CN202584530U - 医疗仿真手术剪培训装置 - Google Patents

Abstract

医疗仿真手术剪培训装置 。 目前有许多的医疗仿真手术的器械，但现有的器械 采用的是通用的力反馈设备，结构复杂，设备昂贵，通用的操作杆与真实手术器械形状差异较大导致训练人员手感很差，训练效果低， 适用范围有限。 本产品组成包括： 手术剪操作杆（1） ，所述的 手术剪操作杆和偏摆工作台（2）连接，摩擦轮传动机构（3）的摩擦轮传动电机（4）固定在 所述的 手术剪操作杆的杆柄上，带传动机构（5）利用固定台（6）固定连接连在所述的偏摆工作台上，所述的偏摆工作台和固定在俯仰工作台（7）上的偏摆运动被动齿轮传动轴（8）连接，固定在所述的俯仰工作台上的支板架（9）固定在底座（10）上。 本产品用于 医疗仿真手术剪培训 。

Description

医疗仿真手术剪培训装置

技术领域：

本实用新型涉及外科手术培训虚拟手术设备技术领域，具体涉及一种医疗仿真手术剪培训装置。

背景技术：

虚拟外科手术是虚拟现实技术在医学领域中的重要应用，借助于虚拟外科手术系统，医务人员可以沉浸于计算机生成的虚拟手术环境内，通过仿真手术器械体验和学习如何进行各种手术，并培养应付各种突发情况的能力。医生可以根据自己的需要重复进行各种必要的操作训练，并可以得到根据专家经验建立的专家手术系统的指导，这大大节约了培训医务人员的费用和培训时间，从而达到迅速提高学习者的手术技能的目的。虚拟手术器械是虚拟手术系统的人机接触交互接口，是其重要组成部分。虚拟手术的力反馈，可以使医生通过操作虚拟手术器械运动，与虚拟环境和虚拟模型进行交互，获得与虚拟对象交互产生的力觉，如同操作真实物体一样，这无疑可以使训练更真实、准确、可靠，大大节约医务人员的培训成本和时间，从而达到迅速提高学习者的手术技能的目的。手术剪的种类繁多，其功能用途区别较大，在手术应用手术剪时需要手术医生具有经验丰富。

目前有许多的医疗仿真手术的器械，但现有的器械采用的是通用的力反馈设备，结构复杂，设备昂贵，通用的操作杆与真实手术器械形状差异较大导致训练人员手感很差，训练效果低，采取的是非模块化设计，适用范围有限。

发明内容：

本实用新型的目的是制作一种医疗仿真手术剪培训装置，采用模块化设计，相同的自由度器械可以相互替换，改变器械的操作杆，可以实现不同的手术培训，本装置以手术剪为模型设计，结构简单，拆装方便，采用模拟的手术剪操作杆，拥有更强的沉浸感和真实感，操作者对手术器械的手感更加真实。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种医疗仿真手术剪培训装置，其组成包括：手术剪操作杆，所述的手术剪操作杆和偏摆工作台连接，摩擦轮传动机构的摩擦轮传动电机固定在所述的手术剪操作杆的杆柄上，带传动机构利用固定台固定连接连在所述的偏摆工作台上，所述的偏摆工作台和固定在俯仰工作台上的偏摆运动被动齿轮传动轴连接，固定在所述的俯仰工作台上的支板架固定在底座上。

所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的摩擦轮传动机构组成包括：被动摩擦轮、主动摩擦轮、连接所述的主动摩擦轮的所述的摩擦轮传动电机，所述的主动摩擦轮固定连接在所述的摩擦轮传动电机的电机轴上，所述的被动摩擦轮与所述的主动摩擦轮连接，所述的摩擦轮传动电机上装有位置传感器。

所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的偏摆工作台上固定有水平导轨、滑板，所述的滑板连接在所述的水平导轨上，所述的滑板包括:弹性垫片、压板和滑板体，所述的压板通过弹性垫片连接在所述的滑板体上，所述的水平导轨上连接有套筒、所述的固定台和限位块，所述的偏摆工作台的驱动电机上装有位置传感器。

所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的俯仰工作台上固定有偏摆运动机构、连接轴、所述的支板架、所述的俯仰运动被动齿轮的传动轴，所述的俯仰工作台通过所述的连接轴与所述的支板架固定连接，所述的俯仰工作台的驱动电机上装有位置传感器；偏摆运动机构包括：偏摆电机，所述的偏摆电机连接偏摆主动齿轮、偏摆被动齿轮，所述的偏摆电机上装有位置传感器。

有益效果：

1. 采用摩擦轮传动和齿轮传动，稳定性好，安全性高。

 2.按器械自由度进行划分，将操作杆进行替换可以完成不同的医疗培训，实用性强。

 3.采用模拟真实的操作杆，能增强操作者的沉浸性，增强本机构的实际应用效果，手感良好，训练效果高。

 4.原理简单，结构简单，便于拆装搬运，经济性好。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的俯视图。

附图3是附图2的A-A剖视图。

附图4是附图2的B-B剖视图。

附图5是附图1的C-C剖视图。

附图6是附图2的D-D剖视图。

具体实施方式：

实施例1：

一种医疗仿真手术剪培训装置，其组成包括：手术剪操作杆1，所述的手术剪操作杆和偏摆工作台2连接，摩擦轮传动机构3的摩擦轮传动电机4固定在所述的手术剪操作杆的杆柄上，带传动机构5利用固定台6固定连接连在所述的偏摆工作台上，所述的偏摆工作台和固定在俯仰工作台7上的偏摆运动被动齿轮传动轴8连接，固定在所述的俯仰工作台上的支板架9固定在底座10上。

实施例2：

根据实施例1所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的摩擦轮传动机构组成包括：被动摩擦轮11、主动摩擦轮12、连接所述的主动摩擦轮的所述的摩擦轮传动电机，所述的主动摩擦轮固定连接在所述的摩擦轮传动电机的电机轴上，所述的被动摩擦轮与所述的主动摩擦轮啮合，所述的摩擦轮传动电机上装有位置传感器。

实施例3：

根据实施例1或2所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的偏摆工作台上固定有水平导轨13、滑板14，所述的滑板固定连接在所述的水平导轨上，所述的滑板包括:弹性垫片15、压板16和滑板体17，所述的压板通过弹性垫片固定在所述的滑板体上，所述的水平导轨上连接有套筒18、所述的固定台、限位块19，所述的偏摆工作台的驱动电机上装有位置传感器。

实施例4：

根据实施例1或2所述的医疗仿真手术剪培训装置，所述的俯仰工作台上固定有偏摆运动机构21、连接轴22、所述的支板架、所述的俯仰运动被动齿轮传动轴23，所述的俯仰运动被动齿轮传动轴固定连接有俯仰运动机构被动齿轮24，所述的俯仰工作台通过所述的连接轴与所述的支板架固定连接，所述的俯仰工作台的驱动电机上装有位置传感器；偏摆运动机构包括：偏摆电机25，所述的偏摆电机连接偏摆主动齿轮26、偏摆被动齿轮27，所述的偏摆电机上装有位置传感器。

实施例5：

所述的医疗仿真手术剪培训装置，手术剪在手术时具有有沿轴向的平动、绕轴向的转动、俯仰运动、偏摆运动和手柄部位的剪切运动，操作杆以真实手术剪为原型进行改造；

当俯仰运动电机转动时，通过齿轮传动装置带动俯仰工作台实现俯仰运动，偏摆工作台上的仿真剪刀转动，使操作者感受到俯仰方向上的反馈力；

偏摆工作台下方连接有齿轮传动装置，偏摆运动齿轮传动电机转动时，通过齿轮传动，从而带动仿真剪刀偏摆运动，产生偏摆方向上的反馈力；

在仿真剪刀操作杆末端通过联轴器与固定在滑板上电机转轴连接，当轴向转动电机转动时，通过联轴器带动仿真剪刀绕轴向转动，产生绕轴向转动方向的反馈力；

滑板下端和带固定，当带传动电机转动时，通过带轮的转动带动带运动，滑板在水平导轨轴向移动，带动固定在滑板上的仿真剪刀运动，产生沿轴向平动的反馈力；

在仿真剪刀手柄开合部位连接摩擦轮传动装置，当摩擦轮传动电机转动时，带动剪刀手柄开合运动，使操作者感受到剪切自由度上的反馈力，通过5个电机控制5个自由度，使自由度之间相互独立，易于控制，在每个电机后转轴上安装了位置传感器，对电机转轴参数进行测量。

Claims (4)

1.一种医疗仿真手术剪培训装置，其组成包括：手术剪操作杆，其特征是：所述的手术剪操作杆和偏摆工作台连接，摩擦轮传动机构的摩擦轮传动电机固定在所述的手术剪操作杆的杆柄上，带传动机构利用固定台固定连接连在所述的偏摆工作台上，所述的偏摆工作台和固定在俯仰工作台上的偏摆运动被动齿轮传动轴连接，固定在所述的俯仰工作台上的支板架固定在底座上。

2.根据权利要求1所述的医疗仿真手术剪培训装置，其特征是：所述的摩擦轮传动机构组成包括：被动摩擦轮、主动摩擦轮、连接所述的主动摩擦轮的所述的摩擦轮传动电机，所述的主动摩擦轮固定连接在所述的摩擦轮传动电机的电机轴上，所述的被动摩擦轮与所述的主动摩擦轮连接，所述的摩擦轮传动电机上装有位置传感器。

3.根据权利要求1或2所述的医疗仿真手术剪培训装置，其特征是：所述的偏摆工作台上固定有水平导轨、滑板，所述的滑板连接在所述的水平导轨上，所述的滑板包括:弹性垫片、压板和滑板体，所述的压板通过弹性垫片连接在所述的滑板体上，所述的水平导轨上连接有套筒、所述的固定台和限位块，所述的偏摆工作台的驱动电机上装有位置传感器。

4.根据权利要求1或2所述的医疗仿真手术剪培训装置，其特征是：所述的俯仰工作台上固定有偏摆运动机构、连接轴、所述的支板架、所述的俯仰运动被动齿轮的传动轴，所述的俯仰工作台通过所述的连接轴与所述的支板架固定连接，所述的俯仰工作台的驱动电机上装有位置传感器；偏摆运动机构包括：偏摆电机，所述的偏摆电机连接偏摆主动齿轮、偏摆被动齿轮，所述的偏摆电机上装有位置传感器。

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