CN115394162A - 一种模拟临床情景的显微手术训练操作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，包括操作台面、操作台支撑机构、血液循环模拟机构、心跳模拟机构、升降支架机构以及控制系统；操作台面置于操作台支撑机构上，所述操作台面包括操作区域和控制区域；所述血液循环模拟机构、心跳模拟机构与升降支架机构设置在操作区域，所述控制系统设置于控制区域；所述升降支架机构包括内圈升降护栏组件和外圈升降护栏组件。本发明通过血液循环模拟机构、心跳模拟机构和升降支架机构分别模拟完整不间断的血供、心脏跳动和人体不同腔隙限制环境，创造与临床情景更为接近的训练环境，增加训练中显微外科管腔吻合难度，使青年医师在与临床高度相似的操作环境中进行显微外科训练。

Description

一种模拟临床情景的显微手术训练操作台

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种模拟临床情景的显微外科训练操作台。

背景技术

神经、血管、淋巴管的显微外科吻合操作极为精细、手术难度大，且患者多只有一次手术机会，不宜通过临床实践直接学习，故显微外科培训是外科医师熟练掌握显微手术技能的必要阶段。

传统的显微外科培训多是在一般情况下训练操作者对显微器械的操控能力、培养操作者管腔吻合的基本手术技能，但在实际临床手术中，吻合血管、淋巴管或神经的困难并不在于显微缝合本身，而在于一些手术操作之外的干扰因素。临床显微外科手术中发现，青年医师即使可以很熟练的吻合鼠尾动脉，但仍有可能因吻合区域较深、血管搏动、手腕及术者体位姿势不适等原因而影响显微外科操作。如乳房再造时，血管吻合区域随心脏搏动、胸廓运动起伏；又如口腔颌面外科血管吻合区域为腔隙内操作，手腕悬空或旋转受限，这需要丰富的临床经验才能完成较为准确的手术操作。

既往国内外报道的研究中显微外科培训系统关注的多为：1、开发新的非生物材料用以替代动物活体血管以减少实验动物的牺牲；2、成像记录系统用以对吻合技术的评价；3、易于携带、方便随时训练的便携式组合显微镜。目前还没有可以模拟临床情景的显微外科训练操作台。

因此，针对当前相关领域医师对可以模拟临床情景的显微外科训练操作台的迫切需求，我们从临床实际问题出发设计可以模拟临床情景的显微外科操作台，其目的是模拟特殊手术区域临床情景，增加训练中显微外科管腔吻合的难度，使青年医师在与临床高度相似的操作环境中进行显微外科训练。这种升级的显微外科培训模式可以缩短青年医师掌握临床显微外科技术的学习曲线，并能在初次临床实践中完成特殊区域、高难度的显微外科血管吻合。

发明内容

本发明目的在于提供一种可以模拟特殊手术区域临床情景的显微外科训练操作台，能够增加训练中显微外科官腔吻合难度，使青年医师在与临床高度相似的操作环境中进行显微外科训练。

本发明采用以下方法来实现：一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，包括操作台面、操作台支撑机构、血液循环模拟机构、心跳模拟机构、升降支架机构以及控制系统；操作台面置于操作台支撑机构上，所述操作台面包括操作区域和控制区域；所述血液循环模拟机构、心跳模拟机构与升降支架机构设置在操作区域，所述控制系统设置于控制区域；所述操作区域台面开设有多组不同角度的长槽，可移动固定夹和固定柱可固定在长槽内。

所述操作台支撑机构包括操作台箱体、支撑架、滚轮和抽屉，所述操作区域置于操作台箱体上方，所述控制区域置于抽屉上方；所述操作台箱体和抽屉置于支撑架顶部，支撑架底部安装有滚轮，滚轮带有刹车机构，所述抽屉可以双向抽动。

所述血液循环模拟机构设置于操作区域内部边缘，包括液体包、出液管、回液管、灌注泵、灌注泵支架、灌注管、灌注回液管；所述液体包通过伸缩挂钩固定于操作台面的边缘处，液体包底部设置有出液连接口和回液连接口，分别连接有出液管和回液管，出液管和回液管穿过操作台箱体上的通孔连接至灌注泵，灌注泵通过灌注泵支架固定在操作台箱体内，灌注泵上还连接有灌注管和灌注回流管，灌注管和灌注回流管穿过操作区域台面上的通孔可连接至操作对象。

所述心跳模拟机构包括安装块一、导向支撑立柱一、安装块二、顶升滑块、导向支撑立柱二、托盘、承托板、滑槽一、滑槽二、滑动板、跳动电机、摆杆、转轴、驱动杆、滑动调整块、驱动杆滑块；安装块一顶面一侧固定有两根导向支撑立柱一，所述导向支撑立柱一顶部固定连接有安装块二，安装块二固定连接在所述操作区域台面的底部，顶升滑块滑动连接在两根导向支撑立柱一上，所述顶升滑块上端固定连接有两根导向支撑立柱二，导向支撑立柱二穿过安装块二及操作区域台面，其顶部固定有托盘，托盘上方通过立柱可拆卸连接有承托板，承托板两侧设置有固定机构；在所述操作区域台面上设置有与托盘相匹配的凹槽；安装块一顶面另一侧开设有滑槽一，安装块二底面开设有与滑槽一相匹配的滑槽二，滑动板滑动安装在滑槽一和滑槽二内，跳动电机固定在滑动板一端外侧面，跳动电机输出轴朝向导向支撑立柱一，跳动电机输出轴穿过滑动板固定连接有摆杆，摆杆另一端转动连接有转轴，转轴另一端转动连接在驱动杆尾部，滑动调整块转动连接在顶升滑块侧面，滑动调整块上有贯穿左右的通孔，驱动杆滑块为L型，L型长边一端转动连接在滑动板中部与跳动电机输出轴同一水平，L型短边有贯穿左右的通孔，驱动杆依次穿过滑动调整块和驱动杆滑块L型短边上的通孔，并可在所述通孔内左右滑动。

所述心跳模拟机构还包括支架一、跳动幅度电机、丝杆、支架二和螺母；安装块一和安装块二远离跳动电机一端的外侧边缘固定连接有支架一，跳动幅度电机固定安装在支架一内侧，跳动幅度电机输出端固定连接丝杆，支架二为L型，L型短边固定在滑动板外侧，L型长边中部设置有与丝杆相匹配的螺母。

所述升降支架机构包括内圈升降护栏组件，所述内圈升降护栏组件包括固定板、内圈护栏升降电机、安装架一、主动轮一、同步带轮一、同步带一、内圈护栏丝杆、内圈护栏主提升板、挡块一、挡块二、导向杆一、内圈护栏副提升板、内圈护栏支柱、内圈护栏、连杆和限位环；所述固定板通过安装件固定在操作区域台面底部，内圈护栏升降电机通过安装架一固定在固定板一侧，内圈护栏升降电机输出端连接有主动轮一，固定板边缘靠近内圈护栏升降电机处设置有同步带轮一，主动轮一通过同步带一带动同步带轮一转动，同步带轮一的转轴穿过固定板连接有内圈护栏丝杆，内圈护栏丝杆穿过内圈护栏主提升板中间的螺孔，其底部固定设置有挡块一；内圈护栏主提升板两端均开设有通孔，底部带有挡块二的导向杆一穿过所述通孔固定于固定板底面；内圈护栏主提升板侧面固定连接有内圈护栏副提升板，内圈护栏副提升板两端各固定有一根内圈护栏支柱，内圈护栏支柱穿过操作区域台面沿托盘外侧开设的通孔可拆卸连接有内圈护栏，内圈护栏四边内侧固定有连杆，连杆中心固定连接有限位环。

所述升降支架机构还包括外圈升降护栏组件，所述外圈升降护栏组件包括外圈护栏升降电机、安装架二、主动轮二、同步带轮二、同步带二、外圈护栏丝杆、外圈护栏主提升板、挡块三、挡块四、导向杆二、外圈护栏副提升板、外圈护栏支柱、外圈护栏；所述外圈护栏升降电机通过安装架二固定在固定板另一侧，外圈护栏升降电机输出端连接有主动轮二，固定板边缘靠近外圈护栏升降电机处设置有同步带轮二，主动轮二通过同步带二带动同步带轮二转动，同步带轮二的转轴穿过固定板连接有外圈护栏丝杆，外圈护栏丝杆穿过外圈护栏主提升板中间的螺孔，其底部固定设置有挡块三；外圈护栏主提升板两端开设有通孔，底部带有挡块四的导向杆二穿过所述通孔固定于固定板底面；外圈护栏主提升板两端外侧固定连接有外圈护栏副提升板，外圈护栏副提升板两端各固定有一根外圈护栏支柱，外圈护栏支柱穿过操作区域台面的通孔可拆卸连接有外圈护栏，外圈护栏位于内圈护栏的外侧。

所述控制系统包括控制面板，所述控制面板上设置有显示屏和控制按键，控制系统与灌注泵、跳动电机、跳动幅度电机、内圈护栏升降电机及外圈护栏升降电机电性连接，控制系统通过电源线连接外部电源。

所述移动固定夹包括固定夹基座，固定夹基座底部设置有螺孔，通过固定夹紧固螺钉可将移动固定夹固定在操作区域的长槽内，固定夹基座的两侧板均设置有弧形凹槽，两侧板的后端转动连接有固定夹压杆，固定夹基座前端底部通过扭簧转动设置有固定夹档杆，固定夹档杆上设置有多个卡槽。

所述伸缩挂钩固定于操作台面侧边，包括按压板、挂钩和回弹往复机构，挂钩通过回弹往复机构嵌在按压板中部。

所述固定柱是带有多个内凹卡位的螺纹杆，可通过螺母固定在操作区域的长槽内。

本发明通过模拟特殊手术区域临床情景，能够增加训练中显微外科管腔吻合难度，使青年医师在与临床高度相似的操作环境中进行显微外科训练，具备以下有益效果：

1、通过血液循环模拟机构可以使鸡翅、鹅翅等易得实验材料的动脉充盈，并具有血流动力学和带有染色特点，替代活体动物血管动，以减少实验动物的消耗。

2、通过模拟心脏搏动和胸廓起伏对血管的影响，起伏的血管增加了显微器械与血管接触、探入管腔内以及缝合时的难度，创造了与临床情景更为接近的训练环境。

3、通过内圈升降护栏组件，可以模拟人体小腔隙限制环境(如口腔内)，帮助操作者训练抓持器械尾部并在深部狭小腔隙内进行操作，增加了手指灵活度的训练。

4、通过外圈升降护栏组件：可以模拟人体较大腔隙限制环境，单独使用外圈升降护栏时操作者腕部悬空，增加了腕部稳定、旋转、垂直进针的难度；与内圈支架一起使用时模拟特殊手术区域操作者臂部不能外展的体位，增加手部多方向运动的难度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的操作台面的结构示意图。

图3为本发明血液循环模拟机构的结构示意图。

图4为本发明心跳模拟机构的正面结构示意图。

图5为本发明心跳模拟机构的背面结构示意图。

图6为本发明心跳模拟机构局部结构示意图。

图7为本发明内圈升降护栏组件的结构示意图。

图8为本发明外圈升降护栏组件的结构示意图。

图9为本发明移动固定夹的结构示意图。

图10为本发明伸缩挂钩的结构示意图。

图11为本发明固定柱的结构示意图。

图中：1操作台面、101操作区域、102控制区域、2操作台支撑机构、201操作台箱体、202支撑架、203滚轮、204抽屉、3血液循环模拟机构、301液体包、302出液管、303回液管、304灌注泵、305灌注泵支架、306灌注回液管、307灌注管、4心跳模拟机构、401安装块一、 402导向支撑立柱一、403安装块二、404顶升滑块、405导向支撑立柱二、406托盘、407承托板、408滑槽一、409滑槽二、410滑动板、411 跳动电机、412摆杆、413转轴、414驱动杆、415滑动调整块、416驱动杆滑块、417支架一、418跳动幅度电机、419丝杆、420支架二、421 螺母、5升降支架机构、51内圈升降护栏组件、5101固定板、5102内圈护栏升降电机、5103安装架一、5104主动轮一、5105同步带轮一、5106 同步带一、5107内圈护栏丝杆、5108内圈护栏主提升板、5109挡块一、 5110挡块二、5111导向杆一、5112内圈护栏副提升板、5113内圈护栏支柱、5114内圈护栏、5115连杆、5116限位环、52外圈升降护栏组件、 5201外圈护栏升降电机、5202安装架二、5203主动轮二、5204同步带轮二、5205同步带二、5206外圈护栏丝杆、5207外圈护栏主提升板、5208 挡块三、5209挡块四、5210导向杆二、5211外圈护栏副提升板、5212外圈护栏支柱、5213外圈护栏、6控制系统、601显示屏、602控制按键、 7长槽、8移动固定夹、801固定夹基座、802固定夹紧固螺钉、803侧板、804弧形小凹槽、805弧形大凹槽、806固定夹压杆、807扭簧、808 固定夹档杆、809卡槽、9伸缩挂钩、901按压板、902伸缩挂钩、903回弹往复机构、10固定柱

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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和简化描述，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1-图10，一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，包括操作台面(1)、操作台支撑机构(2)、血液循环模拟机构(3)、心跳模拟机构 (4)、升降支架机构(5)以及控制系统(6)；操作台面(1)置于操作台支撑机构(2)上，所述操作台面(1)包括操作区域(101)和控制区域(102)；所述血液循环模拟机构(3)、心跳模拟机构(4)与升降支架机构(5)设置在操作区域(101)，所述控制系统(6)设置于控制区域(102)；所述操作区域(101)台面开设有多组不同角度的长槽(7)，可移动固定夹(8) 和固定柱(10)可固定在长槽(7)内。

所述操作台支撑机构(2)包括操作台箱体(201)、支撑架(202)、滚轮(203)和抽屉(204)，所述操作区域(101)置于操作台箱体(201)上方，所述控制区域(102)置于抽屉(204)上方；所述操作台箱体(201) 和抽屉(204)置于支撑架(202)顶部，支撑架底部安装有滚轮(203)，滚轮带有刹车机构，所述抽屉(204)可以双向抽动。滚轮(203)带有刹车机构，可以移动，也可以固定于合适位置，方便移动和操作；抽屉可以放置零部件和操作训练器械，并可以双向抽动，方便左右两侧坐立的操作者使用。

所述血液循环模拟机构(3)设置于操作区域内部边缘，包括液体包 (301)、出液管(302)、回液管(303)、灌注泵(304)、灌注泵支架(305)、灌注管(307)、灌注回液管(306)；所述液体包(301)通过伸缩挂钩(9) 固定于操作台面(1)的边缘处，液体包(301)底部设置有出液连接口和回液连接口，分别连接有出液管(302)和回液管(303)，出液管(302) 和回液管(303)穿过操作台箱体(201)上的通孔连接至灌注泵(304)，灌注泵(304)通过灌注泵支架(305)固定在操作台箱体(201)内，灌注泵(304)上还连接有灌注管(307)和灌注回流管(306)，灌注管(307) 和灌注回流管(306)穿过操作区域(101)台面上的通孔可连接至操作对象(308)。通过灌注泵(304)控制液体从液体包(301)沿出液管(302) 流入灌注管(307)，然后通过操作对象(308)的管腔，接着沿灌注回流管(306)流入回液管(303)，从而实现液体的循环流动，模拟完整的不间断血供系统；通过控制系统(6)可控制液体流速，从而模拟血液流速从0毫升/分钟到60毫升/分钟流动的变化。

所述心跳模拟机构包括安装块一(401)、导向支撑立柱一(402)、安装块二(403)、顶升滑块(404)、导向支撑立柱二(405)、托盘(406)、承托板(407)、滑槽一(408)、滑槽二(409)、滑动板(410)、跳动电机 (411)、摆杆(412)、转轴(413)、驱动杆(414)、滑动调整块(415)、驱动杆滑块(416)；安装块一(401)顶面一侧固定有两根导向支撑立柱一 (402)，所述导向支撑立柱一(402)顶部固定连接有安装块二(403)，安装块二(403)固定连接在所述操作区域(101)台面的底部，顶升滑块(404) 滑动连接在两根导向支撑立柱一(402)上，所述顶升滑块(404)上端固定连接有两根导向支撑立柱二(405)，导向支撑立柱二(405)穿过安装块二(403)及操作区域(101)台面，其顶部固定有托盘(406)，托盘(406) 上方通过立柱可拆卸连接有承托板(407)，承托板(407)两侧设置有固定机构；在所述操作区域(101)台面上设置有与托盘(406)相匹配的凹槽；安装块一(401)顶面另一侧开设有滑槽一(408)，安装块二(403)底面开设有与滑槽一(408)相匹配的滑槽二(409)，滑动板(410)滑动安装在滑槽一(408)和滑槽二(409)内，跳动电机(411)固定在滑动板(410) 一端外侧面，跳动电机(411)输出轴朝向导向支撑立柱一(402)，跳动电机(411)输出轴穿过滑动板(410)固定连接有摆杆(412)，摆杆(412) 另一端转动连接有转轴(413)，转轴(413)另一端转动连接在驱动杆(414) 尾部，滑动调整块(415)转动连接在顶升滑块侧面，滑动调整块(415) 上有贯穿左右的通孔，驱动杆滑块(416)为L型，L型长边一端转动连接在滑动板(410)中部与跳动电机(411)输出轴同一水平，L型短边有贯穿左右的通孔，驱动杆(414)依次穿过滑动调整块(415)和驱动杆滑块(416) L型短边上的通孔，并可在所述通孔内左右滑动。通过跳动电机(411)转动，带动摆杆(412)转动，摆杆(412)转动带动转轴(413)绕跳动电机 (411)输出轴做圆周运动，在驱动杆滑块(416)的平衡下，转轴(413) 带动驱动杆(414)做起伏伸缩，进而带动滑动调整块(415)以及与其转动连接的顶升滑块(404)沿导向支撑立柱一(402)上下移动，在顶升滑块(404)上下运动时，带动承托板(407)和托盘(406)做上下运动，从而实现模拟心脏搏动对血管造成的跳动。通过控制系统(6)可控制跳动电机的转速，从而模拟心跳从1次/分钟到120次/分钟跳动；

所述心跳模拟机构还包括支架一(417)、跳动幅度电机(418)、丝杆 (419)、支架二(420)和螺母(421)；安装块一(401)和安装块二(403) 远离跳动电机(411)一端的外侧边缘固定连接有支架一(417)，跳动幅度电机(418)固定安装在支架一(417)内侧，跳动幅度电机(418)输出端固定连接丝杆(419)，支架二(420)为L型，L型短边固定在滑动板(410) 外侧，L型长边中部设置有与丝杆(419)相匹配的螺母(421)。通过跳动幅度电机(418)转动，带动丝杆(419)旋转，进而带动支架二(420)沿丝杆(419)横向移动，支架二(420)带动滑动板(410)和固定在滑动板 (410)上的跳动电机(411)沿滑槽一(408)和滑槽二(409)横向移动，可以改变驱动杆(414)尾部到驱动杆滑块(416)L型短边通孔的水平距离，以此改变摆杆(412)带动驱动杆(414)起伏伸缩的幅度，进而实现改变顶升滑块(404)上下运动的幅度，模拟不同情况下跳动幅度的不同。通过控制面板可以控制跳动幅度电机(418)带动跳动电机(411)横向移动距离，从而控制承托板(407)和托盘(406)的上升高度，实现跳动高度从 0mm到10mm的变化。

所述升降支架机构(5)包括内圈升降护栏组件(51)，所述内圈升降护栏组件(51)包括固定板(5101)、内圈护栏升降电机(5102)、安装架一(5103)、主动轮一(5104)、同步带轮一(5105)、同步带一(5106)、内圈护栏丝杆(5107)、内圈护栏主提升板(5108)、挡块一(5109)、挡块二(5110)、导向杆一(5111)、内圈护栏副提升板(5112)、内圈护栏支柱(5113)、内圈护栏(5114)、连杆(5115)和限位环(5116)；所述固定板 (5101)通过安装件固定在操作区域(101)台面底部，内圈护栏升降电机 (5102)通过安装架一(5103)固定在固定板(5101)一侧，内圈护栏升降电机(5102)输出端连接有主动轮一(5104)，固定板(5101)边缘靠近内圈护栏升降电机(5102)处设置有同步带轮一(5105)，主动轮一(5104) 通过同步带一(5106)带动同步带轮一(5105)转动，同步带轮一(5105) 的转轴穿过固定板(5101)连接有内圈护栏丝杆(5107)，内圈护栏丝杆(5107) 穿过内圈护栏主提升板(5108)中间的螺孔，其底部固定设置有挡块一 (5109)；内圈护栏主提升板(5108)两端均开设有通孔，底部带有挡块二 (5110)的导向杆一(5111)穿过所述通孔固定于固定板(5101)底面；内圈护栏主提升板(5108)侧面固定连接有内圈护栏副提升板(5112)，内圈护栏副提升板(5112)两端各固定有一根内圈护栏支柱(5113)，内圈护栏支柱(5113)穿过操作区域(101)台面沿托盘外侧开设的通孔可拆卸连接有内圈护栏(5114)，内圈护栏(5114)四边内侧固定有连杆(5115)，连杆中心固定连接有限位环(5116)。内圈护栏升降电机(5102)转动带动主动轮一(5104)转动，主动轮一(5104)通过同步带一(5106)带动同步带轮一(5105)转动，进而带动内圈护栏丝杆(5107)转动，使内圈护栏主提升板(5108)沿内圈护栏丝杆(5107)升降，内圈护栏主提升板(5108) 带动内圈护栏副提升板(5112)升降，内圈护栏副提升板(5112)带动其上固定的内圈护栏支柱(5113)升降，从而带动内圈护栏(5114)升降；在控制面板上可调整内圈护栏(5114)的升降高度，限制范围从0mm到160mm，通过内圈升降护栏组件(51)可以模拟人体较小腔隙限制环境。

所述升降支架机构(5)还包括外圈升降护栏组件(52)，所述外圈升降护栏组件(52)包括外圈护栏升降电机(5201)、安装架二(5202)、主动轮二(5203)、同步带轮二(5204)、同步带二(5205)、外圈护栏丝杆(5206)、外圈护栏主提升板(5207)、挡块三(5208)、挡块四(5209)、导向杆二(5210)、外圈护栏副提升板(5211)、外圈护栏支柱(5212)、外圈护栏(5213)；所述外圈护栏升降电机(5201)通过安装架二(5202)固定在固定板(5101) 另一侧，外圈护栏升降电机(5201)输出端连接有主动轮二(5203)，固定板(5101)边缘靠近外圈护栏升降电机(5201)处设置有同步带轮二(5204)，主动轮二(5203)通过同步带二(5205)带动同步带轮二(5204)转动，同步带轮二(5204)的转轴穿过固定板(5101)连接有外圈护栏丝杆(5206)，外圈护栏丝杆(5206)穿过外圈护栏主提升板(5207)中间的螺孔，其底部固定设置有挡块三(5208)；外圈护栏主提升板(5207)两端开设有通孔，底部带有挡块四(5209)的导向杆二(5210)穿过外圈护栏主提升板(5207) 所述通孔固定于固定板(5101)底面；外圈护栏主提升板(5207)两端外侧固定连接有外圈护栏副提升板(5211)，外圈护栏副提升板(5211)两端各固定有一根外圈护栏支柱(5212)，外圈护栏支柱(5212)穿过操作区域 (101)台面的通孔可拆卸连接有外圈护栏(5213)，外圈护栏(5213)位于内圈护栏(5114)的外侧。外圈护栏升降电机(5201)带动外圈护栏(5213) 升降的工作过程同内圈护栏升降电机(5102)带动内圈护栏(5114)升降的工作过程一致。

所述控制系统(6)包括控制面板，所述控制面板上设置有显示屏(601) 和控制按键(602)，控制系统与灌注泵(304)、跳动电机(411)、跳动幅度电机(418)、内圈护栏升降电机(5102)及外圈护栏升降电机(5201) 电性连接，控制系统(6)通过电源线连接外部电源。显示屏可显示操作参数，通过控制按键可设定操作参数，用以控制各动力系统的工作。

所述移动固定夹(8)包括固定夹基座(801)，固定夹基座(801)底部设置有螺孔，通过固定夹紧固螺钉(802)可将移动固定夹(8)固定在操作区域(101)的长槽(7)内，固定夹基座(801)的两侧板(803)均设置有弧形小凹槽(804)和弧形大凹槽(805)，两侧板(803)的后端转动连接有固定夹压杆(806)，固定夹基座(801)前端底部通过扭簧(807) 转动设置有固定夹档杆(808)，固定夹档杆(808)上设置有多个卡槽(809)。移动固定夹(8)可在操作区域(101)的长槽(7)移动，需要固定实验动物的四肢时，向外侧扭动固定夹档杆(808)，将固定夹压杆(806)抬起，然后将实验动物四肢放置在固定夹基座(801)两侧板(803)的弧形小凹槽(804)和弧形大凹槽(805)内，随后将固定夹压杆(806)向下按压直至压紧实验动物，然后将固定夹压杆(806)扣在固定夹档杆(808)上的卡槽(809)内。

所述伸缩挂钩(9)固定于操作台面(1)侧边，包括按压板(901)、伸缩挂钩(902)和回弹往复机构(903)，伸缩挂钩(902)通过回弹往复机构(903)嵌在按压板(901)中部。通过按压挂钩(902)触动回弹往复机构(903)可实现挂钩(902)的伸缩，在初始位置，挂钩(902)和按压板(901)平齐。通过伸缩挂钩可方便操作者挂放物品。

所述固定柱(10)是带有多个内凹卡位的螺纹杆，可通过螺母固定在操作区域(101)的长槽(7)内。所述固定柱用于固定实验动物，根据动物大小，可以固定于不同高度的内凹卡位。

本发明的工作原理如下：首先将操作台移动到合适的位置，通过滚轮上的刹车机构将操作台固定，将电源线连接外部电源，初始时内圈护栏和外圈护栏收纳于抽屉内，当不需要模拟腔隙操作时，不必安装内圈护栏和外圈护栏；将处理好的操作对象(比如鸡翅等)放置于承托板上，可通过承托板两侧的固定机构对其进行固定；或将承托板拆下，将实验动物直接置于托盘上，实验动物头部固定于固定柱，将可移动固定夹按照实验动物的四肢位置固定于操作区域的长槽内，固定实验动物的四肢，充分暴露操作部位。

固定好操作对象后，将液体包悬挂到伸缩挂钩上，将出液管和回液管的一端连接到液体包上，将灌注管和灌注回流管连接于操作对象的血管系统，通过控制系统设置灌注流量等参数，将液体包内的液体通过灌注泵泵入操作对象内，模拟人体完整不间断的供血，通过控制系统可控制液体流速，从而模拟血液流速从0毫升/分钟到60毫升/分钟流动的变化。

需要模拟心跳搏动时，控制跳动电机工作，跳动电机转动带动摆杆转动，摆杆转动带动转轴绕跳动电机输出轴做圆周运动，在驱动杆滑块的平衡下，转轴带动驱动杆做起伏伸缩，进而带动滑动调整块以及与其转动连接的顶升滑块沿导向支撑立柱一上下移动，顶升滑块上下移动带动固定连接在其上的导向支撑立柱二上下移动，进而带动固定在导向支撑立柱二顶部的托盘和固定在托盘上的承托板上下移动，以此模拟心脏搏动；通过控制系统可控制跳动电机的转速，从而模拟心跳从1次/分钟到120次/分钟跳动；通过控制跳动幅度电机转动，可带动跳动电机沿着滑槽横向移动，从而驱动杆尾部到驱动杆滑块L型短边通孔的水平距离，进而改变摆杆带动驱动杆活动的幅度，以实现改变顶升滑块上下运动的幅度，模拟不同情况下跳动幅度的不同，通过控制面板可以控制跳动电机横向移动距离，从而控制承托板和托盘的上升高度，实现跳动高度从0mm到10mm的变化。

当需要模拟小口径腔隙操作时，将内圈护栏安装在内圈护栏支柱上，启动内圈护栏升降电机，内圈护栏电机转动带动主动轮一转动，主动轮一转动通过同步带一带动同步带轮一转动，同步带轮一转动带动内圈护栏丝杆转动，进而使内圈护栏主提升板沿内圈护栏丝杆升降，内圈护栏主提升板带动内圈护栏副提升板升降，内圈护栏副提升板带动其上固定的内圈护栏支柱升降，从而带动内圈护栏升降；在控制面板上可调整内圈限位护栏的升降高度，限制范围从0mm到160mm，模拟人体较小腔隙限制环境。

当需要模拟较大腔隙限制环境时，将外圈护栏安装在外圈护栏支柱上，启动外圈护栏升降电机，外圈护栏电机转动带动主动轮二转动，主动轮二转动通过同步带二带动同步带轮二转动，同步带轮二转动带动外圈护栏丝杆转动，进而使外圈护栏主提升板沿外圈护栏丝杆升降，外圈护栏主提升板带动外圈护栏副提升板升降，外圈护栏副提升板带动其上固定的外圈护栏支柱升降，从而带动外圈限位护栏升降；在控制面板上可调整外圈限位护栏的升降高度，限制范围从0mm到160mm，模拟人体较大腔隙限制环境。

以上，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 (11)

1.一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，包括操作台面(1)、操作台支撑机构(2)、血液循环模拟机构(3)、心跳模拟机构(4)、升降支架机构(5)以及控制系统(6)；操作台面(1)置于操作台支撑机构(2)上，所述操作台面(1)包括操作区域(101)和控制区域(102)；所述血液循环模拟机构(3)、心跳模拟机构(4)与升降支架机构(5)设置在操作区域(101)，所述控制系统(6)设置于控制区域(102)；所述操作区域(101)台面开设有多组不同角度的长槽(7)，可移动固定夹(8)和固定柱(10)可固定在长槽(7)内；操作台面(1)侧边还固定有伸缩挂钩(9)。

2.如权利要求1所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，

所述操作台支撑机构(2)包括操作台箱体(201)、支撑架(202)、滚轮(203)和抽屉(204)，所述操作区域(101)置于操作台箱体(201)上方，所述控制区域(102)置于抽屉(204)上方；所述操作台箱体(201)和抽屉(204)置于支撑架(202)顶部，支撑架底部安装有滚轮(203)，滚轮带有刹车机构，所述抽屉(204)可以双向抽动。

3.如权利要求2所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述血液循环模拟机构(3)包括液体包(301)、出液管(302)、回液管(303)、灌注泵(304)、灌注泵支架(305)、灌注管(307)、灌注回液管(306)；所述液体包(301)通过伸缩挂钩(9)固定于操作台面(1)的边缘处，液体包(301)底部设置有出液连接口和回液连接口，分别连接有出液管(302)和回液管(303)，出液管(302)和回液管(303)穿过操作台箱体(201)上的通孔连接至灌注泵(304)，灌注泵(304)通过灌注泵支架(305)固定在操作台箱体(201)内，灌注泵(304)上还连接有灌注管(307)和灌注回流管(306)，灌注管(307)和灌注回流管(306)穿过操作区域(101)台面上的通孔可连接至操作对象(308)。

4.如权利要求3所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述心跳模拟机构包括安装块一(401)、导向支撑立柱一(402)、安装块二(403)、顶升滑块(404)、导向支撑立柱二(405)、托盘(406)、承托板(407)、滑槽一(408)、滑槽二(409)、滑动板(410)、跳动电机(411)、摆杆(412)、转轴(413)、驱动杆(414)、滑动调整块(415)、驱动杆滑块(416)；安装块一(401)顶面一侧固定有两根导向支撑立柱一(402)，所述导向支撑立柱一(402)顶部固定连接有安装块二(403)，安装块二(403)固定连接在所述操作区域(101)台面的底部，顶升滑块(404)滑动连接在两根导向支撑立柱一(402)上，所述顶升滑块(404)上端固定连接有两根导向支撑立柱二(405)，导向支撑立柱二(405)穿过安装块二(403)及操作区域(101)台面，其顶部固定有托盘(406)，托盘(406)上方通过立柱可拆卸连接有承托板(407)，承托板(407)两侧设置有固定机构；在所述操作区域(101)台面上设置有与托盘(406)相匹配的凹槽；安装块一(401)顶面另一侧开设有滑槽一(408)，安装块二(403)底面开设有与滑槽一(408)相匹配的滑槽二(409)，滑动板(410)滑动安装在滑槽一(408)和滑槽二(409)内，跳动电机(411)固定在滑动板(410)一端外侧面，跳动电机(411)输出轴朝向导向支撑立柱一(402)，跳动电机(411)输出轴穿过滑动板(410)固定连接有摆杆(412)，摆杆(412)另一端转动连接有转轴(413)，转轴(413)另一端转动连接在驱动杆(414)尾部，滑动调整块(415)转动连接在顶升滑块侧面，滑动调整块(415)上有贯穿左右的通孔，驱动杆滑块(416)为L型，L型长边一端转动连接在滑动板(410)中部与跳动电机(411)输出轴同一水平，L型短边有贯穿左右的通孔，驱动杆(414)依次穿过滑动调整块(415)和驱动杆滑块(416)L型短边上的通孔，并可在所述通孔内左右滑动。

5.如权利要求4所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述心跳模拟机构还包括支架一(417)、跳动幅度电机(418)、丝杆(419)、支架二(420)和螺母(421)；安装块一(401)和安装块二(403)远离跳动电机(411)一端的外侧边缘固定连接有支架一(417)，跳动幅度电机(418)固定安装在支架一(417)内侧，跳动幅度电机(418)输出端固定连接丝杆(419)，支架二(420)为L型，L型短边固定在滑动板(410)外侧，L型长边中部设置有与丝杆(419)相匹配的螺母(421)。

6.如权利要求5所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述升降支架机构(5)包括内圈升降护栏组件(51)，所述内圈升降护栏组件(51)包括固定板(5101)、内圈护栏升降电机(5102)、安装架一(5103)、主动轮一(5104)、同步带轮一(5105)、同步带一(5106)、内圈护栏丝杆(5107)、内圈护栏主提升板(5108)、挡块一(5109)、挡块二(5110)、导向杆一(5111)、内圈护栏副提升板(5112)、内圈护栏支柱(5113)、内圈护栏(5114)、连杆(5115)和限位环(5116)；所述固定板(5101)通过安装件固定在操作区域(101)台面底部，内圈护栏升降电机(5102)通过安装架一(5103)固定在固定板(5101)一侧，内圈护栏升降电机(5102)输出端连接有主动轮一(5104)，固定板(5101)边缘靠近内圈护栏升降电机(5102)处设置有同步带轮一(5105)，主动轮一(5104)通过同步带一(5106)带动同步带轮一(5105)转动，同步带轮一(5105)的转轴穿过固定板(5101)连接有内圈护栏丝杆(5107)，内圈护栏丝杆(5107)穿过内圈护栏主提升板(5108)中间的螺孔，其底部固定设置有挡块一(5109)；内圈护栏主提升板(5108)两端均开设有通孔，底部带有挡块二(5110)的导向杆一(5111)穿过所述通孔固定于固定板(5101)底面；内圈护栏主提升板(5108)侧面固定连接有内圈护栏副提升板(5112)，内圈护栏副提升板(5112)两端各固定有一根内圈护栏支柱(5113)，内圈护栏支柱(5113)穿过操作区域(101)台面沿托盘外侧开设的通孔可拆卸连接有内圈护栏(5114)，内圈护栏(5114)四边内侧固定有连杆(5115)，连杆中心固定连接有限位环(5116)。

7.如权利要求6所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述升降支架机构(5)还包括外圈升降护栏组件(52)，所述外圈护栏组件(52)包括外圈升降护栏升降电机(5201)、安装架二(5202)、主动轮二(5203)、同步带轮二(5204)、同步带二(5205)、外圈护栏丝杆(5206)、外圈护栏主提升板(5207)、挡块三(5208)、挡块四(5209)、导向杆二(5210)、外圈护栏副提升板(5211)、外圈护栏支柱(5212)、外圈护栏(5213)；所述外圈护栏升降电机(5201)通过安装架二(5202)固定在固定板(5101)另一侧，外圈护栏升降电机(5201)输出端连接有主动轮二(5203)，固定板(5101)边缘靠近外圈护栏升降电机(5201)处设置有同步带轮二(5204)，主动轮二(5203)通过同步带二(5205)带动同步带轮二(5204)转动，同步带轮二(5204)的转轴穿过固定板(5101)连接有外圈护栏丝杆(5206)，外圈护栏丝杆(5206)穿过外圈护栏主提升板(5207)中间的螺孔，其底部固定设置有挡块三(5208)；外圈护栏主提升板(5207)两端开设有通孔，底部带有挡块四(5209)的导向杆二(5210)穿过外圈护栏主提升板(5207)所述通孔固定于固定板(5101)底面；外圈护栏主提升板(5207)两端外侧固定连接有外圈护栏副提升板(5211)，外圈护栏副提升板(5211)两端各固定有一根外圈护栏支柱(5212)，外圈护栏支柱(5212)穿过操作区域(101)台面的通孔可拆卸连接有外圈护栏(5213)，外圈护栏(5213)位于内圈护栏(5114)的外侧。

8.如权利要求7所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述控制系统(6)包括控制面板，所述控制面板上设置有显示屏(601)和控制按键(602)，控制系统与灌注泵(304)、跳动电机(411)、跳动幅度电机(418)、内圈护栏升降电机(5102)及外圈护栏升降电机(5201)电性连接，控制系统(6)通过电源线连接外部电源。

9.如权利要求8所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述移动固定夹(8)包括固定夹基座(801)，固定夹基座(801)底部设置有螺孔，通过固定夹紧固螺钉(802)可将移动固定夹(8)固定在操作区域(101)的长槽(7)内，固定夹基座(801)的两侧板(803)均设置有弧形小凹槽(804)和弧形大凹槽(805)，两侧板(803)的后端转动连接有固定夹压杆(806)，固定夹基座(801)前端底部通过扭簧(807)转动设置有固定夹档杆(808)，固定夹档杆(808)上设置有多个卡槽(809)。

10.如权利要求9所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述伸缩挂钩(9)固定于操作台面(1)侧边，包括按压板(901)、伸缩挂钩(902)和回弹往复机构(903)，伸缩挂钩(902)通过回弹往复机构(903)嵌在按压板(901)中部。

11.如权利要求10所述的一种模拟临床情景的显微手术训练操作台，其特征在于，所述固定柱(10)是带有多个内凹卡位的螺纹杆，可通过螺母固定在操作区域(101)的长槽(7)内。

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