具有压力检测功能的电动吻合器钉砧结构设计与实验研究

胃肠道微创手术是目前应用最为广泛的微创手术之一，其可以减少病人的术后痛苦且恢复时间相较于传统手术更短，但由于其手术过程缺乏开放式手术的直接反馈，导致医生容易误操作，造成术后后遗症。因此本文设计了一种可拆卸式的多功能检测钉砧，通过内置力和阻抗传感器，完成了压力传感器的研发及其压力值的矫正，可以降低医生的主观判断以及对手术结果的误差率。通过实验验证，压力检测钉砧的系统采样率为50 SPS，系统的稳定性误差为0.543%，校准量程为0~60 N，压力的最小分辨率为0.3 N。电动吻合器压力检测钉砧具有良好的测量精度，系统稳定性满足设计要求，可以更换钉仓重复使用。

随着现代外科技术和治疗效果的提高，患者术后恢复情况和生活质量越来越受到重视。对于胃肠道疾病来说，消化道重建术是一种具有良好效果且能够提高患者生活质量的手术。消化道重建手术是一种将病变组织切除，再把剩余健康的组织重新缝合起来，以实现具有良好功能的消化道的手术[1] [2] [3]。

目前，在临床上常用的缝合方式分为手工缝合和机械吻合，其中，机械吻合相比于手工缝合，具有操作简单， 效率高且一致性好等特点， 因此机械吻合也被更多地应用于微创手术。

但在术中， 由于人为因素、器械原因或者患者身体条件所导致的吻合口并发症等问题不容忽视[4]。

吻合器在胃肠道手术中的操作可以分为压榨、切割和吻合，其中压榨动作对于最终的吻合效果十分重要。陈丹和Morita 等人分别通过直肠癌临床手术和猪小肠离体吻合实验，发现在对组织进行吻合前， 对组织施加适当压力并保持一段时间，能够有效提高吻合质量，降低吻合口瘘的发生率[5] [6]。Cong 等人将长海医院738 例直肠癌患者病历进行了对比分析，发现专业的直肠外科医生和普通外科医生操作手术后并发症的发生概率分别为3.9%和11.3% [7]。Bin Qiu 等人对电动吻合器在中国开展了临床研究，通过评估电动血管吻合器在有电视辅助胸腔镜的肺叶切除术中的表现， 最终96%的医生对设备比较满意[8]。

Ali Akil等人和Wataru Shigeeda等人分别使用iDriveTM电动吻合器和SigniaTM电动吻合器进行临床试验， 并与ENDO GIATM 手动吻合器进行比较，发现电动吻合器效率更高、漏气概率更小且能够消除手动击发力，能够更精准地实现后方交会[9] [10]。在国内，孙宝峰等人发明了一款智能压榨电动腔镜吻合器，能够在吻合组织前，实现15 秒预压榨[11]。因此，提高器械的电动化和智能化是非常有必要的。但目前电动吻合技术发展尚不完善，吻合过程中的相关参数仍比较模糊。

本文旨在探究一种新的压力检测方法，并完成检测部件的结构和电路设计，确保在吻合压榨过程中