第61卷第3期Vol.61No.32023年3月March2023农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING0引言传统的开放式手术要打开人体的腹腔进行手术，在治疗后遗留下较大的创口，导致术后恢复慢以及其他后遗症。腹腔镜外科手术以其创伤小、痛苦少、恢复快、疗效好且具有美容作用等优势被全世界外科医生认可。目前腹腔镜手术已经占据了主导地位[1]。腹腔镜外科手术是一门不同于传统外科手术的全新技术，除了具有新的理念、设备和手术器械，还有技术操作的特殊性和复杂性——手术器械的结构和操纵方式复杂，易导致失误、手术时间长、外科医生身体不适等问题。人体工程学已经应用于很多领域，例如贴近人们生活的汽车设计领域，并已取得巨大成效[2]。目前腹腔镜手术器械的设计不符合人体工学，因此改善腹腔镜手术器械的性能具有重要意义。腹腔镜手术较开放式手术创口小[3]，但是患者同时也承担了额外的风险。腹腔镜手术工具结构较传统手术工具复杂，因此手术操作误差风险增加；另外，腹腔镜手术是通过影像技术间接观察腹腔内部环境，容易产生视觉误差。从外科医生角度，一方面腹腔镜手术使得医生远离组织；另一方面，腹腔镜手术器械复杂，手术时间增加和需要的注意力增加等会消耗医生更多的体力，甚至造成肌肉酸痛。与开放式手术相比，完成腹腔镜手术对医生上肢肌肉有更大要求[4]，尤其是需要执行比较极端的腕部运动的手术会造成医生腕部酸痛[5]。McQuivey等[6]指出，长期的肌肉骨骼疼痛对外科医生的执业态度、生活方式和整体健康有显著影响，希望通过改进人doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2023.03.025腹腔镜手术器械手柄的人因工程设计毛市明（200082上海市上海理工大学）[摘要]基于人机工程学设计一款新型实用腹腔工具手柄。研究表明，圆柱型手柄较传统剪刀型手柄(带指环)在舒适度方面具有显著的提升，但其结构仍然需要改进。结合人体工程学对传统圆柱型腹腔工具手柄进行了优化，主要改进有以下3个方面：一是在传统圆柱型手柄上增加拇指操纵旋转尖端的功能，操作具有多样性、便捷性和舒适性；二是优化了传统圆柱型手柄的驱动方式，除去了其内部的弹性构件，使得获得更好力反馈，增加感觉的真实性；三是优化后的外壳具有一定密封性，目的在于满足医疗器械易于清理和消毒的要求。通过三维软件进行精确的建模和模拟仿真，并借助增材制造技术制作了模型，证明优化后的圆柱型手柄具有很大广泛应用的潜力。[关键词]腹腔镜手术；工具手柄；人体工程学；优...
