多功能肛肠科手术床设计

多功能肛肠科手术床设计

肛肠科手术在医学手术中是较为常见的手术,电动手术床手术的总量也较大,虽然在市场上有各种各样的手术床,但却没有肛肠科的专用手术床,肛肠科的医生在做手术时只能借助其他手术床。由于这些手术床不是专用肛肠科手术床,它无法满足肛肠科手术的特殊需要,而且手术中还需要一名特殊助手,专门负责拨开患者的臀部,不但浪费人力,而且也会影响到手术的效果。肛肠科的医生们希望有一种能便于主刀医生独立操作和使用,同时能尽量减轻患者痛苦的多功能手术床。

1多功能手术床的功能分析及功能元求解

根据医生的建议,多功能手术床要有一合适的机构能代替助手拨开患者臀部肌肉;使患者和医生有合适的体位;有适当的照明装置;放器械和垃圾桶的位置等。为求得理想的方案,先对其进行功能元分析和求解。以满足以下要求:

(1)在手术过程中,患者的姿势很重要,要使患者能感到舒适、放松。通常患者接受手术时可有仰卧、侧卧和俯卧三种姿势,常用的是仰卧和侧卧。

(2)要便于主刀医生操作。通常主刀医生可采用立位、坐位和蹲位对患者进行手术。

(3)手术床要有辅助主刀医生拨开患者臀部肌肉的功能。该功能可由纵向向臀部压紧肌肉和横向向左、右两边拨开肌肉的两组动作完成。可实现这两组动作的有螺杆、连杆、凸轮、齿轮等多种机构。

(4)手术床要有辅助照明装置。照明灯的安放要根据患者的不同体位或同一体位不同位置的安放可有高、中、低位;加支撑杆和不同支撑杆等多种形式。

(5)手术器械盘及垃圾桶的设置。器械盘可分高、低位;垃圾桶则放在低位。

根据以上的功能分析可列出如表1的形态学矩阵。

2多功能手术床的方案综合

根据表1的形态学矩阵可知,理论上可得到486种方案,利用相容判别及简单评价法可得以下几种较优的基本方案。

3多功能手术床的方案评价

在确定基本方案后,要对这些方案进行探索和筛选,从中选出最优的方案再进行设计,筛选的过程也就是一个优化的过程,为了使这一过程更加科学和全面,我们采用了模糊评价法对上述方案进行了评价,从中选出最佳方案。

(1)根据设计要求确立评价目标将成本、患者和医生的体位、机构的可靠性、外观、效率等作为评价目标,并用FD法确定加权系数,其结果可用评价的功能结构树表达。如图1所示。

(2)建立评价目标的初步评估意见在征求了肛肠科手术医生意见的基础上,我们对上述四个方案进行了仔细的研究,得到了四个方案的初步评语。见表2。

4功能手术床的结构设计

根据模糊评价法所得到的结论,选择了方案Ⅱ作为多功能手术床的设计方案,压紧机构采用螺旋机构,拨开肌肉采用左右螺旋机构,其传动机构简图如图2所示。同时进行了详细的结构设计和部分零件的设计计算,完成了该手术床的整体设计,其三维实体图如图3。该设计基本满足可由手术医生独立操作,患者和医生都感到比较舒适的多功能肛肠科手术床,已受到肛肠科手术医生的欢迎。