CN108236485A - 一种改进锁机构的手术器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进锁机构的手术器械，包含远端工作头部，近端手柄及在其间延伸的加长杆部；所述手柄包含前把手，后把手及连接其的手柄转轴，且所述前把手和后把手可相对于所述手柄转轴作旋转运动；所述工作头部包含一对钳头及与之相连的驱动机构；所述加长杆部包括转轮，外杆部和内拉杆，所述外杆部和转轮固定在一起并安装在前把手中，所述内拉杆一端与所述驱动机构连接而其另一端与后把手连接，所述锁机构包含与后把手连为一体的悬臂，所述悬臂包含多个第一锁齿；锁栓包括与所述第一锁齿相匹配的第二锁齿；所述扳机包含扳机转轴，第一凸轮面，第二凸轮面和手指扣；所述锁机构包含有效模式和无效模式。

Description

一种改进锁机构的手术器械

技术领域

本发明涉及微创手术器械，尤其涉及一种改进锁机构的手术器械。

背景技术

外科手术器械已经有几百年历史，外科手术中医生运用不同的手术器械完成组织抓取，剪切，分离，凝血，缝合闭合等操作，外科手术器械经过数百年发展已经成熟。腹腔镜手术的已经临床开展30多年了，正在快速进步。简单的说，腹腔镜手术即手术医生采用加长的腹腔镜手持器械，经由自然腔道或构建的穿刺通道进入患者体内，完成组织抓取，剪切，分离，凝血，缝合闭合等操作。

腹腔镜手术相对于传统开腹外壳手术，主要优势在于对于病人创伤小可减轻病痛和加速恢复。目前的腔镜手术通常包括胆囊手术，腹腔镜腹股沟疝修补术，腹腔镜胃底折叠手术，腹腔镜脾切除手术，腹腔镜阑尾切除手术等手术，腔镜手术的整体的操作难度较大，用时较长，手术医生在持续的手术操作需1～3小时。由于手术空间的限制，手术医生经常需要长时间的以困难姿势操作器械，医生容易疲劳，甚至诱发关节炎，肩周炎等风险。腹腔镜手持器械应符合人机工程学原理，支持多种握持手法，减少极端操作姿势和减轻疲劳感。

操作同一把器械时，不同手术医生，或同一手术医生在不同手术中，或者同一手术中具体的某项操作过程中，医生握持手术器械的手法各有不同。研究表明，腔镜手术中，如图2所示的手指握持法pinch grip(或称为精确握持法precision grip)和如图3所示的手掌握持法pam grip(或称为大力握持法force grip)为最常用的两种手法。

现有的腔镜手持器械中，例如腔镜手术剪刀，腔镜手术分离钳，腔镜手术抓钳等，如图1所示，通常采用剪刀型手柄，可以支持多种握持手法。为了持续实现夹持器官或组织，现有的采用剪刀型手柄的外科手持器械增加了相应的锁定机构，如专利号为CN2014108503121的中国专利公开了一种带状态切换功能的锁卡装置及手术器械，然而现有的专利虽然实现了组织或器官的夹持以及解锁使用，但是由于手术医生的个体差异和手术环境的复杂性，主要有以下问题亟待解决:

一方面，不同的手术医生的手型大小不同，不同手术医生的手术用手习惯也不尽相同，现有的手术器械一般可以满足多数手术医生的手指在操作时能进行正常进行操作，但很少考虑如何使手术医生的手指舒适的操作，更不用说满足少数有特殊要求的手术医生的需求，比如：习惯左撇的手术医生以及根据手术医生各个手指不同的用力习惯进行匹配手指作用区域；

另一个方面，手术医生在连续的手术过程中，如何使用同一只手，方便的进行多种不同手法进行切换，比如手指握持法和手掌握持法之间的切换，又或者在不同手法状态下进行不同状态的切换，方便手术医生可以采用最佳的手持姿态进行各种精确的操作，并减少长时间操作的疲劳；

此外，如何针对组织或器官需要连续的夹持和松开的操作与无需锁定机构参与进行的快速的牵拉和剥离操作之间的快速切换操作等。

现有技术主要通过增加手术通道，采用不同功能的手术器械进行组合使用，或者采用多人辅助等方式：比如在一个手术通道中采用带锁定机构的手持器械，另一个手术通道中采用普通手持器械；又或者在同一个手术通道中将不同功能的手术器械进行进出腹的切换。即便如此，也仅仅部分能满足手术医生的实现要求，但确增大了病人的痛苦，增加了手术时间以及由此带来的各种手术风险。

发明内容

因此，为了解决现有技术的问题，在本发明的一个方面，提出一种改进锁机构的手术器械，包含远端工作头部，近端手柄及在其间延伸的加长杆部；所述手柄包含前把手，后把手及连接其的手柄转轴，且所述前把手和后把手可相对于所述手柄转轴作旋转运动；所述工作头部包含一对钳头及与之相连的驱动机构；所述加长杆部包括转轮，外杆部和内拉杆，所述外杆部和转轮固定在一起并安装在前把手中，所述内拉杆一端与所述驱动机构连接而其另一端与后把手连接，其中，所述手柄还包含锁机构，所述锁机构包含有效模式和无效模式；所述锁机构包含与后把手连为一体的悬臂，所述悬臂包含多个第一锁齿；所述锁机构还包含安装在前把手中的锁栓，扳机，按钮和弹性元件；所述锁栓包括与所述第一锁齿相匹配的第二锁齿；所述扳机包含扳机转轴，第一凸轮面，第二凸轮面和手指扣；所述按钮与所述第一凸轮面相互作用，驱动所述扳机围绕扳机转轴旋转，实现锁机构在有效模式和无效模式之间切换；当所述锁机构为有效模式时，所述弹性元件驱动所述扳机围绕所述扳机转轴旋转，使得所述第一锁齿和第二锁齿相互咬合，允许后把手朝向前把手合拢而限制后把手背离前把手张开，即为锁定功能；施加外力驱动所述手指扣使得所述扳机围绕扳机转轴旋转，所述第二凸轮面挤压所述锁栓，使得所述第二锁齿与第一锁齿脱开，允许后把手背离前把手张开，即为解锁功能。

一种可选的技术方案，其中，所述按钮包含第一按钮和第二按钮，所述第一按钮和第二按钮分别安装在所述前把手的两个侧面。

一种可选的技术方案，其中，所述前把手包含贯穿其两个侧面的狭长滑槽，所述第一按钮和第二按钮可在所述狭长滑槽中滑动。

一种可选的技术方案，其中，所述狭长滑槽的方向基本平行于所述加长杆部。

一种可选的技术方案，其中，所述狭长滑槽设置在转轮的后侧，且满足如下要求：左手或右手采用手指握持法操作所述手柄时，操作之手的食指可以方便的拨动其中一个按钮；左手或右手采用手掌握持法操作所述手柄时，操作之手的拇指可以方便的拨动其中一个按钮。

一种可选的技术方案，其中，所述前把手包含贯穿其两个侧面的弧形滑槽，所述第一按钮和第二按钮可在所述弧形滑槽中转动。

附图说明

为了更充分的了解本发明的实质，下面将结合附图进行详细的描述，其中：

图1是一种现有技术的外科手术器械模拟示意图；

图2是图1所示采用手指握持法示意图；

图3是图2所示采用手掌握持法示意图；

图4是本发明的外科手术器械立体示意图；

图5是图4所述手术器械手指控制分区示意图；

图6是图4采用右手进行手指握持法时有效模式向无效模式切换示意图；

图7是图4采用右手进行手指握持法时无效模式向有效模式切换示意图；

图8是图4采用右手进行手掌握持法时有效模式向无效模式切换一侧示意图；

图9是图7采用右手进行手掌握持法时有效模式向无效模式切换另一侧示意图；

图10是图4所述手术器械的分解图；

图11是图10所示按钮滑块立体图；

图12是图11所示按钮滑块又一立体视图；

图13是图10所示扳机的立体图；

图14是图10所述锁栓示意图；

图15是图10所示前把手内部示意图；

图16是图10所示的前把手盖的内部示意图；

图17是本发明无效模式下的剖切图；

图18是图17所示18-18局部放大图；

图19是本发明有效模式下锁定状态的剖切图；

图20是图19所示20-20局部放大图；

图21是是本发明解锁状态的剖切图；

图22是图21所示22-22局部放大图；

在所有的视图中，相同的标号表示等同的零件或部件。

具体实施方式

这里公开了本发明的实施方案，但是，应该理解所公开的实施方案仅是本发明的示例，本发明可以通过不同的方式实现。因此，这里公开的内容不是被解释为限制性的，而是仅作为权利要求的基础，以及作为教导本领域技术人员如何使用本发明的基础。

参考图1-4，为方便表述，后续凡接近操作者的一方定义为近端，而远离操作者的一方定义为远端。

如图1-3所示，结合前述背景所述，在进行外科手术，特别是在腔镜手术时，当套管组件(未示出)插入到位，各种微创手术器械，比如外科手持器械10就可以通过套管组件形成的通道插入到体腔。手术过程中可能需要同时使用一个或多个套管组件，而外科手持器械10也根据手术需要配置一个或多个进行同时操作。图1是现有技术的一种典型的外科手持器械10，包括远端的工作头部106，近端手柄11及在其间延伸的加长杆部105；所述手柄包含前把手101，后把手102及连接其的手柄转轴103，所述前把手101和后把手102可相对于所述手柄转轴103作旋转运动；所述前把手101包含前手指圈110，所述后把手102包括拇指圈120，所述前手指圈111底部设置有支撑臂112。所述前手指圈111的上侧设置解锁扳机115用于实现所述前把手101和后把手102的锁定和解锁。

目前的腔镜手术通常包括胆囊手术，腹腔镜腹股沟疝修补术，腹腔镜胃底折叠手术，腹腔镜脾切除手术，腹腔镜阑尾切除手术等手术。腔镜手术的整体的操作难度较大，用时较长，手术医生在持续的手术操作需1～3小时。为了减轻手术中医生长时间以困难姿势操作器械，现有的外科手持器械一定程度的考虑了人机工程学原理，通常可以支持多种握持手法，一定程度的减少极端操作姿势和减轻疲劳感。如图2所示的手指握持法和如图3所示的手掌握持法为最常用的两种手法。

如图1和图2展示了手术医生使用典型外科手持器械10以手指握持法进行牵拉器官或抓取组织的握持状态：手术医生某一只手的无名指穿过所述前手指圈111，其中指贴在前手指圈111的上侧的解锁扳机115位置，其小指内侧面按压在所述支撑臂112之上；其拇指穿过所述拇指圈120运动拇指使所述后把手102围绕所述手柄转轴103来回旋转，并由所述杆部105将所述后把手102的运动转换成所述远端工作头部106的运动。

如图1和图3展示了手术医生使用典型外科手持器械10以手掌握持法进行牵拉器官或抓取组织的握持状态：手术医生某一只手的手掌贴紧所述手柄11的侧面，其拇指按住手柄11的对侧面将后把手102夹紧在手掌中，形成一个U型的夹持，其小指按压在所述前把手101的支撑臂112之上，无名指穿过所述前手指圈110，其中指贴在所述前手指圈110的上侧的解锁扳机115位置，运动使所述前把手101围绕所述手柄转轴103来回旋转，并由所述杆部105将所述后把手102的运动转换成所述远端工作头部的运动。

在临床应用中，所述手指握持法和手掌握持法同等重要，且通常需要频繁的切换。例如临床手术中需要进行组织剥离而显露血管时，主刀医生一只手握持超声刀或分离钳小心翼翼的进行组织剥离，其另一只手通常必须握持抓钳操作器官或组织，形成协同效应，方能准确无误的完成组织剥离操作。当手术部位没有充分显露时，或者进行组织剥离部位短时间内的变动空间跨度较大时，手术医生通常采用手指握持法来操作器械，并需要将锁机构设定为无效状态。本领域的技术人员应该可以理解，采用手指握持法且锁机构无效状态时，操作器械最为灵活，因此可以快速的开合器械从而抓取，钳夹，拖拉器官或组织，灵活的移动器官或组织，从而能灵活自如的匹配组织剥离。然而采用手指握持法且没有辅助锁定时，手术医生的手指相当疲劳。当手术部位充分显露或进行组织剥离的部位短时间不移动时，手术医生通常希望快速的切换为锁功能有效状态，依靠器械本身的锁紧力紧紧的钳夹器官或组织，牵拉或拨动阻挡视线的器官或组织。锁功能有效状态下，通常不操作器械进行多次的快速开合动作。当抓取或牵拉的器官或组织较大或较重时，手术医生或手术助手通常切换为手掌握持法，因为手掌握持法往往容易施力且姿势更自由舒张，方便进行大力操作或可减轻疲劳。

图1所述的现有技术的手术器械10的锁机构有效状态和无效状态切换不便，尤其是采用手掌握持法时极难进行有效状态和无效状态的切换。此外，由于中指用力位置正好是前手指圈111的上侧的解锁扳机115位置，当操作器械进行器官抓取时，若中指稍用力，容易造成中指按压扳机115使手柄11处于解锁状态，即容易导致锁机构误触发解锁。

图4-21详细描绘了本发明实施例一种手术器械20，包含远端工作头部23，近端剪刀型手柄21及在其间延伸的加长杆部22；所述手柄21包含前把手206，后把手202及连接其的手柄转轴261，且所述前把手206和后把手202可相对于所述手柄转轴261作旋转运动；所述手柄转轴261与前把手206一体注塑并通过转轴孔222，将前把手206和后把手202活动连接。所述手柄转轴261也可以设置为单独零件用于活动连接前把手206和后把手202。所述加长杆部22包括转轮214，外杆部213和内拉杆215，所述外杆部213和转轮214固定在一起并安装在前把手206中，所述内拉杆215一端与所述驱动机构211连接而其另一端与后把手202连接并通过固定轴218固定在后把手202固定孔221中。

所述工作头部23包含一对钳头210及与之相连的驱动机构，所述驱动机构包括第一连接块217，第二连接块216，滑块212，驱动臂211，以及销钉219。所述第一连接块217，第二连接块216分别与一对钳头210上下对称连接并与滑块212一起装入驱动臂211中用销钉219固定。内拉杆215远端与滑块212连接，驱动所述内拉杆215运动带动滑块212运动，与滑块212配合连接的所述第一连接块217，第二连接块216驱动一对钳头210实现张合。本领域的技术人员很容易想到，其他已经披露的连杆机构，滑槽机构或基于现有技术做简单适应性修改，都可以用于替代发明所述的工作头部23实现相同或相似的功能。手持器械20根据所述工作头部23配置不同，可以分为带剪刀头部的手术剪，带细齿直钳头部的抓钳，带弯钳头部的剥离钳等。随着外科手持器械的发展，为了配合不同手术需要，出现了越来越多的不同类型的工作头部均在本发明的保护范围内，在此不再逐一列举。

一种实施案例中，所述前把手206包括前手指圈262，所述后把手202包括拇指圈224。操作所述前把手206和后把手202相对于所述手柄转轴261作旋转运动转化为内拉杆215的直线运动，并使驱动机构211驱动钳头210实现闭合或松开。所述手柄21还包含锁机构24，所述锁机构24包含有效模式和无效模式。在无效模式下，所述前把手206和后把手202可相对于所述手柄转轴261作旋转运动实现工作头部23的张开和闭合；有效模式下，所述前把手206和后把手202可相对于所述手柄转轴261作旋转运动，允许后把手202朝向前把手206合拢而限制后把手202背离前把手206张开，即为锁定功能；当施加外力驱动扳机转轴旋转，允许后把手202背离前把手张开，即为解锁功能。

本领域的技术人员应该可以理解，腹腔镜手术中，由于手术空间的限制，手术医生经常需要长时间的以困难姿势操作器械，医生容易疲劳，甚至诱发关节炎，肩周炎等风险。因此符合人体工程学或称为人类功效学(Ergonomics)的腹腔镜手持器械，能支持多种握持手法，减少极端操作姿势和减轻疲劳感，尤其重要。已公开的关于腹腔镜手术相关的人类功效学的相关研究很多：有代表性的研究包括发表于Journal of Healthcare Engineering的2012年第3卷第4号第587-603页的a review of the ergonomic issues in thelaparoscopic operating rom，详述了腹腔镜手术器械的人类功效学危害，其他多份文献中也提到了腔镜器械的人类功效性缺陷及其危害，但没有给出解决措施。发表于Journalof laparoendoscopic&advanced surgical techniques的2001年第11卷第1号的Technical report,new ergonomic design criteria for handles of laparoscopicdissection forceps中列举了一些人体功效学评价措施，然而其评价措施局限于基于人体测量学统计得出的手柄长度尺寸，手指圈尺寸设计建议，以及粗略的给出了评价现有手柄不同握持体验的方法，然而没有给出对于功能性能相关的设计建议或暗示。

人体工程学是一个非常复杂的学科，根据国际人类工效学学会(IEA)所下的定义，人体工程学是一门“研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究人在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。然而到目前为止，已披露的专利技术中少有关于腹腔镜手持器械人体工程学应用案例或相关研究披露。本发明采用人体工程学原理，利用人体测量学、生物力学、时间与工作研究学等综合学科的试验和统计研究，提出了一种符合人体工程学的腹腔镜手持器械及其设计方法，使用方法。

简要的说，本发明大致将手术器械20如图5所示进行分区：定义手柄转轴261到后把手202的拇指圈224中心位置长度为D，加长杆部22包含第一轴线1000，过手柄转轴261与第一轴线1000垂直方向设置第二轴线2000，所述第一轴线1000和第二轴线2000相交于交点1001，交点1001沿第一轴线1000近端向远端方向和沿第二轴线2000由交点到手柄转轴方向设置长度为D的正方形区域，将正方形区域沿第一轴线1000两等分(D/2)，沿第二轴线2000三等分(D/3)，设置为A1区域、A2区域、A3区域以及B1区域、B2区域、B3区域。需要更进一步指出的，前述“手柄转轴261到后把手202的拇指圈224中心位置长度为D”，D的具体数值不是定值，其数值在一个较小的区间变动。基于人体测量学和生物力学原理进行试验研究和统计获得最优D值区间为，60≤D≤70(单位：毫米)。

为了兼顾不同人群的手型和不同握持手法，一种可选的方案中，在A1区域内设置控制有效模式和无效模式时切换状态的第一按钮237，A2区域内设置扳机205，A3区域内设置中指按压区，同时在B1区域内设置转轮214。又一种优选的的技术方案中，所述第一按钮237设置在手柄21对应的A1区域，第二按钮237a设置在A1区域沿第二轴线2000和所述第一轴线1000形成的平面的对称位置A1-1位置，操作第一按钮237或第二按钮237a均可以控制手柄21实现有效模式和无效模式的切换。

下面更具体描述按钮、扳机及转轮位置设计的工作原理。如图6-8，当采用手指握持法时，以手术医生的右手操作为例，其无名指穿过所述前手指圈262，中指贴在前手指圈262的上侧的A3区域，其食指可以灵活的控制A1区域、A2区域或B1区域。所述食指在A1区域主要是起到沿近端向远端，或远端向近端的推动第一按钮237的作用，在A2区域主要起到按压控制扳机205，在B1区域主要起到沿转轮214旋转方向来回拨动旋转转轮214的作用。

更进一步的，采用手指握持法时，食指到达B1区域基本处于伸直状态。处于伸直状态的食指在B1区域中，做按压动作或沿第一轴线1000方向做前后推动动作，不方便施力发力，因此不宜设置状态按钮。食指在B1区域可以舒适的沿转轮214旋转方向做旋转拨动运动。食指在所述A1区域和A2区域时，手指处于弯曲状态，所以可以舒适的进行按压或推动动作。将第一按钮237设置在A1区域，且扳机205设置在A2区域，且将转轮214设置在B1区域，这种设置使得食指可方便的拨动和旋转转轮214，同时可方便的推动第一按钮237实现有效模式和无效模式的切换，同时可方便的按压或扳动扳机205实现锁定状态和解锁状态的切换。本领域的技术人员应该可以理解，外科手术领域特别是腔镜手术领域，手术医生的食指通常被称为index finger，食指通常不作为输出操作力操作手柄的选择，食指通常用来控制器械方向或切换状态按钮等。前述多种状态，功能的切换或操作是相当频繁的，而且在腹腔镜手术中，由于手术医生的眼睛通常要密切的关注前方水平方向的监视器，而无暇低头观察自己的操控手或病人区域，因此此多种状态的切换操控方便性非常重要。

如图9所示，当手术医生的右手由手指握持法切换成手掌握持法时，外科手术医生的手掌贴紧所述剪刀型手柄21的侧面，其拇指按住剪刀型手柄21的对侧面将后把手202夹紧在手掌中，形成一个U型的夹持。此时，其食指仍然可以方便的拨动和旋转转轮214，同时可方便的按压或扳动扳机205实现锁定状态和解锁状态的切换；此时由于手掌的夹持阻挡，食指无法操作A1区域内切换状态的第一按钮237，然而此时手术医生的拇指正好按压在A1-1区域，因此可方便的推动第二按钮237a实现有效模式和无效模式的切换。

本发明优选的的技术方案中，所述第一按钮237和第二按钮237a相对于沿第二轴线2000和所述第一轴线1000形成的平面的大致对称，本领域的技术人员应该容易理解，这种对称关系使得医生以左手手指握持法或手掌握持法操作手术器械20，与右手使用本发明的手术器械20的操作基本等同，因此不再赘述。

综上所述，本发明所述的第一按钮，第二按钮，扳机和转轮的位置关系设置，可同时满足右手(左手)手指握持法时食指方便的完成转轮旋转，有效模式和无效模式切换，锁定状态和解锁状态切换。也可同时满足右手(左手)手掌握持法时食指方便的完成转轮旋转，锁定状态和解锁状态切换，拇指完成有效模式和无效模式的切换。而且，这种位置关系的设置，还可同时满足手指握持法和手指握持法之间的方便切换。其有益效果可简单的概括的描述为：可仅凭借手术医生的触觉反馈，方便快捷进行手指握持法和手掌握持法变换，方便快捷的操作转轮旋转，有效模式和无效模式切换，锁定状态和解锁状态切换。

研究表明，到目前为止，还没有专利技术或文献披露本发明所述的腹腔镜器械及其设计方法，使用方法。也没有任何企业，团体或个人披露，或生产，或销售本发明所述的腹腔镜器械。已披露的现有技术中，常见的腹腔镜手术器械将其锁机构状态切换按钮设置在B1区域(例如美国发明专利US5626608披露的结构)，与此专利技术类似的已大量生产，和使用的腹腔镜手术器械(例如以Auto Suture品牌销售的腹腔镜抓钳系列)，将锁机构状态按钮设置在B1区域，采用手指握持法操作这类器械时，其有效模式和无效模式切换的舒适性不够好，且不方便支持手掌握持法下的有效模式和无效模式切换。另一种常见的腹腔镜手术器械将其锁定/解锁扳机设置在B2区域且仅包含锁定状态和无效状态两个状态(例如美国发明专利US6117158披露的结构)，与此专利技术类似的已大量生产和使用的腹腔镜手术器械(例如以ENDOPATH品牌销售的腹腔镜抓钳系列)，将其锁定/解锁按钮设置在B2区域，采用手指握持法或手掌握持法操作时均不方便进行锁功能的相关切换。另一种常见的腹腔镜手术器械将锁定/解锁扳机设置在A3区域且将有效/无效模式切换按钮设置在A2区域(例如美国发明专利US8551077，美国发明申请US20060004406披露的结构)，与此专利技术类似的已大量生产，和使用的腹腔镜手术器械(例如以CLICKline品牌销售的腹腔镜抓钳系列)，将锁定/解锁扳机设置在A3区域且将有效/无效模式切换按钮设置在A2区域。这种设计，通常需用中指操作扳机进行锁定/解锁切换，用中指或食指操作按钮进行有效/无效模式切换，操作和切换不舒适。需要特别指出的是，将扳机设置在A3区域可能引起诸多不便。最常见问题主要包括，当所述器械处于锁定状态时，手术医生无论是手指握持法还是手掌握持法，操作器械(抓钳)夹紧器官或组织并牵拉移动时，中指几乎都需要用于辅助施力，这种状态下极易触及扳机，导致误触发，使得器械意外的从锁定状态切换为解锁状态，导致器官或组织滑脱，引起临床使用不便，甚至诱发医疗事故。

如图10-17描绘了锁机构24的组成和结构。如图10-14所示，所述锁机构24包含扳机205以及与后把手202连为一体的悬臂226。所述悬臂226包含从后把手202向外凸出的悬臂体223以及悬臂远端227。所述悬臂体223设置为弧形结构，包括悬臂内壁229和悬臂外壁228，所述悬臂内壁229和悬臂外壁228的形状大体从把手202连接处沿手柄转轴261为圆心延伸而成组成同心圆弧的悬臂体223。所述悬臂外壁228靠近远端部分设置若干第一锁齿225，所述第一锁齿225由悬臂远端227向近端倾斜延伸。所述悬臂体223材料包括和后把手202进行一体注塑的塑料材料，也可以是其他的半刚性或刚性材料甚至柔性材料制成。所述锁机构24还包含按钮组件25、弹性元件250和锁栓204，所述扳机205，弹性元件250、锁栓204和按钮组件25一起安装在所述前把手206中。所述弹性元件250驱动锁栓204和扳机205在按压后实现复位。所述扳机205控制悬臂226的第一锁齿225与锁栓204的第二锁齿243配合实现锁定和解锁。

如图10-12所示，所述按钮组件25包括按钮滑块203和第一按钮237以及第二按钮237a。所述按钮块203包含带限位槽231的滑块体230，所述滑块体230包含滑块侧壁234(235)和限位挡块233。所述滑块侧壁234(235)和限位挡块233一起限定出限位槽231。所述滑块侧壁234(235)向外延伸出与第一按钮237以及第二按钮237a配合固定的按钮安装柱232，推动第一按钮237或第二按钮237a可以用于驱动所述按钮滑块203从远端向近端滑动或从近端向远端滑动，进而推动所述扳机205旋转，实现有效模式和无效模式的切换。所述第一按钮237包含带弧面的摩擦条238，可以方便手指用力。

如图13所示，所述扳机205包括扳机转轴孔258以及与前把手206连接的扳机转轴269、第一凸轮面251，第二凸轮面255和手指扣259。所述扳机205包含大致呈月牙状的扳机体254，所述第一凸轮面251设置在扳机体254一侧，而手指扣259设置在扳机体254另一侧。所述扳机转轴孔258贯穿所述扳机体254设置在第一凸轮面251和手指扣259之间。所述第一凸轮面251包括凸轮弧线段253和凸轮直线面252。当推动按钮组件25从近端向远端移动时，所述按钮组件25的限位挡块233，与第一凸轮面251的凸轮弧线段253和凸轮直线面252分别接触配合，进而推动所述扳机205旋转实现有效模式到无效模式切换。第二凸轮面255沿所述扳机体254的侧面向外延伸而成，所述第二凸轮面255随所述扳机205旋转推动所述锁栓204与所述悬臂226的第一锁齿225实现锁定和解锁。

如图14所示，所述锁栓204包含与所述悬臂226的第一锁齿225配合的第二锁齿243、锁栓转轴孔244，第三凸轮面241和弹簧压缩面242以及锁栓体240。所述锁栓体240大致呈L型，所述锁栓转轴孔244设置在锁栓体240一端，所述第三凸轮面241和弹簧压缩面242设置在锁栓体240另一端的两个对称面。所述第二锁齿243由第三凸轮面241向所述锁栓体240两端向中间的交汇位置向外延伸而成。所述锁栓204材料包括刚性材料，如金属材料，热固性塑料材料，也可以包括半刚性型制成。当扳机205的第二凸轮面255可以选择性的与所述锁栓204的第三凸轮面241接触，施加外力驱动所述手指扣259使得所述扳机205围绕扳机转轴269顺时针旋转，而第二凸轮面255驱动所述锁栓204做顺时针旋转运动，弹簧压缩面242压缩弹簧元件250使所述锁栓204的第二锁齿243与悬臂226的第一锁齿225分离，允许后把手206背离前把手202张开和合拢，此时为解锁功能。

如图5，图6和图15-16所示描绘了安装固定锁机构24的前把手206。所述前把手206还包括与其配合的前把手盖209。所述前把手206除去前手指圈262部分，与前把手盖209大致呈对称结构。在大致A1-1区域和A1区域，所述前把手盖209和前把手206分别对称设置第一滑槽297和第二滑槽267，所述第一滑槽297和第二滑槽267限定所述按钮滑块203沿滑槽方向进行来回运动。本实施例中，所述第一滑槽297和第二滑槽267是狭长滑槽，所述狭长滑槽的方向基本平行于所述加长杆部22，本领域的技术人员应该理解，所述第一滑槽297和第二滑槽267也可以设置为弧形滑槽。如前文所述，食指在所述A1区域和A2区域时，手指处于弯曲状态，所以可以舒适的进行按压或推动动作，而食指采用弧形推动体验上不如直线方向的推动舒适。

在大致A1和A2区域，所述前把手206包含与之固定的手柄转轴261和扳机转轴269以及锁栓转轴266，所述手柄转轴261、扳机转轴269和锁栓转轴266可以设置为单独零件与前把手206安装固定，也可以前把手206注塑为一个零件。所述前把手盖209与手柄转轴261和扳机转轴269对应位置设置固定柱291(299)。一种可选的技术方案，扳机205包含扳机转轴269，所述扳机转轴269与扳机205的扳机转轴孔269设置成一个整体，所述前把手盖209与前把手206对应位置设置转轴孔。在大致B1区域和其对称区域，所述前把手206还包含远端位置的转轮安装槽265，所述前把手盖209包含转轮安装槽295。所述转轮安装槽265(295)一起限定转轮在槽内做旋转运动。所述前把手206和前把手盖209包括容纳后把手202悬臂226通过的悬臂槽263(293)，所述悬臂槽263(293)组成完整的悬臂开口，所述悬臂开口尺寸大于悬臂226外形尺寸，且悬臂226绕手柄转轴261旋转时不与所述悬臂槽263(293)接触。大致A2区域，所述前把手206包含扳机通道268，所述前把手盖209对应设置扳机通道298用于容纳扳机205做旋转运动。在A2区域临近区域，所述前把手206设置弹簧槽271和弹簧限位筋273，所述前把手盖209对应设置弹簧槽272和弹簧限位筋274，所述弹簧槽271(272)和弹簧限位筋273(274)以及弹簧压缩面242一起限定弹簧元件250无论是解锁功能还是锁定功能时都处于压缩状态。

如图5和图17-20细致的描绘了锁机构24在有效模式和无效模式之间切换。当手指握持法，手术医生的右手操作为例，其无名指穿过所述前手指圈262，其中指贴在前手指圈262的上侧的A3区域，其食指可以灵活的控制A1区域、A2区域或B1区域。当手术器械20需要快速的进行闭合和打开操作时，典型的比如在胆囊手术进行血管剥离时，这时就需要将手术器械20由有效模式切换到无效模式。所述食指在A1区域由沿近端向远端推动按钮组件25的第一按钮237移动，所述第一按钮237带动按钮块203沿所述第一滑槽297和第二滑槽267移动。所述按钮块203限位挡块233与所述第一凸轮面251相互作用，驱动所述扳机205围绕扳机转轴269顺时针旋转，第二凸轮面255驱动所述锁栓204的第三凸轮面241做顺时针旋转运动，弹簧压缩面242压缩弹簧元件250使所述锁栓204的第二锁齿243与悬臂226的第一锁齿225脱开，允许后把手202自由的张合。当限位挡块233移动到所述第一凸轮面251的凸轮直线面252时，所述扳机205与所述按钮块203形成自锁，所述弹性元件250被压缩不能复位。此时锁机构24由有效模式切换到无效模式，本领域的技术人员应该理解，在无效模式下，由于所述第二锁齿243与第一锁齿225始终处于分离状态，所以手柄21的前把手206和后把手202可以方便的进行合拢和打开，满足在手指握持法时进行剥离和剪切的组织的需要。而当手术医生采用右手由手指握持法切换手掌握持法进行大力牵拉器官或组织并实现咬合时，这时就需要将手术器械20由无效模式切换到有效模式。外科手术医生的手掌贴紧所述剪刀型手柄21的侧面，其拇指按住剪刀型手柄21的对侧面将后把手202夹紧在手掌中，形成一个U型的夹持。由于手掌的夹持阻挡，食指无法控制A1区域内切换状态的第一按钮237，而此时正好拇指按压在A1-1区域，所以可以通过拇指进行方便的推动第二按钮237a沿远端向近端推动移动，所述第二按钮237a带动按钮块203沿所述第一滑槽297和第二滑槽267移动。所述按钮块203限位挡块233与所述第一凸轮面251相互作用，驱动所述扳机205围绕扳机转轴269逆时针旋转，在此过程中，所述扳机205和锁栓204在弹性元件250的作用下做复位运动，所述弹性元件250驱动锁栓204做逆时针旋转运动，第三凸轮面241驱动所述扳机205围绕所述扳机转轴269逆时针旋转，使得所述第一锁齿225和第二锁齿243相互咬合，允许后把手202朝向前把手206合拢而限制后把手202背离前把手张开；此时，手术医生就可以通过第一锁齿225和第二锁齿243相互咬合实现工作头部23咬合锁定，避免长时间的夹持用力造成手掌的疲劳。本领域的技术人员应该理解，上述有效模式和无效模式之间相互进行切换，无论是采用手指握持法或手掌握持法时，均可以单手自由操作。

此外，当左手习惯的手术医生在完成上述有效模式和无效模式之间相互进行切换操作时，整个操作过程类似，其区别主要是在右手进行手指握持法时，食指拨动的是第一按钮237，采用手掌握持法时，拇指拨动的是第二按钮237a；而左手进行手指握持法时，食指拨动的是第二按钮237a，采用手掌握持法时，拇指拨动的是第一按钮237。本领域的技术人员应该理解，通过在手柄21的A1区域和A1-1设置第一按钮237和第二按钮237a，一方面可以使手术医生在不同的手术环境中，比如需要快速的进行闭合和打开的剥离操作或者长时间的牵拉器官操作等，使用同一只手即可方便的进行有效模式和无效模式之间相互切换，不需要另外一只手进行配合或他人进行配合完成操作；另一方面也满足了无论是右手习惯或左手习惯进行操作的手术医生都可以一只手实现有效模式和无效模式的相互切换。

如图5，图13-14和图19-22细致的描绘了锁机构24在有效模式下，锁定功能和解锁功能之间的切换。首先确认手柄21的第一按钮237或第二按钮237a处于近端位置，即手术器械20处于有效模式下。如图15-18所示，当需要长时间进行大力牵拉器官时，以手术医生采用手掌握持法为例进行简述。外科手术医生的手掌贴紧所述剪刀型手柄21的侧面，其拇指按住剪刀型手柄21的对侧面将后把手202夹紧在手掌中，形成一个U型的夹持，后把手202作为固定柄，其小指按压在所述前把手206的支撑臂264之上，无名指穿过所述前手指圈262，其中指贴在所述前手指圈262的上侧位置，通过中指，无名指和小指一起用力，驱动前把手206旋转实现手柄21的合拢，进而实现工作头部23和闭合夹持。在此过程中，前把手206由远端向近端做顺时针的旋转运动，所述后把手202相对于前把手206做逆时针的旋转运动，所述悬臂226绕手柄转轴261旋转带动所述第一锁齿225沿第一锁齿225与第二锁齿242分离方向滑动。每合拢一个完整的第一锁齿225距离，扳机205的第二锁齿242在所述悬臂226的第一锁齿225挤压驱动下顺时针转动，所述弹性元件250轻微压缩，当第一锁齿225越过第二锁齿242瞬间，弹性元件250快速复位，扳机逆时针转动，第一锁齿225和第二锁齿242恢复咬合，因此在把手202和前把手206合拢过程中，所述第一锁齿225和第二锁齿242逐齿分离咬合。一旦停止合拢运动，由于所述弹性元件250压缩后的反作用力驱动第一锁齿225和第二锁齿242咬合，限制后把手202背离前把手206张开，实现工作头部23咬合锁定，避免长时间的夹持用力造成手掌的疲劳。

如图13以及图21-22所示，当需要解锁操作时，以手术医生采用手掌握持法为例进行简述。外科手术医生的手掌贴紧所述剪刀型手柄21的侧面，其拇指按住剪刀型手柄21的对侧面将后把手202夹紧在手掌中，形成一个U型的夹持，后把手202作为固定柄，其小指按压在所述前把手206的支撑臂264之上，无名指穿过所述前手指圈262，其中指贴在所述前手指圈262的上侧位置，首先通过食指按压施加外力驱动所述手指扣259顺时针旋转，所述手指扣259使得所述第二凸轮面255围绕扳机转轴259顺时针旋转，所述第二凸轮面255驱动锁栓204做顺时针旋转，使得所述第二锁齿243与第一锁齿225脱开，允许后把手202背离前把手206张开，即为解锁功能。在保持食指按压所述扳机205状态下，所述把手202和前把手206可以进行自由的合拢和打开操作。当食指松开所述手指扣259时，所述扳机205在弹性元件250的作用下自动复位，第二锁齿243与第一锁齿225咬合，此时由解锁功能变为锁定功能。

已经展示和描述了本发明的很多不同的实施方案和实例。本领域的一个普通技术人员，在不脱离本发明范围的前提下，通过适当修改能对所述方法和器械做出适应性改进。好几种修正方案已经被提到，对于本领域的技术人员来说，其他修正方案也是可以想到的。因此本发明的范围应该依照附加权利要求，同时不应被理解为由说明书及附图显示和记载的结构，材料或行为的具体内容所限定。

Claims (6)

1.一种改进锁机构的手术器械，包含远端工作头部，近端手柄及在其间延伸的加长杆部；所述手柄包含前把手，后把手及连接其的手柄转轴，且所述前把手和后把手可相对于所述手柄转轴作旋转运动；所述工作头部包含一对钳头及与之相连的驱动机构；所述加长杆部包括转轮，外杆部和内拉杆，所述外杆部和转轮固定在一起并安装在前把手中，所述内拉杆一端与所述驱动机构连接而其另一端与后把手连接，其特征在于，

1)所述手柄还包含锁机构，所述锁机构包含有效模式和无效模式；

2)所述锁机构包含与后把手连为一体的悬臂，所述悬臂包含多个第一锁齿；

3)所述锁机构还包含安装在前把手中的锁栓，扳机，按钮和弹性元件；所述锁栓包括与所述第一锁齿相匹配的第二锁齿；所述扳机包含扳机转轴，第一凸轮面，第二凸轮面和手指扣；

4)所述按钮与所述第一凸轮面相互作用，驱动所述扳机围绕扳机转轴旋转，实现锁机构在有效模式和无效模式之间切换；

5)当所述锁机构为有效模式时，所述弹性元件驱动所述扳机围绕所述扳机转轴旋转，使得所述第一锁齿和第二锁齿相互咬合，允许后把手朝向前把手合拢而限制后把手背离前把手张开，即为锁定功能；施加外力驱动所述手指扣使得所述扳机围绕扳机转轴旋转，所述第二凸轮面挤压所述锁栓，使得所述第二锁齿与第一锁齿脱开，允许后把手背离前把手张开，即为解锁功能。

2.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述按钮包含第一按钮和第二按钮，所述第一按钮和第二按钮分别安装在所述前把手的两个侧面。

3.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述前把手包含贯穿其两个侧面的狭长滑槽，所述第一按钮和第二按钮可在所述狭长滑槽中滑动。

4.如权利要求3所述的手术器械，其特征在于，所述狭长滑槽的方向基本平行于所述加长杆部。

5.如权利要求3所述的手术器械，其特征在于，所述狭长滑槽设置在转轮的后侧，且满足如下要求：左手或右手采用手指握持法操作所述手柄时，操作之手的食指可以方便的拨动其中一个按钮；左手或右手采用手掌握持法操作所述手柄时，操作之手的拇指可以方便的拨动其中一个按钮。

6.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述前把手包含贯穿其两个侧面的弧形滑槽，所述第一按钮和第二按钮可在所述弧形滑槽中转动。