CN101711703A - 仿生手术器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了仿生手术器械，其包括工作区、延长杆、操作区和基座，工作区包涵5个活动自由度，更接近人手手腕的功能，能够完成一些传统微创手术器械难以完成甚至无法完成的动作和手术；另一方面，操作区能够感知头部工作区的压力，为术者分辩组织、器官、肿瘤以及结石提供一定依据。

Description

仿生手术器械

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种仿生手术器械。

背景技术

自1987年法国医生成功实施第一例腹腔镜胆囊切除术后，以腹腔镜手术为代表的微创手术经历20余年的发展，已经形成了一门相对独立的学科，衍生出胸腔镜、盆腔镜、关节镜等一系列微创手术。目前，微创手术已经成为外科手术里面最前沿、最复杂的技术，大量先进的设备、材料和器械被首先应用于该领域，微创手术也是21世纪外科学发展的一个重要方向。

微创手术是指在人体体表作若干穿孔，将内窥镜和操作器械通过上述小孔进入体腔内，如腹腔、胸腔、盆腔、关节腔等，由术者在内窥镜的监视下，通过手在病人体外操作器械，使器械伸入病人体腔内的工作端对腔内的病灶进行切除，或对器官进行修补、缝合等手术，术毕将内窥镜和器械取出，缝合体表的小孔即可完成整个手术。

微创手术相对于传统外科手术来说，其最大优点在于创伤小，失血少，患者术后恢复快，痛苦程度较轻，术后疤痕不明显等。但是目前微创手术还是不能够替代传统的开放式手术，原因在于：1、微创手术的视野的直观程度比传统手术低；2、微创手术器械的灵活性远不如外科医生的手，无法完成复杂的操作；3、微创手术几乎无法传递操作过程中的触压觉。上述3点原因成为现阶段微创手术发展的瓶颈，使微创手术的发展处于迟滞状态。

因此，开发能解决上述问题的微创手术器械，是现阶段微创手术发展的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备多个活动自由度，能一定程度上感知压力的仿生手术器械。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

仿生手术器械包括工作区、延长杆、操作区和基座，所述工作区位于延长杆前端，包括工作腕、第一工作指和第二工作指，工作腕通过第一轴与延长杆前端转动连接，第一工作指和第二工作指通过第二轴与工作腕转动连接；所述操作区位于延长杆后端，包括操作腕、第一操作指和第二操作指，操作腕通过第三轴与延长杆后端转动连接，第一操作指和第二操作指通过第四轴与操作腕转动连接；基座通过卡口与延长杆固定连接。

所述工作腕和操作腕通过腕传动机构进行传动，所述第一工作指和第一操作指通过第一指传动机构进行传动，所述第二工作指和第二操作指通过第二指传动机构进行传动。

所述第一指传动机构包括转盘、链、卡块和转盘卡槽，所述链放置于转盘的外圆面凹槽内，链上固定有卡块，卡块位于转盘卡槽内，转盘与第一工作指固定连接。

所述基座前端设有基座卡点，后端设有固定绑带。

所述第一操作指和第二操作指的形式为指圈模式和手柄模式。

所述第一工作指和第二工作指的形式为环型钳头模式、弯钳头模式、剪刀模式和持针器模式。

本发明具有的有益效果是：

一方面，相对于传统微创器械，本发明具备更多的自由度，更接近人手手腕的功能，能够完成一些传统微创手术器械无法完成或难以完成的动作；另一方面能够感知头部工作区的压力，为术者分辩组织、器官以及肿瘤提供一定依据。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的工作区的立体图；

图3是本发明的操作区的立体图；

图4是本发明的侧视剖视图；

图5是本发明的俯视剖视图；

图6是本发明的第一指传动机构的立体图；

图7是本发明的第一指传动机构的剖视图；

图8是本发明的基座的示意图；

图9是本发明使用的模式图；

图10是本发明操作区指圈模式的示意图；

图11是本发明操作区手柄模式的示意图；

图12是本发明操作区带锁扣的手柄模式的示意图；

图13是本发明工作区环型钳头模式的示意图；

图14是本发明工作区弯钳头模式的示意图；

图15是本发明工作区弯剪刀模式的示意图；

图16是本发明工作区弯持针器模式的示意图；

图中：1.工作区；2.延长杆；3.操作区；4.基座；5.工作腕；6.第一轴；7.第二轴；8.第一工作指；9.第二工作指；10.操作腕；11.第三轴；12.第四轴；13.第一操作指；14.第二操作指；15.卡口；16.腕传动机构；17.第一指传动机构；18.第二指传动机构；19.转盘；20.链；21.卡块；22.转盘卡槽；23.基座卡点；24.桥段；25.基座长度调节销；26.固定绑带；27.手臂；28.示指；29.拇指；30.指圈；31.指圈传动杆；32.手柄；33.手柄传动杆；34.限位条；35.槽；36.限位齿条；37.固定齿；38.环型钳头；39.弯钳头；40.剪刀；41.持针器；42.啮合齿；43.刃口。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明包括工作区1、延长杆2、操作区3和基座4。其中工作区1位于延长杆2前端，包括工作腕5、第一工作指8和第二工作指9，工作腕5的一端通过第一轴6与延长杆2前端转动连接，工作腕5的另一端通过第二轴7与第一工作指8和第二工作指9转动连接，其中第一工作指8和第二工作指9能独立绕第二轴7转动。操作区3位于延长杆2后端，包括操作腕10、第一操作指13和第二操作指14，操作腕10一端通过第三轴11与延长杆2的后端转动连接，操作腕10的另一端通过第四轴12与第一操作指13和第二操作指14转动连接，其中第一操作指13和第二操作指14能独立绕第四轴12转动。其中第一轴6与第三轴11平行，第二轴7与第四轴12平行。延长杆2后端设有卡口15。

如图4、图5所示，工作腕5和操作腕10通过腕传动机构16进行传动，操作腕10的转动能带动工作腕5的转动。第一工作指8和第一操作指13通过第一指传动机构17进行传动，第一操作指13转动时能带动第一工作指8的转动。第二工作指9和第二操作指14通过第二指传动机构18进行传动，第二操作指14转动时能带动第二工作指9的转动。

如图6、图7所示，第一指传动机构17包括转盘19、链20、卡块21和转盘卡槽22。转盘19的外圆面有凹槽，链20放置于转盘19的凹槽内，链20上固定有卡块21，转盘19有转盘卡槽22，卡块21位于转盘卡槽22内，因而链20传动时能带动转盘19转动。转盘19分别与第一工作指8和第一操作指13固定连接，因此，第一操作指13通过链20带动第一工作指8。腕传动机构16，第二指传动机构18结构均与第一指传动机构17一致。

如图8、图9所示，基座4前端设有基座卡点23，后端设有固定绑带26，中间为桥段24。基座卡点23与延长杆2后端的卡口15相固定，固定绑带26与手臂27相固定，因此整个手术器械固定在手术医生前臂。基座4上设置基座长度调节销25，可以调节基座4长度。示指28与第一操作指13连接，拇指29与第二操作指14连接，从而手术医生能通过示指28和拇指29的操作来控制工作区1的动作。

如图10、图11、图12所示，列举了本发明操作区3的三种不同模式。图10所示为指圈模式，由指圈30和指圈传动杆31组成第一操作指13和第二操作指14，指圈30大小为示指28和拇指29大小，示指28和拇指29套入指圈30即可进行操作。图11所示为手柄模式，由手柄32和手柄传动杆33组成第一操作指13和第二操作指14，手柄32上设有限位条34，限位条34上设有槽35，从而限制手柄32的最大开合角度。图12所示为带锁扣的手柄模式，由手柄32和手柄传动杆33组成第一操作指13和第二操作指14，手柄32上设有限位齿条36和固定齿37，限位齿条36上设有槽35，限制限制手柄32的最大开合角度，限位齿条36和固定齿37相互啮合，起了锁扣作用。

如图13、图14、图15、图16所示，列举了本发明工作区1的四种模式。图13所示为环型钳头模式，由两片环型钳头38组成，两片环型钳头38的相对面设有啮合齿42；图14所示为弯钳头模式，由两片弯钳头39组成，两片弯钳头39相对面设有啮合齿42；图15所示为剪刀模式，由两片剪刀40组成，由两片剪刀40相对面为刃口43；图16所示为弯持针器模式，由两片持针器41组成，两片持针器41相对面为啮合齿42。

手术操作时，外科医生先将基座4上的固定绑带26固定在手臂27上，然后用示指28和拇指29控制第一操作指13和第二操作指14，从而控制工作区1的动作来进行手术。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.仿生手术器械，包括工作区(1)、延长杆(2)、操作区(3)和基座(4)，所述工作区(1)位于延长杆(2)前端，包括工作腕(5)、第一工作指(8)和第二工作指(9)，工作腕(5)通过第一轴(6)与延长杆(2)前端转动连接，第一工作指(8)和第二工作指(9)通过第二轴(7)与工作腕(5)转动连接；所述操作区(3)位于延长杆(2)后端，包括操作腕(10)、第一操作指(13)和第二操作指(14)，操作腕(10)通过第三轴(11)与延长杆(2)后端转动连接，第一操作指(13)和第二操作指(14)通过第四轴(12)与操作腕(10)转动连接；基座(4)通过卡口(15)与延长杆(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的仿生手术器械，其特征在于：所述工作腕(5)和操作腕(10)通过腕传动机构(16)进行传动，所述第一工作指(8)和第一操作指(13)通过第一指传动机构(17)进行传动，所述第二工作指(9)和第二操作指(14)通过第二指传动机构(18)进行传动。

3.根据权利要求2所述的仿生手术器械，其特征在于：所述第一指传动机构(17)包括转盘(19)、链(20)、卡块(21)和转盘卡槽(22)，所述链(20)放置于转盘(19)的外圆面凹槽内，链(20)上固定有卡块(21)，卡块(21)位于转盘卡槽(22)内，转盘(19)与第一工作指(8)固定连接。

4.根据权利要求1所述的仿生手术器械，其特征在于：所述基座(4)前端设有基座卡点(23)，后端设有固定绑带(26)。

5.根据权利要求1所述的仿生手术器械，其特征在于：所述第一操作指(13)和第二操作指(14)的形式为指圈(30)模式和手柄(32)模式。

6.根据权利要求1所述的仿生手术器械，其特征在于：所述第一工作指(8)和第二工作指(9)的形式为环型钳头(38)模式、弯钳头(39)模式、剪刀(40)模式和持针器(41)模式。

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