专利名称：医疗仿真穿刺针培训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及外科手术培训虚拟手术设备技术领域，具体涉及一种医疗仿真穿刺针培训装置。
背景技术：
虚拟外科手术是虚拟现实技术在医学领域中的重要应用，借助于虚拟外科手术系统，医务人员可以沉浸于计算机生成的虚拟手术环境内，通过仿真手术器械体验和学习如何进行各种手术，并培养应付各种突发情况的能力。 医生可以根据自己的需要重复进行各种必要的操作训练，并可以得到根据专家经验建立的专家手术系统的指导，这大大节约了培训医务人员的费用和培训时间，从而达到迅速提高学习者的手术技能的目的。虚拟手术器械是虚拟手术系统的人机接触交互接口，是其重要组成部分。虚拟手术的力反馈，可以使医生通过操作虚拟手术器械运动，与虚拟环境和虚拟模型进行交互，获得与虚拟对象交互产生的力觉，如同操作真实物体一样，这无疑可以使训练更真实、准确、可靠，大大节约医务人员的培训成本和时间，从而达到迅速提高学习者的手术技能的目的。随着微创手术技术的逐渐成熟，穿刺针手术应用广泛，对于不同的手术部位手术要求相差较大，在手术应用穿刺针时需要手术医生具有经验丰富。微创手术时，利用内窥镜，穿刺手术对操作者要求很高，尤其是血管内窥镜手术，要求对新的手术器械操作十分熟练。这样的技术要求需要很长的时间培训才能成为职业者，对于经验较少的医生，实施活检和手术前的培训和演练十分必要。目前有许多的医疗仿真手术的器械，但现有的医疗仿真手术的器械采用通用的力反馈设备，结构复杂，设备昂贵，通用的操作杆，与真实手术器械形状差异较大导致训练人员手感差，训练效果低，采取的是非模块化设计，适用范围有限。发明内容本实用新型的目的是制作一种医疗仿真穿刺针培训装置，采用模块化设计，相同的自由度器械可以相互替换，改变器械的执行装置，可以实现不同的手术培训，以穿刺针为模型设计，结构简单，拆装方便，采用模拟的穿刺针，拥有更强的沉浸感和真实感，操作者对手术器械的现场更加真实。上述的目的通过以下的技术方案实现一种医疗仿真穿刺针培训装置，其组成包括模拟的穿刺针，所述的模拟的穿刺针和执行轴连接，所述的执行轴的一侧连接在支板架上，所述的执行轴另一侧经联轴器和带传动机构以及带传动电机连接，滑板与水平导轨相连并装有滑板电机，所述的水平导轨固定在所述的支板架上，所述的支板架和带传动机构均固定在所述的底座上，所述的带传动电机和滑板电机的后转轴上均安装传感器。
所述的医疗仿真穿刺针培训装置，所述的带传动机构的传动带和压板固定在所述的滑板下，带传动轴固定连接在所述的支板架上，所述的滑板的下端有凹槽结构。所述的医疗仿真穿刺针培训装置，所述的水平导轨上安装有限位块A和限位块B，所述的限位块A是轴环，所述的限位块B固定在所述的水平导轨上。[0012]有益效果I.按器械自由度进行划分，将执行装置进行替换可以完成不同的医疗培训，实用性强。采用模拟的穿刺针，能增强操作者的沉浸性，增强本机构的实际应用效果，手感良好，训练效果高。原理简单，结构简单，便于拆装搬运，经济性好。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I的俯视图。附图3是附图I的A-A剖视图。附图4是附图I的B-B剖视图。附图5是附图I的C-C剖视图。
具体实施方式
实施例I :一种医疗仿真穿刺针培训装置，其组成包括模拟的穿刺针1，所述的模拟的穿刺针和执行轴连接，所述的执行轴2的一侧和滚动轴承3连接，所述的滚动轴承过盈配合连接在支板架6上，所述的执行轴另一侧和联轴器7相连，所述的联轴器和带传动机构23的电机轴22相连，所述的电机轴固定在滑板14上，所述的带传动机构固定在底座21上，所述的滑板通过直线滚动轴承15和水平导轨12相连，所述的水平导轨通过垫片5和螺母4固定在所述的支板架上，所述的支板架通过紧固螺栓17固定连接在所述的底座上，所述的带传动机构电机和滑板电机的后转轴上均安装传感器。实施例2 根据实施例I所述的医疗仿真穿刺针培训装置，所述的带传动机构组成包括 传动带13，所述的传动带通过弹性垫片18、压板19、所述的紧固螺栓固定在所述的滑板下，带传动电机8固定在所述的支板架上，所述的电机轴和所述的联轴器连接，所述的联轴器和所述的传动轴固连，带传动轴9通过所述的滚动轴承固定连接在所述的支板架上，通过键20将带轮10固定连接在所述的带传动轴上。实施例3 根据实施例I所述的医疗仿真穿刺针培训装置，所述的水平导轨上安装有限位块A,件号11和限位块B，件号24，所述的限位块A是轴环，所述的限位块B通过紧定螺钉16固定在所述的水平导轨上。实施例4 根据实施例I所述的医疗仿真穿刺针培训装置，所述的滑板的下端有凹槽结构。实施例5:所述的医疗仿真穿刺针培训装置，医疗仿真穿刺针手术培训装置中，穿刺针在手术时具有绕轴线转动和沿轴向直线运动两种自由度上运动。模拟的穿刺针以真实穿刺针为原型进行改造。固定在滑板上的电机转动时，通过联轴器使操作杆产生旋转运动方向的运动，模拟与人体接触后的摩擦力，实现绕轴线转动运动。滑动挡板的下端与带固连，带传动机构固定在底座上，带传动电机转轴通过联轴器与带轮固连，带传动电机转动产生转矩，带轮转动，固定在滑板上的带带动滑板沿水平导轨作轴向运动，模拟的穿刺针产生沿轴向直线运动。模拟的穿刺针上产生的反馈力，传递给操作者，操作者的手指感受到从模拟的穿刺针上传来的反馈力，实现穿刺针手术的培训。在两个电机后转轴上安装了传感器，用于测量电机转角参数，实现闭环控制 。
权利要求1.一种医疗仿真穿刺针培训装置，其组成包括模拟的穿刺针，其特征是所述的模拟的穿刺针和执行轴连接，所述的执行轴的一侧连接在支板架上，所述的执行轴另一侧经联轴器和带传动机构以及带传动电机连接，滑板与水平导轨相连并装有滑板电机，所述的水平导轨固定在所述的支板架上，所述的支板架和带传动机构均固定在所述的底座上，所述的带传动电机和滑板电机的后转轴上均安装传感器。
2.根据权利要求I所述的医疗仿真穿刺针培训装置，其特征是所述的带传动机构的传动带和压板固定在所述的滑板下，带传动轴固定连接在所述的支板架上，所述的滑板的下端有凹槽结构。
3.根据权利要求I或2所述的医疗仿真穿刺针培训装置，其特征是所述的水平导轨上安装有限位块A和限位块B，所述的限位块A是轴环，所述的限位块B固定在所述的水平导轨上。
专利摘要医疗仿真穿刺针培训装置。现有的医疗仿真手术器械采用的是通用力反馈装置，训练效果低，执行装置的针对性较强，适用范围有限。本产品组成包括模拟的穿刺针(1)，所述的模拟的穿刺针和执行轴(2)连接，所述的执行轴另一侧经联轴器和带传动机构以及带传动电机连接，滑板(14)与水平导轨(12)相连并装有滑板电机，所述的水平导轨固定在所述的支板架(6)上，所述的支板架和带传动机构(23)均固定在所述的底座(21)上，所述的带传动电机和滑板电机的后转轴上均安装传感器。本产品用于医疗仿真穿刺针培训。
文档编号G09B23/28GK202584532SQ201220236950
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者王沫楠 申请人:哈尔滨理工大学