CN114452147B - 一种甲状腺手术支撑架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种甲状腺手术支撑架，底板可与手术床进行连接，五个支撑机构均安装于底板上，第一垫、第二垫和头枕垫均为硅胶材质，其内部空腔中均填充有低熔点合金并设置有换热管，第一执行器控制第一垫的升降和定位，第二执行器控制第二垫的升降和定位，第二支撑机构、第三支撑机构、第四支撑机构的结构和安装方式相同并均可随患者头颈的转动进行随动移动，头枕垫通过弧板与弧板支架构成转动副，电机可驱动头枕垫的转动，从而实现术中患者头部的左右转动，第三执行器可控制头枕垫的升降和定位，温控系统可实现五个垫中低熔点合金的相态变化，使五个垫能够随患者头颈下侧的曲面形状进行贴合支撑并能实现患者头颈的有效固定。

Description

一种甲状腺手术支撑架

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种甲状腺手术支撑架。

背景技术

甲状腺位于颈部气管两旁的甲状软骨下方，是人体中非常重要的内分泌器官，甲状腺的主要功能是合成、储存和分泌甲状腺激素，甲状腺激素的主要作用是促进机体新陈代谢，维持机体的正常生长发育，对于骨胳和神经系统的发育有较大的影响；在临床中甲状腺肿大和甲状腺肿瘤往往需要通过外科手术进行治疗，由于甲状腺所在位置较为特殊，在进行手术时需要采取颈部过伸的仰卧位，通常采取的具体手段为在患者颈部下侧垫枕使颈部抬高，并使患者头部后仰，以充分暴露手术视野。

现有技术条件下，通常采用硅胶垫对患者颈部垫高，由于不同患者的体型存在差异，颈部长短和弯曲限度都不尽相同，单一的垫高方式可在在手术中对患者颈椎造成伤害，因此简单的颈部垫高并不能完全适应各种患者的需求；并且由于甲状腺形似蝴蝶且位于气管两旁，在手术过程中会根据病情需要对患者头部的转动角度进行调整，以便医生能够清楚地看到病灶部位，而转动患者头部时只能依靠医师进行手动操作，不仅转动角度不易精确控制，还降低了手术效率；另外人体的颈椎共有七节，其中第一颈椎称为寰椎，第二颈椎称为枢椎，寰椎和枢椎合称上颈椎，第三到第七颈椎合称为下颈椎，而人体头部进行的左右转动主要发生在上颈椎，因此在颈部过伸的仰卧位状态对患者头部进行左右转动时，对应与患者寰椎和枢椎下侧的皮肤组织会与硅胶垫发生干摩擦，在长时间的错位静压下软组织会发生损伤，增添患者的痛苦；并且枢椎和下颈椎向后均具有棘突，垫枕抬高颈部时棘突位置会受到重点压迫，长时间静压也会增加患者后颈的软组织损伤，因此，研制一种能够适应不同患者体型、能够精确转动患者头部并能避免软组织损伤的甲状腺手术支撑架具有明显的意义。

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种能够适应不同患者体型、能够精确转动患者头部并能避免软组织损伤的甲状腺手术支撑架。

本发明采取的技术方案为：一种甲状腺手术支撑架，包括底板、第一支撑机构、第二支撑机构、第三支撑机构、第四支撑机构、头部支撑机构、温控系统，其特征在于：底板可与手术床进行连接，并能调节支撑架的横向位置并锁定，第一支撑机构安装于底板上，第一垫为硅胶材质，其内部空腔中填充有低熔点合金并设置有换热管，第一执行器可控制第一垫的升降和定位，第二支撑机构安装于底板上，第二垫为硅胶材质并可横向移动，其内部空腔中填充有低熔点合金并设置有换热管，第二执行器可控制第二垫的升降和定位，第三支撑机构、第四支撑机构的结构和安装方式均与第二支撑机构相同，第二支撑机构、第三支撑机构、第四支撑机构上端的三个垫可随患者头颈的转动进行随动移动，避免患者后颈软组织出现错位静压损伤，头部支撑机构安装于底板上，头枕垫通过弧板与弧板支架构成转动副，电机固定安装于弧板支架上侧并可通过齿轮驱动头枕垫的转动，从而实现术中患者头部的左右转动，第三执行器可控制头枕垫的升降和定位，温控系统可实现第一垫、头枕垫和三个第二垫中低熔点合金的相态变化，使第一垫、头枕垫和三个第二垫能够随患者头颈下侧的曲面形状进行贴合支撑并能实现患者头颈的有效固定。

本发明的优选技术方案中，所述的低熔点合金由24.9％的铋、13.7％的锡、8.2％的镓和53.2％的铟充分混合构成，其熔点为46℃。

本发明的优选技术方案中，所述第一垫、第二垫和头枕垫的空腔内壁设有一层PET膜，用于隔绝低熔点合金与外侧硅胶材质的接触。

本发明的优选技术方案中，所述的换热管为导热性能良好且容易获得的铜管材质，换热管为往复弯曲结构，以增大与低熔点合金的接触面积。

本发明的优选技术方案中，所述的温控中心可制热也可制冷，并通过纯净水作为媒介传递热量，实现低熔点合金的相态变化。

本发明的有益效果：①五个支撑机构的高度均可进行单独调整，可满足各种患者颈部的支撑需求，具有极大的灵活性；②低熔点合金处于液态时，可使四个垫处于流动状态，从而可与患者的头颈充分接触，最大限度地增大了接触面积，降低单位面积的支撑压力，尤其能够降低后颈棘突位置的压力，使患者具有很好的使用体验；③进行手术时，低熔点合金变为固态，从而为患者头颈提供稳定支撑，由于支撑面与患者头颈下侧的曲面完全贴合，因此能有效防止患者头颈的意外转动和移动；④头部支撑机构可进行精确的角度转动，从而满足术中对患者头部转动的需求，降低了医务人员的劳动强度，同时提高了手术效率和手术质量；⑤中间位置的三个支撑机构可随患者头颈的转动进行随动移动，避免了患者后颈软组织的错位静压损伤。

附图说明

图1为本发明在工作状态时的整体结构示意图。

图2为本发明在初始状态时的整体结构示意图。

图3为第一支撑机构的局部放大示意图。

图4为第二支撑机构的局部放大示意图。

图5为头部支撑机构的局部放大示意图。

图6为第一垫的局部剖面结构示意图。

图7为底板的结构示意图。

附图标号：1底板、1.1锁紧螺纹孔、1.2第一滑块、1.3第一安装位、1.4第二安装位、1.5第三安装位、1.6第四安装位、1.7第五安装位、2第一手轮、3手术床、4第一支撑机构、5第二支撑机构、6第三支撑机构、7第四支撑机构、8头部支撑机构、9温控中心、10第一管、11第二管、12第三管、13第四管、14第五管、15第六管、16第七管、17第八管、18第九管、19第十管、20第一垫、20.1换热管、20.2PET膜、21第一执行器、22第一板、23第二垫、24第二板、24.1第二导轨、25第二手轮、26第二执行器、27第三板、28头枕垫、29弧板、29.1弧齿条、29.2弧形轨、30弧板支架、31电机、32第三执行器、33齿轮。

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7所示，所述的底板1前端上侧设有一个锁紧螺纹孔1.1和四个第一滑块1.2，底板1后端上侧依次设有第一安装位1.3、第二安装位1.4、第三安装位1.5、第四安装位1.6、第五安装位1.7，五个安装位两侧均设置有带孔的筋板进行结构加强；所述的手术床3前端下侧横向设置有两个平行的第一导轨，底板1前端的四个滑块与手术床3前端下侧的两个第一导轨分别配合安装，从而实现支撑架与手术床3的连接，并使支撑架能够根据需要调整横向位置，第一手轮2上端为螺纹结构，下端设有便于施力旋转的圆环轮结构，第一手轮2安装于锁紧螺纹孔1.1中并构成螺纹副，从而顺时针旋转第一手轮2可使其上端压紧手术床3前端下侧的第一导轨，实现支撑架的位置锁定。

如图3、图6所示，所述的第一支撑机构4包括第一垫20、第一执行器21、第一板22，其中第一垫20为硅胶材质，其上侧设有弧面结构，其内部设有空腔，空腔内部充满由24.9％的铋、13.7％的锡、8.2％的镓和53.2％的铟混合构成的低熔点合金，上述低熔点合金的熔点为46℃，即低于46℃时上述低熔点合金为固态，高于46℃时低熔点合金融化为液态，空腔侧壁设置有一层PET膜20.2，从而PET膜20.2可隔绝低熔点合金与第一垫20外侧硅胶材质的接触，空腔内底部设置有换热管20.1，换热管20.1为弯曲铜管结构，以增大与低熔点合金的接触面积，提高换热效率，换热管20.1两端的接口分别为入口和出口，入口和出口均设置于第一垫20外侧，第一垫20固定安装于第一板22上侧；第一执行器21内部集成有步进电机、编码器、刹车和导杆，其中步进电机为执行器的伸缩提供动力，编码器可使执行器实现精确的伸缩，刹车可使执行器实现稳定的锁止定位，导杆使执行器的伸缩更加稳定顺滑；第一执行器21通过螺钉固定安装于第一安装位1.3上，第一执行器21上端通过螺钉与第一板22下侧紧固连接，从而第一执行器21可控制第一垫20的升降和定位。

如图1、图4所示，所述的第二支撑机构5包括第二垫23、第二板24、第二手轮25、第二执行器26、第三板27，其中第二垫23为硅胶材质，其上侧设有弧面结构，其内部设有空腔，空腔内部充满由24.9％的铋、13.7％的锡、8.2％的镓和53.2％的铟混合构成的低熔点合金，空腔侧壁设置有一层PET膜，从而PET膜可隔绝低熔点合金与第二垫23外侧硅胶材质的接触，空腔内底部设置有弯曲的铜制换热管，换热管两端的接口分别为入口和出口，入口和出口均设置于第二垫23外侧，第二垫23固定安装于第二板24上侧；第二板24下侧横向设置有第二导轨24.1，第三板27上侧设有两个滑块，两个滑块与第二导轨24.1配合安装并构成移动副，从而第二垫23可进行横向滑动，第三板27右端设有一个螺纹孔，第二手轮25上端为螺纹结构，下端设有便于施力旋转的手轮结构，第二手轮25安装于第三板27右端的螺纹孔中并构成螺纹副，从而顺时针旋转第二手轮25可使其上端压紧第二导轨24.1，从而实现第二垫23的横向位置锁定；第二执行器26与第一执行器21结构相同，第二执行器26通过螺钉固定安装于第二安装位1.4上，第二执行器26上端通过螺钉与第三板27下侧紧固连接，从而第二执行器26可控制第二垫23的升降和定位；第三支撑机构6与第二支撑机构5的结构相同，第三支撑机构6固定安装于第三安装位1.5上，第四支撑机构7与第二支撑机构5的结构相同，第四支撑机构7固定安装于第四安装位1.6上。

如图1、图5所示，所述的头部支撑机构8包括头枕垫28、弧板29、弧板支架30、电机31、第三执行器32、齿轮33，其中头枕垫28为硅胶材质，其上侧和下侧均设有弧面结构，其内部设有空腔，空腔内部充满由24.9％的铋、13.7％的锡、8.2％的镓和53.2％的铟混合构成的低熔点合金，空腔侧壁设置有一层PET膜，从而PET膜可隔绝低熔点合金与头枕垫28外侧硅胶材质的接触，空腔内底部设置有弯曲的铜制换热管，换热管两端的接口分别为入口和出口，入口和出口均设置于头枕垫28外侧；所述的弧板29为圆弧板状结构，头枕垫28固定安装于弧板29上侧，弧板29下侧设置有一个弧齿条29.1和两个弧形轨29.2，弧板支架30上端设置有四个弧形滑块，四个弧形滑块分别与两个弧形轨29.2配合安装，从而弧板29可进行左右转动，电机31内部集成有编码器和刹车，可进行精确的角度转动和锁止定位，电机31通过螺钉固定安装于弧板支架30上侧，齿轮33与电机31的输出轴同轴紧固连接，并且齿轮33与弧齿条29.1啮合安装，从而电机31可驱动弧板29和头枕垫28的转动；第三执行器32与第一执行器21结构相同，第三执行器32通过螺钉固定安装于第五安装位1.7上，第三执行器32上端通过螺钉与弧板支架30紧固连接，从而第三执行器32可控制头枕垫28的升降和定位。

如图2所示，所述的温控中心9固定安装于底板1前端下侧，温控中心9内部设有温度控制装置，第一管10为保温软管，其上端与第一垫20中换热管20.1的入口接通，第二管11为保温软管，其上端与第一垫20中换热管20.1的出口接通，第一管10和第二管11的下端均与温控中心9接通；第三管12为保温软管，其上端与第二垫23中换热管的入口接通，第四管13为保温软管，其上端与第二垫23中换热管的出口接通，第三管12和第四管13的下端均与温控中心9接通；第五管14为保温软管，其上端与第三支撑机构6上端垫中换热管的入口接通，第六管15为保温软管，其上端与第三支撑机构6上端垫中换热管的出口接通，第五管14和第六管15的下端均与温控中心9接通；第七管16为保温软管，其上端与第四支撑机构7上端垫中换热管的入口接通，第八管17为保温软管，其上端与第四支撑机构7上端垫中换热管的出口接通，第七管16和第八管17的下端均与温控中心9接通；第九管18为保温软管，其上端与头枕垫28中换热管的入口接通，第十管19为保温软管，其上端与头枕垫28中换热管的出口接通，第九管18和第十管19的下端均与温控中心9接通。

实施例一：在使用支撑架时，按照以下步骤进行：

①将支撑架安装于手术床前端，调节至合适位置后旋紧第一手轮2，从而锁紧支撑架的位置；

②将第一支撑机构4、第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7、头部支撑机构8调整为纵向中间对齐的状态后，锁止第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7中的第二手轮；

③五个支撑机构中的执行器进行相应的伸长或收缩，使五个支撑机构上端的五个垫大致形成波峰的状态，温控中心9加热纯净水至50℃，并将纯净水通过第一管10、第三管12、第五管14、第七管16、第九管18输送至五个垫中的换热管中，并经第二管11、第四管13、第六管15、第八管17、第十管19回流至温控中心9，在热交换作用下，五个垫中的低熔点合金融化为液态；

④病人仰卧于手术床3上，并将颈部放置于第一支撑机构4、第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7中的四个垫上，将头部枕于头枕垫28上，由于五个垫中的低熔点合金均处于液体状态，在患者头颈的压力下低熔点合金可进行流动，使五个垫的硅胶表面均能按照患者头颈的结构形状进行充分接触，在充分暴露手术视野的前提下可有效降低后颈棘突位置的压力；

⑤温控中心9冷却纯净水至30℃，并将纯净水通过第一管10、第三管12、第五管14、第七管16、第九管18输送至五个垫中的换热管中，并经第二管11、第四管13、第六管15、第八管17、第十管19回流至温控中心9，在热交换作用下，五个垫中的低熔点合金凝固为固态，从而可实现患者头颈位置的固定，并为患者头颈提供稳定的支撑；

⑥完成手术后，将五个支撑机构恢复至初始姿态，并将五个垫恢复至初始形态，拆卸支撑架并进行合理收纳，等待下一次使用。

实施例二：在手术中需要转动患者头部时，先将第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7中的三个第二手轮旋松，释放第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7的横向移动自由度，之后电机31驱动头枕垫28顺时针转动，则患者头部和上颈椎向右转动，在患者上颈椎的带动下，第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7会向左进行不同程度的随动移动；电机31驱动头枕垫28逆时针转动，则患者头部和上颈椎向左转动，在患者上颈椎的带动下，第二支撑机构5、第三支撑机构6、第四支撑机构7会向右进行不同程度的随动移动；从而避免转动患者头部后，后颈软组织出现错位静压损伤。

Claims (5)

1.一种甲状腺手术支撑架，包括底板、第一支撑机构、第二支撑机构、第三支撑机构、第四支撑机构、头部支撑机构、温控系统，其特征在于：底板可与手术床进行连接，并能调节支撑架的横向位置并锁定，底板后端上侧依次设有第一安装位、第二安装位、第三安装位、第四安装位、第五安装位；第一支撑机构安装于底板上，第一垫为硅胶材质，其内部空腔中填充有低熔点合金并设置有换热管，第一执行器可控制第一垫的升降和定位，第一垫固定安装于第一板上侧，第一执行器通过螺钉固定安装于第一安装位上，第一执行器上端通过螺钉与第一板下侧紧固连接；第二支撑机构安装于底板上，第二垫为硅胶材质并可横向移动，其内部空腔中填充有低熔点合金并设置有换热管，第二执行器可控制第二垫的升降和定位，第二垫固定安装于第二板上侧，第二板下侧与第三板上侧通过导轨滑块机构构成移动副，第二执行器通过螺钉固定安装于第二安装位上，第二执行器上端通过螺钉与第三板下侧紧固连接；第三支撑机构、第四支撑机构的结构和安装方式均与第二支撑机构相同，第三支撑机构固定安装于第三安装位上，第四支撑机构固定安装于第四安装位上，第二支撑机构、第三支撑机构、第四支撑机构上端的三个垫可随患者头颈的转动进行随动移动，避免患者后颈软组织出现错位静压损伤；头部支撑机构安装于底板上，头枕垫固定安装于弧板上侧，头枕垫通过弧板与弧板支架构成转动副，第三执行器通过螺钉固定安装于第五安装位上，第三执行器上端通过螺钉与弧板支架紧固连接，电机固定安装于弧板支架上侧并可通过齿轮驱动头枕垫的转动，从而实现术中患者头部的左右转动，第三执行器可控制头枕垫的升降和定位，温控中心可实现第一垫、头枕垫和三个第二垫中低熔点合金的相态变化，使第一垫、头枕垫和三个第二垫能够随患者头颈下侧的曲面形状进行贴合支撑并能实现患者头颈的有效固定。

2.根据权利要求1所述的一种甲状腺手术支撑架，其特征在于：所述的低熔点合金由24.9%的铋、13.7%的锡、8.2%的镓和53.2%的铟充分混合构成，其熔点为46℃。

3.根据权利要求1所述的一种甲状腺手术支撑架，其特征在于：所述第一垫、第二垫和头枕垫的空腔内壁设有一层PET膜，用于隔绝低熔点合金与外侧硅胶材质的接触。

4.根据权利要求1所述的一种甲状腺手术支撑架，其特征在于：所述的换热管为导热性能良好且容易获得的铜管材质，换热管为往复弯曲结构，以增大与低熔点合金的接触面积。

5.根据权利要求1所述的一种甲状腺手术支撑架，其特征在于：所述的温控中心可制热也可制冷，并通过纯净水作为媒介传递热量，实现低熔点合金的相态变化。