CN113137578A - 一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，首先因采用吸顶方式，解决了现有技术中无影灯，因近距离位于手术区域上方，不仅干涉医护人员的手术操作和手野观察，同时也容易发生交叉感染，加重污染暴露的问题，其次由调控式视觉扫描组件，不但视觉扫描能够完全覆盖手术区域，提高扫描范围，避免扫描盲区的产生，此外亦可借助多个预先设定的扫描参照目标物来准确判断患者的切口位置以及医护人员手术操作位置，最后配合调控射灯组件，能够根据视觉扫描的反馈对灯板的照射转动方向和角度进行准确调控，使得灯光能够自动追踪患者的切口位置以及医护人员主要手术操作进行补光，最终实现手术区域的无影照明，达到智能控制补光目的。

Description

一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯

技术领域

本发明涉及手术室无影灯技术领域，尤其涉及一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯。

背景技术

手术无影灯用来照明手术部位，以最佳地观察处于切口和体腔中不同深度的小的、对比度低的物体，由于施手术者的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影，因而手术无影灯就应设计得能尽量消除阴影，并能将色彩失真降到最低程度，极大降低光线对术者的干扰，以便达到最佳的手术场景。

根据上述，目前现有技术中的手术室无影灯，一般的结构由支撑架、灯盘和灯珠组成，安装时将支撑架吊装在手术台上方的手术室顶板上，而灯盘和灯珠位于手术区域的正上方，此类结构的无影灯虽然能够达到良好的无影照明目的，但是在实际的使用过程中也还存在诸多的缺陷和不足，具体如下；

1、因无影灯近距离的位于手术区域的上方，容易干扰医护人员的手术操作和术野观察，也容易发生头部磕碰，因此极大影响了操作安全。

2、传统的无影灯，不仅容易附着灰尘和病菌，且结构复杂，内置电器元件，因此也不便进行消毒清洁，此外位于手术台正上方，继而也容易导致灰尘病菌掉落到下方手术区域，不利于手术室的无菌管控。

3、当手术操作位置发生改变或医护人员位置发生移动时，因传统的无影灯缺乏视觉扫描和角度调节补光，因此医护人员需要用手接触无影灯对其进行手动角度调节，这种操作方式，不仅增强操作不便，此外因术者手部需要触碰到灯盘，容易接触到病菌，大大加重了患者的感染风险。

故而鉴于以上缺陷，实有必要设计一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，来解决背景技术提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，包括框架组件、视觉扫描组件和调控射灯组件，所述的框架组件由框体、导向罩、步进电机和丝杆组成，所述的视觉扫描组件由调节块、第一固定套、第一转动球、固定板、第一电动推杆和视觉扫描传感器组成，所述的调节射灯组件由安装板、第二固定套、第二转动球、第二电动推杆和灯板组成，所述的视觉扫描组件数量为四件，所述的视觉扫描组件分布于框架组件四周，所述的视觉扫描组件与框架组件采用滑动连接，所述的调控射灯组件数量为若干件，所述的调控射灯组件均匀固设于框架组件内壁下端，所述的调控射灯组件与框架组件采用螺栓连接，所述的导向罩数量为四件，所述的导向罩固设于框体四周，所述的导向罩与框体采用螺栓连接，所述的步进电机固设于导向罩端口，所述的步进电机与导向罩采用螺栓连接，所述的丝杆转动设于导向罩内部，所述的丝杆与导向罩采用转动连接，且所述的丝杆与步进电机采用联轴器连接，所述的调节块套设于丝杆外壁，所述的调节块与丝杆采用内外螺纹连接，且所述的调节块与导向罩采用滑动连接，所述的第一固定套固设于调节块底部中端，所述的第一固定套与调节块采用螺栓连接，所述的第一转动球转动设于第一固定套内部底端，所述的第一转动球与第一固定套采用转动连接，所述的固定板固设于第一转动球底部，所述的固定板与第一转动球采用螺栓连接，所述的第一电动推杆固设于调节块下端四周，所述的第一电动推杆与调节块采用螺栓连接，所述的视觉扫描传感器固设于固定板底部，所述的视觉扫描传感器与固定板采用螺栓连接，所述的安装板均匀固设于框体内部，所述的安装板与框体采用活动连接，所述的第二固定套固设于安装板底部中端，所述的第二固定套与安装板采用螺栓连接，所述的第二转动球转动设于第二固定套内部底端，所述的第二转动球与第二固定套采用转动连接，所述的第二电动推杆固设于安装板底部四周，所述的第二电动推杆与安装板采用螺栓连接，所述的灯板固设于第二转动球底部，所述的灯板与第二转动球采用螺栓连接。

进一步，所述的框架组件右侧下方还设有控制台，所述的控制台由控制面板和计算机主机组成，所述的控制面板与计算机主机采用螺栓连接，且所述的计算机主机分别与控制面板、步进电机、第一电动推杆、视觉扫描传感器、第二电动推杆和灯板采用电信号线连接。

进一步，所述的框体顶部左右两侧还固设有电动推杆吸顶架，所述的电动推杆吸顶架与框体采用螺栓连接，所述的框体内壁下端四周还固设有弹性缓冲圈，所述的弹性缓冲圈与框体采用热熔连接，所述的框体内部顶端还固设有若干数量的定位套，所述的定位套与框体采用焊接连接。

进一步，所述的固定板和第一电动推杆之间还固设有第一万向节，所述的第一万向节分别与固定板和第一电动推杆采用螺栓连接。

进一步，所述的安装板顶部中端还固设有安装螺栓，所述的安装螺栓与安装板采用内外螺纹连接，且所述的安装螺栓与定位套采用内外螺纹连接。

进一步，所述的灯板和第二电动推杆之间还固设有第二万向节，所述的第二万向节分别与灯板和第二电动推杆采用螺栓连接。

进一步，所述的灯板外侧还固设有弹性缓冲垫，所述的弹性缓冲垫与灯板采用热熔连接。

与现有技术相比，该一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯具有以下优点：

1、首先框架组件能够与手术室顶部进行巧妙安装，在不破坏手术室的基础上，也方便安装和使用，同时因采用吸顶方式，解决了现有技术中无影灯，因近距离位于手术区域上方，不仅干涉医护人员的手术操作和手野观察，此外也容易发生交叉感染，加重污染暴露的问题。

2、其次因采用调控式视觉扫描组件，不但视觉扫描能够完全覆盖手术区域，提高了扫描范围，避免扫描盲区的产生，同时亦可借助多个预先设定的扫描参照目标物来准确判断患者的切口位置以及医护人员主要手术操作位置。

3、最后配合调控射灯组件，能够根据视觉扫描的反馈对灯板的照射转动方向和角度进行准确调控，使得灯光能够自动追踪患者的切口位置以及医护人员主要手术操作进行补光，最终实现了手术区域的无影照明，达到智能控制补光目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的主视图；

图2是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的俯视图；

图3是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的A向剖视图；

图4是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的立体图1；

图5是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的立体图2；

图6是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的立体图3；

图7是一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯的分离状态立体图；

图8是调控射灯组件的剖视放大图；

图9是视觉扫描组件的立体放大图；

图10是视觉扫描组件的剖视放大图。

框架组件1、视觉扫描组件2、调控射灯组件3、框体4、导向罩5、步进电机6、丝杆7、调节块8、第一固定套9、第一转动球10、固定板11、第一电动推杆12、视觉扫描传感器13、安装板14、第二固定套15、第二转动球16、第二电动推杆17、灯板18、控制台101、控制面板102、计算机主机103、电动推杆吸顶架401、弹性缓冲圈402、定位套403、第一万向节1101、安装螺栓1401、第二万向节1801、弹性缓冲垫1802。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。

具体实施方式

在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解，然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践，在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，包括框架组件1、视觉扫描组件2、调控射灯组件3、框体4、导向罩5、步进电机6、丝杆7、调节块8、第一固定套9、第一转动球10、固定板11、第一电动推杆12、视觉扫描传感器13、安装板14、第二固定套15、第二转动球16、第二电动推杆17、灯板18，所述的视觉扫描组件2数量为四件，所述的视觉扫描组件2分布于框架组件1四周，所述的视觉扫描组件2与框架组件1采用滑动连接，所述的调控射灯组件3数量为若干件，所述的调控射灯组件3均匀固设于框架组件1内壁下端，所述的调控射灯组件3与框架组件1采用螺栓连接，所述的导向罩5数量为四件，所述的导向罩5固设于框体4四周，所述的导向罩5与框体4采用螺栓连接，所述的步进电机6固设于导向罩5端口，所述的步进电机6与导向罩5采用螺栓连接，所述的丝杆7转动设于导向罩5内部，所述的丝杆7与导向罩5采用转动连接，且所述的丝杆7与步进电机6采用联轴器连接，所述的调节块8套设于丝杆7外壁，所述的调节块8与丝杆7采用内外螺纹连接，且所述的调节块8与导向罩5采用滑动连接，所述的第一固定套9固设于调节块8底部中端，所述的第一固定套9与调节块8采用螺栓连接，所述的第一转动球10转动设于第一固定套9内部底端，所述的第一转动球10与第一固定套9采用转动连接，所述的固定板11固设于第一转动球10底部，所述的固定板11与第一转动球10采用螺栓连接，所述的第一电动推杆12固设于调节块8下端四周，所述的第一电动推杆12与调节块8采用螺栓连接，所述的视觉扫描传感器13固设于固定板11底部，所述的视觉扫描传感器13与固定板11采用螺栓连接，所述的安装板14均匀固设于框体4内部，所述的安装板14与框体4采用活动连接，所述的第二固定套15固设于安装板14底部中端，所述的第二固定套15与安装板14采用螺栓连接，所述的第二转动球16转动设于第二固定套15内部底端，所述的第二转动球16与第二固定套15采用转动连接，所述的第二电动推杆17固设于安装板14底部四周，所述的第二电动推杆17与安装板14采用螺栓连接，所述的灯板18固设于第二转动球16底部，所述的灯板18与第二转动球16采用螺栓连接；

需要说明的是该一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯具备以下功能；

A、框架组件1能够与现有技术中手术室顶部进行巧妙的安装，在不破坏现有手术室的基础上，也方便后续的安装和使用，同时因采用吸顶方式，解决了现有技术中无影灯，因近距离位于手术区域上方，不仅干涉医护人员的手术操作和手野观察，此外也容易发生交叉感染，加重污染暴露的问题；

B、视觉扫描组件2和调控射灯组件3安装在框架组件1底部，实现了模块化的设计，不仅方便后续的相关视觉扫描和射灯调控，此外也方便检修更换，进一步拓展了实用性；

C、框架组件1四周的导向罩5能够对视觉扫描组件2中的调节块8进行放置和导向，利于视觉扫描组件2分布在手术室的四周，使其后续的视觉扫描能够完全覆盖手术区域，提高了扫描范围，避免扫描盲区的产生；

D、框架组件1中的步进电机6能够驱动丝杆7进行旋转，因丝杆7与调节块8为内外螺纹连接，继而通过丝杆7的旋转，利于视觉扫描组件2顺着导向罩5进行滑动，实现了视觉扫描组件2的位置大范围调节目的，满足了多种场景的应用；

E、视觉扫描组件2中的第一固定套9和第一转动球10相互配合，能够实现固定板11的多方向和多角度的转动，同时配合周围的若干数量第一电动推杆12的对应伸缩，亦可利于后续对固定板11的转动方向和角度进行准确调控，进一步控制了扫描角度；

F、固定板11底部设有若干数量的视觉扫描传感器13，能够分别对手术区域多个预先设定的参照目标物进行视觉扫描，其中第一扫描参照目标物为手术台，第二扫描参照目标物为平躺在手术台患者、第三扫描目标物为多名医护人员的手部移动轨迹以及第四扫描参照目标物为患者切口红色创口，基于上述的多个参照目标物，能够便于视觉扫描传感器13判断患者的切口位置以及医护人员主要手术操作位置；

G、调控射灯组件3中的第二固定套15和第二转动球16相互配合，能够实现灯板18的多方向和多角度的转动，同时配合周围的若干数量第二电动推杆7的对应伸缩，亦可利于后续对灯板18的照射转动方向和角度进行准确调控，且配合视觉扫描传感器13，使得灯光能够自动追踪患者的切口位置以及医护人员主要手术操作进行补光，实现了手术区域的无影照明，达到智能控制补光目的；

所述的框架组件1右侧下方还设有控制台101，所述的控制台101由控制面板102和计算机主机103组成，所述的控制面板102与计算机主机103采用螺栓连接，且所述的计算机主机103分别与控制面板102、步进电机6、第一电动推杆12、视觉扫描传感器13、第二电动推杆17和灯板18采用电信号线连接；

需要说明的是控制台101由控制面板102和计算机主机103组成，控制面板102方便医护人员在手术前进行相关功能设定，而计算机主机103内置现有技术的ARM核处理器(未标注)，因采用ARM体系结构，故而可兼顾ARM指令集和Thumb指令集，方便DSPDSP应用的算术运算指令集和直接执行Java字节码，利于后续的视觉算法编程和分析判断，继而借助计算机主机103，能够收集视觉扫描传感器13的扫描数据进行视觉分析判断并根据判断的结果对控制面板102、步进电机6、第一电动推杆12、视觉扫描传感器13、第二电动推杆17和灯板18进行控制，最终实现了智能调控补光目的；

所述的框体4顶部左右两侧还固设有电动推杆吸顶架401，所述的电动推杆吸顶架401与框体4采用螺栓连接，所述的框体4内壁下端四周还固设有弹性缓冲圈402，所述的弹性缓冲圈402与框体4采用热熔连接，所述的框体4内部顶端还固设有若干数量的定位套403，所述的定位套403与框体4采用焊接连接；

需要说明的是电动推杆吸顶架401能够放置在现有技术中的手术室顶部，并借助螺栓将框体4与手术室顶部进行安装，方便了操作，同时可以进行伸缩升降调节，方便在需要时下降，即在也不破坏现有手术室的顶部结构的基础上，也方便后续医护人员对手术室顶部的空气净化器进行更换清洁处理，弹性缓冲圈402具备良好的柔软性和弹性效果，在实现遮挡的同时，也能够不影响内侧若干数量的灯板18的旋转调节，定位套403便于后续工作人员将调控射灯组件3安装在框体4内，方便后续的拆装操作；

所述的固定板11和第一电动推杆12之间还固设有第一万向节1101，所述的第一万向节1101分别与固定板11和第一电动推杆12采用螺栓连接；

需要说明的是的第一万向节1101不仅能够实现固定板11和第一电动推杆12的连接，此外借助第一万向节1101自身的多方向和多角度的旋转作用，以免避免第一电动推杆12干涉固定板11的旋转；

所述的安装板14顶部中端还固设有安装螺栓1401，所述的安装螺栓1401与安装板14采用内外螺纹连接，且所述的安装螺栓1401与定位套403采用内外螺纹连接；

需要说明的是安装螺栓1401能够将安装板14与定位套403进行螺纹对接，实现了框架组件1和调控射灯组件3的巧妙组合；

所述的灯板18和第二电动推杆17之间还固设有第二万向节1801，所述的第二万向节1801分别与灯板18和第二电动推杆17采用螺栓连接；

需要说明的是第二万向节1801不仅能够实现灯板18和第二电动推杆17的连接，此外借助第二万向节1801自身的多方向和多角度的旋转作用，亦可避免第二电动推杆17干涉灯板18的旋转；

所述的灯板18外侧还固设有弹性缓冲垫1802，所述的弹性缓冲垫1802与灯板18采用热熔连接；

需要说明的是弹性缓冲垫1802位于灯板18外侧，当灯板18在转动调节时，因弹性缓冲垫1802具备柔性和弹性效果，因此能够不干涉灯板18在一定角度范围内的旋转，避免了若干数量灯板18相互影响的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于包括框架组件、视觉扫描组件和调控射灯组件，所述的框架组件由框体、导向罩、步进电机和丝杆组成，所述的视觉扫描组件由调节块、第一固定套、第一转动球、固定板、第一电动推杆和视觉扫描传感器组成，所述的调节射灯组件由安装板、第二固定套、第二转动球、第二电动推杆和灯板组成，所述的视觉扫描组件数量为四件，所述的视觉扫描组件分布于框架组件四周，所述的调控射灯组件数量为若干件，所述的调控射灯组件均匀固设于框架组件内壁下端，所述的导向罩数量为四件，所述的导向罩固设于框体四周，所述的步进电机固设于导向罩端口，所述的丝杆转动设于导向罩内部，且所述的丝杆与步进电机采用联轴器连接，所述的调节块套设于丝杆外壁，且所述的调节块与导向罩采用滑动连接，所述的第一固定套固设于调节块底部中端，所述的第一转动球转动设于第一固定套内部底端，所述的固定板固设于第一转动球底部，所述的第一电动推杆固设于调节块下端四周，所述的视觉扫描传感器固设于固定板底部，所述的安装板均匀固设于框体内部，所述的第二固定套固设于安装板底部中端，所述的第二转动球转动设于第二固定套内部底端，所述的第二电动推杆固设于安装板底部四周，所述的灯板固设于第二转动球底部。

2.如权利要求1所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的框架组件右侧下方还设有控制台，所述的控制台由控制面板和计算机主机组成，且所述的计算机主机分别与控制面板、步进电机、第一电动推杆、视觉扫描传感器、第二电动推杆和灯板采用电信号线连接。

3.如权利要求1所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的框体顶部左右两侧还固设有电动推杆吸顶架，所述的框体内壁下端四周还固设有弹性缓冲圈，所述的框体内部顶端还固设有若干数量的定位套。

4.如权利要求1所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的固定板和第一电动推杆之间还固设有第一万向节。

5.如权利要求3所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的安装板顶部中端还固设有安装螺栓，且所述的安装螺栓与定位套采用内外螺纹连接。

6.如权利要求1所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的灯板和第二电动推杆之间还固设有第二万向节。

7.如权利要求1所述一种具有视觉扫描和智能调控补光功能的手术室无影灯，其特征在于所述的灯板外侧还固设有弹性缓冲垫。

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