[发明专利]单孔腹腔镜微创手术成像系统有效
申请号: | 201310533434.3 | 申请日: | 2013-10-30 |
公开(公告)号: | CN103536269A | 公开(公告)日: | 2014-01-29 |
发明(设计)人: | 徐凯;赵江然;郑西点;傅敏霄;戴正晨;冯波;郑民华 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | A61B1/04 | 分类号: | A61B1/04;A61B1/045;A61B1/06 |
代理公司: | 上海一平知识产权代理有限公司 31266 | 代理人: | 蔡继清;翁霞 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 单孔 腹腔镜 手术 成像 系统 | ||
技术领域
本发明涉及医用器械技术领域,特别涉及一种腹腔镜微创手术成像系统。
背景技术
现代医疗领域中微创手术已经成功地降低了病人的术后疼痛、并发症、住院时间和改善了术后的疤痕状况。虽然经人体自然腔道内窥镜手术(natural orifice trans-luminal endoscopic surgery,NOTES)方法不需要任何切口,但技术难度较高,手术器械需要通过一个狭长复杂的人体腔道之后进行夹持缝合等手术动作,大部分现有NOTES手术机构均存在体积过大,操作精度不够等诸多缺陷,很难满足内窥镜缝合手术的技术要求,导致这一类器械并未在临床上被广泛应用。故由于微创手术独特的优点,更多的病人开始选择微创手术。
在微创手术中,腹腔镜手术为一大类。在多数腹腔镜手术过程中,往往需要两个或两个以上的小切口用于手术器械、腹腔镜及气腹针。但是随着人们对微创手术的效果有更高的要求,手术切口的数量被更进一步的控制,最后有学者提出了单孔腹腔镜手术,其可由一个1.5cm~4cm的小切口置入多个穿刺器或一个带有多个操作孔道的穿刺器,通过操作孔道置入手术器械完成手术操作,通常取脐部小切口,但不完全限于脐部。它能将手术所需要的切口减少到一个,因此单孔腹腔镜手术将成为微创手术的一个重要发展方向,故而针对单孔腹腔镜手术机器人中的成像系统研究具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种单孔腹腔镜微创手术成像系统,该系统主要应用于单切口的腹腔镜手术,该系统可在腹腔镜手术中提供优秀的成像,同时该系统可以通过驱动端的套管伸入机械手在单切口的条件下进行完整的腹腔镜手术。该系统在闭合姿态下的最大直径仅有7mm,可顺利通过直径为10mm的套管从切口进入腹腔到达理想的成像位置。
根据本发明的目的,提供了一种腹腔镜微创手术成像系统,该系统能以一种闭合的姿态从套管通过直径为10mm的切口进入腹腔,通过驱动端到达理想的成像位置,之后其照明端展开进行照明,成像端和驱动端调节拍摄方向与位置进行成像。该系统的成像端集成有摄像头与视角调整机构,照明端集成有两排LED灯与展开收缩机构,驱动端集成有位置调整机构和驱动用的镍钛合金丝,镍钛合金丝可精确控制成像端到达理想的成像位置。
本发明单孔腹腔镜微创手术成像系统成像端由视角调整机构和摄像模块组成。
本发明中成像端的最大直径仅有7mm。视角调整机构拥有多达123°的可旋转范围,采用四连杆机构,通过两根驱动端的镍钛合金丝共同推拉驱动杆在固定滑道内滑动,由驱动杆带动成像端绕固定轴旋转,实现视角调整;摄像模块中摄像头固定在套筒内,进行正常成像。
本发明单孔腹腔镜微创手术成像系统照明端由照明模块与展开收缩机构组成。
本发明的照明端中,照明模块由十四块LED灯组成,通过导热胶贴在展开板两边,共七排,导热胶可进行导热,防止LED灯背面局部温度过高。展开收缩机构采用四连杆机构,通过一根驱动端的镍钛合金丝推拉滑块一在固定滑道内滑动,滑块固结在连接件上,带动连接件驱动滑块二在固定轴的轴线方向上下滑动,滑块二带动连杆驱动展开板绕固定轴收缩展开,收缩状态时,照明模块全部收入展开板内,展开板闭合成直径为7mm的圆柱,减小了直径尺寸的同时可以有效保护非工作状态时的LED灯,照明端在展开状态时最大尺寸为16mm。
本发明单孔腹腔镜微创手术成像系统驱动端由位置调整机构与镍钛合金丝组成。
本发明的驱动端中,共有四根镍钛合金丝,一根控制驱动端中的位置调整机构,一根控制照明端的展开收缩机构,两根同时控制成像端的视角调整机构。位置调整机构通过一根镍钛合金丝推拉驱动滑块在固定滑道内滑动,滑块推拉驱动杆带动照明模块以及成像模块共同绕固定轴旋转,其旋转范围为90°。
根据本发明的一方面,提供了一种单孔腹腔镜微创手术成像系统,该系统包括:
驱动端,驱动端包括位置调整机构以及多根合金丝;
照明端,照明端包括照明模块与展开收缩机构;以及
成像端,成像端包括摄像模块以及视角调整机构;其中,
多根合金丝用于控制位置调整机构来调整照明端和成像端的位置和视角,并用于控制照明端的展开收缩机构展开或收缩来开启或关闭照明模块,以及用于控制成像端的视角调整机构,从而在成像系统通过手术套管伸入人体内后,通过驱动端的位置调整机构和成像端的视角调整机构来获得所需的成像角度与位置。
优选地,合金丝是镍钛合金丝。
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