一种眼科手术用智能型头部托架的制作方法

1.本发明涉及一种眼科手术用头部托架，具体涉及一种眼科手术用智能型头部托架，属于医疗器械领域。


背景技术：

2.眼科手术过程中，医生经常要对患者头部姿势进行调整和定位，而这一过程一般都是由医生助手手动完成，不仅麻烦而且调整精度较差，同时由于手术床上没有专门用于支撑患者头部的托架，当需要患者头部倾斜时，需要有人手动固定患者头部，然后再有主刀医生进行手术。


技术实现要素：

3.本发明为解决目前手术床上没有专门支撑患者头部的托架，导致手术过程中需要有辅助人员固定和调整患者头部的问题，进而提出一种眼科手术用智能型头部托架。
4.本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括插座、颈部支撑座、头部定位机构、俯仰驱动机构和旋转机构；插座与手术床连接，所述旋转机构安装在插座的前端，颈部支撑座的后端与所述旋转机构连接，颈部支撑座的前端与所述头部定位机构连接，所述俯仰驱动机构安装在颈部支撑座的下表面，且所述俯仰驱动机构与所述头部定位机构连接。
5.进一步的，插座包括插座主体和锁紧插销；插座主体插装在手术床前端的空腔内，插座主体的后端设有由上至下贯穿插座主体上表面和下表面的锥形通孔，锁紧插销由上至下依次穿过手术床上表面的沉孔、锥形通孔后插装在手术床前端空腔内底面上的螺孔内，锥形通孔内壁的锥度与锁紧插销外壁的锥度相同。
6.进一步的，所述旋转机构包括旋转电机、齿圈轴承、齿圈、主动齿轮、从动齿轮和旋转轴；插座主体的前端内设有横截面为圆形的空腔，旋转电机和齿圈轴承安装在所述空腔内，齿圈安装在齿圈轴承内，主动齿轮和从动齿轮设置在齿圈内，且主动齿轮和从动齿轮均与齿圈啮合，主动齿轮固定套装在旋转电机的电机轴上，从动齿轮固定套装在旋转轴的后端，旋转轴的前端与颈部支撑座的后端固定连接。
7.进一步的，主动齿轮与从动齿轮的齿数比是1：3，主动齿轮与齿圈的齿数比是1:15。
8.进一步的，所述头部定位机构包括头部定位底座、头部支撑垫、侧面定位单元平移组件和两个侧面定位单元；头部定位底座的后端与颈部支撑座的前端转动连接，头部支撑垫固定安装在头部定位底座前端的上表面，两个所述侧面定位单元对称设置在同步定位底座的两侧，所述侧面定位单元平移组件安装在头部定位底座内，所述侧面定位单元的下端与所述侧面定位单元平移组件连接。
9.进一步的，每个所述侧面定位单元包括立柱、第一电动推杆、定位侧板、升降螺杆、升降螺母、升降电机和轴承座；立柱竖直设置，立柱的下端与所述侧面定位单元平移组件连
接，升降螺杆竖直设置设置在立柱内，升降螺杆的上端通过轴承座与立柱内的顶部转动连接，升降电机固定安装在立柱内的底部，升降螺杆的下端与升降电机的电机轴固定连接，升降螺母套装在升降螺杆上，第一电动推杆水平设置，且第一电动推杆的固定端穿过立柱内侧面的条形通孔后与升降螺母固定连接，条形通孔沿长度方向的中心线与第一电动推杆沿长度方向的中心线垂直，定位侧板的外侧面与第一电动推杆的活动端固定连接。
10.进一步的，所述侧面定位单元平移组件包括平移电机、平移螺杆、平移螺母、上导轨、下导轨和两个连接件；平移电机安装在头部定位底座内，平移螺杆水平设置，平移螺杆的轴线与头部定位底座沿长度方向的中心线平行，平移螺杆的一端与平移电机的电机轴固定连接，上导轨固定安装在头部定位底座内的顶面，下导轨固定安装在头部定位底座内的底面，且上导轨沿长度方向的中心线和下导轨沿长度方向的中心线均与头部定位底座沿长度方向的中心线平行，平移螺母套装在平移螺杆上，平移螺母的上部与上导轨滑动连接，平移螺母的下部与下导轨滑动连接，平移螺母的两侧通过两个所述连接件与两个立柱的下端连接。
11.进一步的，每个所述连接件包括连接臂、压紧弹簧、压框和滑块；滑块设置在头部定位底座侧面的长条形通孔内，连接臂的一端与平移螺母固定连接，连接臂的另一端与滑块的内侧面固定连接，滑块的外侧面与立柱的下端固定连接，压紧弹簧、压框由内之外依次套装在连接臂的另一端，压框的外表面贴合在头部定位底座的内侧壁上。
12.进一步的，本发明还包括充气垫；充气垫固定安装在颈部支撑座的上表面。
13.进一步的，所述俯仰驱动机构包括第二电动推杆和俯仰驱动臂；第二电动推杆的固定端颈部支撑座的下表面固定连接，俯仰驱动臂的后端与第二电动推杆的活动端转动连接，俯仰驱动臂的前端与头部定位底座前端的下表面转动连接。
14.本发明的有益效果是：本发明专门用于定位和固定患者的头部，且能够精确的完成俯仰、左右翻转角度调节，在实际使用过程中本发明中所有的电机均由电子控制系统进行精确操控；本发明可以省去助理医生的辅助，主刀医生可直接通过电脑对患者头部进行精确定位，提高手术成功率，降低失误率；本发明能够与手术床进行快速连接，且使用范围广；本发明的左右翻转角度调节精度可达0.5
°
。
附图说明
15.图1是本发明的主视图；
16.图2是插座的剖视图；
17.图3是头部定位机构的结构示意图；
18.图4是颈部支撑座的放大结构示意图。
具体实施方式
19.具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架包括插座1、颈部支撑座2、头部定位机构、俯仰驱动机构和旋转机构；插座1与手术床3连接，所述旋转机构安装在插座1的前端，颈部支撑座2的后端与所述旋转机构连接，颈部支撑座2的前端与所述头部定位机构连接，所述俯仰驱动机构安装在颈部支撑座2的下表面，且所述俯仰驱动机构与所述头部定位机构连接。
20.如图4所示：颈部支撑座2包括固定块201、平移滑块202、升降滑块203、平移电机204、平移丝杠205、平移螺母206、升降电机207、升降丝杠208、升降螺母209；
21.固定块201的后端面与旋转轴9的前端固定连接，固定块201的前端面由上至下并排平行设有两个滑槽，平移滑块202的后端设有设有两个与滑槽相配合的凸块2021，两个凸块2021分别插装在两个滑槽内，平移丝杠205水平设置在两个凸块2021之间，平移丝杠205的一端与平移电机204的转动轴固定连接，平移电机204固定安装在固定块201的前端面，平移螺母206与平移滑块202固定连接，平移螺母206套装在平移丝杠205上，升降电机207固定安装在平移滑块202前端面的底部，升降丝杠208竖直设置，且升降丝杠208的下端与升降电机207的电机轴固定连接，升降丝杠208的上端与平移滑块202前端的顶部转动连接，升降螺母209套装在升降丝杠208上，升降螺母209与升降滑块203固定连接，升降螺母209的外轮廓为矩形，升降螺母209外轮廓的一个平面与平移滑块202前端面贴合，充气垫28安装在升降滑块203的上表面。
22.颈部支撑座2的结构可实现上、下、左、右四个方向的移动调节，使医生能够更方便的对患者头部进行定位固定，也使整个托架结构能够适应不同患者的头部形态。
23.具体实施方式二；结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的插座1包括插座主体101和锁紧插销102；插座主体101插装在手术床3前端的空腔内，插座主体101的后端设有由上至下贯穿插座主体101上表面和下表面的锥形通孔103，锁紧插销102由上至下依次穿过手术床3上表面的沉孔、锥形通孔103后插装在手术床3前端空腔内底面上的螺孔内，锥形通孔103内壁的锥度与锁紧插销102外壁的锥度相同。
24.本实施方式中锁紧插销102与锥形通孔103之间为锥面配合，这种配合方式使插座1的定位锁紧更加精确，且不容易发生松动，为手术中的患者头部提供稳定的支撑，避免出现手术事故。
25.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
26.具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的所述旋转机构包括旋转电机4、齿圈轴承5、齿圈6、主动齿轮7、从动齿轮8和旋转轴9；插座主体101的前端内设有横截面为圆形的空腔，旋转电机4和齿圈轴承5安装在所述空腔内，齿圈6安装在齿圈轴承5内，主动齿轮7和从动齿轮8设置在齿圈6内，且主动齿轮7和从动齿轮8均与齿圈6啮合，主动齿轮7固定套装在旋转电机4的电机轴上，从动齿轮8固定套装在旋转轴9的后端，旋转轴9的前端与颈部支撑座2的后端固定连接。
27.齿圈6、主动齿轮7、从动齿轮8组成一个类似于rv减速器的减速结构，这种结构不仅传动可靠，而且传动过程中噪音小、传动精度高，使患者头部的旋转角度可以进行精确细致的调节。
28.其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
29.具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的主动齿轮7与从动齿轮8的齿数比是1：3，主动齿轮7与齿圈6的齿数比是1:15。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
30.具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的所述头部定位机构包括头部定位底座10、头部支撑垫11、侧面定位单
元平移组件和两个侧面定位单元；头部定位底座10的后端与颈部支撑座2的前端转动连接，头部支撑垫11固定安装在头部定位底座10前端的上表面，两个所述侧面定位单元对称设置在同步定位底座10的两侧，所述侧面定位单元平移组件安装在头部定位底座10内，所述侧面定位单元的下端与所述侧面定位单元平移组件连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
31.具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的每个所述侧面定位单元包括立柱12、第一电动推杆13、定位侧板14、升降螺杆15、升降螺母16、升降电机17和轴承座18；立柱12竖直设置，立柱12的下端与所述侧面定位单元平移组件连接，升降螺杆15竖直设置设置在立柱12内，升降螺杆15的上端通过轴承座18与立柱12内的顶部转动连接，升降电机17固定安装在立柱12内的底部，升降螺杆15的下端与升降电机17的电机轴固定连接，升降螺母16套装在升降螺杆15上，第一电动推杆13水平设置，且第一电动推杆13的固定端穿过立柱12内侧面的条形通孔1201后与升降螺母16固定连接，条形通孔1201沿长度方向的中心线与第一电动推杆13沿长度方向的中心线垂直，定位侧板14的外侧面与第一电动推杆13的活动端固定连接。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
32.具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的所述侧面定位单元平移组件包括平移电机19、平移螺杆20、平移螺母21、上导轨22、下导轨23和两个连接件；平移电机19安装在头部定位底座10内，平移螺杆20水平设置，平移螺杆20的轴线与头部定位底座10沿长度方向的中心线平行，平移螺杆20的一端与平移电机19的电机轴固定连接，上导轨22固定安装在头部定位底座10内的顶面，下导轨23固定安装在头部定位底座10内的底面，且上导轨22沿长度方向的中心线和下导轨23沿长度方向的中心线均与头部定位底座10沿长度方向的中心线平行，平移螺母21套装在平移螺杆20上，平移螺母21的上部与上导轨22滑动连接，平移螺母21的下部与下导轨23滑动连接，平移螺母21的两侧通过两个所述连接件与两个立柱12的下端连接。
33.上导轨22和下导轨23均是聚四氟乙烯制作的，如此设置，可以增加平移螺母21与上导轨22、下导轨23之间的滑动性，减小摩擦阻力，同时也避免为了提高润滑性增加润滑油导致的污染。
34.其它组成及连接关系与具体实施方式五或六相同。
35.具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的每个所述连接件包括连接臂24、压紧弹簧25、压框26和滑块27；滑块27设置在头部定位底座10侧面的长条形通孔内，连接臂24的一端与平移螺母21固定连接，连接臂24的另一端与滑块27的内侧面固定连接，滑块27的外侧面与立柱12的下端固定连接，压紧弹簧25、压框26由内之外依次套装在连接臂24的另一端，压框26的外表面贴合在头部定位底座10的内侧壁上。
36.本实施方式中滑块27是医用聚四氟乙烯制作的，采用医用聚四氟乙烯制作滑块27可以使滑块27的滑动更加平稳且没有噪音，不会出现卡顿现象。
37.其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。
38.具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架还包括充气垫28；充气垫28固定安装在颈部支撑座2的上表面。其它组成
及连接关系与具体实施方式一相同。
39.具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种眼科手术用智能型头部托架的所述俯仰驱动机构包括第二电动推杆29和俯仰驱动臂30；第二电动推杆29的固定端颈部支撑座2的下表面固定连接，俯仰驱动臂30的后端与第二电动推杆29的活动端转动连接，俯仰驱动臂30的前端与头部定位底座10前端的下表面转动连接。
40.头部定位底座10处于水平状态时，俯仰驱动臂30的轴线与第二电动推杆29轴线之间的夹角a为3
°
，如此设置，可避免第二电动推杆29与俯仰驱动臂30之间形成死点位置关系，导致无法驱动头部定位底座10完成俯仰动作。
41.其它组成及连接关系与具体实施方式一或五相同。
42.工作原理
43.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。