一种脑外科手术防抖动磨刀

1.本发明涉及神经外科手术领域，尤其涉及一种脑外科手术防抖动磨刀。


背景技术：

2.在脑神经外科手术中，经常需要使用手术磨刀，手术磨刀可以在开颅手术中磨破极薄的头骨，且不损害头骨下的组织。现阶段手术磨刀通常是采用一根长杆，杆头部连接钻头，钻头通常为球状或圆盘状。现阶段使用手术磨刀操作难度很大，因为医生使用手术磨刀时手容易抖动，手的抖动会带动手术磨刀的抖动，致使磨刀伤及头骨周边的组织。脑外科手术多为精密手术，手术中也要保证医生对手术磨刀刀头受力的感觉。目前方便医生操作的手术磨刀极少。
3.因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种脑外科手术防抖动磨刀，解决现有技术中脑外科手术中操作手术磨刀不方便的技术问题。具体而言通过以下技术方案实现：本发明实施例的第一方面，提供一种脑外科手术防抖动磨刀，包括手柄控制系统、上控制系统、下控制系统、钻头系统和感应反馈系统；所述感应反馈系统包括设置在旋转钻头上的传感器和设置在手柄上的感应放大装置；所述上控制系统包括与固定头连接的上控制室、设置在上控制室内的液体a、悬浮在液体a表面的悬浮块a、与悬浮块a中心连接的弹性绳和第一传动组件，悬浮块a移动至上控制室边缘时，可以带动第一传动组件运动；所述下控制系统包括下控制室、设置在下控制室内的液体b、悬浮在液体b表面的悬浮块b、与悬浮块b连接的移动杆和滚轮装置，移动杆上设置有轮齿，当第一传动组件不运动时，滚轮装置控制移动杆与第一传动组件分离，当第一传动组件运动时，滚轮装置控制移动杆可以与第一传动组件啮合，第一传动组件可以带动移动杆向下控制室侧壁移动；所述第一传动组件、移动杆和滚轮装置均设置为多个所述钻头系统包括与悬浮块b连接的连杆传动组件、与连杆传动组件连接的垂直防震组件和与垂直防震组件连接的旋转钻头；所述连杆传动组件用于控制旋转钻头与悬浮块b在水平方向上同步移动。
5.在一种可替换的实施方式中，所述第一传动组件包括传动杆、设置在传动杆上表面设置有轮齿的齿带、与齿带啮合的齿轮组a和设置在传动杆上的回复弹簧；当弹性绳伸缩量最小时悬浮块a在水平方向上位于上控制室中心位置，悬浮块a可以与传动杆接触；所述传动杆在水平方向上可以单自由度移动，当传动杆向上控制室外移动时，传动杆控制齿带移动，当悬浮块a不与传动杆接触时，所述回复弹簧控制传动杆向内回复至初始位置；传动杆与齿带之间设置有棘爪，传动杆回复至初始位置时，齿带不能带动齿轮组a转动；所述齿轮组a上设置有棘爪，控制齿轮组a单向转动；所述齿轮组a可以与移动杆啮合。
6.在一种可替换的实施方式中，所述垂直防震组件包括与连杆传动组件连接的上弹簧、平衡块、下弹簧、与平衡块连接的齿轮组b和与齿轮组b连接的钻头杆，所述平衡块设置
在上弹簧和下弹簧之间，当平衡块相对于连杆传动组件移动时，齿轮组b控制钻头杆和旋转钻头相对于连杆传动组件与平衡块同方向移动。
7.在一种可替换的实施方式中，所述手柄控制系统包括手柄、与手柄连接的操作杆和与操作杆连接的固定头，所述固定头与上控制室连接，所述手柄与操作杆之间的角度、距离均可调节。
8.在一种可替换的实施方式中，所述滚轮装置包括小转轮、设置在小转轮上的弹性片、凸块、与凸块连接的滚轮杆和设置在滚轮杆下方的小滚轮，齿轮组a可以带动小转轮转动，小转轮转动时，弹性片与凸块间歇接触，带动小滚轮在垂直方向上当自由度移动，控制移动杆移动，移动杆又带动悬浮块b移动，进而控制旋转钻头移动，弹性片可以在小转轮转动时带动凸块垂直移动，但当小转轮不转动时，凸块会回落至与移动杆接触，通过滚轮装置的重力作用使移动杆与齿轮组b分离。
9.在一种可替换的实施方式中，所述连杆传动组件包括垂直连杆a、与垂直连杆连接的传动带a、两端设置有齿轮的齿轮连杆、传动带b和与垂直防震组件连接的垂直连杆b，齿轮连杆的两端的齿轮分别与传动带a及传动带b啮合，当垂直连杆a横向移动时，带动传动带a转动，当传动带b转动时，带动齿轮连杆转动，齿轮连杆转动带动垂直连杆b横向移动。
10.在一种可替换的实施方式中，还包括与弹性绳连接的弹性控制装置a、与悬浮块b连接的控制绳和与控制绳连接的控制装置b，所述弹性控制装置a可以控制弹性绳的伸长量，所述控制装置b可以控制控制绳的伸长量，当控制绳伸长量最小时可以控制悬浮块b悬浮在下控制室水方向上的中心位置，先将本装置移动至适合手术的位置，通过控制装置b、控制绳、控制装置a、弹性绳使悬浮块a、悬浮块b分别位于上控制室和下控制室水平方向的中心位置，之后使控制绳处于完全放松的状态，弹性绳的弹性控制悬浮块a可以触碰到传动杆。
11.在一种可替换的实施方式中，所述传感器采用电磁感应器，旋转钻头受力时，引起电磁感应器的电流变化。
12.在一种可替换的实施方式中，还包括设置在钻头系统上的微型摄像头及与微型摄像头连接的成像装置，医生可以通过成像装置，看手术位置的图像，更加方便医生操作。
13.在一种可替换的实施方式中，所述液体a、液体b采用金属镓铟锡合金，金属镓铟锡合金密度大，悬浮块a、悬浮块b可以采用木制或中间空心的金属材质，容易悬浮在液体a、液体b上。
14.在一种可替换的实施方式中，所述第一传动组件、移动杆和滚轮装置均设置为9个，保证悬浮块a、悬浮块b在各个方向上均能正常运动。
15.在一种可替换的实施方式中，所述旋转钻头设置为球状。
16.本发明的积极有益的技术效果包括：（1）解决医生操作手术磨刀手易抖动的技术问题，主要有两个方面：第一是防抖动，医生手抖动产生位移时，保证旋转钻头相对与手术部位的位移极小，医生通过手柄带动手术磨钻移动时，旋转钻头才会移动，即缩小手抖动对钻头位移的影响；第二是当钻头受到来自头骨内的力时，将力放大后施加到手术磨钻手柄处，使医生能明显感受到钻头受力的变化；（2）设置多个第一传动组件、移动杆和滚轮装置，保证可以全面捕捉悬浮块a的移
动，可以全面控制悬浮块b的移动，保证旋转钻头可以多方向移动；（3）设置液体a、液体b，无论上控制室、下控制室的底面是否水平，均能保证液体a、液体b表面水平，悬浮块a、悬浮块b悬浮在水平面上，旋转钻头垂直作用与手术部位，更加方便医生使用本装置。
17.本发明的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步的说明。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明实施例所提供的一种立体图；图2为本发明实施例所提供的一种1：2放大后的透视图；图3为本发明实施例所提供的一种1：2放大后的上控制室和下控制室内部结构示意图；图4为本发明实施例所提供的一种a处1：5放大后的立体图；图5为本发明实施例所提供的一种b处1：5放大后内部的立体图；图6为本发明实施例所提供的一种c处1：10放大后内部的立体图；图7为本发明实施例所提供的一种d处1：8放大后的立体图；图标：1
‑
手柄；2
‑
操作杆；3
‑
固定头；4
‑
上控制室；5
‑
下控制室；6
‑
悬浮块a；7
‑
弹性绳；8
‑
传动杆；9
‑
齿带；10
‑
齿轮组a；11
‑
回复弹簧；12
‑
悬浮块b；13
‑
移动杆；14
‑
旋转钻头；15
‑
上弹簧；16
‑
平衡块；17
‑
下弹簧；18
‑
齿轮组b；19
‑
钻头杆；20
‑
小转轮；21
‑
弹性片；22
‑
凸块；23
‑
滚轮杆；24
‑
小滚轮；25
‑
垂直连杆a；26
‑
传动带a；27
‑
齿轮连杆；28
‑
传动带b；29
‑
垂直连杆b。
具体实施方式
20.实施例：一种脑外科手术防抖动磨刀，如图1
‑
7所示，包括手柄1、与手柄1连接的操作杆2、与操作杆2连接的固定头3、上控制系统、下控制系统、钻头系统和感应反馈系统；所述上控制系统包括与固定头3连接的上控制室4、设置在上控制室4内的液体a、悬浮在液体a表面的悬浮块a6、与悬浮块a6中心连接的弹性绳7和第一传动组件；所述第一传动组件包括传动杆8、设置在传动杆8上表面设置有轮齿的齿带9、与齿带9啮合的齿轮组a10和设置在传动杆8上的回复弹簧11；当弹性绳7伸缩量最小时悬浮块a6在水平方向上位于上控制室4中心位置，当手握手柄1的医生手在水平方向上抖动时，带动上控制室4在水平方向上抖动，由于悬浮块a6悬浮在液体a上面，且手的抖动造成的位移一般都比较小，在抖动过程中悬浮块a6可以在水平方向上相对于地面保持静止，悬浮块a6不与传动杆8接触，传动杆8不能带动齿带9移动；当做手术时需要医生移动手柄1时，由于医生主动移动手柄1造成的位移较大，悬浮块a6又相对于地面精致，悬浮块a6此时可以与传动杆8接触，传动杆8带动齿带9移动；所述传动杆8在水平方向上可以单自由度移动，当传动杆8向上控制室4外移动时，传动杆8带动齿带9移动，当医生控制手柄1移动至预期位置时，在弹性绳7的作用下，
悬浮块a6回复至上控制室4中心位置，不与传动杆8接触，所述回复弹簧11控制传动杆8向内回复至初始位置；但在此回复过程中，由于传动杆8与齿带9之间设置有棘爪，传动杆8回复至初始位置时，齿带9不能带动齿轮组a10转动，进而齿轮组a10也不转动；所述齿轮组a10上设置有棘爪，控制齿轮组a10单向转动；所述下控制系统包括下控制室5、设置在下控制室5内的液体b、悬浮在液体b表面的悬浮块b12、与悬浮块b12连接的移动杆13和滚轮装置，移动杆13上设置有轮齿，当齿轮组a10不转动时，滚轮装置与移动杆13接触，移动杆13与齿轮组分离，此时如果上控制室4或下控制室5水平方向上抖动，悬浮块b12可以相对于地面静止，滚轮装置控制移动杆13可以相对于滚轮装置自由移动，进而控制钻头在水平方向上也相对于地面静止，当齿轮组a10转动时，滚轮装置可以与移动杆13分离，移动杆13可以与齿轮组a10啮合，齿轮组a10可以带动移动杆13向下控制室5侧壁移动；所述第一传动组件、移动杆13和滚轮装置均设置为多个；所述钻头系统包括与悬浮块b12连接的连杆传动组件、与连杆传动组件连接的垂直防震组件和旋转钻头14；当悬浮块b12在水平方向上移动时，所述连杆传动组件控制旋转钻头14与悬浮块b12同步移动，可以控制悬浮块b12的中心位置，使悬浮块b12在连接钻头系统后仍可以稳定的悬浮在液体b表面；所述垂直防震组件包括与连杆传动组件连接的上弹簧15、平衡块16、下弹簧17、与平衡块16连接的齿轮组b18和与齿轮组b18连接的钻头杆19，所述平衡块16设置在上弹簧15和下弹簧17之间，也可以在上弹簧15、下弹簧17上设置挡片，防止平衡块16位移距离过大，当医生手在竖直方向上抖动时，平衡块16在上弹簧15、下弹簧17的作用下由于惯性会相对于连杆传动组件移动，齿轮组b18控制钻头杆19和旋转钻头14相对于连杆传动组件与平衡块16同方向移动；所述感应反馈系统包括设置在旋转钻头14上的传感器和设置在手柄1上的感应放大装置，当旋转钻头14受到力的作用时，感应放大装置将该力放大后作用于手柄1，医生通过手柄1可以感受到钻头的受力。
21.本实施例中，所述滚轮装置包括小转轮20、设置在小转轮20上的弹性片21、凸块22、与凸块22连接的滚轮杆23和设置在滚轮杆23下方的小滚轮24，齿轮组a10可以带动小转轮20转动，小转轮20转动时，弹性片21与凸块22间歇接触，带动小滚轮24在垂直方向上当自由度移动，控制移动杆13移动，移动杆13又带动悬浮块b12移动，进而控制旋转钻头14移动，弹性片21可以在小转轮20转动时带动凸块22垂直移动，但当小转轮20不转动时，凸块22会回落至与移动杆13接触，通过滚轮装置的重力作用使移动杆13与齿轮组b18分离。
22.本实施例中，所述连杆传动组件包括垂直连杆a25、与垂直连杆连接的传动带a26、两端设置有齿轮的齿轮连杆27、传动带b28和与垂直防震组件连接的垂直连杆b29，齿轮连杆27的两端的齿轮分别与传动带a26及传动带b28啮合，当垂直连杆a25横向移动时，带动传动带a26转动，当传动带b28转动时，带动齿轮连杆27转动，齿轮连杆27转动带动垂直连杆b29横向移动。
23.本实施例中，还包括与弹性绳7连接的弹性控制装置a、与悬浮块b12连接的控制绳和与控制绳连接的控制装置b，所述弹性控制装置a可以控制弹性绳7的伸长量，所述控制装置b可以控制控制绳的伸长量，当控制绳伸长量最小时可以控制悬浮块b12悬浮在下控制室5水方向上的中心位置，先将本装置移动至适合手术的位置，通过控制装置b、控制绳、控制
装置a、弹性绳7使悬浮块a6、悬浮块b12分别位于上控制室4和下控制室5水平方向的中心位置，之后使控制绳处于完全放松的状态，弹性绳7的弹性控制悬浮块a6可以触碰到传动杆8。
24.本实施例中，所述传感器采用电磁感应器，旋转钻头14受力时，引起电磁感应器的电流变化。
25.本实施例中，还包括设置在钻头系统上的微型摄像头及与微型摄像头连接的成像装置，医生可以通过成像装置，看手术位置的图像，更加方便医生操作。
26.本实施例中，所述液体a、液体b采用金属镓铟锡合金，金属镓铟锡合金密度大，悬浮块a6、悬浮块b12可以采用木制或中间空心的金属材质，容易悬浮在液体a、液体b上。
27.本实施例中，所述第一传动组件、移动杆13和滚轮装置均设置为9个，保证悬浮块a6、悬浮块b12在各个方向上均能正常运动。
28.本实施例中，所述旋转钻头14设置为球状。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。