CN102088921A - 用于外科和牙科工具的手柄 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于精确的外科和牙科工具的人机工程手柄，该工具包括电外科装置和用于显微外科手术的外科装置，该手柄设计成方便用户手紧握的定位，它包括：纵向延伸的本体(4)，该本体为基本卵形截面，并提供有四个基本凹形的凹入部分，这些凹入部分定位成靠近手柄的近端，第一凹形凹入部分(7)沿手柄的顶表面提供，第二(5)和第三(6)凹入部分沿侧表面提供，且第四凹入部分(8)沿本体的底表面提供，凹入部分相互定位成提供分别与用户的拇指、食指和中指的连续交界面。

Description

用于外科和牙科工具的手柄
技术领域
本发明涉及一种手柄。更特别地，本发明涉及一种用于精确的外科和牙科工具的手柄，该工具包括电外科装置和在显微外科手术中使用的外科装置。
背景技术
具有扁平紧握结构的标准解剖刀手柄并不能提供用于使得食指、拇指和中指保持就位的轮廓紧握表面。而且，具有扁平体手柄紧握结构的标准解剖刀手柄可能导致手指滑动至刀片上或者导致手指之间的非控制滚转(rolling)。
已经实现了很多革新的解剖刀手柄设计，以便解决与解剖刀紧握的人机工程要求相关的问题。因此，已经有多种解剖刀设计来用于解决防止解剖刀的用户受到尖锐刀片损伤的问题。
Shackelford，Sr.等的美国专利No.5531754介绍了一种能伸缩的刀片，该刀片安装在刀片保持器机构上，该刀片保持器机构装于盖壳体内。刀片保持器机构包括偏压在鞘上的弹性弹簧夹。
George等的US7101382包括一种能伸缩的解剖刀装置，该解剖刀装置有两个可释放的锁定元件。当解剖刀刀片处于伸出位置时，各可释放锁定元件可接近，用于通过手指压力而压低，以便使得伸出的刀片缩回。可释放的锁定元件装在盖壳体的相对边缘(顶部和底部)上，并在沿它的长度的大约一半处。必须在用于使得伸出的解剖刀刀片缩回至壳体中时压低该可释放的锁定元件。
Kanodia等的US7153317B2包括一次性的安全外科手术解剖刀，它包括：手柄，该手柄有固定在它上面的刀片；以及滑动安装的防护装置。当解剖刀使用时，防护装置运动至使得刀片露出的缩回位置，该防护装置锁定在该位置。当不使用时，防护装置运动至覆盖刀片的伸出位置。防护装置有在它的外表面上的槽，以便提供用于外科医生的更好紧握件。
Brown的美国专利No.101325涉及一种用于解剖刀的新颖、初始和美观的设计。该设计的特征在于手柄的结构，其中，壁和上部边缘有横向槽或锯齿，且有锥形倾斜的上部和底部边缘。
Yaniv等的US D535749介绍了一种用于解剖刀的美观设计。
Webb的美国专利No.5578050涉及一种用于覆盖解剖刀手柄的橡胶套筒。
Lehtonen的美国设计专利No.D4516305设计一种解剖刀手柄，它没有提供用于定位手指的凹入部分。
Ziemer的美国专利No.7150754涉及解剖刀刀片的对齐，而不需要眼接触。为了实现该目的，该发明提供了一种手柄区域，它包括三个侧面，这三个侧面布置成使得手柄区域的横截面有三角形包迹线，且至少一个侧面提供有触觉识别特征。手柄区域的横截面的三角形包迹线有利于在中指、拇指和食指之间合适地保持解剖刀刀片保持器，相对于手指，该解剖刀刀片保持器和固定在它上面的解剖刀只能采取绕解剖刀刀片保持器的手柄区域的中心轴线的三个不同旋转状态。将运动限制为只有三个旋转状态使得用户通过他的触觉通过他的手指来确定解剖刀刀片保持器的对齐以及固定在它上面的解剖刀的对齐。手柄有圆弧三角形形状。圆角拐角有助于更好地紧握，另外防止用户在拐角上伤害自身或者损坏防护手套，且尺寸不需要象触觉识别特征设计为凹口时那样大。
Sullivan等的美国专利申请2006/0041266包括一种外科手术解剖刀手柄的远侧部分，它有扩大的手指压力部分。该部分为整个手柄长度的大约三分之一，并有在它的右侧和左侧侧壁处的较小凸起。手指压力部分具有底部的稍微弯曲和在顶面处的凹入部分。该凹入部分的宽度和长度与成年人食指的指垫一样大，即从食指的尖端至第一指节的指垫。手指压力部分的顶面比本体部分的顶面更宽。手柄的本体部分为三角形。右侧面和左侧面形成“V”形，或者是具有尖端线的20-60度锐角。
扁平或三角形的装置对于用户并不舒服，因为这些手柄并不充分满足紧握的人机工程需要。扁平本体的手柄提供了用于手指的有纹理紧握表面，但是它太小或太窄，以致于不能长时间地舒适地紧握，或者一旦紧握将限制手的自由运动。而且，在手指之间没有滑动或滚转(该滑动或滚转将伴随着因此对用户或病人的损伤)危险的情况下，扁平本体手柄的紧握结构基本上只能在一个位置使用。具有三角形横截面的紧握件可以很容易地进行方向定位，不过它们不能提供在人机工程上舒适的工作方案。三角形装置的一个边缘可能钻入用户的手指中。
尽管已经减轻了与高效使用解剖刀相关的很多问题(例如定位和保持合适紧握)，但是现有技术公开的紧握件不能解决减小疲劳(该疲劳由于在外科手术过程中需要调节手指的相对位置和保持解剖刀刀片的可靠位置控制和对齐而产生)的要求，而且，这些紧握件没有涉及消除为了维护现有技术的任意机构或卫生特征而对附加人员的需求。
发明内容
因此，本发明的目的是消除现有技术解剖刀手柄的缺点，并提供一种解剖刀手柄，它有独特的间隔开的凹入部分，该凹入部分适应手指形状，而不是手指压力，从而使得解剖刀手柄能够舒适地长时间握紧，使得手柄能够在可选位置握紧，不会受到干手套或湿手套的阻碍，使得制造简单以及需要最小维护或不需要维护。
本发明的还一目的是提供一种解剖刀手柄，它有靠近仪器操作端的四个模制凹形凹入部分，它还具有卵形形状，有附加的用户食指支承件，从而明显有利于精确的外科手术操作。
本发明通过提供一种用于精确的外科和牙科工具的人机工程手柄来实现上述目的，该手柄设计成方便用户手紧握的定位，它包括：纵向延伸的本体，该本体为基本卵形截面，并提供有四个基本凹形的凹入部分，这些凹入部分定位成靠近手柄的近端，第一凹形凹入部分沿手柄的顶表面提供，第二和第三凹入部分沿侧表面提供，且第四凹入部分沿本体的底表面提供，所述凹入部分相互定位成提供分别与用户的拇指、食指和中指的连续的交界面。
在本发明的优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，手柄的顶部的表面区域的轮廓设置成这样，从它的远端延伸向它的近端并接近近端地提供有凹形凹入部分，该凹形凹入部分延伸和并入升高的脊状表面支承件中，该脊状表面支承件朝着手柄的近端成角度倾斜。
在本发明的另一优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，四个凹入部分相互间隔开大约90°。
在本发明的还一优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，纵向延伸的本体有轴线，第一凹形凹入部分与至少一个其它凹入部分相比朝着轴线更深地切入本体中。
在本发明的还一优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，手柄在它的近端沿纵向轴线提供有用于安装可交换外科手术刀片和仪器的装置。
在本发明的还一优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，脊状表面支承件升高，并有凸出的凸形曲线，以便能够将用户的食指定位成充分靠近手柄本体的近端，同时防止食指滑向近端。
在本发明的最优选实施例中，提供了一种人机工程的手柄，其中，外科手术工具是解剖刀。
附图说明
下面将结合某些优选实施例参考附图介绍本发明，从而可以更充分地理解本发明。
下面将特别参考附图，应当强调，所示特征只是作为实例，用于示例说明本发明的优选实施例，且认为这样将最有利和最容易地理解本发明的原理和概念方面的说明。在这个方面，并不试图以比基本理解本发明所需更详细地表示本发明的结构细节，结合附图的说明将使得本领域技术人员清楚可以怎样实施本发明的多种形式。
附图中：
图1是本发明的手柄的优选实施例的透视图；
图2是手柄的侧视图和它的剖视图；
图3是图2中的剖视图的多个分解透视剖视图；
图4是本发明的手柄的俯视剖视图；
图5A是本发明的手柄的左侧视图，表示了背部凹入部分和底部凹入部分；
图5B是本发明的手柄的右侧视图，表示了背部凹入部分和底部凹入部分；
图5C是本发明的手柄的远侧端视图；
图5D是本发明的手柄的近侧端视图，表示了它的柄；
图5E是本发明的手柄的俯视图；
图5F是本发明的手柄的仰视图，表示了侧部凹入部分；
图6A表示了当使用标准解剖刀手柄时手指滑动和受到伤害的危险；
图6B表示了使用本发明的手柄，因此防止手指滑动。
图7A表示了当标准的解剖刀手柄在手指之间旋转时手持现有技术手柄和缺乏控制的剖视图；
图7B表示了当本发明的手柄在手指之间旋转时手持手柄和手柄的使用的剖视图；
图8A表示了在现有技术的标准解剖刀手柄上的更高手紧握位置；以及
图8B表示了在本发明的手柄上的更低手紧握位置。
具体实施方式
图1中表示了外科手术解剖刀手柄1，用于与一次性外科手术刀片2结合使用，该一次性外科手术刀片2可安装在从手柄1的近端纵向伸出的柄3上。手柄1包括纵向延伸的本体4，该本体4为基本卵形横截面，并由变化宽度和形状的连续卵形而形成。手柄有可模制形成于其中的四个凹形凹入部分5(未示出)、6、7和8，这些凹形凹入部分邻接手柄1的近端。
根据本发明的一个实施例，凹入部分5和6设计成分别容纳中指和拇指，凹入部分7和8设计成大致分别容纳食指和中指，因此有利于用户紧握。这样，在使用时，用户的手指不会限制在手柄的紧握位置。本发明实施例的凹入部分的总体结构使得用户能够在各个紧握位置舒适地紧握手柄1。
根据本发明的一个实施例，如图1、5A和5B中所示，顶部凹入部分7设计成容纳右手用户的食指9，如图6B中所示，从而与食指的球部分和尖端的大部分接合。如图1和图5F中所示，侧部凹入部分6设计成容纳用户的拇指10，如图7B中所示，从而与拇指10的球部分的大部分接合。如图1、5A和5B中所示，底部凹入部分8设计成容纳用户的中指11的一部分，如图7B中所示，在第一关节处并在邻近食指位置的一侧。如图5F中所示，侧部凹入部分5设计成容纳用户的中指12的一部分，如图7B中所示。当为左手用户时，侧部凹入部分的位置将颠倒。因此，侧部凹入部分用于容纳中指和拇指将涉及与上面关于右手用户所述相同的所述中指和拇指部分的接合。
在图1、5A和5B中所示的顶部凹形凹入部分7有低于手柄表面大约2.0mm的优选最大深度，这优选是比侧部凹入部分5和6和底部凹入部分8稍微更深，如图5F中所示，该侧部凹入部分5和6有大约1.0mm的优选最大深度，且如图1和5A中所示，该底部凹入部分8有在它的最低点处的大约0.3mm的优选最大深度。
在图1、5A和5B中，还可以看见附加的脊状表面支承件13，该脊状表面支承件13用作用户食指的抵靠件，从而提供了进入手指的柔软垫中的可靠紧握件，并在切割和进行贴近工作时防止滑动。脊状表面支承件13布置在手柄的近端的前面处，并形成至顶部凹入部分的最高和近侧点处的弯曲。脊状表面支承件13的中点可以在图2的截面A-A中看见，它有大约6.1mm的优选水平长度和大约9.2mm的优选竖直高度。
如图2中所示，截面A-A布置在脊状表面支承件13的最前侧点处并最靠近手柄1的近端，图3中还表示了截面A-A的特定梨形形状。截面A-A具有大约9.2mm的优选竖直高度和大约6.1mm的优选水平宽度。截面B-B布置在顶部凹形凹入部分7的、最靠近手柄前部的第二端点处，如图2中所示，且它的特征形状在图3中表示。截面B-B具有大约11.5mm的优选竖直高度和大约6.2mm的优选水平宽度。尽管截面A-A和B-B布置成横向于手柄1的相同纵向轴线并大致在该纵向轴线上，但是两个截面在高度和宽度上有明显区别；它们的高度差优选是大约2.3mm，宽度差优选是大约0.1mm。当食指布置在顶部凹入部分7上时，该差异能够使得食指舒适和有所需的精确性。
截面C-C沿向下倾斜曲线布置成在顶部凹形凹入部分内，如图2中所示，且它的特定形状如图3中表示。截面C-C具有大约10.6mm的优选竖直高度和大约6.3的优选水平宽度。截面D-D布置在沿顶部凹形凹入部分7的中点处，如图2中所示，它的特定形状也在图3中表示。截面D-D具有大约9.7mm的优选竖直高度和大约6.5的优选水平宽度。截面E-E沿向上倾斜曲线布置成靠近凹形凹入部分7的顶部，如图2中所示，且它的特定形状也在图3中表示。截面E-E有大约11mm的优选竖直高度和大约6.7的优选水平宽度。截面F-F布置在凹形凹入部分7的顶部的最高点处，如图2中所示，且它的特定形状在图3中表示。截面F-F有大约12mm的优选竖直高度和大约7mm的优选水平宽度。截面G-G基本沿手柄1的柄3的中部，如图2中所示，它的特定形状在图3中表示。截面G-G具有大约12.7mm的优选竖直高度和大约8.4mm的优选水平宽度。
分别容纳用户的拇指和中指的两个侧部凹形凹入部分5和6如图1和5F中所示，并构成在测量值、形状和尺寸方面彼此镜像。不过，与中指相比，拇指的接合具有更宽和更大的表面面积，根据本发明的一个实施例，侧部凹入部分的相同尺寸保证对于两者同样方便。如图1、5A和5B中所示，底部凹入部分8允许用户的中指从侧部凹入部分至底部凹入部分，或者能够舒适地互换。
图6A表示了与本发明的独特设计的安全性相比较，当使用标准解剖刀手柄时手指滑动的危险以及伴随对用户或病人产生的伤害，本发明的独特设计防止手指滑动，如图6B所示。
图7B表示了本发明的手柄在与如图7A中所示的标准解剖刀形状相比时的有利操纵性。具有本发明特征并如上所述的手柄设计、形状和人机工程特征的紧握件将方便更多地与手柄接触，从而提供从手柄的竖直表面至水平表面的逐渐调节，并能够安全地进行贴近工作，并降低了突然手指滑动或在用户手指之间进行非控制滚转的可能性。而且，本发明的手柄的结构使得用户能够在手柄并不进行非控制滚转的情况下使得手柄旋转，还使得用户能够不费力地控制手柄，同时使得手柄保持稳定。
本发明使得作为支承件的用户小手指能够更近地锚固，用于更精确的工作。用户的紧握件越靠近手柄前部地进行贴近工作，他就越容易有机会有效地使用仪器。
因此，图8A表示了当使用现有技术的标准设计的解剖刀时需要相对于切割区域保持更高或不合适的手指紧握位置。在本发明的手柄上的更低手指紧握位置能够有舒适的手指紧握延伸部分，超过了图8B中所示的手柄中的凹入部分的限制。
而且，并不使用有纹理的紧握件(因为它们的柔性或多孔性而使得消毒困难)，而是根据本发明的一个实施例，本发明的手柄由无纹理的材料来制造，从而产生容易消毒的成形紧握件。
本领域技术人员应当知道，本发明并不局限于前述实施例的细节，本发明可以以其它特定形式来实施，而并不脱离本发明的精神或基本特性。因此，本发明的实施例是作为示例说明，而不是限定，本发明的范围由附加权利要求来表示，而不是前述说明，因此，在权利要求的等效意义和范围内的所有变化都将包含在本发明中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于精确的外科和牙科工具的人机工程手柄，该工具包括电外科装置和用于显微外科手术的外科装置，该手柄设计成方便用户的手紧握的定位，包括：纵向延伸的本体，该本体基本为卵形截面，并提供有四个基本凹形的凹入部分，这些凹入部分定位成靠近手柄的近端，沿所述手柄的顶表面提供凹形的第一凹入部分，沿侧表面提供第二凹入部分和第三凹入部分，且沿所述本体的底表面提供第四凹入部分，其特征在于：所述手柄的顶部的表面轮廓设置成这样，从所述手柄的远端延伸向手柄的近端并接近所述近端提供有所述凹形凹入部分，该凹形凹入部分延伸和并入升高的脊状表面支承件中，该脊状表面支承件朝着所述手柄的所述近端成角度倾斜，以便使得所述用户的食指能够定位成充分靠近所述手柄本体的所述近端，同时防止所述食指滑向所述近端，所述手柄基本为卵形截面，并包括多个变化宽度和形状的连续卵形，所述凹入部分相互定位成提供在它们之间的连续交界面以及相对于用户的拇指、食指和中指的连续交界面，以便于在用户的手指之间控制地滚转。
2.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：四个凹入部分相互间隔开大约90°。
3.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述纵向延伸的本体有轴线，凹形的所述第一凹入部分与至少一个其它所述凹入部分相比朝着所述轴线更深地切入所述本体中。
4.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述手柄在它的近端沿所述纵向轴线提供有用于安装可交换外科手术刀片和仪器的装置。
5.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述外科手术工具是解剖刀。

Claims (7)

1.一种用于精确的外科和牙科工具的人机工程手柄，该工具包括电外科装置和用于显微外科手术的外科装置，该手柄设计成方便用户的手紧握的定位，包括：纵向延伸的本体，该本体为基本卵形截面，并提供有四个基本凹形的凹入部分，这些凹入部分定位成靠近手柄的近端，分别沿所述手柄的顶表面提供凹形的第一凹入部分，沿侧表面提供第二凹入部分和第三凹入部分，且沿所述本体的底表面提供第四凹入部分，所述凹入部分相互定位成提供分别与用户的拇指、食指和中指的连续交界面。
2.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述手柄的顶部的表面轮廓设置成这样，从它的远端延伸向它的近端并接近所述近端地提供有凹形凹入部分，该凹形凹入部分延伸和并入升高的脊状表面支承件中，该脊状表面支承件朝着所述手柄的所述近端成角度倾斜。
3.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：四个凹入部分相互间隔开大约90°。
4.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述纵向延伸的本体有轴线，凹形的所述第一凹入部分与至少一个其它所述凹入部分相比朝着所述轴线更深地切入所述本体中。
5.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述手柄在它的近端沿所述纵向轴线提供有用于安装可交换外科手术刀片和仪器的装置。
6.根据权利要求2所述的人机工程手柄，其中：所述脊状表面支承件升高，并有凸出的凸形曲线，以便能够将所述用户的食指定位成充分靠近所述手柄本体的所述近端，同时防止所述食指滑向所述近端。
7.根据权利要求1所述的人机工程手柄，其中：所述外科手术工具是解剖刀。
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