CN101677824B - 具有可拆卸工具组件的外科器械 - Google Patents

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Abstract

一种外科器械，包括可拆卸工具组件。所述组件包括连杆和工具，例如一对钳夹或电极。所述器械还包括轴，该轴操作地连接到能在操作位置和放开位置之间运动的手柄。管状外壳封闭轴和夹头。所述夹头附连到杆并且能在所述位置之间运动。夹头的指状件在放开位置张开并且在操作位置缩合以捕获连杆。当手柄处于操作位置时，突舌和凹槽布置提供所述组件和外壳之间的辅助联接器。

Description

具有可拆卸工具组件的外科器械
相关申请的相互参照
本专利申请要求2006年6月30日提交的美国临时专利申请No.60/818,159的优先权和所有权益，上述申请的全部说明书被清楚地引用于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具有可拆卸工具组件的外科器械。
背景技术
诸如镊子这样的外科器械在本领域中公知地用于手术和其它医疗程序。通常，诸如凯利(Kelly)镊子这样的镊子具有象剪刀这样的两件式结构，但是被用于夹持而不是切割。这些常用镊子包括附连到一对钳夹的一对手柄。
在先进的内窥镜和关节镜手术中，取决于各种各样的因素外科医生可能需要几种不同类型和尺寸的钳夹。为了节省处置和消毒的成本，医疗设备供应商开始提供具有可拆卸工具组件的外科器械。
在O’Connor等人的美国专利No.5,893,875(‘875专利)中公开了一种这样的器械。‘875专利的器械包括连接到轴的手柄。该器械还包括可拆卸工具，例如剪刀。连接到工具的第一套管与连接到轴的第二套管配合。工具与轴断开连接会是麻烦的并且需要双手旋转部件。
因此，需要具有可容易拆卸的工具组件的外科器械，其可以用单手操作。
发明内容
本发明提供了一种外科器械。所述器械包括具有近端和远端的轴。外壳围绕所述轴的至少一部分。至少一个手柄操作地连接到所述轴的近端，以用于沿纵向致动所述外壳内的所述轴。所述器械还包括具有连杆的可拆卸工具组件，所述连杆具有近端和远端。至少一个工具操作地连接到所述连杆。所述器械还包括夹头，所述夹头布置在所述外壳内并且可拆卸地联接所述往复连杆。
本发明的外科器械允许仅仅通过致动手柄快速拆卸可拆卸工具组件。该拆卸可以通过器械的操作者(例如外科医生或助手)用单手形成，因此允许操作者的另一只手自由地执行其它任务。此外，操作者不需要将他的手从器械的手柄拿开来拆卸工具组件。这防止通过工具组件的操纵造成潜在污染。
附图说明
本发明的其它优点将容易被理解，原因是当结合附图考虑时通过参考以下详细描述可以更好地理解本发明，附图中：
图1是具有可拆卸工具组件的外科器械的第一实施例的透视图，所述可拆卸工具组件具有一对钳夹并且可由一对手柄操作；
图2是外科器械的第一实施例的横截面图，其中钳夹和手柄处于打开位置；
图3是外科器械的第一实施例的横截面图，其中钳夹和手柄处于闭合位置；
图4是外科器械的第一实施例的横截面图，其中钳夹和手柄处于放开位置；
图5是从外壳拆卸的第一实施例的可拆卸工具组件的透视图；
图6是从外壳拆卸的第一实施例的可拆卸工具组件的钳夹的横截面图；
图7是外科器械的第一实施例的一部分的分解图，该图示出可拆卸工具组件、U形夹部件、外壳和轴；
图8是处于闭合位置的第一实施例的可拆卸工具组件的钳夹的横截面图；
图9是具有处于压缩位置的指状件的夹头的透视图；
图10是具有处于张开位置的指状件的夹头的透视图；
图11是夹头和外壳之间的联接件的第一构造的透视图；
图12是在第一构造中外壳的横截面图；
图13是在第二构造中第一实施例的可拆卸工具组件的透视图；
图14是在第一实施例和第二构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于打开位置的钳夹；
图15是在第一实施例和第二构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于闭合位置的钳夹；
图16是在第一实施例和第二构造中从外壳拆卸的可拆卸工具组件的横截面图；
图17是夹头和外壳之间的联接件的第二构造的透视图；
图18是在第二构造中外壳的横截面图；
图19是在第三构造中第一实施例的可拆卸工具组件和外壳的透视图；
图20是在第一实施例和第三构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于打开位置的钳夹；
图21是在第一实施例和第三构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于闭合位置的钳夹；
图22是在第一实施例和第三构造中从外壳拆卸的可拆卸工具组件的横截面图；
图23是夹头和外壳之间的联接件的第三构造的透视图；
图24是在第三构造中外壳的横截面图；
图25是在第一实施例和第四构造中可拆卸工具组件和外壳的透视图；
图26是在第一实施例和第四构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于打开位置的钳夹；
图27是在第一实施例和第四构造中连接到外壳的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出处于闭合位置的钳夹；
图28是在第一实施例和第四构造中从外壳拆卸的可拆卸工具组件的横截面图；
图29是夹头和外壳之间的联接件的第四构造的透视图；
图30是在第四构造中外壳的横截面图；
图31是外科器械的第二实施例的透视图，该图示出固定到外壳的U形夹部件；
图32是第二实施例的横截面图，该图示出连接到外壳的可拆卸工具组件和处于打开位置的钳夹；
图33是第二实施例的横截面图，该图示出连接到外壳的可拆卸工具组件和处于闭合位置的钳夹；
图34是第二实施例的可拆卸工具组件的横截面图，该图示出销组件；
图35是第二实施例的U形夹部件的透视图；
图36是第二实施例的可拆卸工具组件的分解透视图；
图37是外科器械的第三实施例的横截面图，该图示出实施为电极的可拆卸工具组件；
图38是电极的透视图；
图39是在第一构造中第三实施例的横截面图，该图示出连接到外壳的电极；
图40是在第一构造中第三实施例的横截面图，该图示出从外壳拆卸的电极；
图41是在第二构造中第三实施例的横截面图，该图示出从外壳拆卸的电极；
图42是在第三构造中第三实施例的横截面图，该图示出从外壳拆卸的电极；
图43是在第四构造中第三实施例的横截面图，该图示出从外壳拆卸的电极；和
图44是外科组件的第四实施例的透视图，该图示出从外壳拆卸的电极。
具体实施方式
参考附图，示出外科器械50，其中在全部几个视图中相似的附图标记表示相应的部分。
在第一实施例中，如图1中所示，外科器械50是镊子，主要用于执行内窥镜或关节镜手术，具体地用于在这样的手术期间夹持对象。外科器械50的部件典型地由金属(例如不锈钢)形成。然而，该外科器械的各个部件可以由本领域技术人员已知的其它材料形成。
现在参考图2，外科器械50包括具有近端54和远端56的轴52。优选地，轴52为杆状，具有大体为圆形的横截面。然而，轴52的横截面可以限定其它形状。例如，轴52的横截面可以为正方形或三角形(两者都未示出)。
轴52至少部分地布置在外壳58中。也就是说，外壳58围绕轴52的至少一部分。外壳58优选地为管状并且包括近端60和远端62。外壳优选地限定圆形横截面，并且具有用于容纳轴52的中空中心。与轴52的情况相同，外壳58的横截面也可以限定其它形状。
至少一个手柄64、66优选地在轴52的近端54操作地连接到轴52。在第一实施例中，外科器械50包括固定手柄64和活动手柄66。固定手柄64附连到外壳58的近端60并且不相对于外壳58运动。活动手柄66可枢转地连接到固定手柄64。穿过孔(未标示)布置在每个手柄64、66中的销68提供该可枢转连接。
在第一实施例中，活动手柄66连接到轴52的近端54。轴52的近端54限定球形。活动手柄66限定凹槽70以用于容纳该球形近端54。当致动活动手柄66时，近端54在凹槽66中滑动以沿纵向致动在外壳58内的轴52。换句话说，轴52在由活动手柄66致动时在外壳58内往复运动(即来回运动)。可以在图2-4中看到活动手柄66和轴52在外壳58内运动的各个位置并且这将在下面更详细地进行描述。
外科器械50包括可拆卸工具组件72。可拆卸工具组件72操作地连接到轴52。可拆卸工具组件72包括至少一个工具(未编号)。在第一实施例中，该工具进一步被限定为用于夹持对象的第一钳夹74和第二钳夹76。本领域技术人员可以想到除了图中所示之外的钳夹74、76的许多设计可能性。可拆卸工具组件72易于与轴52和外壳58分离，以允许外科器械50的使用者快速地改变想要的工具。第一实施例的钳夹74、76可枢转地紧固在一起使得两个钳夹74、76可运动，如下面详细所述。然而，在可供选择的实施例中，钳夹74、76中的一个可以被固定。
活动手柄66、轴52和钳夹74、76能在多个操作位置运动。这些位置包括如图2中所示的打开位置、如图3中所示的闭合位置以及在中间的许多位置。活动手柄66和轴52还可运动到放开(ejected)位置，在该放开位置可拆卸工具组件72从器械50上拆卸，如图4中所示。还可以在图5和6中看到从外壳58拆卸的组件72。
参考图5-7，组件72包括具有近端80和远端82的U形夹部件78。U形夹部件78的近端80可拆卸地联接到外壳58的远端62。为了与外壳58配合，U形夹部件78优选地限定圆形横截面，但是可供选择的其它形状也是合适的。在图7中最佳地看到，U形夹部件78限定从远端82向内延伸的狭槽84，以分离出一对支腿(未编号)。邻近远端82，穿过U形夹部件78的每个支腿还限定U形夹孔86。U形夹孔86大体垂直于狭槽84。
在第一实施例中，每个钳夹74、76限定枢轴孔88。U形夹销90穿过枢轴孔88和U形夹孔86布置，以便于钳夹74、76绕U形夹销90的枢转运动。
第一实施例的组件72还包括第一联接件92和第二联接件94。优选地，联接件92、94至少部分地布置在U形夹部件78的狭槽84内。还优选的是在每个联接件92、94中限定两个连接孔96。第一联接件92通过第一连接销98连接到第一钳夹74，第一连接销98穿过第一联接件92中的连接孔96之一和第一钳夹74中的连接孔100布置。第二联接件94通过第二连接销102连接到第二钳夹76，第二连接销102穿过第二联接件中的连接孔96之一和第二钳夹76中的连接孔104布置。
第一实施例的组件72还包括具有近端108和远端110的连杆106。近端108优选地限定球形。邻近连杆106的远端110限定孔112。销114将连杆108的孔112连接到每个联接件92、94的连接孔94之一。
上述互连使组件72的钳夹74、76能够响应连杆106的往复运动而运动。当拉动连杆106远离U形夹部件78时，钳夹74、76朝着彼此运动到闭合位置，如图3和8中所示。当朝着U形夹部件78推动连杆106时，钳夹74、76彼此远离地张开到打开位置，如图2中所见。
如图6-10中所示，外科器械50包括夹头(collet)116以用于将连杆106可拆卸地联接到轴52。夹头116布置在外壳58内。夹头116包括基部118和从基部118延伸的多个可张开指状件120。夹头116的基部118附连到轴52的远端。夹头116与轴52的该附连可以通过许多技术实现，这些技术包括但不限于熔接、焊接、紧固件或粘合剂。本领域技术人员可以想到其它技术将夹头116附连到轴52。可供选择地，轴52和夹头116可以一起整体地形成一体部件。
现在具体参考图9和10，夹头116的每个指状件120包括从基部延伸的杆122和布置在杆122顶上的尖端124。优选地，每个杆122基本上是平坦的和薄的金属件。这使指状件120的尖端124能够在未被压缩时彼此分离地张开。然而，当被压缩时，指状件120的尖端124聚拢以形成环箍(hoop)(未编号)。连杆106的球形近端108被捕获在基部118和指状件120的尖端124之间。换句话说，夹头116包围球形近端108。当球形近端108被夹头116捕获时，连杆106延伸穿过环箍的中心(未编号)，球形近端108除外。
参考图6和8，外壳58优选地限定中心开口126和腔128。腔128邻近外壳58的远端62布置。腔128具有的横截面宽度大于中心开口126的横截面宽度。在外壳58具有圆形横截面的优选实施例中，腔128具有的直径大于中心开口126的直径。
由于夹头116的基部附连到轴52的远端56，当轴52基于活动手柄66的运动往复运动时夹头116在外壳内运动。夹头116能在放开位置和操作位置之间运动。在操作位置，夹头116的指状件120基本布置在中心开口126内，从而指状件120缩合(collapsed)以捕获连杆106的球形近端108。在放开位置，夹头116的指状件120基本布置在腔128内。因而，指状件120在腔128中彼此远离地张开以释放连杆106。因此，当活动手柄66运动远离固定手柄64时，夹头116运动到放开位置，在该放开位置可拆卸工具组件72可以从外科器械50上移除。即使在放开位置，夹头116的指状件120也布置在外壳内。因此，保护指状件120免于意外损坏或破坏。
除了由夹头116和连杆106提供的联接器(coupling)之外，U形夹部件78和外壳58还提供了辅助联接器。具体地说，U形夹部件78的近端80可移除地联接到外壳58的远端62。当活动手柄66在放开位置推动轴62时，轴62迫使U形夹部件78与外壳58分离。因此，外科器械50提供了均由活动手柄66的单手操作控制的两个独立联接器。这在可拆卸工具组件72和外壳58之间提供了极其稳定的连接。
本发明公开了用于实现该辅助联接器的许多构造。辅助联接器的第一构造在图5-8和11-12中示出。参考图11，U形夹部件78限定从近端80向内突出的一对狭缝130。U形夹部件78的近端80还限定具有凹槽134的凹陷外表面132，所述凹槽134凹入凹陷外表面132中。外壳58的远端62限定具有向内突出的突舌138的内表面136。外壳58的突舌138和U形夹部件78的凹槽134配合以将外壳58和U形夹部件78联接在一起。狭缝130使U形夹部件78的近端80能够压缩，因此允许U形夹部件78与外壳58连接和断开连接。
辅助联接器的第二构造在图13-18中示出。具体地参考图17，外壳58的远端62限定具有突舌142的凹陷外表面140，所述突舌142从外表面140向外突出。U形夹部件78限定内表面144，该内表面144限定用于与突舌142配合的凹槽146。狭缝130从U形夹部件78的近端80向内突出。
图19-24示出辅助联接器的第三构造。第三构造与第一构造基本相同，区别在于：狭缝130由外壳58限定并且从远端62向内突出。在图25-30中所示的第四构造与第二构造基本相同，区别在于：狭缝130由外壳58限定并且从远端62向内突出。
在本发明的第二实施例中，如图31-35中所示，U形夹部件78固定到外壳58。这与第一实施例的区别在于：U形夹部件78是可拆卸工具组件72的一部分。参考图33，U形夹部件78的近端80凹陷以与外壳58的远端62配合。在第二实施例中，U形夹部件78的远端82包括渐缩入口148。这些渐缩入口148限定向内延伸到每个U形夹孔86的一对入口狭槽149。还限定有从每个U形夹孔86向内突出的狭缝150，以使U形夹部件78的远端82能够挠曲。
在第二实施例中，销组件152通过枢轴孔88可枢转地连接钳夹74、76。销组件152包括由销156互连的一对膨胀头154。销组件152，具体而言是膨胀头154在钳夹74、76的两侧延伸超出钳夹74、76。为了使组件72与外壳58联接，销组件152滑动穿过入口狭槽149进入U形夹孔86。膨胀头154在U形夹孔86中与U形夹部件78咬合锁定。连杆106带有垂直延伸部158。垂直延伸部158与U形夹部件78的狭槽84配合，这迫使组件72，特别是可膨胀头154与U形夹孔86正确对准。
图35-41示出本发明的第三实施例。在第三实施例中可拆卸工具组件72被实施为在外科手术期间用于将电流施加到组织的电极158。电极158优选地形成为整体部分，即它的部件并非紧固在一起。然而，本领域技术人员可以想到许多技术形成电极158。
电极158包括近端160和远端162。在第四实施例中，如图所示，远端162为球形以提供用于施加电能的圆形表面。然而，本领域技术人员可以想到用于远端162的其它形状，例如但不限于针尖或解剖刀形状。
电极158形成从近端160向内延伸的空隙163。电极158包括连杆164，该连杆164穿过所述空隙向外延伸超出近端160。连杆164包括球形端部166。该球形端部与夹头116配合，从而电极158可以由夹头116的指状件120固定就位或放开。
电极158的近端160以类似于第一实施例中的U形夹部件78和外壳58的方式可拆卸地连接到外壳58的远端62。在第一构造中，如图38-40中所示，电极158的近端160限定具有凹槽134的凹陷外表面132。外壳58限定内表面136，该内表面具有用于与凹槽134配合的突舌138。第二构造在图41中示出。在第二构造中，电极158限定内表面144，该内表面具有邻近近端160的凹槽146。外壳58限定凹陷外表面140，该外表面具有邻近远端62的突舌142。图41中所示的第三构造类似于第一构造，区别在于：在外壳58中限定从远端62向内延伸的一对狭缝130。图42中所示的第四构造类似于第二构造，区别在于：在外壳58中限定从远端62向内延伸的一对狭缝130。
外科器械50的第四实施例在图44中示出。在该第四实施例中，可拆卸工具组件实施为电极158。电极158包括基部167。远端162和连杆162从基部167沿相反的方向延伸。一对膨胀头168从基部167延伸，并且每个膨胀头168大体垂直于连杆164。U形夹部件78附连到外壳58并且如第二实施例中那样构造。因此，当附连到外壳58时，电极158的膨胀头168在U形夹部件78中与U形夹孔86咬合锁定。在放开位置，轴52推动电极158远离外壳58并且迫使膨胀头168与U形夹孔86脱离接合。
电极158优选地电连接到提供电流的电源(未示出)。电流优选地通过轴52和连杆164供应。器械50的某些部件例如外壳58和手柄64、66优选地与外壳58和电极158电绝缘。该电绝缘可以通过用绝缘材料(例如橡胶)涂覆金属部件或者通过由绝缘材料(例如塑料)形成部件而实现。
可拆卸工具组件72的其它实施例可以构造成与外科器械50一起使用。例如，可拆卸工具组件72可以包括一对刀片(未示出)以用作外科剪刀。可拆卸工具组件72还可以包括单个解剖刀片(未示出)。本领域技术人员将会想到可拆卸工具组件的多种实施方式。
在此以示例性方式描述了本发明，并且应当理解的是，所使用的技术术语具有描述性质而非限制性的。鉴于以上教导，本发明的许多修改和变动是可行的。在所附权利要求的范围内，可以用除了具体描述的方式之外的其它方式实施本发明。

Claims (14)

1.一种外科器械，其包括：
轴，其具有近端和远端；
外壳，其围绕所述轴的至少一部分并且限定中心开口和腔，其中所述腔具有的横截面宽度大于所述中心开口的横截面宽度；
至少一个手柄，其操作地连接到所述轴的所述近端，以用于沿纵向致动所述外壳内的所述轴；
可拆卸的工具组件，其包括具有近端和远端的连杆和操作地连接到所述连杆的至少一个工具；和
夹头，其布置在所述外壳内并且可拆卸地联接所述轴和所述连杆。
2.如权利要求1所述的外科器械，其中所述夹头包括附连到所述轴的所述远端的基部。
3.如权利要求2所述的外科器械，其中所述夹头还包括从所述基部延伸的多个可张开指状件，从而所述指状件在处于缩合位置时捕获所述连杆的所述近端，而在处于张开位置时释放所述连杆的所述近端。
4.如权利要求3所述的外科器械，其中当所述轴沿纵向运动穿过所述外壳时，所述夹头能在所述外壳内在放开位置和至少一个操作位置之间运动，其中在所述至少一个操作位置中所述指状件缩合在所述中心开口内并且捕获所述连杆的球形近端，而在所述放开位置中所述指状件在所述腔中彼此远离地张开以释放所述连杆。
5.如权利要求3所述的外科器械，其中每个所述指状件包括从所述基部延伸的杆和布置在所述杆的杆顶上的尖端。
6.如权利要求5所述的外科器械，其中当所述夹头处于所述缩合位置时，所述指状件的所述尖端形成环箍，以用于通过所述环箍容纳所述连杆，但是将所述连杆的所述近端保持在所述尖端和所述基部之间。
7.如权利要求1所述的外科器械，其中所述至少一个工具进一步被限定为能在打开位置和闭合位置之间运动的一对钳夹。
8.如权利要求7所述的外科器械，其中所述工具组件还包括U形夹部件，该U形夹部件限定孔并且可拆卸地联接到所述外壳的远端。
9.如权利要求8所述的外科器械，其中所述工具组件还包括U形夹销，该U形夹销通过所述孔将所述钳夹可枢转地紧固到所述U形夹部件。
10.如权利要求9所述的外科器械，其中所述工具组件包括一对联接件，所述联接件将所述连杆操作地连接到所述钳夹，从而所述钳夹响应所述手柄的运动在所述打开位置和闭合位置之间运动。
11.如权利要求8所述的外科器械，其中所述U形夹部件限定凹槽，并且所述外壳包括用于与所述凹槽配合的突舌，以使所述U形夹部件可拆卸地与所述外壳联接。
12.如权利要求8所述的外科器械，其中所述U形夹部件包括突舌，并且所述外壳限定用于与所述突舌配合的凹槽，以使所述U形夹部件可拆卸地与所述外壳联接。
13.如权利要求1所述的外科器械，其中所述至少一个工具进一步被限定为电极。
14.一种外科器械，其包括：
轴，其具有近端和远端；
外壳，其围绕所述轴的至少一部分并且限定中心开口和腔，其中所述腔具有的横截面宽度大于所述中心开口的横截面宽度；
至少一个手柄，其操作地连接到所述轴的所述近端，以用于沿纵向致动所述外壳内的所述轴；
可拆卸的工具组件，其包括具有近端和远端的连杆和操作地连接到所述连杆的至少一个工具；
第一联接器，其由夹头和所述连杆形成，所述夹头能在放开位置和至少一个操作位置之间运动、并且在所述放开位置和至少一个操作位置中的每个位置都完全布置在所述外壳内，用于可拆卸地联接所述轴；
所述可拆卸的工具组件还包括U形夹部件；和
第二联接器，其由所述U形夹部件和所述外壳形成，用于将所述可拆卸的工具组件可拆卸地联接到所述外壳。
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