CN105943125B - 带有夹持臂驱动组件的超声刀头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其解决了现有技术发力不平稳、归位困难的技术问题，其设有夹持臂、夹持臂驱动组件，夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置，齿轮设于手柄和滑块之间，滑块与推管连接，回位装置与滑块连接，推管与夹持臂连接。本发明可用于外科手术中。

Description

带有夹持臂驱动组件的超声刀头

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，具体涉及一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头。

背景技术

由于超声外科器械的独特性能，这种器械在外科手术中得到越来越广泛的应用。根据具体器械的构造和工作原理，超声外科器械可以在切割组织的同时进行凝血，其工作过程中没有电流通过人体，组织焦痂小，从而对患者的损伤小。这种特性的超声器械可以被用于开放式外科手术、腹腔镜或内窥镜外科手术(包括机器人辅助的手术)。

如图1所示，超声外科器械包括产生电激励的发生器11，将电激励转换成机械震动并放大的换能器13和直接作用于手术部位的超声刀头14。发生器11将AC线路电压转换成可控的DC水平。然后，以换能器13和超声刀头14连接后的共振频率调整DC水平。调整后的信号经过过滤并被传输至与发生器11连接的换能器13，具体的是传输至换能器13中的压电陶瓷22的两端。压电陶瓷22具有压电效应，当压电陶瓷22两端电压变化时，其体积将会产生相应的变化。当发生器11输出电激励以换能器13和超声刀头14连接后的共振频率按正弦变化时，压电陶瓷22的轴向长度将会按上述频率产生正弦变化，即产生所需要的超声波。换能器13另一端与超声刀头14连接。

超声刀头14包括超声刀杆，夹持臂，组织垫和夹持臂驱动装置，夹持臂可通过闭合手柄操作，向着刀杆表面开启和闭合，组织垫连接到夹持臂上并包裹夹钳表面区域，夹持臂在组织垫和刀杆之间的组织上产生夹持压力。当闭合手柄处于闭合位置时，刀杆和组织垫在夹钳表面区域紧邻，在血管上施加夹持力，并通过刀杆传递的超声振动使血管形成接合，接合的血管被横切以及血管的端部被凝结。

超声刀杆远端部第一节点位置设有固定的硅胶圈，该硅胶圈一方面隔绝超声刀杆和套管之间超声振动的传递，支撑超声刀杆，提高刀杆刚度；另一方面阻挡手术过程中的杂物进入套管，引起闭锁现象。该硅胶圈由于经常在高温下接触油污，焦痂的组织等杂物，工作一段时间后，其与套管之间的摩擦力会增大，导致压缩弹簧的弹力不足以使闭合手柄归位，不能使夹持臂自动打开。

公开号为CN104780855A中国发明专利公开(具体实施方案中第218项)公开了弯形剪夹持臂驱动组件为四连杆机构，闭合手柄为驱动杆，其闭合过程中压力角不断增大，当闭合手柄完全闭合时，压力角接近90度，外科医生施加在闭合手柄上的力，只有很小一部分用于控制夹持臂的闭合。同时，当操作结束后，外科医生松开闭合手柄，闭合手柄在压缩弹簧作用下归位，由于此时四连杆机构压力角接近90度，弹簧力只有一小部分用于克服闭合手柄的摩擦力。上述四连杆机构，传动过程压力角一直变化，夹持臂受力不平稳，且归位不可靠。

发明内容

本发明就是为了解决现有装置发力不平稳，归位困难的技术问题，提供一种发力平稳、归位更为有效的带有夹持臂驱动组件的超声刀头。

为此，本发明提供一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其设有夹持臂、夹持臂驱动组件，夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置，齿轮设于手柄和滑块之间，滑块与推管连接，回位装置与滑块连接，推管与夹持臂连接，齿轮包括半齿轮和过渡齿轮，两者之间啮合连接。半齿轮设于所述手柄上，滑块下侧设有齿，过渡齿轮与滑块通过滑块下侧的齿啮合连接。滑块还设有避空空间，半齿轮可活动于避空空间内。手柄内还设有限位槽，滑块设于限位槽内。

优选地，回位装置为弹簧，弹簧的一端与所述滑块连接，弹簧的另一端固定。

优选地，还设有限位装置。

优选地，限位装置包括前端限位面和后端限位面。

本发明由于采用齿轮结构，使超声刀头手柄发力平稳，归位更为有效。发力平稳降低了外科医生长时间操作该刀头的疲劳感，归位有效使外科医生使用起来更加方便，手术中勿需分心处理夹持臂没有自动张开的问题。

本专利公开的装置采用齿轮齿条机构，传动效率在90％以上，并且不会因为闭合手柄位置不同，传递效率产生改变。当操作结束后，外科医生松开闭合手柄，闭合手柄在压缩弹簧作用下归位，弹簧力没有压力角的损失，全部用于克服超声刀头各零件的摩擦力。同样劲度系数的压缩弹簧，采用本专利公开的夹持臂闭合装置，可以使闭合手柄归位更加可靠。

在弯形剪凝闭血管或切割较厚组织过程中，需要先将闭合手柄闭合，手柄带动夹持臂驱动组件使推管回拉，推管带动夹持臂与切割刀杆闭合，在波形弹簧作用下，夹持臂产生所需水平的组织夹持力，当闭合手柄完全闭合时，该力超过18牛顿。

附图说明

图1为超声刀结构示意图；

图2为本发明一种5mm弯形剪超声刀头夹持装置剖面示意图；

图3为本发明刀杆组件示意图；

图4为本发明夹持臂致动组件示意图。

图中，11、发生器，22、压电陶瓷，13、换能器，14、超声刀头，2、过渡齿轮，3、手柄，4、滑块，5、外壳，6、套管，7、销轴，8、夹持臂，9、切割刀杆，10、推管，12、半齿轮，24、弹簧，31、波形弹簧，41、避空空间，45、第一安装标记，46、第二安装标记，200、前端限位面，201、后端限位面。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步说明，但并不限定本发明的保护范围：

如图2所示，本发明提供的带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其设有夹持臂8、夹持臂驱动组件，夹持臂驱动组件包括手柄3、半齿轮12和过渡齿轮2，滑块4、推管10和弹簧24，半齿轮12设于手柄3和滑块4之间，滑块4与推管10连接，弹簧24与滑块4连接，推管10与夹持臂8连接。夹持臂8下端与推管10铰联，上端与套管6铰联。半齿轮12设于手柄3上，滑块4下侧设有齿，过渡齿轮2与滑块4通过滑块4下侧的齿啮合。夹持臂8上还设有销轴7。

本发明还设有限位槽(图中未示出)，滑块4设于限位槽内。弹簧24的一端与滑块4连接，弹簧24的另一端固定在外壳5上。滑块4还设有避空空间41，半齿轮12可活动于避空空间41内。本发明还设有限位装置，包括前端限位面200和后端限位面201，后端限位面201为外壳5上形成的突起。

如图3所示：滑块4和波形弹簧31联动，波形弹簧31与推管10相连，推管10与夹持臂8成杠杆结构，当滑块4拉动波形弹簧31向后运动时，推管10拉动夹持臂8闭合。当夹持臂8闭合后，推管10继续拉动波形弹簧31向后运动。夹持臂8与切割刀杆9间将产生一定的夹持力。具体的要求该夹持力为18N左右。从夹持臂8打开状态到夹持力达到18N,滑块4向后运动了6.5mm，手柄3在外壳5中的的旋转在角度为18°±2°。半齿轮分度园直径D＝40mm。为避免过渡齿轮，手柄，滑块的安装位置错误，特别在这三个零件上设计安装位置标记符号，分别为第一安装标记45和第二安装标记46。

使用时，当手柄3在外科医生的握持下开始闭合，手柄3后部构造的半齿轮12将带动过渡齿轮2转动，过渡齿轮2将带动滑块4在构造于左右外壳5上的水平限位槽内向后滑动。滑块4向后滑动的同时，带动推管10向后滑动。套管6和切割刀杆9相对于超声刀头不产生位置变动，夹持臂8下端与推管10铰联，上端与套管6同上铰联。推管10向后运动将带动夹持臂8绕其上端铰链点转动从而与切割刀杆9闭合，手柄3运动到后端限位面，即可使夹持臂8提供足够夹持力夹持组织。

当切割凝血动作完成后，外科医生松开闭合手柄3，弹簧24将推动滑块4沿构造于左右外壳5上的水平限位槽向前移动。弹簧24的弹力大于超声刀头各部分的摩擦力总和，从而可以顺利推动手柄3运动到前端限位面，使夹持臂自动张开，准备下一次切割凝血动作。

当手柄3向后运动过程中，为避免构造于手柄3后部的半齿轮12与滑块4产生干涉，特别的在滑块4的中间干涉部位构造避空空间。使构造于手柄3后部的半齿轮12可以运动到滑块4的内部(参见图4)。

Claims (4)

1.一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其设有夹持臂、夹持臂驱动组件，其特征是所述夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置，所述齿轮设于所述手柄和所述滑块之间，所述滑块与所述推管连接，所述回位装置与所述滑块连接，所述推管与所述夹持臂连接；

所述齿轮包括半齿轮和过渡齿轮，两者之间啮合连接；

所述半齿轮设于所述手柄上，所述滑块下侧设有齿，所述过渡齿轮与所述滑块通过所述滑块下侧的齿啮合连接；

所述滑块还设有避空空间，所述半齿轮可活动于所述避空空间内；

所述手柄内还设有限位槽，所述滑块设于所述限位槽内。

2.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其特征在于所述回位装置为弹簧，所述弹簧的一端与所述滑块连接，所述弹簧的另一端固定。

3.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其特征在于还设有限位装置。

4.根据权利要求3所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头，其特征在于所述限位装置包括前端限位面和后端限位面。