CN116831667A - 一种外科吻合器 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种外科吻合器,包括:手柄部,包括第一壳体和设置在第一壳体中的第一空腔,第一空腔中设有动力组件;旋转部,一端与手柄部转动连接,旋转部包括第二壳体和设置在第二壳体中的第二空腔,第二壳体相对于第一壳体沿中轴线左右移动;末端执行器,与旋转部的另一端连接,末端执行器中设有动力轴;动力轴离合机构,设置在第二空腔中;姿态离合机构,设置在第二空腔中且位于第一壳体和第二壳体之间;其中,动力轴离合机构连接动力组件和动力轴,姿态离合机构连接第一壳体和第二壳体;随着第二壳体沿中轴线向左移动,动力组件和动力轴的连接断开、第一壳体和第二壳体的连接断开。发明能够消除掉姿态旋转对于致动旋转的影响。
Description
技术领域
发明涉及外科手术器械技术领域,尤其是指一种外科吻合器。
背景技术
吻合器已广泛应用于肝胆外科、消化外科、妇科、儿科、胸外科等科室的内镜手术,与传统的对于组织的切割和缝合技术相比,吻合器可效提高手术效率,降低并发症的发病率,减轻患者痛苦,缩短患者住院时间。
手术过程中,医生通过操作手柄,将器械的致动力由近侧传递至远侧,即由器械手柄传递至吻合器末端。致动力将会驱动吻合器的末端执行器夹紧组织层,切割夹持的组织层,推动吻合钉刺穿组织层,以在组织层被切割处附近将组织层紧密缝合起来。末端致动力为与主轴平行的推力(直线运动)。
现有技术的主流传动方案均为在手柄处生成直线运动形式的致动力,然后将其向远侧传递,最终转化为末端致动力。在一些现有技术中,多个金属片并排相贴组合形成推杆,通过这些金属片的组合可将近侧的推力传递至远侧,从而获得末端致动力。由于该方案的推杆为多个金属片组成,因而可以实现一个自由度的弯曲并传递末端致动力。但是金属片组在弯曲状态下向前推进时会受到较大的阻力,并且弯曲程度越大阻力越大,也就是弯曲时对于致动力的传递效率较低。在另外一些方案中,吻合器的一个重要的技术提升方向为全角度弯曲,即由常规方案的一个自由度的弯曲提升至两个自由度的弯曲。在一些现有技术中,传递致动力的推杆为类似于弹簧管的结构。虽然该方案可实现两个自由度的弯曲,但弯曲状态下传递致动力时会产生较大的使末端执行器回到顺直状态的反向作用力,反映在传动上就是传动效率较低。综上所述,上述方案实现末端执行器弯曲的传动方案均为将近侧的直线运动转化为远侧的直线运动,即直线传动。
另外一些方案采用的是将近侧的旋转运动转化为远侧的旋转运动,即旋转传动,可显著减少反向作用力的产生,传动效率较高。在一些现有技术中,传动机构在实现末端执行器弯曲的位置为类似于十字轴关节的结构,可实现两个自由度的弯曲,并且可传递轴向旋转,再通过螺母丝杠结构,传递至远侧的轴向旋转被进一步转化为直线运动,从而获得末端致动力。但是该方案虽然可实现两个自由度的弯曲(其中一个为姿态变化旋转、另一个为末端致动力的旋转运动)并可有效减少反向作用力的产生,但传递末端致动力的旋转运动(下文简称致动旋转)会受到器械姿态变化旋转的影响,从而使末端执行器实现手术操作所需的器械动作(下文简称致动动作)时不受控,影响末端执行器的精度。例如切割夹持的组织层,推动吻合钉刺穿组织层等,在手术过程中极易造成对于患者体内组织的非必要损伤。
发明内容
为此,发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中传递末端致动力的旋转运动会受到器械姿态变化旋转的影响,使得末端执行器不受控,影响末端执行器的精度的问题。
为解决上述技术问题,发明提供了一种外科吻合器,包括:
手柄部,包括第一壳体和设置在所述第一壳体中的第一空腔,所述第一空腔中设有动力组件;
旋转部,一端(近侧)与所述手柄部转动连接,所述旋转部包括第二壳体和设置在所述第二壳体中的第二空腔,所述第二壳体相对于所述第一壳体沿中轴线左右移动;
末端执行器,与所述旋转部的另一端(远侧)连接,所述末端执行器中设有动力轴;
动力轴离合机构,设置在所述第二空腔中;
姿态离合机构,所述设置在所述第二空腔中且位于所述第一壳体和所述第二壳体之间;
其中,所述动力轴离合机构连接所述动力组件和所述末端执行器的动力轴,所述姿态离合机构连接所述第一壳体和所述第二壳体;随着所述第二壳体沿中轴线向左移动,所述动力组件和动力轴的连接断开、所述第一壳体和所述第二壳体的连接断开。
在发明的一个实施例中,所述手柄部的远侧设有环形导轨,所述旋转部的近侧设有滑槽,所述滑槽与所述环形导轨构成移动副。
在发明的一个实施例中,所述动力轴离合机构包括依次连接的输入轴、输入离合、输出离合和输出轴,所述输入轴与所述动力组件连接,所述输出离合与所述末端执行器连接,所述输入离合的远侧与输出离合的近侧齿轮啮合;所述输入离合的近侧设有凹槽,当所述第二壳体向所述第一壳体的方向移动时,所述输出离合移动至所述凹槽中。
在发明的一个实施例中,所述姿态离合机构包括手柄离合和旋转离合,所述手柄离合和所述旋转离合齿轮啮合,所述手柄离合与所述第一壳体的远侧连接,所述旋转离合与所述第二壳体连接。
在发明的一个实施例中,所述姿态离合机构还包括第一压力弹簧,所述第一压力弹簧的两端分别与所述手柄离合以及所述第二壳体连接。
在发明的一个实施例中,所述动力组件包括动力部、传动部和输出齿轮,所述动力部与所述输出齿轮通过所述传动部连接,所述输出齿轮与所述动力轴离合机构连接。
在发明的一个实施例中,还包括紧急回退机构,所述紧急回退机构包括单向旋转件、回退转轴、中间制动件和回退轴销;
所述单向旋转件转动连接在所述手柄部的近侧;
所述单向旋转件中设有安装孔,所述回退转轴的一端位于所述安装孔中与所述单向旋转件同步转动,且所述回退转轴在所述安装孔中沿中轴线左右移动;所述回退转轴与所述中间制动件连接且两者同步转动;
所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述回退转轴的远侧与所述动力组件的输出齿轮连接,且所述中间制动件断开所述输出齿轮与所述传动部的连接。
在发明的一个实施例中,所述传动部包括输入齿轮、中间齿轮、旋转轴和第二压力弹簧;所述中间制动件包括脱位滑块和推压滑块;
所述输入齿轮与所述动力部连接,所述中间齿轮与所述输入齿轮以及所述输出齿轮啮合,所述中间齿轮穿设在所述旋转轴,所述旋转轴的一端与所述手柄部的第一壳体连接,所述脱位滑块套设在所述旋转轴的另一端,所述第二压力弹簧位于所述中间齿轮和所述第一壳体之间,所述中间齿轮与所述脱位滑块的下表面接触;所述脱位滑块的上表面设有第一上平面和上斜面;所述推压滑块设有通孔,所述回退转轴穿设在所述通孔中,所述推压滑块的下表面设有下斜面和第二下平面;
所述输出齿轮与所述传动部连接时,所述下斜面与所述第一上平面接触;随着所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述第二下平面与所述上斜面接触。
在发明的一个实施例中,所述单向旋转件包括棘爪轮、棘齿轮、卡位滑轨、旋转滑块和回退轴销;
所述棘爪轮与在所述手柄部转动连接,所述棘爪轮内壁设有至少一个单向棘爪,所述棘齿轮的外壁设有齿牙,所述齿牙与所述单向棘爪啮合;所述卡位滑轨的近侧与所述棘齿轮连接,所述卡位滑轨内部设有圆柱型中心孔,所述中心孔的近侧设有轨道,所述旋转滑块近侧的外壁设有凸起,所述凸起与所述轨道构成移动副;所述回退转轴的近侧与所述旋转滑块的远侧连接,所述回退轴销的远侧与所述旋转滑块的近侧连接。
所述旋转滑块远侧的外壁设置有环状凹槽,随着所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述环状凸起卡装在所述环状凹槽中。
在发明的一个实施例中,所述末端执行器包括第三壳体和设置在所述第三壳体中的第三空腔,所述第三壳体与所述第二壳体连接,所述第三空腔中连接有滑动螺母和沿所述中心轴线设置的丝杠,所述丝杠与所述滑动螺母构成螺纹副,所述丝杠与所述动力轴离合机构。
发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明所述的一种外科吻合器,其设置了手柄部、旋转部、末端执行器、动力轴离合机构和姿态离合机构,手柄部与旋转部转动连接,末端执行器与旋转部连接。另外,手柄部内部的动力组件通过动力轴离合机构与动力轴连接,姿态离合机构连接所述第一壳体和所述第二壳体。其次,所述第二壳体相对于所述第一壳体沿中轴线左右移动,并且在第二壳体沿中轴线向左移动时,实现动力组件和所述末端执行器的动力轴断开、所述第一壳体和所述第二壳体断开。这样,在初始状态下,第二壳体相对于所述第一壳体位于右端,手柄部内部的动力组件通过动力轴离合机构与末端执行器的动力轴连接,从而进行动力组件带动末端执行器中的动力轴旋转,实现致动旋转。当第二壳体沿中轴线向左移动时,所述动力组件和所述末端执行器的动力轴断开、所述第一壳体和所述第二壳体断开,此时,第二壳体与末端执行器同步转动来实现姿态旋转。并且,此时由于动力组件与动力轴的连接断开,虽然动力轴会旋转但是不会将该旋转传递至动力组件。由此可见,本申请在保证致动旋转和姿态旋转正常进行的情况下,消除掉姿态旋转对于致动旋转的影响。使得末端执行器受控,提高末端执行器的精度。
附图说明
为了使发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据发明的具体实施例并结合附图,对发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明优选实施例中一种外科吻合器的结构示意图;
图2是图1所示一种外科吻合器中动力轴离合机构处于接合状态的示意图;
图3是图1所示一种外科吻合器中动力轴离合机构处于分离状态的示意图;
图4是图1所示一种外科吻合器中动力轴离合机构和姿态离合机构处于接合状态的示意图;
图5是图1所示一种外科吻合器中动力轴离合机构和姿态离合机构处于分离状态的示意图;
图6是图1所示一种外科吻合器中动力组件与紧急回退机构的连接示意图;
图7是图1所示一种外科吻合器中紧急回退机构工作的示意图;
图8是图1所示一种外科吻合器中输入离合与输出离合或者手柄离合和旋转离合的结构示意图;
图9是图8所示一种外科吻合器中输入离合与输出离合或者手柄离合和旋转离合的一种可替换的结构示意图;
图10是图1所示一种外科吻合器中脱位滑块的主视图;
图11是图1所示一种外科吻合器中脱位滑块的侧视图;
图12是图1所示一种外科吻合器中卡位滑轨的主视图;
图13是图1所示一种外科吻合器中卡位滑轨的侧视图;
图14是图1所示一种外科吻合器中旋转滑块的主视图;
图15是图1所示一种外科吻合器中旋转滑块的侧视图;
图16是图1所示一种外科吻合器中回退转轴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解发明并能予以实施,但所举实施例不作为对发明的限定。
参照图1~图16所示,发明提供了一种外科吻合器,包括:
手柄部51,包括第一壳体和设置在所述第一壳体中的第一空腔,所述第一空腔中设有动力组件3;
旋转部52,一端(近侧)与所述手柄部51转动连接,所述旋转部52包括第二壳体和设置在所述第二壳体中的第二空腔,所述第二壳体相对于所述第一壳体沿中轴线左右移动;
末端执行器53,与所述旋转部52的另一端(远侧)连接,所述末端执行器53中设有动力轴;
动力轴离合机构1,设置在所述第二空腔中;
姿态离合机构2,所述设置在所述第二空腔中且位于所述第一壳体和所述第二壳体之间;
其中,所述动力轴离合机构1连接所述动力组件3和所述末端执行器53的动力轴,所述姿态离合机构2连接所述第一壳体和所述第二壳体;随着所述第二壳体沿中轴线向左移动,所述动力组件3和所述末端执行器53断开的动力轴、所述第一壳体和所述第二壳体断开。
在一些对比实施中,旋转部52与末端执行器53相连,手柄部51中的动力组件3与末端执行器53的动力轴连接,动力组件3带动动力轴旋转(即致动旋转61)从而带动末端执行器53左右移动,致动旋转61将在末端执行器53内部通过螺母丝杠(动力轴)运动副等现有技术方案,将旋转运动转化为直线运动,从而实现对于待处理人体组织的切割与缝合,完成致动动作。手柄部51与旋转部52相连,并且旋转部52可绕手柄部51的中心轴线进行姿态旋转62。旋转部52的旋转轴34即为外科吻合器的中心轴线,即图1的水平方向。这样旋转部52进行姿态旋转62时会带动末端执行器53同步旋转,也就是说,末端执行器53的轴向旋转也可记为姿态旋转62。本发明的外科吻合器是基于末端旋转传动,换言之,末端执行器53实现致动动作的动力来源于致动旋转61。致动旋转61的动力均来自于手柄部51内部的动力装置,因而致动旋转61是以手柄部51为参照系来计算旋转角度的;末端执行器53与旋转部52同步旋转,因而末端执行器53实现姿态变化的姿态旋转62与旋转部52相同,是以手柄部51为参照系来计算旋转角度的。末端执行器53内部的用于将旋转运动转化为直线运动的螺母丝杠副的螺母与末端执行器53同步旋转,螺母丝杠副的丝杠与致动旋转61同步。因此,当需要改变吻合器的空间姿态而操作其进行姿态旋转62时,旋转部52将带动末端执行器53旋转,螺母丝杠副的螺母相对于丝杠旋转,旋转运动被转化为直线运动,计划外的致动动作将会出现。也就是说,操作者需要的是器械的空间姿态的变化,但轴向旋转器械末端时却产生了不应该出现的致动动作。即姿态旋转62对致动旋转61会造成影响。
具体地,本实施例设置了手柄部51、旋转部52、末端执行器53、动力轴离合机构1和姿态离合机构2,手柄部51与旋转部52转动连接,末端执行器53与旋转部52连接。另外,手柄部51内部的动力组件3通过动力轴离合机构1与动力轴连接,姿态离合机构2连接所述第一壳体和所述第二壳体。其次,所述第二壳体相对于所述第一壳体沿中轴线左右移动,并且在第二壳体沿中轴线向左移动时,实现动力组件3和所述末端执行器53的动力轴断开、所述第一壳体和所述第二壳体断开。这样,在初始状态下,第二壳体相对于所述第一壳体位于右端,手柄部51内部的动力组件3通过动力轴离合机构1与末端执行器53的动力轴连接,从而进行动力组件3带动末端执行器53中的动力轴旋转,实现致动旋转61。当第二壳体沿中轴线向左移动时,所述动力组件3和所述末端执行器53的动力轴断开、所述第一壳体和所述第二壳体断开,此时,第二壳体与末端执行器53同步转动来实现姿态旋转62。并且,此时由于动力组件3与动力轴的连接断开,虽然动力轴会旋转但是不会将该旋转传递至动力组件3。由此可见,本申请在保证致动旋转61和姿态旋转62正常进行的情况下,消除掉姿态旋转62对于致动旋转61的影响。使得末端执行器受控,提高末端执行器的精度。
进一步地,所述手柄部51的远侧设有环形导轨,所述旋转部52的近侧设有滑槽,所述滑槽与所述环形导轨构成移动副;所述第二壳体的外壁设有弧形手把。
具体地,本实施例设置了环形导轨和滑槽,环形导轨和滑槽构成移动副,这样从而通过医生手握弧形手把向左拉动旋转部52实现旋转部52相对于手柄部51的移动,从而使得所述动力组件3和所述末端执行器53断开、所述第一壳体和所述第二壳体断开,操作方便快捷,结构简单,成本低。
进一步地,所述动力轴离合机构1包括依次连接的输入轴11、输入离合13、输出离合14和输出轴12,所述输入轴11与所述动力组件3连接,所述输出离合14与所述末端执行器53连接,所述输入离合13的远侧与输出离合14的近侧齿轮啮合;所述输入离合13的近侧设有凹槽,当所述第二壳体向所述第一壳体的方向移动时,所述输出离合14移动至所述凹槽中。
参见图8~图9,需要说明的是,初始状态时输入离合13上的外齿与输出离合14上的内齿相互啮合,这时离合机构处于接合状态,输入轴11与输出轴12同步转动。随着旋转部52的第二外壳向左移动,输入轴11和输出轴12沿吻合器的中心轴线方向则相互靠近,输入离合13上的外齿与输出离合14上的内齿相互错开,这样离合机构处于分离状态。在其他实施例中,可采用输入轴11和输出轴12沿吻合器的中心轴线方向相互远离从而使离合机构切换至分离状态的方案。在一些可能的实施例中,可通过使用轴承、卡簧等或者直接轴面接触,使输入轴11在吻合器的中心轴线方向上与手柄部51的相对位置固定,但可绕其旋转。使输出轴12在吻合器的中心轴线方向上与旋转部52不能发生相对移动,但可绕其旋转。因此,沿吻合器的中心轴线方向使手柄部51和旋转部52发生相对移动(即旋转部52的第二外壳相对于手柄部51左右移动)则可使动力轴离合机构1在分离/接合状态之间实现切换。
具体地,本实施例中的输入轴11的近侧与动力组件3相连,可实现与外科吻合器的动力装置(例如电机、主动轮等)的同步旋转。输出轴12远侧与末端执行器53的动力轴(丝杠)相连,可带动该动力轴同步旋转,即进行致动旋转61,从而执行致动动作。输入轴11的远侧与输入离合13固定相连,输出轴12的近侧与输出离合14固定连接。
在一些实施例中输入离合13为内齿,输出离合14为外齿。一些可能的实施方式中,内齿数量与外齿数量相等。在其他实施例中,可采用内齿数量与外齿数量不相等的方案,。例如,外齿数大于内齿数。又如内齿数大于外齿数。例如,输出离合14的齿数为36,因此允许的姿态旋转62的角度变化的精度为10°。齿数越多,精度越高,对于医生来说使用体验越好。输入离合13的齿数为6,允许的姿态旋转62的角度变化的精度仍为10°。与输入离合13的齿数为36的实施例相比,齿数不同的实施例的稳定性会下降,但是加工难度和加工成本均会下降,对于加工工艺的精度要求也会下降。齿数相等与齿数不相等的方案各有其优势,可根据实际情况需要进行选择。在一些可能的实施例中,作为内齿载体的输入离合13可以分为左、右两个零件,这是为了降低加工的难度和成本。在其他实施例中,作为内齿载体的输出离合14,也可为一体式加工,或者拆分为上、下两个零件。
进一步地,所述姿态离合机构2包括手柄离合21和旋转离合22,所述手柄离合21和所述旋转离合22齿轮啮合,所述手柄离合21与所述第一壳体的远侧连接,所述旋转离合22与所述第二壳体的近侧连接。在一些实施例中,手柄离合21上设置有外齿,旋转离合22上设置有内齿,外齿和内齿啮合。因为该实施例的手柄部51和旋转部52发生相对旋转的接触形式是手柄部51在内,旋转部52在外,考虑到精简结构、装配便捷等方面,因而本申请以手柄离合21为外齿,旋转离合22为内齿作为示例。在其他的实施例中,设置成手柄离合21为内齿旋转离合22为外齿也是可行的。考虑到人体工程学,为使手柄部51和旋转部52在吻合器的中心轴线方向上发生相对的接近/远离,医生更为习惯的操作是将旋转部52拉近手柄部51,因此将该实施例左右优选的方案,进一步便于使用者使用。
具体地,本实施例的姿态离合机构2包括手柄离合21和旋转离合22,输入离合13和输出离合14齿轮啮合。在初始状态,动力轴离合机构1处于接合状态;手柄离合21和旋转离合22啮合,姿态离合机构2处于接合状态。此时,旋转部52无法绕手柄部51旋转,通过动力组件3和姿态离合机构2的传动,外科吻合器的动力装置(例如电机、主动轮等)带动末端执行器53的动力轴同步旋转,从而将器械的致动力从近侧传递至远侧,即通过传递致动旋转61从而执行致动动作。当医生将旋转部52拉近手柄部51时,输入离合13和输出离合14相互远离,动力轴离合机构1从接合状态转变为分离状态;手柄离合21和旋转离合22上的齿结构也相互远离,姿态离合机构2从接合状态转变为分离状态;第一压力弹簧23被进一步压缩。此时,旋转部52可绕手柄部51旋转,但该旋转运动不会带动末端执行器53的动力轴旋转,从而姿态旋转62不会对致动旋转61造成影响。当医生不再拉近旋转部52时,第一压力弹簧23推动旋转部52向远侧移动,最终回到初始状态,即动力轴离合机构1和姿态离合机构2均重新回到接合状态。
进一步地,所述姿态离合机构2还包括第一压力弹簧23,所述第一压力弹簧23的两端分别与所述手柄离合21的一侧以及所述第二壳体连接。在一些实施例中,第一压力弹簧23始终处于压缩状态,从而使手柄离合21和推力轴承之间始终存在着一个使双方互相远离的力,也就是旋转部52始终承受着一个使其远离手柄部51的力。在一些实施例中,所述手柄离合21的远侧设有凸起,所述凸起的远端面起到限位作用,这样当放开旋转部52使得其相对于手柄部51向近端回复至凸起的远端面停止,从而使得手柄部51和旋转部52存在一个远离极限;在该极限位置处,凸起的近侧与旋转部52相接触,由于手柄离合21固定安装在旋转部52上,因此旋转部52无法再进一步远离手柄部51。
具体地,本实施例中姿态离合机构2还包括第一压力弹簧23,这样医生放开旋转部52后在第一压力弹簧23的作用下,手柄离合21和旋转离合22自动复位至两者啮合。
在一些可能的实施方式中,所述第一压力弹簧23和所述第二壳体之间还连接有第一推力轴承24,第一推力轴承24的作用是减少旋转部52绕手柄部51旋转的阻力,也就是姿态旋转62的阻力。
进一步地,所述动力组件3包括动力部、传动部和输出齿轮32,所述动力部与所述输出齿轮32通过所述传动部连接,所述输出齿轮32与所述动力轴离合机构1的输入轴11连接。
需要说明的是,动力轴离合机构1与动力组件3连接,两者能够同步旋转运动;动力轴离合机构1将转动力传递至末端执行器53使得末端执行器53产生手术操作所需的器械动作的致动力,即致动旋转61。动力轴离合机构1使得动力组件3和末端执行器53的动力轴既可同步旋转也可相互独立;动力轴离合机构1沿吻合器中心轴线方向进行相对的直线运动时(左右移动),即可实现离合状态的切换(即实现动力组件3与末端执行器53的连接或断开)。姿态离合机构2一端的组件与旋转部52固定连接;姿态离合机构2另一端的组件与手柄部51固定连接。姿态离合机构2的两端之间有离合机构(即手柄离合21和旋转离合22),因而手柄部51与旋转部52可相对固定,也可相对旋转;在中心轴线方向上,旋转部52左右移动时,即可实现离合状态的切换(接合状态或分离状态)。沿吻合器的中心轴线方向,将旋转部52拉近/远离手柄部51时,可同时切换动力轴离合机构1和姿态离合机构2的分离/接合状态,其结果是,当旋转部52无法相对于手柄部51进行旋转运动,即姿态离合机构2处于接合状态时,动力组件3通过动力轴离合机构1与末端执行器53的丝杠同步旋转,此时动力轴离合机构1也处于接合状态;当旋转部52可以绕手柄部51进行旋转运动,此时姿态离合机构2处于分离状态,这样动力轴离合机构1的输入离合13和输出离合14断开,动力组件3的旋转运动无法传递至末端执行器53,即动力轴离合机构1处于分离状态。以此消除姿态旋转62对于致动旋转61的影响。此时,姿态离合机构2的手柄离合21和旋转离合22也处于断开状态,此时,旋转部52的第二外壳与末端执行器53的第三外壳同步转动实现姿态旋转6262,由于此时动力轴离合机构1处于分离状态,动力组件3与末端执行器53的丝杠的连接断开,所以姿态旋转6262不会影响致动旋转61。
对于一个完整的外科吻合器来说还需要具备紧急回退的功能,用于处理吻合器使用过程中的一些需要立刻终止吻合操作的情况,例如吻合阻力超过致动力极限,吻合器发生不明原因故障,吻合位置错误等。针对该问题,本实施例设置了紧急回退机构4。紧急回退机构4的结构如下。
进一步地,还包括紧急回退机构4,所述紧急回退机构4包括单向旋转件、回退转轴45、中间制动件和回退轴销47;
所述单向旋转件转动连接在所述手柄部51的近侧;
所述单向旋转件中设有安装孔,所述回退转轴45的一端位于所述安装孔中与所述单向旋转件同步转动,且所述回退转轴45在所述安装孔中沿中轴线左右移动;所述回退转轴45与所述中间制动件连接且两者同步转动;
所述回退转轴45沿中轴线向右移动,所述回退转轴45的远侧与所述动力组件3的输出齿轮32连接,且所述中间制动件断开所述输出齿轮32与所述传动部的连接。
进一步地,所述传动部包括输入齿轮31、中间齿轮33、旋转轴34和第二压力弹簧35;所述中间制动件包括脱位滑块37和推压滑块46;
所述输入齿轮31与所述动力部连接,所述中间齿轮33与所述输入齿轮31以及所述输出齿轮32啮合,所述中间齿轮33穿设在所述旋转轴34,所述旋转轴34的一端与所述手柄部51的第一壳体连接,所述脱位滑块37套设在所述旋转轴34的另一端,例如,脱位滑块37的下表面设有圆柱形空腔374,所述旋转轴34的另一端卡设在所述圆柱形空腔374中,所述第二压力弹簧35位于所述中间齿轮33和所述第一壳体之间,所述中间齿轮33与所述脱位滑块37的下表面接触;所述脱位滑块37的上表面设有第一上平面372和上斜面376;上第一上平面372和上斜面376之间为光滑过渡。
所述推压滑块46设有通孔,所述回退转轴45穿设在所述通孔中,所述推压滑块46的下表面设有下斜面465和第二下平面466;下斜面465和第二下平面466之间为光滑过渡。
所述输出齿轮32与所述传动部连接时,所述下斜面465与所述第一上平面372接触;随着所述回退转轴45沿中轴线向右移动,所述第二下平面466与所述上斜面376接触。
在一些实施例中,第二压力弹簧35始终处于压缩状态,使中间齿轮33始终与旋转轴34上端的凸起结构的侧面贴合,因而在初始状态下,中间齿轮33相对于旋转轴34可以保持位置不变。
在一些可能的实施例中,动力部包括电机等,电机设置在第一空腔中且与第一壳体连接,电机与输入齿轮31连接。
在一些可能的实施例中,所述中间制动件还包括拉力弹簧38,所述拉力弹簧38的顶端与所述第一壳体连接、底端与所述脱位滑块37连接。在一些实施例中,脱位滑块37上设置有通孔373,通孔中穿设有凸出其表面的长圆柱销,拉力弹簧38的底端与长圆柱销连接。在一些实施例中,拉力弹簧38为两个,两个拉力弹簧38对称设置在所述脱位滑块37的两侧。
具体地,拉力弹簧38使脱位滑块37始终受到一个向上的力,使使脱位滑块37在未采取紧急回退操作的状态下,脱位滑块37的第一上平面372始终与推压滑块46的下斜面465紧密接触。初始状态下,旋转轴34的上端置于脱位滑块37的圆柱形空腔374内,使旋转轴34可以更加稳定地保持位置不变,脱位滑块37的第一下平面375悬空,与中间齿轮33不产生接触。
在一些可能的实施例中,脱位滑块37的前后两侧对称设有突出结构371,所述第一壳体前后侧的内壁设有与所述突出部,所述突出部设有凹槽,所述突出结构371卡在所述凹槽中。
具体地,突出结构371与凹槽配合起到移动限位的作用,使脱位滑块37可以并且只能沿旋转轴34的中轴线方向做直线运动。
在一些可能的实施例中,传动部还包括第二推力轴承36,所述第二推力轴承36设置在所述旋转轴34与所述第一壳体连接的位置处。第二压力弹簧35的上端与中间齿轮33始终接触,下端与第二推力轴承36始终接触,当中间齿轮33旋转时,第二压力弹簧35和第二推力轴承36会一起旋转,并且两者对于中间齿轮33的阻力较小。
进一步地,所述单向旋转件包括棘爪轮41、棘齿轮42、卡位滑轨43、旋转滑块44和回退轴销47;
所述棘爪轮41与在所述手柄部51转动连接,所述棘爪轮41内壁设有至少一个单向棘爪,所述棘齿轮42的外壁设有齿牙,所述齿牙与所述单向棘爪啮合;所述卡位滑轨43的近侧与所述棘齿轮42连接,例如,所述棘齿轮42的内壁设有安装孔,所述卡位滑轨43的近侧固定在安装孔中;棘齿轮42和卡位滑轨43在平行于中心轴线方向上部发生位移,但两者可以同步旋转。卡位滑轨43放置于第一壳体中,卡位滑轨43在平行于中心轴线方向上部发生位移,但卡位滑轨43可相对于第一壳体旋转。所述卡位滑轨43内部设有圆柱型中心孔,所述中心孔的近侧设有轨道431,所述旋转滑块44近侧的外壁设有凸起441,所述凸起441与所述轨道431构成移动副;所述回退转轴45的近侧与所述旋转滑块44的远侧连接,所述回退轴销47的远侧与所述旋转滑块44的近侧连接。例如,旋转滑块44的远侧是横截面为多边形的空腔443,优选的,多边形的空腔443为正n边形(n≥3),回退转轴45的近侧轴体452的截面为正n边形(n≥3),近侧轴体452可插入旋转滑块44的多边形的空腔443中,使两者同步旋转。
具体地,输入齿轮31与动力部连接,两者同步旋转,进而将动力装置的动力传递出去。输出齿轮32与动力轴离合机构1的输入轴11相连,两者同步转动。中间齿轮33位于输入齿轮31和输出齿轮32中间,与两者均啮合,因而可以将输入齿轮31的动力传递给输出齿轮32。中间齿轮33绕旋转轴34旋转,并且可沿旋转轴34中轴线做直线运动,旋转轴34一端放置在手柄部51上与其相对位置固定,另一端与脱位滑块37相接触。本发明的紧急回退机构4设置于手柄部51的第一空腔中。回退轴销47从近侧到远侧依次通过推动旋转滑块44、回退转轴45、推压滑块46,最终沿旋转轴34的中轴线方向斜向下推动脱位滑块37。此时,推压滑块46和脱位滑块37之间的接触面下斜面465和第一上平面372变化为第二下平面466和上斜面376。脱位滑块37进一步沿旋转轴34的中轴线方向斜向下推动中间齿轮33,使输入齿轮31、输出齿轮32、中间齿轮33均不接触,因而外科吻合器的动力部的旋转动力无法传递给末端执行器53,并且反向进行致动旋转61时也不会受到来自于外科吻合器的动力装置的阻力。回退状态时,回退转轴45的最远侧的轴体452插入输出齿轮32轴线方向的空腔中,因而沿棘爪轮41和棘齿轮42所限制的单向旋转方向上转动回退轴销47时,此时棘爪轮41允许旋转的方向与动力轴离合机构1的输出轴12传递器械致动力的正向传递方向相反,即致动旋转61的反方向。也就是说,按照棘齿轮42可转动的方向旋转输出轴12时,末端执行器53将退回。这样末端执行器53的动力轴向着致动旋转61的反方向旋转,最终使末端执行器53回到初始状态。由此可见,医生将紧急回退机构4的回退轴销47从外部插入后,可切断动力组件3对于末端执行器53的动力传递。随后,医生可通过操作紧急回退机构4的回退轴销47实现对于末端执行器53的动力轴的手动旋转,并且该手动转动由于棘爪轮41的方向限制,其只能单向转动,该单向转动方向与致动旋转61的方向相反,因此手动方式只能使末端执行器53回到初始状态,不会使其继续执行致动动作,从而避免使本来就需要立刻终止吻合操作的情况因为医生的错误操作而进一步恶化。
在一些实施例中,回退转轴45的远侧的轴体452的截面为正n边形(n≥3),输出齿轮32的近侧设有与远侧的轴体452截面匹配的空腔,远侧的轴体452插入该空腔中,并且两者的截面相互配合,这样回退转轴45与输出齿轮32可以同步旋转。手柄部51在吻合器的中心轴线的方向上的设置有通孔,作为紧急回退机构4的外置附件的回退轴销47从该通孔中插入。回退轴销47的远侧轴体的截面为正n边形(n≥3),近侧轴体的截面也为正n边形(n≥3),两者的n不需要相等,中间为截面形状大于远侧轴体的凸台。回退轴销47的远侧轴体可插入旋转滑块44的空腔443中,从而带动旋转滑块44同步旋转。回退轴销47的近侧轴体可与套筒扳手等连接,使回退轴销47的轴向旋转更容易实现。回退轴销47的近侧轴体的截面也为正六边形,在其他实施例中,该近侧轴体可直接为一个扳手功能的结构并当作扳手使用。回退轴销47的中间的凸台是用于限位,将回退轴销47插入手柄部51并进一步向远侧推动旋转滑块44,当该凸台的远侧平面463受到手柄部51的近侧平面463阻挡时,卡位滑轨43与旋转滑块44在吻合器的中心轴线方向上卡死,旋转滑块44无法向近侧或远侧移动,只能进行轴向旋转,此时即为回退状态。也就是说,当回退轴销47的中间的凸台与手柄部51相接触时,医生便可知道插入到位了,此时可通过旋转回退轴销47使末端执行器53回到初始状态。旋转滑块44可在卡位滑轨43内部沿中心轴线左右移动,并且当旋转滑块44做轴向旋转时会带动卡位滑轨43同步旋转。
旋转滑块44的中部设有轴体453,轴体453的截面为圆形,轴体453的轴线与中心轴线共线。轴体453的远侧与轴体452的近侧连接。推压滑块46设有空腔461,轴体453可插入空腔461中,空腔461为圆柱形,空腔461的截面形状大于轴体453,因而当回退转轴45带动输出齿轮32做轴向旋转时,回退转轴45与推压滑块46之间不会产生明显的阻力。
在一些可能的实施例中,手柄部51内部设置有始终与推压滑块46的第二上平面462和侧平面463相接触的滑块轨道平面,分别限制推压滑块46使其无法向上移动,以及使推压滑块46无法向前后方向移动。手柄部51内部设置有与推压滑块46的后平面464相接触的限位结构,用于规定推压滑块46向近侧移动时能达到的最远距离,也就是初始状态下推压滑块46所处的位置。此时,推压滑块46的下斜面465与脱位滑块37的第一上平面372相接触,由于拉力弹簧38的作用,以及脱位滑块37只能沿旋转轴34的中轴线方向移动。
进一步地,所述卡位滑轨43的中心孔的远侧设有环状凸起432;
所述旋转滑块44远侧的外壁设置有环状凹槽442,随着所述回退转轴45沿中轴线向右移动,所述环状凸起432卡装在所述环状凹槽442中。
具体地,本实施例设置了相互匹配的环状凸起432和环状凹槽442,在所述回退转轴45沿中轴线向右移动,所述环状凸起432卡装在所述环状凹槽442中,这样旋转滑块44不再能够相对于卡位滑轨43沿中心轴线方向左右移动,但仍可做轴向旋转。卡位滑轨43在吻合器的中心轴线方向上被卡死,因而其他组件均保持图7所示位置不变,并且由于棘爪轮41和棘齿轮42的单向旋转限制,该外科吻合器无法再实施致动动作,只能做报废处理,这也就避免了用户违反医疗器械使用规定使用出现过问题的器械时极易再次出现医疗事故的安全隐患。
进一步地,所述末端执行器53包括第三壳体和设置在所述第三壳体中的第三空腔,所述第三壳体与所述第二壳体连接,所述第三空腔中连接有滑动螺母和沿所述中心轴线设置的丝杠,所述丝杠与所述滑动螺母构成螺纹副,所述丝杠与所述动力轴离合机构1的输出轴12连接。
需要说明的是,本发明提出利用机械手段消除掉器械姿态旋转62对于致动旋转61的影响,还提出了实现紧急回退的基于机械结构的解决方案。
需要说明的是,本申请中的“近侧”是指靠近临床医生的装置部分,“远侧”是指用于指远离临床医生的装置部分。“近侧”在左,“远侧”在右。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种外科吻合器,其特征在于:包括:
手柄部,包括第一壳体和设置在所述第一壳体中的第一空腔,所述第一空腔中设有动力组件;
旋转部,一端与所述手柄部转动连接,所述旋转部包括第二壳体和设置在所述第二壳体中的第二空腔,所述第二壳体相对于所述第一壳体沿中轴线左右移动;
末端执行器,与所述旋转部的另一端连接,所述末端执行器中设有动力轴;
动力轴离合机构,设置在所述第二空腔中;
姿态离合机构,所述设置在所述第二空腔中且位于所述第一壳体和所述第二壳体之间;
其中,所述动力轴离合机构连接所述动力组件和所述动力轴,所述姿态离合机构连接所述第一壳体和所述第二壳体;随着所述第二壳体沿中轴线向左移动,所述动力组件和所述动力轴的连接断开、所述第一壳体和所述第二壳体的连接断开。
2.根据权利要求1所述的外科吻合器,其特征在于:所述手柄部的远侧设有环形导轨,所述旋转部的近侧设有滑槽,所述滑槽与所述环形导轨构成移动副。
3.根据权利要求2所述的外科吻合器,其特征在于:所述动力轴离合机构包括依次连接的输入轴、输入离合、输出离合和输出轴,所述输入轴与所述动力组件连接,所述输出离合与所述末端执行器连接,所述输入离合的远侧与输出离合的近侧齿轮啮合;所述输入离合的近侧设有凹槽,当所述第二壳体向所述第一壳体的方向移动时,所述输出离合移动至所述凹槽中。
4.根据权利要求3所述的外科吻合器,其特征在于:所述姿态离合机构包括手柄离合和旋转离合,所述手柄离合和所述旋转离合齿轮啮合,所述手柄离合与所述第一壳体的远侧连接,所述旋转离合与所述第二壳体连接。
5.根据权利要求4所述的外科吻合器,其特征在于:所述姿态离合机构还包括第一压力弹簧,所述第一压力弹簧的两端分别与所述手柄离合以及所述第二壳体连接。
6.根据权利要求1所述的外科吻合器,其特征在于:所述动力组件包括动力部、传动部和输出齿轮,所述动力部与所述输出齿轮通过所述传动部连接,所述输出齿轮与所述动力轴离合机构连接。
7.根据权利要求6所述的外科吻合器,其特征在于:还包括紧急回退机构,所述紧急回退机构包括单向旋转件、回退转轴、中间制动件和回退轴销;
所述单向旋转件转动连接在所述手柄部的近侧;
所述单向旋转件中设有安装孔,所述回退转轴的一端位于所述安装孔中与所述单向旋转件同步转动,且所述回退转轴在所述安装孔中沿中轴线左右移动;所述回退转轴与所述中间制动件连接且两者同步转动;
所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述回退转轴的远侧与所述动力组件的输出齿轮连接,且所述中间制动件断开所述输出齿轮与所述传动部的连接。
8.根据权利要求7所述的外科吻合器,其特征在于:所述传动部包括输入齿轮、中间齿轮、旋转轴和第二压力弹簧;所述中间制动件包括脱位滑块和推压滑块;
所述输入齿轮与所述动力部连接,所述中间齿轮与所述输入齿轮以及所述输出齿轮啮合,所述中间齿轮穿设在所述旋转轴,所述旋转轴的一端与所述手柄部的第一壳体连接,所述脱位滑块套设在所述旋转轴的另一端,所述第二压力弹簧位于所述中间齿轮和所述第一壳体之间,所述中间齿轮与所述脱位滑块的下表面接触;所述脱位滑块的上表面设有第一上平面和上斜面;
所述推压滑块设有通孔,所述回退转轴穿设在所述通孔中,所述推压滑块的下表面设有下斜面和第二下平面;
所述输出齿轮与所述传动部连接时,所述下斜面与所述第一上平面接触;随着所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述第二下平面与所述上斜面接触。
9.根据权利要求8所述的外科吻合器,其特征在于:所述单向旋转件包括棘爪轮、棘齿轮、卡位滑轨、旋转滑块和回退轴销;
所述棘爪轮与在所述手柄部转动连接,所述棘爪轮内壁设有至少一个单向棘爪,所述棘齿轮的外壁设有齿牙,所述齿牙与所述单向棘爪啮合;所述卡位滑轨的近侧与所述棘齿轮连接,所述卡位滑轨内部设有圆柱型中心孔,所述中心孔的近侧设有轨道,所述旋转滑块近侧的外壁设有凸起,所述凸起与所述轨道构成移动副;所述回退转轴的近侧与所述旋转滑块的远侧连接,所述回退轴销的远侧与所述旋转滑块的近侧连接。
10.根据权利要求9所述的外科吻合器,其特征在于:所述卡位滑轨的中心孔的远侧设有环状凸起;
所述旋转滑块远侧的外壁设置有环状凹槽,随着所述回退转轴沿中轴线向右移动,所述环状凸起卡装在所述环状凹槽中。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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