CN109945099A - 一种数字化手术室用无影灯及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字化手术室用无影灯及方法，本装置包括由支撑杆、支撑板组成的底座、与底座依次连接的电动伸缩杆、一号连接杆、二号连接杆，二号连接杆铰接有灯头，灯头通过三号连接杆铰接有摄像头，电动伸缩杆上设置有控制箱；其中，灯头包括中央灯板和四个侧灯板，中央灯板上安装有LED面板灯，四个侧灯板上均安装有LED三角灯，LED面板灯四周、LED三角灯的一侧均安装有LED圆形灯。本方法为：本装置移动至指定位置后，操纵控制面板调节电动伸缩杆高度，同时调整四个侧灯板的角度，自动调控光照强度达到最佳。本装置灯头调节更加灵活，避免产生阴影，同时，灵活性更强，使用更为便利省力。

Description

一种数字化手术室用无影灯及方法

技术领域

本发明涉及一种无影灯，尤其涉及一种数字化手术室用无影灯及方法。

背景技术

手术无影灯广泛适用于各种手术场合的照明需要，是现代手术室的理想照明设备，多采用LED作为光源，具有长久的使用寿命和天然的冷光效果，有效的辅助手术操作顺利完成。通常，无影灯的LED灯泡均安装在灯罩内或灯板上，当采用灯罩结构时，极易造成光线聚集在灯罩限定的范围内，导致除影效果差；当LED灯泡安装在灯板上时，由于只具有一个主灯板，局限了无影灯的调整范围，导致灯头动作的灵活性差，影响手术操作的正常进行。并且，现有的无影灯多采用机械化方式来调整各部件，增大了协助人员的操作难度，并且需耗费更多的人力，不能满足临床医生对医疗器械操作高效迅捷的使用要求。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种数字化手术室用无影灯及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种数字化手术室用无影灯，包括底座、控制箱，它还包括电动伸缩杆、一号连接杆、二号连接杆、三号连接杆、摄像头、灯头；

底座由支撑杆、支撑板组成，支撑杆设置有两个，两个支撑杆对称焊接在支撑板的两侧且两个支撑杆的下方均连接有万向轮；电动伸缩杆的底端固定连接在支撑板的中央位置，电动伸缩杆的顶端通过一号铰接件与一号连接杆的一端相连接，一号连接杆的另一端通过二号铰接件与二号连接杆的一端相连接，二号连接杆的另一端通过三号铰接件与灯头相连接，灯头通过三号连接杆连接有摄像头，摄像头通过导线与控制箱相连通；控制箱通过固定件设置在电动伸缩杆上，控制箱内设置有控制器、存储器、电源电路板，控制箱的箱体上设置有与控制器相连通的控制面板、与存储器相连通的USB接口以及与电源电路板相连通的电源开关；

灯头包括中央灯板和四个侧灯板，四个侧灯板分别为一号侧灯板、二号侧灯板、三号侧灯板、四号侧灯板，一号侧灯板、二号侧灯板、三号侧灯板、四号侧灯板分别通过四号铰接件与中央灯板的一边相铰接；

中央灯板在中央位置开设有方形灯孔，方形灯孔内固定安装有LED面板灯；一号侧灯板、二号侧灯板、三号侧灯板、四号侧灯板上均开设有三角灯孔，三角灯孔内固定安装有LED三角灯；方形灯孔的四周开设有一号圆形灯孔，三角灯孔的一侧开设有二号圆形灯孔，二号圆形灯孔位于侧灯板与中央灯板铰接处的一侧，一号圆形灯孔、二号圆形灯孔内均固定安装有LED圆形灯；LED面板灯、LED三角灯、LED圆形灯分别与控制箱内的电源电路板相连通；

LED三角灯由三角灯壳、连接板、一号LED芯片组成，连接板固定连接在三角灯壳的周边，一号LED芯片设置有多个，多个一号LED芯片排列成三角状并固定在三角灯壳内；LED圆形灯由圆形灯壳、圆形灯座、二号LED芯片组成，圆形灯座固定在圆形灯壳的下方，二号LED芯片位于圆形灯壳并固定在圆形灯座上；一号LED芯片、二号LED芯片上均设置有光强传感器，光强传感器与控制箱内的控制器相连通。

进一步地，一号侧灯板、二号侧灯板、三号侧灯板、四号侧灯板还分别通过合页与中央灯板相铰接。

进一步地，LED面板灯通过一号固定螺栓固定安装在方形灯孔内，LED三角灯通过设置在连接板上的二号固定螺栓固定安装在三角灯孔内，LED圆形灯分别通过圆形灯座固定在一号圆形灯孔、二号圆形灯孔内。

进一步地，灯头上设置有与电源电路板相连通的应急开关。

一种数字化手术室用无影灯的工作方法，具体步骤为：首先，检查本数字化手术室用无影灯的各部件均处于正常工作状态，将其移动至指定位置，锁定万向轮；打开控制箱上的电源开关，启动控制面板，根据手术需要，在控制面板中输入调节高度值，调节电动伸缩杆的高度，同时，调整一号侧灯板、二号侧灯板、三号侧灯板、四号侧灯板与中央灯板之间的角度，同时，光强传感器配合调整角度的变化，使光照效果达到最佳；在手术操作过程中，摄像头自动获取视频信息，将视频信息传送至控制箱内的控制器中，由控制器将视频信息转化为数字信号存储在存储器中，再通过USB接口将存储器中储存的视频拷贝出，以在终端设备查看。

本发明公开了一种数字化手术室用无影灯及方法，本装置的灯头具有相互铰接的中央灯板及侧灯板，可实现全方位的角度调整，避免光线聚集在一定范围内而出现阴影的现象，同时，解决了灯头动作灵活性差的缺陷，在确保无影灯使用效果的前提下，充分提升了本装置的使用便利性，尽可能的排除影响手术操作的干扰因素。同时，优化了本产品的调整方式，降低了手术协助人员的操作难度，满足临床医生对医疗器械操作高效迅捷的使用要求。并且，全程记录手术操作过程，便于后期对手术效率的改进，解决了当术出现意外无法进行查证的问题。本装置的工作方法简单明了，可行性强，使用成本低，适合大面积推广应用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明灯头的展开结构示意视图。

图3为本发明灯头的整体结构示意图。

图4为本发明LED三角灯的结构示意图。

图5为本发明LED圆形灯的结构示意图。

图6为本发明电动伸缩杆的工作状态参考图。

图中：1、支撑杆；2、支撑板；3、电动伸缩杆；4、控制箱；5、灯头；6、一号铰接件；7、一号连接杆；8、二号铰接件；9、二号连接杆；10、三号铰接件；11、三号连接杆；12、四号铰接件；13、固定件；14、万向轮；15、LED三角灯；16、LED面板灯；17、LED圆形灯；18、摄像头；19、合页；51、中央灯板；52、一号侧灯板；53、二号侧灯板；54、三号侧灯板；55、四号侧灯板；56、方形灯孔；57、三角灯孔；58、一号圆形灯孔；59、二号圆形灯孔；151、三角灯壳；152、一号LED芯片；153、连接板；154、二号固定螺栓；161、一号固定螺栓；171、圆形灯壳；172、二号LED芯片；173、圆形灯座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示的一种数字化手术室用无影灯，包括底座、控制箱4，它还包括电动伸缩杆3、一号连接杆7、二号连接杆9、三号连接杆11、摄像头18、灯头5；

底座由支撑杆1、支撑板2组成，支撑杆1设置有两个，两个支撑杆对称焊接在支撑板2的两侧，支撑板2的形状可以为圆形或四边形，通常位于两个支撑杆之间的中部位置，从而确保整个装置的平衡性，同时，为了便于本装置的移动与使用，在支撑杆1的两端下方分别设置有万向轮14，当装置移动到指定位置后，将万向轮14锁死，防止本装置在使用时任意移动，而影响照明效果。

与传统的支架不同，本装置采用电动伸缩杆3作为无影灯的主要支架，实现了如图6所示的高度调节自动化，电动伸缩杆3的底端固定连接在支撑板2的中央位置，电动伸缩杆3的驱动电机以及控制电路均隐藏式安装在支撑板2内，使电动伸缩杆3的控制电路与控制箱4内的控制器相连通，从而通过控制面板41便可便利的进行高度调节，节省了更多人力，避免为手术协助人员的操作增加难度，满足临床医生对医疗器械操作高效迅捷的使用要求。

同时，电动伸缩杆3的顶端通过一号铰接件6与一号连接杆7的一端相连接，一号连接杆7的另一端通过二号铰接件8与二号连接杆9的一端相连接，二号连接杆9的另一端通过三号铰接件10与灯头5相连接，由此，由电动伸缩杆3、一号连接杆7、二号连接杆9组成本装置的整体支架来支撑无影灯，并且电动伸缩杆3与一号连接杆7、一号连接杆7与二号连接杆9、二号连接杆9与灯头5之间均采用铰接的方式，使得本装置的调节更加灵活。

本发明公开了一种数字化手术室用无影灯，自动化程度高，使用更为便利，操作更加灵活，控制箱4作为控制系统，通过固定件13设置在电动伸缩杆3上，控制箱4内设置有控制器(采用单片机)、存储器、电源电路板，控制箱4的箱体上设置有与控制器相连通的控制面板41、与存储器相连通的USB接口42以及与电源电路板相连通的电源开关43；由此，通过操纵控制面板上的相关功能键，便能够灵活的调节本装置的各部件；同时，为避免控制器出现故障时，而灯头无法照明，在灯头5上设置有与电源电路板相连通的应急开关，由应急开关将电源电路连通，为各LED灯提供电源。

为实现高度数字化，本装置设置有摄像头18，摄像头18采用数字化摄像机，全程记录手术操作过程，便于后期对手术效率的改进，解决了当术出现意外无法进行查证的问题。摄像头18的具体设置方式为：摄像头18通过三号连接杆11与灯头5相连接，摄像头18通过导线与控制箱4相连通，同时，控制箱4的箱体上设置有与存储器相连通的USB接口42。因此，由摄像头采集视频信息并将视频信息传送至控制器，控制器将视频信息处理后运送至存储器存储，并可以通过USB接口将视频信息拷贝，以便于在终端设备上查看。

对于，本发明所公开的数字化手术室用无影灯，灯头5是核心部分，如图3所示，灯头5包括中央灯板51和四个侧灯板，四个侧灯板分别为一号侧灯板52、二号侧灯板53、三号侧灯板54、四号侧灯板55，一号侧灯板52、二号侧灯板53、三号侧灯板54、四号侧灯板55分别通过四号铰接件12与中央灯板51的一边相铰接，同时，为加强铰接的强度与稳定性，一号侧灯板52、二号侧灯板53、三号侧灯板54、四号侧灯板55还分别通过合页19与中央灯板51相铰接，从而由四号铰接件12与合页19同步工作，实现四个侧灯板的角度调节。与传统的只具有一个主灯板的设置方式不同，本装置的灯头具备相互铰接的中央灯板51和四个侧灯板，极大的提高了灯头的灵活性，实现全方位的角度调整，同时，可根据被照射物的大小，调整光线的照射范围，特别是被照物较长时，不会因光线的照射范围窄二出现阴影，尽可能的排除影响手术操作的干扰因素。

为进一步提高灯头的照射效果，本装置采用全新的排列方式安装LED灯，具体安装方式为：如图2和图3所示，中央灯板51在中央位置开设有方形灯孔56，方形灯孔56内固定安装有LED面板灯16；一号侧灯板52、二号侧灯板53、三号侧灯板54、四号侧灯板55上均开设有三角灯孔57，三角灯孔57内固定安装有LED三角灯15；方形灯孔56的四周开设有一号圆形灯孔58，三角灯孔57的一侧开设有二号圆形灯孔59，二号圆形灯孔59位于侧灯板与中央灯板51铰接处的一侧，一号圆形灯孔58、二号圆形灯孔59内均固定安装有LED圆形灯17；如图4所示，LED三角灯15由三角灯壳151、连接板153、一号LED芯片152组成，连接板153固定连接在三角灯壳151的周边，一号LED芯片152设置有多个，多个一号LED芯片排列成三角状并固定在三角灯壳151内；如图5所示，LED圆形灯17由圆形灯壳171、圆形灯座173、二号LED芯片172组成，圆形灯座173固定在圆形灯壳171的下方，二号LED芯片172位于圆形灯壳171并固定在圆形灯座173上。

LDE面板灯17作为主灯，其照射面积最大，当照射物体较小时，四个侧板与中央灯板之间的夹角变小，由LED面板灯确保主光源的强度，同时，四个侧板上的LED三角灯、LED三角灯一侧的LED圆形灯、LED面板灯周围的LED圆形灯均辅助LED面板灯进行照射。当照射物体较大时，四个侧板与中央灯板之间的夹角变小，LED面板灯无法顾及边缘的光线强度，首先，由LDE灯板四周的LED圆形灯、位于侧灯板与中央灯板51铰接处一侧的LED圆形灯来弥补LED面板灯的光强，同时，LED三角灯在远离中央灯板的一侧设置的LED芯片(即一号LED芯片)更多，可弥补边缘处光线若的缺陷，并且，在靠近中央灯板的一侧设置的LED芯片(即一号LED芯片)减少，避免照射的光线强度不一致，而影响照射效果。

进一步地，为时刻调整光照强度，一号LED芯片152、二号LED芯片172上均设置有光强传感器，光强传感器与控制箱4内的控制器相连通，光强传感器检测到光强度，将光强度信号传送至控制器内，与控制器内预设的光强度阈值进行比较，当光强度过低或过高时，控制器自动调节LED芯片的发光强度，从而实现对光照强度的自动控制。同时，LED面板灯16、LED三角灯15、LED圆形灯17分别与控制箱4内的电源电路板相连通，由控制箱43上的电源开关直接控制LED面板灯16、LED三角灯15、LED圆形灯17的打开或闭合。

此外，为保证LED面板灯、LED三角灯、LED圆形灯的安装稳定性，避免灯泡出现脱落的危险，LED面板灯16通过一号固定螺栓161固定安装在方形灯孔56内，LED三角灯15通过设置在连接板153上的二号固定螺栓154固定安装在三角灯孔57内，LED圆形灯17分别通过圆形灯座173固定在一号圆形灯孔58、二号圆形灯孔59内。

本发明还公开了一种数字化手术室用无影灯的工作方法，具体过程为：首先，检查本数字化手术室用无影灯的各部件均处于正常工作状态，将其移动至指定位置，锁定万向轮14；打开控制箱4上的电源开关，启动控制面板41，根据手术需要，在控制面板41中输入调节高度值，调节电动伸缩杆3的高度，同时，调整一号侧灯板52、二号侧灯板53、三号侧灯板54、四号侧灯板55与中央灯板51之间的角度，同时，光强传感器配合调整角度的变化(即光强传感器检测一号LED芯片和二号LED芯片的光照强度，将光照强度信号传送至控制器中与预设的阈值进行比较；若超过预设的阈值，则控制器控制一号LED芯片和二号LED芯片减弱光照强度；若低于预设的阈值，则控制器控制一号LED芯片和二号LED芯片加强光照强度。)，使光照效果达到最佳；在手术操作过程中，摄像头18自动获取视频信息，将视频信息传送至控制箱4内的控制器中，由控制器将视频信息转化为数字信号存储在存储器中，再通过USB接口42将存储器中储存的视频拷贝出，以在终端设备查看。本装置的工作方法简单明了，可行性强，使用成本低，适合大面积推广应用。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种数字化手术室用无影灯，包括底座、控制箱(4)，其特征在于：它还包括电动伸缩杆(3)、一号连接杆(7)、二号连接杆(9)、三号连接杆(11)、摄像头(18)、灯头(5)；

所述底座由支撑杆(1)、支撑板(2)组成，支撑杆(1)设置有两个，两个支撑杆对称焊接在支撑板(2)的两侧且两个支撑杆的下方均连接有万向轮(14)；所述电动伸缩杆(3)的底端固定连接在支撑板(2)的中央位置，电动伸缩杆(3)的顶端通过一号铰接件(6)与一号连接杆(7)的一端相连接，一号连接杆(7)的另一端通过二号铰接件(8)与二号连接杆(9)的一端相连接，二号连接杆(9)的另一端通过三号铰接件(10)与灯头(5)相连接，灯头(5)通过三号连接杆(11)连接有摄像头(18)，摄像头(18)通过导线与控制箱(4)相连通；所述控制箱(4)通过固定件(13)设置在电动伸缩杆(3)上，控制箱(4)内设置有控制器、存储器、电源电路板，控制箱(4)的箱体上设置有与控制器相连通的控制面板(41)、与存储器相连通的USB接口(42)以及与电源电路板相连通的电源开关(43)；

所述灯头(5)包括中央灯板(51)和四个侧灯板，四个侧灯板分别为一号侧灯板(52)、二号侧灯板(53)、三号侧灯板(54)、四号侧灯板(55)，一号侧灯板(52)、二号侧灯板(53)、三号侧灯板(54)、四号侧灯板(55)分别通过四号铰接件(12)与中央灯板(51)的一边相铰接；

所述中央灯板(51)在中央位置开设有方形灯孔(56)，方形灯孔(56)内固定安装有LED面板灯(16)；所述一号侧灯板(52)、二号侧灯板(53)、三号侧灯板(54)、四号侧灯板(55)上均开设有三角灯孔(57)，三角灯孔(57)内固定安装有LED三角灯(15)；所述方形灯孔(56)的四周开设有一号圆形灯孔(58)，三角灯孔(57)的一侧开设有二号圆形灯孔(59)，二号圆形灯孔(59)位于侧灯板与中央灯板(51)铰接处的一侧，一号圆形灯孔(58)、二号圆形灯孔(59)内均固定安装有LED圆形灯(17)；所述LED面板灯(16)、LED三角灯(15)、LED圆形灯(17)分别与控制箱(4)内的电源电路板相连通；

所述LED三角灯(15)由三角灯壳(151)、连接板(153)、一号LED芯片(152)组成，连接板(153)固定连接在三角灯壳(151)的周边，一号LED芯片(152)设置有多个，多个一号LED芯片排列成三角状并固定在三角灯壳(151)内；所述LED圆形灯(17)由圆形灯壳(171)、圆形灯座(173)、二号LED芯片(172)组成，圆形灯座(173)固定在圆形灯壳(171)的下方，二号LED芯片(172)位于圆形灯壳(171)并固定在圆形灯座(173)上；所述一号LED芯片(152)、二号LED芯片(172)上均设置有光强传感器，光强传感器与控制箱(4)内的控制器相连通。

2.根据权利要求1所述的数字化手术室用无影灯，其特征在于：所述一号侧灯板(52)、二号侧灯板(53)、三号侧灯板(54)、四号侧灯板(55)还分别通过合页(19)与中央灯板(51)相铰接。

3.根据权利要求1所述的数字化手术室用无影灯，其特征在于：所述LED面板灯(16)通过一号固定螺栓(161)固定安装在方形灯孔(56)内，LED三角灯(15)通过设置在连接板(153)上的二号固定螺栓(154)固定安装在三角灯孔(57)内，LED圆形灯(17)分别通过圆形灯座(173)固定在一号圆形灯孔(58)、二号圆形灯孔(59)内。

4.根据权利要求1所述的数字化手术室用无影灯，其特征在于：所述灯头(5)上设置有与电源电路板相连通的应急开关。

5.一种如权利要求1所述的数字化手术室用无影灯的工作方法，其特征在于：所述工作方法的具体步骤为：首先，检查本数字化手术室用无影灯的各部件均处于正常工作状态，将其移动至指定位置，锁定万向轮(14)；打开控制箱(4)上的电源开关，启动控制面板(41)，根据手术需要，在控制面板(41)中输入调节高度值，调节电动伸缩杆(3)的高度，同时，调整一号侧灯板(52)、二号侧灯板(53)、三号侧灯板(54)、四号侧灯板(55)与中央灯板(51)之间的角度，同时，光强传感器配合调整角度的变化，使光照效果达到最佳；在手术操作过程中，摄像头(18)自动获取视频信息，将视频信息传送至控制箱(4)内的控制器中，由控制器将视频信息转化为数字信号存储在存储器中，再通过USB接口(42)将存储器中储存的视频拷贝出，以在终端设备查看。