CN113223387A - 一种基于vr技术的神经外科手术模拟操作模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，包括神经外科手术模拟操作模型本体和神经外科手术模拟操作模型本体底部的操作台，所述操作台的下方设有顶部为开口设置的盒形底座，盒形底座的底部四角均转动安装有行走轮，所述盒形底座上设置有与操作台相配合的高度调整机构，所述盒形底座上设置有与高度调整机构相配合的稳停机构。本发明设计合理，四个行走轮的设置，方便人员对神经外科手术模拟操作模型本体进行移动，便于稳定停放，能够增强停放时的稳定性，且便于根据不同身高的人员调整神经外科手术模拟操作模型本体的高度，提高不同身高的医护人员操作时的舒适性，有利于使用。

Description

一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型。

背景技术

脑组织牵拉是神经外科的基本技术，为了既不损伤脑组织又能得到有效的手术操作空间，对脑压板的摆放位置，牵拉的力量必须有适当的标准；然而，对于一个没有经验的神经外科医生如果需要掌握这项技术需要了解如何用正确的方式使用脑压板；通过现有的3D打印技术来打印出脑组织来进行教学模拟成为各大医学院校的首选。

现有技术中也出现了一些手术模拟操作模型的技术方案，如申请号为201910621426.1的一项中国专利公开了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型；包括操作台、模拟人体颅骨结构的颅骨空腔、模拟人脑结构的脑组织模型、脑压板和基于VR成像的显示屏，所述颅骨空腔外表面固连有支撑臂，所述支撑臂顶部固连有支撑爪，所述支撑爪内侧开设有空槽，所述空槽内侧顶部安装有第一压力传感器；该设置铰接板和第一压力传感器，手持脑压板向下时，从铰接板开始转动到第一压力传感器被挤压的过程中，如果时间过短，说明人员手持脑压板下移时的速度过快，能够及时通过显示屏显示出来，方便指导人员及时对其纠正，提高了教学的效果，手臂上抬后，支撑弹簧复原，将铰接板推回原位。

上述专利仍然存在一些不足，1、其神经外科手术模拟操作模型存在不便于根据实际需要调整高度的缺点，(不能适用不同身高的人员舒适操作)；2、其存在不便于移动和稳定停放的缺点，(虽然现有技术中存在通过底部简单安装行走轮的方式，以方便人员进行移动，但是普通安装行走轮的方式，哪怕是带锁万向轮，因轮子底部与地面接触面积较小，容易因误碰发生位移的风险较高，影响操作时的稳定性)，不能满足使用需求，为此我们提出了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，用于解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型。

本发明提出的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，包括神经外科手术模拟操作模型本体和神经外科手术模拟操作模型本体底部的操作台，所述操作台的下方设有顶部为开口设置的盒形底座，盒形底座的底部四角均转动安装有行走轮，所述盒形底座上设置有与操作台相配合的高度调整机构，所述盒形底座上设置有与高度调整机构相配合的稳停机构。

优选地，所述高度调整机构包括固定在盒形底座顶部的两个支板，两个支板的顶部固定连接有同一个顶板，操作台磁吸固定在顶板的顶部，操作台的底部呈矩形固定连接有四个导向杆，顶板滑动套设在四个导向杆上，导向杆的底端固定连接有挤压块，四个挤压块均位于两个支板之间，两个支板之间设有挤压板，两个支板相互靠近的一侧均开设有滑槽，滑槽的顶部内壁和底部内壁之间固定连接有两个定位杆，定位杆上滑动套设有滑套，滑套靠近挤压板的一侧与挤压板固定连接，挤压板位于四个挤压块的下方并与四个挤压块相配合，所述顶板的底部转动安装有螺杆，挤压板螺纹套设在螺杆上，盒形底座的底部内壁上固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与螺杆的底端固定连接。

优选地，所述稳停机构包括与挤压板的底部活动接触的圆板，盒形底座的底部内壁上固定连接有矩形杆，矩形杆的右侧开设有矩形孔，矩形孔的前侧内壁和后侧内壁之间滑动接触有同一个移动杆，移动杆的顶部固定连接有竖杆，竖杆的顶端延伸至矩形杆的上方并与圆板的底部固定连接，矩形杆的两侧均设有嵌装在盒形底座底部内壁上的外管，外管的顶端设为封堵结构，外管内滑动套设有内杆，两个内杆的底端均延伸至盒形底座的下方并固定连接有同一个升降板，升降板的底部粘接固定有防滑胶垫，防滑胶垫的底部位置比行走轮的底部位置高，内杆的顶端与对应的外管的顶端内壁之间固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧，矩形杆的两侧均设有转动安装在盒形底座前侧内壁和后侧内壁之间的定滑轮，升降板的顶部固定连接有两个软钢丝绳，且软钢丝绳的一端绕过对应的定滑轮的顶部并与移动杆的顶部固定连接。

优选地，所述顶板的顶部开设有凹槽，凹槽的底部内壁上粘接固定有磁铁块，操作台的底部固定连接有铁片，铁片的底部延伸至凹槽内并与磁铁块的顶部相吸附。

优选地，所述顶板的顶部开设有四个第一圆孔，且第一圆孔的内壁与对应的导向杆的外侧滑动连接。

优选地，所述挤压板的顶部开设有螺纹孔，顶板的底部开设有转动槽，转动槽内固定套设有轴承，螺纹孔与螺杆螺纹连接，轴承的内圈与螺杆的外侧焊接套装。

优选地，所述盒形底座的左侧内壁上固定安装有蓄电池，蓄电池与驱动电机电性连接。

优选地，所述矩形孔的顶部内壁上开设有矩形穿孔，且矩形穿孔的内壁与竖杆的外侧滑动连接。

优选地，所述盒形底座的底部内壁上开设有两个矩形安装孔，且矩形安装孔的内壁与对应的外管的外侧固定连接，两个外管相互远离的一侧内壁上均开设有限位孔，两个内杆相互远离的一侧顶部均固定连接有限位块，且限位块与对应的限位孔滑动连接。

优选地，所述盒形底座的底部内壁上开设有两个圆穿孔，软钢丝绳位于对应的圆穿孔内并与圆穿孔的内壁不接触。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

通过挤压板、定位杆、滑套、螺杆、驱动电机、行走轮、外管、内杆、压缩弹簧、移动杆、竖杆、定滑轮、软钢丝绳、升降板、防滑胶垫与圆板相配合，四个行走轮的设置能够方便移动，停放时，正向启动驱动电机带动螺杆转动，螺杆在螺纹孔内转动时能带动挤压板向上移动，挤压板带动四个滑套分别在对应的定位杆上向上滑动，挤压板逐渐放松对圆板的挤压力，此时处于压缩状态的压缩弹簧带动对应的内杆在外管内向下滑动，两个内杆共同带动升降板向下移动，升降板带动两个软钢丝绳分别在对应的定滑轮上滑动，软钢丝绳带动移动杆向上移动，移动杆通过竖杆带动圆板向上移动，升降板带动防滑胶垫向下移动至与地面接触，此时与地面接触的防滑胶垫能够起到防滑的效果，从而提高停放时的稳定性；

通过神经外科手术模拟操作模型本体、操作台、驱动电机、定位杆、滑套、导向杆、挤压块、螺杆、铁片、磁铁块与第一圆孔相配合，调整高度时，继续正向启动驱动电机，此时挤压板继续向上移动，并挤压带动四个挤压块向上移动，挤压块带动对应的导向杆在第一圆孔内向上滑动，四个导向杆共同带动操作台向上移动，操作台带动铁片向上与磁铁块分离，操作台带动神经外科手术模拟操作模型本体向上移动，使其高度发生变化，实现根据实际需要调整高度的目的，方便不同身高的医护人员操作；

需要再次移动时，反向启动驱动电机，此时挤压板转变为向下移动，此时神经外科手术模拟操作模型本体向下移动，并通过操作台带动铁片向下与磁铁块相吸附，下移的挤压板向下挤压圆板使其向下移动，圆板通过竖杆带动移动杆向上移动，移动杆通过两个软钢丝绳拉动升降板向上回移，升降板带动两个内杆向上对压缩弹簧进行压缩，升降板带动防滑胶垫向上与地面分离，解除稳停状态，便可再次进行移动。

本发明设计合理，四个行走轮的设置，方便人员对神经外科手术模拟操作模型本体进行移动，便于稳定停放，能够增强停放时的稳定性，且便于根据不同身高的人员调整神经外科手术模拟操作模型本体的高度，提高不同身高的医护人员操作时的舒适性，有利于使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图2中的A部分放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型的矩形杆立体示意图。

图中：100神经外科手术模拟操作模型本体、101操作台、1盒形底座、2挤压板、3支板、4顶板、5滑槽、6定位杆、7滑套、8导向杆、9挤压块、10螺杆、11驱动电机、12行走轮、13外管、14内杆、15压缩弹簧、16矩形杆、17矩形孔、18移动杆、19竖杆、20定滑轮、21软钢丝绳、22升降板、23防滑胶垫、24圆板、25凹槽、26铁片、27磁铁块、28蓄电池、29第一圆孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1-4，本实施例提出了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，包括神经外科手术模拟操作模型本体100和神经外科手术模拟操作模型本体100底部的操作台101，操作台101的下方设有顶部为开口设置的盒形底座1，盒形底座1的底部四角均转动安装有行走轮12，盒形底座1上设置有与操作台101相配合的高度调整机构，盒形底座1上设置有与高度调整机构相配合的稳停机构，本发明设计合理，四个行走轮12的设置，方便人员对神经外科手术模拟操作模型本体100进行移动，便于稳定停放，能够增强停放时的稳定性，且便于根据不同身高的人员调整神经外科手术模拟操作模型本体100的高度，提高不同身高的医护人员操作时的舒适性，有利于使用。

本实施例中，高度调整机构包括固定在盒形底座1顶部的两个支板3，两个支板3的顶部固定连接有同一个顶板4，操作台101磁吸固定在顶板4的顶部，操作台101的底部呈矩形固定连接有四个导向杆8，顶板4滑动套设在四个导向杆8上，导向杆8的底端固定连接有挤压块9，四个挤压块9均位于两个支板3之间，两个支板3之间设有挤压板2，两个支板3相互靠近的一侧均开设有滑槽5，滑槽5的顶部内壁和底部内壁之间固定连接有两个定位杆6，定位杆6上滑动套设有滑套7，滑套7靠近挤压板2的一侧与挤压板2固定连接，挤压板2位于四个挤压块9的下方并与四个挤压块9相配合，顶板4的底部转动安装有螺杆10，挤压板2螺纹套设在螺杆10上，盒形底座1的底部内壁上固定安装有驱动电机11，驱动电机11的输出轴与螺杆10的底端固定连接；

稳停机构包括与挤压板2的底部活动接触的圆板24，盒形底座1的底部内壁上固定连接有矩形杆16，矩形杆16的右侧开设有矩形孔17，矩形孔17的前侧内壁和后侧内壁之间滑动接触有同一个移动杆18，移动杆18的顶部固定连接有竖杆19，竖杆19的顶端延伸至矩形杆16的上方并与圆板24的底部固定连接，矩形杆16的两侧均设有嵌装在盒形底座1底部内壁上的外管13，外管13的顶端设为封堵结构，外管13内滑动套设有内杆14，两个内杆14的底端均延伸至盒形底座1的下方并固定连接有同一个升降板22，升降板22的底部粘接固定有防滑胶垫23，防滑胶垫23的底部位置比行走轮12的底部位置高，内杆14的顶端与对应的外管13的顶端内壁之间固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧15，矩形杆16的两侧均设有转动安装在盒形底座1前侧内壁和后侧内壁之间的定滑轮20，升降板22的顶部固定连接有两个软钢丝绳21，且软钢丝绳21的一端绕过对应的定滑轮20的顶部并与移动杆18的顶部固定连接；

顶板4的顶部开设有凹槽25，凹槽25的底部内壁上粘接固定有磁铁块27，操作台101的底部固定连接有铁片26，铁片26的底部延伸至凹槽25内并与磁铁块27的顶部相吸附，顶板4的顶部开设有四个第一圆孔29，且第一圆孔29的内壁与对应的导向杆8的外侧滑动连接，挤压板2的顶部开设有螺纹孔，顶板4的底部开设有转动槽，转动槽内固定套设有轴承，螺纹孔与螺杆10螺纹连接，轴承的内圈与螺杆10的外侧焊接套装，盒形底座1的左侧内壁上固定安装有蓄电池28，蓄电池28与驱动电机11电性连接，矩形孔17的顶部内壁上开设有矩形穿孔，且矩形穿孔的内壁与竖杆19的外侧滑动连接，盒形底座1的底部内壁上开设有两个矩形安装孔，且矩形安装孔的内壁与对应的外管13的外侧固定连接，两个外管13相互远离的一侧内壁上均开设有限位孔，两个内杆14相互远离的一侧顶部均固定连接有限位块，且限位块与对应的限位孔滑动连接，盒形底座1的底部内壁上开设有两个圆穿孔，软钢丝绳21位于对应的圆穿孔内并与圆穿孔的内壁不接触，本发明设计合理，四个行走轮12的设置，方便人员对神经外科手术模拟操作模型本体100进行移动，便于稳定停放，能够增强停放时的稳定性，且便于根据不同身高的人员调整神经外科手术模拟操作模型本体100的高度，提高不同身高的医护人员操作时的舒适性，有利于使用。

本实施例中，使用时，四个行走轮12的设置，方便人员对神经外科手术模拟操作模型本体100进行移动，当移动至目的地点后需要稳定停放时，正向启动驱动电机11，驱动电机11带动螺杆10转动，在开设在挤压板2上的螺纹孔的作用下，螺杆10转动能带动挤压板2向上移动，挤压板2带动四个滑套7分别在对应的定位杆6上向上滑动，同时挤压板2逐渐放松对圆板24的挤压力，此时处于压缩状态的压缩弹簧15带动对应的内杆14在外管13内向下滑动，两个内杆14共同带动升降板22向下移动，升降板22带动两个软钢丝绳21分别在对应的定滑轮20上滑动，软钢丝绳21带动移动杆18向上移动，移动杆18通过竖杆19带动圆板24向上移动，同时升降板22带动防滑胶垫23向下移动至与地面接触，此时与地面接触的防滑胶垫23能够起到防滑的效果，从而提高停放时的稳定性，降低整个装置因误碰发生位移的风险；

当需要根据不同身高的人员调整神经外科手术模拟操作模型本体100的高度时，继续正向启动驱动电机11，同理与上述正向启动驱动电机11的运动过程相同，此时挤压板2继续向上移动，当挤压板2上移至与四个挤压块9的底部接触时，此时继续上移的挤压板2带动四个挤压块9向上移动，挤压块9带动对应的导向杆8在第一圆孔29内向上滑动，四个导向杆8共同带动操作台101向上移动，操作台101带动铁片26向上与磁铁块27分离，同时操作台101带动神经外科手术模拟操作模型本体100向上移动，使其高度发生变化，高度调整合适后，停止驱动电机11，此时在螺杆10和螺纹孔自身螺纹锁定力下，达到对高度调整后的神经外科手术模拟操作模型本体100限制，使得能够根据实际需要调整神经外科手术模拟操作模型本体100的高度，方便不同身高的医护人员进行操作；

使用后，需要再次移动时，则反向启动驱动电机11，同理与正向启动驱动电机11的运动方向完全相反，此时挤压板2转变为向下移动，并逐渐向下放松对四个挤压块9向上的挤压力，此时在自身重力作用下，神经外科手术模拟操作模型本体100向下移动并带动操作台101下移，操作台101带动铁片26向下与磁铁块27相吸附，同时下移的挤压板2逐渐向下与圆板24接触并对其挤压，在挤压力下，圆板24向下移动并通过竖杆19带动移动杆18向上移动，移动杆18通过两个软钢丝绳21拉动升降板22向上回移，升降板22带动两个内杆14向上对压缩弹簧15进行压缩，同时升降板22带动防滑胶垫23向上与地面分离，解除稳停状态，此时人员便可再次通过四个行走轮12对本装置进行移动；

方便医护人员的工作，使得能够单驱动同步实现B超设备本体100移出、放置板11转出至水平和增强刹停性能的功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，包括神经外科手术模拟操作模型本体(100)和神经外科手术模拟操作模型本体(100)底部的操作台(101)，其特征在于，所述操作台(101)的下方设有顶部为开口设置的盒形底座(1)，盒形底座(1)的底部四角均转动安装有行走轮(12)，所述盒形底座(1)上设置有与操作台(101)相配合的高度调整机构，所述盒形底座(1)上设置有与高度调整机构相配合的稳停机构。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述高度调整机构包括固定在盒形底座(1)顶部的两个支板(3)，两个支板(3)的顶部固定连接有同一个顶板(4)，操作台(101)磁吸固定在顶板(4)的顶部，操作台(101)的底部呈矩形固定连接有四个导向杆(8)，顶板(4)滑动套设在四个导向杆(8)上，导向杆(8)的底端固定连接有挤压块(9)，四个挤压块(9)均位于两个支板(3)之间，两个支板(3)之间设有挤压板(2)，两个支板(3)相互靠近的一侧均开设有滑槽(5)，滑槽(5)的顶部内壁和底部内壁之间固定连接有两个定位杆(6)，定位杆(6)上滑动套设有滑套(7)，滑套(7)靠近挤压板(2)的一侧与挤压板(2)固定连接，挤压板(2)位于四个挤压块(9)的下方并与四个挤压块(9)相配合，所述顶板(4)的底部转动安装有螺杆(10)，挤压板(2)螺纹套设在螺杆(10)上，盒形底座(1)的底部内壁上固定安装有驱动电机(11)，驱动电机(11)的输出轴与螺杆(10)的底端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述稳停机构包括与挤压板(2)的底部活动接触的圆板(24)，盒形底座(1)的底部内壁上固定连接有矩形杆(16)，矩形杆(16)的右侧开设有矩形孔(17)，矩形孔(17)的前侧内壁和后侧内壁之间滑动接触有同一个移动杆(18)，移动杆(18)的顶部固定连接有竖杆(19)，竖杆(19)的顶端延伸至矩形杆(16)的上方并与圆板(24)的底部固定连接，矩形杆(16)的两侧均设有嵌装在盒形底座(1)底部内壁上的外管(13)，外管(13)的顶端设为封堵结构，外管(13)内滑动套设有内杆(14)，两个内杆(14)的底端均延伸至盒形底座(1)的下方并固定连接有同一个升降板(22)，升降板(22)的底部粘接固定有防滑胶垫(23)，防滑胶垫(23)的底部位置比行走轮(12)的底部位置高，内杆(14)的顶端与对应的外管(13)的顶端内壁之间固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧(15)，矩形杆(16)的两侧均设有转动安装在盒形底座(1)前侧内壁和后侧内壁之间的定滑轮(20)，升降板(22)的顶部固定连接有两个软钢丝绳(21)，且软钢丝绳(21)的一端绕过对应的定滑轮(20)的顶部并与移动杆(18)的顶部固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述顶板(4)的顶部开设有凹槽(25)，凹槽(25)的底部内壁上粘接固定有磁铁块(27)，操作台(101)的底部固定连接有铁片(26)，铁片(26)的底部延伸至凹槽(25)内并与磁铁块(27)的顶部相吸附。

5.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述顶板(4)的顶部开设有四个第一圆孔(29)，且第一圆孔(29)的内壁与对应的导向杆(8)的外侧滑动连接。

6.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述挤压板(2)的顶部开设有螺纹孔，顶板(4)的底部开设有转动槽，转动槽内固定套设有轴承，螺纹孔与螺杆(10)螺纹连接，轴承的内圈与螺杆(10)的外侧焊接套装。

7.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述盒形底座(1)的左侧内壁上固定安装有蓄电池(28)，蓄电池(28)与驱动电机(11)电性连接。

8.根据权利要求3所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述矩形孔(17)的顶部内壁上开设有矩形穿孔，且矩形穿孔的内壁与竖杆(19)的外侧滑动连接。

9.根据权利要求3所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述盒形底座(1)的底部内壁上开设有两个矩形安装孔，且矩形安装孔的内壁与对应的外管(13)的外侧固定连接，两个外管(13)相互远离的一侧内壁上均开设有限位孔，两个内杆(14)相互远离的一侧顶部均固定连接有限位块，且限位块与对应的限位孔滑动连接。

10.根据权利要求3所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型，其特征在于，所述盒形底座(1)的底部内壁上开设有两个圆穿孔，软钢丝绳(21)位于对应的圆穿孔内并与圆穿孔的内壁不接触。

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