CN108478260A - 微粒皮智能取皮植皮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微粒皮取皮植皮装置，该装置包括本机，本机的顶面设有全方位移动平台，全方位移动平台上设有：用于识别取皮区的第一扫描机构；用于在取皮区内切取微粒皮的取皮机构；具有多个微粒皮容纳腔的移植模板，所有微粒皮容纳腔连续设置；用于接收第一扫描机构的识别信息、并控制全方位移动平台和取皮机构工作的控制机构。本申请直接采用取皮机构切取微粒皮，不会在取皮区留下大面积瘢痕，取皮完成后取皮区只需简单包扎即可，免去了将整皮分割的步骤，缩短了取皮植皮的时间，提高植皮成功率；在取皮植皮的整个过程中，微粒皮的位置不会变动，不会出现“反面移植”，避免植皮事故发生，整个取皮植皮过程既快速安全又准确无误。
Description
技术领域
本发明属于微粒皮植皮技术领域，具体涉及一种微粒皮智能取皮植皮装置。
背景技术
目前，在救治各种原因导致的各类皮肤缺损性疾病和创伤(烧伤、爆炸伤、车祸伤等)的过程中，皮肤移植手术是常用的医治方法和必要的救治手段。对于缺损面积较大的创伤，会出现取皮区的面积小于缺损面积的情况。因此，临床手术中常采取“微粒皮植皮”的方法救治患者。
现在临床上都是使用传统的方法完成“微粒植皮术”，需要先将患者用于植皮的健康皮肤整片取下，再切成微粒用于移植，这样会造成诸多问题，具体表现在以下方面：1、患者在做“植皮术”的施治时，需要把患者的健康皮肤整片取下，这样取皮区就难免留下大面积的瘢痕，使其取皮区局部的外观和正常功能受到严重影响，取皮区无法恢复到原样而影响局部美观；2、患者的健康皮肤大面积的被整片取下时，愈合时间长，会造成患者术后长期不适，增加患者耐受限度，更不利于患者的快速康复；3、在给患者植皮时，必须将取下的皮肤切成直径0.5～5mm大小的微小皮粒，才能分散移植到创面上，由于传统的手工分切方法操作时精准度差，因其微粒皮的规格差异大而植皮质量不够高；4、由于植皮时传统方法操作复杂，耗时长，增加手术时间，影响植皮质量和延误患者康复时间；5、微粒皮植皮时，由于微粒皮不便夹持，极性(正反面)无法掌握，易发生“反面移植”，出现植皮事故，给操作医生造成心理压力；6、微粒皮植皮经常需要在向下暴露的创面上进行，传统方法操作时，已经移植的微粒皮也容易发生掉落，造成损失。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种能够直接获取微粒皮、避免整片取下后分切、减少患者痛苦的微粒皮取皮植皮装置。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种微粒皮取皮植皮装置，包括本机，所述的本机的顶面设有全方位移动平台，所述的全方位移动平台上设有：
用于识别取皮区的第一扫描机构；
用于在取皮区内切取微粒皮的取皮机构；
具有多个微粒皮容纳腔的移植模板，所有微粒皮容纳腔连续设置；
用于接收第一扫描机构的识别信息、并控制全方位移动平台和取皮机构工作的控制机构。
本申请直接采用取皮机构切取微粒皮，并将取下的微粒皮先放置在移植模板的微粒皮容纳腔中，由于所有微粒皮容纳腔是连续设置的，因此待移植模板中的微粒皮容纳腔被全部填满后，在移植模板上覆盖弹性丝质胶布，并压紧移植模板与弹性丝质胶布，然后揭下弹性丝质胶布，此时微粒皮即均匀、整齐、按比例粘结于弹性丝质胶布胶面上，最后将弹性丝质胶布胶面向下缝合固定于植皮创面，即完成微粒皮移植。显然地，为了保证微粒皮能有效地粘结于弹性丝质胶布胶面上，微粒皮容纳腔的深度应小于等于微粒皮的厚度。
本申请直接采用取皮机构切取微粒皮，不仅不会在取皮区留下大面积瘢痕，取皮完成后取皮区只需简单包扎即可；而且免去了将整皮分割的步骤，缩短了取皮植皮的时间，提高植皮成功率。
取皮机构将微粒皮取下后，微粒皮被夹持在在取皮机构上，在取皮-置入微粒皮容纳腔的整个过程中，微粒皮的位置(正反面)不会变动，因此不会出现“反面移植”，避免植皮事故发生。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的取皮机构包括机械臂以及安装在所述的机械臂上的切取刀具。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的机械臂包括：
与所述的全方位移动平台旋转配合的竖直导轨；
与所述的竖直导轨滑动定位配合的升降座；
固定在所述的升降座上的水平导轨；
与所述的水平导轨滑动定位配合的移动座；
固定在所述的移动座上的伸缩杆，所述的伸缩杆与水平导轨和竖直导轨垂直设置；在远离移动座的一端，所述的伸缩杆上设有切取刀具。
伸缩杆能够实现刀座在Y轴上的位置移动，水平导轨能够实现刀座在X轴上的位置移动，而竖直导轨则能够实现刀座在Z轴上的位置移动，从而刀座能够在三个自由度上实现精准的定位。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的切取刀具包括：
固定在伸缩杆上的固定座；
设置在固定座底面的刀座，所述的刀座与固定座转动定位配合；
设置在刀座底面的刀片。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的刀片有六片，六片刀片围成正六边形。如此切取刀具可以用于切取形状呈正六边形的微粒皮；此外根据需要切割的微粒皮的大小，可以使用不同的刀片规格。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的刀座的底面设有负压吸气管，所述的负压吸气管处于各刀片围成的正六边形的中央；所述的刀片与刀座相铰接，且具有竖直切入取皮区的第一工作位、以及向中央合拢以使微粒皮被完全取下的第二工作位。处于中央位置的负压吸气管能够吸住所取皮肤并将其向上提起一定的高度，从而刀片在合拢切割的过程中能够控制被切割下的微粒皮的厚度，同时也是控制取皮深度，避免对取皮区造成过大伤害。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的刀片分为三片长刀片和三片短刀片，长刀片和短刀片间隔设置。这种设置方式是便于刀片合拢切割。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的微粒皮容纳腔的开口呈正六边形。微粒皮容纳腔的形状是与微粒皮的形状相适应的。
在上述的微粒皮取皮植皮装置中，所述的刀座的底面设有处于刀片外周、且用于识别微粒皮容纳腔的开口外缘的第二扫描机构，所述的控制机构还用于根据第二扫描机构的识别信息控制刀座转动、以使取皮机构将微粒皮准确放入微粒皮容纳腔。第二扫描机构处于切取刀具外周，其扫描范围与微粒皮容纳腔的开口大小是一致的。微粒皮被取下后，取皮机构移动至移植模板的上方，第二扫描机构扫描移植模板，同时控制机构控制刀座转动，以期识别一个微粒皮容纳腔的完整边缘，正确识别后，切取刀具下行，将微粒皮置入微粒皮容纳腔中。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本申请直接采用取皮机构切取微粒皮，不仅不会在取皮区留下大面积瘢痕，取皮完成后取皮区只需简单包扎即可，而且免去了将整皮分割的步骤，缩短了取皮植皮的时间，提高植皮成功率；取皮机构将微粒皮取下后，微粒皮被夹持在在取皮机构上，在取皮-置入微粒皮容纳腔的整个过程中，微粒皮的位置不会变动，因此不会出现“反面移植”，避免植皮事故发生，整个取皮植皮过程既快速安全又准确无误，节省了大量时间，减轻患者痛苦，医生也能在较为轻松的气氛下完成取皮植皮过程。
附图说明
图1为本发明一种微粒皮取皮植皮装置的结构示意图；
图2为图1中的固定座在另一视角下的结构示意图；
图3为图2中切割刀具合拢切割的工作状态图；
图4为图1中移植模板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例一种微粒皮取皮植皮装置，包括本机1，本机1的顶面设有全方位移动平台2，全方位移动平台2上设有机械臂3，机械臂3固定在全方位移动平台2上的竖直导轨31，竖直导轨31上滑动定位地安装有升降座32，升降座32上固定有与竖直导轨31垂直设置的水平导轨33，水平导轨33上滑动定位地安装有移动座34，移动座34上固定有与水平导轨33和竖直导轨31垂直设置的伸缩杆35，在远离移动座34的一端，伸缩杆35上设有切取刀具4。
机械臂3的移动由PLC控制，PLC可以接收PC机发出的控制字节，也可以向PC机上传机械臂3各关节的状态信息。其中，本实施例中，升降座32和移动座34均由步进电机驱动，竖直导轨31的转动也由步进电机驱动，PC机通过PLC上的高速脉冲向步进电机驱动器发出频率可变的脉冲段，从而实现升降座32和移动座34的平稳移动，实现竖直导轨31的匀速转动。同时，PLC内部的脉冲计数器会实时统计自身发出的脉冲数，并换算得到机械臂3各关节的位置，上传给PC机。
由图2和图3所示，切取刀具4包括固定在伸缩杆35上的固定座41，固定座41的底面设有刀座42，刀座42与固定座41转动配合，刀座42的转动也是由步进电机驱动的，并由PLC和PC机控制。刀座42的底面铰接安装有切取刀具4六片刀片围成六边形，这六片刀片分为三片长刀片43和三片短刀片44，长刀片43和短刀片44间隔设置。这种设置方式是便于刀片合拢切割。虽然长短有不一，但六片刀片围成的六边形内缘却是正六边形，用于切取形状呈等边六边形的微粒皮。在实际操作过程中，根据需要切割的微粒皮的大小，可以使用不同的刀片规格。
在切取刀具4的中央位置，刀座42上还固定有负压吸气管45，负压吸气管45能够吸住所取皮肤并将其向上提起一定的高度，从而刀片在合拢切割的过程中能够控制被切割下的微粒皮的厚度，同时也是控制取皮深度，避免对取皮区造成过大伤害。
如图1和图4所示，全方位移动平台2上还固定放置有移植模板6，移植模板6的顶面具有多个微粒皮容纳腔61，微粒皮容纳腔61用于放置微粒皮，因此其形状与微粒皮的形状是相适应的，也呈等边六边形。所有微粒皮容纳腔61不单独设置，是连续设置的，从而在植皮时，被放置在微粒皮容纳腔61中的所有微粒皮能够相互粘连。
移植模板6可以是负压或静电移植模板6，从而可以进一步促使微粒皮被正确放置在微粒皮容纳腔中。为了保证微粒皮能有效地粘结于弹性丝质胶布胶面上，微粒皮容纳腔61的深度应小于等于微粒皮的厚度。
如图2和图3所示，刀座42上设有处于切取刀具4外周的第二扫描机构5，第二扫描机构5用于识别微粒皮容纳腔61的开口外缘，因此其扫描范围与微粒皮容纳腔61的开口大小是一致的。
本实施例微粒皮取皮植皮装置的工作原理为：
取皮前，操作者用示踪笔划定取皮区域，第一扫描机构识别取皮区，PLC将机械臂3移动至取皮区，负压吸气管45吸住所取皮肤并将其向上提起一定的高度，切取刀具4中的各刀片先竖直切入再合拢切割，将设定面积的微粒皮取下，此时微粒皮仍旧被固定在负压吸气管45上；PLC控制竖直导轨31旋转，使刀座42转移至移植模板6的上方，此时第二扫描机构扫描移植模板6，同时PLC控制刀座42转动，以期识别一个微粒皮容纳腔61的完整边缘，正确识别后，PLC控制刀座42下行，将微粒皮置入微粒皮容纳腔61中；待移植模板6中的微粒皮容纳腔61被全部填满后，在移植模板6上覆盖弹性丝质胶布，并压紧移植模板6与弹性丝质胶布，然后揭下弹性丝质胶布，此时微粒皮即均匀、整齐、按比例粘结于弹性丝质胶布胶面上，最后将弹性丝质胶布胶面向下缝合固定于植皮创面，即完成微粒皮移植。
Claims (9)
1.一种微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，包括本机，所述的本机的顶面设有全方位移动平台，所述的全方位移动平台上设有：
用于识别取皮区的第一扫描机构；
用于在取皮区内切取微粒皮的取皮机构；
具有多个微粒皮容纳腔的移植模板，所有微粒皮容纳腔连续设置；
用于接收第一扫描机构的识别信息、并控制全方位移动平台和取皮机构工作的控制机构。
2.如权利要求1所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的取皮机构包括机械臂以及安装在所述的机械臂上的切取刀具。
3.如权利要求2所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的机械臂包括：
与所述的全方位移动平台旋转配合的竖直导轨；
与所述的竖直导轨滑动定位配合的升降座；
固定在所述的升降座上的水平导轨；
与所述的水平导轨滑动定位配合的移动座；
固定在所述的移动座上的伸缩杆，所述的伸缩杆与水平导轨和竖直导轨垂直设置；在远离移动座的一端，所述的伸缩杆上设有切取刀具。
4.如权利要求3所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的切取刀具包括：
固定在伸缩杆上的固定座；
设置在固定座底面的刀座，所述的刀座与固定座转动定位配合；
设置在刀座底面的刀片。
5.如权利要求4所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的刀片有六片，六片刀片围成正六边形。
6.如权利要求5所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的刀座的底面设有负压吸气管，所述的负压吸气管处于各刀片围成的正六边形的中央；所述的刀片与刀座相铰接，且具有竖直切入取皮区的第一工作位、以及向中央合拢以使微粒皮被完全取下的第二工作位。
7.如权利要求5所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的刀片分为三片长刀片和三片短刀片，长刀片和短刀片间隔设置。
8.如权利要求5所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的微粒皮容纳腔的开口呈正六边形。
9.如权利要求4-8中任意一项所述的微粒皮取皮植皮装置，其特征在于，所述的刀座的底面设有处于刀片外周、且用于识别微粒皮容纳腔的开口外缘的第二扫描机构，所述的控制机构还用于根据第二扫描机构的识别信息控制刀座转动、以使取皮机构将微粒皮准确放入微粒皮容纳腔。
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