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一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-07-10
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-11-29
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-05-04
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-07-10
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910621426.1 申请日 2019-07-10
公开/公告号 CN110415593B 公开/公告日 2021-05-04
授权日 2021-05-04 预估到期日 2039-07-10
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 G09B23/28 主分类号 G09B23/28
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 7 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN105185214A、CN200939880Y、CN103680058A、CN205122062U、CN104952344A、CN103462606A、JP4448153B2 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 解涛 当前专利权人 解涛
发明人 解涛、张卓群、解岗 第一发明人 解涛
地址 安徽省宿州市埇桥区西昌路现代嘉苑8号楼303室 邮编 234000
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 安徽省 申请人所在市 安徽省宿州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
广州高炬知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
陈文龙
摘要
本发明属于医疗器械技术领域,具体的说是一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型;包括操作台、模拟人体颅骨结构的颅骨空腔、模拟人脑结构的脑组织模型、脑压板和基于VR成像的显示屏,所述颅骨空腔外表面固连有支撑臂,所述支撑臂顶部固连有支撑爪,所述支撑爪内侧开设有空槽,所述空槽内侧顶部安装有第一压力传感器;本发明通过设置铰接板和第一压力传感器,手持脑压板向下时,从铰接板开始转动到第一压力传感器被挤压的过程中,如果时间过短,说明人员手持脑压板下移时的速度过快,能够及时通过显示屏显示出来,方便指导人员及时对其纠正,提高了教学的效果,手臂上抬后,支撑弹簧复原,将铰接板推回原位。
  • 摘要附图
    一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型
  • 说明书附图:图1
    一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型
  • 说明书附图:图2
    一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型
  • 说明书附图:图3
    一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-05-04 授权
2 2019-11-29 实质审查的生效 IPC(主分类): G09B 23/28 专利申请号: 201910621426.1 申请日: 2019.07.10
3 2019-11-05 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,包括操作台(1)、模拟人体颅骨结构的颅骨空腔(2)、模拟人脑结构的脑组织模型(3)、脑压板(4)和基于VR成像的显示屏(5),其特征在于:所述颅骨空腔(2)外表面固连有支撑臂(6),所述支撑臂(6)顶部固连有支撑爪(7),所述支撑爪(7)内侧开设有空槽(8),所述空槽(8)内侧顶部安装有第一压力传感器(9),所述第一压力传感器(9)底部设置有铰接板(10),铰接板(10)与支撑爪(7)铰接,所述铰接板(10)底部固连有支撑弹簧(11);
所述支撑爪(7)上表面的最底端安装有辅助压力传感器(12),空槽(8)顶部设置有喷液枪(13);
所述铰接板(10)底部固连有按钮开关(14),所述喷液枪(13)顶部设置有第一颜色箱(15),所述第一颜色箱(15)一侧设置有第二颜色箱(16),第一颜色箱(15)与第二颜色箱(16)的出口处均设置有电磁阀;
所述喷液枪(13)上连接有电动推杆(17),所述喷液枪(13)内部与第二颜色箱(16)对应位置处设置有冰块;
所述铰接板(10)为两段式,两段之间通过橡胶垫(18)连接;
所述橡胶垫(18)中部设有豁口(19),豁口(19)呈水平设置。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于医疗器械技术领域,具体的说是一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型。

背景技术

[0002] 脑组织牵拉是神经外科的基本技术。为了既不损伤脑组织又能得到有效的手术操作空间,对脑压板的摆放位置,板头方向,牵拉的力量必须有适当的标准。然而,对于一个没有经验的神经外科医生如果需要掌握这项技术需要了解如何用正确的方式使用脑压板。通过现有的3D打印技术来打印出脑组织来进行教学模拟成为各大医学院校的首选。
[0003] 现有技术中也出现了一些手术模拟操作模型的技术方案,如申请号为CN105185214B的一项中国专利公开了神经外科手术训练或术前模拟操作模型装置,其能够对神经外科的医师进行非活体的训练,也在进行手术前对手术进行模拟操作,降低手术的风险。
[0004] 虽然该技术方案能够进行模拟操作,但是一些经过多次训练后的使用者,其手臂产生疲劳后,容易在拿持脑压板下移时速度较快,现有的手术模拟操作模型无法对长久训练的使用者进行检测,为此,提出一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,能够对拿持脑压板下压时的速度进行检测,提高了训练的效果。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,其主要通过铰接板和第一压力传感器,检测手持脑压板下移时的速度,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,包括操作台、模拟人体颅骨结构的颅骨空腔、模拟人脑结构的脑组织模型、脑压板和基于VR成像的显示屏,所述颅骨空腔外表面固连有支撑臂,所述支撑臂顶部固连有支撑爪,所述支撑爪内侧开设有空槽,所述空槽内侧顶部安装有第一压力传感器,所述第一压力传感器底部设置有铰接板,铰接板与支撑爪铰接,所述铰接板底部固连有支撑弹簧;工作时,通过手持脑压板来对脑组织模型进行按压训练,将按压处的影像通过VR技术成像在显示屏上,方便人多时可以通过佩戴VR眼镜观看显示屏上的成像来学习脑压板的使用,手持脑压板向下时,能够挤压铰接板端部,使两个铰接板相靠近的一端下移,铰接板另一端会绕着铰接点向上转动,而挤压到第一压力传感器,从铰接板开始转动到第一压力传感器被挤压的过程中,如果时间过短,说明人员手持脑压板下移时的速度过快,能够及时通过显示屏显示出来,方便指导人员及时对其纠正,提高了教学的效果,手臂上抬后,支撑弹簧复原,将铰接板推回原位。
[0007] 优选的,所述支撑爪上表面的最底端安装有辅助压力传感器,空槽顶部设置有喷液枪;当手臂手持指压板下移将铰接板其中一个端部挤压到最低点后,表明脑压板离模拟的病灶部位很近,通过脑压板轻微拨动脑组织模型时,需要通过手腕部带动脑压板轻微拨动,此时,手腕部带动手掌轻微下压时,会带动相关的肌肉处于凸起状态,对辅助压力传感器进行压动,辅助压力传感器感受到压力变化较大后,会通过喷液枪喷出微量液体到手臂上,对使用者及时提醒,提高了训练的效果。
[0008] 优选的,所述铰接板底部固连有按钮开关,所述喷液枪顶部设置有第一颜色箱,所述第一颜色箱一侧设置有第二颜色箱,第一颜色箱与第二颜色箱的出口处均设置有电磁阀;当铰接板下移过快时,第一压力传感器快速检测到压力变化时,将电信号传递给第一颜色箱底部的电磁阀,第一颜色箱中的液体进入到喷液枪中,将液体喷到手臂上,当按钮开关接触到支撑爪表面后,控制第一压力传感器关闭,同时辅助压力传感器检测到手腕下压的力度较大时,能够将电信号传递给第二颜色箱底部的电磁阀,使其打开,第二颜色箱中的另一种颜色的液体能够进入到喷液枪中,喷液枪将液体喷洒到手臂上,能够更直观的显示哪一操作流程不规范,进一步提高了教学的效果。
[0009] 优选的,所述喷液枪上连接有电动推杆,所述喷液枪内部与第二颜色箱对应位置处设置有冰块;当按钮开关被按压时,表明手臂到达指定的位置,此时通过手腕按压脑压板时,需要更及时的对使用者进行纠正,此时,电动推杆推动喷液枪离手臂更近,喷液到手臂上的时间更短,同时通过冰块的降温,使用者能够更快速的感受到液体接触到皮肤上,能够及时调整手腕的活动速度,提高了训练的效果。
[0010] 优选的,所述铰接板为两段式,两段之间通过橡胶垫连接;当下压铰接板时,正好按钮开关被挤压在支撑爪表面且铰接板一端正好挤压在第一压力传感器表面这两种条件同时满足,才能实现正常的工作,但是,为了使按钮开关被挤压完全,需要铰接板紧紧贴紧第一压力传感器,由于铰接板中部的橡胶垫的作用,能够使按钮开关挤压完全时,能够使铰接板在橡胶垫处发生弯曲,减弱对第一压力传感器的挤压,保护了第一压力传感器。
[0011] 优选的,所述橡胶垫中部设有豁口,豁口呈水平设置;使用完成后,可以将脑压板卡持在两个豁口上,防止脑压板的丢失,同时能够方便橡胶垫的变形。
[0012] 本发明的技术效果和优点:
[0013] 1.本发明提供的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,通过设置铰接板和第一压力传感器,手持脑压板向下时,从铰接板开始转动到第一压力传感器被挤压的过程中,如果时间过短,说明人员手持脑压板下移时的速度过快,能够及时通过显示屏显示出来,方便指导人员及时对其纠正,提高了教学的效果,手臂上抬后,支撑弹簧复原,将铰接板推回原位。
[0014] 2.本发明提供的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,通过设置辅助压力传感器和喷液枪,手腕部带动手掌轻微下压时,会带动相关的肌肉处于凸起状态,对辅助压力传感器进行压动,辅助压力传感器感受到压力变化较大后,会通过喷液枪喷出微量液体到手臂上,对使用者及时提醒,提高了训练的效果。
[0015] 3.本发明提供的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,通过设置第一颜色箱和第二颜色箱,第一颜色箱中的液体进入到喷液枪中,将液体喷到手臂上,对手臂下移较快进行标记,第二颜色箱中的另一种颜色的液体能够进入到喷液枪中,喷液枪将液体喷洒到手臂上,对手腕活动较快进行标记,能够更直观的显示哪一操作流程不规范,进一步提高了教学的效果。

实施方案

[0021] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0022] 如图1‑3所示,本发明所述的一种基于VR技术的神经外科手术模拟操作模型,包括操作台1、模拟人体颅骨结构的颅骨空腔2、模拟人脑结构的脑组织模型3、脑压板4和基于VR成像的显示屏5,所述颅骨空腔2外表面固连有支撑臂6,所述支撑臂6顶部固连有支撑爪7,所述支撑爪7内侧开设有空槽8,所述空槽8内侧顶部安装有第一压力传感器9,所述第一压力传感器9底部设置有铰接板10,铰接板10与支撑爪7铰接,所述铰接板10底部固连有支撑弹簧11;工作时,通过手持脑压板4来对脑组织模型3进行按压训练,将按压处的影像通过VR技术成像在显示屏5上,方便人多时可以通过佩戴VR眼镜观看显示屏5上的成像来学习脑压板4的使用,手持脑压板4向下时,能够挤压铰接板10端部,使两个铰接板10相靠近的一端下移,铰接板10另一端会绕着铰接点向上转动,而挤压到第一压力传感器9,从铰接板10开始转动到第一压力传感器9被挤压的过程中,如果时间过短,说明人员手持脑压板4下移时的速度过快,能够及时通过显示屏5显示出来,方便指导人员及时对其纠正,提高了教学的效果,手臂上抬后,支撑弹簧11复原,将铰接板10推回原位。
[0023] 所述支撑爪7上表面的最底端安装有辅助压力传感器12,空槽8顶部设置有喷液枪13;当手臂手持指压板下移将铰接板10其中一个端部挤压到最低点后,表明脑压板4离模拟的病灶部位很近,通过脑压板4轻微拨动脑组织模型3时,需要通过手腕部带动脑压板4轻微拨动,此时,手腕部带动手掌轻微下压时,会带动相关的肌肉处于凸起状态,对辅助压力传感器12进行压动,辅助压力传感器12感受到压力变化较大后,会通过喷液枪13喷出微量液体到手臂上,对使用者及时提醒,提高了训练的效果。
[0024] 所述铰接板10底部固连有按钮开关14,所述喷液枪13顶部设置有第一颜色箱15,所述第一颜色箱15一侧设置有第二颜色箱16,第一颜色箱15与第二颜色箱16的出口处均设置有电磁阀;当铰接板10下移过快时,第一压力传感器9快速检测到压力变化时,将电信号传递给第一颜色箱15底部的电磁阀,第一颜色箱15中的液体进入到喷液枪13中,将液体喷到手臂上,当按钮开关14接触到支撑爪7表面后,控制第一压力传感器9关闭,同时辅助压力传感器12检测到手腕下压的力度较大时,能够将电信号传递给第二颜色箱16底部的电磁阀,使其打开,第二颜色箱16中的另一种颜色的液体能够进入到喷液枪13中,喷液枪13将液体喷洒到手臂上,能够更直观的显示哪一操作流程不规范,进一步提高了教学的效果。
[0025] 所述喷液枪13上连接有电动推杆17,所述喷液枪13内部与第二颜色箱16对应位置处设置有冰块;当按钮开关14被按压时,表明手臂到达指定的位置,此时通过手腕按压脑压板4时,需要更及时的对使用者进行纠正,此时,电动推杆17推动喷液枪13离手臂更近,喷液到手臂上的时间更短,同时通过冰块的降温,使用者能够更快速的感受到液体接触到皮肤上,能够及时调整手腕的活动速度,提高了训练的效果。
[0026] 所述铰接板10为两段式,两段之间通过橡胶垫18连接;当下压铰接板10时,正好按钮开关14被挤压在支撑爪7表面且铰接板10一端正好挤压在第一压力传感器9表面这两种条件同时满足,才能实现正常的工作,但是,为了使按钮开关14被挤压完全,需要铰接板10紧紧贴紧第一压力传感器9,由于铰接板10中部的橡胶垫18的作用,能够使按钮开关14挤压完全时,能够使铰接板10在橡胶垫18处发生弯曲,减弱对第一压力传感器9的挤压,保护了第一压力传感器9。
[0027] 所述橡胶垫18中部设有豁口19,豁口19呈水平设置;使用完成后,可以将脑压板4卡持在两个豁口19上,防止脑压板4的丢失,同时能够方便橡胶垫18的变形。
[0028] 工作时,通过手持脑压板4来对脑组织模型3进行按压训练,将按压处的影像通过VR技术成像在显示屏5上,方便人多时可以通过佩戴VR眼镜观看显示屏5上的成像来学习脑压板4的使用,手持脑压板4向下时,能够挤压铰接板10端部,使两个铰接板10相靠近的一端下移,铰接板10另一端会绕着铰接点向上转动,而挤压到第一压力传感器9,从铰接板10开始转动到第一压力传感器9被挤压的过程中,如果时间过短,说明人员手持脑压板4下移时的速度过快,能够及时通过显示屏5显示出来,方便指导人员及时对其纠正,提高了教学的效果,同时,第一颜色箱15中的液体进入到喷液枪13中,将液体喷到手臂上,当手臂手持指压板下移将铰接板10其中一个端部挤压到最低点后,表明脑压板4离模拟的病灶部位很近,通过脑压板4轻微拨动脑组织模型3时,需要通过手腕部带动脑压板4轻微拨动,此时,手腕部带动手掌轻微下压时,会带动相关的肌肉处于凸起状态,对辅助压力传感器12进行压动,辅助压力传感器12感受到压力变化较大后,辅助压力传感器12检测到手腕下压的力度较大时,能够将电信号传递给第二颜色箱16底部的电磁阀,使其打开,第二颜色箱16中的另一种颜色的液体能够进入到喷液枪13中,喷液枪13将液体喷洒到手臂上,能够更直观的显示哪一操作流程不规范,并对使用者及时提醒,提高了训练的效果,手臂上抬后,支撑弹簧11复原,将铰接板10推回原位。
[0029] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

附图说明

[0016] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0017] 图1是本发明的整体结构示意图;
[0018] 图2是本发明的支撑爪侧面剖视图;
[0019] 图3是本发明的喷液枪结构示意图;
[0020] 图中:操作台1、颅骨空腔2、脑组织模型3、脑压板4、显示屏5、支撑臂6、支撑爪7、空槽8、第一压力传感器9、铰接板10、支撑弹簧11、辅助压力传感器12、喷液枪13、按钮开关14、第一颜色箱15、第二颜色箱16、电动推杆17、橡胶垫18、豁口19。
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