发明内容
本发明的实施方式被构造成能够解决本领域对工效学设计的需要,它在生产和使用过程中体现出优点。本发明优选的实施方式被构造成可经灭菌并可重复使用。本发明最优选的实施方式包括棘齿机构,棘齿机构被偏置以使手柄元件相互啮合,并且可用单个按钮或杠杆释放或解除这种棘齿机构。这提供了优于许多现有技术的棘齿机构的优点,所述现有技术的棘齿机构需要致动两个或多个单独的部件以啮合、释放和解除(defeat)棘轮。虽然本发明的实施方式涉及用于腹腔镜检查外科器械的手柄方面,本领域技术人员将理解,本发明的手柄实施方式也可用于不同的杆轴构型和末端效应器(例如,测针夹持器、夹具、剪刀、解剖器、抓紧器),这些应用包括在本发明的范围内。
一方面,本发明包括一种外科器械,其具有操作性地连接于细长轴的手柄。所述手柄包括:拇指用环形构件,所述拇指用环形构件可枢转地连接于手指用环形构件;第一啮合构件,所述第一啮合构件固定在所述拇指用环形构件中并且由所述拇指用环形构件大致向远端伸出;第二啮合构件,所述第二啮合构件可枢转地安装于所述手指用环形构件并且从所述手指用环形构件大致向近端伸出(所述第二啮合构件的第一末端部分被偏置成与所述第一啮合构件相啮合);和细长凸轮构件,所述细长凸轮构件可枢转地连接于手指用环形构件。所述手柄包括所述细长凸轮构件与所述第二啮合构件第二末端部分的操作性接触,使得当所述细长凸轮构件相对于所述第二啮合构件成第一角度时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件枢转以克服所述第二啮合构件与所述第一啮合构件的偏置啮合。当所述细长凸轮构件相对于所述第二啮合构件成第二角度时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件枢转以克服所述第二啮合构件与所述第一啮合构件的偏置啮合并且足以使所述第二啮合构件偏置脱离与所述第一构件的啮合。
另一方面,本发明提供一种外科器械,其具有操作性连接于细长轴的手柄,所述手柄包括:可枢转地连接于第二手柄构件的第一手柄构件和棘齿机构,所述棘齿机构可除去地啮合所述第一和第二手柄构件。所述棘齿机构包括:棘齿啮合构件,所述棘齿啮合构件固定于所述第一手柄构件并从所述第一手柄构件大致向远端伸出;L形棘爪构件,所述棘爪构件具有凸轮腿部和大致垂直于所述凸轮腿部的棘爪腿部。所述L形棘爪构件可枢转地安装在所述第二手柄构件中,使得所述棘爪腿部从所述第二手柄构件大致向近端伸出,所述凸轮腿部的上部区域包括大致垂直的凸轮面和向远端伸出的凸轮面。偏置弹簧安装在所述第二手柄构件中,与所述L形棘爪构件形成操作性接触,使得所述棘爪腿部的近端区域被偏置成与所述棘齿啮合构件啮合。所述棘齿机构还包括可枢转地连接于所述第二手柄构件的凸轮杠杆。所述凸轮杠杆具有与所述L形棘爪构件形成的第一操作性接触状态,使得当所述凸轮构件相对于所述L形棘爪构件成第一角度定位时,所述凸轮杠杆和所述向远端伸出的凸轮面之间的第一操作性接触足以使所述L形棘爪构件枢转,以克服所述棘爪腿部与所述棘齿啮合构件的偏置啮合。当所述凸轮杠杆相对于所述L形棘爪构件成第二角度定位时,所述凸轮杠杆和所述大致垂直的凸轮面之间的第二操作性接触足以使所述L形棘爪构件枢转,以克服所述棘爪腿部与所述棘齿啮合构件的偏置啮合,并且所述第二操作性接触还足以将所述L形棘爪构件偏置成所述棘爪腿部不与所述棘齿啮合构件啮合的角度。
再一方面,本发明提供了一种用于外科器械手柄的单按钮释放/解除棘齿机构。所述单按钮释放/解除棘齿机构包括:凸轮按钮构件、与所述凸轮按钮构件操作性接触的棘爪构件、偏置构件和棘齿构件。它被构造成当所述机构处于棘齿啮合状态时,所述凸轮按钮构件处于空档(neutral)第一位置,所述操作性接触最小并且所述偏置构件将所述棘爪构件偏置成与所述棘齿构件啮合。当所述机构处于棘齿释放状态时,所述凸轮按钮构件处于第二位置,使得所述操作性接触能够对抗所述偏置构件的偏置而使所述棘爪构件脱离与所述棘轮构件的啮合。当所述机构处于棘齿解除状态时,所述凸轮按钮构件处于第三位置,使得所述操作性接触将所述棘爪构件偏置成脱离与所述棘轮构件的啮合。
又一方面,本发明提供了一种外科器械,其具有操作性连接于细长轴的手柄,所述手柄包括:可枢转地连接于第二手柄构件的第一手柄构件;和可除去地啮合所述第一和第二手柄构件的棘齿机构。第一手柄构件包括位于其上侧近端表面上的多个凸起的拇指握持脊,所述脊被构造成能提供摩擦握持表面。又一方面,本发明提供了一种外科器械,其具有操作性连接于细长轴的手柄,其中,所述手柄包括:可枢转地连接于第二手柄构件的第一手柄构件;和可除去地啮合所述第一和第二手柄构件的棘齿机构。第一手柄构件包括在第一手柄构件的中间侧表面上的多个凸起的拇指握持脊,所述脊被构造成提供摩擦握持表面。
另一方面,本发明提供了一种外科器械的使用方法。该方法包括以下步骤:(a)提供具有手柄的外科器械,所述外科器械的手柄包括:拇指用环形构件,所述拇指用环形构件可枢转地连接于手指用环形构件;固定在所述拇指用环形构件中并且从所述拇指用环形构件大致向远端延伸的棘齿臂;L形棘爪构件,所述L形棘爪构件可枢转地安装于所述手指用环形构件,具有从所述手指用环形构件大致向近端伸出的第一末端部分;和可枢转地连接于所述手指用环形构件的凸轮杠杆,所述凸轮杠杆包括与所述棘爪构件第二末端部分的操作性接触,其中,当所述凸轮杠杆相对于所述手指用环形构件成默认的第一角度时,所述棘爪构件的第一末端部分通过弹簧被弹簧偏置成与所述棘齿臂啮合;(b)使所述凸轮杠杆枢转至相对于所述手指用环形构件成第二角度,使得所述操作性接触足以使所述棘爪构件枢转,以克服弹簧偏置并释放所述棘爪构件第一末端部分与所述棘齿臂的啮合。
又一方面,本发明提供了一种外科器械,其所具有的手柄棘齿机构具有单按钮释放/解除特征,其中,所述手柄棘齿机构包括:第一啮合构件;可枢转地安装于手柄部分并且朝所述第一啮合构件伸出的第二啮合构件(所述第二啮合构件的第一末端部分被偏置成与所述第一啮合构件啮合);和可枢转地连接于手柄部分的凸轮按钮,所述凸轮按钮包括与所述第二啮合构件第二末端部分的操作性接触。所述机构被构造成当所述凸轮按钮相对于所述第二啮合构件成第一角度时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件枢转,以克服所述第二啮合构件与所述第一啮合构件的偏置啮合;并且,当所述凸轮按钮相对于所述第二啮合构件成第二角度时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件枢转,以克服所述第二啮合构件与所述第一啮合构件的偏置啮合,并且足以使所述第二啮合构件偏置脱离与所述第一啮合构件的啮合。
另一方面,本发明提供了一种外科器械,其所具有的手柄操作性连接于细长轴。所述手柄包括:拇指用环形构件,所述拇指用环形构件可枢转地连接于手指用环形构件;所述拇指用环形构件所包括的具齿第一啮合构件;可枢转地安装在所述手指用环形构件中的第二啮合构件,所述第二啮合构件的第一末端部分被偏置成与所述具齿第一啮合构件啮合;和可移动地连接于所述手指用环形构件的细长凸轮构件。所述凸轮构件包括与所述第二啮合构件第二末端部分的操作性接触。所述手柄被构造成当所述细长凸轮构件相对于所述第二啮合构件呈第一位置时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件移动,从而使所述操作性接触提供足以克服所述第二啮合构件与所述具齿第一啮合构件的偏置啮合的力;当所述细长凸轮构件相对于所述第二啮合构件呈第二位置时,所述操作性接触足以使所述第二啮合构件移动以克服所述第二啮合构件与所述第一啮合构件的偏置啮合,并且足以使所述第二啮合构件偏置脱离与所述第一啮合构件的啮合。
具体实施方式
腹腔镜检查器械200的手柄202的第一种实施方式参考图2-2E所示。手柄202包括在枢销208处枢转连接于手指用环形构件206的拇指用环形构件204。所述拇指用环形构件204和手指用环形构件206优选由树脂材料构成,但也可替代地由塑料或本领域已知适用于多重高压灭菌的其他材料构成。一次性使用的实施方式可由本领域已知的材料构成,而不一定需要用于多重灭菌。细长管状轴280从手指用环形构件206向远端延伸。致动杆282从拇指用环形构件204通过轴280而向远端延伸。在器械200的远端,末端效应器284可操作地连接于轴280和致动杆282。
在所示优选的实施方式中,具体表现为单按钮释放/解除棘齿机构的棘齿机构230被安装在手柄202中,并被构造成能够以使用者选择的角度将拇指用环形构件204选择性地固定于手指用环形构件206。替换的实施方式可以不包括棘齿机构;但在这些替换实施方式的优选方面,手柄202内的棘齿机构所占据的空间优选被金属插件或其他适当材料填塞以维持平衡和与包括棘齿机构的实施方式相关的触觉性质。
在图2-2E所示的实施方式中,拇指用环形构件204的拇指开孔205包括任选的柔软的环形插件210。手指用环形构件206中可任选地具有类似的插件,无论有还是没有拇指环形插件。柔软的环形插件210优选由柔韧的非胶乳材料构成,并可提供各种优点,这些优点包括例如:提高摩擦表面以改善抓持;更软的接触表面以提供工效学舒适性,尤其是在长期使用的情况下;以及改善手掌较小的使用者的支点/安全性。
如图2F和2G所示,拇指用环形构件204的近端表面212优选在拇指开孔205上向内/朝远端弯曲,让使用者可舒适地以“手掌握持”的方式操纵拇指用环形构件204,而不是通过拇指至少部分地穿过拇指开孔205的传统或“精确握持”(未示出)方式。在优选的实施方式中,拇指用环形构件的近端上表面和/或中间侧表面上质地粗糙的表面(例如凹槽或凸脊)可提高摩擦接触并在“拇指向上的手掌位置”(例如,参见图2F中的近端表面凸脊214)和“拇指向下的手掌位置”(例如,参见图2G中的中间侧面凸脊215)中提供使用的触觉提示。手柄202的优选实施方式还可包括其他工效学设计特征。例如,手指环形开孔207的大小可被配置成可容纳使用者中间的两个手指,而使用者的食指可用于致动手指用环形构件206上方的棘齿机构,使用者的小指则可与尾部支架209相接触。在优选的实施方式中,手指环形开孔207和拇指环形开孔205的表面轮廓被构造成能够在使用期间向使用者的任意一只手提供舒适性,并且便于使用者从握持手柄202的状态中移开手。例如,优选手柄202相对于轴280成一定角度取向以便于使用者用任意一只手来握持和“倒置”握持。
图2A显示了手柄202的部分分解视图,图2B显示了手柄202的截面视图。拇指用环形构件204的前侧上部区域被构造成与手指用环形构件206相啮合。具体说,前侧上部区域包括两个向远端延伸的臂216,枢轴开孔218穿过各个臂以啮合手指用环形构件206上背部区域两侧上的枢销208。拇指用环形构件204的后侧上部区域包括接纳腔220,它被构造成能够接纳致动杆保持件222。与拇指用环形构件204组装后,致动杆保持件222优选由啮合安装凹槽229的棘齿保持件销钉228(参见图2A)固定就位。致动杆保持件222优选是模制件,具有锁眼凹槽224,锁眼凹槽224的尺寸适合接纳和保留致动杆282近端上的球形件286(或其他形状的杆保持结构)。最优选地,凹槽224包括半圆柱形金属插件226,金属插件226维持与球形件286的接触。凹槽224的开放侧和金属插件226的开放侧对齐而形成保持通道。金属插件226在致动杆282的球形件286和用于以轴向运动的方式致动杆的拇指用环形构件204之间提供耐久界面。针对保持架222所述的结构在电流通过致动杆282时为使用者提供电绝缘。此外,所述结构便于生产,因为拇指用环形构件204的各个部件可在与手指用环形构件206相连之前进行组装。在一个替换实施方式中,致动杆保持件可由单一金属部件构成,该金属部件带有锁眼凹槽用于俘获致动杆的近端球形件。在所示优选的实施方式中,所有手柄部件的结构和尺寸被构造成能够在电极连接电外科供电设备时,所有导电部分都不会被使用者所接触。
在图2-2E所示的实施方式中,手指用环形构件206包括细长手指开孔207(例如,适合插入一个以上的手指),尾部支架209由其向下延伸。手指开孔207和尾部支架209优选为成一定角度取向,以无论在拇指用环形构件204处于“手指握持”还是“精确/拇指握持”应用中时都为使用者提供舒适性和工效学优点(参见图2F-2G)。手指用环形构件206的上部区域包括沿近端-远端轴线延伸的通道240。轴承242位于通道240内。
轴承242大致为圆柱形,具有延伸穿过其中央纵轴线的内腔244,致动杆282的近端部分穿过轴承242。轴承242具有外径略小的远端部分246、中间主体部分247和外径小得多的近端部分248。器械轴280的纵向开槽近端区域281可旋转地延伸到内腔244的远端部分内。在中间主体部分247的远端附近,凹槽250环绕轴承242的直径。球形掣子保持孔252在凹槽250和轴承内腔244之间延伸。凹槽250中的O形环251将球形掣子保留在孔252中,并将其偏置以抵靠轴280近端区域281中的纵向凹槽(未示出)。掣子提供轴280经分度的可旋转性。具体说,轴280可以不连续增量的形式围绕其纵轴线旋转,每个旋转增量提供球形掣子254与纵向凹槽间的啮合。在轴承中间主体部分247的中部附近,将一固定螺钉256安装穿过轴承242的壁。固定螺钉256与轴280近端附近的外周保持凹槽283啮合,啮合方式为使得轴可相对于轴承242围绕其纵轴线旋转,而轴280却被轴向保留在轴承内,并由此保留在手柄202。在中间主体部分247的近端附近,轴承242的上表面经稍微平整,电极开孔258向着内腔244开口。电极260被构造成与电力外科供电设备相连,延伸穿过开孔258而与致动杆282相接触,接触方式为向杆提供电流,但仍然允许其旋转。
轴承242的近端主体部分248在手指用环形构件206的近端表面附近延伸,并有助于将轴承242固定在通道240内。除了提供上文所述的结构部件,轴承242还通过使各部件的组件容易进入手指用环形构件206而提供对器械200的有效组装。轴承242优选由金属或塑料材料构成,在优选的实施方式中,可围绕轴280提供电绝缘。
经分度的旋转调节器288可旋转地重叠在手指用环形构件206上部区域的远端外侧上并与轴280的外侧相连。旋转调节器288优选包括向轴280内部开口的平头端口289。(例如参见美国专利5,489,290,其内容通过引用包括在此,用于阐述代表性的平头端口/旋转调节器机构)。旋转调节器288提供使轴280相对于手柄202围绕其纵轴线旋转的装置。调节器288优选以工效学取向的位置设置,让使用者可以用食指旋转调节器而不需要撤除或改变其在手柄202上的握持,调节器288的外表面优选包括多个宽阔的凹槽,为使用者的食指提供支点。如上所述,通过调节器288来实现得轴280的旋转是经分度的(通过球形掣子254与轴280上纵向凹槽的相互作用)以实现轴280精确控制的旋转。
手柄202包括棘齿机构230,参考图2C-2E进行描述,该结构得设计为器械200的组件提供优点且便于使用。棘齿机构230优选包括四片式设计。棘齿构件231固定在拇指用环形构件204中。在这里显示为凸轮构件232的释放/解除按钮、L-形棘爪构件238和板簧234位于手指用环形构件206中。棘齿构件231包括弧形具齿突出件235,突出件235大致超出拇指用环形构件204朝手指用环形构件206向远端延伸。棘爪构件238包括弧形棘爪突出件236,弧形棘爪突出件236超出手指用环形构件206朝拇指用环形构件204向近端延伸并且在其上表面上具有棘爪齿237。棘爪构件238还包括在其垂直棘爪腿239的上端附近的远端侧上第一凸轮啮合表面238a和在所述第一凸轮啮合表面238a下方向远端突出的第二凸轮啮合表面238b。板簧234的上端被固定在棘爪构件238的上端附近,其外弯表面与手指用环形构件206的内表面相接触,从而将垂直棘爪腿239沿远端方向偏置。棘爪构件238通过棘爪枢销270可枢转地附连在手指用环形构件206内,棘爪枢销270位于弧形棘爪突出件236与垂直元件239的接合处附近。凸轮构件232通过凸轮枢销271可枢转地附连于手指用环形构件206。在一个替换实施方式中,拇指用环形构件的远端突出件可包括一个或多个棘爪齿,手指用环形构件的近端突出件可包括棘齿面。这种互补/啮合表面的可逆性也可应用于本发明的其他实施方式。
棘齿机构230可被致动到三种使用者所选择的状态(啮合、释放和解除)之一,将分别参考图2C、2D和2E进行描述。
如图2C所示,当棘齿机构230处于啮合状态时,棘爪构件238的棘爪齿237与弧形具齿突出件235的齿啮合。这种啮合防止拇指用环形构件204相对于手指用环形构件206向近端移动(即远离手指用环形构件206),不过允许其相对于手指用环形构件206向远端移动(即靠近手指用环形构件206)。在啮合状态中,通过抵靠手指用环形构件206的内表面而偏置板簧234来维持棘爪构件238的位置。这种偏置在垂直棘爪腿239上施加朝远端/向下的力,而使棘爪构件238围绕棘爪枢销270枢转,导致棘爪具齿突出件236朝远端/向上而与拇指用环形构件的弧形具齿突出件235相啮合。在啮合位置,凸轮构件232静止,与棘爪构件238之间没有产生显著的力的接触。
如图2D所示,当棘齿机构230处于释放状态时,棘爪构件238的棘爪齿237脱离弧形具齿突出件235的齿。这种脱离使得拇指用环形构件204可以靠近或离开手指用环形构件206运动。通过使凸轮构件232保持向下位置可实现释放状态的脱离。在释放状态,凸轮构件232的近端部分抵靠棘爪构件238的第二凸轮啮合表面238b而动态地固定。这种接触对垂直棘爪腿239向着近端施力,以对抗板簧234的偏置。这一向近端的力使棘爪构件238围绕棘爪枢销270枢转,使得棘爪具齿突出件236朝远端/向下撬动并脱离与拇指用环形构件的弧形具齿突出件235的啮合。为了抵抗板簧234的偏置,凸轮构件232必须保持就位以维持释放状态。
如图2E所示,当棘齿机构230处于解除位置时,棘爪构件238的棘爪齿237脱离弧形具齿突出件235的齿。这种脱离使得拇指用环形构件204可以自由地靠近或离开手指用环形构件206运动。将凸轮构件232移动到向上位置可实现释放状态的脱离。在解除状态,凸轮构件232的近端部分抵靠棘爪构件238的第一凸轮啮合表面238a而锁定。这种接触对垂直棘爪腿239向近端施力以对抗板簧234的偏置。这一向近端的力使棘爪构件238围绕棘爪枢销270枢转,使得棘爪具齿突出件236朝远端/向下而脱离与拇指用环形构件的弧形具齿突出件235的啮合。凸轮构件232旋转超过屈曲点,使得凸轮构件232与第一凸轮啮合表面238a的接触角将凸轮构件232锁定在向上位置而维持解除状态。在一个替换实施方式中(未示出),板簧可位于拇指用环形构件204和手指用环形构件206之间以将它们相互偏置而远离(处于“开放”位置)。
第一种拇指扭转手柄实施方式300如图3A-3B所示。手柄300包括拇指用环形构件302和手指用环形构件304。拇指用环形构件302包括枢轴臂部件306,枢轴臂部件306可枢转地连接于手指用环形构件304,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件304相同的平面内枢转,和典型手柄设计的运动方式相同。拇指用环形构件302包括拇指开孔部件308,拇指开孔部件308可枢转地连接于枢轴臂部件306,其连接方式为使得拇指开孔部件308可相对于枢轴臂部件306围绕枢轴臂部件306的纵轴线(线3-3)枢转(即,拇指开孔部件308的近端部分可旋转超出拇指用环形构件302和手指用环形构件304的默认取向所限定的主平面,如图3A所示)。这种设计特征允许使用者保持自然地拇指扭转取向,同时在使用者的拇指不离开手柄300的情况下允许更大范围的操控运动。
第二种拇指扭转的手柄实施方式400如图4A-4B所示。手柄400包括拇指用环形构件402和手指用环形构件404。拇指用环形构件402包括枢轴臂部件406,枢轴臂部件406可枢转地连接于手指用环形构件404,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件404相同的平面内枢转,和典型手柄设计的运动方式相同。拇指用环形构件402包括拇指开孔部件408,拇指开孔部件408可枢转地连接于枢轴臂部件406,使得拇指开孔部件408可枢转超出枢轴臂部件406的纵轴线(即,整个拇指开孔部件408可沿横轴线4-4旋转并超出拇指用环形构件402和手指用环形构件404的默认取向所限定的主平面,如图4A所示)。这种设计特征允许使用者保持自然的拇指扭转取向,同时在使用者的拇指不离开手柄400的情况下允许更大范围的操控运动。
用于腹腔镜检查器械501的第一种成一线的/传统的可转换的手柄500的实施方式如图5-5A所示。手柄500包括拇指用环形构件502和手指用环形构件504。拇指用环形构件502可枢转地连接于手指用环形构件504,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件504相同的平面内枢转,和典型手柄设计的运动方式相同。枢转机构508位于手柄500与轴510及器械501的其他较远端部件的接合处。该枢转机构508提供了使用者选择能力以将手柄502构造成“传统”(或“手枪握把”)取向,其中手指用环形构件504的纵轴线几乎垂直于轴510(见图5)。或者,使用者可将手柄500向上枢转成“成一线”的取向,此时手指用环形构件504的纵轴线与轴510的纵轴线几乎同轴(见图5A)。本领域技术人员将理解,使用者可以选择比所示更大或更小角度的手柄500的取向。
图6A-6C显示了可选的手柄实施方式,其中环形构件和旋转调节器的形状和相对位置各不相同。
用于腹腔镜检查器械601的第一种可选几何形状实施方式的手柄600如图6A所示。手柄600包括拇指用环形构件602和手指用环形构件604。拇指用环形构件602包括枢轴臂部件606,枢轴臂部件606通过枢销608可枢转地连接于手指用环形构件604,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件604相同的平面内枢转。枢销608位于手指用环形构件604上部区域的下侧近端。当手柄部分打开/分离时,拇指环形枢轴臂部件606在枢销608上方的部分进入手指用环形构件604的开放区。用于使器械601的轴609围绕其纵轴线旋转的旋转调节器607位于手指用环形构件604的前侧上部区域中。
用于腹腔镜检查器械621的第二种可选几何形状实施方式的手柄620如图6B所示。手柄620包括拇指用环形构件622和手指用环形构件624。拇指用环形构件622包括枢轴臂元件626,枢轴臂元件626通过枢销628可枢转地连接于手指用环形构件624,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件624相同的平面内枢转。枢销628位于手指用环形构件624上部区域的远端。当手柄构件622、624打开/分离时,拇指环形枢轴臂部件626在枢销628上方的部分在器械的轴629的上方旋转。用于使器械621的轴629围绕其纵轴线旋转的旋转调节器627位于手指用环形构件624前侧上部区域的远端。
用于腹腔镜检查器械641的第三种可选几何形状实施方式的手柄640如图6A所示。手柄640包括拇指用环形构件642和手指用环形构件644。拇指用环形构件642通过枢销648可枢转地连接于手指用环形构件644,其连接方式为使得拇指用环形构件可以在与手指用环形构件644相同的平面内枢转。枢销648以与图2所示实施方式的器械大致相同的方式定位。用于使器械641的轴649围绕其纵轴线旋转的旋转调节器647位于手指用环形构件644的前侧上部区域中。手指用环形构件644包括用于单根手指的手指开孔645和手指靠杆646,手指靠杆646被构造成能够支撑一个或多个手指。
用于腹腔镜检查器械700的第一种可选棘齿实施方式的手柄702参考图7-7C所示。手柄702包括拇指用环形构件704,拇指用环形构件704在枢销708处可枢转地连接于手指用环形构件706。细长管状轴780从手指用环形构件706向远端延伸。
在图7-7C所示的实施方式中,所示实施方式的手柄702包括棘齿机构,所述棘齿机构被构造成将拇指用环形构件704以使用者选定的角度可选择地固定于手指用环形构件706。拇指用环形构件704的上部区域包括弧形棘齿面712,弧形棘齿面712邻近枢销708且位于其下方。
图7描绘了第一种实施方式的棘齿机构730。除弧形棘齿面712之外,棘齿机构730还包括凸轮开关714和棘爪杠杆710。棘爪杠杆710包括上棘爪臂710a和下棘爪臂710b。上棘爪臂710a包括棘爪齿710c,棘爪齿710c被构造成啮合棘齿面712,棘齿机构730包括弹簧(例如扭簧或板簧,未显示),弹簧使棘爪杠杆710偏置成当凸轮开关714处于空档位置(手柄啮合状态)时与棘齿面712啮合(如图所示),使棘齿机构730啮合以防止手柄702被打开。凸轮开关714可向上移动,抵靠下棘爪臂710b而施加力,从而将棘爪710抬起以脱离与棘轮面712的啮合(手柄释放状态)。或者,凸轮开关712可被构造成向近端被牵拉到手指用环形构件706内。
图7A显示了图7所示第一种棘齿机构的详图,增加了解除开关716。在所示实施方式中,当解除开关716脱离棘齿面712时,它可向上移动以啮合下棘爪臂710b。当解除开关716啮合时,手柄702可自由打开和闭合。
图7B显示了手柄701中第二种实施方式的棘齿机构740的详图,该手柄与图7所示的手柄702几乎相同,只是凸轮构件装置不同。第二种实施方式的棘齿机构740包括凸轮滑片742。在棘齿啮合(空档)状态下,凸轮滑片742与棘轮杠杆710的下部710b几乎没有或没有接触。为使棘轮杠杆710从与棘齿面712的啮合释放,使用者按下凸轮滑片742,使上棘爪臂710a抬起而离开棘齿面712。为解除啮合,使用者向近端按压凸轮滑片742以释放啮合,然后通过将凸轮滑片742向下移动到手指用环形构件706上的凹口706a中与其啮合而使凸轮滑片742锁定就位。
图7C描绘了手柄703中第三种实施方式的棘齿机构750的详图,手柄703与图7所示的手柄702几乎相同,只是凸轮构件装置不同。第三种实施方式的棘齿机构740包括凸轮按钮752和凸轮按钮闭锁滑片754。在棘齿啮合(空档)状态,凸轮按钮752与棘爪杠杆710仅有最小接触。为使棘爪杠杆710从与棘齿面712的啮合释放,使用者向远端按压凸轮按钮752,使上棘爪臂710a抬起离开棘齿面712(释放状态)。为解除棘齿啮合,使用者按压凸轮按钮752以释放啮合,然后通过使凸轮按钮闭锁滑片754在凸轮按钮752上方向下移动并使凸轮按钮752保持在原位来将凸轮按钮752锁定就位。图7-7C以及图12A-13C中的实施方式显示了安装有拇指用环形构件的棘齿表面的可选位置。在这些实施方式中,棘齿机构组件通常被封闭在手柄主体中,或者优选地至少不会在手柄构件之间显著地向外延伸。本领域技术人员将理解,这些实施方式向使用者提供了比从手柄构件伸出或在其间的突出件等实施方式更大的自由度,可以不同的取向围绕手指用环形构件和拇指用环形构件操纵手和/或握持。
图8A-8B显示了包括有第四种实施方式的棘齿机构810的手柄800。手柄包括拇指用环形构件802,拇指用环形构件802可枢转地连接于手指用环形构件804。棘齿机构810包括弧形棘齿臂812、棘爪臂814和凸轮杠杆816,弧形棘齿臂812从拇指用环形构件802向远端伸出,棘爪臂814可枢转地连接于手指用环形构件804,凸轮杠杆816则可枢转地连接于手指用环形构件804。棘爪臂814近端附近的棘爪齿814a优选被偏置成与棘齿臂812啮合(例如通过扭弹或板簧,未示出)。凸轮杠杆816的弧形凸轮下端816a接触棘爪臂814的成角度的远端814b。在图8A所示的空档/啮合状态,棘爪齿814a与棘齿臂812啮合,棘爪臂814大致垂直于手指用环形构件804取向。在图8B所示的棘齿解除状态,棘爪臂814大致平行于手指用环形构件804取向,凸轮杠杆816的弧形凸轮下端816a与棘爪臂814的成角度的远端814b的接触使近端棘爪齿814抬起脱离与棘齿臂812的啮合。在解除状态,优选凸轮杠杆816和棘爪臂814之间的表面接触被构造成形成摩擦锁定,这种锁定作用足以抵抗棘爪臂朝与棘齿臂812啮合的方向偏置。
图9A-9C显示了包括第五种实施方式的棘齿机构908的手柄900。手柄包括拇指用环形构件902,拇指用环形构件902可枢转地连接于手指用环形构件904。棘齿机构908包括L-型构件910,L-形构件910具有从手指用环形构件904大致向近端伸出的弧形棘齿臂910b、从手指用环形构件904以锐角大致向远端伸出的杠杆臂910c、和可枢转地连接于手指用环形构件904的偏心凸轮开关906。所述L-形构件910包括连接于手指用环形构件904的枢转连接件910a,该连接件910a位于弧形棘齿臂910b和杠杆臂910c的接合处。棘齿机构908还包括从拇指用环形构件902大致向远端伸出的棘爪臂912。L-形构件910优选受偏置(例如,通过扭簧或板簧,未示出),从而当手柄900处于空档状态时弧形棘齿臂910b与棘爪臂912啮合,如图9A所示。在图9B所示的棘轮释放状态,使用者向近端按压L-形构件910的杠杆臂910c,从而使弧形棘齿臂910b抬起脱离与棘爪臂912的啮合。在图9C所示的棘齿解除状态,L-形构件910移动到图9B所示的释放状态,然后使用者将偏心凸轮开关906向上移动到枢转连接件910a上方而与L-形构件910接触并使L-形构件910保持在适当位置。偏心凸轮开关906优选包括机械闭锁装置以维持释放状态位置(例如,内闭锁弹簧、销-槽锁、或本领域技术人员已知的其他闭锁机构)。在释放状态,优选凸轮杠杆910c和棘爪臂912之间的表面接触足以抵抗棘爪臂朝与棘齿臂910b啮合的方向的偏置。
图10A-10C显示了包括有第六种实施方式的棘齿机构1008的手柄1000。手柄包括拇指用环形构件1002,拇指用环形构件1002可枢转地连接于手指用环形构件1004。棘齿机构1008包括大致弓形构件1010,弓形构件1010具有从手指用环形构件1004大致向近端伸出的弧形棘齿臂1012,从手指用环形构件1004以锐角大致向远端伸出的触发臂1016,以及可枢转地附连于手指用环形构件1004的偏心凸轮开关1006。大致弓形构件1010包括与手指用环形构件1004的枢转连接件1010a,连接件1010a位于弧形棘齿臂1012与触发臂1016的接合处。棘齿机构1008还包括从拇指用环形构件1002大致向远端伸出的棘爪臂1014。大致弓形构件1010优选受偏置(例如,通过扭簧或板簧,未示出),使得当手柄1000处于图10A所示空档状态时,弧形棘齿臂1012与棘爪臂1014啮合。在图10B所示的棘轮释放状态,使用者向近端按下大致弓形构件1010的触发臂1016,从而使弧形棘齿臂1012抬起脱离与棘爪臂1014的啮合。在图10C所示的棘轮解除状态,大致弓形构件1010移动至图10B所示的释放状态,然后使用者将偏心凸轮开关1006向上移动使其接触位于枢转连接1010a下方的大致弓形构件的下侧而使大致构型构件1010保持在位。偏心凸轮开关1006优选通过摩擦维持在释放位置,或者包括机械闭锁机构以维持释放状态位置(例如,内闭锁弹簧、销-槽锁、或本领域技术人员已知的其他闭锁机构)。在释放状态,优选触发臂1016与棘爪臂1014之间的接触足以抵抗棘爪臂朝与棘齿臂1012啮合方向的偏置。
图11A-11B显示包括第七种实施方式的棘齿机构1110的手柄1100。手柄包括拇指用环形构件1102,拇指用环形构件1102可枢转地连接于手指用环形构件1104。棘齿机构1110包括从拇指用环形构件1102向远端伸出且可滑动地安装在拇指用环形构件1102内的弧形棘齿臂1112,和在枢销1114a处可枢转地附连于手指用环形构件1104的棘爪握把1114(偏置成朝远端/向下位置),棘爪握把1114包括向近端伸出的棘爪臂1116。拇指用环形构件1102包括解除滑块按钮1122,解除滑块按钮1122附连于(通过凹槽1102a)弧形棘齿臂1112,并被构造成使弧形棘齿臂1112相对于拇指用环形构件1102大致垂直地移动。在图11A所示的空档/啮合状态,棘爪臂1116与棘齿臂1112啮合,棘齿臂1112相对于凹槽1102a处于上方位置。使用者按下棘爪握把1114可释放棘齿机构1110,使棘爪握把1114相对于手指用环形构件1104大致朝近端/向上枢转(对抗其偏置),这使棘爪臂1116脱离棘齿臂1112。在图11B所示的棘齿解除状态,解除滑块按钮1122在凹槽1102a中向下移动,解除棘齿臂1112与棘爪臂1116的啮合。
图12A-12C显示了包括第八种实施方式的棘齿机构1210的手柄1200,这是一种基本内部的机构。手柄1200包括拇指用环形构件1202,拇指用环形构件1202可枢转地连接于手指用环形构件1204。棘齿机构1208包括可滑动定位的凸轮按钮1212,可枢转定位的棘爪杠杆1214(围绕横向枢销1214b枢转),以及在手指用环形构件1204上部区域中的可滑动定位、几乎垂直的解除开关构件1216。棘齿构件1218位于拇指用环形构件1202中,向近端邻近于棘爪杠杆1214。在图12A所示的空档/啮合位置,棘爪杠杆1214的下端1214a与棘齿构件1218的齿啮合。如图12B所示,为使棘爪杠杆1214脱离与棘齿构件1218的啮合,使用者可以对抗棘爪杠杆1214而向近端方向按下凸轮按钮1212,这使棘爪杠杆1214抬起脱离棘齿构件1218。图12C显示,通过将凸轮按钮1212按压至释放状态,然后使解除开关构件1216向上滑动到与凸轮按钮1212上的解除锁定凹口1216a啮合,可解除棘轮啮合。
图13A-13C显示了包括第九种实施方式的棘齿机构1310的手柄1300,它也是基本内部的机构。手柄1300包括拇指用环形构件1302,拇指用环形构件1302可枢转地连接于手指用环形构件1304。棘齿机构1310包括可滑动定位的凸轮按钮1312,可枢转定位的、几乎垂直的棘爪杠杆1314(围绕横向枢销1314b枢转),以及在手指用环形构件1304上部区域中的、可枢转定位的解除开关构件1316。棘齿构件1318位于拇指用环形构件1302中,向近端邻近于棘爪杠杆1314。在图13A所示的空档/啮合位置,棘爪杠杆1314的下端1314a与棘齿构件1318的齿啮合。如图13B所示,为使棘爪杠杆1314脱离与棘齿构件1318的啮合,使用者可对抗棘爪杠杆1314而向近端方向按下凸轮按钮1312,这导致棘爪杠杆1314围绕横向枢销1314b抬起,下侧第2段棘爪杠杆1314a脱离棘齿构件1318。图13C显示,通过将凸轮按钮1312按压至释放状态,然后使解除开关构件1316枢转而使其远端1316a与凸轮按钮1312上的解除锁定凹口1312a啮合,可解除棘轮啮合。
图14A-14C显示了包括第十种实施方式的棘齿机构1410的手柄1400。手柄包括拇指用环形构件1402,拇指用环形构件1402可枢转地连接于手指用环形构件1404。棘齿机构1410包括从拇指用环形构件1402向远端伸出、并且可滑动地安装在拇指用环形构件1402中的弧形棘齿臂1412。棘齿机构1410还包括可枢转地安装于手指用环形构件1404的释放杠杆1406和可枢转地连接于手指用环形构件1404的棘爪构件1414,棘爪构件1414包括向近端伸出的棘爪臂1416。当下侧杠杆末端1406上的销钉1406b与上侧棘爪构件末端1414a上的闭合槽1414b啮合时,释放杠杆1406的下侧杠杆末端1406a与棘爪构件1414的上侧末端1414a啮合以实现可滑动/可枢转操作。拇指用环形构件1402包括解除滑块按钮1422,解除滑块按钮1422附连于(通过凹槽1402a)弧形棘齿臂1412,并被构造成相对于拇指用环形构件1402大致垂直地移动弧形棘齿臂1412。在图14A所示的空档/啮合状态,棘爪臂1416被偏置成与棘齿臂1412啮合(例如通过扭簧),棘齿臂1412在凹槽1402a内处于上方位置。如图14B所示,使用者按下释放杠杆1406,使上侧末端1414a相对于手指用环形构件1404大致向近端移动,导致棘爪开槽1414b中的杠杆销钉1406b移动而使棘爪构件1414向上枢转并使棘爪臂1416脱离棘齿臂1412,从而释放棘齿机构1410。在图14C所示的棘齿解除状态,解除滑块按钮1422在凹槽1402a中向下移动,解除棘齿臂1412与棘爪臂1416的啮合。也如图14C所示,在该实施方式中,在解除棘齿机构1410之前不需要释放棘齿啮合(例如通过按下释放杠杆1406)。
图15A-15B显示了包括第十一种实施方式的棘齿机构1510的手柄1500。手柄包括拇指用环形构件1502,拇指用环形构件1502可枢转地连接于手指用环形构件1504。棘齿机构1510包括从拇指用环形构件1502向远端伸出的弧形棘齿臂1512,可枢转地附连于手指用环形构件1504的棘爪臂1514,和可枢转地连接于棘爪臂1514的凸轮杠杆1516。棘爪臂1514的近端1514a优选偏置成与棘齿臂1512啮合(例如,通过扭簧或板簧,未示出)。棘爪臂1514的远端区域包括细长孔1514b,细长孔1514b啮合附连于手指用环形构件1504的横向销钉1514c。在图15A所示的空档/啮合状态,近端棘爪臂末端1514a与棘齿臂1512啮合,横向销钉1514c在细长孔1514b的底端。为了实现图15B所示的棘齿释放状态,使用者向近端且稍微向下启动棘爪臂1514,直到横向销钉1514c在细长孔1514b的顶端,这导致近端棘爪臂末端1514抬起脱离与棘齿臂1512的啮合。为了实现图15C所示的棘齿解除状态,使用者将棘爪臂1514启动至释放状态,然后使凸轮杠杆1516向远端并向下枢转。在解除状态,优选凸轮杠杆1516、棘爪臂1514和手指用环形构件1504之间的接触被构造成可形成摩擦锁定,该摩擦锁定足以对抗棘爪臂1514朝与棘齿臂1512啮合方向的偏置。
图16A-16C显示了包括第十二种实施方式的棘齿机构1608的手柄1600。手柄1600包括拇指用环形构件1602,拇指用环形构件1602可枢转地附连于手指用环形构件1604。棘齿机构1608包括可枢转定位的凸轮触发器1612,可枢转定位的棘爪构件1614(围绕横向枢销1614b枢转),以及在手指用环形构件1604上侧纵向区域中的、可枢转定位的解除开关构件1616。棘齿构件1618位于拇指用环形构件1602中,向近端邻近于棘爪构件1614。手指用环形构件1604包括近端空腔1604a,它被构造成当手柄构件1602、1604被牵拉到一起时可接纳棘齿构件1618的远端部分。棘爪构件1614大致为L形,小的凸轮突起物1614a从其上侧末端向远端伸出并且安装在枢销1614b上。在图16A所示的空档/啮合位置,棘爪构件1614优选受偏置(例如,通过弹簧或其他偏置机构,未示出),从而下端1614c与棘齿构件1618的齿啮合。如图16B所示,为使棘爪杠杆1614从与棘齿构件1618的啮合释放,使用者可对抗棘轮构件1614的凸轮突起物1614a沿近端方向按下凸轮触发器1612。凸轮触发器1612的近端表面优选成一定角度,从而其与凸轮突起物1614a的接触可使下侧棘爪构件末端1614c抬起脱离棘齿构件1618。图16C显示,通过将凸轮触发器1612按压至释放状态,然后使解除开关构件1616枢转,使其近端1616a与凸轮触发器1612上的解除锁定凹口1614d啮合,从而解除棘轮啮合。
图17A-17C显示了包括第十三种实施方式的棘齿机构1708的手柄1700。手柄包括拇指用环形构件1702,拇指用环形构件1702可枢转地附连于手指用环形构件1704。棘齿机构1708包括大致弓形棘齿杠杆构件1710,它具有从手指用环形构件1704大致向近端伸出的弧形棘齿臂1712,和从手指用环形构件1704大致向远端伸出的触发臂1716。解除开关1718位于触发臂1716下方且稍微朝向远端。棘齿杠杆构件1710包括连接于手指用环形构件1704的枢转连接件1710a,连接件1710a位于棘轮杠杆构件1710和手指用环形构件1704的纵向中点附近。棘齿机构1708还包括从拇指用环形构件1702大致向远端伸出的固定棘爪臂1714。棘齿杠杆构件1710优选受偏置(例如通过扭簧或板簧,或其他偏置机构,未示出),使得当手柄1700处于图17A所示的空档状态时,弧形棘齿臂1712与棘爪臂1714啮合。在图17B所示的棘齿释放状态,使用者向近端按下棘齿杠杆构件1710的触发臂1716,从而使弧形棘齿臂1712抬起而脱离与棘爪臂1714的啮合。在图17C所示的棘齿解除状态,棘齿杠杆构件1710移动至图17B所示的释放状态,然后使用者可枢转解除开关1718以接触棘轮杠杆构件1710的下侧,从而使棘轮杠杆构件1710保持在位。解除开关1718优选包括摩擦或其他闭锁机构以将其维持在释放/解除状态(例如,内闭锁弹簧、销-槽锁、或本领域技术人员已知的其他闭锁机构)。
本领域技术人员将理解,适用于本发明范围内的用于控制上述棘轮构件的相对位置/偏置的机构是已知的,并且本发明的实施方式中可采用各种不同的材料。本领域技术人员将理解,为了操控本发明的实施方式,拇指用环形构件和/或手指用环形构件实际上不一定是闭合环形结构,而是可以包括分别适合使用者的拇指和手指的开放环形或其他形状的支持结构。上述详细说明应视作示例性而非限制性的。应理解,所附权利要求,包括所有等价形式,旨在限定本发明的精神和范围。