CN109171612B - 一种复眼式超微创腹腔镜手术装置 - Google Patents

Abstract

本发明技术方案公开了一种复眼式超微创腹腔镜手术装置，包括：针式套管；操作主机，包括机体、控制台、镜头臂及器械臂，镜头臂、器械臂与机体相连，控制台通过控制机体间接控制镜头臂、器械臂运动；安装于镜头臂上的采集装置，采集装置包括分体式采集镜体、集合式采集接头、摄像装置及光源镜头，集合式采集接头一端与分体式采集镜体相连，另一端安装有摄像装置和光源镜头，摄像装置输出分体式采集镜体采集的图像信息至操作主机，光源镜头为采集镜体提供光源；安装于器械臂上的操作器械。本发明的复眼式超微创腹腔镜手术装置解决了传统腹腔镜术后痛感强烈并留有瘢痕以及传统无瘢痕手术中器械容易纠缠碰撞，视野狭小清晰度差的问题。

Description

一种复眼式超微创腹腔镜手术装置

技术领域

本发明涉及微创腹腔手术器械领域，尤其涉及一种复眼式超微创腹腔镜手术装置。

背景技术

目前，绝大多数腹部手术可以用微创技术完成，以腹腔镜手术为主的微创手术，因其视野良好，解剖精细，可在腹腔内多角度观察，通过腹壁的3到4个小切口即可完成病灶切除和病变的修复，具有开放手术无法比拟的优势。近年出现的达芬奇机器人辅助腹腔镜手术则在原腹腔镜基础上增加了器械的自由度，降低了腹腔镜技术的学习曲线。

虽然与开放手术比较，传统腹腔镜手术极大减少了创伤，但是无论传统腹腔镜手术还是达芬奇机器人辅助腹腔镜手术，器械标准件直径为5毫米和10毫米，需在腹壁切开3～5个长度约10～20毫米的切口，用于镜头和操作器械的出入，愈合后会在腹壁上留下明显的永久瘢痕，美容效果不佳。特别是对于年轻患者或模特、舞蹈演员等特殊人群，可能会影响其心理健康或职业生涯。如何既能治疗疾病，又避免留下可见的瘢痕是值得研究的课题。

目前避免手术瘢痕的办法是应用单孔腹腔镜从肚脐进入器械，3到4把器械均从脐孔进出，术后伤口缩于脐内，但这种方式难以形成足够的操作三角，器械在术野内互相纠缠碰撞，难以完成较复杂的手术，手术时间也明显延长，操作方式极为不便。也有学者应用直径3毫米的针式腹腔镜消除腹壁瘢痕，减少创伤和疼痛，但针式腹腔镜视野狭小，清晰度不高，且器械纤细，不能承重，因此针式器械往往细而短，只能在靠近病灶的腹壁穿刺进入腹腔，完成简单小手术，器械需近似垂直于腹壁，术者容易疲劳。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明技术方案所要解决的技术问题是传统腹腔镜术后痛感强烈并留有瘢痕，以及传统无瘢痕手术术中器械容易纠缠碰撞，视野狭小清晰度差的问题，即高清图像、操作便利度、超微创无瘢痕三者不能兼顾。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种复眼式超微创腹腔镜手术装置，包括：针式套管，为进出腹腔的器械提供通道；操作主机，包括机体、控制台、镜头臂及器械臂，所述镜头臂、所述器械臂与所述机体相连，所述控制台通过控制所述机体间接控制所述镜头臂、所述器械臂运动；安装于所述镜头臂上的采集装置，所述采集装置包括分体式采集镜体、集合式采集接头、摄像装置及光源镜头，所述集合式采集接头一端与所述分体式采集镜体相连，另一端安装有摄像装置和光源镜头，所述摄像装置输出所述分体式采集镜体采集的图像信息至所述操作主机，所述光源镜头为所述分体式采集镜体提供光源；安装于所述器械臂上的操作器械。本发明采用的操作器械均为超细操作器械。

本发明一优选实施例，所述分体式采集镜体包括一根光源镜体，搭配二或三根摄像镜体；或者，设置两根光源镜体，搭配两根摄像镜体；或者，设置为二至四根光源摄像一体镜体。根据具体需要进行组合。

本发明技术方案的采集镜体可形成3D图像，如只需2D图像，则在多个摄像镜体间自由切换图像，达到了复眼式图像采集的效果，且即使有某个镜头被血液或组织液污染，也可切换到未污染的镜头，减少擦拭镜头的次数。

进一步优选地，所述分体式采集镜体为中空的，其外径为2～3mm，外径大小根据实际情况进行设计。

本发明一优选实施例，所述针式套管包括中空的管道和一端为针状穿刺端的管芯，所述管道内设有单向阀门，所述管道的侧壁设有进气口，所述管芯插设于所述管道内，且所述穿刺端伸出所述管道，所述管芯上相对所述穿刺端的另一端设有限位器。进一步优选地，所述管道的外径为3.1mm，所述管道的内径为2～3mm，壁厚0.1mm，长度为10cm。本发明实施例的针式套管属于超细的金属管状结构。

本发明的技术方案将现有的传统较粗的腹腔镜镜体转换为超细分体的复眼式图像采集装置，使图像采集无需应用外径较大的套管，因此不需切开15毫米到20毫米的切口，只需要二到四个针眼即可实现图像采集，对腹壁造成的损伤极小，类似静脉穿刺套管针的损伤，愈合后不留瘢痕，术后疼痛轻微，美容效果佳。

优选地，所述镜头臂、所述器械臂均通过悬臂与所述机体相连。进一步优选地，操作主机包括一个镜头臂和2～4根器械臂。

优选地，所述分体式采集镜体的一端安装物镜，另一端安装目镜，所述目镜可拆卸地设于所述集合式采集接头内。进一步地，所述目镜的直径为2～5mm，目镜的规格根据实际情况进行调整。

本发明一优选实施例，所述集合式采集接头呈圆盘状或方形，根据实际情况调整，其上设有2～4卡槽，相邻所述卡槽间距10～15mm，所述目镜卡设于所述卡槽内。

优选地，设有三个或四个卡槽，具体的，若设有三个卡槽，则呈等边三角形排列，若设有四个卡槽，则呈正方形排列。卡槽的直径为2～5mm，在其他实施例中，卡槽的大小不作要求，与目镜相适应即可。

本发明一优选实施例，还包括腹腔镜显示器，所述腹腔镜显示器与所述摄像装置、所述光源镜头相连。进一步可选的，所述腹腔镜显示器与所述摄像装置、所述光源镜头通过光导纤维相连。

本发明一优选实施例，所述机体内设有伺服器、滑轮组及舵机，所述伺服器响应所述控制台的服务请求并处理，所述舵机控制所述滑轮组运动进而带动所述器械臂运动。

本发明一优选实施例，所述操作器械包括钳头、操作杆及控制端，所述操作杆一端可旋转的安装有所述钳头，另一端设有所述控制端。

优选地，所述操作杆的外径为2～3mm，长度为50～70cm，按实际情况调整，所述钳头的长度为2cm，按实际情况调整，所述钳头可相对所述操作杆作0～360度旋转。本发明采用超细的多自由度腹腔镜操作器械对腹壁造成的损伤极小，类似静脉穿刺套管针的损伤，愈合后不留瘢痕，术后疼痛轻微，美容效果佳。

优选地，所述控制端内设有绞轮，所述舵机控制所述绞轮进而控制所述钳头。优选地，所述操作器械通过绞轮431与器械臂24相连接。

优选地，所述控制台由操作手柄、踏板、键盘组成，通过无线或有线数据传输控制所述舵机的运动，完成相应动作。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明技术方案在进行图像采集时只需要二到四个针眼便可实现，且采用的腹腔镜操作器械非常细，因而对腹壁造成的损伤极小，类似静脉穿刺套管针的损伤，愈合后不留瘢痕，术后疼痛轻微，美容效果佳。

(2)采集图像的方式较为灵活，不仅能形成2D图像，也能形成3D图像，即使有某个镜头被血液或组织液污染，也可切换到未污染的镜头，减少擦拭镜头的次数。

(3)器械臂和腹腔镜器械的自由度较高，动作更加灵活，术者不易疲劳；

(4)控制台通过线控或无线操控机械臂，术者可选择手术台上操控或手术台下进行手术。

附图说明

图1为本发明实施例的复眼式超微创腹腔镜手术装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的分体式采集镜体组合的结构示意图；

图3为本发明实施例的分体式采集镜体的结构示意图；

图4为本发明实施例的集合式采集接头的主视图；

图5为本发明实施例的集合式采集接头的立体示意图；

图6为本发明实施例的针式套管的结构示意图；

图7为本发明实施例的操作器械的结构示意图；

图8为本发明实施例的操作器械的透视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例的复眼式超微创腹腔镜手术装置包括针式套管1、操作主机、采集装置及操作器械4，其中套管1为进出腹腔的器械提供通道。

操作主机包括机体21、控制台22、镜头臂23、器械臂24及悬臂25，镜头臂23、器械臂24通过悬臂25与机体21相连，控制台22通过控制机体21间接控制镜头臂23、器械臂24运动。本实施例的操作主机包括一个镜头臂和两根器械臂。

采集装置3安装于镜头臂23上，采集装置3包括分体式采集镜体31、集合式采集接头32、摄像装置及光源镜头，集合式采集接头32的一端与分体式采集镜体31相连，另一端安装有摄像装置和光源镜头，摄像装置输出分体式采集镜体31采集的图像信息至操作主机，光源镜头为分体式采集镜体31提供光源。

结合图2与图3所示，分体式采集镜体31包括一根光源镜体311、三根摄像镜体312，在其他实施例中，可根据具体需要对光源镜体与摄像镜体进行组合，如技术水平足够，可以将光源镜体和摄像镜体整合。分体式采集镜体31为中空的，外径为2mm。分体式采集镜体31的一端安装物镜33，另一端安装目镜34，目镜34卡设于集合式采集接头32内。目镜的直径为2mm，目镜的规格根据实际情况进行调整。

请参照图4与图5，本实施例的集合式采集接头32呈圆盘状或方形，其上设有四个卡槽321，卡槽321呈圆形，与目镜34的形状相适应，目镜34卡设于卡槽321内。本实施例设有四个卡槽321，相邻卡槽321间距10mm，呈正方形排列。集合式采集接头32的一端与分体式采集镜体31相连，另一端安装有摄像装置和光源镜头，摄像装置和光源镜头分别连接有光导纤维35，摄像装置通过光导纤维35输出分体式采集镜体31采集的图像信息至操作主机，光源镜头为分体式采集镜体31提供光源。

如图6所示，套管1包括中空的管道11和管芯12，管芯12的一端为针状穿刺端121，管道11内设有单向阀门13，管道11的侧壁设有进气口14，管芯12插设于管道11内，且穿刺端121伸出管道11，管芯12上相对穿刺端121的另一端设有限位器15。本实施例的管道外径为3.1mm，内径为2到3mm，壁厚0.1mm，长度为10cm，属于超细的金属管状结构。

如图7所示，操作器械4包括钳头41、操作杆42及控制端43，操作杆42的一端可旋转的安装钳头41，另一端设有控制端43。操作杆42的外径为2～3mm，长度为50～10cm，根据实际情况调整，钳头41的长度为2cm，根据需要调整，钳头41可相对操作杆42作0～360度旋转。本发明采用超细的多自由度腹腔镜操作器械对腹壁造成的损伤极小，类似静脉穿刺套管针的损伤，愈合后不留瘢痕，术后疼痛轻微，美容效果佳。

如图8所示，控制端43为盒状结构，其内设置两个绞轮431和两个钢丝环432，通过钢丝传动与钳头41链接，通过绞轮431与器械臂24相连接。

本发明实施例的复眼式超微创腹腔镜手术装置还包括腹腔镜显示器，腹腔镜显示器与摄像装置、光源镜头通过光导纤维相连。

本发明实施例的机体21内设有伺服器、滑轮组及舵机，伺服器响应控制台的服务请求并处理，舵机控制滑轮组运动进而带动器械臂24运动。控制台22主要包括操作手柄、踏板、键盘，通过无线或有线数据传输控制舵机的运动，完成相应动作。

机体21内的舵机产生相应运动，通过钢丝传导即可操控绞轮431，进而操控多自由度超细腹腔镜的操作器械4的运动。同理，控制台22也可发送指令控制镜头臂23，调整镜头的方向和深度，与器械臂24的操控比较，镜头臂23的控制更加简单。

以下详细描述整个装置在临床应用时的操作方法。

本装置与标准腹腔镜一样，需要先用气腹针在肚脐穿刺建立气腹，无需切开皮肤，在相应位置用针尖刺破皮肤插入2到4根针式套管1，拔出管芯121，向针式套管1的进气口14继续充入二氧化碳气体，维持气腹压力。分体式采集镜体31从针式套管1进入腹腔，观察病灶位置，然后分体式采集镜体31通过摄像装置将腹腔内的画面传送至腹腔镜显示器，随时监视腹腔镜显示器，插入另外几根针式套管1，将超细操作器械4从针式套管1进入腹腔，就可以进行操作了。在本发明的装置下，首先按设计好的距离插入二到四根针式套管1(根据实际情况调整)，然后将二到四根三毫米的分体式采集镜体31通过针式套管1插入腹腔，然后分体式采集镜体31的末端目镜处与集合式采集接头32安装好，再插入两根针式套管1，供两个操作器械4进入。如果需要辅助器械，则再插针式套管然后再放入器械，这样就可以完成手术。术后如有标本需要取出则在脐孔做小切口取出。术后疤痕则缩入脐孔内，无可见瘢痕。

本发明技术方案所用器械都是针式的，整个手术只需针眼大的伤口便可完成，无需切开。因而对腹壁造成的损伤极小，类似静脉穿刺套管针的损伤，愈合后不留瘢痕，术后疼痛轻微，美容效果佳。

以上详细描述了本发明的具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，包括：

针式套管，为进出腹腔的器械提供通道；

操作主机，包括机体、控制台、镜头臂及器械臂，所述镜头臂、所述器械臂与所述机体相连，所述控制台通过控制所述机体间接控制所述镜头臂、所述器械臂运动；

安装于所述镜头臂上的采集装置，所述采集装置包括分体式采集镜体、集合式采集接头、摄像装置及光源镜头，所述集合式采集接头一端与所述分体式采集镜体相连，另一端安装有摄像装置和光源镜头，所述摄像装置输出所述分体式采集镜体采集的图像信息至所述操作主机，所述光源镜头为所述分体式采集镜体提供光源；

安装于所述器械臂上的操作器械；

所述集合式采集接头呈圆盘状，其上设有若干卡槽，目镜卡设于所述卡槽内；

所述若干卡槽为2～4个卡槽，相邻所述卡槽间距10～15mm；

所述分体式采集镜体的一端安装物镜，另一端安装目镜，所述目镜可拆卸地设于所述集合式采集接头内；

所述复眼式超微创腹腔镜手术装置的操作方法如下：

首先按设计好的距离插入二到四根针式套管，然后将二到四根三毫米的分体式采集镜体通过针式套管插入腹腔，然后分体式采集镜体的末端目镜处与集合式采集接头安装好，再插入针式套管，供操作器械进入。

2.如权利要求1所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，所述针式套管包括管道和一端为针状穿刺端的管芯，所述管道内设有单向阀门，所述管道的侧壁设有进气口，所述管芯插设于所述管道内，且所述穿刺端伸出所述管道，所述管芯上相对所述穿刺端的另一端设有限位器。

3.如权利要求1所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，所述镜头臂、所述器械臂均通过悬臂与所述机体相连。

4.如权利要求1所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，还包括腹腔镜显示器，所述腹腔镜显示器与所述摄像装置、所述光源镜头相连。

5.如权利要求1所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，所述机体内设有伺服器、滑轮组及舵机，所述伺服器响应所述控制台的服务请求并处理，所述舵机控制所述滑轮组运动进而带动所述器械臂运动。

6.如权利要求5所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，所述操作器械包括钳头、操作杆及控制端，所述操作杆一端可旋转的安装有所述钳头，另一端设有所述控制端。

7.如权利要求6所述的复眼式超微创腹腔镜手术装置，其特征在于，所述控制端内设有绞轮，所述舵机控制所述绞轮进而控制所述钳头。

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