一种SMA驱动的脑积水分流阀及压力调节方法、压力读取工具。涉及医疗器械领域。利用无线功能驱动SMA丝实现级动调节，进而避免产生人工操作的差异性，提高调节精度。本发明专利技术包括上端盖、阀体和下端盖，在上阀腔内设有由SMA丝驱动的棘轮棘爪机构，棘轮棘爪机构中的棘轮转子上设有凸轮槽；SMA丝连接电路板；在上阀腔内还设有弓形弹簧机构，弓形弹簧的尾端固定连接于枢接套的外壁、头部抵接空心钛球，弓形弹簧与支撑杆具有α夹角。本发明专利技术打破了一直以来在本领域依赖于人工进行压力调节的技术传统。大胆引入SMA形状记忆合金丝作为调节执行件。本发明专利技术降低了对人工操作的要求，克服了依赖于操作者经验的现状，能实现高精确性的压力调整。
1、脑积水的特征是脑脊液 (cerebro-spinal fluid，csf) 分泌过多、再吸收不足或通路机械阻塞。大多数时候，脑积水是由 csf 吸收部位的阻塞引起的，由此在脑室系统内过度积聚的状态，从而导致患者出现神经或运动障碍等。如果不治疗，这种阻塞会导致颅骨缝线尚未融合的婴儿头部增大，随后造成脑损伤。在成人中，由于颅骨僵硬，大脑在脑脊液压力下承受的压力增加，据报道有头痛、步态障碍和痴呆的症状。
2、脑积水的治疗可将颅腔脑室内的脑脊液转移到任何其他吸收区域，如心脏或腹膜。通常在头骨上的钻孔将导管引入脑室，该导管连接到插入头皮下的脑积水分流阀，所述脑积水分流阀连接到另一根皮下导管，导管通向心脏或到腹膜。脑积水分流阀在植入后可以调节患者脑室内的压力，并且能够在手术后采用非侵入式的方式调整分流阀的开启压力以适应脑室正常的压力变化。
3、为了解决这个问题，现有技术主要在脑积水分流阀内设置带有磁性元件的转子，通过旋转装有磁性元件的转子来调整阀门压力。使用配备有磁性元件的调节装置，可利用阀内转子的磁性元件和调节装置的磁性元件之间的磁耦合，透过患者的皮肤对分流阀开启压力进行非侵入式调节。但是该调节方法对对准性的要求较高，并且依赖于人工操作的精确性。
>技术实现思路1、针对以上技术问题，本专利技术提出了一种全面摆脱人工调节经验，利用无线功能驱动sma丝实现级动调节，进而避免产生人工操作的差异性，提高调节精度的sma驱动的脑积水分流阀及压力调节方法、压力读取工具。
2、本专利技术的一种sma驱动的脑积水分流阀，包括上端盖、阀体和下端盖，所述阀体的两端分别设有进液口和出液口，在所述阀体的上部还设有中隔板，在所述中隔板与上端盖之间设有相互电连接的接收线圈和电路板；
3、处于所述中隔板下部的阀体的腔室内设有阀腔分隔结构，所述阀腔分割结构使得所述阀体的腔室分割为连通所述出液口的上阀腔和连通所述进液口的下阀腔，所述下阀腔与所述上阀腔通过阀口相通；在所述阀口设有内含实心钛球的空心钛球；
4、在所述上阀腔内设有由sma丝驱动的棘轮棘爪机构，所述棘轮棘爪机构中的所述棘轮转子上设有凸轮槽；所述sma丝连接所述电路板；
5、所述阀腔分隔结构包括中空的凸台和分隔板，所述分隔板与所述下盖板之间留有间隙，形成了所述下阀腔，所述分隔板与所述中隔板之间形成了所述上阀腔；
6、所述凸台具有侧立板，所述阀口开设在所述侧立板上，且所述阀口的底缘高于所述分隔板的顶面，使得所述下阀腔通过所述阀口连通所述上阀腔；
7、在所述分隔板顶面上还设有：处于中间位置的棘轮转轴，以及布设于周边的弓形弹簧机构转销、转销、偏置弹簧挂柱、sma丝支撑柱一和sma丝支撑柱二；
8、在所述上阀腔内还设有弓形弹簧机构，所述弓形弹簧机构包括：弓形弹簧、枢接套和支撑杆，所述枢接套枢接在所述阀腔分隔结构上表面的所述弓形弹簧机构转销上，所述支撑杆的尾端固定连接于所述枢接套的外壁，所述支撑杆的头端通过滑销连接所述凸轮槽，所述弓形弹簧的尾端固定连接于所述枢接套的外壁，所述弓形弹簧的头部抵接所述空心钛球，所述弓形弹簧与所述支撑杆具有α夹角；
9、所述sma丝的尾端固定连接在sma丝支撑柱二上，所述sma丝再绕过所述sma丝支撑柱一后，所述sma丝的头端连接所述棘轮棘爪机构；
10、所述棘轮棘爪机构还包括棘爪a、棘爪b和连杆；
11、所述棘轮转子连接在所述棘轮转轴上，
12、所述连杆活动连接在所述转销上，所述棘爪a和棘爪b棘齿相对地活动铰接在所述连杆的前端，所述连杆的尾端朝向所述棘轮转子的方向连接有偏置弹簧，与所述偏置弹簧方向相反，在连杆的尾端再连接所述sma丝的头端。
13、进一步地，在所述棘轮转子的顶面还对称嵌设有一对磁铁，用于检测棘轮转子的周向位置。
14、进一步地，所述sma丝通过一对贯穿所述中隔板的导线连接所述电路板，所述sma丝的外表面包覆有绝缘层。
15、进一步地，所述电路板包含全波整流电路，用于对接收线圈的交流电进行整流并输出到所述sma丝。
16、进一步地，所述实心钛球被密封包裹在所述空心钛球的内部，所述实心钛球的外径小于所述空心钛球的内径，使得所述实心钛球可在所述空心钛球内自由运动，所述实心钛球在水平状态下其自身重力不作用于所述阀口，直立状态下自身重力作用于所述阀口补偿因体位变化引起的虹吸效应。
17、进一步地，所述弓形弹簧和所述棘轮转子上凸轮槽被配置为允许将脑积液分流阀的开启压力在20~220mmh2o范围内分级调节。
18、本专利技术一种sma驱动的脑积水分流阀的压力调节方法，包括以下步骤：
19、s1、脑积水分流阀定位：脑积水分流阀被植入，采用定位工具确定脑积水分流阀的位置；
20、s2、脑积水分流阀开启压力检测：采用带有磁针的压力检测装置检测棘轮转子106的位置，进而确认脑积水分流阀当前的开启压力；
21、s3、脑积水分流阀开启压力调节：将体外发射线圈靠近脑积水分流阀，脑积水分流阀内部的接收线圈与体外发射线圈耦合接收电能，接收到的电能经过电路板整流后输出到sma丝， sma丝发热收缩，所产生的驱动力用于驱动棘轮转子逆时针转动；单次动作可调节棘轮转子转过一个棘齿的角度，可反复进行调节，致使脑积水分流阀开启压力达到目标开启压力；
22、s4、脑积水分流阀开启压力确认：在完成s1-s3步骤后，再次用带有磁针的压力检测装置检测调节后脑积水分流阀的开启压力。
23、实现本专利技术的一种sma驱动的脑积水分流阀的压力调节方法的压力读取工具，压力读取工具包括：定位座和压力读取盒，
24、所述定位座包括外部轮廓与所述脑积水分流阀的外形轮廓形状相似的环形的座体，所述座体的底面设有一圈内翻边，在所述内翻边的最大距离的两端位置分别开设有窗口；
25、所述压力读取盒包括盒体、中心轴、磁性指针和透明端盖，所述盒体可嵌入所述座体内，所述盒体内底面的中心位置固定设所述中心轴，所述中心轴上设可转动的所述磁性指针，所述壳体上端设所述透明端盖。
26、本专利技术打破了一直以来在本领域依赖于人工进行压力调节的技术传统。大胆引入sma（形状记忆合金）丝作为调节执行件。为达成这一创新设想，首先，本专利技术采用无线电能传输技术进行经皮能量传输，由于无线电能传输系统的发射线圈和接收线圈之间可以存在一定的偏移，由此降低了对准性的要求；其次，本专利技术所采用的sma偏置式驱动器（即本专利技术核心技术方案），以sma丝作为驱动原件，与无线电能传输系统适配，一次供能，sma丝即动作（收缩）一次，sma本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SMA驱动的脑积水分流阀，包括上端盖（109）、阀体（107）和下端盖（112），所述阀体（107）的两端分别设有进液口（121）和出液口（101），其特征在于，在所述阀体（107）的上部还设有中隔板（102），在所述中隔板（102）与上端盖（109）之间设有相互电连接的接收线圈（103）和电路板（108）；
2.根据权利要求1所述的一种SMA驱动的脑积水分流阀，其特征在于，在所述棘轮转子（106）的顶面还对称嵌设有一对磁铁（116），用于检测棘轮转子（106）的周向位置。
3.根据权利要求1所述的一种SMA驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述SMA丝（120）通过一对贯穿所述中隔板（102）的导线连接所述电路板（108），所述SMA丝（120）的外表面包覆有绝缘层。
4.根据权利要求3所述的一种SMA驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述电路板包含全波整流电路，用于对接收线圈的交流电进行整流并输出到所述SMA丝（120）。
5.根据权利要求1所述的一种SMA驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述实心钛球（105）被密封包裹在所述空心钛球（104）的内部，所述实心钛球（105）的外径小于所述空心钛球（104）的内径，使得所述实心钛球（105）可在所述空心钛球（104）内自由运动，所述实心钛球（105）在水平状态下其自身重力不作用于所述阀口（1112），直立状态下自身重力作用于所述阀口（1112）补偿因体位变化引起的虹吸效应。
6.根据权利要求1所述的一种SMA驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述弓形弹簧（113）和所述棘轮转子（106）上凸轮槽（1061）被配置为允许将脑积液分流阀的开启压力在20~220mmH2O范围内分级调节。
7.如权利要求1-6中任一一种SMA驱动的脑积水分流阀的压力调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.实现权利要求7一种SMA驱动的脑积水分流阀的压力调节方法的压力读取工具，其特征在于，压力读取工具包括：定位座（5）和压力读取盒（4），
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【技术特征摘要】
1.一种sma驱动的脑积水分流阀，包括上端盖（109）、阀体（107）和下端盖（112），所述阀体（107）的两端分别设有进液口（121）和出液口（101），其特征在于，在所述阀体（107）的上部还设有中隔板（102），在所述中隔板（102）与上端盖（109）之间设有相互电连接的接收线圈（103）和电路板（108）；
2.根据权利要求1所述的一种sma驱动的脑积水分流阀，其特征在于，在所述棘轮转子（106）的顶面还对称嵌设有一对磁铁（116），用于检测棘轮转子（106）的周向位置。
3.根据权利要求1所述的一种sma驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述sma丝（120）通过一对贯穿所述中隔板（102）的导线连接所述电路板（108），所述sma丝（120）的外表面包覆有绝缘层。
4.根据权利要求3所述的一种sma驱动的脑积水分流阀，其特征在于，所述电路板包含全波整流电路，用于对接收线圈的交流电进行整流并输出到所述sma丝（120）。
【专利技术属性】
技术研发人员：强彦，卢红煜，魏列江，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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