[發(fā)明專利]一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110660769.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN113397724A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊琨;穆蘭馨;王行環(huán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)中南醫(yī)院
• 主分類號(hào): A61B90/25
• 分類號(hào): A61B90/25;A61B90/60
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 倪建娣

本發(fā)明適用醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，提供一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)，包括磁力手術(shù)毯，可懸浮于磁力手術(shù)床上的浮子，用于支撐肘部和腕部，以及踏板開關(guān)；本發(fā)明提供了一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)，本發(fā)明能通過解決外科醫(yī)生的肩頸等區(qū)域承受主要的物理壓力導(dǎo)致手臂肌肉疲勞、運(yùn)動(dòng)精確度下降的問題，提高了手術(shù)效率，同時(shí)可預(yù)防外科醫(yī)生職業(yè)性肌肉勞損。本發(fā)明創(chuàng)造了一個(gè)無接觸、無摩擦、無潤滑的特殊支撐空間，不僅為操作者提供了靈活的手部和腕部支撐，而且這種無接觸的裝置將更有利于手術(shù)室的布置和無菌原則。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)。

背景技術(shù)

腹腔鏡手術(shù)為患者提供了微創(chuàng)手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，但由于腹腔鏡從人體工程學(xué)角度表現(xiàn)不佳而使得醫(yī)生患肌肉骨骼疾病的風(fēng)險(xiǎn)升高。一種“手術(shù)疲勞綜合癥”在腹腔鏡手術(shù)醫(yī)生中被報(bào)道，該現(xiàn)象通常發(fā)生在腹腔鏡手術(shù)4小時(shí)后，其癥狀包括精神疲憊、煩躁不安、手術(shù)判斷力受損和靈活性降低。除此之外，與開放式手術(shù)相比，腹腔鏡手術(shù)存在操作困難的問題，因?yàn)槠淦餍敌瘦^低、活動(dòng)自由度降低且使用時(shí)違背人體工程學(xué)原理而舒適度低。由于這些限制，腹腔鏡手術(shù)的物理工作量大大超過了同等的開放手術(shù)所需的工作量。

先前的基本人體工程學(xué)研究表明，內(nèi)窺鏡外科醫(yī)生對(duì)肩部、肘部和腕部的支撐可顯著提高腹腔鏡操作的準(zhǔn)確性，這說明在腹腔鏡手術(shù)中需要避免肩部、手臂的肌肉過度疲勞。使用扶手作為前臂支撐可減少能量消耗并提供舒適感，從而提高腹腔鏡手術(shù)的工作效率。因此構(gòu)建適宜的支撐系統(tǒng)式是腹腔鏡手術(shù)中減少疲勞并確保前臂運(yùn)動(dòng)精確度的關(guān)鍵。

目前開發(fā)的腹腔鏡支撐系統(tǒng)包括三種類型，包括下臂支撐式、懸掛支撐式和穿戴式氣動(dòng)背心式。下臂支撐式以ETHOS^TM人體工學(xué)椅為代表，有效緩解了手術(shù)醫(yī)生的肌肉疲勞并解決了支撐裝置的隨動(dòng)問題。但下壁支撐式占用較大的手術(shù)室空間，懸掛式支撐系統(tǒng)解決了該問題。但懸掛式支撐需要將裝置固定于手術(shù)室頂端，安裝實(shí)施較為不便。穿戴式背心則將節(jié)省更大的手術(shù)室空間，并且可為外科醫(yī)生提供更方便的移動(dòng)，但其增加了手術(shù)醫(yī)生術(shù)前準(zhǔn)備負(fù)擔(dān)。新一代腹腔鏡手術(shù)支撐系統(tǒng)的開發(fā)要點(diǎn)在于：1)系統(tǒng)能夠隨手術(shù)操作者移動(dòng)，給與操作者更廣泛的操作空間。2)支撐系統(tǒng)便于實(shí)施和安裝。

磁懸浮系統(tǒng)使用電磁力使懸浮物體漂浮、旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，是一種非接觸式運(yùn)行模式。目前國內(nèi)對(duì)磁懸浮系統(tǒng)的研究也有了不錯(cuò)的成果，主要表現(xiàn)在生活產(chǎn)品中，如：磁懸浮地球儀、磁懸浮減震座椅和磁懸浮列車等。本發(fā)明應(yīng)用磁懸浮支撐技術(shù)形成腹腔鏡手術(shù)隨動(dòng)支撐系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種腹腔鏡手術(shù)磁懸浮隨動(dòng)支撐系統(tǒng)，包括磁力手術(shù)毯，可懸浮于磁力手術(shù)床上的浮子，用于支撐肘部和腕部，以及踏板開關(guān)。

優(yōu)選地，所述浮子包括永磁鐵、紅外發(fā)射裝置、電源和外殼罩。

優(yōu)選地，所述磁力手術(shù)毯包括多個(gè)磁懸浮裝置、紅外開關(guān)、可編程的電路板和編織毯。

優(yōu)選地，所述磁懸浮裝置等距密布于編織毯上，單個(gè)磁懸浮調(diào)節(jié)裝置包括四個(gè)線圈和兩個(gè)霍爾元件；所述線圈和霍爾元件通過電路連接；所述紅外開關(guān)與單位磁懸浮裝置串聯(lián)，控制磁懸浮裝置的供電。

優(yōu)選地，所述編織毯底面涂覆導(dǎo)電材料。

優(yōu)選地，霍爾元件的安裝位置應(yīng)位于四個(gè)線圈的中間高度，磁力線與霍爾元件平行；霍爾元件作為傳感器用于控制線圈磁力，用于使得浮子受到磁力與重力平衡達(dá)到懸浮。

優(yōu)選地，所述電路中使用運(yùn)算放大器放大電路，放大后的信號(hào)由單片機(jī)采集，經(jīng)過PID算法輸出控制信號(hào)；該信號(hào)驅(qū)動(dòng)大電流控制板，通過電壓的變化來控制線圈磁場，用于控制懸浮物的高度。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：