稳定。根据现有可吸收颅骨锁产品大小，陶瓷片的直径选择5mm或7mm为较佳的大小。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1.由于笔头和笔身采用可插拔式连接，笔头的发热体设计为平头或尖头，能够快捷随时更换电热笔的笔头，用同一支电热笔就能满足颅内植入手术中对对可吸收颅骨锁不同塑形的需求，提高了电热笔的使用效率和适应性；

2.采用多档位调节加热功率和温度，并实现对电热笔在烫断或烫平塑形时的力度和加热时长进行检测警示，避免了烫断或烫平塑形时灼焦、冒烟或分解情况的发生，提高了可吸收颅骨锁塑形的质量效果。

附图说明

图1为一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔的结构示意图；

图2为本发明的笔身结构示意图；

图3为本发明的烫断笔头结构示意图；

图4为本发明的烫平笔头结构示意图。

图中标记：1-笔头，101-铜柱，102-发热体，1021-电阻丝，1022-陶瓷片，103-连接插拔件，2-笔身，3-笔外壳，4-电池，5-控制电路板，6-档位旋钮，7-电源开关，8-通断指示灯，9-压力指示灯，10-时长指示灯，11-2P贴片端子，12-2P插座，13-力敏电阻，14-插接孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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

如图1所示，一种用于可吸收颅骨锁塑形的电热笔，包括笔头1、笔身2；所述笔头1用于对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的塑形，包括铜柱101、发热体102以及由耐高温绝缘材料制成的连接插拔件103，所述连接插拔件103中间***固定有2根平行的铜柱101且连接插拔件103位于靠近铜柱101轴向中部位置，所述发热体102的两端分别焊接在2根平行铜柱101同侧的端头部；所述笔身2用于为笔头1提供加热电源并控制加热温度，包括笔外壳3、档位旋钮6、电池4、控制电路板5；所述笔外壳3为两端宽窄不同的绝缘手持式外壳，在笔外壳3较窄一端的端面开有两个插接孔14；所述控制电路板5内置于笔外壳3的较窄一端，控制电路板5的两端分别焊接有2P贴片端子11、2P插座12，所述2P贴片端子11的两个圆孔状连接端子与插接孔14正对配合，所述2P插座与电池4的连接线插接连接；所述档位旋钮6***笔外壳3的侧面并部分露出，与控制电路板5电路连接；所述笔外壳3前端靠近中部位置设有一个弹性轻触式的电源开关7，所述电源开关7与控制电路板5电路连接；所述笔头1的铜柱101通过***所述2P贴片端子11的两个圆孔状连接端子形成与笔身2的可插拔式连接。

上述方案中，将笔头与笔身设计成可插拔式的插接连接方式，有利于针对不同大小、厚度的可吸收颅骨锁以及颅内植入手术中所要塑形的结构、形状，选择更换不同造型的笔头，实现其对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的加工工艺。同时，设置档位旋钮、控制电路板，通过调节不同的档位，经恒流电路控制产生不同的稳定电流输出，实现对不同烫断或烫平的加热温度要求，产生的温度也能保持相对稳定可靠，使在这样的温度下对聚乳L酸材料能够进行顺畅地切烫而不冒烟或灼焦，实现最佳的加工工艺。

实施例2

如图3和4所示，在实施例1的基础上，进一步地，所述发热体102为烫平发热体，包括硬质的裸电阻丝1021、圆盘形的导热陶瓷片1022；所述陶瓷片1022将电阻丝1021的中部进行包裹并固定，所述陶瓷片1022的外侧面相对于2根平行铜柱101垂直。

将发热体设计成烫平所需的形状，即采用导热陶瓷片制作成圆盘形，通过这样的设计，当手持电热笔按下开关，通过加热电阻丝，将热量传递到导热的陶瓷片上，使具有陶瓷片稳定的加热温度。此时，通过陶瓷片的外侧平面对可吸收颅骨锁的圆柱体截断面进行熨烫塑形，使圆柱体截面形成一个直径大于截面直径的圆盘,实现可吸收颅骨锁的锁柱和钉板进行卡锁固定。

进一步地，所述发热体102为烫断发热体，包括硬质的裸电阻丝1021；所述电阻丝1021弯折成A形尖头状。

将发热体设计成烫断所需的形状，即直接将硬质的裸电阻丝弯折成A形尖头状，这一形状为笔头形状，前端有小段尖头，当手持电热笔按下开关加热电阻丝时，可以在手术的较狭窄空间内，对可吸收颅骨锁的锁柱进行切烫，或轻松将其烫断。

通过采用上述两种不同造型发热体的笔头，也可实现对可吸收颅骨锁的任何结构部分进行烫断或烫平塑形，满足每一次颅内植入手术的不同需求。

实施例3

如图2所示，在实施例1和2的基础上，进一步地，所述2P贴片端子11的两个圆孔状连接端子的末端接触壁设有与所述控制电路板5电路连接的力敏电阻13，所述力敏电阻13用于检测所述笔头1对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平时的力度大小。

进一步地，所述笔外壳3前端靠近电源开关7的位置并排设置有与所述控制电路板5电路连接的通断指示灯8、压力指示灯9、时长指示灯10；当手指按住电源开关7，电热笔接通电源开始工作时，所述通断指示灯8亮绿色；当笔头1进行烫断或烫平时的力度大于最大阈值或小于最小阈值时，所述压力指示灯9亮红色进行警示；当手指按住电源开关7，电热笔接通电源，笔头1的持续加热时间超过额定时间时，所述时长指示灯10亮红色进行警示。

进一步地，所述通断指示灯8、压力指示灯9、时长指示灯10均为发光二极管；所述笔头1进行烫断或烫平时力度的最大阈值、最小阈值分别为3N、0.1N；所述笔头1持续加热的额定时间为5S。

在采用可吸收颅骨锁及钉板系统对颅面进行支撑和修复的颅内植入手术当中，考虑到可吸收颅骨锁及钉板系统本身几何结构和手术环境的特殊性，要求进行烫断或烫平塑形的动作幅度、大小及作业时间都需要在合理的范围，不能过大或过小。因此，上述设计当中在电热笔设置力敏电阻以及压力指示灯、时长指示灯，通过力敏电阻实时检测工作时笔头对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平塑形的压力大小，经控制电路判断其压力值不在设定的最大阈值和最小阈值内时，通过点亮压力指示灯进行警示，提醒操作人员对压力进行适当调控。同时，控制电路板上电路检测电源开关打开后持续通电加热的时长，如果加热工作时间长度超过设定的额定时间，则点亮时长指示灯进行警示，此时按住电源开关的手指抬起，电源开关回弹断开电源，需要时再次按下电源开关进行通电加热作业。

上述通断指示灯的设置既有利于判断发热电路的通断，也有利于判断笔头是否***笔身并接触良好。当笔头与笔身插接良好，操作人员按住电源开关接通电源进行加热时，点亮通断指示灯，表明该电热笔正常工作，操作人员的手指松开所按电源开关时，通断指示灯熄灭，表明该电热笔没有工作。当笔头与笔身没有插接或插接后接触不良时，操作人员按住电源开关，由于不能产生电源回路，通断指示灯依然不亮，提醒操作人员检查笔头的***状况。

进一步地，所述档位旋钮6设置四个可调档位，每一个可调档位设定后经所述控制电路板5的恒流控制电路产生稳定输出电流和功率；当所述笔身2插接的是烫断发热体的笔头1时，档位旋钮6旋转至第一可调档位，烫断发热体输出功率为1.3W，电阻丝1021表面温度为240～270℃，或者档位旋钮6旋转至第二可调档位，烫断发热体输出功率为1.5W，电阻丝1021表面温度为270～300℃；当所述笔身2插接的是烫平发热体的笔头1时，档位旋钮6旋转至第三可调档位，烫平发热体输出功率为1.7W，陶瓷片1022表面温度为155～170℃，或者档位旋钮6旋转至第四可调档位，烫平发热体输出功率为2.1W，陶瓷片1022表面温度为170～200℃。

上述在档位旋钮设置四个可调档位，通过控制电路板5的恒流控制电路的调控，产生不同的输出功率及发热温度，满足不同情况下对可吸收颅骨锁进行烫断或烫平的塑形需要。当然，可以根据实际使用需求，设计若干个可调档位，满足不同造型笔头、不同作业温度以及不同应用场景的需要。

实施例4

如图2至4所示，在实施例1至3的基础上，进一步地，所述陶瓷片1022选择使用5mm的直径大小。

进一步地，所述2P贴片端子11的两个圆孔状连接端子的中心间距为4mm，单个所述连接端子的圆孔内直径为1.6mm；所述笔头1的2根平行铜柱101中心间距为4mm，单根铜柱101的直径为1.5mm。

通过上述设计，笔头能准确***笔身当中，并将单个所述连接端子的圆孔内直径设为1.55mm，能够对直径为1.5mm的铜柱形成卡扣配合，使得铜柱***连接端子的圆孔时松紧度适合，便于插拔更换笔头。

进一步地，所述电池4为两节3.6V的锂电池串联形成。电池4采用两节5号高能电池(每节为3.6V，总电压7.2V)串联进行供电，加热工作时间长且稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，皆应属于本发明的保护范围。