CN114176969A - 一种神经外科手术床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种神经外科手术床，包括床体机构、头部固定机构、支撑单元；床体机构下侧稳固放置于地面上，并能实现手术床的升降定位和俯仰调节，床体上侧设有多个用于固定患者身体的绑带，头部固定机构安装于床体前端，用于实现对患者头部的有效固定，支撑单元可安装于床体上的台阶方形孔中，构成多个支撑区域，硅胶垫可根据与患者身体的接触角度进行翻转，从而增大接触面积，降低单位面积压力，支撑单元中的顶杆可根据压力传感器检测的压力值进行智能调节高度位置，以使各个顶杆支撑力接近相同，避免局部压力过大的情况出现，当上位机检测到患者保持同一个体位的时间超过一个小时后，各个支撑区域中的支撑阵列会对患者进行主动压力缓解。
Description
技术领域
本发明涉及手术床领域，具体涉及一种神经外科手术床。
背景技术
神经外科是用外科学方法，以手术为主要治疗手段治疗脑、脊髓和周围神经系统疾病的学科，是目前医学领域中的一门高、精、尖学科，被公认为医学地位最高的领域；神经外科中的肿瘤、血管、间盘摘除等手术都是在大型手术显微镜下进行的显微外科手术，手术极为精细、复杂、危险、耗时，不仅要求医务人员具有较好的技术和体力，对患者也具有很大的挑战；在手术过程中患者均处于麻醉状态，在麻醉状态下患者均处于被动卧位，而大型神经外科手术往往需要几个小时甚至十几个小时，因此，患者就需要面临一个很棘手的问题--压力性损伤。
压力性损伤是发生在皮肤或皮下组织的局限性损伤，通常发生在骨隆突处或长时间受压的部位，可表现为局部组织受损但表皮完整或开放性溃疡，并伴有疼痛，手术中患者所受到的压力性损伤多在术后1-3天表现出损伤症状；术中压力性损伤与手术时间成正相关，患者保持一个手术体位持续2小时以上即可能发生不可逆损伤，每延长30分钟压力性损伤发生率增加33％，持续4小时将不可避免地发生压力性损伤；现有技术条件下，为预防患者出现压力性损伤，需采用多种硅胶软垫对患者不同位置进行静态铺垫，软垫种类数量甚至多达数十种，不仅操作繁琐，长时间垫压软垫同样会出现不同程度的压力性损伤，因此，研发一种应用于神经外科手术并可避免患者出现压力性损伤的手术床具有明显的意义。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一中智能化程度高、效果好的神经外科手术床。
本发明采取的技术方案为：一种神经外科手术床，包括床体机构、头部固定机构、支撑单元。
作为优选，床体机构中的基座可稳定放置于地面，升降臂与基座之间安装有电动升降机构，可实现手术床的高度调节和定位，床体下侧与升降臂上端转动连接，电缸安装于床体和升降臂之间，从而三者构成三角支撑结构，并且电缸可驱动手术床的俯仰角度，床体上侧面等间距设有台阶方形孔阵列，每个台阶方形孔中均安装有一个支撑单元。
作为优选，头部固定机构设置于床体前端，其中的头枕外侧包覆有软质硅胶表面并固定安装于床体前端中间位置，左夹板右侧为包覆软质硅胶的弧面结构，右夹板与左夹板成左右对称结构，左夹板和右夹板安装于头枕两侧并均与床体构成移动副，手轮可控制左夹板和右夹板的移动，以实现对患者头部的固定和放松。
作为优选，支撑单元中的方体外侧为方形结构，内部设有阶梯方孔，电机固定安装于方体内部且其输出轴内部设有内螺纹，顶杆安装于方体内部并构成移动副，顶杆下端的螺纹杆与电机输出轴的内螺纹配合构成螺纹副，顶帽安装于顶杆上端，并且两者之间设有压力传感器，摆动板通过十字轴与顶帽转动连接，摆动板上侧固定连接有四个硅胶垫，弹簧安装于摆动板与顶帽之间。
作为优选，床体上台阶方形孔中的上侧方孔的尺寸大于下侧方孔的尺寸。
作为优选，床体上侧设置有七个可调节松紧的绑带，分别用于固定患者的胸部、左臂、右臂、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿。
作为优选，弹簧穿过十字轴中心的圆孔并安装于摆动板与顶帽之间，可使摆动板在自然状态下始终保持水平状态。
作为优选，摆动板、十字轴、顶帽构成具有两个转动自由度的虎克铰结构，摆动板上侧的硅胶垫可根据与患者身体的接触角度进行翻转，从而增大与患者的接触面积，降低单位面积压力。
作为优选，手术床的升降动作及俯仰动作可根据手术需要由上位机进行控制，手术床的支撑系统可由上位机进行智能调节。
作为优选，压力传感器可实时监测硅胶垫对患者身体的支撑力，电机转动后可通过螺纹副驱动顶杆的上下移动，从而可调节对应硅胶垫对患者的支撑力。
作为优选，手术床上由支撑单元构成的支撑阵列可分为上身支撑区域、左臂支撑区域、右臂支撑区域、左腿支撑区域、右腿支撑区域，各个支撑区域构成相对独立的支撑系统，同一个支撑区域内为患者提供支撑的顶杆可通过上下移动使各个顶杆的支撑力接近相同，避免局部压力过大的情况出现。
作为优选，当上位机检测到患者保持同一个体位的时间超过一个小时后，各个支撑区域中的支撑阵列会对患者进行主动压力缓解。
本发明的有益效果：①上位机可通过压力传感器检测支撑区域中各个支撑单元的支撑力大小，经过上位机计算后，各个支撑单元中的电机相应转动，使各个支撑单元中的顶杆进行相应的升降动作，以使支撑区域内为患者提供支撑的顶杆可提供相对均匀的支撑力，从而避免局部压力过大的情况出现；②当上位机检测到患者保持同一个体位的时间超过一个小时后，各个支撑区域中的支撑阵列会对患者进行主动压力缓解；③摆动板、十字轴、顶帽构成具有两个转动自由度的虎克铰结构，从而摆动板上侧的硅胶垫可根据与患者身体的接触角度进行翻转，增大与患者的接触面积，降低单位面积压力。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为头部固定机构的剖面结构示意图。
图3为支撑单元的剖面结构示意图。
图4为支撑阵列依据患者体型曲面进行贴合支撑的原理示意图。
附图标号：1床体、1.1第一绑带、1.2第二绑带、1.3第三绑带、1.4第四绑带、1.5右滑槽、1.6左滑槽、2电缸、3基座、4升降臂、4.1第一连接耳、5手轮、5.1双牙丝杆、6右夹板、7头枕、8左夹板、9硅胶垫、10摆动板、11顶帽、11.1长孔、12方体、13电机、14顶杆、14.1限位轴、14.2螺纹杆、15压力传感器、15.1信号线、16十字轴、17弹簧。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，所述的基座3下端为方形结构，方形结构下侧可平稳地放置于地面上，方形结构内部设有矩形减重孔，四角设有圆角结构，防止刮伤医务人员，基座3前端上侧设有方形导筒，所述的升降臂4为方形结构，升降臂4安装于基座3前端上侧的方形导筒中并可以上下移动，基座3与升降臂4之间安装有电动升降机构，可实现升降臂4的高度调节和定位，升降臂4上端前侧横向设有圆孔，升降臂4上端后侧设有第一连接耳4.1。
如图1、图2所示，所述的床体1为前宽后窄的结构，其中较宽的位置对应患者上半身，较窄位置对应患者双腿，床体1下侧设置有支撑架，支撑架与升降臂4上端的圆孔转动连接，支撑架下侧还设置有第二连接耳，所述的电缸2内部集成有编码器，可精确控制电缸2的伸长量，电缸2下端与升降臂4上端的第一连接耳4.1转动连接，电缸2上端与支撑架下侧的第二连接耳转动连接，从而电缸2可控制床体1的俯仰角度，即电缸2伸长可使床体1后端向上转动，电缸2收缩可使床体1后端向下转动；床体1前端中间位置固定安装有头枕7，头枕7用于支撑患者头部，头枕7外侧包覆有软质硅胶表面，使患者具有较好的使用体验。
如图2所示，床体1前端左右两侧设有左滑槽1.6和右滑槽1.5，床体1前端内部横向设置有圆孔，所述的左夹板8右侧为弧面结构，弧面结构内侧包覆有软质硅胶材质，且弧面结构分为两个弯板，两个弯板之间设有的空位对应于患者的左耳，防止左夹板8挤压患者左耳，前端的弯板尺寸较大可实现对患者头部的夹持，后端弯板尺寸较小可对应夹持患者面部，左夹板8下端左侧设有滑块结构，滑块结构内部设有左旋内螺纹孔，左夹板8下端的滑块结构安装于左滑槽1.6中并构成移动副，左夹板8下端右侧设置有盖板，盖板可覆盖于左滑槽1.6上端，不仅具有美观的效果，还能防止血污流入左滑槽1.6中；所述的右夹板6左侧为弧面结构，弧面结构内侧包覆有软质硅胶材质，且弧面结构分为两个弯板，两个弯板之间设有的空位对应于患者的右耳，防止右夹板6挤压患者右耳，前端的弯板尺寸较大可实现对患者头部的夹持，后端弯板尺寸较小可对应夹持患者面部，右夹板6下端右侧设有滑块结构，滑块结构内部设有右旋内螺纹孔，右夹板6下端的滑块结构安装于右滑槽1.5中并构成移动副，右夹板6下端左侧设置有盖板，盖板可覆盖于右滑槽1.5上端，不仅具有美观的效果，还能防止血污流入右滑槽1.5中。
所述的手轮5两端均设置有手轮结构，两个手轮结构之间设置有双牙丝杆5.1，双牙丝杆5.1左端设置有左旋螺纹，双牙丝杆5.1右端设置有右旋螺纹，双牙丝杆5.1转动安装于床体1前端横向设置的圆孔内，并且双牙丝杆5.1左端的左旋螺纹与左夹板8下端的左旋内螺纹孔配合构成螺纹副，双牙丝杆5.1右端的右旋螺纹与右夹板6下端的右旋内螺纹孔配合构成螺纹副，从而逆时针转动手轮5可使左夹板8和右夹板6同时向中间位置移动，实现对患者头部的夹持固定，顺时针转动手轮5可使左夹板8和右夹板6同时向两侧移动，进而松开对患者头部的夹持固定。
如图1所示，所述的床体1上侧面等间距设有台阶方形孔阵列，每个台阶方形孔中的上侧方孔的尺寸大于下侧方孔的尺寸；床体1上侧对应患者胸部位置设置有第一绑带1.1，用于绑缚患者胸部位置，实现患者上半身的固定，第一绑带1.1可调节松紧，并可通过一个插口结构实现快速连接和打开；床体1上侧对应患者双臂位置设置有两个第二绑带1.2，分别用于绑缚患者左臂和右臂，实现患者双臂的固定，第二绑带1.2可调节松紧，并可通过插口结构实现快速连接和打开；床体1上侧对应患者两个大腿的位置设置有两个第三绑带1.3，分别用于绑缚患者左大腿和右大腿，实现患者下半身的固定，第三绑带1.3可调节松紧，并可通过插口结构实现快速连接和打开；床体1上侧对应患者两个小腿的位置设置有两个第四绑带1.4，分别用于绑缚患者左小大腿和右小腿，实现患者小腿的固定，第四绑带1.4可调节松紧，并可通过插口结构实现快速连接和打开。
如图3、图4所示，所述的支撑单元包括硅胶垫9、摆动板10、顶帽11、方体12、电机13、顶杆14、压力传感器15、十字轴16、弹簧17，其中方体12外侧为方形结构，方形结构的尺寸与床体1内台阶方形孔中的下侧方孔的尺寸相同，方体12上端设有方形凸台，且方形凸台的尺寸与床体1内台阶方形孔中的上侧方孔的尺寸相同，方体12内部设有阶梯方形孔，所述的电机13为空心轴电机，其内部集成有编码器，可精确控制输出轴的转动角度吗，电机13固定安装于方体12内部下端，电机13的空心输出轴内设有内螺纹，所述的顶杆14上端为方形杆，下端为螺纹杆，顶杆14安装于方体12内部，且顶杆14上端的方形杆与方体12内部上端的方孔配合安装并构成移动副，顶杆14下端的螺纹杆与电机13的空心输出轴的内螺纹配合构成螺纹副；顶杆14顶端设有传感器安装槽，在靠近顶杆14上端位置横向设有两个同轴的限位轴14.1，顶杆14内部设有竖向贯通的细圆孔，所述的压力传感器15安装于顶杆14顶端的传感器安装槽中，且压力传感器15的信号线15.1可从顶杆14内部的细圆孔穿出后接入上位机控制系统中。
所述的顶帽11内部设有开口向下的空腔，空腔上端设有传感器安装槽，顶帽11下端两侧设有同轴的两个长孔11.1，顶帽11安装于顶杆14上端，且顶帽11内的传感器安装槽安装于压力传感器15顶端，两个限位轴14.1对应安装于两个长孔11.1中，顶帽11上侧中间位置向上设有一个弹簧限位轴，顶帽11上端横向设置有圆孔，所述的十字轴16中两个轴线成90°夹角，十字轴16中心位置设有圆孔，十字轴16中的一个轴与顶帽11上端的圆孔转动连接，所述的摆动板10下端设有的圆孔与十字轴16中的另一个轴转动连接，从而摆动板10、十字轴16、顶帽11构成具有两个转动自由度的虎克铰结构，摆动板10下侧中间位置向下设有一个弹簧限位轴，所述的弹簧17上端安装于摆动板10下侧的弹簧限位轴上，弹簧17下端穿过十字轴16中心的圆孔后安装于顶帽11上侧的弹簧限位轴上，从而在自然状态下，弹簧17可始终使摆动板10保持水平状态，所述的硅胶垫9上侧面为球面结构，可对患者身体提供柔软舒适的支撑，硅胶垫9下侧面为平面结构，摆动板10上侧面固定安装有四个硅胶垫9。
如图1所示，所述床体1上的每个台阶方形孔中均安装有一个支撑单元，且方体12外侧的方形结构与台阶方形孔中的下侧方孔配合安装，实现支撑单元的纵向和横向定位，方体12上端的方形凸台压紧到台阶方形孔的上侧方孔中，从而实现支撑单元的竖向定位。
实施例一：所述手术床的升降动作及俯仰动作可根据手术需要由上位机进行控制，手术床的支撑系统可由上位机进行智能调节。
实施例二：所述的压力传感器15可实时监测患者对硅胶垫9的压力，也即是硅胶垫9对患者身体的支撑力，电机13转动后可通过螺纹副驱动顶杆14的上下移动，从而可调节对应硅胶垫9对患者的支撑力。
实施例三：所述的摆动板10、十字轴16、顶帽11构成具有两个转动自由度的虎克铰结构，从而摆动板10上侧的硅胶垫可根据与患者身体的接触角度进行翻转，增大与患者的接触面积，降低单位面积压力。
实施例四：床体1上设置的由支撑单元构成的支撑阵列可分为上身支撑区域、左臂支撑区域、右臂支撑区域、左腿支撑区域、右腿支撑区域，各个支撑区域构成相对独立的支撑系统，上位机可通过压力传感器15检测支撑区域中各个支撑单元的支撑力大小，经过上位机计算后，各个支撑单元中的电机13相应转动，使各个支撑单元中的顶杆14进行相应的升降动作，以使支撑区域内为患者提供支撑的顶杆14可提供相对均匀的支撑力，从而避免局部压力过大的情况出现。
实施例五：当上位机检测到患者保持同一个体位的时间超过一个小时后，各个支撑区域中的支撑阵列会对患者进行主动压力缓解：以上身支撑区域为例，横向第一行支撑单元中的顶杆14向下移动一定距离，使第一行中的硅胶垫9脱离对患者的支撑，该状态持续一分钟后，第一行支撑单元中的顶杆14上升至原位并继续为患者提供支撑，之后横向第二行支撑单元中的顶杆向下移动一定距离，使第二行中的硅胶垫脱离对患者的支撑，该状态持续一分钟后，第二行支撑单元中的顶杆上升至原位并继续为患者提供支撑，之后横向第三行直至最后一行支撑单元均按照上述运动规律对患者进行主动压力缓解；当横向的支撑单元阵列按照上述运动规律完成压力缓解动作后，纵向第一列直至最后一列的支撑单元阵列继续按照上述运动规律对患者进行主动压力缓解，当纵向支撑单元阵列的压力缓解动作完成后，再执行横向支撑单元阵列的压力缓解，如此循环直至手术完成；各个支撑区域中的主动压力缓解原理相同，并可同时进行。
Claims (9)
1.一种神经外科手术床，包括床体机构、头部固定机构、支撑单元；
所述床体机构中的基座可稳定放置于地面，升降臂与基座之间安装有电动升降机构，可实现手术床的高度调节和定位，床体下侧与升降臂上端转动连接，电缸安装于床体和升降臂之间，从而三者构成三角支撑结构，并且电缸可驱动手术床的俯仰角度，床体上侧面等间距设有台阶方形孔阵列，每个台阶方形孔中均安装有一个支撑单元；
所述头部固定机构设置于床体前端，其中的头枕外侧包覆有软质硅胶表面并固定安装于床体前端中间位置，左夹板右侧为包覆软质硅胶的弧面结构，右夹板与左夹板成左右对称结构，左夹板和右夹板安装于头枕两侧并均与床体构成移动副，手轮可控制左夹板和右夹板的移动，以实现对患者头部的固定和放松；
所述支撑单元中的方体外侧为方形结构，内部设有阶梯方孔，电机固定安装于方体内部且其输出轴内部设有内螺纹，顶杆安装于方体内部并构成移动副，顶杆下端的螺纹杆与电机输出轴的内螺纹配合构成螺纹副，顶帽安装于顶杆上端，并且两者之间设有压力传感器，摆动板通过十字轴与顶帽转动连接，摆动板上侧固定连接有四个硅胶垫，弹簧安装于摆动板与顶帽之间。
2.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述床体上台阶方形孔中的上侧方孔的尺寸大于下侧方孔的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述床体上侧设置有七个可调节松紧的绑带，分别用于固定患者的胸部、左臂、右臂、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿。
4.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述的弹簧穿过十字轴中心的圆孔并安装于摆动板与顶帽之间，可使摆动板在自然状态下始终保持水平状态。
5.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述的摆动板、十字轴、顶帽构成具有两个转动自由度的虎克铰结构，摆动板上侧的硅胶垫可根据与患者身体的接触角度进行翻转，从而增大与患者的接触面积，降低单位面积压力。
6.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述手术床的升降动作及俯仰动作可根据手术需要由上位机进行控制，手术床的支撑系统可由上位机进行智能调节。
7.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：所述的压力传感器可实时监测硅胶垫对患者身体的支撑力，电机转动后可通过螺纹副驱动顶杆的上下移动，从而可调节对应硅胶垫对患者的支撑力。
8.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：手术床上由支撑单元构成的支撑阵列可分为上身支撑区域、左臂支撑区域、右臂支撑区域、左腿支撑区域、右腿支撑区域，各个支撑区域构成相对独立的支撑系统，同一个支撑区域内为患者提供支撑的顶杆可通过上下移动使各个顶杆的支撑力接近相同，避免局部压力过大的情况出现。
9.根据权利要求1所述的一种神经外科手术床，其特征在于：当上位机检测到患者保持同一个体位的时间超过一个小时后，各个支撑区域中的支撑阵列会对患者进行主动压力缓解。
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