CN116370032B - 多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法 - Google Patents

多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于手术器械技术领域，为了解决器械钳头摆动结构复杂，成本高的问题，提供了多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法。其中多自由度手术器械活动关节包括定管(1)、外转管(2)、限位座(3)、腰孔摇杆(4)、摇杆(5)和连接座(6)；定管(1)和限位座(3)设在外转管(2)内部；定管(1)与限位座(3)固定连接；腰孔摇杆(4)和摇杆(5)一端均与连接座(6)连接，另一端均伸入外转管(2)内且与外转管(2)活动连接，外转管(2)可转动，在外转管(2)转动时可带动所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)均反向移动且相对限位座(3)轴向移动，以带动连接座(6)两向摆动。其减少了零件数量，结构简单化。

Description

多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法
技术领域
本发明属于手术器械技术领域，尤其涉及一种多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
传统的器械钳头因为结构简单仅能靠医生手臂大幅度摆动实现钳头方向调整，即器械钳头无转向机构，导致应用场景有限。为了解决钳头方向调整的问题，出现了钳头摆动方案，但是目前的解决方案存在以下问题：
(1)为实现钳头摆动，结构复杂，成本较高；手术器械自由度较少，灵活性较低；手术器械钳头摆动机构较长，弯曲半径较大，占用较多操作空间，影响手术视野；
(2)常见的带活动关节的手术器械多用钢丝绳驱动，器械关节刚性较差，在手术中不易控制位置，存在误动、弹性打滑，增加了术中危险。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种多自由度手术器械活动关节、转向机构、手术器械及方法，其优化了整体结构减少了零件数量，结构简单化，进一步降低了材料加工成本和装配时间成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供了一种多自由度手术器械活动关节，其包括定管(1)、外转管(2)、限位座(3)、腰孔摇杆(4)、摇杆(5)和连接座(6)；
所述定管(1)和限位座(3)设置在外转管(2)内部；所述定管(1)与限位座(3)固定连接；所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)一端均与连接座(6)连接，另一端均伸入外转管(2)内且与外转管(2)活动连接，所述外转管(2)可转动，在外转管(2)转动时可带动所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)均反向移动且相对所述限位座(3)轴向移动，以带动连接座(6)两侧摆动。
作为一种实施方式，所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)通过第一销(7)与连接座(6)连接。
作为一种实施方式，所述外转管(2)上的长腰孔与腰孔摇杆(4)及摇杆(5)的圆柱结构配合。
本发明的第二个方面提供了一种转向机构，其包括如上述所述的多自由度手术器械活动关节。
本发明的第三个方面提供了一种手术器械，其包括如上述所述的转向机构及连接在所述连接座(6)的执行机构。
本发明的第四个方面提供了一种手术器械钳，其包括上钳颚(8)、下钳颚(9)及如上述所述的多自由度手术器械活动关节；所述上钳颚(8)和下钳颚(9)活动连接在连接座(6)上。
作为一种实施方式，所述述上钳颚(8)和下钳颚(9)分别连接一根牵引件(10)，通过牵拉两根牵引件(10)实现钳颚夹合动作。
作为一种实施方式，两根牵引件(10)穿设于连接座(6)的中间间隙通道。
作为一种实施方式，牵引件(10)位于连接座(6)偏摆的中性面，跟随弯曲但长度不变。
作为一种实施方式，上钳颚(8)及下钳颚(9)的腰孔分别通过第二销(11)与牵引件(10)实现运动约束，同时中间圆孔都通过第三销(12)固定在连接座(6)上，可绕第三销(12)转动。
作为一种实施方式，连接座(6)偏摆平面与钳颚摆动的平面垂直。
本发明的第五个方面提供了一种如上述所述的手术器械钳的工作方法，其包括：
在外转管(2)转动时，与外转管(2)通过腰孔配合的腰孔摇杆(4)及摇杆(5)受力轴向移动，并且移动方向相反，带动连接座(6)两侧摆动，以实现上钳颚(8)及下钳颚(9)两侧摆动。
作为一种实施方式，所述的手术器械钳的工作方法，还包括：当同时拉动两根牵引件(10)时，上钳颚(8)及下钳颚(9)夹合，同时推动两根牵引件(10)时，上钳颚(8)及下钳颚(9)张开，当拉动一端牵引件(10)同时推另一根牵引件(10)，钳颚可做摆动动作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设计了一种多自由度手术器械活动关节，其包括定管(1)、外转管(2)、限位座(3)、腰孔摇杆(4)、摇杆(5)和连接座(6)，优化了整体结构减少了零件数量，结构简单化，进一步降低了材料加工成本和装配时间成本。
2、本发明设计的一种多自由度手术器械活动关节，利用在外转管(2)转动时可带动所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)均反向移动且相对所述限位座(3)轴向移动，以带动连接座(6)两侧摆动，提高了产品的安全性，对比市场现有相关产品，实用性更强，操作省力，符合人体工程学。
3、本发明的外转管(2)上的长腰孔与腰孔摇杆(4)及摇杆(5)的圆柱结构配合，提高了器械活动关节的刚性，提高了手术器械安全性。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的多自由度手术器械活动关节的剖视图；
图2是本发明实施例的多自由度手术器械活动关节的左视图；
图3是本发明实施例的手术器械钳的剖视图；
图4是本发明实施例的手术器械钳的仰视图；
图5是本发明实施例的手术器械钳的立体图；
图6是本发明实施例的手术器械钳的外管转动示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
参照图1和图2，本实施例提供了一种多自由度手术器械活动关节，其包括定管1、外转管2、限位座3、腰孔摇杆4、摇杆5和连接座6；
所述定管1和限位座3设置在外转管2内部；所述定管1与限位座3固定连接；所述腰孔摇杆4和摇杆5一端均与连接座6连接，另一端均伸入外转管2内且与外转管2活动连接，所述外转管2可转动，在外转管2转动时可带动所述腰孔摇杆4和摇杆5均反向移动且相对所述限位座3轴向移动，以带动连接座6两侧摆动。
本实施例优化了整体结构减少了零件数量，结构简单化，进一步降低了材料加工成本和装配时间成本。
在具体实施过程中，定管1与限位座3固定连接方式可采用螺纹连接或是卡接等方式。
其中，限位座3对腰孔摇杆4和摇杆5有限位作用，存在配合关系。
本实施例利用在外转管2转动时可带动所述腰孔摇杆4和摇杆5均反向移动且相对所述限位座3轴向移动，以带动连接座6两侧摆动，提高了产品的安全性，对比市场现有相关产品，实用性更强，操作省力，符合人体工程学。
在具体实施过程中，所述腰孔摇杆4和摇杆5通过第一销7与连接座6连接。
在具体实施过程中，所述外转管2上的长腰孔11与腰孔摇杆4及摇杆5的圆柱结构配合。这样提高了器械活动关节的刚性，提高了手术器械安全性。
实施例二
本实施例提供了一种转向机构，其包括如上述所述的多自由度手术器械活动关节。
此处需要说明的是，本实施例的转向机构除了多自由度手术器械活动关节，其他结构均可采用现有技术来实现，此处不再详述。
实施例三
本实施例提供了一种手术器械，其包括如上述所述的转向机构及连接在所述连接座6的执行机构。
此处可以理解的是，执行机构可以根据本领域技术人员的需求，来选择相应的执行机构来设置，比如夹钳等。
实施例四
如图3-图5所示，本实施例提供了一种手术器械钳，其包括上钳颚8、下钳颚9及如上述所述的多自由度手术器械活动关节；所述上钳颚8和下钳颚9活动连接在连接座6上。
具体地，上钳颚8及下钳颚9的腰孔分别通过第二销11与牵引件10实现运动约束，同时中间圆孔都通过第三销12固定在连接座6上，可绕第三销12转动。
其中，所述述上钳颚8和下钳颚9分别连接一根牵引件10，通过牵拉两根牵引件10实现钳颚夹合动作。
此处需要说明的是，牵引件10可以为钢带或是弹性钢棒等，本领域技术人员可根据实际情况来具体选择，此处不再详述。
具体地，两根牵引件10穿设于连接座6的中间间隙通道。这样保证在连接座6在摆动时不影响牵引件10的状态。
其中，连接座6偏摆平面与钳颚摆动的平面垂直。牵引件10位于连接座6偏摆的中性面，跟随弯曲但长度不变，因此钳颚状态不受影响。
实施例五
参照图6，本实施例提供了一种如上述所述的手术器械钳的工作方法，其包括：
在外转管2转动时，与外转管2通过腰孔配合的腰孔摇杆4及摇杆5受力轴向移动，并且移动方向相反，带动连接座6两侧摆动，以实现上钳颚8及下钳颚9两侧摆动。
在具体实施过程中，所述的手术器械钳的工作方法，还包括：当同时拉动两根牵引件10时，上钳颚8及下钳颚9夹合，同时推动两根牵引件10时，上钳颚8及下钳颚9张开，当拉动一端牵引件10同时推另一根牵引件10，钳颚可做摆动动作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多自由度手术器械活动关节，其特征在于，包括定管(1)、外转管(2)、限位座(3)、腰孔摇杆(4)、摇杆(5)和连接座(6)；
所述定管(1)和限位座(3)设置在外转管(2)内部；所述定管(1)与限位座(3)固定连接；所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)一端均与连接座(6)连接，另一端均伸入外转管(2)内且与外转管(2)活动连接，所述外转管(2)可转动；所述外转管(2)上的长腰孔与腰孔摇杆(4)及摇杆(5)的圆柱结构配合，在外转管(2)转动时可带动所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)均反向移动且相对所述限位座(3)轴向移动，以带动连接座(6)两侧摆动。
2.如权利要求1所述的多自由度手术器械活动关节，其特征在于，所述腰孔摇杆(4)和摇杆(5)通过第一销(7)与连接座(6)连接。
3.一种转向机构，其特征在于，包括如权利要求1中所述的多自由度手术器械活动关节。
4.一种手术器械，其特征在于，包括如权利要求3所述的转向机构及连接在所述连接座(6)的执行机构。
5.一种手术器械钳，其特征在于，包括上钳颚(8)、下钳颚(9)及如权利要求1-2中任一项所述的多自由度手术器械活动关节；所述上钳颚(8)和下钳颚(9)活动连接在连接座(6)上；所述上钳颚(8)和下钳颚(9)分别连接一根牵引件(10)，通过牵拉两根牵引件(10)实现钳颚夹合动作。
6.如权利要求5所述的手术器械钳，其特征在于，两根牵引件(10)穿设于连接座(6)的中间间隙通道。
7.如权利要求5所述的手术器械钳，其特征在于，牵引件(10)位于连接座(6)偏摆的中性面，跟随弯曲但长度不变。
8.如权利要求5所述的手术器械钳，其特征在于，上钳颚(8)及下钳颚(9)的腰孔分别通过第二销(11)与牵引件(10)实现运动约束，同时中间圆孔都通过第三销(12)固定在连接座(6)上，可绕第三销(12)转动。
9.如权利要求5所述的手术器械钳，其特征在于，连接座(6)偏摆平面与钳颚摆动的平面垂直。
10.一种如权利要求5-9中任一项所述的手术器械钳的工作方法，其特征在于，包括：
在外转管(2)转动时，与外转管(2)通过腰孔配合的腰孔摇杆(4)及摇杆(5)受力轴向移动，并且移动方向相反，带动连接座(6)两侧摆动，以实现上钳颚(8)及下钳颚(9)两侧摆动。
11.如权利要求10所述的手术器械钳的工作方法，其特征在于，还包括：当同时拉动两根牵引件(10)时，上钳颚(8)及下钳颚(9)夹合，同时推动两根牵引件(10)时，上钳颚(8)及下钳颚(9)张开，当拉动一根牵引件(10)同时推另一根牵引件(10)时，钳颚可做摆动动作。
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