CN113425353B - 一种丝传动电动创口吻合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种丝传动电动创口吻合器，由电机控制实现传动丝的牵拉，进一步由传动丝带动吻合模块中的推钉板前移，由推钉板实现推钉。在推钉过程中，设计推钉板与吻合挡板配合，使吻合挡板限制吻合钉前向移动，继续控制推钉板前移，通过推钉板前侧两端向吻合钉两侧施力，使吻合钉两侧钉脚产生变形，实现对创口的聚拢。吻合模块中还设计有储钉舱，储钉舱内部用于放置吻合钉，且当出钉口处无吻合钉时，自动上钉。本发明可适应医疗机器人手术场景，增大机器人与患者的安全距离。

Description

一种丝传动电动创口吻合器
技术领域
本发明属于医疗机器人设备，设计一种创口吻合器，具体来说是一种丝传动电动创口吻合器。
背景技术
吻合器原理与订书机类似，工作原理为向人体组织内击发吻合钉，吻合钉刺入组织创口两侧并接合封闭，实现创口复原。
吻合器主要分为线性吻合器、环形吻合器、线性切割吻合器、皮肤吻合器等，不同手术场合应用专用吻合器。目前在胃肠外科、肝外科、泌尿外科等应用广泛，经常用于肠切除、胃肠闭合、肛门手术等。
目前市面上已推出的吻合器能够对不同类型的创口进行吻合。具体功能和使用方法：手动聚拢创口表面，并将出钉口紧密贴合，通过手动按压激发杆可将一枚吻合钉激发钉入创口两侧，使创口吻合。不同类型的吻合器适用于不同类型的手术，且适用不同部位的创口，但其使用方法均类似，且主要原理和功能类似，仅改变外形以适应不同类型创口。
目前的吻合器产品主要为手动触发，不具备自动化功能，手术过程中需要手动对准创口位置的同时，施加触发压力，使吻合钉激发，完成创口吻合。对于目前的医疗机器人无法适配，无法应用于采用医疗机器人进行手术的场景，这极大地限制了手术自动化、智能化的进程。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种丝传动电动创口吻合器，可适应医疗机器人手术场景，增大机器人与患者的安全距离。
本发明丝传动电动创口吻合器，由电机控制，传动丝传动，实现吻合模块进行推钉操作。
所述电机安装于壳体内，驱动卷丝轴上的卷丝轮旋转；卷丝轮上缠绕吻合传动丝，吻合传动丝经壳体前端导杆进入吻合模块。
所述吻合模块前端设计有储钉舱，储钉舱内部用于放置吻合钉，且当出钉口处无吻合钉时，自动上钉。吻合模块内部具有沿Z轴方向设置弹簧支承杆，弹簧支承杆通过滑块安装有可沿弹簧支撑杆轴向滑动的推钉板；同时弹簧支承杆上还套有推钉板弹簧，位于滑块与储钉舱之间。推钉板中部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板配合；推钉板前方为出钉口。为实现推钉，推钉板前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉顶部。
所述吻合挡板具有转动副，且通过扭簧限制初始位置。吻合挡板后端设计有与推钉板上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧处于自由状态时，吻合挡板后端位于开口内，同时两斜面间贴合；吻合挡板前端设计有挡板，用于限制吻合钉的前向位移。
上述推钉板的移动通过吻合传动丝与吻合传动丝换向轴配合实现。其中，吻合传动丝换向轴具有转动副；吻合传动丝经导杆进入吻合模块后，进一步经推钉板滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴后，与滑块连接；通过牵拉吻合传送丝，会向推钉板施加前向力，推动推钉板向前移动。推钉板前移过程中由推钉板带动吻合挡板后端上抬，前端下降；同时由推钉板前端推动吻合钉前移；直至吻合挡板与吻合钉接触，限制吻合钉继续前移。此时推钉板继续前移，通过推钉板前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉两侧施力，使吻合钉两侧钉脚产生变形，实现对创口的聚拢。
上述吻合钉的两侧钉脚长度不同，一侧长，一侧短，在上述推钉过程中，长脚刺入创口一侧后，配合与本发明适配的医用机器人调整位置姿态功能，可牵动创口一侧向对侧聚拢，之后继续推钉，短脚刺入创口对侧，随后吻合钉变形实现创口聚拢吻合。
本发明的优点在于：
1、本发明丝传动电动创口吻合器，采用丝传动，增大了传动距离，可适应医疗机器人手术场景，增大机器人与患者的安全距离。
2、本发明丝传动电动创口吻合器，构型紧凑，集成尺寸小，适应狭小部位创口。
3、本发明丝传动电动创口吻合器，采用电机传动，可实现自动化操作。
4、本发明丝传动电动创口吻合器，采用特有吻合钉，配合医用机器人可聚拢吻合创口。
附图说明
图1为本发明丝传动电动创口吻合器整体结构图。
图2为本发明丝传动电动创口吻合器的吻合模块整体结构示意图。
图3为本发明丝传动电动创口吻合器的吻合模块内部结构示意图。
图4为本发明丝传动电动创口吻合器的吻合模块推钉方式示意图。
图5为本发明丝传动电动创口吻合器的吻合模块的吻合钉变形方式示意图；
图6为本发明丝传动电动创口吻合器的吻合模块的储钉舱结构示意图。
图中：
1-外壳 2-伺服电机 3-卷丝轴
4-轴承座 5-吻合模块 6-吻合传动丝
7-导杆 8-卷丝轮 101-锥形结构端盖
501-吻合自转座 502-吻合头壳 503-吻合传动丝
504-吻合挡板 505-扭簧 506-吻合挡板轴
507-推钉板 508-推钉板弹簧 509-吻合传动丝换向轴
510-弹簧支承杆 511-吻合钉 512-储钉舱开关
513-顶钉块 514-顶钉弹簧 515-取钉块
516-储钉舱
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供一种丝传动电动创口吻合器，如图1所示，包括外壳1、伺服电机2、卷丝轴3、轴承座4、吻合模块5、吻合传动丝6、导杆7与卷丝轮8。
所述外壳1前端安装有锥形结构端盖101，端盖101开有中心孔。导杆7末端插接固定于端盖101的中心孔内，前端固定安装有吻合模块5。上述导杆7为空心杆，内部作为吻合传动丝6与吻合模块5连接的通道。
所述伺服电机2安装于外壳1内部，机体端固定于外壳1底面，输出轴轴线垂直于导杆7轴线设计。伺服电机2输出轴通过联轴器同轴连接卷丝轴3一端，卷丝轴3另一端由外壳1底面上安装的轴承座4支撑。卷丝轴3上固定安装有卷丝轮8，用于缠绕传动丝。
如图2～图6所示，所述吻合模块5包括吻合自转座501、吻合头壳502、吻合传动丝503、吻合挡板504、扭簧505、吻合挡板轴506、推钉板507、推钉板弹簧508、吻合传动丝换向轴509、弹簧支承杆510、吻合钉511、储钉舱开关板512、顶钉块513、顶钉弹簧514、取钉块515与储钉舱516。
其中，吻合自转座501与导杆7前端面贴合固定。吻合头壳502后端与吻合自转座501间插接固定，吻合头壳502前端下部设计有储钉舱安装位，储钉舱516设置于储钉舱安装位，与吻合头壳502间插接固定，且储钉舱516顶面与吻合头壳502前端底面之间存在缝隙，作为吻合钉511的出钉口。吻合头壳502用于保护吻合模块5的内部结构，以及实现内部结构在安装时的定位。
吻合模块5的内部结构中，弹簧支承杆510为两根，沿导杆7轴向设置。两根弹簧支承杆510前端分别固定于储钉舱516上。推钉板507底部安装有滑块，滑块套于两根弹簧支承杆510上，使推顶板507可沿弹簧支承杆510轴向移动；且两根弹簧支承杆510上还套有推钉板弹簧508，位于滑块与储钉舱516之间。推钉板501中部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板504配合。推钉板501前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉511顶部。
所述储钉舱516内部空腔用于放置吻合钉511与顶钉块513。顶钉块513通过顶钉弹簧514固定于取钉块515顶部。取钉块515底部设计有沿导杆7轴向的滑槽。顶钉块513插入储钉舱516，当插入至极限位置时，顶钉块513顶面与储钉舱516顶面齐平，同时取钉块515底面与吻合自转座501底面齐平，弹簧处于自由状态。此时，取钉块515底部滑槽与吻合自转座501、吻合头壳502、储钉舱516底面上设计的沿导杆7轴向的滑槽形成一整体滑槽，滑槽内滑动安装储钉舱开关512，通过向前推动储钉舱开关512，使储钉舱开关512进入取钉块515底部滑槽后，实现取钉块515的位置锁定。当向后推动储钉舱开关512，使储钉舱开关512离开取钉块515底部滑槽后，可释放取钉块515，随后可补充吻合钉511至储钉舱516内。通过上述设计，储钉舱516内放置多个吻合钉511，在顶钉块513顶面与吻合头壳502前端底面配合下，可实现吻合钉511的上钉，具体方式为：
在顶钉块513插入储钉舱516后，向上推动至接触储钉舱516内最下方吻合钉511，随后继续上推顶钉块513直至位于储钉舱516最上方的吻合钉511与吻合头壳502前端底面接触，此时继续上推顶钉块513至极限位置，顶钉弹簧514压缩，位于最上方的吻合钉511被压紧于吻合头壳502前端底面，位于推钉板507前侧。
所述吻合挡板504位于吻合头壳502顶部设计的贯通吻合头壳502顶部、底部与前部的通道内，两侧通过吻合挡板轴506安装于吻合头壳502两侧，形成转动副；吻合挡板轴506上套有扭簧505，扭簧505一端与吻合头壳502连接，另一端与吻合挡板504连接。吻合挡板504后端设计有与前述推钉板507上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧505处于自由状态时，吻合挡板504后端位于开口内，同时两斜面间贴合。吻合挡板504前端设计有挡板，用于限制吻合钉511的前向位移。
上述推钉板507的移动通过吻合传动丝503与吻合传动丝换向轴509配合实现。其中，吻合传动丝换向轴509两端安装于吻合头壳502两侧，形成转动副。吻合传动丝503一端固定于卷丝轮8上，另一端穿入导杆7内，由经吻合自转座501后侧面上的开孔穿入吻合模块5内，进一步经推钉板507滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴509后，与滑块连接。由此通过牵拉吻合传送丝503，会向推钉板507施加前向力，推动推钉板507向前移动。
工作时，推钉板507前移，过程中由推钉板507带动吻合挡板504后端上抬，前端下降；同时由推钉板507前端吻合钉511前移；直至吻合挡板504与吻合钉511接触，限制吻合钉511继续前移。此时推钉板507继续前移，通过推钉板507前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉511两侧施力，使吻合钉511两侧钉脚产生变形；该过程中，由于推钉板507前侧中部设计有凹进，因此在推钉过程中，吻合挡板504前端会进入推钉板507的凹进位置，不会影响推钉板507的推钉。
上述吻合钉511的两侧钉脚长度不同，一侧长，一侧短，在上述推钉过程中，长脚刺入创口一侧后，配合与本发明适配的医用机器人调整位置姿态功能，可牵动创口一侧向对侧聚拢，之后继续推钉，短脚刺入创口对侧，随后吻合钉511变形实现创口聚拢吻合。

Claims (4)

1.一种丝传动电动创口吻合器，其特征在于：由电机控制，传动丝传动，实现吻合模块进行推钉操作；
所述电机安装于壳体内，驱动卷丝轴上的卷丝轮旋转；卷丝轮上缠绕吻合传动丝吻合传动丝经壳体前端导杆进入吻合模块；
所述吻合模块前端设计有储钉舱，储钉舱内部用于放置吻合钉，且当出钉口处无吻合钉时，自动上钉；吻合模块内部具有沿Z轴方向设置弹簧支承杆，弹簧支承杆通过滑块安装有可沿弹簧支撑杆轴向滑动的推钉板；同时弹簧支承杆上还套有推钉板弹簧，位于滑块与储钉舱之间；推钉板中部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板配合；推钉板前方为出钉口；为实现推钉，推钉板前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉顶部；
所述吻合挡板具有转动副，且通过扭簧限制初始位置；吻合挡板后端设计有与推钉板上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧处于自由状态时，吻合挡板后端位于开口内，同时两斜面间贴合；吻合挡板前端设计有挡板，用于限制吻合钉的前向位移；
上述推钉板的移动通过吻合传动丝与吻合传动丝换向轴配合实现；其中，吻合传动丝换向轴具有转动副；吻合传动丝经导杆进入吻合模块后，进一步经推钉板滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴后，与滑块连接；通过牵拉吻合传送丝，会向推钉板施加前向力，推动推钉板向前移动；推钉板前移过程中由推钉板带动吻合挡板后端上抬，前端下降；同时由推钉板前端推动吻合钉前移；直至吻合挡板与吻合钉接触，限制吻合钉继续前移；此时推钉板继续前移，通过推钉板前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉两侧施力，使吻合钉两侧钉脚产生变形，实现对创口的聚拢。
2.如权利要求1所述一种丝传动电动创口吻合器，其特征在于：储钉舱内部空腔放置吻合钉与顶钉块；顶钉块通过顶钉弹簧固定于取钉块顶部；顶钉块插入储钉舱至极限位置时，顶钉块顶面与储钉舱顶面齐平，同时取钉块底面与吻合自转座底面齐平，弹簧处于自由状态；顶钉块插入储钉舱后，向上推动至接触储钉舱内最下方吻合钉，随后继续上推顶钉块直至位于储钉舱最上方的吻合钉与吻合头壳前端底面接触，此时继续上推顶钉块至极限位置，顶钉弹簧压缩，位于最上方的吻合钉被压紧于吻合头壳前端底面，位于推钉板前侧。
3.如权利要求2所述一种丝传动电动创口吻合器，其特征在于：取钉块底部设计有沿导杆轴向的滑槽；取钉块底部滑槽与吻合自转座底面上设计的沿导杆轴向的滑槽形成一整体滑槽，滑槽内滑动安装储钉舱开关，通过向前推动储钉舱开关，使储钉舱开关进入取钉块底部滑槽后，实现取钉块的位置锁定；当向后推动储钉舱开关，使储钉舱开关离开取钉块底部滑槽后，释放取钉块。
4.如权利要求1所述一种丝传动电动创口吻合器，其特征在于：吻合钉的两侧钉脚一侧长，一侧短。
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