CN106264626B - 一种基于自然腔道的微创手术装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自然腔道的微创手术装置，包括控制盒组件，在所述的控制盒组件的前端中间依次固定连接有软管组件、蛇骨结构以及端头组件，所述的软管组件、蛇骨结构与端头组件的轴线重合；控制盒组件用于微创手术器械的定位与更换、手术工具的操作支撑、微创手术的实施，软管组件为微创手术器械和传动钢丝提供通道，运动输出、负载输出，端头组件为微创手术器械操作末端提供支撑，能够实现手术器械的运动空间范围的扩大。该装置操作方便，动作准确，实时性好，实现了微创手术的基本目标、扩大了运动的灵活性、增加了手术器械的操作空间、使得微创手术可以手持式进行。

Description

一种基于自然腔道的微创手术装置

技术背景

本发明涉及一种微创外科手术装置，尤其是涉及一种基于自然腔道的微创外科手术装置。

背景技术

经自然腔道微创手术在解决病人疾患的过程中，不在人体表面留有切口，减轻了手术创伤和术后疼痛，增加了美容效果，实现更好的生理微创和心理微创效果。对于那些肥胖、体质差、疤痕体质及对美容效果追求较高的人群来说，将成为他们最好的选择。但是手术器械欠缺灵活度，手术图像是二维成像，增加了手术操作难度。于是，能够增加手术器械的灵活度、提供三维手术图像的基于自然腔道的手术装置应运而生。在微创外科手术过程中，医生借助细长的微创手术器械实施手术操作任务。手术器械的一端由医生手持操作，另一端通过人体的自然腔道探入到体内进行手术操作，因此，手术器械是唯一与人体病变组织相接触的部分，也是直接执行手术动作的唯一工具。在手术实施中，由于手术器械末端的运动与器械手持部分的运动具有特殊的映射关系，为满足不同手术操作任务(夹持、缝合、打结等)的动作需求，医生需手持手术器械大范围运动，降低了器械末端执行手术动作的灵活性，同时，长时间大范围的操作使医生容易疲劳，无形中增加了手术的难度。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种体积小、使用方便、操作灵活、手术操作三角大的一种基于自然腔道的微创手术装置。

本发明所采用的技术方案是：

本发明一种基于自然腔道的微创手术装置，包括控制盒组件，在所述的控制盒组件的前端中间依次固定连接有软管组件、蛇骨结构以及端头组件，所述的软管组件、蛇骨结构与端头组件的轴线重合；

所述的软管组件包括固定外皮，所述的固定外皮的前端依次与链接环和外部包皮相连，四个连接环前后间隔固定设置在固定外皮内部，在每一个所述的连接环上设置有多个圆柱导丝孔与两个工具孔，所述的蛇骨结构安装在所述的外部包皮内；

所述的控制盒组件包括与固定外皮固定连接成为一体结构的前套组件，所述的前套组件后端与控制盒壳体前端固定相连，所述的控制盒壳体包括下壳体和固定在所述的下壳体上的上壳体，在所述的下壳体上固定有固定板，两个结构相同的工具管左右对称通过压块固定在固定板上，两个工具管的前端设置在前套组件内，隔板固定在固定板上；

三角驱动组件连接在所述的隔板中间，所述的三角驱动组件包括穿过上壳体中间设置的拨动杆，在所述的拨动杆的顶部通过键连接有旋帽，所述的拨动杆的底部的后端通过连接销转动连接在固定架上，所述的拨动杆的底部的前端与一个拉杆的后端转动相连，所述的拉杆的前端与滑动块转动相连，所述的滑动块与固定架通过导轨滑块结构滑动连接，所述的固定架固定在隔板上，弹簧的后端固定在滑动块的前端并且前端固定在固定架的前壁上，滑动块的滑动轴线与固定架的导轨轴线相重合，直线传动钢丝的一端与三角丝接头的一端固定相连，所述的传动钢丝的另一端依次通过前套组件、软管组件和蛇骨结构，然后连接在端头组件的传动钢丝的后端；

两个旋转开关左右对称设置在隔板的后侧，两个旋转开关结构相同，每一个旋转开关包括一个摆动杆以及螺纹架,在所述的摆动杆的顶部固定有一个摆动轮,在所述的螺纹架顶壁上开有中心孔并且在所述的螺纹架中间设置有与中心孔连通的空腔，所述的摆动杆的下部穿过螺纹架的中心孔并伸到所述的空腔内设置，所述的摆动杆与螺纹架的中心孔间隙配合，在位于螺纹架内的所述的摆动杆的底部固定有外齿轮，在所述的外齿轮底壁上固定有上磁铁组件,所述的螺纹架固定在螺纹座上,所述的螺纹座通过固定螺栓固定在固定板上，在所述的螺纹架内固定有内齿圈,在与上磁铁组件相对的所述的螺纹座的底部内壁位置上固定有下磁铁组件,所述的外齿轮支撑设置在一个推力弹簧上，所述的上磁铁组件包裹在推力弹簧内，弹簧非受力状态下，推力弹簧的上端与外齿轮的下端接触，所述的推力弹簧的下端与下磁铁组件固定相连,在位于内齿圈下部的所述的推力弹簧外箍套有压紧垫圈以实现推力弹簧的径向位置固定,所述的内齿圈以及外齿轮的轴线与摆动杆的轴线重合,所述的摆动杆能够上下移动以带动内齿圈与外齿轮啮合配合或者脱离啮合，在位于螺纹架的上部的所述的摆动杆上安装有链轮，左右两个链轮结构相同；

在每一个链轮前侧的隔板上分别固定有一组隔流槽，每一组隔流槽包括间隔设置的两个隔流槽，在每一个摆动杆上的链轮分别与一根环绕在链轮上的链啮合配合，每一根所述的链的两个自由端分别设置在一组隔流槽的两个隔流槽内，所述的链在摆动杆的带动下可以在隔流槽中作往复直线运动，每一根所述的链的两个自由端分别与传动钢丝的一端固定相连，四根所述的传动钢丝的另一端依次穿过前套组件、连接环的导丝孔和蛇骨结构上的导丝孔，然后固定在端头组件的端头主体的后端开孔中；

在所述的控制盒壳体的下壳体后壁左右两侧分别设置有两个快换装置，所述的两个快换装置包括分别固定连接在控制盒壳体的下壳体后壁左右两侧的两个下连接套，每一个下连接套的前端与相应侧的工具管的后端固定连接，在每一个下连接套上套装固定有一个外伸缩套，中伸缩套滑动的插在所述的外伸缩套中间孔内，内伸缩套滑动的插在中伸缩套503中间孔内，在所述的内伸缩套后端固定有上连接套，沿上连接套的轴线两侧在所述的上连接套上对称开有两个相同结构的矩形槽，两个结构相同的解锁杆均包括间隙配合插在对应侧的矩形槽的直杆段,在所述的直杆段的后端设置有能够与手术工具上的凹槽钩挂配合的凸钩,在所述的直杆段的前端连接有按压板,两个解锁杆的直杆段与上连接套通过转轴转动相连,在与每一个按压板相对设置的上连接套部位分别通过弹簧固定连接有一个顶杆，所述的解锁杆绕转轴转动时,所述的按压板能够与顶杆的顶部相接触；

所述的端头组件包括端头主体和安装在端头主体的中间开槽内的开合体，所述的开合体包括两个结构相同并且左右对称设置的三角环，在两个所述的三角环之间的中间位置设置有一个三角拉杆，在每一个所述的三角环的两侧分别对称设置有一个圆柱凸台与一个圆柱孔，所述的圆柱凸台的轴线与圆柱孔的轴线平行且与三角环的轴线垂直，每一个凸台分别与一个连杆的一端转动相连，前侧的两个连杆的另一端以及后侧的两个连杆的另一端分别通过销轴与所述的三角拉杆的前后端转动相连，传动钢丝前端垂直固定连接在三角拉杆上，在所述的传动钢丝上套装有三角弹簧，所述的传动钢丝的后端穿过一个端头主体的中间开孔设置,在所述的中间开孔内设置有凸台，所述的三角弹簧间隙设置在中间开孔内并且下端固定连接在凸台上，当两个三角环轴线平行时，所述的三角弹簧上端与三角拉杆的底端接触，每一个圆柱孔与一个三角销轴的圆柱侧转动相连并且所述的三角销轴固定在端头主体上，三角环可以绕三角销轴转动，在与四个所述的圆柱凸台相对应的端头主体的中间开槽的内壁上设置有圆弧槽，三角环的圆柱凸台端头部分滑动设置在对应设置的圆弧槽处，圆柱凸台可以在所述的圆弧槽中来回滑动，所述的三角拉杆、各连杆与三角销轴、三角环之间转动连接以共同构成一个四杆机构；

两个手术工具分别依次穿过相应侧的连接套、相应侧的控制盒的工具管、手术装置的前套组件、软管组件的连接环的工具孔和蛇骨结构，所述的两个手术工具的后端分别通过凹槽与解锁杆的凸钩咬合固定，所述的手术工具前端的末端执行器分别间隙设置在端头组件的三角环中。

本发明的有益效果是：本发明是一种基于丝传动的手动操作手术装置，采用丝传动技术，整体结构体积小，操作方便。利用支持形变的软管组件和可以开合的端头组件被动实现手术器械的手术动作，并将其手术灵活性扩大化，医生进行手术动作操作的便利化，完成一个手术动作时，动作旋钮开关而实现手术器械的锁定与解锁，并根据医生所需动作设置微创手术的体位，便于微创手术的顺利进行，安全高效，可操作性强。具有可更换手术器械和快速更换器械工具两种功能，有效的实现的微创手术中的灵活应对，满足不同手术操作任务的要求。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明；

图1为本发明的基于自然腔道的微创手术装置的整体结构示意图；

图2-1为本发明的基于自然腔道的微创手术装置中的控制盒组件整体结构示意图；

图2-2为图2-1所示的控制盒组件的内部结构示意图；

图2-3为图2-1所示的控制盒组件的三角驱动组件示意图；

图2-4为图2-1所示的控制盒组件的旋转开关结构示意图；

图2-5为图2-1所示的控制盒组件的快换装置结构示意图；

图3-1为本发明的基于自然腔道的微创手术装置的端头组件结构示意图；

图3-2为图3-1所示的端头组件的开合体结构示意图；

图3-3为图3-1所示的端头组件的端头主体结构示意图；

图3-4为图3-1所示的端头组件初始姿态示意图；

图3-5为图3-1所示的端头组件操作三角扩大示意图；

图4为本发明的基于自然腔道的微创手术装置中的软管组件结构示意图；

图5为本发明的基于自然腔道的微创手术装置安装的手术工具结构示意图；

图6为本发明所述基于自然腔道的微创手术装置经胃部手术示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，并通过实例，对本发明的优选实施作进一步详细描述。

图1是本发明的基于自然腔道的微创手术装置1的整体结构示意图，它包括控制盒组件300，在所述的控制盒组件300的前端中间依次固定连接有软管组件400、设置在软管组件400内部的蛇骨结构500以及端头组件600，所述的软管组件400、蛇骨结构500与端头组件600的轴线重合，左右两个手术工具100、200与控制盒组件300相连。

结合图4，所述的软管组件400为微创手术工具和传动钢丝提供通道，软管组件400和人体的自然腔道直接接触，应该具有良好的柔软度，对人体自然腔道没有损伤。软管组件400包括与前套组件101固定连接成为一体结构的固定外皮701，作为本发明的一种实施方式，固定外皮701采用橡胶管，所述的固定外皮701的前端依次与链接环704和外部包皮703相连，四个连接环702前后间隔固定设置在固定外皮701内部，在每一个所述的连接环702上设置有多个圆柱导丝孔与两个工具孔，手术工具100与200穿过所述的软管组件400的工具孔，所述的蛇骨结构500安装在所述的外部包皮703内。

结合图2-1、2-2，所述的控制盒组件300为自然腔道微创手术装置1的操控组件，所述的控制盒组件300包括前套组件101，所述的前套组件101后端与控制盒壳体107前端固定相连，前套组件101为手术工具提供通道，也给控制盒300的控制动作用的传动钢丝提供通路，需要具有一定的刚性，因此前套组件101起着重要的连接作用。所述的前套组件101的前端通过软管组件400依次与蛇骨结构500以及端头组件600相连。所述的控制盒壳体107具体可以包括下壳体和固定在所述的下壳体上的上壳体，在所述的下壳体上可以通过销钉固定有固定板113，两个结构相同的工具管114左右对称通过压块115固定在固定板113上，两个工具管114的前端设置在前套组件101内，所述的工具管114用作通过手术工具的通道。隔板112可以通过销钉固定在固定板113上，隔流槽110可以通过销钉固定连接在隔板112上。

对照图2-3，三角驱动组件102连接在所述的隔板112中间，它包括一个旋帽201，医生通过操作旋帽201实现前端的端头组件600运动。

所述的三角驱动组件102包括穿过上壳体中间设置的拨动杆202，在所述的拨动杆202的顶部通过键连接有旋帽201，旋帽201作为手动操作的对象，能够实现拨动杆202的来回拉动，所述的拨动杆202的底部的后端通过连接销转动连接在固定架203上，可以实现绕着连接销的转动，所述的拨动杆202的底部的前端通过连接销与一个拉杆207的后端转动相连，所述的拉杆207的前端与滑动块204通过销钉转动相连，所述的滑动块204与固定架203通过导轨滑块结构滑动连接，由此拨动杆202的旋转运动可以转化为滑动块204的直线运动，所述的固定架203固定在隔板112上，弹簧205的后端固定在滑动块204的前端并且前端固定在固定架203的前壁上，滑动块204的滑动轴线与固定架203的导轨轴线相重合，直线传动钢丝117的一端与三角丝接头206的一端固定相连，所述的直线传动钢丝117的另一端依次通过前套组件101、软管组件400的连接环702上的导丝孔和蛇骨结构500，然后连接在端头组件600的传动钢丝609的后端。

弹簧205在常态下伸长使得滑动块204靠近拨动杆202，保持滑动块204常态下远离固定架203的前壁；向下压下拨动杆202弹簧205被压缩，当松开拨动杆202，由于弹簧205的弹力使得拨动杆202恢复到原来的位置，在所述的固定架203的前壁上开有圆柱孔，一个三角丝接头206的后端穿过所述的圆柱孔和弹簧205并与滑动块204固定相连，三角丝接头206的轴线与滑动块204的滑动轴线重合，手动拉动拨动杆202，带动拉杆207的运动，拉杆207连接于滑动块204一端，滑动块204的直线运动带动三角丝接头206的运动。

结合图2-1、2-4，两个旋转开关104左右对称设置在隔板112的后侧，为微创手术控制盒的传动部件，两个旋转开关结构相同，每一个旋转开关104包括一个摆动杆402以及螺纹架403,在所述的摆动杆402的顶部固定有一个摆动轮401,在所述的螺纹架403顶壁上开有中心孔并且在所述的螺纹架403中间设置有与中心孔连通的空腔，所述的摆动杆402的下部穿过螺纹架403的中心孔并伸到所述的空腔内设置，所述的摆动杆402与螺纹架403的中心孔间隙配合，在位于螺纹架403内的所述的摆动杆402的底部固定有外齿轮302，在所述的外齿轮302底壁上固定有上磁铁组件408,所述的螺纹架403固定在螺纹座404上,所述的螺纹座404通过固定螺栓405固定在固定板113上，在所述的螺纹架403内固定有内齿圈301,在与上磁铁组件408相对的所述的螺纹座404的底部内壁位置上固定有下磁铁组件409,所述的外齿轮302支撑设置在一个推力弹簧407上，所述的上磁铁组件408包裹在推力弹簧407内，常态下即弹簧非受力状态下，推力弹簧407的上端与外齿轮302的下端接触，所述的推力弹簧407的下端与下磁铁组件409固定相连,在位于内齿圈301下部的所述的推力弹簧407外箍套有压紧垫圈406以实现推力弹簧407的径向位置固定,起到限位作用，所述的内齿圈301以及外齿轮302的轴线与摆动杆402的轴线重合,所述的摆动杆401能够上下移动以带动内齿圈301与外齿轮302啮合配合或者脱离啮合，在位于螺纹架的上部的所述的摆动杆上安装有链轮103，左右两个链轮103结构相同。

在常态下即弹簧非受力状态下，推力弹簧407伸长，通过弹簧的伸长力使得外齿轮302靠近螺纹架403内壁上端面，外齿轮302与内齿圈301没有啮合，手动转动摆动轮401，则摆动轮401带动摆动杆402做旋转运动，从而带动外齿轮302旋转。通过手动向下推动摆动轮401，外齿轮302和上磁铁组件408随着摆动轮401向下运动，外齿轮302向下运动挤压推力弹簧407使得推力弹簧407处于压缩状态，上磁铁组件408与下磁铁组件409的距离较小时，上磁铁组件408与下磁铁组件409相互吸引，此时，外齿轮302与内齿圈301在同一个平面内而啮合，内齿圈301与外齿轮302的摩擦接触使得摆动轮无法转动，从而实现控制盒锁紧。螺纹架403对摆动杆402在轴向上有一定的固定作用，若手动向上拉动摆动轮401，上磁铁组件408与下磁铁组件409的距离变大，磁铁组件之间的吸引力小于推力弹簧407的伸长力，在推力弹簧407的伸长力作用下外齿轮302向上运动与内齿圈301脱离啮合，实现手术控制盒的解锁，摆动杆402继续向上运动而恢复到初始状态，外齿轮302与螺纹架403上端接触，由此实现一个非线性的动作开关。

对照图2-2，操作旋转开关104向上运动，内齿圈301与外齿轮302脱离啮合时，实现手术控制盒解锁，摆动杆402可以绕着自身轴线做旋转运动，与摆动杆402通过键配合的链轮103随之作旋转运动，在每一个链轮103前侧的隔板112上分别固定有一组隔流槽110，每一组隔流槽110包括间隔设置的两个隔流槽110，在每一个摆动杆402上的链轮103分别与一根环绕在链轮103上的链111啮合配合，每一根所述的链111的两个自由端分别设置在一组隔流槽110的两个隔流槽110内，所述的链111在摆动杆的带动下可以在隔流槽110中作往复直线运动，每一根所述的链111的两个自由端分别与传动钢丝116的一端固定相连，四根所述的传动钢丝116的另一端依次穿过前套组件101、连接环702的导丝孔和蛇骨结构500上的导丝孔，然后固定在端头组件600的端头主体607的后端开孔中，传动钢丝116在连接环702的导丝孔中来回往复滑动，传动钢丝张紧和松弛，从而使蛇骨结构500在传动钢丝的牵拉作用下弯曲运动，实现前端软管组件400的动作，从而操作手术装置前端的俯仰运动、摆动。传动钢丝116与蛇骨结构500的连接方式采用已有的结构即可，传动钢丝116可以在所述的导丝孔中滑动。手动操作旋转开关104绕着轴线做旋转运动，从而带动链轮103转动，使得固定连接在链轮103上的链111做直线运动，链111的直线运动带动传动钢丝116在导丝孔中滑动，传动钢丝116的直线运动带动手术装置的蛇骨结构500的运动，实现所需要的手术通道构造，向下压下旋转开关104，使得内齿圈301与外齿轮302啮合时，旋转开关104无法转动，实现控制盒的锁紧，保持传动钢丝的张紧状态，实现前端的手术工具的位置锁定状态的功能。对照图1，手动操作旋转开关104，带动传动钢丝116的直线张紧运动，实现前端蛇骨结构500的向上或向下弯曲，向左与向右摆动，由此能够实现手术装置的摆放位置的调节，通过两组齿轮的啮合状态实现手术装置前端蛇骨结构500的上下俯仰与左右摆动位置的锁紧，上下俯仰与左右摆动的运动实现等具体可以参见CN200910306053.5专利公开的钢丝绳连接结构，由此使得手术装置的可达手术空间范围扩大。

结合图2-1、2-5，所述的左右两个快换装置105为微创手术实施的重要组件，在所述的控制盒壳体107的下壳体后壁左右两侧分别设置有两个快换装置105，所述的两个快换装置105包括分别固定连接在控制盒壳体107的下壳体后壁左右两侧的两个下连接套501，每一个下连接套501的前端与相应侧的工具管114的后端固定连接，在每一个下连接套501上套装固定有一个外伸缩套502，中伸缩套503滑动的插在所述的外伸缩套502中间孔内，内伸缩套504滑动的插在中伸缩套503中间孔内，在所述的内伸缩套504后端固定有上连接套506，沿上连接套506的轴线两侧在所述的上连接套506上对称开有两个相同结构的矩形槽，两个结构相同的解锁杆507均包括间隙配合插在对应侧的矩形槽的直杆段,在所述的直杆段的后端设置有能够与手术工具上的凹槽钩挂配合的凸钩,在所述的直杆段的前端连接有按压板,两个解锁杆507的直杆段与上连接套506通过转轴转动相连,在与每一个按压板相对设置的上连接套506部位分别通过弹簧固定连接有一个顶杆505。所述的解锁杆507绕转轴转动时,所述的按压板能够与顶杆505的顶部相接触。

若从快换装置105的上连接套506插入手术工具，手术工具从内伸缩套504的中间孔中通过，并安置在快换装置105内时，通过摩擦挤压解锁杆507的杆端的前端，手术工具上的凹槽与解锁杆507的凸钩配合，解锁杆507的前端直杆段受力而作用于解锁杆507的后端的按压板，与顶杆505相接触，使得解锁杆507的前端保持固定位置，由此而实现手术工具的固定，通过手动挤压解锁杆507的按压板，压缩套在顶杆505上的弹簧，改变快换装置105组件的顶杆505与解锁杆507的配合关系，使得解锁杆507直杆段向外偏移，打开解锁杆507前端的凸台与手术工具上的凹槽的配合，实现手术工具的拆卸，继而可以实现手术工具的固定与拆卸，便于快速更换手术工具。

优选的，一个水气开关106可以连接在上壳体上，便于医生操作，所述的水气开关106与水管相连以接入水源，打开水气开关106可以用于清洗镜头，使正在进行手术的医生的视野开阔，还可以清洗人体器官的表面，在实施手术的过程中，可能会有出血的情况，此时开动水气开关106对需要手术的器官周围清洗，可以提高医生手术的安全性。所述的水气开关106可以采用现有的结构。

结合图3-1、3-2，所述的端头组件600为微创手术器械末端执行器提供支撑通道，端头组件600实现手术工具末端执行器与手术装置的软管组件400的连接，所述的端头组件600包括端头主体和安装在端头主体的中间开槽内的开合体，所述的开合体包括两个结构相同并且左右对称设置的三角环601，在两个所述的三角环601之间的中间位置设置有一个三角拉杆610，在每一个所述的三角环601的两侧分别对称设置有一个圆柱凸台612与一个圆柱孔613，所述的圆柱凸台612的轴线与圆柱孔613的轴线平行且与三角环601的轴线垂直，每一个凸台612分别与一个连杆602的一端转动相连，前侧的两个连杆602的另一端以及后侧的两个连杆602的另一端分别通过销轴611与所述的三角拉杆610的前后端转动相连，传动钢丝609前端垂直固定连接在三角拉杆610上，在所述的传动钢丝609上套装有三角弹簧608，所述的传动钢丝609的后端穿过一个端头主体607的中间开孔设置,在所述的中间开孔内设置有凸台，所述的三角弹簧608间隙设置在中间开孔内并且下端固定连接在凸台上，当两个三角环601轴线平行时，所述的三角弹簧608上端与三角拉610杆的底端接触，每一个圆柱孔613与一个三角销轴603的圆柱侧转动相连并且所述的三角销轴603固定在端头主体607上，三角环601可以绕三角销轴603转动。作为本发明的一种实施方式，所述的三角销轴603具有三棱柱结构，在所述的端头主体607上开有三棱柱孔615，所述的三棱柱结构固定在三棱柱孔615内。在与四个所述的圆柱凸台612相对应的端头主体607的中间开槽的内壁上设置有圆弧槽614，三角环601的圆柱凸台612端头部分滑动设置在对应设置的圆弧槽614处，圆柱凸台612可以在所述的圆弧槽614中来回滑动，所述的三角拉杆610、各连杆602与三角销轴603、三角环601之间转动连接以共同构成一个四杆机构。

牵拉传动钢丝609，传动钢丝609向下做直线运动，带动固定连接在传动钢丝609上的三角拉杆610做直线运动，三角拉杆610向下作直线运动，三角拉杆610压缩三角弹簧608向下运动,牵拉与三角拉杆610转动连接的拉杆602转动，拉杆602的转动带动右边一个三角环601的圆柱凸台612在端头主体607上的圆弧槽614中滑动，三角环601相应的绕着三角销轴603向外转动，相同的，拉杆602的转动带动左边一个三角环601向外转动，两个三角环601分别向外转动，由此两个三角环601之间形成较大的角度，实现基于自然腔道手术装置的前端的端头组件600的三角环601的运动输出，初始姿态如图3-4，左右两个三角环601之间形成一个小角度θ₁,手动操作三角驱动组件102，传动钢丝609张紧运动，达到图3-5的姿态,左右两个三角环601之间形成一个大角度θ₂，输出不同的角度变化，实现所需要的手术体位设置。医生通过旋转操作控制盒的旋帽201实现前端的端头组件运动，由此实现手术装置的手术操作三角的扩大。

两个手术工具100、200分别依次穿过相应侧的连接套506、相应侧的控制盒的工具管114、手术装置的前套组件101、软管组件400的连接环702的工具孔和蛇骨结构500，所述的两个手术工具100、200的后端分别通过凹槽与解锁杆507的凸钩咬合固定，所述的手术工具前端的末端执行器分别间隙设置在相应侧的手术装置的端头组件600的三角环601中,手术工具的末端执行器被动地设置在三角环601中相应的跟随三角环601运动。

图6为本发明的基于自然腔道的微创手术装置在胃部手术中的应用示意图。图中本发明的微创手术装置1的手术工具的末端执行器经过人体食道2伸入到人体的胃部3中进行手术操作，手术工具100、200末端执行器直接接触人体胃3，手术装置的软管组件400与人体的食道2直接接触。

本装置的操作过程如下：

本发明一种基于自然腔道的微创手术装置，所述的微创手术工具由医生手持，医生首先合理安置好手术装置，所述的控制盒300固定好位置，通过调节旋转开关104，左右两个不同的旋转开关104分别控制不同的动作，左边一个旋转开关104实现前端手术装置的蛇骨结构500的俯仰动作，另一个旋转开关104实现蛇骨结构500的左右摆动，对照图1，医生正视于手术控制盒300，常态下控制盒300处于解锁状态，逆时针旋转左边一个旋转开关104，实现前端蛇骨结构500的向上仰的动作，向下压旋转开关104，实现手术控制盒300的锁紧，手术装置前端的蛇骨结构500保持向上仰的动作，若向上拉动旋转开关104，实现控制盒300解锁，顺时针旋转左边一个旋转开关104，可以实现前端蛇骨结构500的向下俯的动作。常态下控制盒300处于解锁状态，逆时针旋转右边一个旋转开关104，实现前端蛇骨结构500的向左摆动的动作，向下压旋转开关104，实现手术控制盒300的锁紧，手术装置前端的蛇骨结构500保持向左摆动的动作，若向上拉动旋转开关104，实现控制盒300解锁，顺时针旋转右边一个旋转开关104，可以实现蛇骨结构500的向右摆动的动作，此时向下压下旋转开关104，实现控制盒300锁紧，手术装置的蛇骨结构500保持此时的动作。然后，在所述的控制盒300的快换装置105的上连接套506的通道中插入手术工具，手术工具通过摩擦挤压解锁杆507的直杆端，使得手术工具上的凹槽与解锁杆507的凸钩配合，从而使手术工具的末端执行器依次穿过控制盒的工具管114、手术装置的前套组件101、软管组件400和蛇骨结构500，手术工具的末端执行器设置在手术装置的端头组件600处，其中手术工具的操作手柄端与控制盒的快换装置105通过所述的凹槽-凸钩配合连接,从而使手术工具操作端设置在控制盒后端的快换装置105处,末端执行器设置在手术装置的端头组件600处，由此实现手术工具的固定，接着调节所述的三角驱动组件102，手动向后拉动拨动杆202，牵拉传动钢丝117，带动传动钢丝609的运动，实现端头组件上的三角环102的向外开合运动，实现基于自然腔道手术装置前端的端头组件600的三角环601的运动输出，使两个三角环601之间形成一个较大角度，改变手术工具的末端执行器的位置，使得末端执行器尽量接近于病灶组织，形成一个比较好的操作三角，打开水气开关106，准备清洗器官，手术装置准备就绪，医生就可以开始微创手术操作了。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制其应用范围。以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，凡依本发明专利范围所作的均等变化与修饰，采用其它形式的传动、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于自然腔道的微创手术装置，其特征在于：包括控制盒组件，在所述的控制盒组件的前端中间依次固定连接有软管组件、蛇骨结构以及端头组件，所述的软管组件、蛇骨结构与端头组件的轴线重合；

所述的软管组件包括固定外皮，所述的固定外皮的前端依次与链接环和外部包皮相连，四个连接环前后间隔固定设置在固定外皮内部，在每一个所述的连接环上设置有多个圆柱导丝孔与两个工具孔，所述的蛇骨结构安装在所述的外部包皮内；

所述的控制盒组件包括与固定外皮固定连接成为一体结构的前套组件，所述的前套组件后端与控制盒壳体前端固定相连，所述的控制盒壳体包括下壳体和固定在所述的下壳体上的上壳体，在所述的下壳体上固定有固定板，两个结构相同的工具管左右对称通过压块固定在固定板上，两个工具管的前端设置在前套组件内，隔板固定在固定板上；

三角驱动组件连接在所述的隔板中间，所述的三角驱动组件包括穿过上壳体中间设置的拨动杆，在所述的拨动杆的顶部通过键连接有旋帽，所述的拨动杆的底部的后端通过连接销转动连接在固定架上，所述的拨动杆的底部的前端与一个拉杆的后端转动相连，所述的拉杆的前端与滑动块转动相连，所述的滑动块与固定架通过导轨滑块结构滑动连接，所述的固定架固定在隔板上，弹簧的后端固定在滑动块的前端并且前端固定在固定架的前壁上，滑动块的滑动轴线与固定架的导轨轴线相重合，直线传动钢丝的一端与三角丝接头的一端固定相连，所述的传动钢丝的另一端依次通过前套组件、软管组件和蛇骨结构，然后连接在端头组件的传动钢丝的后端；

两个旋转开关左右对称设置在隔板的后侧，两个旋转开关结构相同，每一个旋转开关包括一个摆动杆以及螺纹架,在所述的摆动杆的顶部固定有一个摆动轮,在所述的螺纹架顶壁上开有中心孔并且在所述的螺纹架中间设置有与中心孔连通的空腔，所述的摆动杆的下部穿过螺纹架的中心孔并伸到所述的空腔内设置，所述的摆动杆与螺纹架的中心孔间隙配合，在位于螺纹架内的所述的摆动杆的底部固定有外齿轮，在所述的外齿轮底壁上固定有上磁铁组件,所述的螺纹架固定在螺纹座上,所述的螺纹座通过固定螺栓固定在固定板上，在所述的螺纹架内固定有内齿圈,在与上磁铁组件相对的所述的螺纹座的底部内壁位置上固定有下磁铁组件,所述的外齿轮支撑设置在一个推力弹簧上，所述的上磁铁组件包裹在推力弹簧内，弹簧非受力状态下，推力弹簧的上端与外齿轮的下端接触，所述的推力弹簧的下端与下磁铁组件固定相连,在位于内齿圈下部的所述的推力弹簧外箍套有压紧垫圈以实现推力弹簧的径向位置固定,所述的内齿圈以及外齿轮的轴线与摆动杆的轴线重合,所述的摆动杆能够上下移动以带动内齿圈与外齿轮啮合配合或者脱离啮合，在位于螺纹架的上部的所述的摆动杆上安装有链轮,左右两个链轮结构相同；

在每一个链轮前侧的隔板上分别固定有一组隔流槽，每一组隔流槽包括间隔设置的两个隔流槽，在每一个摆动杆上的链轮分别与一根环绕在链轮上的链啮合配合，每一根所述的链的两个自由端分别设置在一组隔流槽的两个隔流槽内，所述的链在摆动杆的带动下可以在隔流槽中作往复直线运动，每一根所述的链的两个自由端分别与传动钢丝的一端固定相连，四根所述的传动钢丝的另一端依次穿过前套组件、连接环的导丝孔和蛇骨结构上的导丝孔，然后固定在端头组件的端头主体的后端开孔中；

在所述的控制盒壳体的下壳体后壁左右两侧分别设置有两个快换装置，所述的两个快换装置包括分别固定连接在控制盒壳体的下壳体后壁左右两侧的两个下连接套，每一个下连接套的前端与相应侧的工具管的后端固定连接，在每一个下连接套上套装固定有一个外伸缩套，中伸缩套滑动的插在所述的外伸缩套中间孔内，内伸缩套滑动的插在中伸缩套中间孔内，在所述的内伸缩套后端固定有上连接套，沿上连接套的轴线两侧在所述的上连接套上对称开有两个相同结构的矩形槽，两个结构相同的解锁杆均包括间隙配合插在对应侧的矩形槽的直杆段,在所述的直杆段的后端设置有能够与手术工具上的凹槽钩挂配合的凸钩,在所述的直杆段的前端连接有按压板,两个解锁杆的直杆段与上连接套通过转轴转动相连,在与每一个按压板相对设置的上连接套部位分别通过弹簧固定连接有一个顶杆，所述的解锁杆绕转轴转动时,所述的按压板能够与顶杆的顶部相接触；

所述的端头组件包括端头主体和安装在端头主体的中间开槽内的开合体，所述的开合体包括两个结构相同并且左右对称设置的三角环，在两个所述的三角环之间的中间位置设置有一个三角拉杆，在每一个所述的三角环的两侧分别对称设置有一个圆柱凸台与一个圆柱孔，所述的圆柱凸台的轴线与圆柱孔的轴线平行且与三角环的轴线垂直，每一个凸台分别与一个连杆的一端转动相连，前侧的两个连杆的另一端以及后侧的两个连杆的另一端分别通过销轴与所述的三角拉杆的前后端转动相连，传动钢丝前端垂直固定连接在三角拉杆上，在所述的传动钢丝上套装有三角弹簧，所述的传动钢丝的后端穿过一个端头主体的中间开孔设置,在所述的中间开孔内设置有凸台，所述的三角弹簧间隙设置在中间开孔内并且下端固定连接在凸台上，当两个三角环轴线平行时，所述的三角弹簧上端与三角拉杆的底端接触，每一个圆柱孔与一个三角销轴的圆柱侧转动相连并且所述的三角销轴固定在端头主体上，三角环可以绕三角销轴转动，在与四个所述的圆柱凸台相对应的端头主体的中间开槽的内壁上设置有圆弧槽，三角环的圆柱凸台端头部分滑动设置在对应设置的圆弧槽处，圆柱凸台可以在所述的圆弧槽中来回滑动，所述的三角拉杆、各连杆与三角销轴、三角环之间转动连接以共同构成一个四杆机构；

两个手术工具分别依次穿过相应侧的连接套、相应侧的控制盒的工具管、手术装置的前套组件、软管组件的连接环的工具孔和蛇骨结构，所述的两个手术工具的后端分别通过凹槽与解锁杆的凸钩咬合固定，所述的手术工具前端的末端执行器分别间隙设置在端头组件的三角环中。

2.根据权利要求1所述的一种基于自然腔道的微创手术装置，其特征在于：一个水气开关连接在所述的上壳体上。