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一种基于5G网络技术应用的腹腔镜手术及培训系统

摘要

本发明公开一种基于5G网络技术应用的腹腔镜手术及培训系统,全息投影设备,分别设置在培训前台处、专家后台处;至少一位病人,躺在对应的手术台上,用腹腔镜设备手术时,把所采集数据,通过5G网络,实时传输给数据管理模块,经过处理,在虚空中形成虚拟立体图像,供外科医生观察、操控,以及用于后台专家,评估、监控及培训,并把相关反馈的信息,集成显示在前台的虚拟立体图像上,实时实现彼此之间互动,以及依据国家认可的腹腔镜手术规范教材具体要求,最终把手术培训结果,实时显示在培训评分系统上,供改善;采用本方案,借助后台专家专业指导,依据相关腹腔镜手术规范教材,能同时实现对多名外科医生的标准化培训,快速提高手术技能目的。

著录项

  • 公开/公告号CN113077662A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 刘铠瑞;

    申请/专利号CN202110364065.4

  • 发明设计人 刘家麒;祝亚玲;

    申请日2021-04-03

  • 分类号G09B5/02(20060101);G09B19/00(20060101);A61B90/00(20160101);

  • 代理机构11429 北京中济纬天专利代理有限公司;

  • 代理人杨滨滨

  • 地址 536000 广西壮族自治区北海市海城区新安里一巷1号兴海龙福苑B幢1507号

  • 入库时间 2023-06-19 11:44:10

说明书

技术领域

本发明涉及网络控制及腹腔镜技术领域,尤其涉及一种基于5G网络技术应用的腹腔镜手术及培训系统。

背景技术

随着工业制造技术的突飞猛进,相关学科的融合,为开展新技术、新方法奠定了坚定的基础,加上医生越来越娴熟的操作,使得许多过去的开放性手术现在已被腔内手术取而代之,大大增加了手术选择机会。

而腹腔镜手术是一门新发展起来的微创方法,是未来手术方法发展的一个必然趋势,

所谓腹腔镜手术就是在腹部的不同部位做数个直径5~12毫米的小切口,通过这些小切口插入摄像镜头和各种特殊的手术器械,将插入腹腔内的摄像头所拍摄的腹腔内各种脏器的图像传输到电视屏幕上,外科医生通过观察图像,用各种手术器械在体外进行操作来完成手术,具有手术创伤小、病人术后恢复快、住院时间短、病人术后疼痛轻、腹部切口瘢痕小,美观、治疗效果与开腹手术相同等一系列优点。

但是,在推广过程中,也存在不少缺陷,主要体现在:

1.腹腔镜设备昂贵操作较复杂。需要腹腔镜外科再培训,对手术外科医生的技术要求较高。

2. 术前难以估计手术时间,特殊情况需要术中改为开腹手术。

3. 腹腔镜手术在特殊情况下手术危险增加。

发明内容

为解决上述缺陷,本发明利用5G网络传输数据量大、快速的特点,借助后台专家的专业指导,借鉴所显示虚拟图像,依据相关腹腔镜手术规范教材要求,通过对外科医生的标准化培训,实现快速提高手术技能目的,从而最终有效解决上述缺陷。

为实现上述目标,本发明提供一种基于5G网络技术应用的腹腔镜手术及培训系统,包括腹腔镜设备、数据管理模块、专家后台、全息投影设备、培训评分系统;所述全息投影设备,分别设置在培训前台、专家后台处;至少一位病人,躺在对应的手术台上,由培训前台的外科医生,操作所述腹腔镜设备,进行手术培训,手术培训过程中,所述腹腔镜设备,所采集的所述病人脏器组织的音视频数据,通过5G网络,实时传输给所述数据管理模块,经过所述数据管理模块的处理,并传输给所述全息投影设备,通过所述全息投影设备,分别在虚空中形成的虚拟立体图像,供所述外科医生,在手术过程中,对所述虚拟立体图像的观察、操控,以及所述专家后台的后台专家,对所述外科医生手术过程的评估、监测及培训,所述后台专家,再通过所述数据管理模块,以语音,和/或图像提示方式,及时把意见信息反馈,通过所述数据管理模块的处理,最终在所述培训前台设置的全息投影设备上,通过所述虚拟立体图像,集成显示,实时实现所述后台专家,同所述外科医生之间的互动,以及所述后台专家,对所述外科医生手术过程的监控及培训指导,并依据相关国家卫生主管部门认可的腹腔镜手术规范教材具体要求,通过所述后台专家的评定,最终把手术培训结果,实时显示在所述培训评分系统上,并指出相关缺陷,供所述外科医生持续改进。

进一步地,所述后台专家,可在所显示的所述虚拟立体图像上,根据所需要具体手术部位,通过操控所述虚拟立体图像,用颜色在所述虚拟立体图像上,特别加以标注,并把相关所述虚拟立体图像,通过5G网络,最终实时传输给设置在所述培训前台的虚拟立体图像上,提示和指导所述外科医生具体手术操作。

后台专家在虚拟立体图像上,所需要关注部位,用颜色加以标注,并实时传输给培训前台的虚拟立体图像上,能达到在培训前台的外科医生,能快速识别,并按照后台专家意见准确操作,从而达到提高手术准确率的效果。

进一步地,所述腹腔镜设备,包括腹腔镜探测系统、功能执行系统、手术器械,所述功能执行系统,包括CO2气腹系统、电切割系统、冲洗—吸引系统;所述腹腔镜探测系统,用于病人腹部脏器组织的探测;所述功能执行系统,其中,所述CO2气腹系统,给预定手术所需的腹腔充12-15mmHg气压的二氧化碳,为手术提供宽广的空间和视野;所述电切割系统,用于手术中对病变组织的切割;所述冲洗—吸引系统,用于手术过程中,对脏器组织的清洗,及对清洗流体的引出;所述手术器械,用于具体的手术操作,可根据实施不同脏器组织手术的需要,做相应配置。

上述腹腔镜设备设置,能达到根据需要,选择不同合适的手续器械手术基础上,保证腹腔镜手术正常、可靠实施的效果。

进一步地,所述腹腔镜探测系统,包括微型摄像探头、照明冷光源、插入杆、第1数据收发器、数据处理器、第2数据收发器,一体设置,所述微型摄像探头,设置在所述插入杆的一端端部,所述照明冷光源,沿所述微型摄像探头外表面设置,所述照明冷光源,为led光源,在所述微型摄像探头另一端设置有光纤,穿过与所述微型摄像探头连通的插入杆内腔,最终与所述插入杆另外一端,所设置的所述第1数据收发器的接收端连接;所述微型摄像探头,深入病人腹部,对相关脏器组织进行探测,所探测的音视频数据,通过所述光纤,传输到所述第1数据收发器,利用所述第1数据收发器,通过5G网络,传输给所述数据处理器,所述数据处理器,再通过所述第2数据收发器,利用5G网络,无线传输给所述数据管理模块,最终传输给所述培训前台,以及所述专家后台。

首先,把照明、摄像、数据转发器一体设置,通过5G网络,借助数据收发器、数据处理器的转发,通过数据管理模块,最终传输给培训前台,以及专家后台,相对于常规设备,能达到设备大为简化,操控更智能、更简单的效果;其次,照明冷光源,沿所述微型摄像探头外表面设置,能达到对脏器组织更全面、清晰照明的效果;最后,led光源设置,能达到对脏器组织清晰地照明,从而提高摄制清晰度的效果。

进一步地,所述微型摄像探头外壳,为圆柱体,在所述圆柱体一端面,设置透明状的透射窗,所述透射窗,显向外凸起的圆弧形;所述微型摄像探头放置在所述圆柱体内部,且可绕所述圆柱体中轴线,上下转动。

上述设置,首先,能达到便于深入病人腹部,以较大观察角进行探测的效果。摄像头放置在圆柱体里面,可上下转动,能达到深入脏器组织内部时,增加所观察视野的效果;其次,圆弧形凸起的透明状的透射窗设置,能达到增大观察清晰度,以及可顺利顶开脏器组织,便于清晰摄像的效果。

进一步地,还设置第1驱动电机,所述第1驱动电机,与所述微型摄像头连接,与所述微型摄像探头一块,内置在所述圆柱形外壳内部,可根据所述数据管理模块所反馈的信号,通过所述第1数据收发器,沿所述插入杆中轴线,控制所述微型摄像探头,上下转动, 转动角度,为±10度。

第1驱动电机,控制微型摄像头以上下±10度转动,能达到更大范围的调节摄像头角度,便于更大视角,大范围观察的效果。

进一步地,还设置第2驱动电机,所述第2驱动电机,设置在所述微型摄像探头与插入杆连接处,且连接处的外表面,采用柔性医用密封材料密封,通过所述第1数据收发器,控制放置所述微型摄像探头的圆柱形外壳,沿所述插入杆中轴线,上下转动,转动角度,为±30度。

首先,第2驱动电机设置,控制微型摄像头圆柱形外壳,以上下±30度转动,能达到根据需要,进一步更大范围的调节摄像角度,便于以更宽阔视角观察的效果;其次,连接处设置柔性密封材料密封,能达到避免转动时,误伤脏器组织,以及减少感染脏器组织;最后,可同时可借助第2驱动电机转动的力,更便于推开脏器组织,从而达到更清晰观察的效果。

进一步地,所述培训评分系统,包括评分无线接收器、评分显示器,所述专家后台的后台专家,根据在培训前台的不同外科医生的手术情况,依照所述腹腔镜手术规范教材具体要求,给出具体评估打分信息,并通过所述数据管理模块,经过所述评分无线接收器的接收,最终显示在所述评分显示器上,经配置在所述培训评分系统的资深教师的进一步细化处理,然后通过所述数据管理模块,最终经过所述培训前台的虚拟图像,集成显示给不同手术外科医生,改进技术,并同时实现与所述后台专家,和/或设置在所述培训评分系统的资深教师之间,互相进行交流。

上述评分系统的设置,先经过后台专家的打分,然后再经过资深教师对打分进一步细化,最终形成可操作改进的方案,供外科手术医生对自身技术的改进,首先,能达到减轻后台专家工作量,同时服务更多外科医生,从而提高培训效率的效果;其次,通过彼此之间的互相交流,能达到手术外科医生快速了解自身的技术缺陷,予以快速改进,使得标准化的手术水平快速提高,大大缩短所需要培训时间的效果。

进一步地,多台所述腹腔镜设备,可通过所述培训评分系统的资深教师,模块化设置,设置为主模块的所述腹腔镜设备的数据处理器,先集中接收,并处理其它子模块的所述腹腔镜设备的数据处理器,所采集的数据,以及所述培训评分系统的资深教师的评分信息,通过5G网络,集中传输给所述数据管理模块后,通过所述专家后台的后台专家,经过所显示的所述虚拟立体图像,统一对使用多台所述腹腔镜设备,分别对进行教学培训的外科医生的手术,进行监控,以及对所述资深教师的评分细节,进行完善;设置为主模块的所述腹腔镜设备的外科医生,选定为资深外科医生,所进行的手术,可作为标准手术教学演示,用于指导其它子模块的外科医生手术。

上述模块化设置,首先,能达到对网络数据传输、处理更优化,可进一步提高监控效率的效果;其次,当某台设备出现故障时,便于及时更换,大大降低对手术的不利影响,从而提高了多台手术质量的稳定性的效果;再次,通过后台专家的监控,以及实时的彼此之间交流,可进一步保证教学培训质量,从而更利于提高外科医生标准化手术的水平,最终为稳定的手术质量,打下坚实基础的效果;最后,把操作主模块腹腔镜设备的外科医生,设定为资深外科医生,能达到为其它操作子模块腹腔镜设备的外科医生,提供标准手术范例指导,提高感性的认识,依照范例操作,及时找到自身的不足,从而达到可迅速提高自己的标准手术水平的效果。

进一步地,无经验的外科医生,或者医科学生,进行教学培训时的手术病人,为模拟人,或者人体标本;而有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生,可通过临床对所述病人手术方式,进行进一步的培训。

首先,对无经验的外科医生,或者医科学生,通过对模拟人,或者人体标本的手术进行培训,能达到使得这部分人快速,规范化的掌握手术技巧,大大缩短培训所需要时间的效果;其次,对有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生,直接对病人进行手术,通过真实的临床手术经验的积累,能达到进一步快速提高自身标准化手术水平的效果;最后,通过对上述不同阶段,要求不同的培训,能达到大大缩短对外科医生培训周期的效果。

进一步地,所述全息投影设备,为激光投影设备。

采用激光投影设备,由于激光投影设备目前已经规模使用,因此能达到在提高设备可靠性基础上,能以较为便宜的价格,规模推广的效果。

采用本技术方案,利用5G网络传输数据量大、快速的特点,借助后台专家的专业指导,借鉴所显示虚拟立体图像,实现外科医生和专家之间实时交流,以及专家的监控及培训,所产生效果为:

第1.通过标准化的专业培训,可快速提高外科医生技术水平,最终达到彼此手术水平相差不大,尤其在批量手术时,稳定的手术质量的效果;

第2.可降低手术时间所需要时间,以及特殊情况需要术中改为开腹手术所出现的概率;

第3.手术培训完全实时处于智能监控状态,使得手术的智能化水平大大提高,能有效降低在特殊情况下手术危险增加的概率的效果;

第4.充分利用5G网络资源,以较小的培训成本,既能达到对一位外科医生的精准有效培训,又能达到对多位外科医生,进行批量有效培训的效果;

第5.利用国家卫生主管部门认可的规范教材指导培训,能达到通过标准化的培训,有效提高外科医生手术水平,减少手术过程中,由于个人因数影响到手术成功率,最终使得手术质量更稳定的效果。

附图说明

图1为本发明工作原理图。

图2位本发明腹腔镜探测系统工作示意图。

图3为本发明腹腔镜探测系统大角度转动示意图。

图中,1-手术台A、1a-手术台B、 2-病人A、2a-病人B、 3-腹腔镜设备A、3a-腹腔镜设备B 、31-手术器械A、31a-手术器械B、32-腹腔镜探测系统A、32a-腹腔镜探测系统B、321-外壳体、3211-透射窗、3212-照明冷光源、32121-透射窗侧冷光源、32122-外壳体表面冷光源、3213-微型摄像探头、3214-第1驱动电机、322-第2驱动电机、3221-柔性医用密封材料、323-插入杆、3231-控制按钮、3232-锂电池、324-光纤、325-第1数据收发器A、33-功能执行系统A、33a-功能执行系统B、34-数据处理器A、34a-数据处理器B、35-第2数据收发器A、35a-第2数据收发器B、4-培训前台A、4a-培训前台B、41-第1全息投影设备A、41a-第1全息投影设备B、42-第1虚拟立体图像A、42a-第1虚拟立体图像B、5-外科医生A、5a-外科医生B、6-数据管理模块、7-专家后台、71-第2全息投影设备、72-第2虚拟立体图像、73-后台专家、8-培训评分系统、81-显示器、811-第3数据收发器、82-培训评分系统数据处理器、83-资深教师。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本申请的技术方案进行详细的介绍说明。

如图1所示,本发明提供一种基于5G网络技术应用的腹腔镜手术及培训系统,包括腹腔镜设备A3、腹腔镜设备B3a、数据管理模块6、专家后台7、第1全息投影设备A41、第1全息投影设备B41a、第2全息投影设备71、培训评分系统8。

第1全息投影设备A41,设置在培训前台A4处,供外科医生A5使用;第1全息投影设备B41a,设置在培训前台B4a处,供外科医生B5a使用,在专家后台7处,则设置有第2全息投影设备71,而后台专家73,可实现对第2全息投影设备71投影生成的第2虚拟立体图像72的管理,即可直接在第2虚拟立体图像72上,完成所需要的操控。

病人A2,躺在手术台A1上,由培训前台A4的外科医生A5,操作腹腔镜设备A3,进行手术培训;病人B2a,则躺在手术台B1a上,由培训前台B4a的外科医生B5a,操作腹腔镜设备B3a,进行手术培训。

外科医生A5通过操作腹腔镜设备A3,进行手术培训时,所采集的病人A2脏器组织的音视频数据,以及外科医生B5a通过操作腹腔镜设备B3a,进行手术培训时,所采集的B2a脏器组织的音视频数据,分别通过5G网络,实时传输给数据管理模块6,经过数据管理模块6的处理后,一方面,把音视频数据,发送给培训前台A4的第1全息投影设备A41,通过第1全息投影设备A41显示的第1虚拟立体图像A42,供外科医生A5观察;同时,也实时把音视频数据,发送给培训前台B4a的第1全息投影设备B41a,通过第1全息投影设备B41a显示的第1虚拟立体图像B42a,供外科医生B5a观察;二方面,也把音视频数据,同步传输给专家后台7的第2全息投影设备71,通过第2全息投影设备71显示的第2虚拟立体图像72,供后台专家73,实时观察外科医生A5、外科医生B5a的手术,,同时,通过直接在第2虚拟立体图像72上操控的方式,最终实现对外科医生A5、外科医生B5a手术的评估、监测及培训。

此时,后台专家73,把相关评估、监测及培训信息,以语音方式、以图像方式、以语音和图像混合方式,及时把意见信息,再通过数据管理模块6反馈,经过数据管理模块6的处理,最终分别传输到第1全息投影设备A41、第2全息投影设备71,并通过第1全息投影设备A41,集成显示在第1虚拟立体图像A42,供外科医生A5观察;以及通过第1全息投影设备B41a,集成显示在第1虚拟立体图像B42a,供外科医生B5a观察。

外科医生A5,可通过第1虚拟立体图像A42,实时看到自己的腹腔镜手术音视频图像数据,以及后台专家73,对自己手术的意见反馈信息;外科医生B5a,也可通过第1虚拟立体图像B42a,实时看到自己的腹腔镜手术音视频图像数据,以及后台专家73,对自己手术的意见反馈信息。

同时,外科医生A5,可通过对第1虚拟立体图像A42的操控,以及外科医生B5a,对第1虚拟立体图像B42a的操控,以音频,和/或视频方式,实现同后台专家73之间的意见交流互动。

与此同时,后台专家73,对外科医生A5、外科医生B5a的手术过程的监控及培训指导过程中,可依据相关腹腔镜手术规范教材具体要求,通过后台专家73的评定,最终把手术培训结果,实时显示在培训评分系统8上,并指出相关缺陷,供外科医生A5、外科医生B5a的持续改进。

培训评分系统8的实际操作为,一方面,后台专家73将评定结果,通过数据管理模块6,利用5G网络,除传输给第1全息投影设备A41、第2全息投影设备71外,还同时实时传输给培训评分系统数据处理器82上,再通过培训评分系统数据处理器82的传输,通过第3数据收发器811的接收,最终显示在显示器81上,供设置在培训评分系统8的资深教师83,进一步对后台专家73将评定结果的细节进行补充、完善处理,然后把相关信息,再通过培训评分系统数据处理器82,传输到数据管理模块6上,通过数据管理模块6的处理,将结果一方面反馈给后台专家73,另外一方面,也实时集成显示在第1虚拟立体图像A42、第1虚拟立体图像B42a上,分别供外科医生A5、外科医生B5a参考,同时,外科医生A5、外科医生B5a、后台专家73,也可实现同资深教师83彼此之间的交流。

后台专家73,可选择行业技术水平顶尖的专家,比如大学教授等,而资深教师83,则可以选择具有丰富手术经验的,高级职称的教师,或者医生担任,这样设置的目的,为了减少后台专家73的工作量,后台专家73仅仅对外科医生A5、外科医生B5a的手术进行总体评估即可,实现总体上把握,而具体细节部分内容,则通过资深教师83的来操作,这样,可实现教学资源利用最大化,一个后台专家73,可同时指导上百台手术,甚至更多,而资深教师83,则可同时完成上百台手术的评估细节的完善,实际使用中,也可采取多名配置资深教师83方式,每名资深教师83可负责一定数量的手术台数的手术评价,可根据培训难度大小,灵活设置,比如同时培训100台的手术,可以设置2位资深教师83,每位负责50台即可,也或者,100台手术培训中,其中80台为无经验的外科医生等人员培训,20台为有经验的外科医生进一步手术培训,1位资深教师83可负责60台手术培训,而另外一位,只负责20台的手术培训,主要基于对无经验的外科医生等人员培训,难度不大,而对有经验的外科医生进一步手术培训,难度较大考虑等;与此同时,当碰到更高深疑难的手术,资深教师83无法胜任时,可直接通过后台专家73予以解决,这样,培训效率会大大提高。

上述评分系统8的设置,先经过后台专家73的打分,然后再经过资深教师83对打分进一步细化,最终形成可操作改进的方案,供外科手术医生对自身技术的改进,首先,能减轻后台专家工作量,同时服务更多外科医生,从而提高培训效率;其次,通过彼此之间的互相交流,能达到手术外科医生快速了解自身的技术缺陷,予以快速改进,使得标准化的手术水平快速提高,大大缩短所需要培训时间。

当培训外科医生较少,或者培训的外科医生等级较高,比如培训高级职称以上外科医生时,为节约资源,可以直接通过后台专家73进行,而不再需要资深教师83的介入;资深教师83所使用的的显示器81,可以为显像管式、液晶显示器,或者投影显示器等合适设备,当然,也可以采取虚拟立体图像。

对外科医生A5、外科医生B5a所使用的投影设备,主要目的是可根据实际手术场合需要,大屏幕显示,使得在手术中,观察更仔细,避免减少手术的误操作,同时,使用虚拟立体图像,是基于5G网络传输数据量大、迅速特点来设置,可实时显示、交流,有效避免数据延误所造成图像传输不及时所带来风险,在实际使用中,也可选择其它合适方式,来显示图案。

本实施例只设置2位病人,进行手术培训,而在实际手术培训中,病人数量,既可以仅仅设置一位病人,进行手术培训,当然,如果条件合适,也可以同时设置更多位病人的手术培训,比如可以同时设置上百台的手术培训,数量多少,可根据具体情况而定。

而采用所依据的腹腔镜手术规范教材,为国家卫生主管部门认可的规范教材,利用国家卫生主管部门认可的规范教材指导培训,能实现通过标准化的培训,有效提高外科医生手术水平,减少手术过程中,由于个人因数影响到手术成功率,最终确保手术质量更稳定,国家卫生主管部门认可的规范教材,除国家卫生主管部门直接组织参与编制外,还可以是国家卫生主管部门认可的,由权威医院,或者权威专家编制的教材。

位于培训前台的外科医生,为实现能快速识别,并按照后台专家73意见,准确进行手术操作,提高手术准确率目标,优选地,后台专家73,可在所显示的第2虚拟立体图像72上,根据所需要具体手术部位,通过操控第2虚拟立体图像72上操控的方式,用颜色在第2虚拟立体图像72上具体部位,特别加以标注,并把标注颜色的第2虚拟立体图像72,通过5G网络,最终显示在培训前台A4的第1虚拟立体图像A42上,提示和指导外科医生A5手术;或者,显示在培训前台B4a的第1虚拟立体图像B42a,提示和指导外科医生B5a手术。

颜色标注,可以采取更深的颜色在需要手术的脏器组织部位标识,比如可采取紫色等颜色,使得外科医生在手术前台的虚拟立体图像上,一目了然,或者,对于仅仅颜色表达不清楚情况下,可同时配合使用文字、语音方式,加以解决,这样,可使得后台专家73,更精确的指导外科医生手术,尤其进行比较复杂的手术培训,效果会更好。

此外,除上述颜色标注外,外科医生A5、外科医生B5a,以及后台专家73,对所显示的虚拟立体图像操控,还包括为了实现更清晰的观察,以及交流的其它操控,可实现比如能对图像局部脏器组织的实时缩放、配套的音视频信息的添加,以及对所显示数据的整体放大或缩小等功能。

为实现腹腔镜设备可靠使用,便于外科医生熟练掌握目标,优选地,腹腔镜设备A3,包括腹腔镜探测系统A32、功能执行系统A33、手术器械A31,功能执行系统A33,包括CO2气腹系统、电切割系统、冲洗—吸引系统;腹腔镜探测系统A32,用于病人腹部脏器组织的探测;而功能执行系统A33,具体实现功能如下:

CO2气腹系统,给预定手术所需的腹腔充12-15mmHg气压的二氧化碳,为手术提供宽广的空间和视野,目前手术中,一般由弹簧气腹针(Veness针)、充气导管、气腹机和CO2钢瓶组成;

电切割系统,用于手术中对病变组织的切割,如可使用超声刀,或高频电刀等常用设备;

冲洗—吸引系统,用于手术过程中,对脏器组织的清洗,及对清洗流体的引出,主要包括两个部分:

1)冲洗:作用为观察与保护组织、防止粘连、止血、修复组织等;

2)吸引:利用导管效应进行吸引,有时还要用滤过器;

手术器械A31,用于具体的手术操作,可根据实施不同脏器组织手术的需要,做相应配置,比如实施胆囊切除手术中,所需要的手术器械A31,就主要包括套管针、器械转换器,无损伤抓钳、弯解剖钳、气腹针、剪刀、钛夹钳、冲洗—吸引管、电凝分离铲、分离钩等。

同理,腹腔镜设备B3a,包括腹腔镜探测系统B32a、功能执行系统B33a、手术器械B31a,功能执行系统B33a,要求同上述功能执行系统A33,这里不再累述。

上述功能执行系统,在实际使用中,相关的音视频数据,也可通过5G网络,上传,并能实现外科医生A5、外科医生B5a、后台专家73,以及同培训评分系统8的资深教师83之间,互相交流;此外,只要能实现上述功能执行系统A33、功能执行系统B33a的其它功能系统,都可以使用。

腹腔镜手术操作,以子宫手术为例,一般步骤为:

第1步.人工气腹

于病人脐轮下缘切开皮肤1cm,由切口处以45度插入气腹针,回抽无血后接一针管,若生理盐水顺利流入,说明穿刺成功,针头在腹腔内。接CO2充气机,进气速度不超过1L/min,总量以2-3L为宜。腹腔内压力不超过2.13KPa(16mmHg);

第2步.套管针穿刺

腹腔镜需自套管插入腹腔,需先将套管针刺入。腹腔镜套管较粗,切口应为1.5cm。提起脐下腹壁,将套管针先斜后垂直慢慢插入腹腔,进入腹腔时有突破感,拔出套管芯,听到腹腔内气体冲出声后插入腹腔镜,接通光源,调整患者体位成头低臀高15度位,并继续缓慢充气;

第3步.腹腔镜观察

外科医生手持腹腔镜,目镜观察子宫及各韧带、卵巢及输卵管、直肠子宫陷凹。观察时助手可移动举宫器,改变子宫位置配合检查。必要时可取可疑病灶组织送病理检查;

第4步.取出腹腔镜

检查无内出血及脏器损伤,方可取出腹腔镜,排出腹腔内气体后拔除套管,缝合腹部切口,覆以无菌纱布,胶布固定。

其它脏器组织的手术也可参考上述介绍,进行符合相关国家手术规范的标准手术,相关国家手术规范可直接查找,这里不再累述。

为实现腹腔镜探测系统简化、便于掌握,并可靠操作使用的目标,优选地,腹腔镜探测系统A32,包括照明冷光源3212、微型摄像探头3213、插入杆323、第1数据收发器325、数据处理器A34、第2数据收发器A35,一体设置。

微型摄像探头3213,设置在插入杆323的左端端部,通过插入杆323连接,照明冷光源3212,沿微型摄像探头3213外表面设置,在微型摄像探头3213另一端设置有光纤324,穿过与微型摄像探头3213连通的插入杆323内腔,最终与插入杆323右端,所设置的第1数据收发器325的接收端连接。

实际使用时,微型摄像探头3213,深入病人A2腹部,对相关脏器组织进行探测,所探测的音视频数据,通过光纤324,传输到第1数据收发器325,利用第1数据收发器325,通过5G网络,传输给数据处理器A34,再通过所述第2数据收发器A35,利用5G网络,无线传输给数据管理模块6,最终传输给培训前台A4,以及后台专家73。

为便于实现微型摄像探头3213灵活、方便深入病人腹部,以较大观察角进行探测的目的,优选地,微型摄像探头3212的外壳体321,为圆柱体,在外壳体321左端面上,设置透明状的透射窗3211,微型摄像探头3213放置在外壳体321内部,且可绕外壳体321的中轴线,上下转动。

微型摄像探头3213工作原理,可见图2示意图。

为解决可增大观察清晰度,可顺利顶开脏器组织,便于清晰摄像的目的,优选地,透明状的透射窗3211,显向外凸起的圆弧形,圆弧线设置,能起到聚焦作用,能通过调节微型摄像探头3213的焦距,实现对脏器组织更清晰的摄像。

在微型摄像探头3213使用过程中,为更大范围的调节微型摄像探头3213角度,便于更大视角,大范围观察,优选地,还设置第1驱动电机3214,第1驱动电机3214,与微型摄像头3213一端连接,与微型摄像探头3213一块,内置在外壳体321内部,可根据数据管理模块6所反馈的信号,通过第1数据收发器325,沿插入杆323中轴线,控制微型摄像探头3213,上下转动。

为进一步实现更大范围的调节摄像角度,便于在更大范围观察,优选地,还设置第2驱动电机322,第2驱动电机322设置在微型摄像头3213与插入杆323的连接处,即插入杆连323与外壳体321的连接处,且在连接处的外表面,采用柔性医用密封材料3221密封,通过第1数据收发器325,控制放置微型摄像探头3213的圆柱形外壳体321,沿插入杆323中轴线,上下转动。

设置第2驱动电机322,还可以借助第2驱动电机322转动的力,更便于推开脏器组织,从而实现更清晰观察目的,此外,在连接处的外表面,采用柔性医用密封材料3221密封,可有效避免转动时,误伤脏器组织,以及减少感染脏器组织的概率。

设置第1驱动电机3214、第2驱动电机322,可同时设置,以更大角度实现摄像,当然,也可以单独设置,同时设置时,可单独,或者2台的同时控制,可根据具体使用场合,做不同规格种类的设置,以满足手术要求。

在实际使用中,对于角度的控制,优选地,第1驱动电机3214,沿插入杆323中轴线上下转动角度,为±10度;第2驱动电机322,沿插入杆323中轴线上下转动角度,为±30度。

上述角度的设置,能在摄制脏器组织图像时,能实现快速定位,从而提高了手术效率,当然,转动角度也可以在上述角度数据外选择,以实现更好服务手术的目的,上述角度,仅仅是较优的数据而已。

为进一步对脏器组织清晰地照明,从而提高摄制清晰度,优选地,照明冷光源3212,为led光源,当然,也可以采取其他符合卫生规范的冷光源。

本实施例将照明冷光源3212分别设置在外壳体321外表面,设置位置不同,分别为透射窗侧冷光源32121、外壳体表面冷光源32122,透射窗侧冷光源32121设置在透射窗3211的边缘,而外壳体表面冷光源32122,则设置在外壳体321的圆柱形表面处,可同时打开光源,同时照明,此外,处本实施例的设置外,还可以在外壳体321内侧,微型摄像探头3213外表面处设置(图中没有标出),通过透射窗3211,隔绝与病人脏器组织的接触,透射窗3211可以和外壳体321一体设置,避免手术脱落危险,当然,也可以活动设置,便于更换不同弧度的透射窗,以适应不同手术的需要。

外壳体321外形,除圆柱体外,也可以选择其它便于清晰摄像的合适外形,比如球形体等形状,当选择球形体时,照明冷光源可设置在球形体内侧,微型摄像头3213外表面处,此时球形体可直接采用透明材料制成,即外壳体321和透射窗3211集成为一体,既可以保护内置在球形体的微型摄像头3213,又可以起到透视窗的作用。

透明材料可以采用医用有机玻璃,或者其它合适的透明高分子材料。

在实际手术中,为避免5G网络卡顿影响手术正常进行,还在插入杆323的中后部位置,靠近光纤324处,设置控制按钮3231,控制按钮3231当外科医生手握插入杆323的中后部进行操作时,同通过控制控制按钮3231,对第1驱动电机3214、第2驱动电机322,以及照明冷光源3212,进行控制,而给第1驱动电机3214、第2驱动电机322,以及照明冷光源3212提供能源的,则为锂电池3232,锂电池3232可设置在插入杆323的中后部内部位置处,该位置供外科医生手握用,无需插入病人腹腔内部,锂电池3232可重复充电使用,或者更换电池方式使用,当然,除锂电池外,还可以使用其它合适的电池,比如石墨烯电池等,采用石墨烯电池,体积较小,且电池容量更大,可大大延长更换,或者充电时间。

第2驱动电机322绕插入杆323中轴线上下转动角度,可参照图3示意图。

图2、图3示意图为微型摄像探头3213的实施例,同理,腹腔镜探测系统B32a的微型摄像探头,以及所设置的数据处理器B34a、第2数据收发器B35a,要求同上,这里不再累述。

在培训评分系统8实际使用中,为达到通过5G网络传输、处理,实现调高加监控效率,以及减少设备的故障率,降低对手术的影响,同时更利于提高外科医生标准化手术的水平,最终为稳定的手术质量,打下坚实基础的目的,优选地,在对多台腹腔镜设备,进行手术监控培训时,可通过在培训评分系统8的资深教师83,对多台腹腔镜设备,通过5该网络,进行模块化设置。

比如本实施例中,当腹腔镜设备A3,设置为主模块时,腹腔镜设备A3数据处理器,先集中接收,除腹腔镜设备A3自己所采集的数据外,还处理设置为子模块的腹腔镜设备B3a所采集的数据,以及培训评分系统8的资深教师83的评分信息,通过5G网络,集中传输给数据管理模块6后,通过专家后台7的后台专家73,经过所显示的第2虚拟立体图像72,统一对使用多台腹腔镜设备,分别对进行教学培训的外科医生的手术,进行监控,以及对所述资深教师的评分细节,进行完善;采用模块化设置的好处很多,首先,能达到对网络数据传输、处理更优化,可进一步提高监控效率;其次,当某台设备出现故障时,便于及时更换,大大降低对手术的不利影响,从而提高了多台手术质量的稳定性;最后,通过后台专家的监控,以及实时的彼此之间交流,可进一步保证教学培训质量,从而更利于提高外科医生标准化手术的水平,最终为稳定的手术质量,打下坚实基础。

为进一步提高教学培训的效率,可进行相关教学演示培训,以加深受训外壳医生的印象,优选地,可设定为主模块的腹腔镜设备A3的外科医生A5,选定为资深外科医生,该资深外科医生,不但医术水平高超,而且手术操作规范,此时所进行的手术,可作为标准手术教学演示资料,用于指导子模块的外科医生B5a的手术,通过标准的教学演示,能给外科医生B5a,提供标准手术范例指导,提高他们的感性的认识,依照范例操作,及时找到自身的不足,从而可迅速提高自己的标准手术水平。

本实施例仅仅设置为2台手术,实际使用中,可以实用更多台数的设置,原理跟本实施例一样,这里不再累述。

为进一步实现无经验的外科医生,或者医科学生手术培训的快速入门,以及在此基础上,对有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生,进一步快速提高自身标准化手术水平的目标,优选地,无经验的外科医生B5a,或者医科学生,进行教学培训时的手术病人B2a,为模拟人,或者人体标本,即选择教学模型进行培训吗,以降低风险;同时,对有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生A5,可通过临床对病人A2手术方式,进行进一步的培训,此时病人A2为活体病人,而非教学模型,这样通过不同培训阶段的设置,首先,对无经验的外科医生,或者医科学生,这部分人快速,规范化的,无风险的掌握手术技巧,大大缩短培训所需要时间;其次,对有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生,直接对病人进行手术,通过真实的临床手术经验的积累,可进一步快速提高自身标准化手术水平;最后,通过不同阶段,要求不同的培训,能最终大大缩短对外科医生培训周期,从而在保证手术质量下,满足日益增长手术的需求。

上述外科医生A5、外科医生B5a的设置,为假定的设置,可以全部选定为有经验,且持有医师资格证,合规的外科医生,或者,全部选定为无经验的外科医生。

为提高全息投影设备可靠性基础上,能以较为便宜的价格,规模推广,优选地,第1全息投影设备A41、第1全息投影设备B41a、第2全息投影设备71,为激光投影设备,激光投影设备,目前已规模化的使用,成本低廉,且可靠性较好,便于推广,除激光投影设备外,还可以采取其它类型的全息投影设备。

本发明所使用的腹腔镜探测系统A32,包括照明冷光源3212、微型摄像探头3213、插入杆323、第1数据收发器325、数据处理器A34、第2数据收发器A35,一体设置,可直接通过5W网络操控,无需有线连接,大大方便外科医生的手术操作,便于移动,而常规的腹腔镜探测系统,则主要由腹腔镜、光源及光路、微型摄像头、摄像转换器、监视器(电视机)、自动冷光源、录像机等组成,且一般有线连接,设备复杂,昂贵,不便于移动,外科医生操作,因此可大大简化操作,且网络化程度较高,信息传输同步及时。

当然,也可以有线连接,不过设备较为复杂。

本发明除用于对外科医生A5、外科医生B5a的手术培训外,还可以通过后台专家73,直接指导外科医生A5、外科医生B5a的腹腔镜手术,当直接用于手术时,可以不启用培训评分系统8,操作灵活,适用范围广。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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