CN111616907B - 随动支撑装置及多体位调整手术床 - Google Patents

随动支撑装置及多体位调整手术床 Download PDF

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Abstract

一种随动支撑装置及多体位调整手术床，随动支撑装置能够首先判断是否有人进行操作，若有人进行操作通过内部的随动感知机构来感知人的操作意图，跟随人的提升或下压来实现升降的随动，从而实现支撑装置的升降，在人手撤离操作孔后，该装置就不能够随动了，只是起到个支撑作用，该多体位调整手术床中包括若干个上述随动支撑装置组合而成，这样该床的任何一个位置的支撑装置都能够进行手动操作实现升降，并且该位置的周边的其他相邻的随动支撑装置也能够进行相应的协调性升降，即能实现某一部位的凸起支撑，也能实现对肢体两侧的固定，这样在床面上就能实现对各种各样的手术体位或者姿势的需求进行升降调整和支撑，并且调整后支撑稳定。

Description

随动支撑装置及多体位调整手术床
技术领域
本发明涉及手术辅助装备的技术领域，特别是涉及一种随动支撑装置及多体位调整手术床。
背景技术
有部分病人在进行外科手术时，由于手术部位的不同，需要调整不同躺体位或者不同的卧位，现有手术床基本上大部分是沿床的长度方向分为不同的几块板，通过下部的电动或者手动驱动几块板之间的相对转动，形成不同角度的折叠结构，从平躺变为半躺，可调整的体位和姿势也不多，只能说比病床强一点儿。而对于某些手术来说，需要身体的某个部位的高度提升，这样手术的操作人员就会找一下衣服或者小枕头之类垫到这个身体部位的下方，来实现这个部位的高低调整，来适配手术的要求。由于手术遇到的病人情况各不相同，这样就有可能出现各种各样的手术体位和姿势的要求，有些体位和姿势在现有的手术床上很难实现，这样就会借助外界的其他辅助器械，进行悬吊和支撑，操作比较麻烦，同时还把手术床周围的空间给占用，减小了手术操作的空间，对手术操作过程来说不利，并且调整好的体位和姿势也难于固定，手术过程中还有滑脱改变的风险，对手术室的操作人员来说，既劳心又劳力。
近年来也出现了一些相关的手术床的设计，如中国实用新型专利201520678594.1，公开了小儿外科用手术体位固定器，包括底板、固定板和活动板，所述固定板竖直连接于底板的一端，底板的横向两侧边沿上设有滑道，所述活动板的下端两侧与滑道滑动连接，并利用固定螺栓固定，所述固定板和活动板的高度可调。该专利的固定板和活动板的高度可以根据儿童患者的体宽进行调节，最大限度地将儿童患者卡在固定板和活动板之间，然后用绑带固定，这只是提供对儿童病人的强制夹持、绑扎和固定的方案，只是针对儿童自制力有限，不能持久的保持某一姿势，还需要由医务人员按住病人的问题；并没有解决前面提到关于多个体位和姿势适配的问题，并不能适配各种各样的手术要求，因此这一问题有必要进行解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种随动支撑装置及多体位调整手术床。
本发明的技术方案是：一种随动支撑装置，从下到上依次为下部的升降机构、中部的随动感知机构、上部的支撑机构，其特征是：
所述的升降机构含有位于下部的外套管和安装在外套管内的升降管，该升降管外表面与外套管内表面之间形成滑动副，升降管的内部下端固定连接有丝杠螺母，在外套管底部设有驱动电机，该驱动电机的电机轴同轴固定有丝杠，该丝杠向上伸出并拧入上述丝杠螺母形成螺纹副，升降管与外套管之间设有互相匹配竖向的导向条和导向槽；
所述的随动感知机构包括套装固定在升降杆上端的圆柱形的键套、固定连接在支撑机构下部的滑槽套；该键套的外侧面上设有N个竖向的键，滑槽套的内表面为设有N个竖向滑槽的圆柱面，滑槽套安装在键套外形成竖向的滑动副，在键套的上端面与滑槽套的上端面之间连接有弹簧和位移传感器；
所述的支撑机构包括横截面呈正六边形的管状支撑体，该支撑体上端面中部设有一个操作孔，在操作孔内部两侧设有一对光电传感器，管状支撑体下端套装在感知机构的滑槽套上部；
所述的管状支撑体的内部设有自光电传感器向下引出的导线，滑槽套上部设有自位移传感器引出的导线，两导线穿出随动感知机构向下沿外套管延伸至外套管底部，并与外套管底部的控制模块连接，控制模块连接驱动电机。
优选的，所述的滑槽套的横截面外部为与管状支撑体相同的正六边形，滑槽套的六个外侧面的上半部为内缩的台阶面，管状支撑体下端套装在台阶面上并通过横向的螺钉固定；滑槽套的滑槽上端设有限位台阶，在滑槽套的下端面通过螺钉固定安装有两个对称布置半环形的下限位块，该下限位块的内侧面为与升降杆匹配的半圆柱面，外侧为与滑槽套匹配的六棱柱中的三个侧面，下限位块内设有与导线匹配的过线孔。
优选的，所述的键套的上端面固定有与其直径匹配的下端板、滑槽套的上端面固定有上端板，上端板中部设有均布的辐条和幅孔，弹簧的上端与上端板固定连接，弹簧的下端与下端板固定连接，弹簧的直径与下端板的外径匹配，贴合滑槽套内的圆柱面，所述的位移传感器的两端分别安装在上端板和下端板之间，位于弹簧内部。
优选的，所述的随动感知机构下部设有收线器，所述两根导线穿出随动感知机构后经过该收线器，该收线器包括收线轮、螺旋形的扭簧、壳体，收线轮轴固定在扭簧的内端，扭簧的外端固定在壳体内表面上，导线绕过该收线轮后然后向下延伸至外套管底部。
优选的，所述的管状支撑体横截面的内切圆直径大于下面升降机构外套管的直径，管状支撑体的六个侧面为精加工的光滑表面。
优选的，所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘，法兰盘通过螺钉固定在基座板上。
一种多体位调整手术床，包括若干个前面所述的随动支撑装置和床架，其特征是：所述的床架包括下部的平板式基座板、中部的侧支撑辅助板、上部的床面围框，
若干个随动支撑装置呈多排交错布置在所述的床面围框内，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体的中心点沿同一直线布置，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体面贴面布置；其中奇数排的随动支撑装置的个数为M，偶数排的随动支撑装置的个数为M-1，相邻排随动支撑装置也是面贴面布置，所有随动支撑装置的管状支撑管体呈蜂窝状组合在一起，
每个随动支撑装置的外套管下端均固定在基座板的上表面，每个外套管的上部穿过侧支撑辅助板上的安装孔，该安装孔的数量与随动支撑装置的数量对应，安装孔的位置与上述所有随动支撑装置中的布置后外套管的位置匹配；
所述的床面围框的内侧面为波浪面，该波浪面的与组合后的最外侧一圈随动支撑装置的管状支撑体外侧面的形状匹配。
优选的，所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘，法兰盘通过螺钉固定在基座板上。
优选的，所述的的侧支撑辅助板为组合式结构，包括多个条状的侧支撑条，该侧支撑条夹持在所述的相邻排的随动支撑装置之间，每个侧支撑条的两侧均设有若干个与其两侧两排随动支撑装置外套管分布位置、外径匹配的半圆形缺口；该侧支撑条的两端设有固定孔，在床架的两侧设有侧横梁，侧支撑条的两端通过螺钉固定在横梁上；在床的一头的端部横梁内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口，在床的另一头的端部横梁上设有通过螺钉固定的端支撑条，该端支撑条的内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口。
本发明的有益效果是：
本发明的随动支撑装置及多体位调整手术床，随动支撑装置能够首先判断是否有人进行操作，若有人进行操作通过内部的随动感知机构来感知人的操作意图，跟随人的提升或下压来实现升降的随动，从而实现支撑装置的升降，在人手撤离操作孔后，该装置就不能够随动了，只是起到个支撑作用，该多体位调整手术床中包括若干个上述随动支撑装置组合而成，这样该床的任何一个位置的支撑装置都能够进行手动操作实现升降，并且该位置的周边的其他相邻的随动支撑装置也能够进行相应的协调性升降，既能实现某一部位的凸起支撑，也能实现对肢体两侧的固定，这样在床面上就能实现对各种各样的手术体位或者姿势的升降调整和支撑，并且调整后支撑稳定。
附图说明
图1为随动支撑装置的立体结构示意图之一；
图2为随动支撑装置的立体结构示意图之二；
图3为随动支撑装置的主视剖面结构示意图
图4为图3的B-B 剖面结构示意图；
图5为图3的C-C 剖面结构示意图；
图6为图3的D-D 剖面结构示意图；
图7为图3的I部放大结构示意图；
图8为图3的II部放大结构示意图；
图9为管状支撑体的立体结构示意图；
图10为升降机构的立体结构示意图；
图11为随动感知机构的部件立体结构示意图；
图12为随动感知机构的部件俯视结构示意图；
图13为下限位块的立体结构示意图；
图14为床架的立体结构示意图之一；
图15为多体位调整手术床的立体结构示意图之一；
图16为侧支撑条的立体结构示意图；
图17为床架的立体结构示意图之二；
图18为侧支撑条安装后的床架的立体结构示意图；
图19为多体位调整手术床的立体结构示意图之二。
图中：1.升降机构、2.随动感知机构、3.支撑机构、4.收线、5.合股后的导线、11.升降管、111.键、12.外套管、121.滑槽、13.丝杠、14.丝杠螺母、15.驱动电机、16.底座。21.上端板、211.辐条、212.幅孔、22.弹簧、23.下端板、24.位移传感器、25.滑槽套、251.滑槽、26.键套、261.键、27.下限位块、271.半圆柱面、272.过线孔、273.六棱柱侧面、
31.操作孔、32.光电传感器、33.管状支撑体、51.光电传感器导线、52.位移传感器导线、101.随动升降装置、102.床框架、1021.围框、1022.侧支撑辅助板、1023.安装孔、1024.基座板。1025.端部横梁、1026.侧部横梁、1027端部横梁、1028.端支撑条、1029.侧支撑条、1020.半圆形缺口。
具体实施方式
实施例一：参见图1-13，图中一种随动支撑装置，从下到上依次为下部的升降机构、中部的随动感知机构、上部的支撑机构，所述的升降机构含有位于下部的外套管和安装在外套管内的升降管，该升降管外表面与外套管内表面之间形成滑动副，升降管的内部下端固定连接有丝杠螺母，在外套管底部设有驱动电机，该驱动电机的电机轴同轴固定有丝杠，该丝杠向上伸出并拧入上述丝杠螺母形成螺纹副，升降管与外套管之间设有互相匹配竖向的导向条和导向槽；升降机构用于接收指令后通过电机的正反转来实现对升降杆的升降，从而带动上部的支撑机构的升降。
所述的随动感知机构包括套装固定在升降杆上端的圆柱形的键套、固定连接在支撑机构下部的滑槽套；该键套的外侧面上设有N个竖向的键，滑槽套的内表面为设有N个竖向滑槽的圆柱面，滑槽套安装在键套外形成竖向的滑动副，在键套的上端面与滑槽套的上端面之间连接有弹簧和位移传感器，该位移传感器可以采用直线位移传感器，现有技术中各种类别的都能使用；
所述的支撑机构包括横截面呈正六边形的管状支撑体，该支撑体上端面中部设有一个操作孔，在操作孔内部两侧设有一对光电传感器，管状支撑体下端套装在感知机构的滑槽套上部；
所述的管状支撑体的内部设有自光电传感器向下引出的导线，滑槽套上部设有自位移传感器引出的导线，两导线穿出随动感知机构向下沿外套管延伸至外套管底部，并与外套管底部的控制模块连接，控制模块连接驱动电机。
管状支撑体内的光电传感器，用于判断操作孔内是否插入手指，并把手指插入即将进行操作的信号发给控制模块，让控制模块及驱动电机进入待命状态；然后控制模块然后再根据位移传感器的信号来控制电机正反转实现伸缩结构的伸缩随动。
随动感知机构用于判断上部的管状支撑体是被提升还是被压缩，当上部管状支撑体被提升时，弹簧伸长的同时位移传感器感知到被拉伸的信号，发给控制模块，控制模块控制电机旋转使升降管上升，当上部管状支撑体被下压时，位移传感器感知到被下压的信号，发给控制模块，控制模块控制电机旋转使升降管下降，这样就实现了人手在上面进行提升和下压操作，管状支撑体能够跟随升降的动作。
当手指从管状支撑体的操作孔抽出后，光电传感器把没有手指插入的信号发给控制模块，控制模块得知没有人进行操作，这个随动感知机构就不用再进行感知判断了，驱动电机也不用进行转动升降了，也就是说操作孔处的光电传感器的级别高于随动感知机构中位移传感器，有手指插入就启动下面的感知机构、驱动电机在驱动模块的领导下工作，没有手指插入时感知机构和驱动电机均不用工作。
这样在其他外力作用与管状支撑体时，不会造成管状支撑体的异动。
所述的滑槽套的横截面外部为与管状支撑体相同的正六边形，滑槽套的六个外侧面的上半部为内缩的台阶面，管状支撑体下端套装在台阶面上并通过横向的螺钉固定，这样的结构，管状支撑体与下面的滑槽套之间容易安装和固定；滑槽套的滑槽上端设有限位台阶，在滑槽套的下端面通过螺钉固定安装有两个对称布置半环形的下限位块，该下限位块的内侧面为与升降杆匹配的半圆柱面，外侧为与滑槽套匹配的六棱柱中的三个侧面，下限位块内设有与导线匹配的过线孔，此处的限位台阶和下限位块对感知机构的运行行程进行了限制，同时半环形的下限位块分为两块，也便于从伸缩管的两侧进行拆装。
所述的键套的上端面固定有与其直径匹配的下端板、滑槽套的上端面固定有上端板，上端板中部设有均布的辐条和幅孔，通过该幅孔便于下端板的螺钉固定、内部位移传感器的安装和导线引出。弹簧的上端与上端板固定连接，弹簧的下端与下端板固定连接，弹簧的直径与下端板的外径匹配，贴合滑槽套内的圆柱面，所述的位移传感器的两端分别安装在上端板和下端板之间，位于弹簧内部，这样弹簧在伸缩过程中不会碰触内部的位移传感器。
所述的随动感知机构下部设有收线器，所述两根导线穿出随动感知机构后经过该收线器，该收线器包括收线轮、螺旋形的扭簧、壳体，收线轮轴固定在扭簧的内端，扭簧的外端固定在壳体内表面上，导线绕过该收线轮后然后向下延伸至外套管底部，这样能够对下部的导线进行收放，避免导线凌乱缠绕的问题。该收线器只是发明人提供的一个例子，现有技术中的其他结构的收线器安装到这个部位也能使用。
所述的管状支撑体横截面的内切圆直径大于下面升降机构外套管的直径，管状支撑体的六个侧面为精加工的光滑表面，在多个管状支撑体面贴面接触后形成滑动副，利用升降，这个技术效果在实施例二和三中会具体体现。
所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘。
实施例二：参见图1-15，图中一种多体位调整手术床，包括若干个前面所述的随动支撑装置和床架，所述的床架包括下部的平板式基座板、中部的侧支撑辅助板、上部的床面围框，
若干个随动支撑装置呈多排交错布置在所述的床面围框内，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体的中心点沿同一直线布置，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体面贴面布置；其中奇数排的随动支撑装置的个数为M，偶数排的随动支撑装置的个数为M-1，相邻排随动支撑装置也是面贴面布置，所有随动支撑装置的管状支撑管体呈蜂窝状组合在一起，相邻的随动支撑装置的管状支撑体侧面之间形成升降的滑动副，升降时还能在侧面提供侧向的支撑，并形成贴合的侧面，这样组成的床面没有缝隙，避免上面有东西是掉进缝隙。
每个随动支撑装置的外套管下端均固定在基座板的上表面，每个外套管的上部穿过侧支撑辅助板上的安装孔，该安装孔的数量与随动支撑装置的数量对应，安装孔的位置与上述所有随动支撑装置中的布置后外套管的位置匹配；侧支撑辅助板支撑在每个随动支撑装置的外套管的上部，这样能够给随动支撑装置提供一个侧向支撑，使其能够稳定的在竖向升降运动。
所述的床面围框的内侧面为波浪面，该波浪面的与组合后的最外侧一圈随动支撑装置的管状支撑体外侧面的形状匹配。该波浪面与组合后的最外侧的管状支撑体的外侧面之间形成竖向的滑动副，这样在随动支撑装置上部也提供了一个侧向支撑，随动支撑装置站立的更稳定。
所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘，法兰盘通过螺钉固定在基座板上。该固定座能够提升每个随动支撑装置下端的安装稳定性。
该床的任何一个位置的支撑装置都能够进行手动操作实现升降，并且该位置的周边的其他相邻的随动支撑装置也能够进行相应的协调性升降，既能实现某一部位的凸起支撑，也能实现对肢体两侧的固定，这样在床面上就能实现对各种各样的手术体位或者姿势的升降调整和支撑，并且调整后支撑稳定。
实施例三：参见图1-13、16-19，实施例三与实施例二基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例三种的侧支撑辅助板为组合式结构，所述的的侧支撑辅助板为组合式结构，包括多个条状的侧支撑条，该侧支撑条夹持在所述的相邻排的随动支撑装置之间，每个侧支撑条的两侧均设有若干个与其两侧两排随动支撑装置外套管分布位置、外径匹配的半圆形缺口；该侧支撑条的两端设有固定孔，在床架的两侧设有侧横梁，侧支撑条的两端通过螺钉固定在横梁上；在床的一头的端部横梁内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口，在床的另一头的端部横梁上设有通过螺钉固定的端支撑条，该端支撑条的内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口。这样的组合式结构便于随动支撑装置安装，安装一排随动支撑装置然后安装一个侧支撑条将其固定，相比于穿孔式安装来说，效率比较高，同样后期维修时拆装也方便。
实施例二和三中的M为大于10的自然数。

Claims (9)

1.一种随动支撑装置，从下到上依次为下部的升降机构、中部的随动感知机构、上部的支撑机构，其特征是：
所述的升降机构含有位于下部的外套管和安装在外套管内的升降管，该升降管外表面与外套管内表面之间形成滑动副，升降管的内部下端固定连接有丝杠螺母，在外套管底部设有驱动电机，该驱动电机的电机轴同轴固定有丝杠，该丝杠向上伸出并拧入上述丝杠螺母形成螺纹副，升降管与外套管之间设有互相匹配竖向的导向条和导向槽；
所述的随动感知机构包括套装固定在升降杆上端的圆柱形的键套、固定连接在支撑机构下部的滑槽套；该键套的外侧面上设有N个竖向的键，滑槽套的内表面为设有N个竖向滑槽的圆柱面，滑槽套安装在键套外形成竖向的滑动副，在键套的上端面与滑槽套的上端面之间连接有弹簧和位移传感器；
所述的支撑机构包括横截面呈正六边形的管状支撑体，该支撑体上端面中部设有一个操作孔，在操作孔内部两侧设有一对光电传感器，管状支撑体下端套装在感知机构的滑槽套上部；
所述的管状支撑体的内部设有自光电传感器向下引出的导线，滑槽套上部设有自位移传感器引出的导线，两导线穿出随动感知机构向下沿外套管延伸至外套管底部，并与外套管底部的控制模块连接，控制模块连接驱动电机。
2.根据权利要求1所述的随动支撑装置，其特征是：所述的滑槽套的横截面外部为与管状支撑体相同的正六边形，滑槽套的六个外侧面的上半部为内缩的台阶面，管状支撑体下端套装在台阶面上并通过横向的螺钉固定；滑槽套的滑槽上端设有限位台阶，在滑槽套的下端面通过螺钉固定安装有两个对称布置半环形的下限位块，该下限位块的内侧面为与升降杆匹配的半圆柱面，外侧为与滑槽套匹配的六棱柱中的三个侧面，下限位块内设有与导线匹配的过线孔。
3.根据权利要求1所述的随动支撑装置，其特征是：所述的键套的上端面固定有与其直径匹配的下端板、滑槽套的上端面固定有上端板，上端板中部设有均布的辐条和幅孔，弹簧的上端与上端板固定连接，弹簧的下端与下端板固定连接，弹簧的直径与下端板的外径匹配，贴合滑槽套内的圆柱面，所述的位移传感器的两端分别安装在上端板和下端板之间，位于弹簧内部。
4.根据权利要求1所述的随动支撑装置，其特征是：所述的随动感知机构下部设有收线器，所述两根导线穿出随动感知机构后经过该收线器，该收线器包括收线轮、螺旋形的扭簧、壳体，收线轮轴固定在扭簧的内端，扭簧的外端固定在壳体内表面上，导线绕过该收线轮后然后向下延伸至外套管底部。
5.根据权利要求1所述的随动支撑装置，其特征是：所述的管状支撑体横截面的内切圆直径大于下面升降机构外套管的直径，管状支撑体的六个侧面为精加工的光滑表面。
6.根据权利要求1所述的随动支撑装置，其特征是：所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘，法兰盘通过螺钉固定在基座板上。
7.一种多体位调整手术床，包括若干个权利要求1-5任一所述的随动支撑装置和床架，其特征是：所述的床架包括下部的平板式基座板、中部的侧支撑辅助板、上部的床面围框，
若干个随动支撑装置呈多排交错布置在所述的床面围框内，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体的中心点沿同一直线布置，每排内相邻的随动支撑装置的管状支撑体面贴面布置；其中奇数排的随动支撑装置的个数为M，偶数排的随动支撑装置的个数为M-1，相邻排随动支撑装置也是面贴面布置，所有随动支撑装置的管状支撑管体呈蜂窝状组合在一起，
每个随动支撑装置的外套管下端均固定在基座板的上表面，每个外套管的上部穿过侧支撑辅助板上的安装孔，该安装孔的数量与随动支撑装置的数量对应，安装孔的位置与上述所有随动支撑装置中的布置后外套管的位置匹配；
所述的床面围框的内侧面为波浪面，该波浪面的与组合后的最外侧一圈随动支撑装置的管状支撑体外侧面的形状匹配。
8.根据权利要求7所述的多体位调整手术床，其特征是：所述的外套管的下端设有上端开口并与外套管外径匹配的底座，外套管下端插入该底座并与底座固定连接，该底座下部设有法兰盘，法兰盘通过螺钉固定在基座板上。
9.根据权利要求7所述的多体位调整手术床，其特征是：所述的侧支撑辅助板为组合式结构，包括多个条状的侧支撑条，该侧支撑条夹持在所述的相邻排的随动支撑装置之间，每个侧支撑条的两侧均设有若干个与其两侧两排随动支撑装置外套管分布位置、外径匹配的半圆形缺口；该侧支撑条的两端设有固定孔，在床架的两侧设有侧横梁，侧支撑条的两端通过螺钉固定在横梁上；在床的一头的端部横梁内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口，在床的另一头的端部横梁上设有通过螺钉固定的端支撑条，该端支撑条的内侧设有与相邻的侧支撑条匹配半圆形缺口。
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