摘要：针对子宫内膜消融技术，进行了子宫撑开的柔性结构设计，该结构操作简便，确保子宫的安全性。该结构经过拓展，具有广泛的应用前景，如大型机械、小型复合旋钮、测量仪器等。
关键字：撑开 压簧 拉簧 卡锁
1 背景
妇女随着年龄的增长，子宫的发病率越来越高，如子宫肌瘤，子宫出血等。子宫出血表现为月经紊乱、痛经、不孕、出血过多导致贫血、严重者甚至发生休克，继发感染而死亡。针对无生育要求的妇女，可以通过切除子宫治疗出血过多，这种方法简单、直接，针对子宫出血一劳永逸，但会引发一系列的其他问题。因为子宫切除不仅破坏了绝经前子宫与卵巢间的内分泌动态平衡，而且可使卵巢功能发生衰退的现象，故使更年期症状明显提前，皮肤变得粗糙、黯淡无光等。很多妇女会在子宫切除后经历不同程度的性功能降低。此外，心理的焦虑、烦躁、情绪失控随之而来，影响家庭的和谐、安宁。子宫切除后，78%的病人需要后期服用雌激素以维持女性激素水平。相比切除子宫，针对由良性疾病引起的子宫出血，消除子宫内膜是目前较好的治疗方法之一，消除子宫内膜的方法主要包括射频消融、电刀切除等。
本文针对消融方法，根据子宫形状及子宫壁的可伸缩性，设计了撑开子宫的柔性结构。
2 设计基础
由于个体差异，人体的子宫大小有差异，但大部分人的宫腔深度约4-6mm，宫腔宽度约2-4.5cm，子宫在人体中的形状呈梨形，是立体的，但由于子宫存在韧性，所以，子宫可以撑成由上下两个面组成的三角形。为方便后续的消融治疗，本文主要针对如何把子宫撑成三角形进行结构设计。
首先，器械通过阴道、宫颈进入子宫，然后展开，把子宫撑成三角形。由于宫颈较小，若进行扩宫，会影响病人手术过程中的舒适度，因此，器械在进入宫颈时，整体直径较小，确保无需扩宫即可进入子宫。
器械进入子宫后，在内部需要展开。由于子宫在人体内，无法用肉眼看到器械的展开程度，借助B超，使用过程中会增加人力、物力消耗；使用宫腔镜，病人的舒适度明显降低。由于子宫内壁不是平滑的，可能存在子宫肌瘤等小凸起，所以，若让器械自动展开，可能会由于凸起的阻挡造成展开不充分，造成子宫宽度显示偏小，从而引起消融不充分，治疗效果不佳。因此，需要有动力使之充分展开，但是，对于医疗器械，首先需要确保的是安全性，若器械在子宫内过分展开，有可能撑破子宫，造成医疗事故。所以，需要有一种结构保证子宫在充分被撑开的同时，不被撑破。
子宫充分撑开后，为了降低医生的工作强度，并方便进行其他操作，需要一种卡锁机构，保持器械展开的状态。
治疗完成后，进行解锁，器械合并，最后移出子宫。
3 机械原理
子宫撑开的柔性结构，如图1所示：
图1 子宫撑开的柔性结构
本结构主要包括外轴、内轴、压簧、推钮。外轴固定，向左推动推钮，压簧压缩，并推动内轴向左运动，从而展开整个器械（展开的具体结构和雨伞的打开结构类似，此处不详述），撑开子宫。在撑开子宫的过程中，子宫壁的张力向右推动内轴，压缩压簧。当子宫壁的张力与推钮的推力使压簧受力平衡时，子宫充分撑开。针对不同的子宫，由于推杆的行程是一致的，所以，充分撑开时，子宫壁的张力是不一致的。但只要通过计算、实验等方法确定推杆行程，压簧弹力、器械展开程度三者之间的合理搭配，是可以在保证子宫安全的同时，充分被撑开的。
卡锁结构如图2所示。主要由拉簧、钩子、卡槽组成。钩子、拉簧和图1中的推杆连在一起。钩子和拉簧的一端均固定，拉簧另一端固定在钩子上。在图1中的推杆向左运动到一定行程时，钩子卡在卡槽里，若图2中的卡住状态所示。
当治疗完成后，逆时针旋转钩子，钩子从卡槽脱出进行解锁，推杆在压簧的作用下，可以向右运动，从而使器械合并，移出子宫。
图2 卡锁结构（未卡住和卡住两种状态）
4 优势：
本结构存在以下优势：
4.1 针对不同的子宫，医生可以进行相同的操作，使操作更加简单，方便。
4.2 卡锁结构使医生在治疗过程中更加省力，而且方便医生进行其他操作。
5 应用
5.1 子宫撑开的柔性机构可以应用于柔性腔体的展开。如子宫、胃等器官。
5.2 子宫撑开的柔性机构删除弹簧，推杆设置不同的行程，器械可以展开不容的宽度，在器械展开部分加上分布均匀的播种机构，则可应用于农业播种机器上，进行苗间距的调整等。
5.3 压簧结构，可以变换为推杆向左推、向右拉的结构，加上微动开关及触碰结构，可以用于某些复合旋钮的设计，弹簧的唯一性，确保了推拉力的一致性。
5.4 卡锁结构增加卡槽，改变卡槽形状，可以拓展成棘轮机构，向左推推杆时，根据实际情况设置成几个不同的限位，可应用于某些测量仪器上，方便操作。
6 结束语
本文对子宫的撑开进行了结构设计，此结构在撑开子宫的基础上，通过卡锁结构确保展开结构对子宫进行支撑，并成为后续对子宫疾病进行治疗的基础。本设计结构简单，操作方便，保护子宫不被捅穿，提高了医疗器械的安全性。另外，本结构经过适当拓展，不仅可以应用于医疗器械，还可以应用于大型农业机械、小型复合旋钮及测量仪器等多个方面，因此，本设计具有广泛的应用前景。
参考文献：
1 尹格平.射频热凝固（RFAT）治疗子宫良性疾病-15年评价及相关问题.
论文作者:王聪
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：子宫论文; 结构论文; 推杆论文; 器械论文; 钩子论文; 柔性论文; 应用于论文; 《科技新时代》2018年6期论文;