CN113556981A - 手术工具的手柄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手术工具的手柄装置并且，更具体地，涉及这样一种手术工具的手柄装置，其可通过在稳定地保持标记的位置的同时支撑手术工具而在手术操作中被自由地控制和使用。根据本发明的手术工具的手柄装置包括：手柄主体，形成有工具插入孔，所述工具插入孔用于将所述手术工具插入其中；握持构件，可拆卸地安装在所述手柄主体中；以及标记构件，安装在所述手柄主体中。

Description

手术工具的手柄装置
技术领域
本发明涉及一种手术工具的手柄装置，更具体地，涉及这样一种手术工具的手柄装置，其可通过在稳定地保持标记的位置的同时支撑手术工具而在手术操作中被自由地控制和使用。
背景技术
当脊柱因事故等而受损或者因退行性疾病或错误姿势而受损或扭曲时，脊柱通常会压迫相邻的神经并引起剧烈的疼痛。在轻微疼痛的情况下可进行物理疗法，但是在剧烈疼痛的情况下需要手术，以通过插入用于椎弓根固定的固定装置来校正脊柱的位置或缓解被压迫的神经。
椎弓根螺钉插入手术是通过将椎弓根螺钉(Pedicle screw)插入到多个椎弓根中并经由杆将相邻椎弓根螺钉结合来执行脊柱融合，使得可矫正脊柱以使压迫神经的相邻椎弓根之间的距离变宽，从而防止椎弓根压迫神经。
此外，椎弓根螺钉插入手术以这样的方式进行：通过紧固工具(被称为驱动器)将椎弓根螺钉插入到多个椎弓根中，然后将杆结合在椎弓根螺钉的螺钉头之间。
椎弓根螺钉插入手术通常依赖于医务人员执行，但是最近已经进行了研究以在椎弓根螺钉插入手术中部分地引入或使用手术机器人。例如，在手术机器人的机器人臂放置在用于手术的位置并且手术工具安装到机器人臂的末端执行器之后，可由医务人员执行椎弓根螺钉插入手术。
在各种骨科手术(诸如，使用手术机器人的椎弓根螺钉插入手术)中，标记可安装在手术工具中以准确地执行手术操作。这样的标记被安装为面向手术工具，使得标记可被光学跟踪系统(OTS：optical tracking system)识别。因此，可基于标记的位置的变化来计算和检查工具的端点位置、椎弓根螺钉的插入深度和位置等。
然而，如果安装有标记的驱动器等手术工具为了手术操作而旋转或运动，则标记的位置也改变，因此无法执行准确的手术操作。此外，当标记安装在手术工具中时，手术操作由于干涉或不安全的握持而无法顺畅地进行。因此，需要一种手柄装置，通过该手柄装置，即使手术工具在手术操作期间运动，标记的位置也不会改变，从而准确地执行手术操作并方便地执行手术过程。
发明内容
技术问题
因此，基于前述缺点构思了本发明，并且本发明的一方面在于提供一种手术工具的手柄装置，该手柄装置可通过在稳定地保持标记的位置的同时支撑手术工具而在手术操作中被自由地控制和使用。
技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种手术工具的手柄装置，所述手术工具的手柄装置包括：手柄主体，形成有工具插入孔，所述工具插入孔用于将所述手术工具插入其中；握持构件，可拆卸地安装在所述手柄主体中；以及标记构件，安装在所述手柄主体中。
所述手柄主体可包括：工具插入部，所述手术工具插入在所述工具插入部中的适当位置中；以及握持插入部，形成有多个握持结合孔，所述握持构件沿着所述工具插入部的外周插入所述多个握持结合孔中。
所述握持构件可包括待由使用者握持的握持部以及从所述握持部凸出以插入所述握持结合孔中的结合凸起，并且所述手柄装置可包括分离防止件，所述分离防止件形成在结合部位中，并且防止结合到所述握持结合孔的所述握持构件分离。
所述分离防止件可包括：止动件插入孔，形成在所述结合凸起中；止动构件，包括球壳、球和弹性构件，所述球壳插入所述止动件插入孔中，所述球插入所述球壳中，所述弹性构件插入所述球壳中并向所述球施加弹性力；以及锁定孔，形成在所述握持结合孔中并将所述球锁定到所述锁定孔。
此外，所述分离防止件可包括放置在所述握持结合孔和所述结合凸起中的至少一个中的永磁体。
所述标记构件可包括：标记杆，包括待插入并紧固到所述标记插入孔的第一端，所述标记插入孔形成在所述握持插入部中；标记安装构件，形成在所述标记杆的第二端中；以及多个标记，安装在所述标记安装构件中。
所述手术工具的手柄装置还可包括工具支撑构件，所述工具支撑构件安装在所述手柄主体中，并且在所述工具插入孔的方向上可向内向外运动。
所述工具支撑构件可包括：工具插入部，装配有控制工具；螺纹部，从所述工具插入部延伸，并且紧固到形成于所述手柄主体中的紧固孔；以及手术工具支撑件，从所述螺纹部延伸，并且在所述工具插入孔的方向上可向内向外运动。
技术效果
在根据本发明的手术工具的手柄装置中，手术工具被稳定地支撑，并且即使手术工具运动，标记的位置也被稳定地保持，使得光学跟踪系统可因为防止了位置变化而准确地获得位置信息，从而具有基于手术工具的位置等安全且准确地执行手术操作的效果。
此外，在根据本发明的手术工具的手柄装置中，握持构件可拆卸地安装到手柄主体，使得握持构件的位置可在标记面向光学跟踪系统的状态下基于各种变量或条件而自由地改变，从而允许手术工具易于被握持并且方便且安全地执行手术操作。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的立体图，
图2是根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的分解立体图，
图3是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置中的握持构件的可拆卸结构的局部分解立体图，
图4是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置中的标记构件的可拆卸结构的局部分解立体图，以及
图5和图6是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的操作的示图，其中，图5是示出手术工具安装到手柄装置的立体图，图6示出了安装有手术工具的手柄装置安装在手术机器人中。
具体实施方式
下面，将参照附图(图1至图6)描述本发明的实施例，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
此外，将简化或省略关于附图中的本领域普通技术人员从常规技术易于理解的元件及其操作和效果的详细描述。另外，本发明的特征在于手术工具的手柄装置，因此将在简化或省略其他部件的同时重点说明相关部件
图1是根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的立体图，图2是根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的分解立体图，图3是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置中的握持构件的可拆卸结构的局部分解立体图。
参照图1至图3，根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置包括手柄主体1、标记构件2和握持构件3，并且其特征在于：即使手术工具t运动，标记位置也不改变。
手柄主体1是指用作安装手术工具t的主体的元件，并且具有内部形成有工具插入孔11a的棒状主体，手术工具沿着纵向方向插入工具插入孔11a中。
此外，手柄主体1包括：工具插入部11，手术工具插入到工具插入部11的适当位置中；以及握持插入部12，设置在工具插入部11中，使得握持构件3可插入握持插入部12中。
工具插入部11具有工具插入孔11a形成在具有多个凹凸部的棒状主体中的结构，但是工具插入部11可根据手术工具的形状等具有各种结构，而不受限制。
握持插入部12包括：插入主体121，形成在工具插入部11的外侧上；以及多个握持结合孔122，形成为使得握持构件3沿着插入主体121的外周插入多个握持结合孔122中。
插入主体121可按照圆盘的形式(但不限于此)凸出，使得握持构件3可易于附接到插入主体121和从插入主体121拆卸，并且插入主体121的凸出位置可在从手柄主体1的顶部向下的预定距离处，以在附接和拆卸手术工具时不发生干涉。
此外，握持结合孔122的数量和取向不受限制。在该实施例中，三个握持结合孔122按照90°等角间隔地形成在插入主体中，使得使用者可在标记构件2面向光学跟踪系统设置的状态下在三个方向中自由地选择握持方向。
握持构件3是指可拆卸地安装在手柄主体1中的元件，并且包括待由使用者握持的握持部31以及从握持部31凸出以插入握持结合孔122中的结合凸起32。
在根据本发明的手术工具的手柄装置中，握持构件3可具有用于强制地配合到手柄主体1并且从手柄主体1拉出并分离的可拆卸结构。然而，根据该实施例，为了平滑稳定的可拆卸操作，存在分离防止件4。
分离防止件4设置在握持构件3的结合部位中，以防止结合到握持结合孔122的握持构件3易于分离。
更详细地，如图3中所示，分离防止件4包括：止动件插入孔41，形成在结合凸起32中；止动构件42，安装在止动件插入孔41中；以及锁定孔43，形成在握持结合孔122中，使得止动构件42被锁定到握持结合孔122。
止动构件42包括：球壳421，插入止动件插入孔41中；球422，插入球壳421中，并且在握持构件3被紧固时锁定到锁定孔43；弹性构件(未示出)，插入球壳421中，并且向球422施加弹性力；以及防分离构件424，紧固到球壳421。
此外，除了基于前述球422的止动结构之外，分离防止件4可具有各种结构而不受任何具体限制，只要其可防止结合到握持结合孔122的握持构件3分离即可。
例如，当手柄主体1和握持构件3包括磁性物质时，分离防止件4可通过将永磁体安装到握持结合孔和结合凸起中的至少一个来实现。
图4是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置中的标记构件的可拆卸结构的局部分解立体图。
参照图4，标记构件2是指待安装在手柄主体1中的元件，并且包括：标记杆21，具有待插入并紧固到标记插入孔123的第一端，标记插入孔123形成在握持插入部121中；标记安装构件22，形成在标记杆21的第二端；以及多个标记23，安装在标记安装构件22中。在此，标记器插入孔123形成为截面大致成形为类似于“D”的凹槽。此外，标记23用于将反射光提供给光学跟踪系统(OTS)并通过计算过程获得位置信息，并且通过公知的常规标记来实现。
标记杆21形成有杆结合部211，杆结合部211在待被插入标记插入孔123中的部分中按照“D”的形式切割，从而具有防旋转表面211。此外，杆结合部211形成有紧固孔211b，当被紧固时，紧固螺栓25插入紧固孔211b中。
另外，根据本发明的手术工具的手柄装置包括工具支撑构件5，工具支撑构件5安装在手柄主体1中，并且支撑沿工具插入孔11a的方向插入的手术工具。
例如，工具支撑构件5可缩回地安装在形成于插入主体121中的紧固孔124中，并且包括：工具插入部51，六角扳手等工具装配到工具插入部51中；螺纹部52，从工具插入部51延伸，并且紧固到形成于插入主体121中的紧固孔124；以及手术工具支撑件53，从螺纹部52延伸，并且在工具插入孔11a的方向上向内运动和向外运动。
下面，将简要地描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的操作。
图5和图6是用于描述根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的操作的示图，其中，图5是示出手术工具安装到手柄装置的立体图，图6示出了安装有手术工具的手柄装置安装在手术机器人中。
如图5中所示，在螺钉手术装置t1和控制工具t2结合的状态下，根据本发明的手术工具的手柄装置安装在设置于手术机器人的机器人臂a中的末端执行器e中。在此，末端执行器e包括手术工具保持器e1，手术工具保持器e1大致成形为类似于衬套并且插入引导构件的形成为倾斜杆的端部中，手术工具的手柄装置插入并支撑在手术工具保持器e1中。
此外，安装在手术工具的手柄装置中的手术工具t的种类或形状不受具体限制。例如，根据该实施例的手术工具t包括：螺钉手术装置t1，执行关于椎弓根的铰孔处理和攻丝处理以及在椎弓根螺钉(Pedicle screw)插入手术期间将椎弓根螺钉插入椎弓根的处理；以及控制工具t2，用于控制螺钉手术装置t1。
如上所述，在具有手术工具t的手柄装置安装到机器人臂a并且标记构件2位于面向光学跟踪系统(OTS，optical tracking system，未示出)并由光学跟踪系统(OTS，optical tracking system，未示出)扫描的位置的状态下，控制手术工具t以执行手术操作。在这种情况下，使用者可利用一只手转动控制工具t2，同时利用另一只手握持握持构件3，从而仅平滑地转动控制工具t2，而不转动手术工具的手柄装置。因此，紧固到手柄主体1的标记构件2不转动而是保持面向光学跟踪系统，从而允许光学跟踪系统(OTS)稳定地从标记23接收反射光并且基于计算过程连续地获得位置信息。
此外，如上所述，当在手术过程中由于患者或使用者的手术部位等状况改变而需要改变手术工具的手柄装置的握持位置时，握持位置按照如下方式是可改变的：拉出握持构件3并使握持构件3与握持插入部12分离，然后在便于手术操作的位置处再次将握持构件3插入握持结合孔122中。
如上所述，在根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置中，手术工具t可旋转地安装在手柄装置中，因此即使手术工具t转动，标记的位置也被稳定地保持，从而在必要时改变握持构件3的位置的同时容易且安全地进行手术操作。
尽管上面已经描述了根据本发明的实施例的手术工具的手柄装置的特征和操作，但这些仅出于说明目的，并且本领域普通技术人员应理解，在不脱离本发明的技术范围的情况下，可对本发明的前述实施例进行改变或替代。
因此，应理解，本发明的范围落入所附权利要求及其等同方案内。
工业实用性
根据本发明的手术工具的手柄装置可用作用于椎弓根螺钉插入手术的手术工具的手柄装置，该手柄装置通过在稳定地保持标记的位置的同时支撑手术工具而在手术操作中可被自由地控制和使用。

Claims (8)

1.一种手术工具的手柄装置，包括：
手柄主体，形成有工具插入孔，所述工具插入孔用于将所述手术工具插入其中；
握持构件，可拆卸地安装在所述手柄主体中；以及
标记构件，安装在所述手柄主体中。
2.根据权利要求1所述的手术工具的手柄装置，其中，所述手柄主体包括：
工具插入部，所述手术工具插入在所述工具插入部中的适当位置中；以及
握持插入部，形成有多个握持结合孔，所述握持构件沿着所述工具插入部的外周插入所述多个握持结合孔中。
3.根据权利要求2所述的手术工具的手柄装置，其中
所述握持构件包括待由使用者握持的握持部以及从所述握持部凸出以插入所述握持结合孔中的结合凸起，并且
所述手柄装置包括分离防止件，所述分离防止件形成在结合部位中，并且防止结合到所述握持结合孔的所述握持构件分离。
4.根据权利要求3所述的手术工具的手柄装置，其中，所述分离防止件包括：
止动件插入孔，形成在所述结合凸起中；
止动构件，包括球壳、球和弹性构件，所述球壳插入所述止动件插入孔中，所述球插入所述球壳中，所述弹性构件插入所述球壳中并向所述球施加弹性力；以及
锁定孔，形成在所述握持结合孔中并将所述球锁定到所述锁定孔。
5.根据权利要求3所述的手术工具的手柄装置，其中，所述分离防止件包括放置在所述握持结合孔和所述结合凸起中的至少一个中的永磁体。
6.根据权利要求2所述的手术工具的手柄装置，其中，所述标记构件包括：
标记杆，包括待插入并紧固到所述标记插入孔的第一端，所述标记插入孔形成在所述握持插入部中；
标记安装构件，形成在所述标记杆的第二端中；以及
多个标记，安装在所述标记安装构件中。
7.根据权利要求1所述的手术工具的手柄装置，所述手术工具的手柄装置还包括工具支撑构件，所述工具支撑构件安装在所述手柄主体中，并且在所述工具插入孔的方向上可向内向外运动。
8.根据权利要求7所述的手术工具的手柄装置，其中，所述工具支撑构件包括：工具插入部，装配有控制工具；螺纹部，从所述工具插入部延伸，并且紧固到形成于所述手柄主体中的紧固孔；以及手术工具支撑件，从所述螺纹部延伸，并且在所述工具插入孔的方向上可向内向外运动。
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