CN113693651B - 一种适用于脑外科手术的自动牵开系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于医疗设备领域的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，该系统包括：手术床、升降模块、转动模块、牵引模块、监测模块和呼吸模块，通过设置牵引模块可将患者创口处的多层组织进行依次牵开以供医生进行手术，通过设置呼吸模块可向患者提供氧气和麻醉，面罩的组合型结构可对患者的头部进行夹紧固定，防止在手术过程中患者头部发生晃动，通过设置监测模块可对创口进行拍摄，从而与机械臂配合进行手术，通过设置升降模块和转动模块从而使得可将牵引模块根据患者的体况进行适配性调节，提升了本装置的适用性，通过设置穿针夹机构可对硬脑膜进行穿刺夹持，同时通过调整滑动块的位置可调整拉扯的角度和程度。

Description

一种适用于脑外科手术的自动牵开系统

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种适用于脑外科手术的自动牵开系统。

背景技术

脑外科手术中，如动脉瘤及脑深部肿瘤，由于位置较深，术野显露不清，或紧邻脑功能区，在暴露及分离过程中，可能会造成正常脑组织损伤，会影响术后患者功能，因此，在神经外科手术过程中，经常使用牵开器及脑压板，在必要的时候可以充分显露术野及避免正常脑组织的损伤，并减少术后并发症，牵开器及脑压板的固定装置非常重要，需要各个角度灵活、方便的活动，以达到有效的暴露术野目的。目前的牵开器有固定在颅骨骨板上，亦有固定在脑科手术床上，固定在颅骨骨板上的装置虽然体积小巧，但在固定过程中，有硬膜外与颅骨骨板剥离，术后有硬膜外出血风险；固定在手术床上的直角装置避免了上述风险，但灵活性较差，有的手术显露困难。

本团队长期致力于对脑科手术系统的开发与完善，且开发的技术方案也在各大医疗机构中逐渐得到运用，经过本团队的海量检索了解到现有的脑科牵开技术主要有如公开号为US4827926A、US20060135852A1和CN109998612B所公开的牵开装置，其中以公开号为CN109998612B所公开的牵开装置尤为具有代表性，使用时，当创口牵开需要规则形状时，转动转动杆，转动杆带动链条传动，进而带动所有的转动杆转动，转动杆转动带动齿轮转动，齿轮转动带动滑杆转动，滑杆转动带动牵开部滑动，通过转动杆的正反转可实现对牵开部滑动方向的控制，进而实现对创口牵开大小的控制。但创口牵开需要长条时，转动某一方向相对的连接杆，使得与该连接杆连接的转动杆上的链轮与链条脱离，防止了该位置的牵开部移动，进而可使创口的牵开为长条。当创口牵开形状不规则时，转动连接杆，使得与连接杆连接的转动杆上的全部链轮与链条脱离，再单个操作滑杆转动，进而控制某个位置的创口牵开，可对创口牵开不规则的形状。这种装置的结构比较复杂，往往限制了医生的操作空间，同时也妨碍了医生的视野，同时由于一般的手术床的稳定性较差，若在手术过程中患者的头部发生晃动则容易影响医生的手术操作。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有的脑外科牵开装置所存在的不足，提出了一种适用于脑外科手术的自动牵开系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，包括：手术床；

升降模块，设置在手术床上，用于带动转动模块进行升降；

转动模块，设置在升降模块上，用于带动牵引模块进行转动；

牵引模块，设置在转动模块上，用于将创口进行撑开；

监测模块，设置在转动模块上，用于对创口位置进行拍摄；

呼吸模块，设置在手术床上，用于给患者进行供氧和麻醉；

所述升降模块包括支撑架、伸缩泵和安装板，所述支撑架设置在手术床上，所述伸缩泵设置在所述支撑架上且被构造成通过伸缩带动设置在伸缩泵上的安装板进行升降；

所述转动模块包括第一安装架、驱动单元、转动环，所述第一安装架设置在所述安装板上，所述第一安装架包括横梁部和垂直设置在横梁部两侧的安装座部，所述驱动单元设置在所述第一安装架上，且被构造成分别带动所述转动环和转动半环进行转动；

所述牵引模块包括转动半环、牵开单元、拉扯单元，所述转动半环转动设置在所述转动环上，所述牵开单元设置在所述转动半环上，且被构造成将切口撑开，所述拉扯单元设置在所述牵开单元上，且被构造成将硬脑膜牵引开；

所述牵开单元包括第一牵引杆、第二牵引杆和驱动机构，所述第一牵引杆和第二牵引杆均转动设置在所述驱动机构上，所述驱动机构被构造成带动第一牵引杆和第二牵引杆进行合拢和分开；

所述驱动机构包括第一连接块、第二连接块、第三驱动电机、丝杆、滑块、第一连接杆、第二连接杆，所述第一连接块设置在转动半环，所述第二连接块设置在所述第一连接块上，所述第三驱动电机设置在所述第二连接块内，且第三驱动电机的主轴与丝杠传动连接，所述滑块设置在所述丝杆上，所述第一连接杆的一端与第一牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接，所述第二连接杆的一端与第二牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接。

进一步的，所述第一牵引杆和第二牵引杆的结构相同，且分别设置在两个第二连接块上，第一牵引杆和第二牵引杆均包括弧形延伸部和接触部，所述弧形延伸部的一端与所述第二连接块转动连接，另一端与所述接触部连接。

进一步的，所述驱动单元包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机被构造设置在安装座部上，且被构造成带动转动环进行转动，所述第二驱动电机被构设置在所述转动环上，且被构造成带动转动半环进行转动。

进一步的，所述监测模块包括摄像单元和照明单元，所述照明单元设置在转动环上，所述摄像单元设置在所述牵开单元上。

进一步的，所述呼吸模块包括呼吸单元和面罩单元，所述面罩单元被构造成与患者的脸部紧贴连接，所述呼吸单元被构造成与面罩连通，同时通过面罩单元向患者进行供氧。

进一步的，所述呼吸单元包括麻醉呼吸机和导气管，所述导气管将麻醉呼吸机与组合面罩连接。

进一步的，所述面罩单元包括第二安装架、组合面罩、复位机构，所述第二安装架设置在手术床上，所述组合面罩设置在所述第二安装架上，且被构造成在初始状态时保持张开，当对组合面罩下压时，组合面罩进行合并，所述复位机构被构造成将组合面罩撑开。

进一步的，所述组合面罩包括第一罩体、第二罩体、软质连接带和连接管头，所述第一罩体与第二罩体连接，所述软质连接带设置在第一罩体和第二罩体之间且两侧分别与第一罩体和第二罩体密封连接，所述第一罩体与第二罩体的结构相同，均包括密封部、呼吸腔部、连接部和管头安装孔，所述密封部设置在两个罩体的外沿，所述连接部被构成将两个罩体进行铰接，所述连接管头的一端通过所述管头安装孔与呼吸腔部连通，且连接管头的另一端与所述导气管连接。

本发明所取得的有益效果是：

通过设置牵引模块可将患者创口处的多层组织进行依次牵开以供医生进行手术，通过设置呼吸模块可向患者提供氧气和麻醉，面罩的组合型结构可对患者的头部进行夹紧固定，防止在手术过程中患者头部发生晃动，通过设置监测模块可对创口进行拍摄，从而与机械臂配合进行手术，通过设置升降模块和转动模块从而使得可将牵引模块根据患者的体况进行适配性调节，提升了本装置的适用性，通过设置穿针夹机构可对硬脑膜进行穿刺夹持，同时通过调整滑动块的位置可调整拉扯的角度和程度。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的转动模块与牵引模块的结构示意图。

图3为本发明的牵开单元的结构示意图。

图4为本发明的转动模块与牵引模块的结构示意图。

图5为本发明的呼吸模块的结构示意图。

图6为本发明的呼吸模块的另一视角的结构示意图。

图7为本发明的呼吸模块的另一视角的结构示意图。

图8为本发明的穿针夹机构的结构示意图。

图中：手术床1、升降模块2、支撑架21、伸缩泵22、安装板23、转动模块3、第一安装架31、驱动单元32、转动环33、牵引模块4、转动半环41、牵开单元42、拉扯单元43、监测模块5、呼吸模块6、呼吸单元61、面罩单元62。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，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用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

结合附图1-8，一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，包括：手术床1；

升降模块2，设置在手术床上，用于带动转动模块进行升降；

转动模块3，设置在升降模块上，用于带动牵引模块进行转动；

牵引模块4，设置在转动模块上，用于将创口进行撑开；

监测模块5，设置在转动模块上，用于对创口位置进行拍摄；

呼吸模块6，设置在手术床上，用于给患者进行供氧和麻醉；

所述升降模块包括支撑架21、伸缩泵22和安装板23，所述支撑架设置在手术床上，所述伸缩泵设置在所述支撑架上且被构造成通过伸缩带动设置在伸缩泵上的安装板进行升降；

所述转动模块包括第一安装架31、驱动单元32、转动环33，所述第一安装架设置在所述安装板上，所述第一安装架包括横梁部和垂直设置在横梁部两侧的安装座部，所述驱动单元设置在所述第一安装架上，且被构造成分别带动所述转动环33和转动半环41进行转动；

所述牵引模块包括转动半环41、牵开单元42、拉扯单元43，所述转动半环41转动设置在所述转动环上，所述牵开单元设置在所述转动半环上，且被构造成将切口撑开，所述拉扯单元设置在所述牵开单元上，且被构造成将硬脑膜牵引开；

所述牵开单元包括第一牵引杆、第二牵引杆和驱动机构，所述第一牵引杆和第二牵引杆均转动设置在所述驱动机构上，所述驱动机构被构造成带动第一牵引杆和第二牵引杆进行合拢和分开；

所述驱动机构包括第一连接块、第二连接块、第三驱动电机、丝杆、滑块、第一连接杆、第二连接杆，所述第一连接块设置在转动半环，所述第二连接块设置在所述第一连接块上，所述第三驱动电机设置在所述第二连接块内，且第三驱动电机的主轴与丝杠传动连接，所述滑块设置在所述丝杆上，所述第一连接杆的一端与第一牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接，所述第二连接杆的一端与第二牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接；

所述第一牵引杆和第二牵引杆的结构相同，且分别设置在两个第二连接块上，第一牵引杆和第二牵引杆均包括弧形延伸部和接触部，所述弧形延伸部的一端与所述第二连接块转动连接，另一端与所述接触部连接；

所述驱动单元32包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机被构造设置在安装座部上，且被构造成带动转动环进行转动，所述第二驱动电机被构设置在所述转动环上，且被构造成带动转动半环进行转动；

所述监测模块5包括摄像单元和照明单元，所述照明单元设置在转动环上，所述摄像单元设置在所述牵开单元上；

所述呼吸模块6包括呼吸单元61和面罩单元62，所述面罩单元被构造成与患者的脸部紧贴连接，所述呼吸单元被构造成与面罩连通，同时通过面罩单元向患者进行供氧；

所述呼吸单元包括麻醉呼吸机和导气管，所述导气管将麻醉呼吸机与组合面罩连接；

所述面罩单元包括第二安装架、组合面罩、复位机构，所述第二安装架设置在手术床上，所述组合面罩设置在所述第二安装架上，且被构造成在初始状态时保持张开，当对组合面罩下压时，组合面罩进行合并，所述复位机构被构造成将组合面罩撑开；

所述组合面罩包括第一罩体、第二罩体、软质连接带和连接管头，所述第一罩体与第二罩体连接，所述软质连接带设置在第一罩体和第二罩体之间且两侧分别与第一罩体和第二罩体密封连接，所述第一罩体与第二罩体的结构相同，均包括密封部、呼吸腔部、连接部和管头安装孔，所述密封部设置在两个罩体的外沿，所述连接部被构成将两个罩体进行铰接，所述连接管头的一端通过所述管头安装孔与呼吸腔部连通，且连接管头的另一端与所述导气管连接。

实施例二，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：

所述第一牵引杆和第二牵引杆均与所述转动半环垂直设置；

所述拉扯单元设置有两组且分别设置在所述第一牵引杆和第二牵引杆上，所述第一牵引杆和第二牵引杆上的弧形延伸部均设置有滑槽，所述拉扯单元包括牵引丝、滑动块、穿针夹机构，所述滑动块滑动设置在所述滑槽上，所述牵引丝的两端分别与滑动块和穿针夹机构连接；

所述穿针夹机构包括第一夹片、第二夹片和第一复位弹簧，所述第一夹片与第二夹片铰接，所述第一复位弹簧分别与第一夹片和第二夹片连接且被构造成向第一夹片与第二夹片提供保持闭合的作用力，所述第一夹片在夹持端朝向第二夹片的一侧设置有穿针，所述第二夹片上的夹持端设置有与所述穿针匹配的穿孔；

所述照明单元包括多个led灯片，且所述led灯片分别环绕设置在所述转动环上；

所述复位机构包括第二复位弹簧和顶块，所述第二复位弹簧设置在所述第二安装架上，所述顶块设置第二复位弹簧上且与组合面罩抵接。

实施例三，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：

所述自动牵开系统的操作方式，包括：

S1、让患者俯卧趟在手术床上后，使得患者脸部朝向组合面罩，从而将组合面罩进行下压，然后将组合面罩进行合拢，从而使得组合面罩的密封部与患者的脸部紧贴，然后麻醉呼吸机启动进行供氧和麻醉，使得麻醉气体通过导气管流向呼吸腔部供患者吸入；

S2、对病灶定位后根据病灶位置在患者的头部打开皮肤创口，露出头骨后使用开颅器进行开颅手术，移出骨瓣后露出硬脑膜，在硬脑膜上开出切口，然后采用穿针夹将硬脑膜进行夹持固定；

S3、然后伸缩泵将支撑架带动下降，同时使转动模块下降，然后第一驱动电机带动转动环进行转动，使得转动环环绕在患者的头部，然后第二驱动电机带动转动半环进行转动，从而使得牵开单元的接触部朝向创口，然后伸缩泵继续带动牵开单元下降，使接触部与创口平齐，然后驱动机构带动第一牵引杆和第二牵引杆打开，从而使得第一牵引杆与第二牵引杆的接触部与创口接触从而将创口撑开；

S4、同时照明单元进行照明和拍摄单元进行拍摄，同时将拍摄到的影像传送至播放设备进行播放，然后医生通过操作臂或者亲手进行脑部手术；

S5、脑部手术完成后，将拉扯单元进行释放，然后将牵开单元进行收拢和抬起，从而依次将硬脑膜、骨瓣和皮肤进行缝合，手术完成。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，包括：手术床，其特征在于，还包括：

升降模块，设置在手术床上，用于带动转动模块进行升降；

转动模块，设置在升降模块上，用于带动牵引模块进行转动；

牵引模块，设置在转动模块上，用于将创口进行撑开；

监测模块，设置在转动模块上，用于对创口位置进行拍摄；

呼吸模块，设置在手术床上，用于给患者进行供氧和麻醉；

所述升降模块包括支撑架、伸缩泵和安装板，所述支撑架设置在手术床上，所述伸缩泵设置在所述支撑架上且被构造成通过伸缩带动设置在伸缩泵上的安装板进行升降；

所述转动模块包括第一安装架、驱动单元、转动环，所述第一安装架设置在所述安装板上，所述第一安装架包括横梁部和垂直设置在横梁部两侧的安装座部，所述驱动单元设置在所述第一安装架上，且被构造成分别带动所述转动环和转动半环进行转动；

所述牵引模块包括转动半环、牵开单元、拉扯单元，所述转动半环转动设置在所述转动环上，所述牵开单元设置在所述转动半环上，且被构造成将切口撑开，所述拉扯单元设置在所述牵开单元上，且被构造成将硬脑膜牵引开；

所述牵开单元包括第一牵引杆、第二牵引杆和驱动机构，所述第一牵引杆和第二牵引杆均转动设置在所述驱动机构上，所述驱动机构被构造成带动第一牵引杆和第二牵引杆进行合拢和分开；

所述驱动机构包括第一连接块、第二连接块、第三驱动电机、丝杆、滑块、第一连接杆、第二连接杆，所述第一连接块设置在转动半环，所述第二连接块设置在所述第一连接块上，所述第三驱动电机设置在所述第二连接块内，且第三驱动电机的主轴与丝杠传动连接，所述滑块设置在所述丝杆上，所述第一连接杆的一端与第一牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接，所述第二连接杆的一端与第二牵引杆转动连接，另一端与所述滑块转动连接；

所述第一牵引杆和第二牵引杆的结构相同，且分别设置在两个第二连接块上，第一牵引杆和第二牵引杆均包括弧形延伸部和接触部，所述弧形延伸部的一端与所述第二连接块转动连接，另一端与所述接触部连接；

所述拉扯单元设置有两组且分别设置在所述第一牵引杆和第二牵引杆上，所述第一牵引杆和第二牵引杆上的弧形延伸部均设置有滑槽，所述拉扯单元包括牵引丝、滑动块、穿针夹机构，所述滑动块滑动设置在所述滑槽上，所述牵引丝的两端分别与滑动块和穿针夹机构连接；

所述穿针夹机构包括第一夹片、第二夹片和第一复位弹簧，所述第一夹片与第二夹片铰接，所述第一复位弹簧分别与第一夹片和第二夹片连接且被构造成向第一夹片与第二夹片提供保持闭合的作用力，所述第一夹片在夹持端朝向第二夹片的一侧设置有穿针，所述第二夹片上的夹持端设置有与所述穿针匹配的穿孔。

2.如权利要求1所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述驱动单元包括第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机被构造设置在安装座部上，且被构造成带动转动环进行转动，所述第二驱动电机被构造设置在所述转动环上，且被构造成带动转动半环进行转动。

3.如权利要求2所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述监测模块包括摄像单元和照明单元，所述照明单元设置在转动环上，所述摄像单元设置在所述牵开单元上。

4.如权利要求3所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述呼吸模块包括呼吸单元和面罩单元，所述面罩单元被构造成与患者的脸部紧贴连接，所述呼吸单元被构造成与面罩连通，同时通过面罩单元向患者进行供氧。

5.如权利要求4所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述呼吸单元包括麻醉呼吸机和导气管，所述导气管将麻醉呼吸机与组合面罩连接。

6.如权利要求5所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述面罩单元包括第二安装架、组合面罩、复位机构，所述第二安装架设置在手术床上，所述组合面罩设置在所述第二安装架上，且被构造成在初始状态时保持张开，当对组合面罩下压时，组合面罩进行合并，所述复位机构被构造成将组合面罩撑开。

7.如权利要求6所述的一种适用于脑外科手术的自动牵开系统，其特征在于，所述组合面罩包括第一罩体、第二罩体、软质连接带和连接管头，所述第一罩体与第二罩体连接，所述软质连接带设置在第一罩体和第二罩体之间且两侧分别与第一罩体和第二罩体密封连接，所述第一罩体与第二罩体的结构相同，均包括密封部、呼吸腔部、连接部和管头安装孔，所述密封部设置在两个罩体的外沿，所述连接部被构成将两个罩体进行铰接，所述连接管头的一端通过所述管头安装孔与呼吸腔部连通，且连接管头的另一端与所述导气管连接。

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