CN116549041A - 外科器械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种外科器械,包括:操作组件、与操作组件连接的钳口组件和切割刀组件,操作组件包括:机架;手柄,可转动连接于机架;切割刀驱动件,与切割刀组件连接;电机组件,连接于切割刀驱动件,响应于电机组件的驱动,切割刀驱动件带动切割刀组件运动;单向驱动装置,手柄通过单向驱动装置选择性地与切割刀驱动件单向传动连接,电机组件处于启动状态,且切割刀组件向远端运动时,手柄能够通过致动驱动切割刀驱动件向远端运动;且能够通过释放使手柄向初始位置运动,为下一次的致动提供致动空间手柄选择性地与切割刀驱动件单向驱动连接,进刀时,医护人员可以通过多次致动手柄来多次对切割刀组件的进刀进行手动助力,助力操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种外科器械。
背景技术
外科切割吻合器是医学上常用的一种替代手工缝合的器械,主要工作原理是利用切割刀对组织进行离断和利用钛钉对组织进行吻合,类似于订书机。根据适用于不同的身体部位可分为多种吻合器,对于外科切割吻合器,其工作原理是通过在手术部位精确定位的穿刺器的套管进入患者体内,继而在组织中制造纵向切口和在切口的相对侧施加吻合钉,从而对组织进行离断和吻合。
外科器械包括钳口组件、切割刀组件和操作组件,操作组件与钳口组件和切割刀组件连接,在进行手术时,医护人员对操作组件进行操作,首先使钳口组件闭合对患者组织进行压榨,切割刀组件能够进刀切割组织,同时击发钉仓中的吻合钉缝合切口。在切割过程中,外科器械通过电机驱动切割刀组件向远端运动,向远端运动的切割刀组件对组织进行切割,在实际手术过程中,如果出现组织较厚的情况,由于电机功率有限,容易出现切割力不足导致切割停滞的情况发生。现有技术中,击发手柄与切割刀驱动件通过传动机构连接,使得手柄与切割刀组件可传动地连接,手柄随着切割刀组件的前进而自动向按压位置运动。在切割组织有部分较厚导致切割停滞时,医护人员可以通过向手柄施加按压力,来为切割刀组件的进刀进行助力,以顺利完成切割。但由于击发过程中手柄必须向前随动,助力操作时如果手柄已经接近按压到底位置,则无法进行助力,导致切割刀组件进刀的部分行程无法助力。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种外科器械,在进刀过程中,医护人员可通过手柄为切割刀的进刀进行多次助力,在切割刀组件进刀的全行程均可助力。
本发明通过以下技术方案实现:一种外科器械,包括:操作组件、与所述操作组件连接的切割刀组件,所述操作组件包括:
机架;
手柄,可转动连接于所述机架,所述手柄具有初始位置和按压位置,所述手柄在致动时向所述按压位置运动,所述手柄在释放时向所述初始位置运动;
切割刀驱动件,与所述切割刀组件连接;
电机组件,连接于所述切割刀驱动件,响应于所述电机组件的驱动,所述切割刀驱动件带动所述切割刀组件运动;
单向驱动装置,所述手柄通过所述单向驱动装置与所述切割刀驱动件单向传动连接;所述电机组件驱动所述切割刀组件向远端运动时,致动所述手柄,以使所述手柄通过所述单向驱动装置驱动所述切割刀驱动件向远端运动;释放所述手柄,以使所述单向驱动装置相对于所述切割刀驱动件非驱动地运动。
进一步的,所述切割刀驱动件为齿条,所述单向驱动装置包括棘爪,所述棘爪可转动地连接于所述手柄;所述手柄致动时,通过所述棘爪驱动所述齿条向远端运动。
进一步的,所述切割刀驱动件为齿条,所述单向驱动装置包括第一齿轮、第二齿轮和棘齿结构,所述第一齿轮和所述第二齿轮通过棘齿结构单向传动连接,所述手柄设有用于与所述第一齿轮啮合的第一齿部;所述第二齿轮与所述齿条啮合;所述手柄从所述初始位置运动至所述按压位置时,所述第一齿部带动所述第一齿轮转动,所述第一齿轮通过所述棘齿结构驱动所述第二齿轮运动,进而驱动所述齿条向远端运动;所述手柄从所述按压位置运动至所述初始位置时,所述第一齿部带动所述第一齿轮反向转动,所述第一齿轮非驱动地与所述第二齿轮相对转动。
进一步的,所述棘齿结构包括第一棘齿部和第二棘齿部,所述第一棘齿部与所述第一齿轮连接并与所述第一齿轮同步运动,所述第二棘齿部与所述第二齿轮连接并与所述第二齿轮同步运动,所述第一棘齿部仅能在沿第一方向转动时带动所述第二棘齿部及所述第二齿轮转动,以驱动所述齿条向远端运动。
进一步的,所述初始位置和所述按压位置之间形成第一区域和第二区域,所述手柄从所述初始位置运动至所述按压位置时,依次通过所述第一区域和所述第二区域;所述操作组件还包括第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和所述第二检测装置均与所述主控模块电连接;
所述第一检测装置获取表示所述切割刀组件的位置的第一检测信号,所述主控模块根据所述第一检测信号判断所述切割刀组件是否切割到底;所述第二检测装置获取表示所述手柄的位置的第二检测信号,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置;
所述主控模块判定所述切割刀组件未切割到底,且判定所述手柄位于所述第二区域内时,控制所述电机组件驱动所述切割刀驱动件向远端运动。
进一步的,所述第一区域大体为扇形面,所述第一区域的中心角大于等于5°且小于等于8°。
进一步的,所述第一区域包括相衔接的第三区域和第四区域,所述第四区域位于所述第三区域和所述第二区域之间并且与所述第二区域衔接;
所述电机组件驱动所述切割刀驱动件向远端运动时,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄处于所述第三区域内时,控制所述电机组件停机;判断所述手柄处于所述第四区域内,使所述电机组件保持启动状态以驱动所述切割刀驱动件向远端运动。
进一步的,所述第三区域和所述第四区域大体为扇形面,所述第三区域的中心角小于3°,所述第四区域的中心角小于等于5°。
进一步的,所述操作组件还包括主控模块、第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和所述第二检测装置均与所述主控模块电连接;
所述第一检测装置获取表示所述切割刀组件的位置的第一检测信号,所述主控模块根据所述第一检测信号判断所述切割刀组件是否切割到底;所述第二检测装置获取表示所述手柄的位置的第二检测信号,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置;
所述主控模块在判定所述切割刀组件处于切割到底状态,且判定所述手柄处于所述初始位置时,启动所述电机组件驱动所述切割刀驱动件,以带动所述切割刀组件向近侧运动。
进一步的,所述手柄位于初始位置时,所述手柄与所述切割刀驱动件分离;所述手柄相对于所述初始位置转动第一预设角度时,所述手柄与所述切割刀驱动件单向传动连接。
进一步的,所述第一预设角度大于等于10°且小于等于20°。
进一步的,在所述电机组件驱动所述切割刀向近端运动时,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置,当所述手柄的位置到达预设位置,则控制所述电机组件停机;
所述手柄相对于所述初始位置转动的角度等于第二预设角度时到达所述预设位置;所述第二预设角度小于所述第一预设角度。
进一步的,所述第二检测信号≤第三预设值时,所述主控模块判定所述手柄处于所述第三区域内;所述第二检测信号大于所述第三预设值时,所述主控模块判定所述手柄未处于所述第三区域内。
进一步的,所述第二预设角度小于10°。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明中的外科器械,通过单向驱动装置的设置,使得手柄与切割刀驱动件单向驱动连接,切割刀组件进刀时,医护人员可以通过多次致动手柄来多次对切割刀组件的进刀进行手动助力,助力操作便捷,且在切割刀组件进刀的全行程均可助力。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的外科器械的结构示意图;
图2是本发明第一实施方式的切割刀组件和切割刀驱动件的结构示意图;
图3是本发明第一实施方式的电机组件与切割刀驱动件连接的结构示意图;
图4是本发明第一实施方式的齿条的结构示意图;
图5是本发明第一实施方式的手柄位于初始位置时的结构示意图;
图6是本发明第一实施方式的手柄致动至棘爪与齿条啮合时的结构示意图;
图7是本发明第一实施方式的手柄处于按压位置时的结构示意图;
图8是本发明第一实施方式的手柄释放的结构示意图;
图9是本发明第一实施方式的手柄转动的第一区域和第二区域的结构示意图;
图10是本发明第一实施方式的手柄进入第二区域内的结构示意图;
图11是本发明第一实施方式的霍尔传感器和磁体的结构示意图;
图12是本发明第一实施方式的手柄与磁体的结构示意图;
图13是本发明第一实施方式的手柄致动时霍尔传感器与磁体之间的关系的结构示意图;
图14是本发明第一实施方式的手柄位于按压位置时,霍尔传感器与磁体之间的关系的的结构示意图;
图15是本发明第一实施方式的手柄转动的第三区域和第四区域的剖视图;
图16是本发明第一实施方式的手柄位于第四区域内时的结构示意图;
图17是本发明第一实施方式的手柄位于初始位置时启动回刀的结构示意图;
图18是本发明第一实施方式的手柄转动第二预设角度时的结构示意图;
图19是本发明第二实施方式的手柄和单向驱动装置的结构示意图;
图20是本发明第二实施方式的第一齿轮、第一棘齿部、第二齿轮和第二棘齿部的结构示意图;
图21是本发明第二实施方式的手柄的第一齿部与第一齿轮啮合的结构示意图;
图22是本发明第二实施方式的连杆组件处于第一位置时的结构示意图;
图23是本发明第二实施方式的连杆组件处于第二位置时的结构示意图;
图24是本发明第二实施方式的限位件的结构示意图;
图25是本发明第二实施方式的限位件通过第一台阶面抵接座体的结构示意图;
图26是本发明第二实施方式的限位件处于锁定位置时,单向驱动装置的侧视图;
图27是本发明第二实施方式的限位件通过第二台阶面抵接座体的结构示意图;
图28是本发明第二实施方式的限位件处于解锁位置时,单向驱动装置的侧视图;
图29是本发明第二实施方式的另一种第一齿轮、第一棘齿部、第二齿轮和第二棘齿部的结构示意图;
图30是本发明第二实施方式的另一种限位件的结构示意图;
图31是本发明第二实施方式的限位件通过第一阶梯面抵接座体的结构示意图;
图32是本发明第二实施方式的限位件处于锁定位置时,单向驱动装置的侧视图;
图33是本发明第二实施方式的限位件通过第二阶梯面抵接座体的结构示意图;
图34是本发明第二实施方式的限位件处于解锁位置时,单向驱动装置的侧视图。
其中:
100、操作组件;110、把手;120、连杆组件;121、第一连杆;122、第二连杆;123、外套管;
200、钳口组件;210、机架;211、支撑台;212、限位件;2121、主体部;2122、第一限位部;21221、第一台阶面;21222、第一引导斜面;2123、第一延伸部;21231、第二台阶面;2124、第二限位部;21241、第一阶梯面;21242、第二引导斜面;2125、第二延伸部;21251、第二阶梯面;220、电机组件;221、电机;222、齿轮结构;
300、切割刀组件;310、切割刀;320、芯轴;
400、手柄;410、握持部;420、铰接部;430、转动部;431、容置孔;432、凸起;440、第一齿部;
500、切割刀驱动件;510、齿条;511、第一连接齿;512、第二连接齿;
600、单向驱动装置;610、棘爪;620、第一配合组件;621、第一齿轮;622、第一棘齿部;623、第一轴体;624、第一座体;625、第一弹性件;630、第二配合组件;631、第二齿轮;632、第二棘齿部;633、第二轴体;634、第二座体;635、第二弹性件;
710、第一区域;720、第二区域;730、第三区域;740、第四区域;
810、霍尔传感器;820、磁体;830、触发开关。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下接合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要理解的是,本文所用术语“近侧”和“远侧”是相对于操纵吻合器的手柄的临床医生而言的。术语“近侧”是指靠近临床医生的部分,术语“远侧”则是指远离临床医生的部分。即手柄为近侧,钳口组件为远侧,如某个零部件的近侧端表示相对靠近手柄的一端,远侧端则表示相对靠近钳口组件的一端。术语“上”“下”以钳口组件的抵钉座 和钉仓座的相对位置为参考,具体的,抵钉座在“上”,钉仓座在“下”。然而,吻合器可以在许多方向和位置使用,因此这些表达相对位置关系的术语并不是受限和绝对的。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,还可以是可运动地连接,或成一体,或传动连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连或传动,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系如抵接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。需要说明的是,在“相连”、“连接”前有限定语时,其具有相应限定语所限定的含义,只排除明显需要排除的情形,不排除其它可能的情形,如“可拆卸地连接”指的是可拆卸式的连接,不包括成一体,但可运动连接等并不排除在外。
本申请公开了一种外科器械,可以为吻合器,如图1和图2所示,包括操作组件100、钳口组件200和切割刀组件300,操作组件100包括闭合机构、手柄400、切割刀驱动件500,其中闭合机构与钳口组件200连接,切割刀驱动件500连接切割刀组件300,手柄400与闭合机构联动,响应于医护人员对手柄400的操作,闭合机构能够驱动钳口组件200闭合,夹持人体组织。手柄400与切割刀驱动件500联动,在钳口闭合并完成对组织的压榨后,响应于医护人员对手柄400的操作,切割刀驱动件500能够驱动切割刀组件300进刀,对被压榨的组织进行切割和缝合。关于闭合机构的具体结构、闭合机构与手柄400的连接方式、闭合机构与钳口组件的连接方式,参见本申请人的在先申请CN2023100714551。需要说明的是,击发进刀和回刀均需要在钳口组件200闭合的情况下进行,可选的,在手柄400通过闭合机构驱动钳口组件闭合后,手柄400、闭合机构和/或钳口组件200通过传感器向主控模块输出钳口闭合信号。
如图3、图5和图7所示,本申请的操作组件100还包括机架210和电机组件220,手柄400可转动地安装于机架210,手柄400具有初始位置和按压位置,图5中的手柄400位于初始位置,图7中的手柄400位于按压位置,手柄400在致动时向按压位置运动,手柄400在释放时向初始位置运动。手柄400与机架210之间设有弹性件(图中未示出),医护人员致动手柄400后松开,手柄400会在弹性件的作用下自动释放,向初始位置运动。电机组件220设置于机架210,电机组件220连接切割刀驱动件500,响应于电机221的驱动,切割刀驱动件500带动切割刀组件300向远端移动,对组织进行切割。具体地,本实施例中切割刀驱动件500为齿条510,并自近端向远端延伸,齿条510连接切割刀组件300,能够带动切割刀组件300向近端或远端运动。具体的,如图2所示,切割刀组件300包括切割刀310和与切割刀310连接的芯轴320,芯轴320与齿条510连接,齿条510向近端或远端运动时,能够驱动切割刀310与芯轴320同步运动,进而驱动切割刀组件300运动。如图3所示,电机组件220包括电机221和齿轮结构222,电机221安装于机架210,齿轮结构222连接于电机221的输出轴,并与齿条510啮合,响应于输出轴的转动,齿轮结构222驱动齿条510运动,进而驱动切割刀组件300运动。
在实际的手术操作中,如果所需切割的组织厚度较大,由于电机221功率有限,可能出现切割停滞的情况,如图5所示,本申请中操作组件100还包括单向驱动装置600,手柄400通过单向驱动装置600与切割刀驱动件500单向传动连接,电机组件220驱动切割刀组件300向远端运动时,医护人员可以通过操作手柄400可以为切割刀组件300的进刀切割进行助力。
具体的,电机组件220驱动切割刀组件300向远端运动时,如图5至图7所示,以使手柄通过单向驱动装置600驱动切割刀驱动件500向远端运动;释放手柄400,以使单向驱动装置600相对于切割刀驱动件500非驱动地运动,不会驱动切割刀驱动件500向近端运动。
当电机组件220处于启动状态,电机组件220通过切割刀驱动件500驱动切割刀组件300向远端运动时,手柄400能够致动驱动齿条510向远端运动,即手柄400能够通过单向驱动装置600向切割刀驱动件500施加驱动力,提升切割刀组件300向远端运动的动力,使切割刀310能够切割较厚的组织部分,顺利完成进刀。同时如图8所示,手柄400可以通过释放使手柄400向初始位置运动,手柄400释放时,带动单向驱动装置运动600,单向驱动装置600非驱动地与切割刀驱动件500相对运动,不会阻碍电机221对切割刀驱动件500的驱动,且使得手柄400能够再次通过致动为切割刀组件300的进刀助力。因此,手柄400致动助力切割刀组件300向远端运动后,可以通过释放回位,从而可以进行多次致动以助力切割刀组件300。本实施例中的外科器械,在电机221驱动切割刀组件300进刀的过程中,医护人员可以通过操作手柄400多次对切割刀310的进刀进行手动助力,在组织有部分厚度较厚时,医护人员可以通过根据情况使用手动助力,保证进刀过程顺利进行,在组织有多处部分厚度较厚时,医护人员可以通过多次助力使切割刀310顺利进行切割,每一次助力操作都为致动手柄400,医护人员能够较好地控制施加作用力,且操作直观便捷有效。且在切割刀组件300进刀的全部行程中,医护人员可以通过释放手柄400获得充足的空间进行手柄400的致动,使得在切割刀组件400进刀的全行程中,医护人员均可通过转动手柄400为进刀助力。
如图3至图5所示,齿条510具有第一连接齿511和第二连接齿512,第一连接齿511与齿轮结构222啮合,使齿条510能够被电机组件220驱动。第二连接齿512与单向驱动装置600配合,使齿条510能够被手柄400驱动。第一连接齿511和与电机组件220对应设置,第二连接齿512与单向驱动装置600对应设置,本实施例中,第一连接齿511与第二连接齿512分别设置于齿条510的两侧,当然在其他实施例中,由于操作组件100内部布局的不同,第一连接齿511和第二连接齿512的位置也相应的不同,本实施例中不做具体限定。
本实施例中,如图5至图8所示,单向驱动装置600包括棘爪610,棘爪610可转动地连接于手柄400,棘爪610与齿条510啮合时,实现手柄400与单向驱动装置600的连接,棘爪610与手柄400之间设置有扭簧(图中未示出),扭簧所提供的弹力使棘爪610向与齿条510啮合的方向转动。棘爪610与齿条510啮合时,棘爪610仅能向远端驱动齿条510。手柄400在致动时,带动棘爪610向远端和上侧运动,使棘爪610与齿条510的第二连接齿512配合,进而通过棘爪610向齿条510施加向远端的驱动力,向切割刀310助力,提升切割刀310进刀的驱动力,驱动齿条510向远端移动。在手柄400致动时,通过棘爪610驱动齿条510向远端移动。手柄400在释放时,棘爪610相对于第二齿部512向近侧运动,该过程中,棘爪610沿着第二齿部512的一个齿面滑动,棘爪610与第二齿部512之间发生滑齿,无法驱动齿条510向近端运动,手柄400释放时向初始位置靠近,使得医护人员可以通过再次致动手柄400对切割刀310的进刀进行再次助力。
如图9所示,手柄400在初始位置与按压位置之间形成第一区域710和第二区域720,第一区域710与第二区域720衔接,手柄400从初始位置运动至按压位置时,依次通过第一区域710和第二区域720,手柄400处于初始位置时,位于第一区域710内;手柄400处于按压位置时,处于第二区域720内。在判断手柄400位于第一区域710或第二区域720内时,过手柄400的转动轴心沿握持部分之外的手柄400杆长方向做一直线,该直线位于第一区域710则代表手柄400位于第一区域710内,该直线位于第二区域720则代表手柄400位于第二区域720内。
优选的实施例中,医护人员通过操作手柄400启动电机组件220。手柄400从初始位置向按压位置运动至满足预设条件时,主控模块控制电机组件200驱动切割刀驱动件500向远端运动。操作组件100还包括主控模块、第一检测装置和第二检测装置,第一检测装置和第二检测装置均与主控模块电连接,主控模块与电机组件220电连接,用于控制电机组件220的启动、停止以及转动方向。第一检测装置用于获取表示切割刀组件300位置信息的第一检测信号,主控模块接收第一检测信号,并根据第一检测信号判断切割刀组件300是否切割到底;第二检测装置用于获取表示手柄400位置信息的第二检测信号,主控模块接收第二检测信号,并根据第二检测信号判断手柄400的位置。主控模块判断切割刀组件300未切割到底,且判定手柄400的位置满足预设条件时,主控模块控制电机组件220驱动切割刀驱动件500向远端运动。本实施例中,手柄处于第二区域720内时满足预设条件。可选但不受限的,主控模块为处理器单元,能够接收、判断、处理、发送信号。
主控模块若判定切割刀组件300未切割到底,则切割刀310可能处于未启动切割或切割未完成过程中,主控模块处于进刀模式。在进刀模式中,如果主控模块根据第二检测信号判定手柄400未处于第二区域720,使电机组件220处于停机状态;如果主控模块根据第二检测信号判定手柄400处于第二区域720内,则使电机组件220处于启动状态。具体的,在切割刀310未启动切割或切割未完成,医护人员需要启动电机221进行进刀时,可以致动手柄400,使手柄400位于第二区域720内,则主控模块会启动电机组件220,电机组件220驱动切割刀组件300向远端运动进行进刀。在进刀过程中,第二检测装置继续检测获取手柄400位置信息的第二检测信号,主控模块根据第二检测信号判断手柄400位置,判定手柄400处于第二区域720内时使电机221保持工作状态,无论手柄400在第二区域720内运动或在第二区域720内保持位置不动,电机221均处于工作状态。
第一区域710和第二区域720大体为扇形面,第一区域710的第一中心角大于等于5°且小于等于8°。第二区域720的第二中心角为大于等于29°且小于等于32°,在钳口组件200闭合后,进刀操作开始前,手柄400位于释放位置,医护人员只需将手柄400致动进入第二区域720,手柄400转动第一中心角对应的角度后即可启动电机221驱动切割刀组件300进刀,医护人员保持手柄400位置,使切割刀组件300仅由电机组件220驱动;医护人员也可以在第二区域720内继续致动手柄400,使手柄400驱动齿条510进行助力,对较厚的组织进行切割。
其中,切割刀组件300的位置信息包括电机组件220转动的圈数、切割刀组件300的位置中的至少一个。切割刀组件300的位置信息包括电机组件220转动的圈数时,圈数信息可以代表切割刀组件300运动的路程,主控模块可以根据电机组件220转动的圈数与预设圈数值(切割到底的圈数值)比较,进而判断切割刀组件300是否切割到底;切割刀组件300的位置信息包括切割刀组件300的位置时,主控模块可以直接根据切割刀组件300的位置判断切割刀组件300是否切割到底。
一个实施例中,切割刀组件300的位置信息仅包括电机221转动的圈数,第一检测装置包括编码器(图中未示出),编码器与电机组件220电连接,编码器用于检测电机221输出轴转动生成的脉冲信号,并将脉冲信号发送给主控模块,主控模块根据脉冲信号的数量得到输出轴转动的圈数,圈数可以表示切割刀组件300进刀的行程,在脉冲信号的数量大于或等于第一预设值时,主控模块判定切割刀组件300切割到底;在脉冲信号的数量小于第一预设值时,主控模块判定切割刀组件300未切割到底。
编码器可以为霍尔编码器(图中未示出),具体包括霍尔传感器和多个磁体,多个磁体围绕设置于电机221的输出轴。当磁体随电机221的转动轴旋转时,霍尔传感器感知磁体820并输出脉冲信号,脉冲信号作为检测信号,主控模块基于脉冲信号的个数、并且基于霍尔传感器确定的电机221转动方向来确定电机221转动圈数。具体的,电机221的转动轴转动时,每经过一个磁体,霍尔传感器输出一个脉冲信号,该脉冲信号作为第一检测信号。
编码器也可以为光电编码器,包括光电传感器和多个光栅,光电传感器可以采用红外的方式发出探测光线,多个光栅围绕电机221的转动轴分布;转动轴转动时,带动光栅转动,光电传感器感知到光栅后输出脉冲信号。主控模块基于该脉冲信号确定电机221转动圈数的原理与上文霍尔传感器相同,在此不作赘述。当然,该检测元件还可以为其他能够确定电机221转动圈数的方式。
另一个实施例中,第一检测装置还用于获取电机221状态的电机状态信号,主控模块根据电机状态信号判断电机221是否堵转,第一检测信号包括编码器发送的脉冲信号和电机状态信号。单一通过脉冲信号的数量判定时,由于第一预设值表征的切割距离与实际切割距离存在误差,可能存在切割刀组件300未切割到底时,脉冲信号的数量达到第一预设值,主控模块误判为切割刀组件300已经切割到底。单一通过堵转信号判定时,如在切割过程中遇到较厚的组织会导致切割刀组件300进刀停滞,会造成电机221堵转,也会产生误判。因此脉冲信号的数量与电机状态信号一同判定可以提升切割刀组件300是否切割到底判断的准确性。
因此本实施例中,在脉冲的信号数量大于或等于第一预设值,且主控模块判定电机组件220堵转时,主控模块判定切割刀310切割到底;脉冲信号的数量大于或等于第一预设值表示切割刀310行进的距离已经切割到底或接近切割到底,堵转表示切割刀组件300已经切割到底,抵持钉仓座,齿条510无法继续前进使电机221转动停止。
脉冲信号的数量小于第一预设值时,主控模块判定切割刀组件300未切割到底。未切割到底的判断不需要堵转信号的参与,仅通过脉冲信号的数量小于第一预设值即可得知切割刀组件300运动行程不足,未切割到底。
电机221状态包括:电机221的电压、电流、转速中的至少一个,第一检测装置包括与电机221电连接的检测器,电机状态信号包括电机221的电压值、电流值、转速值中的至少一个,在电压值、电流值、转速值中的至少一个发生突变时,主控模块判定电机组件220堵转。
另一个实施例中,第一检测装置包括接触开关(图中未示出),接触开关设于切割刀组件300的进刀行程终点,切割刀组件300切割到底时,抵持接触开关,使接触开关被触发,向主控模块发送触发信号。第一检测信号包括触发信号,主控模块接收到触发信号时,判断切割刀组件300切割到底;接触开关为与主控模块电连接的机械开关。
手柄400的位置信息包括手柄400的位置。主控模块可以根据手柄400与第二检测装置之间的距离判断手柄400的具体位置。优选的实施例中,如图11所示,第二检测装置包括霍尔传感器810和磁体820,霍尔传感器810与主控模块电连接,霍尔传感器810与磁体820其中之一设置于手柄400,其中另一设置于机架210,第二检测信号为霍尔传感器810根据与磁体820之间的距离产生的电信号,手柄400在致动或释放时,手柄400相对于机架210发生位移,使霍尔传感器810产生的电信号发生变化。具体的电信号为电压信号,电压信号代表霍尔传感器810与磁体820之间的距离,手柄400在不同的位置时,对应不同的电压信号,据此可以判断霍尔传感器与磁体之间的距离,进而判断手柄400相对于机架之间的距离,也就可以判断手柄400的位置。霍尔传感器810与磁体820之间距离越近,电压信号越大;霍尔传感器810与磁体820之间的距离越大,电压信号越小。
如图10至图14所示,手柄400包括相互连接的握持部410、铰接部420和转动部430,铰接部420与机架210可转动地连接,具体的,铰接部420与机架210通过一销轴连接,手柄400可绕销轴转动,握持部410和转动部430分别位于铰接部420的两侧,使得握持部410转动方向与转动部430的转动方向相反,即握持部410沿顺时针转动时,转动部430沿逆时针转动;握持部410沿逆时针转动时,转动部430沿顺时针转动。在本实施例中,优选地,磁体820设置于手柄400,霍尔传感器810设置于机架210,具体地转动部430位于操作组件100的外壳内,能够被设于机架210的霍尔传感器810感应。握持部410位于外壳外,医护人员能够对握持部410进行操作。转动部430设有容置孔431,磁体820容置于容置孔431内,且有一侧表面裸露于容置孔431外,用于被霍尔传感器810感应。机架210还包括支撑台211,支撑台211位于转动部430下方,手柄400在初始位置和按压位置之间运动时,转动部430始终与支撑台211不接触,霍尔传感器810设置于支撑台211。霍尔传感器810与磁体820之间距离越小,电压信号越大;霍尔传感器810与磁体820之间的距离越大,电压信号越小。在上述霍尔传感器810和磁体820设置方式的基础上,主控模块在电压信号小于等于第二预设值时,判定手柄400位于第二区域720内;主控模块在电压大于第二预设值时,判定手柄400未处于第二区域720内,并且主控模块可以根据电压信号与第二预设值或其它预设值的比较结果来识别手柄的具体位置。需要说明的是,上述判断逻辑是一种示例,当霍尔传感器810、磁体820的设置方式发生变化后,可能要采用其它判断逻辑,以根据电压信号与预设值之间的关系来判断手柄400的位置。
由上可知,在切割刀组件300未切割到底,且手柄400位于第二区域720内时,主控模块启动电机221驱动切割刀驱动件500,使切割刀310向远端运动,进行进刀。在进刀过程中,医护人员可以通过致动手柄400驱动切割刀驱动件500,进而对切割刀组件300向远端的运动助力,以使切割刀组件300能够切割较厚的组织。
值得注意的是,如图10所示,手柄400刚进入第二区域720并且切割刀310未切割到底时,电机221启动,此时棘爪610与齿条510未配合,继续致动手柄400一定角度,棘爪610与齿条510配合,此时医护人员才可以通过手柄400致动来助力切割刀组件300。
手柄400可以多次致动来助力切割刀组件300,在多次致动的过程中,重复进行致动和释放,如果手柄400释放的角度较大,甚至使手柄400回到初始位置,在用户对手柄400多次致动为切割刀组件300的前进提供动力时,有可能出现释放手柄400角度较大导致电机221停机的情况,造成切割刀组件300进刀停止,可能造成医护人员误判,认为切割刀组件300已经切割到底。本实施例中的外科器械具有防止误操作功能,在用户连续致动手柄400时,避免因手柄400释放角度较大导致电机221停机,防止医护人员误判。
本实施例中的外科器械,如图15和图16所示,第一区域710由第三区域730和第四区域740组成,第三区域730和第四区域740衔接,第四区域740与第二区域720衔接。在外科器械的钳口闭合后,电机组件220处于未启动状态,医护人员致动手柄400,手柄400在致动的过程中依次通过第三区域730、第四区域740后进入第二区域720,在电机组件220未启动时,主控模块进入第一判断模式,仅在手柄400进入第二区域720后启动电机221。在电机组件220启动并驱动切割刀组件300前进后,主控模块切换至第二判断模式,在第二判断模式下,主控模块根据第二检测信号判断手柄400处于第三区域730或第四区域740内,若手柄400处于第三区域730内,则控制电机组件220停机;若手柄400处于第四区域740内,则使电机组件220保持于启动状态。即电机组件220处于启动状态时,手柄400在位于第四区域740或第二区域720内时,主控模块均使电机221处于工作状态。即使手柄400释放的角度较大,手柄400超出第二区域720到达第四区域740内,电机221仍处于工作状态。具体的,主控模块根据第二检测信号判断手柄400位于第三区域730或第四区域740,第二检测信号小于等于第三预设值时,主控模块判定手柄400处于第三区域730内;第一检测信号大于第三预设值且小于第四预设值时,主控模块判定手柄400处于第四区域740内。第三区域730和第四区域740均大体为扇形面,优选的实施例中,第三区域730的中心角小于3°,第四区域740的中心角≤5°,当手柄400释放至与初始位置之间的角度小于3°时,电机组件220才会停机。结合图1,操作组件100具有把手110,手柄400的初始位置与按压位置之间的角度大体为39°,位于按压位置的手柄400与把手110之间仍然具有一定距离,因此手柄400与把手110之间的距离较大,在连续致动手柄400的过程中,医护人员控制手柄400往复运动,除非医护人员有意将手柄400回复到初始位置,否则在连续致动手柄400的过程中,手柄400与初始位置之间始终有一定角度(大于3°),不会使手柄400到达初始位置或处于第三区域730,造成电机组件220停机的情况发生。
由上可知,用户在连续致动手柄400为切割刀组件300助力时,除非有意释放手柄400到第三区域730或初始位置,正常操作时,手柄400始终在第四区域740和第二区域720内运动,电机221保持工作状态,主控模块在电机221未启动时进入第一判断模式,第一判断模式下,用户需要使手柄400转动至第二区域才能够启动电机221,转动角度较大,防止误触启动电机221;主控模块在电机221启动后进入第二判断模式,第二判断模式下,手柄400在第四区域和第二区域内时主控模块均会使电机保持启动,可以有效防止用户在多次致动手柄400时,释放手柄400的角度过大使手柄400进入第四区域740致电机221停机,切割刀组件300停止进刀,造成医护人员误判的问题。
当切割刀组件300切割到底时,进刀过程完成,主控模块检测到切割刀组件300切割到底,控制电机组件220停机,防止电机221继续工作产生堵转而造成电机221受损。如图19所示,当主控模块判定切割刀组件300切割到底时,主控模块进入回刀模式,通过第二检测装置发送的第二检测信号判断手柄400的位置,当判定手柄400位于初始位置时,主控模块控制电机221启动,且电机221转动方向与进刀模式时相反,电机221启动驱动切割刀驱动件500,带动切割刀组件300向近端运动,进行回刀操作,图19中手柄400处于初始位置,且箭头方向为切割刀组件300回刀时的运动方向。切割刀组件300切割到底时,主控模块使电机组件220处于停机状态,此时手柄400位于第二区域720或第四区域740内,医护人员只需将手柄400完全释放,切割刀组件300即可开始回刀。
回刀的过程中,切割刀组件300在电机组件220的驱动下向近端移动,切割刀驱动件500到达指定位置(回刀到底位置),或切割刀组件300到达指定位置后,主控模块控制电机组件220停机。一个实施例中,机架210内设置有零位开关(图中未示出),切割刀驱动件500向近端运动时,向零位开关靠近,在切割刀驱动件500运动至指定位置时,触发零位开关。零位开关被触发后,向主控模块发送零位开关电信号,主控模块接收到零位开关电信号后,控制电机组件220停机,使切割刀组件300停止运动。另一个实施例中,在回刀过程中,第一检测装置获取用于表示切割刀组件300的位置信息的检测信号,主控模块根据检测信号判断切割刀组件300是否回刀到位,第一检测装置可以包括编码器,切割刀组件300的位置信息包括电机组件220转动的圈数,圈数信息可以代表切割刀组件300运动的路程,主控模块可以根据电机组件220转动的圈数与预设圈数值(回刀到位的圈数值)比较,进而判断切割刀组件300是否回刀到位。
手柄400位于初始位置时,如图19所示,棘爪610与齿条510的第二连接齿512不接触,使得手柄400与切割刀驱动件500分离,分离是指手柄400与齿条510之间不配合,手柄400无法驱动齿条510运动。同时棘爪610与齿条510不接触也为切割刀组件300回刀时,切割刀驱动件500的移动做出了避让,防止回刀时出现棘爪610与齿条510的干涉,造成无法正常进行回刀或棘爪610损坏。
手柄400相对于初始位置转动第一预设角度时,手柄400与切割刀驱动件500单向连接;手柄400转动第一预设角度,棘爪610随着手柄400的运动而转动,与齿条510配合,棘爪610实现手柄400与切割刀驱动件500的连接。在回刀过程中,如果手柄400相对初始位置转动第一预设角度(图6中手柄400的位置),则棘爪610会与齿条510配合,棘爪610被配置为仅能向远端驱动齿条510,与齿条510配合的棘爪610会阻挡齿条510向近端的运动,造成回刀干涉。在回刀过程中,如果医护人员误触手柄400,使手柄400相对于初始位置转动第一预设角度或超过第一预设角度,棘爪610与齿条510接触,会造成回刀干涉,导致回刀停止甚至部件损坏。
在电机组件220驱动切割刀310向近端运动时,第二检测装置获取用于表示手柄400位置信息的第二检测信号,主控模块根据第二检测信号判断手柄400的位置,主控模块在判定手柄400到达预设位置时,主控模块控制电机组件220停机。手柄400相对于初始位置转动的角度等于第二预设角度时到达预设位置,第二预设角度小于第一预设角度。如图20所示,图20中手柄400转动的角度为第二预设角度,即在手柄400转动至棘爪610与齿条510配合之前,主控模块会控制电机组件220停机,防止切割刀驱动件500继续向近端运动,与棘爪610发生干涉损坏部件。
其中第一预设角度大于等于10°且小于等于20°,手柄400相对于初始位置转动第一预设角度后继续致动才能够驱动切割刀驱动件500。在手柄400相对于初始位置转动小于第一预设角度时,棘爪610与齿条510处于不接触状态。
第二预设角度小于10°,在手柄400转动至棘爪610与齿条510配合之前,主控模块会控制电机组件220停机,防止运动的齿条510与棘爪610干涉。
本实施例的外科器械,通过单向驱动装置600的设置,使得手柄400选择性地与切割刀驱动件500单向驱动连接,切割刀组件300进刀时,医护人员可以通过多次致动手柄400来多次对切割刀组件300的进刀进行手动助力。在进刀完成后,医护人员只需将手柄400释放至初始位置即可进行回刀。在回刀过程中,手柄400被转动的角度大于或等于第二预设角度即停机,防止回刀干涉,保护内部部件。
实施例
本申请的第二实施例大体与第一实施例相同,主要区别在于,单向驱动装置600的结构不同。
如图21和图22所示,本实施例中的切割刀驱动件500为齿条510,单向驱动装置600包括第一配合组件620和第二配合组件630,第一配合组件620用于与手柄400配合,第二配合组件630用于与切割刀驱动件500配合,第一配合组件620与第二配合组件630可分离的配合。
第一配合组件620和第二配合组件630配合时,第一配合组件620能够与第二配合组件630传动,手柄400的致动可以通过第一配合组件620和第二配合组件630驱动齿条510;第一配合组件620与第二配合组件630分离时,第一配合组件620与第二配合组件630无法传动,手柄400的致动无法驱动齿条510。
第一配合组件620包括第一齿轮621和第一棘齿部622,第一齿轮621与第一棘齿部622同轴设置并相互连接,使得第一棘齿部622与第一齿轮621同步运动;第二组件包括第二齿轮631和第二棘齿部632,第二齿轮631与第二棘齿部632同轴设置并相互连接,使得第二棘齿部632与第二齿轮631同步运动。当第一配合组件620与第二配合组件630配合时,第一棘齿部622与第二棘齿部632啮合,使手柄400与齿条510单向驱动连接,手柄400在致动时,能够驱动第一齿轮621转动,通过第一棘齿部622与第二棘齿部632的传动使第二齿轮631转动,第二齿轮631驱动齿条510运动,进而驱动切割刀组件300运动。
手柄400设有用于与第一齿轮621啮合的第一齿部440,手柄400从初始位置运动至按压位置时,带动第一齿部440转动,当第一齿部440与第一齿轮621啮合时,使得手柄400与齿条510单向驱动连接,手柄400转动,通过第一齿部440带动第一齿轮621转动,第一齿轮621通过第一棘齿部622、第二棘齿部632和第二齿轮631的传动驱动齿条510向远端运动;手柄400从按压位置运动至初始位置时,第一齿轮621与第二齿轮631非驱动的相对转动,第一齿部440与第一齿轮621脱离啮合,使手柄400与齿条510解除连接。
其中,第一棘齿部622能够单向驱动第二棘齿部632,使手柄400与齿条510单向驱动连接,第一棘齿部622仅能在沿第一方向转动时带动第二棘齿部632和第二齿轮631运动。如图28中,第一棘齿部622和第二棘齿部632配合,第一方向为垂直于纸面向内的方向。
当第一齿部440与第一齿轮621啮合时,手柄400致动带动第一齿部440转动,第一齿部440驱动第一齿轮621沿第一方向转动,第一棘齿部622随第一齿轮621沿第一方向转动,第一棘齿部622带动第二棘齿部632和第二齿轮631转动,此时第二齿轮631驱动齿条510向远端运动。当手柄400释放时,通过第一齿部440带动第一齿轮621和第一棘齿部622沿第二方向转动,第二方向与第一方向相反,第一棘齿部622无法驱动第二棘齿部632,齿条510仅由电机221驱动向远端运动,第二齿轮631被齿条510带动而转动,使得第二棘齿部632与第一棘齿部622方向相反地相对转动。
如图21所示,在手柄400致动时,手柄400相对于初始位置转动大于或等于第一预设角度时实现第一齿部440与第一齿轮621的啮合,使得手柄400可以驱动第一齿轮621;继续致动手柄400,手柄400通过第一齿部440驱动第一齿轮621转动,带动第一棘齿部622沿第一方向转动,进而通过第二棘齿部632和第二齿轮631驱动齿条510向远端运动,为切割刀组件300的进刀提供助力。手柄400释放时,通过第一齿部440带动第一齿轮621和第一棘齿部622沿第二方向转动,第一棘齿部622的齿面与第二棘齿部632的齿面之间出现滑齿,使第一棘齿部622转动的驱动力无法传递给第二棘齿部632,无法驱动第二棘齿部632转动,因此不影响齿条510的运动;释放至手柄400相对于初始位置的角度小于第一预设角度时,第一齿部440与第一齿轮621脱离手柄400,使手柄400与齿条510解除连接,继续释放手柄400,第一齿部440与第一齿轮621之间的距离增大。
在电机组件220驱动切割刀驱动件500进刀时,用户可以通过致动手柄400来为切割刀组件300的运动手动助力,在助力后,能够通过释放手柄400使手柄400向初始位置运动,使手柄400可以再次通过致动为切割刀组件300的进刀助力。本实施例中的外科器械,通过单向驱动装置600的设置,使得手柄400选择性地与切割刀驱动件500单向驱动连接,切割刀组件300进刀时,医护人员可以通过多次致动手柄400来多次对切割刀组件300的进刀进行手动助力。
另外值得注意的是,本申请的外科器械仅设有一个手柄400,在外科手术的过程中,手柄400被操作以进行多次致动,包括第一次致动和后续致动,后续致动为除第一次致动以外的其他次致动,其中第一次致动能够驱动钳口组件200切换至闭合位置压榨组织,后续致动能够驱动切割刀组件300前进以进行击发。在第一次致动时,手柄400仅能驱动钳口闭合,而不会驱动切割刀组件300运动进刀,具体是通过如下结构实现的:
如图22和图3所示,闭合机构包括连杆组件120和外套管123,连杆组件120包括第一连杆121和第二连杆122,第一连杆121可转动地连接于外套管123,外套管123上设置有推块1234,第一连杆121的远端可转动地连接推块1234,实现第一连杆121与外套管123的连接;第二连杆122一端可转动地连接于机架210,另一端可转动地与第一连杆121连接,形成一个二连杆机构。连杆组件120位于第一位置时,第一连杆121和第二连杆122互成一定角度,且第一连杆121和第二连杆122均向下侧(靠近手柄400握持部410的一侧)倾斜。连杆组件120位于第一位置且手柄400未进行第一次致动时,手柄400与第一连杆121或第二连杆122接触,使手柄400能够驱动连杆组件120运动,其中第一连杆121远端可转动地连接外套管123,近端可转动地连接第二连杆122,第一连杆121与第二连杆122通过铰接点可转动地连接。连杆组件120从第一位置切换至第二位置过程中,铰接点逐渐向上侧(远离手柄400握持部410的一侧)移动,由于第二连杆122的近端连接于机架210,因此位于第二连杆122远端的铰接点向远端移动,使得在第一连杆121的转动时,第一连杆121的远端朝向远端移动,因此连杆组件120能够驱动外套管123向远端移动,以使钳口组件200闭合。
操作组件还包括限位件212,限位件212可转动地设置于机架210,具有锁定位置(图22中限位件212位置)和解锁位置(图23中限位件212位置),在锁定位置,限位件212限位第一配合组件620和/或第二配合组件630使第一配合组件620与第二配合组件630分离,限位是指:限位件212限制第一配合组件620和/或第二配合组件630的位置,使第一配合组件620和第二配合组件630保持不接触状态。手柄的第一次致动驱动连杆组件从第一位置切换至第二位置,连杆组件向第二位置运动的过程中驱动限位件从锁定位置运动至解锁位置;在解锁位置,限位件212解除对第一配合组件620和/或第二配合组件630的限位,使第一配合组件620与第二配合组件630配合,实现手柄400与齿条510的单向驱动连接。
可知在手柄400第一次致动前,连杆组件120处于第一位置,手柄400的第一次致动能够驱动连杆组件120从第一位置切换至第二位置,使钳口组件200闭合。连杆组件120从第一位置切换至第二位置的过程中,限位件212处于锁定位置,第一配合组件620和第二配合组件630分离,单向驱动装置600未实现手柄400与齿条510的单向驱动连接,因此手柄400的第一次致动无法驱动齿条510运动。第一次致动后,连杆组件120位于第二位置,限位件212位于解锁位置,第一配合组件620和第二配合组件630配合,单向驱动装置600实现手柄400与齿条510的单向驱动连接,使得手柄400在后续致动时能够通过第一配合组件620和第二配合组件630驱动齿条510向远端运动。
在限位件212运动至解锁位置,解除对第一配合组件620和/或第二配合组件630的限位后,第一配合组件620和第二配合组件630能够自动配合。一个实施例中,如图24至图28所示,限位件212限位第一配合组件620,且第一配合组件620能够通过运动与第二配合组件630配合,第一配合组件620还包括第一轴体623、第一座体624和第一弹性件625,第一轴体623连接于第一齿轮621的轴心,第一座体624连接于第一轴体623,第一轴体623可滑动地设置于操作组件100内,使得第一配合组件620能够沿第一齿轮621的轴线方向运动,第一配合组件620通过在第一齿轮621轴线方向上的运动实现与第二配合组件630的配合和分离。第一配合组件620具有第一配合位置和第一分离位置,在第一配合位置,第一棘齿部622与第二棘齿部632配合;在第一分离位置,第一棘齿部622与第二棘齿部632分离。
第一弹性件625连接于机架210与第一座体624之间,第一弹性件625被压缩时,第一配合组件620处于第一分离位置(图26中第一配合组件的位置),第一弹性件625被释放时,第一配合组件620处于第一配合位置(图28中第一配合组件的位置)。如图25和图26所示,钳口组件200处于张开状态时,限位件212处于锁定位置,限位第一座体624,第一弹性件625被压缩,第一配合组件620处于第一分离状态;手柄400进行第一次致动时,钳口组件200从张开状态切换至闭合状态,限位件212在该过程中处于锁定位置,第一配合组件620与第二配合组件630分离,手柄400的致动仅能驱动连杆组件120使钳口组件200闭合,无法驱动切割刀组件300运动。当钳口组件200位于闭合状态后,如图27和图28所示,连杆组件120处于第二位置,使限位件212保持在解锁位置,第一配合组件620与第二配合组件630配合。手柄400进行后续致动时,能够通过第一配合组件620和第二配合组件630驱动切割刀组件300运动,为切割刀组件300的进刀助力。同时,当手柄400释放时,带动第一齿轮621和第一棘齿部622沿第二方向转动,第一棘齿部622与第二棘齿部632相对转动,使得第一棘齿部622向远离第二棘齿部632的方向运动,第一弹性件625能够提供给第一棘齿部622与第二棘齿部632配合的弹力,使第一棘齿部622保持与第二棘齿部632配合的状态。
其中机架210包括第一固定部214和固定连接于第一固定部214的第一固定轴213,第一轴体623套设于第一固定轴213,使第一轴体623与第一固定轴213滑动连接,能够在操作组件100内移动。第一弹性件625设置在第一固定部214与第一座体624之间,通过对第一座体624施加弹力,使第一齿轮621和第一棘齿部622运动。
如图24所示,限位件212包括本体部2121和第一限位部2122,本体部2121可转动地设置于机架210,限位件212通过转动在锁定位置和解锁位置之间切换,连杆组件120位于第一位置时,限位件212处于锁定位置,与连杆组件120不接触;连杆组件120从第一位置切换至第二位置时,推动所述限位件212转动,使限位件212转动至解锁位置;连杆组件120位于第二位置时,抵持限位件212,使限位件212保持于解锁位置。值得注意的是,限位件212与机架210之间设置有扭簧(图中未示出),限位件212位于锁定位置时,扭簧处于初始状态;限位件212处于解锁位置时,扭簧处于扭转状态。钳口组件200处于闭合位置,连杆组件120处于第二位置抵持限位件212,使限位件212位于解锁位置时,扭簧被扭转;钳口组件200处于打开位置,连杆组件120处于第一位置未抵持限位件212,限位件212在扭簧作用下保持在锁定位置。第一限位部2122连接于本体部2121,位于本体部2121靠近第一座体624的一侧。如图25和图26所示,限位件212位于锁定位置时,第一限位部2122与第一座体624抵持,以限位第一座体624,第一限位部2122限制第一座体624沿第一齿轮621的轴线方向朝第二齿轮631运动,使第一弹性件625保持在压缩状态,第一配合组件620处于第一分离位置。如图27和图28所示,限位件212切换至解锁位置时,第一限位部2122随本体部2121转动,与第一座体624分离,解除对第一座体624的限位,第一限位部2122不再抵持第一座体624,使得第一座体624能够向第二齿轮631所在的方向运动,第一弹性件625被释放,使第一座体624、第一轴体623、第一齿轮621和第一棘齿部622向第二齿轮631运动,第一棘齿部622与第二棘齿部632配合,第一配合组件620切换至第一配合位置。
进一步的,如图24所示,第一限位部2122上靠近本体部2121的一侧设有第一引导斜面21222,在手术结束钳口组件200切换至张开状态时,连杆组件120切换至第一位置,限位件212从解锁位置切换至锁定位置,限位件212转动至通过第一限位部2122与第一座体624抵持。在限位件212切换至锁定位置的过程中,第一限位部2122的第一引导斜面21222抵持第一座体624,第一限位部2122通过第一引导斜面21222驱动第一座体624运动,压缩第一弹性件625,使第一配合件处于第一分离位置。第一引导斜面21222的设置可以有效的防止第一限位部2122的转动被第一座体624卡住,造成钳口组件200无法张开的情况发生。同时,第一座体624上也可以设置斜面,与第一引导斜面21222配合,使限位件212能够更加顺利地回到锁定位置。
进一步地,限位件212还包括第一延伸部2123,第一延伸部2123连接于第一限位部2122,第一限位部2122具有第一台阶面21221,第一延伸部2123具有第二台阶面21231,第一引导斜面21222连接于第一台阶面21221与第二台阶面21231之间。限位件212处于锁定位置时,第一座体624抵持于第一台阶面21221;限位件212处于解锁位置时,第一座体624抵持于第二台阶面21231,第一座体624抵持于第二台阶面21231时保持在第一配合位置。在钳口组件200闭合后,切割刀组件300进刀和退刀的过程中,第一座体624始终与第二台阶面21231抵持,第一配合组件620处于第一配合位置。
如图25和图26所示,限位件212处于锁定位置时,连杆组件120位于第一位置,第一台阶面21221与第一座体624抵持,此时第一弹性件625被压缩,第一棘齿部622与第二棘齿部632分离,手柄400致动时仅能驱动连杆组件120从第一位置切换到第二位置,因第一棘齿部622与第二棘齿部632分离,手柄400无法通过驱动第二齿轮631来驱动切割刀组件300运动。手柄400第一次致动使连杆组件120位于第二位置时,连杆组件120在切换至第二位置的过程中推动限位件212,使限位件212切换至解锁位置,如图27和图28所示,限位件212转动至解锁位置时,通过第二台阶面21231与第一座体624抵持,第一座体624从与第一台阶面21221抵持切换至与第二台阶面21231抵持时,第一弹性件625被释放,第一弹性件625释放的弹力使第一座体624和第一齿轮621向第二齿轮631所在的方向运动,进而使得第一棘齿部622和第二棘齿部632啮合。手柄400在第一次致动前,第一棘齿部622与第二棘齿部632分离,手柄400的致动无法驱动切割刀驱动件500;手柄400在第一次致动后,第一棘齿部622与第二棘齿部632啮合,主控模块启动进刀模式,手柄400在后续致动中,手柄400相对于初始位置转动的角度超过第一预设角度时,第一齿部440与第一齿轮621啮合,实现手柄400与齿条510的单向传动连接,手柄能够驱动齿条510运动,进而驱动切割刀组件300。
在判定切割刀组件300切割到底后,主控模块启动回刀模式,在手柄400位于初始位置后控制电机组件驱动切割刀组件300回刀。回刀过程中,钳口组件200处于闭合状态,连杆组件120处于第二状态,限位件212处于解锁状态,第一棘齿部622和第二棘齿部632啮合;切割刀组件回刀时齿条510向近端运动,带动第二齿轮631转动,第二棘齿部632随第二齿轮631转动,且第二棘齿部632能够驱动第一棘齿部622和第一齿轮621转动,由于此时手柄400位于初始位置,与第一齿轮621分离,在切割刀组件300回刀过程中,转动的第一齿轮621不会与手柄400发生干涉,防止手柄400或第一齿轮621受损。如果医护人员误触手柄400,使手柄400转动到达第二预设角度时,主控模块控制电机组件200停机,防止第一齿轮621与手柄400干涉,损坏部件。本实施例中的第一预设角度和第二预设角度的数值与第一实施例中相同。
在另一个实施例中,如图29至图31所示,第二配合组件630可以移动实现与第一配合组件620的配合,第二配合组件630包括第二轴体633、第二座体634和第二弹性件635,第二轴体633连接于第二齿轮631的轴心,第二座体634连接于第二轴体633,使第二轴体633可滑动地设置于操作组件100内,使第二配合组件630能够沿第二齿轮631的轴线方向移动。第二配合组件630通过在第二齿轮631轴线方向上的运动实现与第二配合组件630的配合和分离。第二配合组件630具有第二配合位置和第二分离位置,在第二配合位置,第一棘齿部622与第二棘齿部632配合;在第二分离位置,第一棘齿部622与第二棘齿部632分离。
如图31至图34所示,第二弹性件635连接于机架210与第二座体634之间,第二弹性件635被压缩时,第二配合组件630处于第二分离位置(图32中第二配合组件630的位置),第二弹性件635被释放时,第二配合组件630处于第二配合位置(图34中第二配合组件630的位置)。钳口组件200处于张开状态时,限位件212处于锁定位置,限位第二座体634,第二弹性件635被压缩,第二配合组件630处于第二分离状态;手柄400进行第二次致动时,钳口组件200从张开状态切换至闭合状态,限位件212在该过程中处于锁定位置,第二配合组件630与第一配合组件620分离,手柄400的致动仅能驱动连杆组件120使钳口组件200闭合,无法驱动切割刀组件300运动,当钳口组件200位于闭合状态后,限位件212切换至解锁位置,第二配合组件630与第一配合组件620配合。手柄400进行后续致动时,能够通过第二配合组件630和第二配合组件630驱动切割刀组件300运动,为切割刀组件300的进刀助力。
其中机架210包括第二固定部216和固定连接于第二固定部216的第二固定轴215,第二轴体633套设于第二固定轴215,使第二轴体633与第二固定轴215滑动连接,能够在操作组件100内移动。第二弹性件635设置在第二固定部216与第二座体634之间,通过对第二座体634施加弹力,使第二齿轮631和第二棘齿部632运动。
限位件212包括第二限位部2124,第二限位部2124连接于本体部2121,位于本体部2121靠近第二座体634的一侧。限位件212位于锁定位置时,第二限位部2124与第二座体634抵持,以限位第二座体634,第二限位部2124限制第二座体634沿第二齿轮631的轴线方向朝第一齿轮621运动,使第二弹性件635保持在压缩状态,第二配合组件630处于第二分离位置。限位件212切换至解锁位置时,第二限位部2124随本体部2121转动,与第二座体634分离,解除对第二座体634的限位,第二限位部2124不再抵持第二座体634,使得第二座体634能够向第一齿轮621所在的方向运动,第二弹性件635被释放,使第二座体634、第二轴体633、第二齿轮631和第二棘齿部632向第一齿轮621运动,第二棘齿部632与第一棘齿部622配合,第二配合组件630切换至第二配合位置。
进一步的,如图30所示,第二限位部2124上远离本体部2121的一侧设有第二引导斜面21242,在手术结束钳口组件200切换至张开状态时,连杆组件120切换至第一位置,限位件212从解锁位置切换至锁定位置,限位件212转动至通过第二限位部2124与第二座体634抵持。在限位件212切换至锁定位置的过程中,第二限位部2124的第二引导斜面21242抵持第二座体634,第二限位部2124通过第二引导斜面21242驱动第二座体634运动,压缩第二弹性件635,使第二配合件处于第二分离位置。第二引导斜面21242的设置可以有效的防止第二限位部2124转动被第二座体634卡住,造成钳口组件200无法张开的情况发生。同时,第二座体634上也可以设置斜面,与第二引导斜面21242配合,使限位件212能够更加顺利地回到锁定位置。
进一步地,限位件212还包括第二延伸部2125,第二延伸部2125连接于第二限位部2124,第二限位部2124具有第一阶梯面21241,第二延伸部2125具有第二阶梯面21251,第二引导斜面21242连接于第一阶梯面21241与第二阶梯面21251之间。限位件212处于锁定位置时,第二座体634抵持于第一阶梯面21241;限位件212处于解锁位置时,第二座体634抵持于第二阶梯面21251,第二座体634抵持于第二阶梯面21251时保持在第二配合位置。在钳口组件200闭合后,切割刀组件300进刀和退刀的过程中,第二座体634始终与第二阶梯面21251抵持,第二配合组件630处于第二配合位置。
切割刀组件300完成击发后,医护人员进行回刀操作,通过电机组件220驱动齿条510向近端运动,带动切割刀组件300向近端移动,进行回刀。回刀时钳口组件200处于闭合状态,连杆组件120处于第二状态,因此限位件212处于解锁位置,使得第一配合组件620处于第一配合位置,与第二配合组件630配合,切割刀组件300和切割刀310驱动件向近端运动,带动第二齿轮631转动,第二棘齿部632随第二齿轮631转动,且第二棘齿部632能够驱动第一棘齿部622和第一齿轮621沿第二方向转动。回刀完成后,医护人员通过解锁组件解除连杆组件120在第二位置的锁定,以使钳口组件200从闭合位置切换至打开位置,开启钳口组件200。
一个实施例中,解锁组件包括设于操作组件100的壳体外的操作部、位于操作组件100壳体内抵持位于第二位置的连杆组件120的解锁部,解锁部与操作部联动,医护人员对操作部进行操作时,解锁部移动推动连杆组件120,使连杆组件120退回第一位置,钳口组件200张开释放人体组织。具体的,操作部可以为设在操作组件100外壳上的按钮(图中未示出),解锁部设于操作组件100内,为沿上下方向延伸的杆体。按钮与杆体相连接。按钮未被操作时,杆体位于连杆组件120上方,连杆组件120自锁于第二位置;医护人员操作按钮时,使杆体向下移动以抵接推动连杆组件120,使连杆组件120不再处于第二位置,以解除连杆组件120的自锁状态,如图19所示,操作组件100还包括弹簧1233,弹簧1233一端连接机架210,另一端连接于推块1234,连杆组件120处于第二位置时,弹簧1233处于压缩状态;连杆组件120处于第一位置时,弹簧1233处于释放状态。当医护人员操作按钮,使连杆组件120不再处于第二位置时,弹簧1233被释放,推动1232推块向近端运动,进而使连杆组件120运动至第一位置,使钳口组件200位于打开位置。当连杆组件120从第二位置运动至第一位置,不再抵持限位件212时,限位件212在扭簧的作用下从解锁位置运动至锁定位置。
在其他实施例中,第一配合组件620和第二配合组件630相向移动实现配合,第一配合组件620和第二配合组件630的结构与上述方案中相同,在此不再赘述。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种外科器械,包括:操作组件、与所述操作组件连接的切割刀组件,其特征在于,所述操作组件包括:
机架;
手柄,可转动连接于所述机架,所述手柄具有初始位置和按压位置,所述手柄在致动时向所述按压位置运动,所述手柄在释放时向所述初始位置运动;
切割刀驱动件,与所述切割刀组件连接;
电机组件,连接于所述切割刀驱动件,响应于所述电机组件的驱动,所述切割刀驱动件带动所述切割刀组件运动;
单向驱动装置,所述手柄通过所述单向驱动装置与所述切割刀驱动件单向传动连接;所述电机组件驱动所述切割刀组件向远端运动时,致动所述手柄,以使所述手柄通过所述单向驱动装置驱动所述切割刀驱动件向远端运动,释放所述手柄,以使所述单向驱动装置相对于所述切割刀驱动件非驱动地运动。
2.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述切割刀驱动件为齿条,所述单向驱动装置包括棘爪,所述棘爪可转动地连接于所述手柄;所述手柄致动时,通过所述棘爪驱动所述齿条向远端运动。
3.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述切割刀驱动件为齿条,所述单向驱动装置包括第一齿轮、第二齿轮和棘齿结构,所述第一齿轮和所述第二齿轮通过棘齿结构单向传动连接,所述手柄设有可操作地与所述第一齿轮啮合的第一齿部;所述第二齿轮与所述齿条啮合;所述手柄从所述初始位置运动至所述按压位置时,所述第一齿部带动所述第一齿轮转动,所述第一齿轮通过所述棘齿结构驱动所述第二齿轮运动,进而驱动所述齿条向远端运动;所述手柄从所述按压位置运动至所述初始位置时,所述第一齿部带动所述第一齿轮反向转动,所述第一齿轮非驱动地与所述第二齿轮相对转动,直至第一齿部与所述第一齿轮脱离啮合。
4.根据权利要求3所述的外科器械,其特征在于,所述棘齿结构包括第一棘齿部和第二棘齿部,所述第一棘齿部与所述第一齿轮连接并与所述第一齿轮同步运动,所述第二棘齿部与所述第二齿轮连接并与所述第二齿轮同步运动,所述第一棘齿部仅能在沿第一方向转动时带动所述第二棘齿部及所述第二齿轮转动,以驱动所述齿条向远端运动。
5.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述初始位置和所述按压位置之间形成第一区域和第二区域,所述手柄从所述初始位置运动至所述按压位置时,依次经过所述第一区域和所述第二区域;所述操作组件还包括第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和所述第二检测装置均与所述主控模块电连接;
所述第一检测装置获取表示所述切割刀组件的位置的第一检测信号,所述主控模块根据所述第一检测信号判断所述切割刀组件是否切割到底;所述第二检测装置获取表示所述手柄的位置的第二检测信号,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置;
所述主控模块判定所述切割刀组件未切割到底,且判定所述手柄位于所述第二区域内时,控制所述电机组件驱动所述切割刀驱动件向远端运动。
6.根据权利要求5所述的外科器械,其特征在于,所述第一区域大体为扇形面,所述第一区域的中心角大于等于5°且小于等于8°。
7.根据权利要求5所述的外科器械,其特征在于,所述第一区域包括相衔接的第三区域和第四区域,所述第四区域位于所述第三区域和所述第二区域之间并且与所述第二区域衔接;
所述电机组件驱动所述切割刀驱动件向远端运动时,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄处于所述第三区域内时,控制所述电机组件停机;判断所述手柄处于所述第四区域内,使所述电机组件保持启动状态以驱动所述切割刀驱动件向远端运动。
8.根据权利要求7所述的外科器械,其特征在于,所述第三区域和所述第四区域大体为扇形面,所述第三区域的中心角小于3°,所述第四区域的中心角小于等于5°。
9.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述操作组件还包括主控模块、第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和所述第二检测装置均与所述主控模块电连接;
所述第一检测装置获取表示所述切割刀组件的位置的第一检测信号,所述主控模块根据所述第一检测信号判断所述切割刀组件是否切割到底;所述第二检测装置获取表示所述手柄的位置的第二检测信号,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置;
所述主控模块在判定所述切割刀组件处于切割到底状态,且判定所述手柄处于所述初始位置时,启动所述电机组件驱动所述切割刀驱动件,以带动所述切割刀组件向近侧运动。
10.根据权利要求9述的外科器械,其特征在于,所述手柄位于初始位置时,所述手柄与所述切割刀驱动件分离;所述手柄相对于所述初始位置转动第一预设角度时,所述手柄与所述切割刀驱动件单向传动连接。
11.根据权利要求10所述的外科器械,其特征在于,所述第一预设角度大于等于10°且小于等于20°。
12.根据权利要求10所述的外科器械,其特征在于,在所述电机组件驱动所述切割刀向近端运动时,所述主控模块根据所述第二检测信号判断所述手柄的位置,当所述手柄的位置到达预设位置,则控制所述电机组件停机;
所述手柄相对于所述初始位置转动的角度等于第二预设角度时到达所述预设位置;所述第二预设角度小于所述第一预设角度。
13.根据权利要求12所述的外科器械,其特征在于,所述第二预设角度小于10°。
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