[實用新型]基于力反饋的腹腔鏡手術模擬系統

有效

• 申請號: 201220257048.7
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN202615697U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 于福東
• 申請（專利權）人: 蘇州敏行醫學信息技術有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及虛擬手術技術領域，尤其涉及一種基于力反饋的腹腔鏡手術模擬系統。

背景技術

自法國人Mouret進行第一例腹腔鏡膽囊切除術開始，腹腔鏡手術經過100多年的發展歷程，已經成為一種醫學界普遍采取的新技術。通過腹腔鏡與電視攝像系統、手術專用器械等的結合，開創了腹部手術新型而理想的途徑，是微創外科的典型代表。

腹腔鏡手術時在人體腹部或腰背部打2～5個小孔，采用專用腹腔鏡器械通過戳孔進行手術。實施腹腔鏡手術創口小、恢復快，減輕了病人的痛苦，縮短了住院時間，同時手術后切口愈合瘢痕小，外觀美觀，很受病人和醫生的歡迎。但是，實施腹腔鏡手術必須依靠醫生精湛的技術才能完成，而精湛的技術受手術經驗、手術時間和空間的限制，只有通過訓練才能獲得。

現有的腹腔鏡手術訓練主要以模擬操作箱為主，操作箱就是模擬人體腔體，操作箱里面放置一些黃豆、線、小球等物品來虛擬人體內部。使用真實的器械在操作箱內進行各種基本手法或者是手術片段。這樣的訓練方法，沒有直觀呈現出人體腔體內部的實際構造，對于基本手法甚至會誤導，部分的微創傷手術器械也不能進行練習，臨床真實的微創傷手術還會由許多未知因素，也不能再操作箱內表現出來。

虛擬手術技術在醫學領域中有重要的應用，是近年來研究的熱點之一。借助于虛擬手術技術，醫務人員可以再計算機生成的虛擬環境中利用仿真器械培訓如何進行手術，虛擬手術系統還可以將熟練醫生的操作進行錄制和回放，節約了醫務培訓的費用和時間，從而達到迅速提高學習者技能的目的。在虛擬手術中，力反饋技術起著重要的作用，力反饋技術可以使醫生通過操作虛擬手術系統的力反饋設備，與虛擬環境進行力覺交互，使培訓更加真實、準確、可靠，增強了虛擬手術的沉浸感和真實性。然而在目前，類似系統十分少見，東京慈惠會醫科大學和香港中文大學基于達芬奇手術機器人做了一些這方面的工作，取得了一定的研究成果，但是研發出的系統仍然很不成熟，而國內基于手術機器人的手術仿真尚未廣泛開展，總之國內外的這方面研究還處于起步階段。

有鑒于此，有必要提供一種基于力反饋的腹腔鏡手術模擬系統以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于力反饋的腹腔鏡手術模擬系統。

本實用新型的一種基于力反饋的腹腔鏡手術模擬系統，所述腹腔鏡手術模擬系統包括：

手術平臺，所述手術平臺內部設有容置空間，手術平臺的上表面設有第一通孔、第二通孔及第三通孔；

主計算機，設于所述手術平臺內部的容置空間中，用于通過模擬軟件生成實時手術仿真圖像；

模擬器械，所述模擬器械包括左手模擬器械、右手模擬器械，左手模擬器械和右手模擬器械分別插設于所述第一通孔和第二通孔內；

腹腔鏡套管，設于所述手術平臺上并插設于所述第三通孔內，用于控制顯示設備上顯示的視野；

力反饋設備，設于所述手術平臺內部的容置空間中，所述力反饋設備設為兩個，分別與所述左手模擬器械和右手模擬器械相連；

腳踏板，與所述主計算機相連，用于控制模擬器械的通電和沖洗；

顯示設備，設于手術平臺上，用于顯示主計算機通過模擬軟件生成的實時手術仿真圖像。

作為本實用新型的進一步改進，所述力反饋設備上設有若干定位傳感器。

作為本實用新型的進一步改進，所述定位傳感器包括角度傳感器或位移傳感器。

作為本實用新型的進一步改進，所述主計算機包括數據處理模塊，用于接收和計算所述力反饋設備上定位傳感器的數據，并進行處理后產生三維仿真圖像發送至所述顯示設備上。

作為本實用新型的進一步改進，所述手術平臺內容置空間分為相互連通的第一容置空間和第二容置空間，所述主計算機位于第二容置空間內，力反饋設備位于第一容置空間內。

作為本實用新型的進一步改進，所述腹腔鏡套管顯示的視野角度包括0°、30°和45°。

作為本實用新型的進一步改進，所述顯示設備包括信息輸入設備，所述信息輸入設備為鍵盤、鼠標或觸摸顯示屏。

作為本實用新型的進一步改進，所述手術平臺上還設有模擬人體軀干，所述模擬人體軀干上設有三個與手術平臺相對應的通孔。

作為本實用新型的進一步改進，所述手術平臺底部設置有至少四個滑輪，以方便腹腔鏡手術模擬系統的移動。

作為本實用新型的進一步改進，所述每個滑輪上設置有個制動剎，以固定腹腔鏡手術模擬系統的位置。