CN113339728B - 一种自动调节的手术无影灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动调节的手术无影灯，包括伸缩支杆，伸缩支杆上转动连接有结构相同的第一照明组件和第二照明组件，第二照明组件位于第一照明组件上方，且第二照明组件与第一照明组件单独运动；第一照明组件包括第一调节部，第一调节部与伸缩支杆转动连接，第一调节部通过调节件铰接有调节杆，调节杆末端固接有第二调节部，调节杆通过第二调节部铰接有手术灯。本发明能够实现优化原有手术灯的机械结构，并对手术灯位置、亮度及远近进行自动调节，本无影灯系统可以按照术者的要求使用术中调节器让手术无影灯按照指定的方向进行光线的射入，同时可以根据要求使用脚踏调节器对无影灯与手术区域的距离以及无影灯的照明亮度进行调节。

Description

一种自动调节的手术无影灯
技术领域
本发明涉及手术器械技术领域，特别是涉及一种自动调节的手术无影灯。
背景技术
目前临床当中使用的无影灯绝大多数是采用顶挂式的，机械式调节，在使用中会存在以下问题：1.由于无影灯结构复杂，且大多采用机械连接，使用时间较长后导致关节灵活度下降，使得调节到位后的无影灯容易移动。2.在进行调节灯光的角度时手术医生抬手调节时，手的高度已经超过了无菌区域的范围，增加污染的机会。3.使用过程中医生无法根据手术的情况进行手术灯的亮度控制。4.对于某些视野较小的手术无法完成手术灯的精准调节和照明。因此亟待一种结构简单使用方便，在调节过程降低污染几率的手术无影灯。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动调节的手术无影灯，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现优化原有手术灯的机械结构，并对手术灯位置、亮度及远近进行自动调节，本装置可以按照术者的要求使用术中调节器让手术无影灯按照指定的方向进行光线的射入，同时可以根据要求使用脚踏调节器对无影灯与手术区域的距离以及无影灯的照明亮度进行调节。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种自动调节的手术无影灯，包括伸缩支杆，所述伸缩支杆上转动连接有结构相同的第一照明组件和第二照明组件，所述第二照明组件位于所述第一照明组件上方，且所述第二照明组件与所述第一照明组件单独运动；
所述第一照明组件包括第一调节部，所述第一调节部与所述伸缩支杆转动连接，所述第一调节部通过调节件铰接有调节杆，所述调节杆末端固接有第二调节部，所述调节杆通过所述第二调节部铰接有手术灯，所述手术灯电性连接有设置在手术台下方的亮度调节器；
所述手术灯底端设置有第一红外感应器，所述手术灯内设置有第二红外感应器，所述第一红外感应器、所述第二红外感应器、所述第一调节部、所述调节杆、所述调节件均电性连接有设置在手术台上的术中调节器。
优选的，所述第一调节部包括设置在所述伸缩支杆内的旋转电机，所述旋转电机与所述术中调节器电性连接，所述旋转电机输出端固接有连接杆，所述伸缩支杆外套设有转环，所述转环与所述调节杆铰接，所述转环通过轴承与所述连接杆固接。
优选的，所述调节杆包括与所述转环铰接的套筒，所述套筒内设置有第一液压泵和长杆，所述第一液压泵与所述术中调节器电性连接，所述长杆通过所述第一液压泵在所述套筒内伸缩，所述长杆末端固接有球体，所述手术灯底端固接有与所述球体相适配的球座。
优选的，所述第二调节部包括与所述长杆固接的支撑板，所述支撑板靠近所述手术灯的一侧周向固接有若干第二液压泵，若干所述第二液压泵均与所述术中调节器电性连接，所述第二液压泵活动端通过镍钛合金丝与所述球座固接。
优选的，所述球座上固接有限位板，所述限位板上开设有限位孔，所述镍钛合金丝穿过所述限位孔与所述球座固接。
优选的，所述调节件包括与所述转环固接的连接板，所述连接板顶端固接有第三液压泵，所述第三液压泵与所述术中调节器电性连接，所述第三液压泵顶端固接有连接框，所述连接框底端固接有移动杆，所述移动杆底端与所述套筒铰接。
优选的，所述术中调节器包括调节外壳，所述调节外壳上设置有距离传感器和发射红外目标辐射的信号发射装置，所述调节外壳内设置有控制所述旋转电机、所述第一液压泵、所述第二液压泵、所述第三液压泵运动的控制模块，所述控制模块与所述距离传感器、所述信号发射装置电性连接。
优选的，所述亮度调节器包括调节底座，所述调节底座上设置有控制所述手术灯亮度的调节按钮。
优选的，所述伸缩支杆顶端固接有固定座。
优选的，所述第一照明组件上的手术灯到伸缩支杆的距离不大于所述第二照明组件上的手术灯到伸缩支杆的距离。
本发明公开了以下技术效果：
本发明通过设置第一照明组件和第二照明组件两组照明组件，且第二照明组件与第一照明组件单独运动，因此在术中可以根据实际需要调节第一照明组件或者第二照明组件的位置角度即可，调节方便。
通过设置第一调节部、调节件、调节杆、第二调节部使得手术灯可以进行角度调节，并设置有术中调节器，通过第一红外感应器和第二红外感应器与术中调节器配合，实现手术灯的位置角度，不需要人工手持对手术灯的位置角度调节，降低手术过程中污染的可能性。
通过设置术中调节器，根据实际使用需要调整术中调节器的位置角度，使得术中调节器与待照明区域对应设置，而手术灯可以根据术中调节器的位置角度变化而变化，提高手术灯照明效果。
通过设置亮度调节器，亮度调节器可以调节手术灯的亮度，且亮度调节器为脚踩式，使用时仅需要通过脚踩亮度调节器即可实现调节手术灯的亮度，手术灯的亮度调节方便，且降低了手术灯的亮度调节过程中污染的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为自动调节的手术无影灯的立体图；
图2为第一调节部的立体图；
图3为第二调节部的立体图；
图4为术中调节器的立体图；
图5为亮度调节器的立体图；
图6为自动调节的手术无影灯的结构示意图；
图7为图6中A处的局部放大图；
图8为图6中B处的局部放大图；
图9为控制模块连接关系示意图；
其中，1-伸缩支杆，2-手术灯，3-第一红外感应器，4-第二红外感应器，5-旋转电机，6-连接杆，7-转环，8-套筒，9-第一液压泵，10-长杆，11-球体，12-球座，13-支撑板，14-第二液压泵，15-镍钛合金丝，16-限位板，17-连接板，18-第三液压泵，19-连接框，20-移动杆，21-固定座，22-调节外壳，23-距离传感器，24-信号发射装置，25-控制模块，26-调节底座，27-调节按钮，28-圆环板，29-转动环，30-转动板，31-凹槽，32-转动杆，33-第一启动按钮，34-第二启动按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
本发明提供一种自动调节的手术无影灯，包括伸缩支杆1，伸缩支杆1上转动连接有结构相同的第一照明组件和第二照明组件，第二照明组件位于第一照明组件上方，且第二照明组件与第一照明组件单独运动；第一照明组件包括第一调节部，第一调节部与伸缩支杆1转动连接，第一调节部通过调节件铰接有调节杆，调节杆末端固接有第二调节部，调节杆通过第二调节部铰接有手术灯2，手术灯2电性连接有设置在手术台下方亮度调节器；手术灯2底端设置有第一红外感应器3，手术灯2内设置有第二红外感应器4，第一红外感应器3、第二红外感应器4、第一调节部、调节杆、调节件均电性连接有设置在手术台上的术中调节器。
第二照明组件是与第一照明组件单独运动，可以理解为，第二照明组件内含有的驱动装置也与术中调节器电性连接，在术中调节器上还设置有切换按钮(图中未示出)，即通过控制切换按钮使得术中调节器控制第一照明组件运动或者控制第二照明组件运动，进而实现根据手术需要使得两个照明组件照射在不同位置的效果，而对于利用切换按钮的切换实现对第一照明组件或者第二照明组件进行控制，此技术属于现有技术，在此不做过多赘述，设置两组照明组件的目的是提高手术灯的照明效果，且照明组件不限于两组，可以根据实际应用设置多组，如果设置有多组照明组件，其余照明组件均应通过切换按钮进行控制。
本装置使用方式应该为，术中首先确定待照射区域，确定使用哪个照明组件进行照明，并通过切换按钮切换至该照明组件，随后将术中调节器竖直放置，此时术中调节器与伸缩支杆1之间的距离应小于手术灯2与伸缩支杆1之间的距离，第一调节部转动带动调节杆以及手术灯2发生360°旋转，当调节杆位于术中调节器正上方时，术中调节器感应到调节杆，控制第一调节部停止转动，此时术中调节器和手术灯2处于同一竖直平面内，随后调节杆运动，带动手术灯2收缩，由于手术灯2的底端设置有第一红外感应器3，术中调节器发出的红外信号被第一红外感应器3感应到，并反馈至术中调节器，术中调节器控制调节杆停止运动，此时手术灯2位于术中调节器正上方，随后根据具体需要照射角度，调整术中调节器的角度，术中调节器的角度调节完毕后，启动第二调节部，使得手术灯2发生转动，待手术灯2上的第二红外感应器4感应到术中调节器发出的信号后反馈术中调节器，术中调节器控制第二调节部停止运动，此时术中调节器与红外感应器4应处于同一条直线上，而红外感应器4可以设置在手术灯2的中心位置，进而提高手术灯2对待照明区域的照明效果。
术中调节器可以为手持式，在使用过程中由手术人员手持进行使用，并根据实际需要调节位置以及角度，在手术过程中，可以根据实际需要，通过调节亮度调节器调节手术灯2的亮度，
进一步优化方案，第一调节部包括设置在伸缩支杆1内的旋转电机5，旋转电机5与术中调节器电性连接，旋转电机5输出端固接有连接杆6，伸缩支杆1外套设有转环7，转环7与调节杆铰接，转环7通过轴承与连接杆6固接。轴承包括两相对设置的圆环板28，圆环板28与伸缩支杆1固接，两圆环板28之间设置有转动环29，转动环29与连接杆6和转环7固接。旋转电机5带动连接杆6发生转动，并通过转动环29带动转环7发生转动，进而带动手术灯2实现360°旋转，便于接下步骤操作。
进一步优化方案，调节杆包括与转环7铰接的套筒8，套筒8内设置有第一液压泵9和长杆10，第一液压泵9与术中调节器电性连接，长杆10通过第一液压泵9在套筒8内伸缩，长杆10末端固接有球体11，手术灯2底端固接有与球体11相适配的球座12。
第一液压泵9推动长杆10，使得长杆10可以伸缩，而在长杆10的末端设置球体11，并在手术灯2上设置与球体11相适配的球座12，球体11位于球座12上的球型槽内(图中未示出)，使得手术灯2可以实现270°的旋转，便于手术灯2对待照明区域进行照射。
套筒8靠近伸缩支杆1的一端固接有转动板30，转环7上开设有凹槽31，转动板30位于凹槽31内，且转动板30通过转动杆32与转环7转动连接。在转动板30和转动杆32的配合下，使得套筒8可以实现15°-30°的上下调节，由于手术灯2在调节角度的过程可能存在盲区，而设置转动板30和转动杆32，扩大了手术灯2的调节角度，使其更加适应手术操作环境，实用性高。
进一步优化方案，第二调节部包括与长杆10固接的支撑板13，支撑板13靠近手术灯2的一侧周向固接有若干第二液压泵14，若干第二液压泵14均与术中调节器电性连接，第二液压泵14活动端通过镍钛合金丝15与球座12固接。在长杆10上的支撑板13上设置若干第二液压泵14，由于手术灯2可以实现270°的旋转，为了使得手术灯2的旋转可控，设置若干第二液压泵14，通过不同第二液压泵14的收缩或者舒张，与第二液压泵14固接的镍钛合金丝15带动手术灯2发生旋转，同时由于手术灯2发生旋转，位于手术灯2内的第二红外感应器4也发生相应的旋转，且手术灯2通常位于手术台上方，因此在手术灯2发生旋转时，位于较低位置的第二液压泵14收缩，位于较高位置的第二液压泵14根据实际情况不运动或者舒张，使得手术灯2向下方旋转，手术灯2向下方旋转过程中，第二红外感应器4感应术中调节器发出的信号，以完成手术灯2的角度调节步骤。
进一步优化方案，球座12上固接有限位板16，限位板16上开设有限位孔，镍钛合金丝15穿过限位孔与球座12固接。由于有多个第二液压泵14，因此存在多个镍钛合金丝15，为了避免多个镍钛合金丝15以运动产生缠绕现象，通过限位板16和限位板16上的限位孔扩大相邻镍钛合金丝15之间的距离，提高装置的使用寿命。
进一步优化方案，调节件包括与转环7固接的连接板17，连接板17顶端固接有第三液压泵18，第三液压泵18与术中调节器电性连接，第三液压泵18顶端固接有连接框19，连接框19底端固接有移动杆20，移动杆20底端与套筒8铰接。为了实现套筒8的15°-30°的上下调节可控，设置第三液压泵18，第三液压泵18运动带动连接框19运动，连接框19套设在伸缩支杆1外，并不影响伸缩支杆1和转环7的正常使用，连接框19上的移动杆20与转动板30铰接，进而与套筒8实现铰接效果，通过控制移动杆20的位置变化控制套筒8的角度在上下方向发生改变。调节件使用应在第二调节部工作后，如果第二调节部工作过程中手术灯2转动后，第二红外感应器4并未感应到术中调节器，那么术中调节器控制第三液压泵18工作，使得套筒8带动手术灯2角度发生变化，随后第二调节部再次工作，再次感应术中调节器，直到感应到术中调节器为止。
进一步优化方案，术中调节器包括调节外壳22，调节外壳22上设置有距离传感器23和发射红外目标辐射的信号发射装置24，调节外壳22内设置有控制旋转电机5、第一液压泵9、第二液压泵14、第三液压泵18运动的控制模块25，控制模块25与距离传感器23、信号发射装置24电性连接。
调节外壳22设置有第一启动按钮33和第二启动按钮34，第一启动按钮33和第二启动按钮34均与控制模块25电性连接，在术中调节开始时，按动第一启动按钮33，距离传感器23工作，旋转电机5转动带动套筒8和长杆10旋转，当套筒8和长杆10旋转至距离传感器23上方时，距离传感器23感应并反馈控制模块25，控制模块25控制旋转电机5停止工作。
随后控制模块25控制第一液压泵9和信号发射装置24启动，第一液压泵9带动长杆10收缩，待第一红外感应器3感应到信号发生装置24发出的信号时。第一红外感应器3反馈控制模块25，控制模块25控制第一液压泵9停止工作，随后按动第二启动按钮34，第二启动按钮34控制第二红外感应器4、若干第二液压泵14、信号发生装置24启动，手术灯2转动，待第二红外感应器4感应到信号发生装置24发出的信号时，第二红外感应器4反馈控制模块25，控制模块25控制若干第二液压泵14停止工作，如果手术灯2旋转一周后第二红外感应器4未感应到信号发生装置24，第二红外感应器4反馈至控制模块25，控制模块25控制第三液压泵18工作，使套筒8旋转一定角度后，重新控制若干第二液压泵14旋转一周，直到第二红外感应器4感应到信号发生装置24发出的信号为止。
上述过程中，若干第二液压泵14控制手术灯2旋转一周，以及第二红外感应器4与信号发生装置24发生感应，并使得手术灯2与调节外壳22处于同一条直线上均属于较为常规技术，在此不做过多赘述。
进一步优化方案，亮度调节器包括调节底座26，调节底座26上设置有控制手术灯2亮度的调节按钮27。调节底座26可以固接在手术台下方的地面上，当需要调节手术灯2的亮度时，仅需要通过脚踩不同的调节按钮27即可，使用方便，且不易对手术造成污染。由于设置有两个照明组件，为了可以实现对不同的照明组件中的手术灯2的亮度调节，亮度调节器上同样可以设置有切换按钮(图中未示出)，通过切换按钮控制不同照明组件内手术灯2的亮度调节，其工作原理同术中调节器控制照明组件运动原理相同，且仅通过一个亮度调节器即可实现对不同照明组件中手术灯2的亮度的调节，其调节方便，且亮度调节器并不占用过多空间，实用性高。
进一步优化方案，伸缩支杆1顶端固接有固定座21。固定座21时伸缩支杆1与手术室屋顶连接的部分，起到固定装置的作用，伸缩支杆1为可以伸缩的结构，因此可以根据实际使用需要，在伸缩支杆1上设置驱动装置(图中未示出)，以达到在术中调节手术灯高度的效果。
进一步优化方案，第一照明组件上的手术灯2到伸缩支杆1的距离不大于第二照明组件上的手术灯2到伸缩支杆1的距离。由于第一照明组件和第二照明组件在同一竖直平面上，为了保证第一照明组件不影响第二照明组件的照明效果，因此第一照明组件上的手术灯2与第二照明组件上的手术灯2处于一个错位状态，且由于第一照明组件和第二照明组件单独运动，因此使得两个照明组件上的手术灯2一直处于错位状态，提高手术灯2的照明效果。
工作原理：术前调节伸缩支杆1的高度，术中首先确定待照射区域，利用切换按钮的切换实现对第一照明组件或者第二照明组件进行控制，随后将调节外壳22竖直放置，按动第一启动按钮33，距离传感器23工作，旋转电机5转动带动套筒8和长杆10旋转，当套筒8和长杆10旋转至距离传感器23上方时，距离传感器23感应并反馈控制模块25，控制模块25控制旋转电机5停止工作，随后控制模块25控制第一液压泵9和信号发射装置24启动，第一液压泵9带动长杆10收缩，待第一红外感应器3感应到信号发生装置24发出的信号时。第一红外感应器3反馈控制模块25，控制模块25控制第一液压泵9停止工作，控制调节外壳22的角度，使得调节外壳22与待照明区域对应设置，随后按动第二启动按钮34，第二启动按钮34控制第二红外感应器4、若干第二液压泵14、信号发生装置24启动，手术灯2转动，待第二红外感应器4感应到信号发生装置24发出的信号时，第二红外感应器4反馈控制模块25，控制模块25控制若干第二液压泵14停止工作，如果手术灯2旋转一周后第二红外感应器4未感应到信号发生装置24，第二红外感应器4反馈至控制模块25，控制模块25控制第三液压泵18工作，使套筒8旋转一定角度后，重新控制若干第二液压泵14旋转一周，直到第二红外感应器4感应到信号发生装置24发出的信号为止。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明，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，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动调节的手术无影灯，其特征在于，包括伸缩支杆(1)，所述伸缩支杆(1)上转动连接有结构相同的第一照明组件和第二照明组件，所述第二照明组件位于所述第一照明组件上方，且所述第二照明组件与所述第一照明组件单独运动；
所述第一照明组件包括第一调节部，所述第一调节部与所述伸缩支杆(1)转动连接，所述第一调节部通过调节件铰接有调节杆，所述调节杆末端固接有第二调节部，所述调节杆通过所述第二调节部铰接有手术灯(2)，所述手术灯(2)电性连接有设置在手术台下方的亮度调节器；
所述手术灯(2)底端设置有第一红外感应器(3)，所述手术灯(2)内设置有第二红外感应器(4)，所述第一红外感应器(3)、所述第二红外感应器(4)、所述第一调节部、所述调节杆、所述调节件均电性连接有设置在手术台上的术中调节器；
所述第一调节部包括设置在所述伸缩支杆(1)内的旋转电机(5)，所述旋转电机(5)与所述术中调节器电性连接，所述旋转电机(5)输出端固接有连接杆(6)，所述伸缩支杆(1)外套设有转环(7)，所述转环(7)与所述调节杆铰接，所述转环(7)通过轴承与所述连接杆(6)固接；
所述调节杆包括与所述转环(7)铰接的套筒(8)，所述套筒(8)内设置有第一液压泵(9)和长杆(10)，所述第一液压泵(9)与所述术中调节器电性连接，所述长杆(10)通过所述第一液压泵(9)在所述套筒(8)内伸缩，所述长杆(10)末端固接有球体(11)，所述手术灯(2)底端固接有与所述球体(11)相适配的球座(12)；
所述第二调节部包括与所述长杆(10)固接的支撑板(13)，所述支撑板(13)靠近所述手术灯(2)的一侧周向固接有若干第二液压泵(14)，若干所述第二液压泵(14)均与所述术中调节器电性连接，所述第二液压泵(14)活动端通过镍钛合金丝(15)与所述球座(12)固接；
所述调节件包括与所述转环(7)固接的连接板(17)，所述连接板(17)顶端固接有第三液压泵(18)，所述第三液压泵(18)与所述术中调节器电性连接，所述第三液压泵(18)顶端固接有连接框(19)，所述连接框(19)底端固接有移动杆(20)，所述移动杆(20)底端与所述套筒(8)铰接。
2.根据权利要求1所述的自动调节的手术无影灯，其特征在于：所述球座(12)上固接有限位板(16)，所述限位板(16)上开设有限位孔，所述镍钛合金丝(15)穿过所述限位孔与所述球座(12)固接。
3.根据权利要求2所述的自动调节的手术无影灯，其特征在于：所述术中调节器包括调节外壳(22)，所述调节外壳(22)上设置有距离传感器(23)和发射红外目标辐射的信号发射装置(24)，所述调节外壳(22)内设置有控制所述旋转电机(5)、所述第一液压泵(9)、所述第二液压泵(14)、所述第三液压泵(18)运动的控制模块(25)，所述控制模块(25)与所述距离传感器(23)、所述信号发射装置(24)电性连接。
4.根据权利要求1所述的自动调节的手术无影灯，其特征在于：所述亮度调节器包括调节底座(26)，所述调节底座(26)上设置有控制所述手术灯(2)亮度的调节按钮(27)。
5.根据权利要求1所述的自动调节的手术无影灯，其特征在于：所述伸缩支杆(1)顶端固接有固定座(21)。
6.根据权利要求1所述的自动调节的手术无影灯，其特征在于：所述第一照明组件上的手术灯(2)到伸缩支杆(1)的距离不大于所述第二照明组件上的手术灯(2)到伸缩支杆(1)的距离。
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