CN111467011A - 一种胸腔镜用的肋骨接骨装置及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种胸腔镜用的肋骨接骨装置及其控制系统，电动伸缩杆壳体通过螺丝固定有固定块，固定块通过螺丝与把手连接；电动伸缩杆通过螺丝固定有弧型活动杆，弧型活动杆上下侧分别通过螺丝固定有上侧板和下侧板，上侧板侧面嵌装有摄像头，下侧板嵌装有照明灯；弧型活动杆分为两段，两段弧型活动杆通过销轴连接，两段弧型活动杆分别焊接有夹骨夹。本发明当在胸腔内部接骨时，根据设定的压力值，通过电动伸缩杆调整夹骨夹之间的夹度；同时根据医护人员的操作需要，调整把手的长度。在接骨过程中，利用照明灯提供相应的照明；利用摄像头获取相应的影像。本发明方便医护人员进行操作，提高了接骨的效率。

Description

一种胸腔镜用的肋骨接骨装置及其控制系统
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种胸腔镜用的肋骨接骨装置及其控制系统。
背景技术
目前，人体的骨性胸廓由肋骨、胸骨及脊柱胸椎组成，其中肋骨肋骨呈弓形，可分体和前后两端，左右各十二条，肋骨后端有肋骨小头，与相应胸椎的肋凹构成关节。肋骨的前端接肋软骨可直接与胸骨相连、或呈游离状态。人体的胸廓既可保护胸腔内部的心脏、肺等脏器，又可加强呼吸的机能。当人体遭遇外伤时，由于肋骨受到剧烈碰撞，会产生肋骨断裂。传统的肋骨骨折固定，需要取较大的胸部手术切口来完成手术。目前胸腔镜下进行胸腔内的肋骨固定微创手术方法极大的减轻了患者的手术创伤。在这种微创手术中，胸腔镜下使用的肋骨接骨器发挥着关键性的作用。但是现有的胸腔镜用的肋骨接骨器在接骨过程中，医护人员由于手力的不均匀，会使肋骨出现凹痕。同时现有的胸腔镜用的肋骨接骨器在接骨过程中，不能根据医护人员的操作习惯进行调整，降低了操作的方便性。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有的胸腔镜用的肋骨接骨器在接骨过程中，医护人员由于手力的不均匀，会使肋骨出现凹痕。
(2)现有的胸腔镜用的肋骨接骨器在接骨过程中，不能根据医护人员的操作习惯进行调整，降低了操作的方便性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种胸腔镜用的肋骨接骨装置及其控制系统。
本发明是这样实现的，一种胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统包括：
影像采集模块，与中央控制模块连接，在肋骨接骨过程中，通过利用摄像头获取胸腔内部的影像；
照明模块，与中央控制模块连接，通过利用照明灯，在肋骨接骨过程中，辅助提供照明光源；
长度调节模块，与中央控制模块连接，根据压力传感器的数据，通过伸缩杆电机控制电动伸缩杆的长度；
压力检测模块，与中央控制模块连接，通过通过设置有压力传感器，检测接骨器夹取肋骨的力度；
定位模块，与中央控制模块连接，通过在夹骨夹上安装有定位示踪器，实现夹骨夹的定位；
中央控制模块，分别与各个模块连接，用以对采集的数据进行处理分析，并对各个模块间的相互工作进行协调控制；
无线连接模块，与中央控制模块连接，用于通过信号发射器进行信号的传输；
云服务器，与无线连接模块连接，通过设置有云服务器，实现数据的共享。
进一步，所述影像采集模块包括：
摄像头单元以及设置在摄像头单元周边的补光单元，以及与摄像头单元连接的图像采集卡单元；
所述补光单元为沿摄像头周边的均匀分布的多个红外LED灯；
所述图像采集卡单元另一端与中央控制模块连接，用于对摄像头单元采集的影像进行收集并传输到中央控制模块。
进一步，所述压力检测模块包括：
采样单元，用于实时检测压力并形成反映压力值的采样数据；
数据处理单元，连接所述采样单元，所述数据处理单元接收采样数据并用于输出中间数据，所述中间数据包括依次包括触发信号、占空字段以及对应的采样数据；
增益单元，连接所述采样单元，并配置有具有第一电压值的增益信号，所述增益单元接收并读取所述采样数据并输出通讯数据，所述增益单元读取所述触发信号时，将所述增益信号叠加至中间数据中的占空字段以形成所述通讯数据；
输出单元，连接于所述增益单元和通讯节点之间，并用于输出所述通讯数据至通讯总线。
进一步，所述定位模块中的定位示踪器上设有若干荧光球，通过荧光球反射红外LED光信号能被影像采集模块中的CCD摄像头定位及跟踪。
进一步，所述中央控制模块包括：
参数配置单元，用于对术前或术中各个模块的工作参数进行设定；
特定功能单元，用于记录术中不同控制动作的特定的控制信号；
数据记录单元，用作记录系统中出现的错误代号。
进一步，所述中央控制模块还包括有：
数据显示单元，用于显示关键系统数据以及实时观察系统状态；
状态显示单元，用于显示系统运行状态以及错误状态提示。
本发明的另一目的在于提供一种胸腔镜用的肋骨接骨装置，所述胸腔镜用的肋骨接骨装置设置有：
电动伸缩杆；
所述电动伸缩杆壳体通过螺丝固定有固定块，固定块通过螺丝与把手连接；
所述电动伸缩杆通过螺丝固定有弧型活动杆，弧型活动杆上下侧分别通过螺丝固定有上侧板和下侧板，上侧板侧面嵌装有摄像头，下侧板嵌装有照明灯；
所述弧型活动杆分为两段，两段弧型活动杆通过销轴连接，两段弧型活动杆分别焊接有夹骨夹。
进一步，所述把手表面嵌装有多个控制按键，所述把手为中空结构，把手后端开设有线路连接口，所述把手表面开设有防滑纹。
进一步，所述把手设置有拉伸外套筒，拉伸外套筒套接有拉伸内杆；拉伸内杆开有螺纹孔，螺纹孔旋接有固定螺栓。
进一步，所述电动伸缩杆设置有伸缩外筒，伸缩外筒外侧通过螺栓固定有伸缩杆电机，伸缩杆电机输出轴通过连接键与齿轮连接；
所述齿轮与直齿线接触，直齿通过螺栓固定在伸缩内杆上，伸缩内杆下端通过螺栓固定有连接盘。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
(1)本发明当在胸腔内部接骨时，根据设定的压力值，通过电动伸缩杆调整夹骨夹之间的夹度；同时根据医护人员的操作需要，调整把手的长度。在进行接骨过程中，利用照明灯提供相应的照明；同时利用摄像头获取相应的影像。本发明方便医护人员进行操作，提高接骨的正确度，进而提高了接骨的效率。
(2)本发明中把手上设置有防滑纹，防止医护人员在接骨过程中，出现滑动，提高接骨的稳定性。
(3)本发明通过改变拉伸内杆在拉伸外套筒中的相对位置，提高医护人员操作的舒适性。
(4)本发明中伸缩杆电机带动伸缩内杆改变在伸缩外筒中的相对位置，调整夹骨夹之间的夹取夹度，防止夹骨夹对肋骨造成凹痕。
附图说明
图1是本发明实施例提供的胸腔镜用的肋骨接骨装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的把手结构示意图。
图3是本发明实施例提供的电动伸缩杆结构示意图。
图中：1、夹骨夹；2、销轴；3、下侧板；4、电动伸缩杆；5、固定块；6、防滑纹；7、上侧板；8、把手；9、照明灯；10、摄像头；11、拉伸外套筒；12、螺纹孔；13、固定螺栓；14、拉伸内杆；15、直齿；16、伸缩外筒；17、伸缩杆电机；18、连接盘；19、伸缩内杆；20、齿轮。
图4是本发明实施例提供的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统结构示意图；
图中：21、压力检测模块；22、影像采集模块；23、定位模块；24、照明模块；25、长度调节模块；26、中央控制模块；27、无线连接模块；28、云服务器。
图5是本发明实施例提供的压力检测模块结构示意图。
图6是本发明实施例提供的中央控制模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种胸腔镜用的肋骨接骨装置系统及控制系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，电动伸缩杆4壳体通过螺丝固定有固定块5，固定块5通过螺丝与把手8连接，把手8上设置有防滑纹6。
电动伸缩杆4通过螺丝固定有弧型活动杆，弧型活动杆上下侧分别通过螺丝固定有上侧板7和下侧板3，上侧板7侧面嵌装有摄像头10，下侧板3嵌装有照明灯9。
弧型活动杆分为两段，两段弧型活动杆通过销轴2连接，两段弧型活动杆分别焊接有夹骨夹1。
当在胸腔内部接骨时，根据设定的压力值，通过电动伸缩杆4调整夹骨夹1之间的夹度；同时根据医护人员的操作需要，调整把手8的长度。在进行接骨过程中，利用照明灯9提供相应的照明；同时利用摄像头10获取相应的影像。本发明方便医护人员进行操作，提高接骨的正确度，进而提高了接骨的效率。
如图2所示，把手8设置有拉伸外套筒11，拉伸外套筒11套接有拉伸内杆14；拉伸内杆14开有螺纹孔12，螺纹孔12旋接有固定螺栓13。
根据胸腔接骨的深度，改变拉伸内杆14在拉伸外套筒11中的相对位置，并且利用固定螺栓13进行固定，提高医护人员操作的舒适性。
如图3所示，电动伸缩杆4设置有伸缩外筒16，伸缩外筒16外侧通过螺栓固定有伸缩杆电机17，伸缩杆电机17输出轴通过连接键与齿轮20连接。
齿轮20与直齿15线接触，直齿15通过螺栓固定在伸缩内杆19上，伸缩内杆19下端通过螺栓固定有连接盘18。
为了防止夹骨夹对肋骨造成凹痕，通过设定的压力值，伸缩杆电机17带动伸缩内杆19改变在伸缩外筒16中的相对位置，调整夹骨夹之间的夹取夹度。
当在胸腔内部接骨时，根据设定的压力值，通过电动伸缩杆4调整夹骨夹1之间的夹度；同时根据医护人员的操作需要，调整把手8的长度。在进行接骨过程中，利用照明灯9提供相应的照明；同时利用摄像头10获取相应的影像。本发明方便医护人员进行操作，提高接骨的正确度，进而提高了接骨的效率。
如图4所示，本发明实施例提供的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统包括：
影像采集模块22，与中央控制模块连接，在肋骨接骨过程中，通过利用摄像头获取胸腔内部的影像。
照明模块24，与中央控制模块连接，通过利用照明灯，在肋骨接骨过程中，辅助提供照明光源。
长度调节模块25，与中央控制模块连接，根据压力传感器的数据，通过伸缩杆电机控制电动伸缩杆的长度。
压力检测模块21，与中央控制模块连接，通过设置有压力传感器，检测接骨器夹取肋骨的力度。
定位模块23，与中央控制模块连接，通过在夹骨夹上安装有定位示踪器，实现夹骨夹的定位。
中央控制模块26，分别与各个模块连接，用以对采集的数据进行处理分析，并对各个模块间的相互工作进行协调控制。
无线连接模块27，与中央控制模块连接，用于通过信号发射器进行信号的传输。
云服务器28，与无线连接模块连接，通过设置有云服务器，实现数据的共享。
本发明实施例提供的影像采集模块22包括：
摄像头单元以及设置在摄像头单元周边的补光单元，以及与摄像头单元连接的图像采集卡单元。
所述补光单元为沿摄像头周边的均匀分布的多个红外LED灯。
所述图像采集卡单元另一端与中央控制模块连接，用于对摄像头单元采集的影像进行收集并传输到中央控制模块。
如图5所示，本发明实施例提供的压力检测模块21包括：
采样单元，用于实时检测压力并形成反映压力值的采样数据。
数据处理单元，连接所述采样单元，所述数据处理单元接收采样数据并用于输出中间数据，所述中间数据包括依次包括触发信号、占空字段以及对应的采样数据。
增益单元，连接所述采样单元，并配置有具有第一电压值的增益信号，所述增益单元接收并读取所述采样数据并输出通讯数据，所述增益单元读取所述触发信号时，将所述增益信号叠加至中间数据中的占空字段以形成所述通讯数据。
输出单元，连接于所述增益单元和通讯节点之间，并用于输出所述通讯数据至通讯总线。
本发明实施例提供的定位模块23中的定位示踪器上设有若干荧光球，通过荧光球反射红外LED光信号能被影像采集模块中的CCD摄像头定位及跟踪。
如图6所示，本发明实施例提供的中央控制模块26包括：
参数配置单元，用于对术前或术中各个模块的工作参数进行设定。
特定功能单元，用于记录术中不同控制动作的特定的控制信号。
数据记录单元，用作记录系统中出现的错误代号。
数据显示单元，用于显示关键系统数据以及实时观察系统状态。
状态显示单元，用于显示系统运行状态以及错误状态提示。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统包括：
影像采集模块，与中央控制模块连接，在肋骨接骨过程中，通过利用摄像头获取胸腔内部的影像；
照明模块，与中央控制模块连接，通过利用照明灯，在肋骨接骨过程中，辅助提供照明光源；
长度调节模块，与中央控制模块连接，根据压力传感器的数据，通过伸缩杆电机控制电动伸缩杆的长度；
压力检测模块，与中央控制模块连接，通过通过设置有压力传感器，检测接骨器夹取肋骨的力度；
定位模块，与中央控制模块连接，通过在夹骨夹上安装有定位示踪器，实现夹骨夹的定位；
中央控制模块，分别与各个模块连接，用以对采集的数据进行处理分析，并对各个模块间的相互工作进行协调控制；
无线连接模块，与中央控制模块连接，用于通过信号发射器进行信号的传输；
云服务器，与无线连接模块连接，通过设置有云服务器，实现数据的共享。
2.如权利要求1所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述影像采集模块包括：
摄像头单元以及设置在摄像头单元周边的补光单元，以及与摄像头单元连接的图像采集卡单元；
所述补光单元为沿摄像头周边的均匀分布的多个红外LED灯；
所述图像采集卡单元另一端与中央控制模块连接，用于对摄像头单元采集的影像进行收集并传输到中央控制模块。
3.如权利要求1所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述压力检测模块包括：
采样单元，用于实时检测压力并形成反映压力值的采样数据；
数据处理单元，连接所述采样单元，所述数据处理单元接收采样数据并用于输出中间数据，所述中间数据包括依次包括触发信号、占空字段以及对应的采样数据；
增益单元，连接所述采样单元，并配置有具有第一电压值的增益信号，所述增益单元接收并读取所述采样数据并输出通讯数据，所述增益单元读取所述触发信号时，将所述增益信号叠加至中间数据中的占空字段以形成所述通讯数据；
输出单元，连接于所述增益单元和通讯节点之间，并用于输出所述通讯数据至通讯总线。
4.如权利要求1所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述定位模块中的定位示踪器上设有若干荧光球，通过荧光球反射红外LED光信号能被影像采集模块中的CCD摄像头定位及跟踪。
5.如权利要求1所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述中央控制模块包括：
参数配置单元，用于对术前或术中各个模块的工作参数进行设定；
特定功能单元，用于记录术中不同控制动作的特定的控制信号；
数据记录单元，用作记录系统中出现的错误代号。
6.如权利要求1所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统，其特征在于，所述中央控制模块还包括有：
数据显示单元，用于显示关键系统数据以及实时观察系统状态；
状态显示单元，用于显示系统运行状态以及错误状态提示。
7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置控制系统的胸腔镜用的肋骨接骨装置，其特征在于，所述胸腔镜用的肋骨接骨装置设置有：
电动伸缩杆；
所述电动伸缩杆壳体通过螺丝固定有固定块，固定块通过螺丝与把手连接；
所述电动伸缩杆通过螺丝固定有弧型活动杆，弧型活动杆上下侧分别通过螺丝固定有上侧板和下侧板，上侧板侧面嵌装有摄像头，下侧板嵌装有照明灯；
所述弧型活动杆分为两段，两段弧型活动杆通过销轴连接，两段弧型活动杆分别焊接有夹骨夹。
8.如权利要求7所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置系统，其特征在于，所述把手表面嵌装有多个控制按键，所述把手为中空结构，把手后端开设有线路连接口，所述把手表面开设有防滑纹。
9.如权利要求7所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置系统，其特征在于，所述把手设置有拉伸外套筒，拉伸外套筒套接有拉伸内杆；拉伸内杆开有螺纹孔，螺纹孔旋接有固定螺栓。
10.如权利要求7所述的胸腔镜用的肋骨接骨装置系统，其特征在于，所述电动伸缩杆设置有伸缩外筒，伸缩外筒外侧通过螺栓固定有伸缩杆电机，伸缩杆电机输出轴通过连接键与齿轮连接；
所述齿轮与直齿线接触，直齿通过螺栓固定在伸缩内杆上，伸缩内杆下端通过螺栓固定有连接盘。
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