本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術領域,具體涉及一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺。
背景技術:
傳統(tǒng)的鼻內窺鏡手術過程中,患者躺在普通的手術床上;醫(yī)生站在床側,或者面向患者,或者面向床頭,左手持鏡,右手進行手術操作。為了看清楚監(jiān)視器、減小身體和實際操作方向之間的夾角,醫(yī)生不得不長時間處于扭身站姿。身體無法與患者保持同軸,由于重心在身體外側,腰部和膝部等關節(jié)承受較大的彎矩作用,長期下去容易導致肌肉酸疼和腰部/膝關節(jié)勞損。術者在扭身姿態(tài)下操作會更快進入疲勞狀態(tài),從而引起手的抖動,影響手術的進行,甚至導致手術區(qū)的誤操作,嚴重時會導致對患者鼻腔重要組織的不必要的創(chuàng)傷,影響鼻鏡手術對病變區(qū)域的去除效果,阻礙手術質量提高。因此改進手術操作位置,側位操作時減小醫(yī)生身體和實際操作方向之間的夾角,有利于醫(yī)生自身健康,保證患者手術質量。所以研制一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺,具有重要的臨床意義。
公開號為CN101091665的中國專利公開了一項發(fā)明名稱為一種鼻腔手術內窺鏡輔助機械手的技術方案,該發(fā)明包括輔助機械手機架、擺升機構、旋轉機構、俯仰機構、進給機構和控制系統(tǒng)。俯仰機構和進給機構的運動副軸線交于一點。輔助機械手機架與手術床固連在一起,擺升機構固連在輔助機械手機架上,旋轉機構與擺升機構連接,俯仰機構支撐在擺升機構上并與旋轉機構連接,進給機構與俯仰機構固定在一起。從而可以釋放醫(yī)生的持鏡左手,提高操作穩(wěn)定性。但該輔助機械手的缺點是:不能調整術者姿態(tài),減少醫(yī)生與患者不同軸操作的問題,術者的頸部、腰部和肘部仍處于扭曲姿態(tài),不利于長期手術操作。
公開號CN203122917公開了一種鼻內窺鏡手術床,包括床體、手術床、操作位配套裝置、傳動機構、鼻內窺鏡手術系統(tǒng)。手術床前端活動裝置在床體框架內,其后端連接傳動機構,術前將手術床回轉下降至低位,床體框架上設置可調的座椅,醫(yī)生面對患者跨上座椅,實現(xiàn)了同軸操作。該手術床的缺點是:1難以保證梯子、椅子、框架和醫(yī)生全身無菌操作,容易造成感染;2結構復雜,醫(yī)生遠離地面,上下操作座位不方便,同時鼻內窺鏡手術術者的雙手、雙腳都將參與手術,一些輔助器械如電凝系統(tǒng)、切削動力系統(tǒng)等都需要術者雙腳控制,而遠離地面為手術操作增加了不方便,因此可能需要多配置1~2名助手,資源浪費、操作不便;3術者居于高位而患者處于低位,盡管術者與患者同軸操作視野好,但術者為騎跨俯身式操作,整個人蜷縮在患者身體上面,術者長期懸空、持鏡,操作更易疲勞,而術者一旦從高處滑落將有傷及患者的風險。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺,解決現(xiàn)有技術存在的容易造成感染、結構復雜、資源浪費、操作不便以及術者易疲勞的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺包括:
操作床,所述操作床包括床體、底座、連接板和導向支撐板,所述床體安裝在底座上,床體可以實現(xiàn)多自由度的位姿調節(jié),所述連接板和導向支撐板自上而下平行安裝在所述底座的側壁上,所述導向支撐板上開有控制裝置接口;
通過連接鉸鏈和操作床的連接板連接的操作椅,所述操作椅包括座椅本體、頸托、右肘托、連接鉸鏈、驅動連接接口和左肘托;所述左肘托和右肘托對稱設置在座椅本體的兩側,所述頸托設置在所述座椅本體的靠背的前端面上方,所述座椅本體的底板一側和操作床的連接板通過連接鉸鏈連接,所述座椅本體的底板的下端面設置有驅動連接接口,所述驅動連接接口位于底板遠離操作椅和操作床連接處的一端部;
和控制裝置,所述控制裝置包括驅動器、輸出接口、控制箱、控制踏板和控制線纜,所述控制踏板通過控制線纜和所述控制箱連接,所述控制箱和所述驅動器連接,所述控制箱固定在所述導向支撐板的下端面,驅動器的輸出接口穿過所述導向支撐板上的控制裝置接口和底板下端面的驅動連接接口連接。
所述床體可以實現(xiàn)多自由度的位姿調節(jié),具體為:
所述操作床還包括位姿調節(jié)臺,所述位姿調節(jié)臺包括上連接臺面、伸縮桿和下連接臺面,所述上連接臺面和下連接臺面之間通過六個伸縮桿支撐,每個伸縮桿和一個直線電機或液壓缸連接;
所述床體包括多塊背板,多塊背板之間通過轉軸連接,轉軸兩端位于軸承中,每個轉軸通過氣動、液壓或電機驅動轉動;所述床體重心處設置有安裝接口,所述位姿調節(jié)臺的上連接臺面和所述安裝接口配合安裝,下連接臺面和底座固定連接。
所述頸托包括頸托本體和束縛帶,所述頸托本體兩端和所述束縛帶連接,所述束縛帶套在所述座椅本體的靠背上。
所述頸托本體與人體接觸處為軟質結構。
所述右肘托包括轉動關節(jié)、下球關節(jié)、上球關節(jié)和托板;所述右肘托通過轉動關節(jié)和所述座椅本體連接,通過連接桿依次連接下球關節(jié)和上球關節(jié),所述托板連接在上球關節(jié)上;所述左肘托和所述右肘托結構相同,與座椅本體連接方式相同。
所述操作椅還包括安全帶,所述安全帶包括通過鎖扣連接的兩段帶體,所述兩段帶體的另一端連接在所述座椅本體的左右側壁上。
所述驅動器為波紋管、液壓缸或電機。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺可以同時實現(xiàn)操作床和操作椅的位置和姿態(tài)調節(jié),特別適用于術者操作體位和患者不同軸時的姿態(tài)對準。分體式的操作床、操作椅和控制裝置大大降低了制造的難度。通過改變操作床的位置可以調整患者姿態(tài),控制箱根據(jù)控制踏板接收的術者操作信號發(fā)出調節(jié)指令,可將操作椅和術者精確調整至便于術者操作的最佳姿態(tài)。操作床和操作椅的調節(jié)可以滿足不同的患者和術者要求。采用控制踏板,一方面降低了安裝的難度,另一方面也釋放了術者的雙手,便于操作,同時避免感染的現(xiàn)象。該裝置通過操作床和操作椅的調節(jié)相結合,可以滿足術者和患者不同軸時的姿態(tài)調節(jié)需求,保證術者在平穩(wěn)的姿態(tài)下可以完成更加復雜的任務,大大緩解醫(yī)生的疲勞,縮短手術時間,減少出血,降低并發(fā)癥,提高手術質量和安全性,結構簡單,操作方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺整體結構示意圖;
圖2為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中的操作椅結構示意圖;
圖3為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中右椅肘托結構示意圖;
圖4為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中頸托結構示意圖;
圖5為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中安全帶結構示意圖;
圖6為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中操作床結構示意圖;
圖7為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中操作床床體結構示意圖;
圖8為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中位姿調節(jié)臺原理示意圖;
圖9為本發(fā)明一種術者姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺中控制裝置結構示意圖;
其中:1、術者,2、操作椅,2-1、座椅本體,2-2、頸托,2-2-1、頸托本體,2-2-2、束縛帶,2-3、右肘托,2-3-1、轉動關節(jié),2-3-2、下球關節(jié),2-3-3、上球關節(jié),2-3-4、托板,2-4、連接鉸鏈,2-5、驅動連接接口,2-6、安全帶,2-6-1、鎖扣,2-6-2、帶體,2-7、左肘托,3、患者,4、操作床,4-1、床體,4-1-1、背板,4-1-2、軸承,4-1-3、轉軸,4-1-4、安裝接口,4-2、底座,4-3、連接板,4-4、導向支撐板,4-5、位姿調節(jié)臺,4-5-1、上連接臺面,4-5-2、主動桿,4-5-3、下連接臺面,5、控制裝置,5-1、驅動器,5-2、輸出接口,5-3、控制箱,5-4、控制踏板,5-5、控制線纜。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
參見附圖1、附圖2、附圖6和附圖9,本發(fā)明的一種術者1姿態(tài)可調節(jié)的鼻內窺鏡手術平臺包括:
操作床4,所述操作床4包括床體4-1、底座4-2、連接板4-3和導向支撐板4-4,所述床體4-1安裝在底座4-2上,床體4-1可以實現(xiàn)多自由度的位姿調節(jié),所述連接板4-3和導向支撐板4-4自上而下平行安裝在所述底座4-2的側壁上,所述導向支撐板4-4上開有控制裝置5接口;
通過連接鉸鏈2-4和操作床4的連接板4-3連接的操作椅2,所述操作椅2包括座椅本體2-1、頸托2-2、右肘托2-3、連接鉸鏈2-4、驅動連接接口2-5和左肘托2-7;所述左肘托2-7和右肘托2-3對稱設置在座椅本體2-1的兩側,所述頸托2-2設置在所述座椅本體2-1的靠背的前端面上方,所述座椅本體2-1的底板一側和操作床4的連接板4-3通過連接鉸鏈2-4連接,所述座椅本體2-1的底板的下端面設置有驅動連接接口2-5,所述驅動連接接口2-5位于底板遠離操作椅2和操作床4連接處的一端部;
控制裝置5,所述控制裝置5包括驅動器5-1、輸出接口5-2、控制箱5-3、控制踏板5-4和控制線纜5-5,所述控制踏板5-4通過控制線纜5-5和所述控制箱5-3連接,所述控制箱5-3和所述驅動器5-1連接,所述控制箱5-3固定在所述導向支撐板4-4的下端面,驅動器5-1的輸出接口5-2穿過所述導向支撐板4-4上的控制裝置5接口和底板下端面的驅動連接接口2-5連接,所述的控制裝置5的控制箱5-3可以接收來自控制踏板5-4的控制指令,并下達給驅動器5-1,通過輸出接口5-2推動操作椅2運動。
參見附圖7~附圖8,所述床體可以實現(xiàn)多自由度的位姿調節(jié),具體為:
所述操作床4還包括位姿調節(jié)臺4-5,所述位姿調節(jié)臺4-5包括上連接臺面4-5-1、伸縮桿4-5-2和下連接臺面4-5-3,所述上連接臺面4-5-1和下連接臺面4-5-3之間通過六個伸縮桿4-5-2支撐,每個伸縮桿4-5-2和一個直線電機或液壓缸連接;通過調節(jié)伸縮桿4-5-2的伸縮,實現(xiàn)上連接臺面4-5-1的位姿調節(jié),從而調節(jié)床體4-1的多個背板4-1-1的位姿,躺在操作床上的患者3可以隨著床體4-1實現(xiàn)多自由度的調節(jié);
所述床體4-1包括多塊背板4-1-1,多塊背板4-1-1之間通過轉軸4-1-3連接,轉軸4-1-3兩端位于軸承4-1-2中,每個轉軸4-1-3通過氣動、液壓或電機驅動轉動;所述床體4-1重心處設置有安裝接口4-1-4,所述位姿調節(jié)臺4-5的上連接臺面4-5-1和所述安裝接口4-1-4配合安裝,下連接臺面4-5-3和底座4-2固定連接;可以驅動背板4-1-1彼此相對轉動,令背板4-1-1圍繞轉軸4-1-3折疊或者展開,從而實現(xiàn)患者3自身臥床姿態(tài)的調節(jié)。
參見附圖4,所述頸托2-2包括頸托本體2-2-1和束縛帶2-2-2,所述頸托本體2-2-1兩端和所述束縛帶2-2-2連接,所述束縛帶2-2-2套在所述座椅本體2-1的靠背上。根據(jù)術者1的高度,束縛帶2-2-2可以在操作椅2的座椅本體2-1的靠背上下調節(jié)并固定。頸托本體2-2-1可以根據(jù)術者1的頸部輪廓按照人機工程學理論設計,并且可更換。
所述頸托本體2-2-1與人體接觸處為軟質結構。
參見附圖3,所述右肘托2-3包括轉動關節(jié)2-3-1、下球關節(jié)2-3-2、上球關節(jié)2-3-3和托板2-3-4;所述右肘托2-3通過轉動關節(jié)2-3-1和所述座椅本體2-1連接,通過連接桿依次連接下球關節(jié)2-3-2和上球關節(jié)2-3-3,所述托板2-3-4連接在上球關節(jié)2-3-3上;所述左肘托2-7和所述右肘托2-3結構相同,與座椅本體2-1連接方式相同。右肘托2-3本體是一個RSS支鏈,R表示轉動鉸鏈,S表示球鉸鏈,右肘托2-3具有六個自由度。術者1的肘部放到托板2-3-4上面,調節(jié)到最佳姿態(tài)后固定右肘托2-3,此時所有關節(jié)都不能運動。既可以增加術者1操作時的穩(wěn)定性,又可以緩解長時間手術的疲勞,使其集中注意力,保證操作過程的安全性。
參見附圖5,所述操作椅2還包括安全帶2-6,所述安全帶2-6包括通過鎖扣2-6-1連接的兩段帶體2-6-2,所述兩段帶體2-6-2的另一端連接在所述座椅本體2-1的左右側壁上。當扣緊鎖扣2-6-1之后,術者1的腹部和腰部處于安全帶2-6的保護之中,防止操作椅2調節(jié)時術者1身體出現(xiàn)移動,增加調節(jié)和手術操作過程中的穩(wěn)定性。
所述的操作裝置可以采用氣動、液壓或電動等驅動形式,相應的驅動器5-1可以使波紋管、液壓缸或者電機等形式。
本發(fā)明中的操作椅2通過控制裝置5實現(xiàn)其繞著x軸的傾斜調節(jié),從而實現(xiàn)椅子中術者1的傾斜調節(jié)。操作床4的床體4-1可以實現(xiàn)多自由度的位姿調節(jié),從而實現(xiàn)患者3的位置調節(jié)。通過操作椅2和操作床4的調節(jié)改善了初始術者1和患者3不同軸的操作體位,便于術者1操作。操作椅2側面通過連接鉸鏈2-4固定在操作床4上,根據(jù)術者1的身高、操作姿態(tài)、操作床4和控制裝置5的調節(jié)范圍確定操作椅2的初始安裝位置,便于術者1調節(jié)控制踏板5-4和其他地面上的設備。操作椅2的底板通過驅動連接接口2-5和控制裝置5的輸出接口5-2連接。控制裝置5的控制箱5-3根據(jù)控制踏板5-4接收的信號發(fā)送指令給驅動器5-1,控制其位移輸出量,從而可以調節(jié)操作椅2的角度至便于術者1操作的姿態(tài)。當驅動器5-1沒有接收到控制踏板5-4的動作指令時,操作椅2在該狀態(tài)下不動,便于術者1操作。
本發(fā)明的工作過程為:
首先,術者1進入操作椅2后扣緊安全帶2-6,頭部放入頸托2-2中,肘部分別放入左肘托2-7和右肘托2-3。然后,調節(jié)操作床4,使得患者3連同操作床4床體4-1到達方便操作的姿態(tài)。接著,通過控制踏板5-4調節(jié)操作椅2的角度,縮小術者1和患者3之間的離軸距離,當達到便于操作的姿態(tài)時,操作椅穩(wěn)定不動。最后,根據(jù)手持操作器械調節(jié)左肘托2-7和右肘托2-3的位置。該裝置通過操作床4和操作椅2的調節(jié)相結合,可以滿足術者1和患者3不同軸時的姿態(tài)調節(jié)需求,保證術者1在平穩(wěn)的姿態(tài)下可以完成更加復雜的任務,大大緩解醫(yī)生的疲勞,縮短手術時間,提高手術質量和安全性。