[發明專利]單孔腹腔鏡微創手術成像系統

有效

• 申請號: 201310533434.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103536269A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 徐凱;趙江然;鄭西點;傅敏霄;戴正晨;馮波;鄭民華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/045;A61B1/06
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 蔡繼清;翁霞

技術領域

本發明涉及醫用器械技術領域，特別涉及一種腹腔鏡微創手術成像系統。

背景技術

現代醫療領域中微創手術已經成功地降低了病人的術后疼痛、并發癥、住院時間和改善了術后的疤痕狀況。雖然經人體自然腔道內窺鏡手術（natural?orifice?trans-luminal?endoscopic?surgery,NOTES）方法不需要任何切口，但技術難度較高，手術器械需要通過一個狹長復雜的人體腔道之后進行夾持縫合等手術動作，大部分現有NOTES手術機構均存在體積過大，操作精度不夠等諸多缺陷，很難滿足內窺鏡縫合手術的技術要求，導致這一類器械并未在臨床上被廣泛應用。故由于微創手術獨特的優點，更多的病人開始選擇微創手術。

在微創手術中，腹腔鏡手術為一大類。在多數腹腔鏡手術過程中，往往需要兩個或兩個以上的小切口用于手術器械、腹腔鏡及氣腹針。但是隨著人們對微創手術的效果有更高的要求，手術切口的數量被更進一步的控制，最后有學者提出了單孔腹腔鏡手術，其可由一個1.5cm～4cm的小切口置入多個穿刺器或一個帶有多個操作孔道的穿刺器，通過操作孔道置入手術器械完成手術操作，通常取臍部小切口，但不完全限于臍部。它能將手術所需要的切口減少到一個，因此單孔腹腔鏡手術將成為微創手術的一個重要發展方向，故而針對單孔腹腔鏡手術機器人中的成像系統研究具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種單孔腹腔鏡微創手術成像系統，該系統主要應用于單切口的腹腔鏡手術，該系統可在腹腔鏡手術中提供優秀的成像，同時該系統可以通過驅動端的套管伸入機械手在單切口的條件下進行完整的腹腔鏡手術。該系統在閉合姿態下的最大直徑僅有7mm，可順利通過直徑為10mm的套管從切口進入腹腔到達理想的成像位置。

根據本發明的目的，提供了一種腹腔鏡微創手術成像系統，該系統能以一種閉合的姿態從套管通過直徑為10mm的切口進入腹腔，通過驅動端到達理想的成像位置，之后其照明端展開進行照明，成像端和驅動端調節拍攝方向與位置進行成像。該系統的成像端集成有攝像頭與視角調整機構，照明端集成有兩排LED燈與展開收縮機構，驅動端集成有位置調整機構和驅動用的鎳鈦合金絲，鎳鈦合金絲可精確控制成像端到達理想的成像位置。

本發明單孔腹腔鏡微創手術成像系統成像端由視角調整機構和攝像模塊組成。

本發明中成像端的最大直徑僅有7mm。視角調整機構擁有多達123°的可旋轉范圍，采用四連桿機構，通過兩根驅動端的鎳鈦合金絲共同推拉驅動桿在固定滑道內滑動，由驅動桿帶動成像端繞固定軸旋轉，實現視角調整；攝像模塊中攝像頭固定在套筒內，進行正常成像。

本發明單孔腹腔鏡微創手術成像系統照明端由照明模塊與展開收縮機構組成。

本發明的照明端中，照明模塊由十四塊LED燈組成，通過導熱膠貼在展開板兩邊，共七排，導熱膠可進行導熱，防止LED燈背面局部溫度過高。展開收縮機構采用四連桿機構，通過一根驅動端的鎳鈦合金絲推拉滑塊一在固定滑道內滑動，滑塊固結在連接件上，帶動連接件驅動滑塊二在固定軸的軸線方向上下滑動，滑塊二帶動連桿驅動展開板繞固定軸收縮展開，收縮狀態時，照明模塊全部收入展開板內，展開板閉合成直徑為7mm的圓柱，減小了直徑尺寸的同時可以有效保護非工作狀態時的LED燈，照明端在展開狀態時最大尺寸為16mm。

本發明單孔腹腔鏡微創手術成像系統驅動端由位置調整機構與鎳鈦合金絲組成。

本發明的驅動端中，共有四根鎳鈦合金絲，一根控制驅動端中的位置調整機構，一根控制照明端的展開收縮機構，兩根同時控制成像端的視角調整機構。位置調整機構通過一根鎳鈦合金絲推拉驅動滑塊在固定滑道內滑動，滑塊推拉驅動桿帶動照明模塊以及成像模塊共同繞固定軸旋轉，其旋轉范圍為90°。

根據本發明的一方面，提供了一種單孔腹腔鏡微創手術成像系統，該系統包括：

驅動端，驅動端包括位置調整機構以及多根合金絲；

照明端，照明端包括照明模塊與展開收縮機構；以及

成像端，成像端包括攝像模塊以及視角調整機構；其中，

多根合金絲用于控制位置調整機構來調整照明端和成像端的位置和視角，并用于控制照明端的展開收縮機構展開或收縮來開啟或關閉照明模塊，以及用于控制成像端的視角調整機構，從而在成像系統通過手術套管伸入人體內后，通過驅動端的位置調整機構和成像端的視角調整機構來獲得所需的成像角度與位置。

優選地，合金絲是鎳鈦合金絲。