CN102462515A - 多自由度传动机构用螺纹形传动件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度传动机构用螺纹形传动件，其为圆柱体构件，两端为端部，中间为螺纹部，该螺纹部上设置有螺纹，该螺纹为矩形螺纹，该矩形螺纹的牙型高度不大于圆柱体的半径。本发明的结构使其成为具有一定柔度的半刚性构件，既能传递足够的手术操作力和扭矩，又能实现弯曲，保证手术器械操作的多自由度和灵活，所述多自由度传动机构用螺纹形传动件具有结构简单、易于清洗消毒、能够重复使用的优点，适用于微创外科手术器械的传动机构。

Description

多自由度传动机构用螺纹形传动件

技术领域

本发明涉及微创医疗器械领域，特别涉及一种用于微创外科手术器械中多自由度传动机构的螺纹形传动件。

背景技术

微创外科(Minimally Invasive Surgery, MIS)技术领域处于当今医学科技发展方向的最前沿，以腹腔镜手术(Laparoscopic Surgery, LS)为代表的微创外科手术已逐步取代传统的开腹手术。经过二十多年的发展，腹腔镜微创外科技术已日渐成熟，其因手术创伤小、术后疼痛轻、住院时间短、美容效果好等特点，在临床上取得了广泛的应用和满意的效果。常规腹腔镜手术是通过多个(3—5个)微小的切口(约5—12mm)来完成，随着临床经验的丰富和工程技术的进步，最近又提出了单孔腹腔镜外科手术(Single-incision Laparoscopic Surgery, SILS)的概念。相比于多孔腹腔镜手术，单孔手术具有独特的优点：创伤进一步缩小、术后不留疤痕、病人康复快并且感染率低。然而在单孔腹腔镜手术中，因手术器械置入部位集中，操作空间受到限制，易于相互干扰影响操作，所以采用常规腹腔镜手术器械难以形成操作三角区(Triangulation)，造成手术操作比较困难；此外，手术器械探入方向与光源轴线平行，器械操作空间与手术视野重叠，这在一定程度上影响了手术者对深度和距离的判断。因此，传统的腹腔镜手术器械已无法满足单孔腹腔镜手术的发展，现代微创外科手术要求手术器械具有更多的自由度以增加其操作的灵活性。

传统的微创外科手术器械是一些能够探入人体内腔的细长器械，其一般由后端的控制手柄(Handle)、中间的传动机构(Transmission System)和前端的执行制动机构(Actuator)构成。所述传动机构的作用是将手术者施加在控制手柄上的操作力或扭矩传递给执行制动机构，以实现手术操作。常规的传动机构中的传动件一般或者为柔性的牵引绳，或者为刚性的传动轴。前者自由度较大，但难以传递较大的力或扭矩，而后者虽然能够传递较大的力或扭矩，但由于不能弯曲，故操作自由度和灵活性极差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有微创外科手术器械中传动件的不足，提供一种多自由度传动机构用螺纹形传动件，其既能够传递较大的力或扭矩，又能够弯曲以实现手术器械运动的多自由度，提高手术操作的灵活性、降低手术操作的难度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种多自由度传动机构用螺纹形传动件，其为圆柱体构件，两端为端部，中间为螺纹部，该螺纹部上设置有螺纹。

本发明所述的多自由度传动机构用螺纹形传动件，其螺纹部上的螺纹为矩形螺纹，该矩形螺纹的牙型高度不大于圆柱体的半径。

本发明所述的多自由度传动机构用螺纹形传动件为一圆柱体构件，具有一定刚度，其两端部能够分别与微创外科手术器械的控制手柄和执行制动机构相连接，从而传递手术操作力和扭矩；其中间段为螺纹体，而非实心体，因此减小了整个传动件的刚度，使之具有了一定的柔度，从而在手术中实现弯曲，达到操作的多自由度和灵活性。总之，与现有微创外科手术器械中的传动件相比较，本发明的结构使其成为具有一定柔度的半刚性构件，既能传递足够的手术操作力和扭矩，又能实现弯曲，保证手术器械操作的多自由度和灵活，具有结构简单、易于清洗消毒、能够重复使用的优点，适用于微创外科手术器械的传动机构。

附图说明

图1是本发明的外观立体图。

图2是本发明的正视图。

图3是图2的A-A剖面图。

图4是本发明的使用安装图。

图5是本发明的使用状态图。

具体实施方式

现结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。

首先请参阅图1本发明的立体图，图示多自由度传动机构用螺纹形传动件1安装于微创外科手术器械的传动机构中，用以传递手术操作力和扭矩。所述螺纹形传动件1为圆柱体构件，其两端为端部12用以连接手术器械的手柄和执行制动机构，中间为螺纹部11，该螺纹部11上设置有螺纹。再请结合参阅图2和图3，所述螺纹部11上的螺纹为矩形螺纹，该矩形螺纹的牙型高度不大于圆柱体的半径。

由于本发明所述的多自由度传动机构用螺纹形传动件1为非全实心体，因此既具有一定的拉压刚度、弯曲刚度和扭转刚度，又具有一定柔性，能够连接并驱动持针器、剪刀等多种执行制动机构实现推拉、弯曲、扭转等多个方向自由度的动作。

图4和图5显示了本发明的一种应用连接实例。所述多自由度传动机构用螺纹形传动件1的两端12分别与近端手推器2和远端致动器3紧固连接，该远端致动器3再与远端效应器7连接，该远端效应器7能够在远端致动器3上的凹槽内进行滑移运动。所述近端手推器2和远端致动器3分别设置于管状的近端推弯器4和远端推弯器5的管腔之内，该近端推弯器4和远端推弯器5的一侧直接进行销联接，另一侧通过致弯片6的两端进行销联接。因此，近端手推器2构成了微创外科手术器械的手柄部，所述多自由度传动机构用螺纹形传动件1、远端致动器3、近端推弯器4、致弯片6和远端推弯器5构成了微创外科手术器械的传动机构，所述远端效应器7构成了微创外科手术器械的执行制动机构。

手术操作时，所述多自由度传动机构用螺纹形传动件1能够将近端手推器2的推拉力传递给远端致动器3，从而引起远端效应器7在远端致动器3的凹槽内作滑移运动，实现远端效应器7的开合运动；螺纹形传动件1还能够将近端推弯器4的轴向运动传递给远端效应器7，引起远端效应器7的同步轴向运动；该螺纹形传动件又能够用将近端手推器2的扭转力传递给远端致动器3，进而带动远端推弯器5和远端效应器7进行扭转；如图5所示，当致弯片6、近端推弯器4、远端推弯器5分别绕销孔相对转动时，所述螺纹形传动件1可实现弯曲，进一步实现整个微创外科手术器械的弯曲和多自由度运动，从而增加了手术器械的操作灵活性。

上述具体实施方式只是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保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多自由度传动机构用螺纹形传动件，其特征在于：所述螺纹形传动件为圆柱体构件，其两端为端部，中间为螺纹部，该螺纹部上设置有螺纹。

2.根据权利要求1所述的多自由度传动机构用螺纹形传动件，其特征在于：所述螺纹部上的螺纹为矩形螺纹。

3.根据权利要求2所述的多自由度传动机构用螺纹形传动件，其特征在于：所述矩形螺纹的牙型高度不大于圆柱体的半径。

Images