一種手術(shù)操作系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種手術(shù)操作系統(tǒng)，特別涉及一種自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在做開放性手術(shù)或腹腔鏡手術(shù)時(shí)，通常采用的方法是從腹腔介入，切開20cm以上的創(chuàng)口，而即使是微創(chuàng)“腹腔鏡手術(shù)”也需要切開3-5個(gè)2-3cm的微創(chuàng)口。在進(jìn)行這些手術(shù)時(shí)均需要將胃、腸組織切開，摘除內(nèi)部的腫瘤或息肉后，再進(jìn)行縫合，術(shù)后恢復(fù)時(shí)間一般較長，存在并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡手術(shù)逐步得到應(yīng)用，內(nèi)窺鏡手術(shù)通常是由胃或直腸介入直達(dá)患處，這樣不會(huì)給患者體表留下任何創(chuàng)口，不需徹底切開胃、腸組織，便可直接從內(nèi)部摘除腫瘤或息肉，手術(shù)后亦無需進(jìn)行縫合，這樣術(shù)后恢復(fù)時(shí)間短，隔天即可出院。
[0004]但由于傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡器械本身操作上的限制，操作起來較為復(fù)雜，需要高超技巧和長期訓(xùn)練才能夠進(jìn)行熟練操作，采用傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡器械進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)過程時(shí)間較長，早期臨床應(yīng)用并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高。
[0005]隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)逐漸開始應(yīng)用到醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域，目前所采用的機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)包括操作機(jī)械臂、操作接口、接口控制器、接口端控制站、連接接口控制站和機(jī)器人控制站的通信通道，機(jī)器人控制站分別通過控制系統(tǒng)控制機(jī)械手臂進(jìn)行手術(shù)操作。
[0006]另外，所述的機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)還包括輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，這樣通過機(jī)械手臂與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的組合實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)。
[0007]目前，在實(shí)際操作機(jī)器人進(jìn)行輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)時(shí)，存在著末端機(jī)械手臂操作不靈活，外部機(jī)械操作手臂的操作指令無法精準(zhǔn)快速傳輸至末端操作手臂，導(dǎo)致末端操作手臂動(dòng)作執(zhí)行遲緩，操作不便的弊端。另外，現(xiàn)在所采用的機(jī)器人輔助系統(tǒng)的末端機(jī)械手臂存在自由度不夠，無法完全有效的模擬人手操作端所輸入的各種操作指令。另外，目前所采用的機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)多為在內(nèi)窺鏡末端設(shè)置單個(gè)末端機(jī)械手臂，無法完成完全模擬人的雙手進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)際使用過程中存在一定的局限性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)，它克服了采用機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)時(shí)，內(nèi)部操作手臂無法快速有效執(zhí)行外部機(jī)械操作手臂相應(yīng)指令以及由于末端機(jī)械手臂自由度的局限，內(nèi)部操作手臂無法完全有效模擬人手操作端所輸入的各種操作的問題，它解決了目前機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)存在的問題，在保留了目前機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)各種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使得內(nèi)部操作手臂對(duì)于外部操作手臂所執(zhí)行的各項(xiàng)動(dòng)作響應(yīng)速度更快，動(dòng)作執(zhí)行的精準(zhǔn)度更高，末端機(jī)械手臂操作的靈活性更強(qiáng)，大大降低了對(duì)醫(yī)生技巧和訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的要求，操作精度高，能大大縮短了手術(shù)操作時(shí)間。
[0009]為了解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)，包括外部指令輸入裝置、動(dòng)作指令執(zhí)行裝置以及內(nèi)窺鏡裝置；
[0010]所述的內(nèi)窺鏡裝置包括內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺鏡工作站以及內(nèi)窺鏡監(jiān)視器，所述的內(nèi)窺鏡工作站分別通過信號(hào)線連接內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡監(jiān)視器；所述的內(nèi)窺鏡包括內(nèi)窺鏡管路以及設(shè)置在內(nèi)窺鏡管路下端部的內(nèi)窺鏡體，所述內(nèi)窺鏡體的端部設(shè)置有攝像裝置；
[0011]所述的動(dòng)作指令執(zhí)行裝置包括末端機(jī)械手臂控制站、驅(qū)動(dòng)單元、動(dòng)作執(zhí)行單元，所述末端機(jī)械手臂控制站分別通過通訊線連接于驅(qū)動(dòng)單元和內(nèi)窺鏡工作站；所述的驅(qū)動(dòng)單元包括若干臺(tái)微型電機(jī)以及若干與微型電機(jī)對(duì)應(yīng)設(shè)置的動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置；所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置分別對(duì)應(yīng)連接于動(dòng)作執(zhí)行單元；
[0012]所述的動(dòng)作執(zhí)行單元為兩套，所述的每套動(dòng)作執(zhí)行單元包括手臂驅(qū)動(dòng)連接端、蛇形頸、末端機(jī)械手臂；所述的手臂驅(qū)動(dòng)連接端、蛇形頸、末端機(jī)械手臂依次相連；所述的蛇形頸連接末端機(jī)械手臂的一端伸入內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)窺鏡管路內(nèi)，且連接于蛇形頸末端的末端機(jī)械手臂伸出內(nèi)窺鏡管路，所述伸出內(nèi)窺鏡管路的末端機(jī)械手臂固定在內(nèi)窺鏡管路的末端;
[0013]所述的外部指令輸入裝置包括操作機(jī)械臂、外部指令接收器、指令傳輸控制站以及輸入裝置監(jiān)視器，所述的操作機(jī)械臂、外部指令接收器、指令傳輸控制站之間依次通過信號(hào)線相連接，所述輸入裝置監(jiān)視器分別通過通信線連接指令傳輸控制站和內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)窺鏡監(jiān)視器；
[0014]所述的外部指令輸入裝置與動(dòng)作指令執(zhí)行裝置之間設(shè)置通信通道，所述通信通道連接外部指令輸入裝置的指令傳輸控制站和動(dòng)作指令執(zhí)行裝置的末端機(jī)械手臂控制站。
[0015]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的末端機(jī)械手臂包括手指驅(qū)動(dòng)裝置和操作手指，所述的手指驅(qū)動(dòng)裝置包括偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的操作手指設(shè)置在手指驅(qū)動(dòng)裝置上。
[0016]在本實(shí)用新型的一些【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括拉線、滑移塊、偏轉(zhuǎn)齒輪結(jié)構(gòu)，所述拉線為兩根，滑移塊為兩個(gè)，偏轉(zhuǎn)齒輪結(jié)構(gòu)為兩副，所述的兩副偏轉(zhuǎn)齒輪結(jié)構(gòu)分別固定在與其相對(duì)應(yīng)的滑移塊上，兩副偏轉(zhuǎn)齒輪結(jié)構(gòu)的齒部互相嚙合，所述的兩根拉線分別穿過其中一滑移塊兩側(cè)設(shè)置的滑移孔與另一滑移塊的兩側(cè)固定連接。
[0017]在本實(shí)用新型的另外一些【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括拉線、底座結(jié)構(gòu)、滑輪結(jié)構(gòu)，所述的滑輪結(jié)構(gòu)設(shè)置在底座結(jié)構(gòu)上部的支撐架上，所述的拉線為兩根，所述的兩根拉線分別穿過底座結(jié)構(gòu)，繞過滑輪固定在滑輪上。
[0018]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括拉線、底座結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述的拉線為兩根，兩根拉線分別穿過底座結(jié)構(gòu)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)部，所述的兩根拉線均沿旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)內(nèi)部纏繞一周，所述拉線末端固定在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上。
[0019]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的操作手指為雙指結(jié)構(gòu)，所述雙指結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)夾持手指，所述兩夾持手指相對(duì)的內(nèi)側(cè)設(shè)置夾持齒。
[0020]在本實(shí)用新型的一些【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的雙指結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)獨(dú)立的剪切手指，剪切手指的內(nèi)部相對(duì)的兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有切片。
[0021]在本實(shí)用新型的另外一些【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的操作手指為單指結(jié)構(gòu)，單指結(jié)構(gòu)的末端連接切割工具或真空吸虹設(shè)備。
[0022]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述動(dòng)作指令執(zhí)行裝置的驅(qū)動(dòng)單元與所述的末端機(jī)械手臂的手指驅(qū)動(dòng)裝置的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述的驅(qū)動(dòng)單元與手指驅(qū)動(dòng)裝置的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分別通過兩根拉線連接。
[0023]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述的末端機(jī)械手臂的手指驅(qū)動(dòng)裝置的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分別對(duì)應(yīng)于動(dòng)作指令執(zhí)行裝置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)單元之間通過拉線連接。
[0024]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述動(dòng)作指令執(zhí)行裝置的驅(qū)動(dòng)單元上還設(shè)置有力傳感器，所述的力傳感器為普通拉力傳感器或彈簧壓力傳感器。
[0025]優(yōu)選地，本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)中，所述內(nèi)窺鏡體的端部設(shè)置攝像裝置為集成攝像頭。
[0026]作為優(yōu)化，所述內(nèi)窺鏡體的端部設(shè)置攝像裝置為旋轉(zhuǎn)臂式攝像頭，所述的旋轉(zhuǎn)臂式攝像頭插置在內(nèi)窺鏡體端部設(shè)置的攝像管路內(nèi)。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0028]本實(shí)用新型一種自動(dòng)化內(nèi)窺鏡手術(shù)操作系統(tǒng)它克服了采用機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)時(shí)，內(nèi)部操作手臂無法快速有效執(zhí)行外部機(jī)械操作手臂相應(yīng)指令以及由于末端機(jī)械手臂自由度的局限，內(nèi)部操作手臂無法完全有效模擬人手操作端所輸入的各種操作的問題，它解決了目前機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)存在的問題，在保留了目前機(jī)器人輔助內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)各種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使得內(nèi)部操作手臂對(duì)于外部操作手臂所執(zhí)行的各項(xiàng)動(dòng)作響應(yīng)速度更快，動(dòng)作執(zhí)行的精準(zhǔn)度更高，末端機(jī)械手臂操作的靈活性更強(qiáng)，大大降低了對(duì)醫(yī)生技巧和訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的要求，操作精度高，能大大縮短了手術(shù)操作時(shí)間。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是動(dòng)作執(zhí)行