一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架的制作方法

专利2023-01-23  109



1.本发明涉及医疗仪器技术领域,特别涉及一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架。


背景技术:

2.中耳炎分为分泌性中耳炎、化脓性中耳炎、中耳胆脂瘤和特殊类型中耳炎四大类。其中分泌性中耳炎是儿童和成人的常见疾病,发生率约1%,是世界上最主要的健康问题之一,也是听力障碍的主要原因。慢性化脓性中耳炎是中耳黏膜、骨膜或深达骨质的慢性化脓性炎症,是耳鼻喉科常见病,在我国的发病率大约是2%一4%。此外,全球共有超过两千万人患有中耳炎,其中1/4(约500万)是中耳胆脂瘤患者。可见中耳炎是一类发病率高、危害性大以及对社会影响广泛的疾病,也是现代耳外科重点关注的疾病。
3.现代耳外科的建立在显微手术的发展上,随着显微镜和耳内镜科技的发展,耳外科也得到了很大的进步。但是,利用显微镜的耳外科手术存在创口较大,恢复较为缓慢等问题,且显微镜手术的范围容易导致患者对于及时手术产生退却的想法,不利于疾病的治疗。
4.相对而言,耳内镜辅助的耳外科具有多个优势:1、可以到达和观察更多的隐蔽结构;2、微创切口即可完成手术,术后恢复较快,且对听力的保护效果优于传统显微镜手术;3、高清晰度4、可实现重要部位的放大效果;5、医从性较高;6、耳内镜还可以降低胆脂瘤的术后复发率。而且,随着耳内镜手术的发展,从单纯鼓室成型到中耳胆脂瘤均可通过耳内镜手术完成。
5.然而,现在的耳内镜手术存在较为明显的问题,耳内镜手术时需单手持镜单手手术操作,并且因单手操作导致手术时长较长,现有的耳内镜支架多是手动的进行调节,较不方便,并且手术中需要经常调节内镜角度,手动调节容易导致污染等,另外,现有耳内镜支架的可调节的维度有限,导致调节不灵活。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,通过显示跟踪系统自动的跟踪手术器械,自动调节手术视野,提高手术效率。
7.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
8.一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,包括底座、支撑柱与夹具;
9.支撑柱的下端通过第一关节与底座连接;
10.支撑柱的上端通过第二关节与夹具连接;
11.夹具用于夹紧耳内镜;
12.还包括显示跟踪系统,显示跟踪系统包括显示器与图像识别api单元,显示器与耳内镜数据连接;
13.图像识别api单元能够根据手术器械的位置,促使该耳内镜自动跟踪手术器械,实现自动调节手术视野。
14.在一些实施方式中,图像识别api单元包括图像识别区域,图像识别区域包括中央
区域与外周区域;
15.图像识别api单元能够促使该耳内镜自动跟踪手术器械,并使手术器械位于中央区域。
16.在一些实施方式中,还包括舵机控制器,舵机控制器能够输出调节指令,以驱动相应的关节运动;
17.图像识别api单元根据手术器械的位置输出位置指令,舵机控制器根据该位置指令转化为调节指令,并驱动相应的关节运动,从而调节手术视野。
18.在一些实施方式中,支撑柱的顶部设有多向活动关节,多向活动关节包括第一节段、第二节段与第三节段;
19.第一节段能够进行旋转调节;第二节段能够进行伸缩调节;第三节段能够进行倾角调节。
20.在一些实施方式中,第三节段设有八个均匀圆周分布的电动伸缩单元。
21.在一些实施方式中,第一节段设有电动旋转单元。
22.在一些实施方式中,第二节段设有电动伸缩单元。
23.在一些实施方式中,底座包括柱座与夹子,柱座与支撑柱连接;夹子通过螺旋件进行开度调节。
24.在一些实施方式中,还包括驱动部,驱动部包括至少两个电动伸缩单元,每个电动伸缩单元之间呈一定夹角;
25.电动伸缩单元的一端与支撑柱连接,电动伸缩单元的另一端与底座连接。
26.本发明的有益效果:
27.1.手述过程中,可通过显示跟踪系统自动的跟踪手术器械,自动调节手术视野,提高手术效率;
28.2.通过舵机控制器对支架进行指令调节,可减少或避免支架与手部接触,从而减少污染;
29.3.支撑柱设有多向活动关节,可进行更多方向或维度的调节,调节更灵活方便,调节更精细、精准;
30.4.设有夹子,无须手持,可解放双手进行手术,提高手术效率。
附图说明
31.图1为本发明的一种自动耳内镜支架的主视图;
32.图2为本发明的一种自动耳内镜支架的左视图;
33.图3为本发明的多向活动关节的结构图;
34.图4为本发明的底座的结构图;
35.图5为本发明的显示跟踪系统的结构连接图;
36.图6为本发明的图像识别区域示意图,其中手术器械位于中央区域;
37.图7为本发明的图像识别区域示意图,其中手术器械位于外周区域;
38.图8为本发明的图像识别区域示意图,其中两手术器械位于外周区域;
39.图9为本发明的图像识别区域示意图,其中两手术器械交叉的位于中央区域;
40.其中:1-底座;11-夹子;12-螺旋件;13-柱座;14-驱动部;2-第一关节;3-
支撑柱;4-多向活动关节;41-第一节段;42-第二节段;43-第三节段;5-第二关节;6-夹具;7-耳内镜;8-舵机控制器;9-显示跟踪系统;91-显示器;92-图像识别api单元;100-图像识别区域;110-中央区域;120-外周区域;200-手术器械。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
42.参考图1至图5,一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,包括底座1、支撑柱3与夹具6;
43.支撑柱3的下端通过第一关节2与底座1连接;
44.支撑柱3的上端通过第二关节5与夹具6连接;
45.第一关节2与第二关节5的设置使得底座1、支撑柱3与夹具6之间实现依次活动连接或铰接,第一关节2与第二关节5均可以球形关节或其它关节,可与相应的驱动结构配合驱动相应支撑柱3与夹具6进行相应的角度调节;
46.夹具6用于夹紧耳内镜7;
47.还包括显示跟踪系统9,显示跟踪系统9包括显示器91与图像识别api单元92,显示器91与耳内镜7数据连接,显示器91能够显示耳内镜7拍摄到的图像或视野,例如显示手术的位置与手术器械200等;
48.图像识别api单元92能够根据手术器械200的位置,促使该耳内镜7自动跟踪手术器械200,实现自动调节手术视野。
49.在手术过程中,手术器械200需要在不同的手术位置进行移动,图像识别api单元92具有识别功能,可识别手术器械200,辨知手术器械200位于手述视野的哪个位置,能够根据手术器械200的位置并进行跟踪,促使耳内镜7自动的调节手术视野,使手术器械200位于手术视野的合适位置,从而无须手动的进行调节,提高手术的效率。
50.为了提高辨识度,手术器械200可设为特定的颜色,或附上特定的标识。
51.进一步说明,图像识别api单元92包括图像识别区域100,图像识别区域100包括中央区域110与外周区域120;外周区域120可分成8个区域,分别是a区、b区、c区、d区、e区、f区、g区、h区;
52.图像识别api单元92能够促使该耳内镜7自动跟踪手术器械200,并使手术器械200位于中央区域110,即当手术器械200没有处于中央区域110时,图像识别api单元92发出命令,促使支架进行调节,例如手术器械200位于外周区域120时,图像识别api单元92发出命令,促使支架进行调节,使手术器械200移至中央区域110。
53.进一步说明,还包括舵机控制器8,舵机控制器8能够输出调节指令,以驱动相应的关节运动,舵机控制器8与相关的关节和驱动部14数据连接,相关的关节与驱动部14可根据调节指令进行相应的运动调节,促使耳内镜7支架调节至预设的姿势,使耳内镜7调节至预设的位置与角度,以达到预设的耳内镜7视野;
54.图像识别api单元92根据手术器械200的位置输出位置指令,图像识别api单元92包括处理芯片,处理芯片可根据手术器械200位于图像识别区域100哪个区域而转换成相应的位置指令,舵机控制器8根据该位置指令转化为调节指令,并驱动相应的关节运动,从而调节手术视野。
55.视野自动跟踪调节的方法大致如下:
56.参考图6,第一种情况,手术器械200位于中央区域110时,说明手术器械200的位置没有偏离,位于所需的手术视野内,图像识别api单元92不发出位置指令,支架保持不动。
57.参考图7,第二种情况,手术器械200为一个,且位于外周区域120的8个区域的其中一个区域保持超过1秒时,图像识别api单元92作出位置指令,舵机控制器8根据该位置指令转化为调节指令,促使第一关节2、多向活动关节4与第二关节5等进行个别调节或配合调节,以调节耳内镜7的视野,使手术器械200的尖头位于中央区域110,例如可位于中央区域110的对应侧的1/2位置。
58.参考图8,第三种情况,手术器械200为两个,且分别位于外周区域120的8个区域的两侧,任一在外周区域120保持超过1秒时,图像识别api单元92作出位置指令,舵机控制器8根据该位置指令转化为调节指令,例如为后退指令,相应的关节做出相应调整,将耳内镜7的视野移动到两个手术器械200的尖头分别位于中央区域110的两侧,例如两侧的1/2位置。
59.参考图9,第四种情况,手术器械200为两个,两个手术器械200位于中央区域110且交叉保持超过1秒时,图像识别api单元92作出位置指令,舵机控制器8根据该位置指令转化为调节指令,例如为前进指令,相应的关节做出相应调整,将耳内镜7的视野移动到两个手术器械200的尖头分别位于中央区域110的两侧,例如两侧的1/2位置。
60.进一步说明,支撑柱3的顶部设有多向活动关节4,可实现更多向、更多维度的调节,进一步提高调节的灵活性;
61.多向活动关节4包括第一节段41、第二节段42与第三节段43;
62.第一节段41能够进行旋转调节,第二节段42能够进行伸缩调节,第三节段43能够进行倾角调节,可实现更多向、更多维度的调节,提高调节的灵活性。
63.进一步说明,第三节段43设有至少三个均匀圆周分布的电动伸缩单元。电动伸缩单元可以是电动液压缸、电动推杆等,可实现更精细、精准的微细调节。
64.优选的,第三节段43设有八个均匀圆周分布的电动伸缩单元,例如,每两个电动伸缩单元控制一个方向,八个电动伸缩单元分成四组分别控制四个方向,四个方向可以理解为左、右、前、后方向,或东、南、西、北方向,调节时相对分布的两组电动伸缩单元应配合运动,以实现相应的角度调节。
65.进一步说明,第一节段41设有电动旋转单元,例如旋转电机、电动旋转缸等。
66.进一步说明,第二节段42设有电动伸缩单元,电动伸缩单元可以是电动液压缸、电动推杆等。
67.进一步说明,底座1包括柱座13与夹子11,柱座13与支撑柱3连接;
68.夹子11通过螺旋件12进行开度调节。夹子11可夹紧于板体或支撑物上,例如手术的床边,从而固定耳内镜7支架的位置,如此,手术过程中无须手持耳内镜7支架,可解决双手进行手术;夹子11的夹紧面可设有防滑垫,提高夹紧的稳定性与可靠性。
69.进一步说明,还包括驱动部14,驱动部14包括至少两个电动伸缩单元,每个电动伸缩单元之间呈一定夹角;
70.电动伸缩单元的一端与支撑柱3连接,电动伸缩单元的另一端与底座1连接。驱动部14可调节支撑柱3的角度,驱动部14可设有两个或多个电动伸缩单元,从而方便不同角度的调节,电动伸缩单元可以是电动液压缸、电动推杆等。
71.以下是舵机控制器8进行调节的举例说明;
72.1.对第一节段41的控制调节如下;
73.舵机控制器8发出向左旋转的调节指令,第一节段41的电动旋转单元会向左旋转;
74.舵机控制器8发出向右旋转的调节指令,第一节段41的电动旋转单元会向右旋转。
75.2.对第二节段42的控制调节如下;
76.舵机控制器8发出向前的调节指令,第二节段42的电动伸缩单元进行相应长度的伸长;
77.舵机控制器8发出向后的调节指令,第二节段42的电动伸缩单元进行相应长度的缩短。
78.3.对第三节段43的控制调节如下;
79.舵机控制器8发出向左的调节指令,第三节段43设有8个电动伸缩单元,第三节段43的右侧的两个电动伸缩单元进行不同程度的伸长,左侧的两个电动伸缩单元则进行相应的缩短,从而驱动内镜向左运动调节;
80.舵机控制器8发出向右的调节指令,第三节段43的左侧的两个电动伸缩单元进行不同程度的伸长,右侧的两个电动伸缩单元则进行相应的缩短,从而驱动内镜向右运动调节;
81.舵机控制器8发出向前的调节指令,第三节段43的前侧的两个电动伸缩单元进行不同程度的伸长,后侧的两个电动伸缩单元则进行相应的缩短,从而驱动内镜向前运动调节;
82.舵机控制器8发出向后的调节指令,第三节段43的后侧的两个电动伸缩单元进行不同程度的伸长,前侧的两个电动伸缩单元则进行相应的缩短,从而驱动内镜向后运动调节。
83.4.对驱动部14的控制调节如下;
84.舵机控制器8发出向左摆臂的调节指令,驱动部14的左侧的电动伸缩单元进行相应长度的缩短,右侧的电动伸缩单元进行相应长度的伸长;
85.舵机控制器8发出向右摆臂的调节指令,驱动部14的右侧的电动伸缩单元进行相应长度的缩短,左侧的电动伸缩单元进行相应长度的伸长。
86.手术前,先通过夹子11将耳内镜7支架固定于手术的床边,通过夹具6夹紧内镜,并且夹具6能够避免内镜损伤外耳道。
87.然后,可通过手动或指令方式将支架调节至预设的姿势,使内镜调节至预设的位置与角度,以达到预设的内镜视野。
88.手动调节时,可设置相应的解锁按键,触按解锁按键后,相关的关节与驱动部14处于松弛状态,便可手动的进行调节,调节后再触按解锁按键,相关的关节与驱动部14变为固定状态。
89.指令调节时,即通过舵机控制器8输出相关的调节指令进行调节。
90.当然,也可手动调节与指令调节配合,例如,先手动调节至大致位置,再通过指令调节进行微细调节。
91.手术过程中,可通过图像识别api单元92与舵机控制器8配合,根据手术器械200的位置,促使该耳内镜7自动跟踪手术器械200,实现自动调节手术视野,也可手动的通过舵机
控制器8输出指令调节对耳内镜7的位置与角度进行微细调节。
92.手术结束后,将耳内镜7支架恢复到保存状态,卸下耳内镜7,再从手术床上卸下,然后,将支架收纳到特定收纳位置。
93.以上公开的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于发明的保护范围。

技术特征:
1.一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,包括底座(1)、支撑柱(3)与夹具(6);所述支撑柱(3)的下端通过第一关节(2)与所述底座(1)连接;所述支撑柱(3)的上端通过第二关节(5)与所述夹具(6)连接;所述夹具(6)用于夹紧耳内镜(7);还包括显示跟踪系统(9),所述显示跟踪系统(9)包括显示器(91)与图像识别api单元(92),所述显示器(91)与耳内镜(7)数据连接;所述图像识别api单元(92)能够根据手术器械(200)的位置,促使该耳内镜(7)自动跟踪手术器械(200),实现自动调节手术视野。2.根据权利要求1所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述图像识别api单元(92)包括图像识别区域(100),所述图像识别区域(100)包括中央区域(110)与外周区域(120);所述图像识别api单元(92)能够促使该耳内镜(7)自动跟踪手术器械(200),并使手术器械(200)位于所述中央区域(110)。3.根据权利要求2所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,还包括舵机控制器(8),所述舵机控制器(8)能够输出调节指令,以驱动相应的关节运动;所述图像识别api单元(92)根据手术器械(200)的位置输出位置指令,所述舵机控制器(8)根据该位置指令转化为调节指令,并驱动相应的关节运动,从而调节手术视野。4.根据权利要求1所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述支撑柱(3)的顶部设有多向活动关节(4),所述多向活动关节(4)包括第一节段(41)、第二节段(42)与第三节段(43);所述第一节段(41)能够进行旋转调节;所述第二节段(42)能够进行伸缩调节;所述第三节段(43)能够进行倾角调节。5.根据权利要求4所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述第三节段(43)设有八个均匀圆周分布的电动伸缩单元。6.根据权利要求4所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述第一节段(41)设有电动旋转单元。7.根据权利要求4所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述第二节段(42)设有电动伸缩单元。8.根据权利要求1-7任一项所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,所述底座(1)包括柱座(13)与夹子(11),所述柱座(13)与所述支撑柱(3)连接;所述夹子(11)通过螺旋件(12)进行开度调节。9.根据权利要求8所述一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,其特征在于,还包括驱动部(14),所述驱动部(14)包括至少两个电动伸缩单元,每个电动伸缩单元之间呈一定夹角;所述电动伸缩单元的一端与所述支撑柱(3)连接,所述电动伸缩单元的另一端与所述底座(1)连接。

技术总结
本发明公开了一种视野自动跟踪调节的耳内镜支架,通过显示跟踪系统自动的跟踪手术器械,自动调节手术视野,提高手术效率。提高手术效率。提高手术效率。


技术研发人员:张华宋
受保护的技术使用者:张华宋
技术研发日:2022.07.14
技术公布日:2022/11/1
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