一种脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及本实用新型属于脊柱微创手术领域，具体地说是一种脊柱微创手 术模拟力反馈手术培训装置。
【背景技术】
[0002] 脊柱疾病是临床常见病症，主要包括：椎间盘突出（膨出）症、骨质增生、脊柱管狭 窄症等。脊柱疾病在不仅给患者造成生理上的痛苦，还会给患者造成较大的精神压力。脊 柱作为人体的支撑，与人体的神经、呼吸和循环等系统紧密连接。脊柱疾病的进一步发展可 能会导致肠痉挛、排尿障碍和便秘等其他并发症。所以治疗脊柱病变对提高患者生活质量 有着重要的作用。
[0003] 随着医学影像系统如数字成像、高分辨率的内镜系统等的发展，手术外科开始走 向微创技术时代。微创外科手术是通过小切口达到手术目的的一种手术方式。其优势在于： 创伤小、疼痛轻、恢复快等。微创手术外科的发展，使得脊柱微创手术成为了脊柱外科发展 的趋势。对于多数的脊柱病变而言，椎弓根螺钉的植入是一个不可或缺的过程。
[0004] 在手术中，植入椎弓根螺钉的过程要求手术医生具有一定的经验。对于实习医生 和年轻的医生，如何获取丰富的手术经验成为了一个亟待解决的问题。对于医学院的研宄 生，其培养年限为3-5年，其中前一至两年为实验准备时间。对于一个培养了五年的研宄 生来说，其平均的临床实践手术约为1000例左右，而其主要的工作是以手术助手的形式出 现。因此，如何使实习医生及医学院的研宄生完成手术从而获取手术经验是一个亟待解决 的问题。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本实用新型提供一种脊柱微创手术模拟力反馈装置，利用 脊柱模型获取与之对应的在真实脊柱上准确的力反馈，从而节约尸体标本成本以及对应的 配套消费，培养方式方便，并能缩短培养年限。
[0006] 本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0007] 一种脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置，包括依次连接的手持部分、驱动部 分和钻头部分；
[0008] 所述手持部分由手柄303、六维力传感器302和传感器衔接件301，依次连接在一 起；
[0009] 所述驱动部分包括支撑板201、直流电机202、啮合齿轮203、丝杠204以及导轨 205,其中导轨205 -端连接所述传感器衔接件301，丝杠204通过支撑板贴于导轨205外侧 平行放置，直流电机202通过啮合齿轮203与丝杠204衔接在一起，支撑板201将直流电机 202、丝杠204和导轨205固定于靠近所述传感器衔接件301 -侧；另一端通过支撑板将丝 杠204与导轨205连接；
[0010] 所述钻头部分包括直线滑动件101和骨钻钻头102,骨钻钻头102通过直线滑动件 101与所述导轨205连接。
[0011] 所述直线滑动件101通过梯形槽连接骨钻钻头102,配合控制骨钻钻头102的直线 进给。
[0012] 所述手柄303、导轨205和骨钻钻头102保持同轴。
[0013] 本实用新型具有以下有益效果及优点：
[0014] 1.本实用新型采用闭环控制，保证力反馈数值的精确。
[0015] 2.本实用新型节约尸体标本成本以及对应的配套消费，培养方式方便，并能缩短 培养年限。
[0016] 3.本实用新型可以迅速的装配和拆卸，这样可以缩减消毒的工序并减少手术模拟 时间。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0018] 其中101为直线滑动件；102为骨钻钻头；201为支撑板；202为直流电机；203为 啮合齿轮；204为丝杠；205为导轨；301为传感器连接件；302为六维力传感器；303为手 柄。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0020] 如图1所示为本实用新型的结构示意图。
[0021] 脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置包括手柄301、六维力传感器302、啮合齿 轮203、导轨205、传感器转接件303、直流电机202、丝杠204、直线滑动件101。
[0022] 所述的手持部分包括手柄301、六维力传感器302和传感器衔接件303。六维力力 矩传感器由手柄301和传感器衔接件303连接在一起。所述的六维力传感器302与手柄 301和传感器衔接件303依次上下垂直连接。
[0023] 所述驱动部分包括支撑板201、直流电机202、啮合齿轮203、丝杠204以及导轨 205。所述丝杠204在导轨205外侧，并固定在导轨205上，所述直流电机202通过啮合齿 轮203与丝杠204衔接在一起。直流电机202,丝杠204,导轨205通过支撑板201在靠近 六维力传感器一侧连接在一起。啮合齿轮203为直流电机202末端与丝杠204的一侧互相 啮合。丝杠204在另一侧通过另一个支撑架与导轨内的啮合齿轮连接。
[0024] 钻头部分包括直线滑动件101与骨钻钻头102。二者通过梯形槽配合控制骨钻钻 头102的直线进给。
[0025] 使用中，根据不同的钻头，由直流电机202带动啮合齿轮203,从而带动丝杠204， 驱动骨钻钻头伸缩出导轨，钻入骨体模型，利用直流电机202的正转和逆向旋转控制骨钻 钻头102的进给。医生手持手柄303进行钻骨。通过骨钻钻头102带动六维力传感器302 检测获得力反馈数值，与真实人体脊柱钻骨的反馈力值比较，获得的反馈力差值F经单片 机通过公式：
[0026] CN 204480568 U 说明书 3/3页
【主权项】
1. 一种脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置，其特征在于：包括依次连接的手持部 分、驱动部分和钻头部分； 所述手持部分由手柄（303)、六维力传感器（302)和传感器衔接件（301)，依次连接在 一起； 所述驱动部分包括支撑板（201)、直流电机（202)、啮合齿轮（203)、丝杠（204)以及导 轨（205)，其中导轨（205) -端连接所述传感器衔接件（301)，丝杠（204)贴于导轨（205) 外侧且平行放置，直流电机（202)通过啮合齿轮（203)与丝杠（204)衔接在一起，支撑板 (201)将直流电机（202)、丝杠（204)和导轨（205)固定于靠近所述传感器衔接件（301) - 侧； 所述钻头部分包括直线滑动件（101)和骨钻钻头（102)，骨钻钻头（102)通过直线滑动 件（101)与所述导轨（205)连接。
2. 根据权利要求1所述的脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置，其特征在于：所述 直线滑动件（101)通过梯形槽连接骨钻钻头（102)，配合控制骨钻钻头（102)的直线进给。
3. 根据权利要求1所述的脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置，其特征在于：所述 手柄（303)、导轨（205)和骨钻钻头（102)保持同轴。
【专利摘要】本实用新型涉及一种脊柱微创手术模拟力反馈手术培训装置，手持部分由手柄、六维力传感器和传感器衔接件，依次连接在一起；驱动部分包括支撑板、直流电机、啮合齿轮、丝杠以及导轨，其中导轨一端连接所述传感器衔接件，丝杠通过支撑板贴于导轨外侧平行放置，直流电机通过啮合齿轮与丝杠衔接在一起，支撑板将直流电机、丝杠和导轨固定于靠近所述传感器衔接件一侧；钻头部分包括直线滑动件和骨钻钻头，骨钻钻头通过直线滑动件与所述导轨连接。本实用新型采用闭环控制，保证力反馈数值的精确；节约尸体标本成本以及对应的配套消费，培养方式方便，并能缩短培养年限；迅速的装配和拆卸，这样可以缩减消毒的工序并减少手术模拟时间。
【IPC分类】G09B23-28
【公开号】CN204480568
【申请号】CN201520076954
【发明人】韩建达, 宋国立, 贾鸿, 赵忆文, 姜运祥
【申请人】中国科学院沈阳自动化研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年2月2日