CN213883325U - 一种微创手术手柄组件及应用其的微创手术装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种微创手术手柄组件，包括：手柄壳体；设置于手柄壳体内的控制电路；设置于手柄壳体内预设区域的人体检测单元，人体检测单元与控制电路连接；安装于手柄壳体的输出单元，输出单元与控制电路连接；人体检测单元用于在检测到人体接触手柄壳体的信号时闭合控制电路与输出单元的连接通路。本实用新型的人体检测单元通过操作者的简单触碰即可识别操作者的存在。本实用新型还公开了应用上述手柄组件的微创手术装置，手柄组件能够在识别出操作者存在后，向微创手术装置的动力装置和器械驱动装置输出控制信号，避免微创手术装置的误操作，提高手术操作的便利性。

Description

一种微创手术手柄组件及应用其的微创手术装置

技术领域

本实用新型涉及微创手术技术领域，具体涉及一种微创手术手柄组件及应用其的微创手术装置。

背景技术

随着科学技术的发展，微创手术医疗技术已经广泛应用于外科的许多领域。微创手术技术不仅能够减少手术创口，还能够使患者术后的恢复时间大幅减少，减轻患者不适并减少有害的副作用。

微创手术通常采用机器人手术系统来实现，机器人手术系统一般包括具有多个自由度的手臂、设置在手臂端部的手柄组件和动力装置、设置在动力装置上的器械驱动装置和设置在器械驱动装置上的执行单元，执行单元至少包括剪刀、夹钳等，操作者操作手柄组件，并由动力装置传递动力以驱动器械驱动装置动作，进一步可控制执行单元进行夹取、剪切等操作。

在微创手术过程中，手柄组件具有检测操作者触碰手柄的功能并产生响应的信号，动力装置需要先接受到来自手柄组件的信号才能将动力传递至器械驱动装置，现有的手柄组件通常设有按钮式传感器，通过操作者的对手柄组件的按压接触触发传感器来产生信号，以感知操作者的存在，按压操作极不利于手术操作，容易产生机械设备的误操作。

发明内容

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择，本实用新型提供一种微创手术手柄组件及应用其的微创手术装置，提高手术操作的便利性。

本实用新型公开的一种微创手术手柄组件，包括：

手柄壳体；

设置于手柄壳体内的控制电路；

设置于手柄壳体内预设区域的人体检测单元，人体检测单元与控制电路连接；

安装于手柄壳体的输出单元，输出单元与控制电路连接；

人体检测单元用于在检测到人体接触手柄壳体的信号时闭合控制电路与输出单元的连接通路。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，人体检测单元包括设置于手柄壳体内预设区域的一对导电极板，各导电极板与控制电路连接，一对导电极板布置在手柄壳体内部形成耦合电容，并能够在于人体接触时改变电容值。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，控制电路包括电容检测单元，电容检测单元与形成耦合电容的导电极板连接，并在耦合电容的电容值发生变化时闭合控制电路与输出单元的连接通路。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，电容检测单元包括用于根据变化的电容值获取电压的adc采样电路。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，手柄壳体包括握持部，各导电极板设置于握持部。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，一对导电极板相对布置于握持部两侧。

作为一种微创手术手柄组件的优选技术方案，导电极板为导电铜箔。

本实用新型还公开一种微创手术装置，包括：

如前述公开的一种微创手术手柄组件；

用于与器械驱动装置传动连接的动力装置，动力装置接收微创手术手柄组件的控制信息，并传递动力至器械驱动装置以驱动手术器械。

作为一种微创手术装置的优选技术方案，器械驱动装置设有执行单元，微创手术手柄组件还包括与执行单元固定连接的柔性输出轴。

作为一种微创手术装置的优选技术方案，微创手术手柄组件设有伸出柔性输出轴的插接段，插接段外周设有信号输出件以输出控制信号至动力装置。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本实用新型在手柄壳体内设置人体检测单元，人体检测单元在人体接触手柄壳体时产生响应，并闭合手柄壳体内的控制电路和输出单元的连接通路，以确定操作者的存在，操作者通过简单触碰手柄壳体即可激活手柄组件的人体检测单元，进而使手柄组件向微创手术装置的动力装置和器械驱动装置输出控制信号，避免微创手术装置的误操作，提高手术操作的便利性。

2.本实用新型的人体检测单元由一对导电极板构成，此对导电极板形成耦合电容，操作者与手柄壳体的接触与否通过耦合电容数值的变化来识别，使得人体检测单元的精度高。

进一步地，控制电路的电容检测单元，能够检测到导电极板所形成的耦合电容数值的变化，并在耦合电容数值发生变化时闭合控制电路与输出单元的连接通路，以进一步提高检测精度。

进一步地，电容检测单元的adc采样电路，能够根据变化的耦合电容值来获取电压，经其处理后，最终输出相应的信号到输出单元，以作为微创手术装置状态判断的参数，进而提高检测精度。

3.本实用新型中，操作者通过手柄壳体的握持部操作手柄组件，各导电极板设置在手柄壳体的握持部，以便于手柄组件识别操作者的存在，操作者接触握持部即可改变两导电极板间的耦合电容。

进一步地，两导电极板相对布置于握持部两侧，以利于使两导电极板形成耦合电容。

进一步地，导电极板为导电铜箔，提高了导电特性。

4.本实用新型所公开的微创手术装置，应用了上述手柄组件，以使操作者通过简单触碰手柄壳体即可改变握持部相对两侧导电极板间的耦合电容，进而使手柄组件向微创手术装置的动力装置传送控制信息，动力装置接收该控制信息后，可传递动力给器械驱动装置以驱动手术器械，避免微创手术装置的误操作，提高手术操作的便利性。

5.本实用新型的手柄组件通过柔性输出轴与器械驱动装置的执行单元固定连接，以实现手柄组件与执行单元的柔性传动。

进一步地，手柄组件与动力装置通过柔性输出轴插接端的信号输出件连接，用于将手柄组件检测到人体接触所产生的输出信号传递至动力装置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例中微创手术手柄组件的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中微创手术手柄组件的剖视图。

图3为本实用新型一实施例中导电极板的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中微创手术装置的立体图，未示出手柄组件。

图5为本实用新型一实施例中微创手术装置的结构示意图，未示出器械驱动装置。

附图标记说明：

1-手柄组件，11-手柄壳体，111-握持部，12-控制电路，13-人体检测单元，131-导电极板，14-输出单元，15-柔性输出轴，16-插接段，17-信号输出件；

2-动力装置，21-扭转适配器；

3-器械驱动装置，31-执行单元。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。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实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

具体采取的方案是：

请参见图1和图2，本申请公开的一种微创手术手柄组件1，应用于微创手术装置。在一些实施例中，微创手术手柄组件1包括手柄壳体11、设置于手柄壳体11内的控制电路12、设置于手柄壳体11内预设区域的人体检测单元13和设置于手柄壳体11的输出单元14，其中控制电路12分别与人体检测单元13和输出单元14连接，人体检测单元13能够在人体接触手柄壳体11时产生响应，并闭合手柄壳体11内的控制电路12和输出单元14的连接通路，控制电路12根据人体检测单元13所产生的响应产生相应的输出电压输送到输出单元14，以将驱动信号传递给微创手术装置的下一级。操作者通过简单触碰手柄壳体11即可激活手柄组件1的人体检测单元13，进而使手柄组件1向微创手术装置的动力装置2和器械驱动装置3输出控制信号，避免微创手术装置的误操作，提高手术操作的便利性。

请参见图2和图3，在一些实施例中，人体检测单元13包括设置于手柄壳体11内预设区域的一对导电极板131，各导电极板131与控制电路12连接，此对导电极板131布置在手柄壳体11内部形成耦合电容，当手柄壳体11未被接触时，两导电极板131间的耦合电容维稳在一个数值保持不变，而当操作者握持手柄壳体11时，人体与导电极板131接触，人体等效电容连接到地面，从而引起两导电极板131间的耦合电容值发生改变，此时人体检测单元13识别出操作者的存在并产生响应，以闭合手柄壳体11内的控制电路12和输出单元14的连接通路，操作者与手柄壳体11的接触与否通过两导电极板131间的耦合电容数值的变化来识别，使得人体检测单元13的精度高。需要说明的是，本申请对于导电极板131的对数不做具体限定，为增强人体检测单元13的检测精度，可以在手柄壳体11内设置多对导电极板131，在此不做详细阐述。

在一些优选的实施例中，控制电路12包括电容检测单元，电容检测单元与形成耦合电容的导电极板131连接，并且能够检测到导电极板131所形成的耦合电容数值的变化。当操作者握持手柄壳体11时，两导电极板131因与人体接触而导致其间的耦合电容发生变化，进而使电容检测单元输出控制信号以闭合控制电路12与输出单元14的连接通路，电容检测单元进一步提高了检测精度。

在一些优选的实施例中，电容检测单元包括用于根据变化的电容值获取电压的adc采样电路。当操作者握持手柄壳体11时，两导电极板131因与人体接触而导致其间的耦合电容发生变化，adc采样电路能够根据变化的耦合电容值来获取电压，经其处理后，最终输出相应的信号到输出单元14，以作为微创手术装置状态判断的参数，进而提高检测精度。

请参见图1和图2，在一些实施例中，手柄壳体11包括供用户握持的握持部111，操作者通过手柄壳体11的握持部111操作手柄组件1，各导电极板131设置于手柄壳体11的握持部111。当操作者接触握持部111时，设置在握持部111的导电极板131因接触人体而使其间的耦合电容发生变化，进而改变控制电路12与输出单元14的连通电路的开闭状态，以方便手柄组件1识别操作者是否存在的功能，操作者接触握持部111即可改变两导电极板131间的耦合电容，从而使人体检测单元13发生改变控制电路12与输出单元14的连通电路开闭状态的响应。

请继续参见图1和图2，在一些优选的实施例中，一对导电极板131相对布置于握持部111两侧，相面对排布的两导电极板131利于形成耦合电容，并方便操作者接触导电极板131，进而在接触后使其间形成的耦合电容发生改变。需要说明的是，本申请对于导电极板131的设置位置不做具体限定，其可以根据握持部111的形状设置于适应手柄壳体11内部空间的其他位置，在此不做详细阐述。

在一些实施例中，设置在握持部111相对两侧的导电极板131为导电铜箔，导电铜箔具有良好的导通性，能够更好的感知人体的接触，并迅速响应以改变两导电铜箔间的耦合电容值。需要说明的是，本申请对于导电极板131不局限于导电铜箔，也可以根据实际需求选择其他导电特性好的材质。

请参见图4和图5，本申请还公开了一种微创手术装置，包括动力装置2、器械驱动装置3和如前述公开的一种微创手术手柄组件1。动力装置2与器械驱动装置3传动连接，并且动力装置2能够接收微创手术手柄组件1的控制信息，并传递动力至器械驱动装置3以驱动手术器械。操作者通过触碰手柄壳体11的握持部111即可改变握持部相对两侧导电极板131间的耦合电容，进而使手柄组件1的输出单元14向微创手术装置的动力装置2传送控制信息，动力装置2接收该控制信息后，可传递动力给器械驱动装置3以驱动手术器械，避免了微创手术装置的误操作，提高了手术操作的便利性。

请继续参见图4和图5，在一些实施例中，器械驱动装置3设有执行单元31，手术执行器设置在器械驱动装置3的执行单元31上，操作者可以通过操作手柄组件1来驱动器械驱动装置3，则进一步使手术执行器执行相应的手术动作，如夹取、剪切等；其中，手柄组件1设有柔性输出轴15，手柄组件1通过柔性输出轴15与执行单元31固定连接，以实现手柄组件1与执行单元31的柔性传动；具体地，动力装置2内部设有电机组件，通过动力装置2内部设置的电机组件，可为执行单元31提供偏转的动力，并进一步在动力装置2上设置扭转适配器21，扭转适配器21与执行单元31连接，且扭转适配器21可获取操作者对手柄组件1的控制信息，并发送至主控制器，通过主控制器驱动电机组件，进而为执行单元31提供扭转的动力，可使设置在执行单元31端部的手术执行器同时具有远程控制的偏转力和扭转力，保证扭矩的准确传递，有效提高手术精度，简化操作。

进一步地，请参见图1，在柔性输出轴15前端设有伸出柔性输出轴15的插接段16，插接段16外周设有信号输出件17，信号输出件17能够输出手柄组件1发出的控制信号至动力装置2。当操作者握持手柄壳体11时，手柄组件1的两导电极板131因与人体接触而导致其间的耦合电容发生变化，此时人体检测单元13识别出操作者的存在并产生响应，以闭合手柄壳体11内的控制电路12和输出单元14的连接通路，控制电路12控制输出单元14输出一控制信号，此控制信号通过信号输出件17传输至动力装置2，从而动力装置2传递动力至器械驱动装置3以驱动手术器械。

本实用新型所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本实用新型的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种微创手术手柄组件，其特征在于，包括：

手柄壳体；

设置于所述手柄壳体内的控制电路；

设置于所述手柄壳体内预设区域的人体检测单元，所述人体检测单元与所述控制电路连接；

安装于所述手柄壳体的输出单元，所述输出单元与所述控制电路连接；

所述人体检测单元用于在检测到人体接触所述手柄壳体的信号时闭合所述控制电路与所述输出单元的连接通路。

2.根据权利要求1所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，所述人体检测单元包括设置于所述手柄壳体内预设区域的一对导电极板，各所述导电极板与所述控制电路连接，一对所述导电极板布置在所述手柄壳体内部形成耦合电容，并能够在于人体接触时改变电容值。

3.根据权利要求2所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，所述控制电路包括电容检测单元，所述电容检测单元与形成耦合电容的所述导电极板连接，并在耦合电容的电容值发生变化时闭合所述控制电路与所述输出单元的连接通路。

4.根据权利要求3所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，所述电容检测单元包括用于根据变化的电容值获取电压的adc采样电路。

5.根据权利要求2所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，所述手柄壳体包括握持部，各所述导电极板设置于所述握持部。

6.根据权利要求5所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，一对所述导电极板相对布置于所述握持部两侧。

7.根据权利要求2所述的一种微创手术手柄组件，其特征在于，所述导电极板为导电铜箔。

8.一种微创手术装置，其特征在于，包括：

如1-5任一项所述的一种微创手术手柄组件；

用于与器械驱动装置传动连接的动力装置，所述动力装置接收所述微创手术手柄组件的控制信息，并传递动力至所述器械驱动装置以驱动手术器械。

9.根据权利要求8所述的一种微创手术装置，其特征在于，所述器械驱动装置设有执行单元，所述微创手术手柄组件还包括与所述执行单元固定连接的柔性输出轴。

10.根据权利要求9所述的一种微创手术装置，其特征在于，所述微创手术手柄组件设有伸出柔性输出轴的插接段，所述插接段外周设有信号输出件以输出控制信号至所述动力装置。

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