CN113784826B

CN113784826B - 滑动器以及手术工具

Info

Publication number: CN113784826B
Application number: CN202080031994.7A
Authority: CN
Inventors: 新藤广树
Original assignee: Riverfield Inc
Current assignee: Riverfield Inc
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2040-01-09
Also published as: WO2021140623A1; US11805976B2; EP3950240A4; EP3950240A1; CN113784826A; JP6747745B1; JPWO2021140623A1; EP3950240B1; US20220211402A1

Abstract

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于施加所要求的拉力且将线缆配置为环状的滑动器以及手术工具。本公开的滑动器(30)具有：滑动器主体(31)，所述滑动器主体(31)配置成能够相对于手术工具沿直线方向进行移动；以及两个保持部(41，41)，所述两个保持部(41，41)配置在所述滑动器主体(31)，并且所述两个保持部(41，41)以使得线缆(51)的端部夹在两个保持部(41，41)之间的方式将所述线缆(51)保持为环状，并且所述两个保持部(41，41)中的至少第一保持部(41)设置有插通孔(42)，所述线缆(51)的端部从所述两个保持部(41，41)之间朝外部插通所述插通孔(42)。

Description

滑动器以及手术工具

技术领域

本公开涉及滑动器以及手术工具。

背景技术

近年来，为了减轻手术操作者的负担，并且实现医疗设施的省人力化而提出了使用机器人的医疗处理的方案。在外科领域，提出了一种有关使用具有可供手术操作者远程操作的多自由度臂的多自由度机械手对患者实施处理的医疗用机器人的方案。

医疗用机器人安装有用来对患者实施处理的手术工具。从医疗用机器人向手术工具传递用于使手术工具执行动作的驱动力。传递给手术工具的驱动力经由配置在手术工具内部的线缆而被传递给手术工具的动作部位(例如参照专利文献1。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5542288号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中公开了如下结构：线缆配置成环状，至少在设置于手术工具的动作部位处的滑轮等旋转部上缠绕环状的线缆。在该结构中，通过线缆进行旋转移动而向动作部位的旋转部传递驱动力。

在将环状的线缆缠绕在滑轮等旋转部并传递驱动力的情况下，优选对环状的线缆施加所要求的拉力，以进行驱动力的传递。虽然也考虑了设置用于对环状的线缆施加拉力的机构的方法，不过，若添加该机构，则会存在的导致手术工具的结构复杂化的问题。此外，在不设置施加拉力的机构的情况下，则会存在难以对环状的线缆施加所要求的拉力的问题。

本公开希望提供一种易于施加所要求的拉力且将线缆配置为环状的滑动器以及手术工具。

解决问题的方法

本公开的第一方面所涉及的滑动器具有：滑动器主体，所述滑动器主体配置成能够相对于手术工具沿直线方向进行相对移动；以及两个保持部，所述两个保持部配置在所述滑动器主体，并且所述两个保持部以使得线缆的端部夹在所述两个保持部之间的方式将所述线缆保持为环状，并且所述两个保持部中的至少一方设置有插通孔，所述线缆的端部从所述两个保持部之间朝外部插通所述插通孔。

本公开的第二方面涉及的手术工具设置有：滑动器，所述滑动器是上述本公开的第一方面所涉及的滑动器；手术工具主体，所述手术工具主体收纳所述滑动器；以及可动部，通过由所述滑动器传递的驱动力驱动所述可动部。

根据上述构成，使线缆的端部插通插通孔并拉拽两个端部，从而对环状的线缆施加拉力。通过在对环状的线缆施加有拉力的状态下使两个保持部彼此接近，而能够使线缆保持在两个保持部之间。因此，无需设置用于对环状的线缆施加拉力的机构便能够对环状的线缆施加所要求的拉力，从而易于将所要求的拉力施加给环状的线缆。

在上述公开的第一方面的滑动器中，优选还设置有两个突出部和引导部，所述两个突出部从所述滑动器主体朝配置有所述两个保持部的一侧突出，并且在所述两个突出部之间配置所述两个保持部；所述引导部设置于所述突出部，并且所述引导部向所述两个保持部引导所述线缆。

根据上述构成，易于稳定地保持两个保持部相对于滑动器主体的相对位置。此外，使用设置于突出部的引导部向保持部引导线缆，由此易于稳定地保持线缆相对于保持部的相对位置。特别是，即使滑动器主体沿直线方向进行相对移动，也易于稳定地保持线缆相对于保持部的相对位置。

在上述公开的第一方面的滑动器中，优选所述引导部是形成在所述突出部的且朝所述两个保持部延伸的槽状，优选在所述引导部设置有使得槽的宽度朝着所述两个保持部缩窄的倾斜部。

根据上述构成，易于将线缆配置到引导部。并且在滑动器主体沿直线方向进行相对移动时，易于抑制作用在线缆与引导部接触的接触部的应力增大的情况。

在上述公开的第一方面的滑动器中，优选还设置有固定部，所述固定部将所述两个保持部固定成：所述两个保持部被配置到所述滑动器主体的状态，并且所述固定部在所述线缆夹在所述两个保持部之间的状态下固定所述两个保持部。

根据上述构成，易于实施将两个保持部固定到滑动器主体中所要求的位置的作业、以及在使线缆夹在两个保持部之间的状态下进行固定的作业。而且能够同时实施上述两种作业。

发明的效果

根据本公开的第一方面所涉及的滑动器以及第二方面所涉及的手术工具，使线缆的端部插通插通孔，从而能够在对线缆施加拉力的同时使线缆保持在两个保持部之间，由此实现易于施加所要求的拉力且将线缆配置成环状的效果。

附图说明

图1是示出本公开所涉及的手术工具的一个实施方式的图。

图2是示出手术工具主体、滑动器以及线缆的图。

图3是滑动器的分解图。

图4是滑动器的其他的分解图。

图5是示出滑动器以及线缆的图。

图6是示出滑动器的其他实施方式的图。

附图标记的说明

1…手术工具；11…关节部(可动部)；20…手术工具主体；

30…滑动器；31…滑动器主体；32…突出部；34、134…引导部；

35…倾斜部；41…保持部；42…插通孔；45…固定部；51…线缆

具体实施方式

参照图1至图6对本公开的一个实施方式所涉及的手术工具进行说明。本实施方式的手术工具1是由具有可远程操作的多自由度臂的多自由度机械手进行把持的手术工具。手术工具1可以具有对患者实施处理时，例如进行内窥镜手术时使用的钳子等配置。

如图1所示，手术工具1设置有轴10和手术工具主体20。

此外，在本实施方式中，为了便于说明，将轴10延伸的方向设为Z轴，并将从轴10的根部趋向前端的方向设为Z轴正方向而加以说明。此外，将与Z轴正交且后述多个滑动器30所排列的方向设为X轴，并将朝着Z轴正方向时的左侧方向设为X轴正方向而加以说明。此外，将与Z轴以及X轴正交的方向设为Y轴，并将从手术工具主体20中的滑动器30所排列的面起趋向相反侧的面的方向设为Y轴正方向而加以说明。

轴10是从手术工具主体20朝Z轴正方向延伸配置的部件，并且是待插入患者体内的形成为棒状的部件。轴10具有呈圆柱状或者圆筒状的结构。

轴10的位于Z轴正方向的端部设置有关节部(相当于可动部。)11以及钳子12。

关节部11具有能够通过从后述滑动器30传递的驱动力来改变钳子12的朝向的结构。作为关节部11的具体结构，可以是通常的结构，无特别限定。

钳子12具有对患者实施处理的通常的钳子的结构。此外，在本实施方式中，对轴10的前端配置有钳子12的示例进行说明，不过轴10的前端也可以取代钳子12而配置用于对患者实施处理的其他器械。

如图1所示，手术工具主体20设置有多个(本实施方式中为三个)从动槽21(下文中仅记为一个从动槽21)、以及多个(本实施方式中为三个)滑动器30(下文中仅记为一个滑动器30)。

从动槽21是设置在主体20的垂直于Y轴方向的两个面中的位于Y轴负方向侧的端面处的长孔。换言之，从动槽21是设置在主体20与多自由度机械手之间的拆装面上的长孔。此外，从动槽21具有沿着Z轴延伸的结构。

三个从动槽21在X轴方向上等间隔地排列配置。可根据关节部11以及/或者钳子12等的动作(基于要求规格的动作)等来确定从动槽21的数量。根据要求规格，从动槽21的数量既可以多于三个，也可以少于三个。

滑动器30具有如下结构：驱动力从多自由度机械手传递给滑动器30，并且滑动器30将驱动力传递给关节部11和钳子12。此外，滑动器30具有能够相对于多自由度机械手进行安装拆卸的结构。

三个从动槽21各配置有一个滑动器30，滑动器30配置成能够在从动槽21的内部沿着Z轴方向移动。

三个滑动器30中的配置在沿着X轴方向的第1端以及第2端的两个滑动器30具有向关节部11传递驱动力的结构。具体而言，两个滑动器30分别配置有传递驱动力的线缆51。三个滑动器30中的配置在中央的滑动器30具有向钳子12传递驱动力的结构。具体而言，中央的滑动器30配置有向钳子12传递驱动力的杆55。

此外，为了易于说明，图2仅对配置在X轴方向两端的从动槽21处的滑动器30以及线缆51进行了图示，而省略了中央的滑动器30以及杆55的图示。

如图2所示，在手术工具主体20的内部还设置有用于向轴10引导线缆51的三个第1引导滑轮25、一个第2引导滑轮26、以及三个第3引导滑轮27。

第1引导滑轮25配置在比滑动器30更靠近轴10的位置。三个第1引导滑轮25各具有一个旋转的圆板。三个第1引导滑轮25中的配置在X轴负方向侧的两个第1引导滑轮25向轴10的内部引导从X轴负方向侧的滑动器30延伸的线缆51。

与第1引导滑轮25相同，第2引导滑轮26配置在比滑动器30更靠近轴10的位置。第2引导滑轮26具有三个旋转的圆板。三个圆板的圆周面上设置有引导线缆51的槽。

一个圆板的直径小于其他两个圆板。其他两个圆板具有相等的直径。直径较小的圆板配置在直径较大的圆板之间。第2引导滑轮26的三个圆板中的配置在Y轴负方向侧的直径较大的圆板连同第1引导滑轮25一起向轴10的内部引导从X轴正方向侧的滑动器30延伸的线缆51。

第3引导滑轮27配置在比滑动器30更远离轴10的位置。三个第3引导滑轮27在X轴方向上排列配置。第3引导滑轮27形成为圆筒状，圆筒面设置有用于引导线缆51的多个槽。

在本实施方式中，对使得三个槽在Y轴方向上的位置不同而进行设置的示例进行说明。至少X轴正方向侧的第3引导滑轮27具有可供线缆51从正在引导该线缆51的槽向相邻的槽移动的结构。

三个第3引导滑轮27中的X轴负方向侧的第3引导滑轮27以及中央的第3引导滑轮27连同第2引导滑轮26的三个圆板中直径较小的圆板一起向轴10的内部引导从X轴负方向侧的滑动器30延伸的线缆51。

X轴正方向侧的第3引导滑轮27连同第2引导滑轮26的三个圆板中的配置在Y轴正方向侧的直径较大的圆板一起向轴10的内部引导从X轴正方向侧的滑动器30延伸的线缆51。

如图3以及图4所示，滑动器30至少设置有滑动器主体31、两个保持部41、以及固定部45。如图3所示，滑动器30还设置有隔离件47。

例如，图3示出的滑动器30是配置在X轴负方向侧的从动槽21的滑动器30，图4示出的滑动器30是配置在X轴正方向侧的从动槽21的滑动器30。

滑动器主体31是形成为在Z轴方向上延伸的部件，并且具有供两个保持部41安装拆卸的结构。滑动器主体31设置有两个突出部32，在两个突出部32之间配置保持部41。此外，两个突出部32之间设置有与固定部45的外螺纹相对应的两个内螺纹孔33。

两个突出部32具有从滑动器主体31中处在Y轴正方向侧的面朝Y轴正方向突出的呈柱状的结构。两个突出部32中的一方设置在滑动器主体31中的处在Z轴正方向侧的区域，另一方设置在Z轴负方向侧的区域。

两个突出部32设置有引导部34，引导部34向两个保持部41引导线缆51。引导部34是具有在Y轴方向以及Z轴方向延伸的结构的槽。引导部34设置在突出部32中的于X轴方向上的中央区域。引导部34在X轴方向上的宽度具有可供线缆51配置的大小。在本实施方式中，突出部32中的在Y轴方向上的整体区域上形成有引导部34。

引导部34设置有使得槽的宽度朝着两个保持部41而缩窄的倾斜部35。倾斜部35具有开口的结构，该开口形成在突出部32中的面向保持部41的面的相反侧的面上。

两个保持部41配置于滑动器主体31，并且两个保持部41具有将线缆51夹在两个保持部41之间以保持线缆51的结构。保持部41具有板状的结构。在本实施方式中，对保持部41是呈将角切掉后的矩形的板部件的示例进行说明。

保持部41设置有插通孔42和固定孔43。

插通孔42是供线缆51的端部插通的通孔。可以在两个保持部41中的至少一方的保持部设置插通孔42。在本实施方式中，插通孔42设置在保持部41中的于Z轴方向上的中央区域。

固定孔43是供固定部45插通的通孔。两个保持部41均设置有固定孔43。在本实施方式中，两个固定孔43以中间隔着插通孔42的方式在Z轴方向上排列设置。

固定部45具有如下结构：将两个保持部41固定成被配置到滑动器主体31的状态，并且固定部45在线缆51夹在两个保持部41之间的状态下固定两个保持部41。在本实施方式中，对固定部45构造成具有外螺纹的示例进行说明。

如图3所示，两个隔离件47具有如下结构：两个隔离件47的内部具有供固定部45插通的孔。隔离件47配置在滑动器主体31与两个保持部41之间。隔离件47在Y轴方向上的尺寸可以选择所希望的数值。

接下来说明对具有上述结构的手术工具1中的线缆51施加所要求的拉力的方法。

此外，在下文的说明中，将线缆51形成为环状是指，不仅包括保持一根线缆51的两个端部而形成为环状的情形，还包括保持与关节部11等连接的两根线缆51各自的端部而形成为环状的情形。

如图2所示，保持在滑动器30的线缆51从轴10的内部经由第1引导滑轮25、第2引导滑轮26、以及第3引导滑轮27而被引导到滑动器30。

线缆51的端部被保持在如下的滑动器30上，该滑动器30是分别在X轴正方向侧以及负方向侧的从动槽21中配置的滑动器30。如图5所示，线缆51以经过突出部32的引导部34以及倾斜部35的方式而配置。

如图3所示，已经过引导部34以及倾斜部35的线缆51配置在两个保持部41之间。使线缆51的前端穿过保持部41的插通孔42并向Y轴正方向拉出线缆51的前端。此时，线缆51呈环状。图3中为了易于理解而仅图示了保持在滑动器30的线缆51的一部分。

固定部45插通保持部41的固定孔43。此外，固定部45与滑动器主体31的内螺纹孔33螺纹结合。在两个保持部41之间配置的线缆51配置到避开固定部45的位置。

朝从插通孔42拉出线缆51前端的方向对线缆51的前端施加力，并且在内螺纹孔33中将固定部45拧紧。所施加的力的大小是对环状的线缆51施加所要求的拉力时的大小。

若在内螺纹孔33中将固定部45拧紧，则将线缆51保持在两个保持部41之间。此外，两个保持部41固定于滑动器主体31。从插通孔42拉出的线缆51被布置成不会对滑动器30的相对移动产生干扰。例如，在插通孔42的位置处切断从插通孔42拉出的线缆51。

根据上述构成的手术工具1以及滑动器30，使线缆51的端部插通插通孔42并拉拽线缆51的端部，从而对环状的线缆51施加拉力。通过在对环状的线缆51施加有拉力的状态下使两个保持部41彼此接近，而能够使线缆51保持在两个保持部41之间。因此，无需设置用于对环状的线缆51施加拉力的机构便能够对环状的线缆51施加所要求的拉力，从而易于将所要求的拉力施加给环状的线缆51。

通过设置突出部32和引导部34，易于稳定地保持两个保持部41相对于滑动器主体31的相对位置。此外，使用设置于突出部32的引导部34向保持部41引导线缆，由此易于稳定地保持线缆相对于保持部41的相对位置。特别是，即使滑动器主体31沿Z轴方向进行相对移动，也易于稳定地保持线缆相对于保持部41的相对位置。

通过在引导部34设置倾斜部35，而易于将线缆51配置到引导部34。并且在滑动器主体31沿Z轴方向进行相对移动时，易于抑制作用在线缆51与引导部34接触的接触部的应力增大的情况。

通过设置固定部45，而易于实施将两个保持部41固定到滑动器主体31中所要求的位置的作业、以及在使线缆51夹在两个保持部41之间的状态下进行固定的作业。而且能够同时进行上述两种作业。

此外，引导部34可以是具有在Y轴方向以及Z轴方向延伸的结构的槽，也可以是如图6所示的形成为通孔的引导部134。引导部134是具有可供线缆51插通的大小的通孔。

在图6中，两个引导部134沿Y轴方向隔开间隔地设置在一个突出部32上。引导部134所设置的数量既可以是一个，也可以是三个以上。

此外，本公开的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，在本实施方式中，对手术工具1的轴10配置钳子12的示例进行了说明，不过，配置于轴10的器械可以是用于对患者实施处理的所有器械中的任意器械。

Claims

1.一种滑动器，其特征在于，具有：

滑动器主体，所述滑动器主体配置成能够相对于手术工具沿直线方向进行相对移动；以及

两个保持部，所述两个保持部配置在所述滑动器主体，并且所述两个保持部以使得线缆的两个端部夹在所述两个保持部之间的方式将所述线缆保持为环状，并且

所述两个保持部中的至少第一保持部设置有插通孔，所述线缆的两个端部从所述两个保持部之间朝外部插通所述插通孔，

其中，所述滑动器还设置有两个固定部，所述两个固定部将所述两个保持部固定成：所述两个保持部被配置到所述滑动器主体的状态，并且所述两个固定部在所述线缆夹在所述两个保持部之间的状态下固定所述两个保持部，

所述两个保持部各设置有供所述两个固定部插通的两个固定孔，

所述插通孔以隔在所述两个固定孔之间的方式而配置。

2.根据权利要求1所述的滑动器，其特征在于，

还设置有两个突出部和引导部，

所述两个突出部从所述滑动器主体朝配置有所述两个保持部的一侧突出，并且在所述两个突出部之间配置所述两个保持部；

所述引导部设置于所述突出部，并且所述引导部向所述两个保持部引导所述线缆。

3.根据权利要求2所述的滑动器，其特征在于，

所述引导部是形成在所述突出部的且朝所述两个保持部延伸的槽状，

在所述引导部设置有使得槽的宽度朝着所述两个保持部缩窄的倾斜部。

4.一种手术工具，其特征在于，设置有：

滑动器，所述滑动器是权利要求1～3中任一项所述的滑动器；

手术工具主体，所述手术工具主体收纳所述滑动器；以及

可动部，通过由所述滑动器传递的驱动力来驱动所述可动部。