实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种微创外科手术器械,旨在克服现有技术的缺陷,其具有结构简单,操作、维护简便,工作可靠性强和寿命长等特点。
本实用新型所提供的微创外科手术器械包括工作部分、以及用于驱动工作部分运动的驱动部分;所述驱动部分包括用于驱动工作部分做摆动运动的摆动驱动部;所述摆动驱动部包括执行装置和动力装置,所述执行装置的第一端与所述工作部分活动连接,所述执行装置的第二端与动力装置连接,所述执行装置在所述动力装置的驱动下带动工作部分做摆动运动。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述微创外科手术器械还包括连接部分,连接部分为刚性构件,连接工作部分和驱动部分,并且所述连接部分中容纳有驱动部分的零件。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述摆动驱动部还包括中心杆,所述中心杆穿设在所述连接部分中,所述工作部分的端部通过弯曲关节连接在所述中心杆的第一端;所述执行装置包括弯曲连杆和弯曲推杆,所述弯曲推杆套设在所述中心杆上,所述弯曲连杆第一端与所述工作部分枢轴连接,所述弯曲连杆的第二端与所述弯曲推杆的第一端枢轴连接,所述弯曲推杆的第二端与所述动力装置连接。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述动力装置包括弯曲转轮和弯曲推管,所述弯曲转轮套设在所述中心杆上,所述弯曲推管的第一端与所述弯曲推杆的第二端固定连接,所述弯曲推管的第二端与所述弯曲转轮螺纹连接,所述弯曲推管与所述弯曲转轮之间的螺纹的轴向与所述中心杆的轴向平行。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述弯曲连杆的两端均设有连接件,两连接件互为偏心设置。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述工作部分包括钳头和钳头座,所述钳头包括两个钳头组件,两个所述钳头组件与所述钳头座之间通过杆头销钉枢轴连接,所述弯曲关节连接在所述钳头座的端部。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述驱动部分还包括:用于驱动工作部分做旋转运动的旋转驱动部。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述旋转驱动部和摆动驱动部共轴设置。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述驱动部分还包括:用于驱动工作部分做开合运动的开合驱动部。
如上所述的微创外科手术器械,优选地,所述连接部分靠近工作部分的端部设置有密封装置。
采用本实用新型的微创外科手术器械,通过设置与摆动运动相关的执行装置和动力装置,以完成工作部分的摆动运动,从而克服传统的手术器械中所存在的摆动控制缺陷,具有结构简单,操作、维护简便,工作可靠性强和寿命长等特点。本实用新型所提供的微创外科手术器械具有以下优点:弥补了现有腔镜手术中由于器械自由度不足导致的操作困难;降低了单孔腔镜手术的操作难度,扩大了手术的适应症;提高了器械的使用寿命和可靠性,降低了使用可弯曲器械的成本;工作部位能在偏摆范围内任意位置实现固定。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-11所示,本实用新型所提供的微创外科手术器械包括:工作部分和驱动部分,所述驱动部分用于驱动工作部分进行相应的运动。在具体实施过程中,所述驱动部分可以包括用于驱动工作部分做摆动运动的摆动驱动部;所述摆动驱动部包括执行装置和动力装置,所述执行装置的第一端与所述工作部分活动连接,所述执行装置的第二端与动力装置连接,所述执行装置在所述动力装置的驱动下带动工作部分做摆动运动。在具体实施例中,所述工作部分可以包括钳头1和钳头座3,所述钳头1包括两个钳头组件,两个所述钳头组件与所述钳头座3之间通过杆头销钉2枢轴连接。
总体而言,本实用新型所提供的微创外科手术器械通过设置与摆动运动相关的执行装置和动力装置,以完成工作部分的摆动运动,从而克服传统的手术器械中所存在的摆动控制缺陷,具有结构简单,操作、维护简便,工作可靠性强和寿命长等特点。
在一个优选实施例中,所述微创外科手术器械还可以包括连接部分,连接部分为刚性构件,用于连接工作部分和驱动部分,并且所述连接部分中可以容纳驱动部分中的相关零件,例如:所述连接部分可以通过刚性的管材来实现。所述摆动驱动部还包括中心杆6,所述中心杆6穿设在所述连接部分中,所述工作部分的端部通过弯曲关节5连接在所述中心杆6的第一端,使所述工作部分与所述中心杆6之间可以绕所述弯曲关节5进行相对转动,即使所述工作部分进行相应的摆动运动。例如:可以将弯曲关节5连接在所述钳头座3的端部。
具体地,所述执行装置可以包括弯曲连杆9和弯曲推杆10,所述弯曲推杆10套设在所述中心杆6上,所述弯曲连杆9第一端与所述工作部分枢轴连接,所述弯曲连杆9的第二端与所述弯曲推杆10的第一端枢轴连接,所述弯曲推杆10的第二端与所述动力装置连接。在所述动力装置的驱动下,所述弯曲推杆10带动所述弯曲连杆9进行运动,最终带动所述工作部分绕所述弯曲关节5进行转动。
优选地,所述动力装置可以通过弯曲转轮14和弯曲推管11相互配合来实现,所述弯曲转轮14可以套设再所述中心杆6上,所述弯曲推管11的第一端可以与所述弯曲推杆10的第二端固定连接,所述弯曲推管11的第二端与所述弯曲转轮14螺纹连接,所述弯曲推管11与所述弯曲转轮14之间的螺纹的轴向与所述中心杆6的轴向平行。当转动弯曲转轮14时,在螺纹的作用下,弯曲推管11可以沿着所述中心杆6的轴向对弯曲推杆10进行拉动或推动。在图中的具体实施例中,可以通过下述方式实现:摆动驱动部动力装置可以包括弯曲转轮14、弯曲推进螺杆13和弯曲推管11。弯曲转轮14与弯曲推进螺杆13之间通过螺纹连接实现螺纹传动,弯曲推仅螺杆13与弯曲推管11使用螺丝连接,弯曲推管11与弯曲推杆10可以通过固定连接(如焊接)实现,从而形成相应的传动机构。这种传动机构的设计可以实现在转动弯曲转轮14时推动弯曲推杆10,从而带动钳头座3绕枢轴转动,手柄27、28对中心杆6提供推力,实现钳头1的开合;旋转弯曲转轮14,通过螺纹传动为弯曲推进螺杆13、弯曲推管11、弯曲推杆10提供推力,从而驱动弯曲连杆9并带动设置在钳头座3上的中心杆弯曲关节5、中心杆前接4及钳头7组成的机构绕外管前接15运动,实现钳头1的摆动。螺纹可以设置为自锁螺纹,其本身具有自锁性,可以固定住弯曲转轮14和弯曲推进螺杆13之间的相对位置,保证装置定位的准确。此外,旋转驱动部和摆动驱动部中的螺旋装置可以带有角度设定装置,可以保证手术过程中,旋转和摆动角度精确,从而保证手术过程中定位准确。
优选地,所述弯曲连杆9的两端均设有连接件,两连接件互为偏心设置。该偏心设置可以保证工作部摆动灵活不易发生卡死等现象,影响器械操作可靠性,保证手术时间和效果。
对于本实用新型所提供的微创外科手术器械,所述驱动部分的功能并不仅仅局限于驱动工作部分做摆动运动,如上实施例中所述,还可以通过各种其它结构设置来驱动工作部分做其它相应的运动。例如:所述驱动部分还可以包括用于驱动工作部分做旋转运动的旋转驱动部,以及用于驱动工作部分做开合运动的开合驱动部。优选地,所述旋转驱动部和摆动驱动部共轴设置,即将旋转驱动部和摆动驱动部设置在一条直线上,旋转驱动部的执行装置设置于连接部分内,与摆动驱动部的执行装置可以设置为套设关系,旋转驱动和摆动驱动设置在一条直线上或就近设置,可以方便操作者就近快速进行操作,保证手术操作精度,节约操作时间。
优选地,所述连接部分靠近工作部分的端部设置有密封装置,可以防止手术过程中体液流入器械中,造成不必要的麻烦。
下面对图中所示出的实施例中的部件和结构进行具体和详细的描述。本实用新型所提供的微创手术器械包括工作部分、连接部分和驱动部分,连接部分为刚性构件,连接工作部分和驱动部分,且可以容纳驱动部分零件,驱动部分分为三个部分:开合驱动部驱动工作部分做开合运动;旋转驱动部驱动工作部分做旋转运动;摆动驱动部驱动工作部分做摆动运动。旋转驱动和摆动驱动设置在一条直线上或就近设置,可以方便操作者就近快速进行操作,保证手术操作精度,节约操作时间。
参见图1-4,本实施例中,工作部分主要为钳头1;连接部分主要为外管16;开合驱动部主要为小手柄27,捏合小手柄27驱动钳头1做开合运动;旋转驱动部的动力装置主要为大转轮22,旋转大转轮22可以驱动钳头1做旋转运动;摆动驱动部的动力装置主要为弯曲转轮14,旋转弯曲转轮14可以驱动钳头1做摆动运动。
钳头1具有两个组件,组件之间枢轴连接,并与钳头座3枢轴连接通过钳头销钉2固定。中心杆前接4穿过钳头座3对应孔,中心杆前接4圆柱形凸台装入钳头1组件半封闭腰圆槽内。在具体应用过程中,也可以将钳头销钉2同时穿过杆头座3上的腰圆槽、钳头1组件上的腰圆槽、以及中心杆前接4上的对应孔来实现。中心杆弯曲关节5分别与中心杆前接4和中心杆6枢轴连接。外管16与外管前接15固定连接,如焊接,弯曲推杆10与弯曲推管11固定连接,如焊接,并穿过外管前接15对应孔。弯曲连杆9与钳头座3和弯曲推杆10枢轴连接。
参见图2-5,大转轮22装入第一轴承20,并套上大转轮闷盖19(轴挡圈),大转轮22与大转轮闷盖19固定连接,如焊接。弯曲转轮14装入第一轴承20外圈,并装入弯曲转轮端盖21,弯曲转轮与弯曲转轮端盖21固定连接,如焊接,使弯曲转轮14只可以通过连接绕大转轮22旋转。上述结构还可以通过以下方式实现:将大转轮内套与大转轮22紧密配合,大转轮22和弯曲转轮14通过固定螺钉进行装配,使弯曲转轮14只可以绕大转轮22旋转。
弯曲推进螺杆13与弯曲转轮14螺纹配合。外管16和外管后接18为固定连接,如焊接,同时通过大转轮22、弯曲转轮14、弯曲推进螺杆13对应孔。外管后接18与大转轮22通过大转轮外管后接固定螺钉17固定。推进螺杆固定螺钉12穿过外管16上的腰圆槽将弯曲推管10与弯曲推进螺杆13固定。旋转定位法兰23与大手柄28紧配合,并固定连接,如焊接,旋转定位法兰23作为轴承座装入由第二轴承24和第三轴承25组成的轴承组,轴承组装入大转轮22,大转轮固定螺套26与大转轮22螺纹旋紧后固定住大转轮22与大手柄28。中心杆6螺纹端穿过大手柄28对应孔,将中心杆弹簧7装入大手柄28,中心杆6与中心杆后接8螺纹旋紧,小手柄27与中心杆后接8对应槽配合。中心杆6另一端穿过弯曲推杆10对应孔。上述结构还可以通过以下方式实现:将大转轮22的固定螺套装入大手柄28的对应位置并间隙配合,将旋转定位法兰23与大手柄28紧密配合,并固定连接(如焊接),用于将大转轮的固定螺套与大转轮的内套螺纹旋紧后固定住大转轮22,中心杆6的球头端可以穿过大手柄28的对应孔,并与小手柄27的对应槽进行配合
参见图2、图6和图7,当顺时针转动弯曲转轮14,将弯曲推进螺杆13外推,带动弯曲推管11向前延伸,使得弯曲推杆10作用于弯曲连杆9,钳头座3经由弯曲连杆9带动发生偏摆。
当逆时针转动弯曲转轮14,将弯曲推进螺杆13内收,带动弯曲推管11向大手柄28方向运动,使得弯曲推杆10向后拉动弯曲连杆9,钳头座3经由弯曲连杆9带动发生相反方向偏摆。
该种摆动结构的设计在保证了整个手术装置的刚性的前提下,使得工作部的摆动灵活,范围较大,装置结构、操作简单,工作可靠,维护方便。
参见图2和图8,外管后接18位于大转轮22内,大转轮22和外管后接18紧密配合,同时通过两个螺钉17将大转轮的外管后接相互固定。外管后接18固定设置,例如可以焊接于外管16的一端。推进螺杆固定螺钉12依次穿过弯曲推进螺杆13以及外管16上腰圆槽,拧入弯曲推管11。
外管16与外管前接15固定连接,如焊接。弯曲推管11与弯曲推杆10紧配合或固定连接,如焊接,弯曲推杆10前端设于外管前接15的容置空间内,弯曲连杆9的一端与弯曲推杆10的前端活动连接,另一端活动连接于钳头座3,钳头座3的一端与外管前接15活动连接,弯曲连杆9偏置于中心轴的一侧。
转动大转轮22,外管后接18、外管16、外管前接15随之转动,外管上的腰圆槽带动弯曲组件一起旋转,但并不改变钳头1的摆动角度。
该旋转驱动和摆动驱动设置在一条直线上或就近设置,可以方便微创手术操作者就近快速进行操作,对保证微创手术操作精度,节约微创手术操作时间。
中心杆6设于弯曲推管11内腔,一端与中心杆后接8螺纹连接,小手柄27设于中心杆后接凹槽;或者可以将中心杆的球头端设置与小手柄27上。中心杆6的另一端与弯曲关节5活动连接,弯曲关节5还与中心杆前接3活动连接。中心杆前接4设于钳头座3内,钳头1和中心杆前接4活动连接;或者可以通过钳头销钉将钳头座4、钳头1和中心杆前接4进行销接。
参见图9,捏合小手柄,当外力作用于小手柄27时,小手柄27绕枢轴逆时针转动,小手柄27推动中心杆后接8移动使中心杆弹簧7被压缩,同时驱使中心杆后接8、中心杆6、中心杆弯曲关节5、中心杆前接4向前移动,中心杆前接4上的圆柱凸台在钳头上斜槽中移动,驱使钳头1组件绕钳头销钉2转动,实现钳头1闭合。松开小手柄27,中心杆弹簧7反向推动中心杆后接8,钳头1张开,并驱使小手柄恢复原位。
如图2和图10所示,对摆动运动相关的重点零件的优选实施例做出如下说明:
中心杆前接4的外径上开一绕圆周的凹槽,用于放置O型圈,起到阻液作用,防止血液流至器械内形成血污;
钳头座3,装配时,钳头1安置于钳头座3上,使用钳头销钉2穿过钳头与钳头座对应孔,使两者活动铆接。在具体实现时,也可以使用钳头销钉同时穿过钳头座、钳头上的腰圆槽,实现当沿着中心轴方向,上下移动钳头销钉时,钳头开合。当钳头销钉向上移动至与槽接触时,不再移动,限制了钳头钳口打开的最大角度。
中心杆前接上圆柱凸台设于钳头半封闭腰圆槽内,使得当沿着中心轴方向上下移动中心杆前接时,钳头开合。
弯曲连杆9,弯曲连杆9上左右两端分别有一个孔和一个轴,它们圆心的垂直方向距离可以设置为0.15-0.5mm,优选为0.3m。该偏心设置可以保证工作部摆动灵活不易发生卡死等现象,影响器械操作可靠性,保证手术时间和效果。
外管前接15前端与钳头座3枢轴连接,并削与弯曲推杆对应通道。
弯曲推杆10前端被削成扇形柱状,中心被圆孔贯通,穿过中心杆6,后端接弯曲推管11。
参见图2和图11,对旋转部分重点零件做出如下说明:
大转轮22,第一轴承20被装入大转轮22上轴肩位置,并将大转轮闷盖19作为周挡圈与大转轮固定连接,实现限定第一轴承20的中心轴方向的位移。孔A插入大转轮固定螺钉固定外管后接。
弯曲转轮14,第一轴承20与弯曲转轮端盖21依次装入弯曲转轮14,弯曲转轮与弯曲转轮端盖固定连接,实现限定弯曲转轮的中心轴方向的位移。
外管后接18,图中a孔与大转轮对应孔配合,b孔放入弹簧和钢珠,与旋转定位法兰23实现旋转定位。
旋转定位法兰23上饶圆周均布了多个球形凹槽,与外管后接对应孔配合实现大转轮每旋转360°/N角有一个限位,并可以优选地附有提示音。
关于本实用新型的轴承,例如:大转轮以及弯曲转轮都通过轴承支撑,降低转动过程中的摩擦,并保证其回转精度。轴承材质可选取轴承钢如GCR15;碳钢;不锈钢,如440,304,316;陶瓷,如ZRO2氧化锆,SI3N4氮化硅,SIC碳化硅,Al2O3氧化铝;塑料,如PA尼龙,PP聚丙烯,POM聚甲醛,PEEK聚醚醚酮,PVDF聚二氟乙烯,PTFE聚四氟乙烯,UPE聚乙烯,PVC聚氯乙烯。
本装置优选地可以整体采用刚性材料制造,其结构设置保证了在手术过程中钳头可以抵住体内组织避免被弹开。旋转装置和摆动装置之间的配合关系可以保证在旋转大转轮时,钳头偏摆角度不变。
本装置除了应用于手动微创手术操作装置,还可以结合数控设备用于电子手术操作装置。
采用本实用新型的微创外科手术器械,通过设置与摆动运动相关的执行装置和动力装置,以完成工作部分的摆动运动,从而克服传统的手术器械中所存在的摆动控制缺陷,具有结构简单,操作、维护简便,工作可靠性强和寿命长等特点。本实用新型所提供的微创外科手术器械具有以下优点:弥补了现有腔镜手术中由于器械自由度不足导致的操作困难;降低了单孔腔镜手术的操作难度,扩大了手术的适应症;提高了器械的使用寿命和可靠性,降低了使用可弯曲器械的成本;工作部位能在偏摆范围内任意位置实现固定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。