一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置。


背景技术：

2.腹腔镜手术是一种微创手术，是在腹部上利用小切口(通常为 0.5
‑
1.5厘米)进行的手术。与常见的开放式手术相比，由于腹腔镜手术伤口小、出血少，患者的疼痛小、术后恢复更快。因此腹腔镜手术被认为是未来手术方法的发展趋势。
3.腹腔镜手术中，术野建立且显露最好、应用最广的方法是co2气腹法，即在腹腔镜手术中，将co2气体充入密闭的腹腔，从而为腹腔镜手术操作提供观察和手术的空间。但co2气腹法易对人体的心脏、肾脏、肺等脏器造成不良影响，导致心率失调、高碳酸血症、肾小球滤过率下降以及肩背部酸痛、下肢静脉血栓发病风险升高等一系列的术后并发症。同时，co2气腹法手术费用高昂，而且不适用于有全麻禁忌症和心肺功能不佳的患者群体。
4.免气腹腹腔镜技术是腔镜外科的重要发展方向之一，通过利用非气腹装置机械性地提拉或拱起前腹壁，使前腹壁与腹腔脏器分离形成操作空间，从而进行腹腔镜手术。免气腹腹腔镜技术旨在避免气腹并发症，增加手术安全性，拓宽腹腔镜的应用范围，让不能耐受气腹的患者获得了微创治疗的机会。
5.现有免气腹腹腔镜技术大部分通过将拉钩或绳索置入腹腔内部，在外部利用机械提拉或悬吊等方式将腹壁提升，形成手术空间，如，如：中国专利zl99250043.5，专利名称：腹壁提升器，该专利将拉钩置入腹腔内部，利用线索拖拽拉钩以达到腹壁提升的目的。这种方式会对患者腹壁造成一定损伤，同时腹壁提升的拉力难以调节；其它免气腹腹腔成腔装置方案均存在拉力过小或对人体造成创伤大或拉力无法调节等局限。因此相应装置的研究任停留在理论阶段，未能在临床上得到实际应用。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置，克服了现有技术的不足，设计合理，在实现免气腹腹腔成腔功能的同时，避免手术对患者造成的额外创伤，降低患者疼痛并加速术后康复。
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
8.一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置，包括支架、压力调整装置和软磁性材料，所述压力调整装置通过连接件固定连接在支架下方，所述软磁性材料放置于患者腹腔内部，所述压力调整装置包括上壳体、下壳体、永磁体和调节装置，所述上壳体与下壳体之间通过支撑件相连接以形成一个容置腔室，所述调节装置包括转动件和调节螺栓，所述上壳体中间开设有通孔，所述调节螺栓的端部穿过通孔且与永磁体相连接，所述永磁体位于容置腔室内，且能够在容置腔室中上下相对运动，所述永磁体与软磁性材料相匹配以产生腹壁提升所需拉力；
9.所述上壳体上表面对称设置有安装槽，所述安装槽内安装有压力传感器，所述调
节螺栓外表面套接有盖板，所述盖板安装在安装槽内，且所述盖板的下表面两端与压力传感器的压力感应端相接触。
10.优选地，所述调节螺栓的端部通过螺纹与永磁体固定连接。
11.优选地，所述永磁体中间开设有螺纹孔，所述永磁体通过螺纹孔活动连接在调节螺栓外表面，用以调节永磁体在容置腔室中的上下相对位置，所述永磁体侧面开设有导向槽，所述支撑件为外罩，所述外罩内侧表面上固定安装有导向条，所述导向条滑动连接在导向槽内，所述盖板与调节螺栓外表面相接触的位置设置有限位凸起，所述调节螺栓通过限位凸起与盖板相卡接，并能够进行相对转动；所述调节螺栓的下端与下壳体不接触。
12.优选地，所述支架上安装有压力显示装置，所述安装槽内开设有引出接口，所述压力传感器的信号输出端穿过引出接口进入容置腔室后通过导线与压力显示装置的信号输入端相连接。
13.优选地，所述支架包括垂直杆和水平安装杆，所述垂直杆下方套接有紧固夹持装置，所述紧固夹持装置通过锁紧销固定安装在垂直杆下方，所述水平安装杆的一端可上下移动的套接在垂直杆上并通过锁紧销紧固，所述水平安装杆外表面滑动连接有安装滑块；压力调整装置通过连接件与安装滑块相连接。
14.优选地，所述连接件为吊绳，所述上壳体上表面沿圆周方向均匀设置有若干吊环，所述吊环连接吊绳的一端，所述吊绳的另一端固定连接在安装滑块上。
15.优选地，还包括膨胀螺栓，所述盖板上开设有限位孔，所述膨胀螺栓穿过限位孔，且膨胀端固定安装在上壳体内。
16.优选地，所述软磁性材料表面为白锌电镀层，所述永磁体表面为镍铜镍电镀层。
17.优选地，所述永磁体材料材质为铷铁硼磁铁和304不锈钢。
18.优选地，所述调节螺栓表面螺纹的螺距由靠近永磁体的一端到远离永磁体的一端逐渐变大。
19.本实用新型提供了一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置。具备以下有益效果：
20.1.结构简单、拆装方便，能够固定于手术台上、对手术室空间占用少，且能够多个装置固定于同一个支架上，节省空间；
21.2.通过置入腹腔内部的软磁性材料提升腹壁，受力位置为腹腔内部，稳定性好；
22.3.通过连接件牵拉，能精确提高腹壁，创造开阔的手术视野和手术操作空间；
23.4.通过物理方式进行腹壁提升，实现腹腔成腔，避免了co2气腹法可能引起的种种并发症；
24.5.通过软磁性材料和永磁体之间的吸引力作为腹壁提升作用力的来源，作用力大小调整方便快捷，且能够实时反馈给医生，能够避免部分手术伤害；
25.6.方案不会造成类似悬吊式人体腹腔成腔装置中的拉钩、吊环等装置对人体服部皮肤造成的创伤，对于皮肤薄、腹壁松弛或肥厚的患者更加友好。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
27.图1本实用新型的结构示意图；
28.图2本实用新型中压力调整装置的结构展开图；
29.图3本实用新型中上壳体和盖板的结构示意图；
30.图4本实用新型中压力调整装置的剖面图；
31.图5本实用新型中调节螺栓、永磁体和的盖板之间受力分析图；
32.图6本实用新型中多个压力调整装置的工作示意图；
33.图7本实用新型中压力显示装置和压力传感器的结构示意图；
34.图8本实用新型中实施例二中压力调整装置的剖面图；
35.图9本实用新型中支架的结构示意图；
36.图中标号说明：
37.1、支架；2、压力调整装置；3、软磁性材料；4、连接件；5、上壳体；6、下壳体；7、永磁体；8、调节螺栓；9、支撑件；10、通孔； 11、安装槽；12、压力传感器；13、盖板；15、导向槽；16、导向条；17、压力显示装置；18、引出接口；19、吊环；20、膨胀螺栓；81、转动件；82、调节螺栓；101、垂直杆；102、水平安装杆；103、紧固夹持装置；104、安装滑块。
具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
39.实施例一，如图1
‑
7所示，一种磁吸式免气腹腹腔成腔装置，包括支架1、压力调整装置2和软磁性材料3，压力调整装置2通过连接件4固定连接在支架1下方，软磁性材料3放置于患者腹腔内部，压力调整装置2包括上壳体5、下壳体6、永磁体7和调节装置8，上壳体5与下壳体6之间通过支撑件9相连接以形成一个容置腔室，调节装置8包括转动件81和调节螺栓82，上壳体5中间开设有通孔10，调节螺栓82的端部穿过通孔10且与永磁体7相连接，永磁体7位于容置腔室内，且能够在容置腔室中上下相对运动，永磁体7与软磁性材料3相匹配以产生腹壁提升所需拉力；上壳体5上表面对称设置有安装槽11，安装槽11内安装有压力传感器12，调节螺栓82外表面套接有盖板13，盖板13安装在安装槽11内，且盖板13的下表面两端与压力传感器12的压力感应端相接触。
40.在本实施例中，调节螺栓82的端部通过螺纹与永磁体7固定连接，盖板13与调节螺栓82外表面通过螺纹连接。在本实施例中，转动件 81可以为转动手柄，通过手动转动，以实现对调节螺栓82的转动调节，也可以电机，通过控制电机的转动以实现对调节螺栓82的转动调节，在此不做限定。
41.在使用时，先将软磁性材料3置于患者腹腔内部，或者置于体腔内，如胃内肠内等内腔器官，再将压力调整装置2安装在支架1上，使永磁体7与软磁性材料3相对应，如图5所示，软磁性材料1对腹壁的压力f0即为永磁体7所受磁吸力f1，而永磁体7所受磁吸力f1 也是永磁体7对调节螺栓82的拉力f3，而由于盖板13与调节螺栓82 之间为相对限位固定关系，因此调节螺栓82所受的拉力f3即为盖板 13的向下的压力2f4。因此压力传感器12所受到的压力数据即能够得到永磁体7对于软磁性材料1的磁吸力数据，并通过压力传感器12将数据进行输出；
42.因此在调节软磁性材料3对腹壁所产生的拉力时，可通过转动转动件81，使调节螺栓82通过螺纹与盖板13活动连接关系，从而带动整个调节装置8和永磁体7沿轴线向上或向
下移动，继而使永磁体7 与软磁性材料3之间的距离增大或减小，进而达到调整软磁性材料3 对腹壁压力大小的目的。通过盖板13的下侧与压力传感器12相接触并传递永磁体7所受吸引力。
43.正常男性服部皮肤皱壁厚度为5～15mm，正常成年女性的腹部皮肤皱壁厚度为12～20mm，此处取最大值20mm，设永磁体7厚度为h，忽略软磁性材料3厚度，故软磁性材料3与永磁体7距离最近(即吸引力最大时)时磁心距离为0.5h+20mm。将软磁性材料1和永磁体7看做两个点磁荷，设装置最大输出力为m，永磁铁最大吸力为m，根据磁的库仑定律：
[0044][0045]
其中(k是比例系数，q
m1
、q
m2
表示每个点磁荷的数值，γ是两个点磁荷之间的距离，r是两者连线方向上的单位矢，可得永磁体7吸力大小与距离的平方成反比；
[0046]
设永磁铁厚度为h，则永磁铁与小磁片贴合时磁心距离可看成 1/2h，设装置量程为m，永磁铁最大吸力为m(贴合时吸力),故：
[0047][0048]
因此单个装置的最大输出力为2.5kg(约24.5n),(由于永磁铁最大吸力是在10mm板上测得的，所以对应距离为1/2h+5)。
[0049]
在co2气腹法中，一般需要向腹腔内部灌输co2气体直至腹腔内气压到达12mmhg
‑
15mmhg，能够为手术提供良好的术野和充足的操作空间。
[0050]
取气压最大值15mmhg(约2.00kpa)，即手术时人体腹腔内外压强差p为2.00kpa；成人腹腔部分腹壁可近似为一个半径10cm的圆，可得其表面积s，有：
[0051]
s＝π
×
0.1
×
0.1≈31.4
×
10
‑3m2[0052]
因此可得腹壁提升所需作用力的大小f：
[0053]
f＝p
·
s＝2.00
×
103×
31.4
×
10
‑3＝62.8n
[0054]
因此在实际使用中，如图6所示，需要同时使用3个压力调整装置2，即可满足手术需求。
[0055]
实施例二，如图8所示，作为实施例一的一种优选方案，永磁体7 中间开设有螺纹孔，永磁体7通过螺纹孔活动连接在调节螺栓82外表面，用以调节永磁体7在容置腔室中的上下相对位置，永磁体7侧面开设有导向槽15，支撑件9为外罩，外罩内侧表面上固定安装有导向条16，导向条16滑动连接在导向槽15内，盖板13与调节螺栓82外表面相接触的位置设置有限位凸起，调节螺栓82通过限位凸起与盖板 13相卡接，并能够进行相对转动；调节螺栓82的下端与下壳体6不接触。
[0056]
在本实施例中，在需要调整永磁体7在容置腔室内的相对位置时，通过转动转动件81，由于调节螺栓82与调节螺栓82通过螺纹活动连接，而永磁体7本身又通过侧边缘位置限位凸起的限位作用，使其无法发生自转，因此利用丝杆传动原理，使永磁体7能够沿调节螺栓82 的轴向方向运动，而调节螺栓82本身则通过限位凸起的限位作用，使其只发生相对转动而不会发生上下移动；因此，通过本改进方案，能够防止永磁体7因发生自转而导致带动
软磁性材料3受到一个自转的作用力，进而导致软磁性材料3对患者的腹腔造成损伤；在本实施例中，导向槽15内壁为光滑内壁，且为垂直设置，因此导向条16与导向槽15之间的静摩擦力可以忽略不计，不影响永磁体7与盖板13之间力的传递。
[0057]
实施例三，作为实施例一的一种优选方案，支架1上安装有压力显示装置17，安装槽11内开设有引出接口18，压力传感器12的信号输出端穿过引出接口18进入容置腔室后通过导线与压力显示装置17 的信号输入端相连接。在本实施例中，压力传感器12可选用薄膜压力传感器，通过引出接口18可将压力传感器12的信号输出端引出，以便于压力传感器12与压力显示装置17之间的信号连接，通过压力显示装置17可将压力传感器12的测量结果实时显示在led显示屏上，以便于医务人员对永磁体7对软磁性材料3的吸引力的控制。
[0058]
实施例四，如图9所示，作为实施例一的一种优选方案，支架1 包括垂直杆101和水平安装杆102，垂直杆101下方套接有紧固夹持装置103，紧固夹持装置103通过锁紧销固定安装在垂直杆101下方，水平安装杆102的一端可上下移动的套接在垂直杆101上并通过锁紧销紧固，水平安装杆102外表面滑动连接有安装滑块104；压力调整装置 2通过连接件4与安装滑块104相连接。其中紧固夹持装置103通过可通过紧固螺栓将支架1固定在手术床上，再将水平安装杆102的端部套接在垂直杆101上，调整至合适位置后，再通过锁紧销进行紧固，再调整安装滑块104在水平安装杆102上的位置后，再通过安装滑块 104上的锁紧螺栓进行锁紧固定，从而通过对水平安装杆102和安装滑块104的调整以实现对装置的空间位置的调整，在本实施例中每个安装滑块104分别对应连接一个压力调整装置2。
[0059]
实施例五，作为实施例四的一种优选方案，连接件4为吊绳，上壳体5上表面沿圆周方向均匀设置有若干吊环19，吊环19连接吊绳的一端，吊绳的另一端固定连接在安装滑块104上。在本实施例中吊环 19的数量设置为三个，通过三根吊绳分别连接三个吊环19，从而保证压力调整装置2在使用过程中的稳定性。
[0060]
实施例六，作为实施例一的一种优选方案，还包括膨胀螺栓20，盖板13上开设有限位孔，膨胀螺栓20穿过限位孔，且膨胀端固定安装在上壳体5内。通过膨胀螺栓20能够将盖板13限位在安装槽11内，并且不会影响到盖板13下端对压力传感器12的压力。
[0061]
实施例七，作为实施例一的一种优选方案，软磁性材料3的表面为白锌电镀层，外形一般为扁平圆柱体，也可根据需要制作成其他外形，使用时根据需要选用单个或多个软磁性材料单元共同使用；永磁体2为铷铁硼原理烧结而成，进行机械加工后，包裹304不锈钢，用白锌电镀后，再进行磁化而制成，外形为扁平圆柱体，有螺纹孔用于固定，具有磁性强、抗腐蚀的特点。永磁体直径42mm，高7.5mm，能够对10mm厚铁板产生大于40kg的垂直拉力。
[0062]
实施例八，作为实施例一的一种优选方案，调节螺栓82表面螺纹的螺距由靠近永磁体7的一端到远离永磁体7的一端逐渐变大。当永磁体7和软磁性材料3距离较近时，磁力较大螺纹更细密，当距离较远时候，螺纹变稀疏。继而使得永磁体7和软磁性材料3之间的磁力调节变为线性调节，以提高对磁力调节的精密度。
[0063]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。