天軌式冷光源深部介入手術照明燈的製作方法

2023-10-06 20:00:39 2

專利名稱：天軌式冷光源深部介入手術照明燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫用冷光源深部介入手術照明燈，具體地說是一種天軌式冷光源深部介入手術照明燈。
背景技術：
在目前國內所有進口、國產放射科的心臟介入或外周血管介入等所使用的專用設備統稱為放射介入X線機，又因其形狀類似英文字母C而得名稱為數字平板式C臂，患者是躺在「C」形開口部位。該機分為大小二種形態，一種較小型放射介入機用於簡單的移動，方便工作場所，另一種是較大的，用天軌吊在天棚上操作的適用於複雜介入手術。所有介入放射機在使用中是按手術室標準要求的潔淨度。目前除手術室的吊式無影燈，需要天軌及運行軌道來完成介入中的移動並保證放射圖像清晰外，普遍的是使用日光燈來照明，有條件的單位在旁邊設一個單頭的手術燈輔助解決部分光源不足的問題，因放射介入在醫學界屬於新型邊緣，放射加心內科兩個學科的混合學科，在近十年內由於心臟病人驟增，心內科手術病人增多，但是確定手術方案或保守治療均要通過介入方法解決，所以介入治療成為每個大中型醫院必備的放射治療科室，而介入設備又成為提高介入水平、保障病人生命的必備醫療設備，如果光源不充分，又易引起錯覺介入手術誤導造成手術失敗。由於多名醫生、技師在手術床周圍操作儀器，手術照明成為多年來困擾醫護人員的頭等大事，使介入手術中的照明成一大難題，以往介入手術用室內日光燈，而旁邊放置一個手術燈作輔助燈源，由於手術床四周都站有工作人員，燈光被遮擋，而日光燈開啟後照到監視器上，使監視器欠缺黑白對比，圖像清晰度受到影響，醫生很難準確找到發病位置，在使用監視器中無法解決既要聚光，又要有明暗之分的界限來保證顯示屏光差；臨床照明要求既要聚光又有隨C臂天軌的移動，需保持光柱的穩定性與整體設備同步移動，但目前仍然欠缺這種設備。截止2005年底，在介入防射治療線機技術領域最具有權威的美國，一年一度的北美放射學會在11月中旬召開時，在推出的所有新機型中，還沒見著有此種類同產品。

發明內容
本發明的目的在於避免上述技術不足之處，而提供一種聯結可與現有X線機並用的、是其在與C臂天軌結合部，安裝一部可調焦距、有足夠穩定照度且沒有死角的天軌式冷光源深部介入手術照明燈。
本發明的任務是這樣實現的一種天軌式冷光源深部介入手術照明燈，其特徵是深部介入手術照明燈，採用冷光源深部介入手術照明燈，安裝在C臂天軌結合部對接懸吊監視器的另一端；其上，滑行於吊臂與天軌相連的支架上，介入手術深部照明燈的變壓器以其安裝板，焊接於監視器懸吊架的另一端，使照明燈、攝像頭固定行程同步聯動。其主要構件包括有照明機構10、轉向機構20、轉接部件30、中支梁40、接連構件50、水平支板60、支撐梁70、固定座80部件。梁之橫截面為矩形，其中照明機構10之鍵軸聯轉節1和轉向機構20之球頭聯轉節2配合成萬向轉動節，提供燈頭部位的焦距、方向要求；手術照明燈的懸支梁，採用了數段梁聯結而成，梁間採用聯結節，端接件23通過螺釘銷31與轉接部件30聯結構成水平面轉動節；轉接部件30通過轉軸聯轉節3與中支梁40連接，且由主動軸47通過牙輪42、鏈條41、牙輪35作動聯轉節3，構成轉接部件30垂直面向的轉動節。中支梁40之轉向架44安裝在接連構件50之聯轉節4上，通過齒輪軸55之齒輪56齒輪53配合，構成中支梁40垂直面向的轉動節。由與其聯結的水平支板60的螺釘銷51、螺釘銷71，完成整體冷光源深部介入手術照明燈支架的水平面向的轉動調節。
該照明機構10，含有光源的焦距調節部件、及燈頭燈罩轉向調度部件，安裝在燈罩15上的叉型架17裝配在鍵軸聯轉節1上，可使照明燈繞鍵軸聯轉節1轉動。罩蓋11上之中心部位為聚光鏡111；燈罩15內裝有燈座14、及其上扣裝球面罩12的燈泡13；由燈罩15上的緊固件151，將蓋罩11固定在燈罩15上，與燈罩15連結的導向套141內，滑配合著帶有外螺紋的燈杆142，在燈杆142的內孔中是走照明電源線131；燈光焦距調節設制在導向套141後部連結的定位套161，位於定位套161中部鴨嘴口處配合裝有旋鈕16，以內螺紋與燈杆142配合，旋轉旋鈕16的使燈杆142前、後移動，完成調節燈光焦距。電源線131是由變壓器82引出，穿過橫截面為矩形梁、連接相關構件腔內直達燈頭燈座14。而燈頭轉向調動部件，則是裝在燈罩15上的叉型架17的橫杆中點，通過鍵軸聯轉節1架裝在轉向調節機構20上，搬動燈罩15上的操作把152，燈頭裝置10通過叉型件17帶有鍵軸聯轉節1轉動，以定位螺絲18作定位固定。
轉向調節機構20，是由燈頭轉向調節部件、鍵軸18橫穿過空心四稜柱體21；在四稜柱21上方中心部位，制有組合式球形孔，與上部為圓柱體22下部是球頭的聯轉節2配合安裝，兩者構成萬向聯接節；轉向調節機構20帶有走照明電線131的「」形內孔，在圓柱體22上頂部通過固定螺絲24固定連結在轉接部件30的端接件23上。
轉接部件30，前端以螺釘銷31和端接件23聯結，作水平面方向角度轉動，後端則通過固定螺絲32與轉軸聯轉節3固定連結，轉軸上安裝有以襯套33、定位軸套34及由鍵配裝的牙輪35，且通過聯轉節3和中支梁40聯接。聯轉節3也可採用一對齒輪嚙合進行垂直上下轉角度。
中支梁40橫截面為矩形，後端安裝帶有軸套43的主動軸47上，裝有牙輪42，由主牙輪42通過鏈條41帶動被牙輪35構成傳動鏈，可使轉接部件30作垂直方向角度轉動，並且主動軸47在外露端上，由轉輪45和止動銷46構成止動機構，其轉輪45可配以下掛鏈條操作止動；在中支梁40末端連結著轉角架44。
轉接機構50，前部與轉角架44通過固定螺絲48與聯轉節4軸固定連結，在軸聯轉節4上以鍵配合安裝有被動齒輪53，且其外露處設有定位銷52實施卡柱固定；而在其一側所安裝的齒輪軸55上裝有主動齒輪56，主動齒輪56是與被動齒輪53相嚙合，主動齒輪56一邊裝有彈簧54，另一邊制有安裝在轉接機構50壁上的定位銷57；在主動齒輪56之外露處，設有轉輪58，可手搖或鏈條拉動。在轉接機構50末端通過螺釘銷51連結水平支板60；而水平支板60通過螺釘銷71連結支撐梁70。支撐梁70安裝在固定座80上，固定座80上的安裝板81焊接在天軌的另一側，同時固定座80上還安裝著變壓器82，燈光明暗調節線圈置於變壓器中，而在變壓器82末端是裝有燈頭亮度調節鈕83。
電源線131由聯杆中孔部穿入，直達燈頭部位，照明燈各部位轉角度的調整，是藉助於照明燈繞鍵軸聯轉節1轉動角度、配合聯轉節2繞球面轉角度，由此構成萬向聯軸節；由主動軸47上的牙輪42通過鏈條41帶動牙輪35帶著聯轉節3操縱轉接部件30上、下轉動角度；聯轉節4以主動齒輪56傳動嚙合被動齒輪53，而操縱中支梁40上、下轉動角度。螺釘銷31是操縱轉接部件30水平方向轉動角度；螺釘銷51與螺釘銷71是共同完成操縱中支梁40水平方向轉動角度，綜合地轉動，還可使冷光源深部介入手術照明燈前後左右伸縮式調節。聯轉節3也可採用一對齒輪嚙合作為垂直方向轉動角度。
本發明的優點在於在不破壞整體結構的情況下，與原懸吊天軌有機結合，在移動時，可隨手牽動滑軌上的燈頭，介入燈與監視器形成一體聯動，就像舞臺上的追光燈一樣方便，與整體設備同步移動光柱穩定，冷光源無影燈光不影響監視器觀看效果，目前世界上所有X線、C型臂的儀器上均無此裝置。燈頭可在原處繞水平鍵軸0°-150°轉動。燈頭下方裝有燈光焦距調整旋鈕，可根據手術需要調整燈光焦距及亮度。安裝冷光源深部手術照明燈後，可將室內照明燈關閉，只用介入燈照射手術部位即可，這樣放射醫生可根據監護器顯示的位置進行操作。它巧妙的利用冷光源為光源，以深部手術燈結構為原理，結合目前國內外放射界通用的介入設備—C型臂的天軌為運動軌跡，並與監視器聯動，將以上三者有機的最佳結合，從根本上解決多年來，介入手術光源不足，影響手術質量的問題；該發明適用於天軌式、移動式C型臂X線機做介入治療。


圖1是本發明配備數字平板式C型臂天軌整體結構示意圖。
圖2是本發明整體結構示意圖。
圖3照明燈頭轉向構件剖面示意圖。
圖4照明燈部分轉向立體圖。
圖5燈頭調焦部件剖視圖。
圖6N-N梁橫截面示意圖。
圖7中支梁前部聯轉機構局部剖視示意圖。
圖8中支梁後部聯轉接構件水平支板結構剖面圖。
圖9主動軸上的轉輪、止動銷K向局部視圖。
圖10照明燈的照度電路示意圖。
圖中10.照明機構 11.罩蓋 111.聚光鏡 12.球面罩 13.燈泡 131.電源線 14.燈座 141.導向套 142.燈杆 15.燈罩 151.緊固件152.手把 16.旋鈕 161.限位套 17.叉形件 18.定位螺絲
20.轉向機構 21.空心柱 22.圓柱體 23.端接件 24.固定螺絲30.轉接部件 31.螺釘銷 32.固定螺 33.襯套 34.定位軸套35.牙輪40.中支梁 41.鏈條 42.牙輪 43.軸套 44.轉角架 45.轉輪46.止動銷 47.主動軸 48.固定螺絲50.接連機構 51.螺釘銷 52.定位銷 53.齒輪 54.彈簧 55.齒輪軸 57.定位銷 58.轉輪60.水平支板 70.支撐梁 71.螺釘銷80.固定座 81.安裝板 82.變壓器 83.燈頭亮度調節鈕具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步的描述。
參看圖1、2，一種天軌式冷光源深部介入手術照明燈，為原天軌與C臂結合部所安裝一部冷光源深部手術照明設備；利用聯轉節1、聯轉節2、聯轉節3、聯轉節4、螺釘銷31、螺釘銷51、螺釘銷71調整照明燈所涉及各部位構件、支梁角度，確定燈光位置；由照明機構10、轉向機構20、轉接部件30、中支梁40、接連機構50、水平支板60、支撐梁70、固定座80組成。
參看圖3、4、5，照明機構10是由前帶有聚光鏡111的罩蓋11，通過緊固件151將其固定在燈罩15上，套裝著球面罩12的燈泡13安裝在連接電源線131的燈座14上，且其後連裝著制有螺紋的燈杆142；由連接燈罩15的導向套141配合導向，由連接導向套141的限位套161鴨口處配裝的螺紋旋鈕16，配合燈杆142螺紋，使燈杆142在導向套141內移動進行焦距調節焦距。
深部照明燈採用冷光24V特低電壓手術燈泡電源電壓220V±4V 電源頻率50Hz±1Hz環境溫度5℃～45℃環境相對溼度15％～75％安全類型為I類設備防電擊程度為B型。
技術參數照度2(3)5000～4000Lx色溫2500K±500K輸入功率75W 燈泡功率50W。
轉向機構20包括空心柱21、圓柱體22、端接件23、固定螺絲24。操作手把152控制燈頭，使叉形架17在聯轉節1上轉動到需要的位置、且配合轉向機構20之聯轉節2成球面萬向聯軸節，在調節好照明燈光合適方向、位置後，以定位螺絲18將叉形架17固定在聯轉節2，即照明燈頭固定。圓柱體22上部穿過轉接部件30的端接件23，以固定螺絲24連結固定。
參看圖3，轉接部件30以螺釘銷31聯接轉接件23，可作出相對水平向轉動。一般情況燈光焦距及明暗程度不會有大的調整相對固定，做介入手術時醫生要根據監視器圖像的位置來操作。因為C型是由X線成像的，長時間在X線下工作對醫務人員有損害，暴露部分還會吃X線，所以要考慮工作人員安全方便。
參看圖6、7，中支梁40起到承先啟後的作用，在兩端裝有聯動機構，前端轉接部件30通過聯轉節3與中支梁40聯結，聯轉節3的配套件有襯套33、定位軸套34，牙輪35以鍵安裝在聯轉節3軸上，由固定螺絲32將轉接部件30連結在聯轉節3軸上；後部裝有主動軸47，其上安裝著軸套43定位牙輪42，在其外露端裝有轉輪45及其配合的止動銷46，由操作轉動牙輪42通過鏈條41帶動牙輪35，及至轉接部件30轉動上下角度。而在末端所連結著的轉接架44，通過聯轉節4軸連結在接連構件50上，且以固定螺絲將其固定住。聯轉節(3)也可採用一對齒輪嚙合、進行垂直上下轉動角度±30°～±60°。
參看圖8、9，在聯轉節4軸通過固定螺絲48連結著轉接架44，軸上裝有被動齒輪53，在其外露端裝有止動銷52。與被動齒輪53相嚙合的主動齒輪56，是安裝在接連構件50的齒輪軸55上，其前配裝著離合復位彈簧54，其後裝有安裝在接連構件50上的定位銷57，在其外露端裝有轉輪58，由主、被動齒輪的嚙合，固定控制中支梁40的轉動角度。接連構件50通過螺釘銷51聯結水平支板60，並且又在水平支板60的另端，通過螺釘銷71聯結著支撐梁70，由此完成支撐梁70之前的所有構件在水平面左右150°範圍內的轉動。
參看圖10，照明燈的照度電路，在圖1、2中也可看到支撐梁70固定連結在固定座80上，變壓器82是提供照明的保障，其中L1是指示燈，通過線圈旋轉調節鈕83達到需要的照明燈頭L2照度。
本發明創造適用於美國通用電器公司(GE)生產的數字平板C型臂及大型C臂。
德國西門子公司、荷蘭菲利浦公司、日本東芝公司、日本島津公司、日本日立公司生產的數字平板C型臂及大型C臂。
北京萬東射線機廠、上海醫療器械廠生產的大型C型臂。
如果做介入手術，醫生可根據自己工作需要，首先將監視調整到適當位置，關掉室內照明燈，打開介入照射燈，調整燈光位置照明燈，利用聯轉節1、聯轉節2、聯轉節3、聯轉節4、螺釘銷31、螺釘銷51、螺釘銷71調整照明燈所涉及各部位構件、支梁角度，確定燈光位置。通過山東省濟南胸科醫院實施應用，效果使人非常滿意。從前做介入治療時，共有醫生、技師4-5人，配有懸吊式雙屏監視器2個，射頻消容儀1臺，高壓注射器1臺，懸吊式鉛玻璃1塊，及搶救設備1套，外加立式手術燈1臺，醫生在正常情況下，操作需專人在特定時間內為主治醫生「打燈光」，僅憑日光燈不能滿足臨床需要，而X線機生產廠商又沒有設計專門配備此刻無影燈，這就成為介入醫生的一大麻煩，在這實際操作中，照射光源無法滿足臨床需要。在安裝了本天軌式冷光源深部介入手術照明燈設備後，從試用中發現，既擴大了原有的使用範圍，又確保醫生在正常情況下，不會發生醫療事故，取消了專人「打燈光」的弊端，它適應性廣，提高監視器圖像的清晰度，醫生治病體部位明確，跟蹤工作穩定可靠，適用與所有懸吊天軌式X線機配裝，而且設計簡單，造型美觀，成本低廉，不破環原設備機構性能，影響。
權利要求
1.一種天軌式冷光源深部介入手術照明燈，包括有C臂天軌，多節梁，其特徵在於採用冷光源，安裝在C型臂天軌結合部對接懸吊監視器的另一端；其上，滑行於吊臂與天軌相連的支架上，深部介入手術照明燈的變壓器以其安裝板(81)，焊接於監視器懸吊架的另一端，使照明燈、攝像頭固定，行程同步聯動；其主要構件包括有照明機構(10)、轉向機構(20)、轉接部件(30)、中支梁(40)、接連構件(50)、水平支板(60)、支撐梁(70)、固定座(80)部件；梁之橫截面為矩形，其中照明機構(10)之鍵軸聯轉節(1)和轉向機構(20)之球頭聯轉節(2)配合成萬向轉動節，提供燈頭部位的焦距、方向要求；手術照明燈的懸支梁，採用了數段梁聯結而成，梁間採用聯結節，端接件(23)通過螺釘銷(31)與轉接部件(30)聯結構成水平面轉動節；轉接部件(30)通過轉軸聯轉節(3)與中支梁(40)連接，且由主動軸(47)通過牙輪(42)、鏈條(41)、牙輪(35)作動聯轉節(3)，構成轉接部件(30)垂直面向的轉動節；中支梁(40)之轉向架(44)安裝在接連構件(50)之聯轉節(4)，通過齒輪軸(55)之齒輪(56)、齒輪(53)配合，構成中支梁(40)垂直面向的轉動節；由與其聯結的水平支板(60)的螺釘銷(51)、螺釘銷(71)，完成整體手術照明燈支架的水平面向的轉動調節。
2.根據權利要求1所述的手術照明燈，其特徵在於A、該照明機構(10)含有光源的焦距調節部件、及燈頭燈罩轉向調度部件，由帶有聚光鏡(111)的罩蓋(11)，通過燈罩(15)上的緊固件(151)固定，燈罩(15)上連結著手把(152)、導向套(141)；球面罩(12)安在燈泡(13)上，燈泡(13)安裝在帶有燈杆(142)、內孔走電源線(131)的燈座(14)上，在導向套(141)之後裝有限位套(161)，其鴨嘴口處裝有與燈杆(142)螺紋配合的旋鈕(16)，用用以調節焦距；燈罩(15)上的叉型件(17)配裝於鍵軸聯轉節(1)上，以定位螺絲(18)固定構成燈頭燈罩轉向調度機構；B、轉向機構(20)有空心柱(21)，其上制有組合式球形孔，圓柱體(22)下帶有的球頭聯轉節(2)置於其孔中，圓柱體(22)上端頂以固定螺絲(24)，固定在端接件(23)上，通過螺釘銷(31)構成轉向聯梁水平轉向調度機構；C、轉接部件(30)承上有螺釘銷(31)聯結端接件(23)，啟下通過固定螺絲(32)、固定在裝有牙輪(35)、襯套(33)、定位軸套(34)的聯轉節(3)軸上，構成垂直向的上下轉向調度機構；D、中支梁(40)由鏈條(41)、牙輪(42)、軸套(43)、上連中支梁(40)的轉角架(44)、轉輪(45)、止動銷(46)、主動軸(47)構成，通過操作主動軸(47)牙輪(42)，經鏈條(41)帶動牙輪(35)，由轉輪(45)與止動銷(46)配合止、動；由轉角架(44)下以固定螺絲(48)連結於軸聯轉節(4)；E、接連機構(50)，含有被動軸聯轉節(4)，其上裝著被動齒輪(53)，梁壁上安裝著定位銷(52)；與被動齒輪(53)配合的主動齒輪(56)，安裝在齒輪軸(55)上，前裝有復位彈簧(54)，後裝有安裝在梁壁上的定位銷(57)；外露段裝有轉輪(58)，構成齒輪式垂直上下轉角機構；一端通過螺釘銷(51)與水平支板(60)聯結、其另一端通過螺釘銷(71)和支撐梁(70)聯結，構成水平面向轉動；G、固定座(80)的安裝板(81)上的變壓器(82)，裝有燈頭亮度調節鈕(83)。
3.根據權利要求1所述的手術照明燈，其特徵在於聯轉節(3)也可採用一對齒輪嚙合、進行垂直上下轉動角度。
4.根據權利要求1所述的手術照明燈，其特徵在於轉輪(45)和止動銷(46)構成止動機構，其轉輪(45)可配以下掛鏈條操作止動。
5.根據權利要求1或2所述的手術照明燈，其特徵在於深部照明燈採用冷光24V特低電壓手術燈泡電源電壓220V±4V 電源頻率50Hz±1Hz環境溫度5℃～45℃環境相對溼度15％～75％安全類型為I類設備防電擊程度為B型；其技術參數為照度2(3)5000～4000Lx色溫2500K±500K輸入功率75W 燈泡功率50W。
全文摘要
本發明提供一種天軌式冷光源深部介入手術照明燈，是由採用冷光源，安裝在C臂天軌對接懸吊監視器的另一端，其上滑行於吊臂與天軌相連的支架上。手術照明燈的變壓器安裝板，焊接於監視器懸吊架的另一端，使照明燈、攝像頭是固定行程同步聯動。部件有照明機構、轉向機構、轉接部件、中支梁、接連構件、水平支板、支撐梁、固定座等。梁之橫截面為矩形，其中照明機構之鍵軸聯轉節1和轉向機構之球頭聯轉節2配合成萬向轉動節；由轉軸聯轉節3與中支梁連接、主動軸作動、轉接部件以及中支梁通過聯轉節4連接、齒輪嚙合，構成垂直面向的轉動節。由轉接部件、水平支板的螺釘銷51、螺釘銷71，完成整體水平面向的轉動調節，為醫療界首創一等照明燈。
文檔編號F21V14/00GK1884902SQ200610090520
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月28日 優先權日2006年6月28日
發明者毛樹偉 申請人:毛樹偉