[实用新型]基于力反馈的腹腔镜手术模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟手术技术领域，尤其涉及一种基于力反馈的腹腔镜手术模拟系统。

背景技术

自法国人Mouret进行第一例腹腔镜胆囊切除术开始，腹腔镜手术经过100多年的发展历程，已经成为一种医学界普遍采取的新技术。通过腹腔镜与电视摄像系统、手术专用器械等的结合，开创了腹部手术新型而理想的途径，是微创外科的典型代表。

腹腔镜手术时在人体腹部或腰背部打2～5个小孔，采用专用腹腔镜器械通过戳孔进行手术。实施腹腔镜手术创口小、恢复快，减轻了病人的痛苦，缩短了住院时间，同时手术后切口愈合瘢痕小，外观美观，很受病人和医生的欢迎。但是，实施腹腔镜手术必须依靠医生精湛的技术才能完成，而精湛的技术受手术经验、手术时间和空间的限制，只有通过训练才能获得。

现有的腹腔镜手术训练主要以模拟操作箱为主，操作箱就是模拟人体腔体，操作箱里面放置一些黄豆、线、小球等物品来虚拟人体内部。使用真实的器械在操作箱内进行各种基本手法或者是手术片段。这样的训练方法，没有直观呈现出人体腔体内部的实际构造，对于基本手法甚至会误导，部分的微创伤手术器械也不能进行练习，临床真实的微创伤手术还会由许多未知因素，也不能再操作箱内表现出来。

虚拟手术技术在医学领域中有重要的应用，是近年来研究的热点之一。借助于虚拟手术技术，医务人员可以再计算机生成的虚拟环境中利用仿真器械培训如何进行手术，虚拟手术系统还可以将熟练医生的操作进行录制和回放，节约了医务培训的费用和时间，从而达到迅速提高学习者技能的目的。在虚拟手术中，力反馈技术起着重要的作用，力反馈技术可以使医生通过操作虚拟手术系统的力反馈设备，与虚拟环境进行力觉交互，使培训更加真实、准确、可靠，增强了虚拟手术的沉浸感和真实性。然而在目前，类似系统十分少见，东京慈惠会医科大学和香港中文大学基于达芬奇手术机器人做了一些这方面的工作，取得了一定的研究成果，但是研发出的系统仍然很不成熟，而国内基于手术机器人的手术仿真尚未广泛开展，总之国内外的这方面研究还处于起步阶段。

有鉴于此，有必要提供一种基于力反馈的腹腔镜手术模拟系统以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于力反馈的腹腔镜手术模拟系统。

本实用新型的一种基于力反馈的腹腔镜手术模拟系统，所述腹腔镜手术模拟系统包括：

手术平台，所述手术平台内部设有容置空间，手术平台的上表面设有第一通孔、第二通孔及第三通孔；

主计算机，设于所述手术平台内部的容置空间中，用于通过模拟软件生成实时手术仿真图像；

模拟器械，所述模拟器械包括左手模拟器械、右手模拟器械，左手模拟器械和右手模拟器械分别插设于所述第一通孔和第二通孔内；

腹腔镜套管，设于所述手术平台上并插设于所述第三通孔内，用于控制显示设备上显示的视野；

力反馈设备，设于所述手术平台内部的容置空间中，所述力反馈设备设为两个，分别与所述左手模拟器械和右手模拟器械相连；

脚踏板，与所述主计算机相连，用于控制模拟器械的通电和冲洗；

显示设备，设于手术平台上，用于显示主计算机通过模拟软件生成的实时手术仿真图像。

作为本实用新型的进一步改进，所述力反馈设备上设有若干定位传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述定位传感器包括角度传感器或位移传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述主计算机包括数据处理模块，用于接收和计算所述力反馈设备上定位传感器的数据，并进行处理后产生三维仿真图像发送至所述显示设备上。

作为本实用新型的进一步改进，所述手术平台内容置空间分为相互连通的第一容置空间和第二容置空间，所述主计算机位于第二容置空间内，力反馈设备位于第一容置空间内。

作为本实用新型的进一步改进，所述腹腔镜套管显示的视野角度包括0°、30°和45°。

作为本实用新型的进一步改进，所述显示设备包括信息输入设备，所述信息输入设备为键盘、鼠标或触摸显示屏。

作为本实用新型的进一步改进，所述手术平台上还设有模拟人体躯干，所述模拟人体躯干上设有三个与手术平台相对应的通孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述手术平台底部设置有至少四个滑轮，以方便腹腔镜手术模拟系统的移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述每个滑轮上设置有个制动刹，以固定腹腔镜手术模拟系统的位置。