專利名稱：醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及外科手術(shù)培訓(xùn)虛擬手術(shù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
虛擬外科手術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，借助于虛擬外科手術(shù)系統(tǒng)，醫(yī)務(wù)人員可以沉浸于計(jì)算機(jī)生成的虛擬手術(shù)環(huán)境內(nèi)，通過仿真手術(shù)器械體驗(yàn)和學(xué)習(xí)如何進(jìn)行各種手術(shù)，并培養(yǎng)應(yīng)付各種突發(fā)情況的能力。 醫(yī)生可以根據(jù)自己的需要重復(fù)進(jìn)行各種必要的操作訓(xùn)練，并可以得到根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)建立的專家手術(shù)系統(tǒng)的指導(dǎo)，這大大節(jié)約了培訓(xùn)醫(yī)務(wù)人員的費(fèi)用和培訓(xùn)時(shí)間，從而達(dá)到迅速提高學(xué)習(xí)者的手術(shù)技能的目的。虛擬手術(shù)器械是虛擬手術(shù)系統(tǒng)的人機(jī)接觸交互接口，是其重要組成部分。虛擬手術(shù)的力反饋，可以使醫(yī)生通過操作虛擬手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)，與虛擬環(huán)境和虛擬模型進(jìn)行交互，獲得與虛擬對(duì)象交互產(chǎn)生的力覺，如同操作真實(shí)物體一樣，這無疑可以使訓(xùn)練更真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠，大大節(jié)約醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)成本和時(shí)間，從而達(dá)到迅速提高學(xué)習(xí)者的手術(shù)技能的目的。隨著微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的逐漸成熟，穿刺針手術(shù)應(yīng)用廣泛，對(duì)于不同的手術(shù)部位手術(shù)要求相差較大，在手術(shù)應(yīng)用穿刺針時(shí)需要手術(shù)醫(yī)生具有經(jīng)驗(yàn)豐富。微創(chuàng)手術(shù)時(shí)，利用內(nèi)窺鏡，穿刺手術(shù)對(duì)操作者要求很高，尤其是血管內(nèi)窺鏡手術(shù)，要求對(duì)新的手術(shù)器械操作十分熟練。這樣的技術(shù)要求需要很長的時(shí)間培訓(xùn)才能成為職業(yè)者，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)較少的醫(yī)生，實(shí)施活檢和手術(shù)前的培訓(xùn)和演練十分必要。目前有許多的醫(yī)療仿真手術(shù)的器械，但現(xiàn)有的醫(yī)療仿真手術(shù)的器械采用通用的力反饋設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備昂貴，通用的操作桿，與真實(shí)手術(shù)器械形狀差異較大導(dǎo)致訓(xùn)練人員手感差，訓(xùn)練效果低，采取的是非模塊化設(shè)計(jì)，適用范圍有限。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是制作一種醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，相同的自由度器械可以相互替換，改變器械的執(zhí)行裝置，可以實(shí)現(xiàn)不同的手術(shù)培訓(xùn)，以穿刺針為模型設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，采用模擬的穿刺針，擁有更強(qiáng)的沉浸感和真實(shí)感，操作者對(duì)手術(shù)器械的現(xiàn)場更加真實(shí)。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，其組成包括模擬的穿刺針，所述的模擬的穿刺針和執(zhí)行軸連接，所述的執(zhí)行軸的一側(cè)連接在支板架上，所述的執(zhí)行軸另一側(cè)經(jīng)聯(lián)軸器和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及帶傳動(dòng)電機(jī)連接，滑板與水平導(dǎo)軌相連并裝有滑板電機(jī)，所述的水平導(dǎo)軌固定在所述的支板架上，所述的支板架和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均固定在所述的底座上，所述的帶傳動(dòng)電機(jī)和滑板電機(jī)的后轉(zhuǎn)軸上均安裝傳感器。
所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，所述的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶和壓板固定在所述的滑板下，帶傳動(dòng)軸固定連接在所述的支板架上，所述的滑板的下端有凹槽結(jié)構(gòu)。所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，所述的水平導(dǎo)軌上安裝有限位塊A和限位塊B，所述的限位塊A是軸環(huán)，所述的限位塊B固定在所述的水平導(dǎo)軌上。[0012]有益效果I.按器械自由度進(jìn)行劃分，將執(zhí)行裝置進(jìn)行替換可以完成不同的醫(yī)療培訓(xùn)，實(shí)用性強(qiáng)。采用模擬的穿刺針，能增強(qiáng)操作者的沉浸性，增強(qiáng)本機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用效果，手感良好，訓(xùn)練效果高。原理簡單，結(jié)構(gòu)簡單，便于拆裝搬運(yùn)，經(jīng)濟(jì)性好。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I的俯視圖。附圖3是附圖I的A-A剖視圖。附圖4是附圖I的B-B剖視圖。附圖5是附圖I的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，其組成包括模擬的穿刺針1，所述的模擬的穿刺針和執(zhí)行軸連接，所述的執(zhí)行軸2的一側(cè)和滾動(dòng)軸承3連接，所述的滾動(dòng)軸承過盈配合連接在支板架6上，所述的執(zhí)行軸另一側(cè)和聯(lián)軸器7相連，所述的聯(lián)軸器和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23的電機(jī)軸22相連，所述的電機(jī)軸固定在滑板14上，所述的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在底座21上，所述的滑板通過直線滾動(dòng)軸承15和水平導(dǎo)軌12相連，所述的水平導(dǎo)軌通過墊片5和螺母4固定在所述的支板架上，所述的支板架通過緊固螺栓17固定連接在所述的底座上，所述的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)和滑板電機(jī)的后轉(zhuǎn)軸上均安裝傳感器。實(shí)施例2 根據(jù)實(shí)施例I所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，所述的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成包括 傳動(dòng)帶13，所述的傳動(dòng)帶通過彈性墊片18、壓板19、所述的緊固螺栓固定在所述的滑板下，帶傳動(dòng)電機(jī)8固定在所述的支板架上，所述的電機(jī)軸和所述的聯(lián)軸器連接，所述的聯(lián)軸器和所述的傳動(dòng)軸固連，帶傳動(dòng)軸9通過所述的滾動(dòng)軸承固定連接在所述的支板架上，通過鍵20將帶輪10固定連接在所述的帶傳動(dòng)軸上。實(shí)施例3 根據(jù)實(shí)施例I所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，所述的水平導(dǎo)軌上安裝有限位塊A,件號(hào)11和限位塊B，件號(hào)24，所述的限位塊A是軸環(huán)，所述的限位塊B通過緊定螺釘16固定在所述的水平導(dǎo)軌上。實(shí)施例4 根據(jù)實(shí)施例I所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，所述的滑板的下端有凹槽結(jié)構(gòu)。實(shí)施例5:所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，醫(yī)療仿真穿刺針手術(shù)培訓(xùn)裝置中，穿刺針在手術(shù)時(shí)具有繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和沿軸向直線運(yùn)動(dòng)兩種自由度上運(yùn)動(dòng)。模擬的穿刺針以真實(shí)穿刺針為原型進(jìn)行改造。固定在滑板上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過聯(lián)軸器使操作桿產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)，模擬與人體接觸后的摩擦力，實(shí)現(xiàn)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)擋板的下端與帶固連，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在底座上，帶傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與帶輪固連，帶傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在滑板上的帶帶動(dòng)滑板沿水平導(dǎo)軌作軸向運(yùn)動(dòng)，模擬的穿刺針產(chǎn)生沿軸向直線運(yùn)動(dòng)。模擬的穿刺針上產(chǎn)生的反饋力，傳遞給操作者，操作者的手指感受到從模擬的穿刺針上傳來的反饋力，實(shí)現(xiàn)穿刺針手術(shù)的培訓(xùn)。在兩個(gè)電機(jī)后轉(zhuǎn)軸上安裝了傳感器，用于測量電機(jī)轉(zhuǎn)角參數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制 。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，其組成包括模擬的穿刺針，其特征是所述的模擬的穿刺針和執(zhí)行軸連接，所述的執(zhí)行軸的一側(cè)連接在支板架上，所述的執(zhí)行軸另一側(cè)經(jīng)聯(lián)軸器和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及帶傳動(dòng)電機(jī)連接，滑板與水平導(dǎo)軌相連并裝有滑板電機(jī)，所述的水平導(dǎo)軌固定在所述的支板架上，所述的支板架和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均固定在所述的底座上，所述的帶傳動(dòng)電機(jī)和滑板電機(jī)的后轉(zhuǎn)軸上均安裝傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，其特征是所述的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶和壓板固定在所述的滑板下，帶傳動(dòng)軸固定連接在所述的支板架上，所述的滑板的下端有凹槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置，其特征是所述的水平導(dǎo)軌上安裝有限位塊A和限位塊B，所述的限位塊A是軸環(huán)，所述的限位塊B固定在所述的水平導(dǎo)軌上。
專利摘要醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)裝置?，F(xiàn)有的醫(yī)療仿真手術(shù)器械采用的是通用力反饋裝置，訓(xùn)練效果低，執(zhí)行裝置的針對(duì)性較強(qiáng)，適用范圍有限。本產(chǎn)品組成包括模擬的穿刺針(1)，所述的模擬的穿刺針和執(zhí)行軸(2)連接，所述的執(zhí)行軸另一側(cè)經(jīng)聯(lián)軸器和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及帶傳動(dòng)電機(jī)連接，滑板(14)與水平導(dǎo)軌(12)相連并裝有滑板電機(jī)，所述的水平導(dǎo)軌固定在所述的支板架(6)上，所述的支板架和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(23)均固定在所述的底座(21)上，所述的帶傳動(dòng)電機(jī)和滑板電機(jī)的后轉(zhuǎn)軸上均安裝傳感器。本產(chǎn)品用于醫(yī)療仿真穿刺針培訓(xùn)。
文檔編號(hào)G09B23/28GK202584532SQ201220236950
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者王沫楠 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)