CN215606614U - 基于液压传动的介入器械输送系统 - Google Patents

基于液压传动的介入器械输送系统 Download PDF

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CN215606614U CN202022455629.9U CN202022455629U CN215606614U CN 215606614 U CN215606614 U CN 215606614U CN 202022455629 U CN202022455629 U CN 202022455629U CN 215606614 U CN215606614 U CN 215606614U
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雷荣军
王翔
陈锐
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Abstract

本申请公开了一种基于液压传动的介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动所述多根管件相对运动的控制手柄,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至所述控制手柄,所述控制手柄处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路,所述液压驱动回路包括切换液体流向的多通切换阀,所述多通切换阀包括:相对布置的两个阀座,被两个阀座密封扣合且转动安装的阀芯,以及与所述阀芯联动的扳手。本申请的介入器械输送系统采用液压驱动方式,使用方便快捷,还可以通过液压驱动回路切换不同功能。

Description

基于液压传动的介入器械输送系统
技术领域
本申请涉及医疗器械领域,特别是涉及用于向体内输送介入器械的输送系统。
背景技术
介入器械输送系统一般包括配置于近端即操作者一侧的控制手柄,若干细长的管件内外滑动嵌套,各管件的近端为控制端且连接至控制手柄,各管件的远端为工作端且可介入体内并且通过相互配合完成介入器械的输送、释放或回收等,控制手柄一般可设置滑动或旋转部件,继而驱动各管件之间沿轴向的相对运动。现有控制手柄大多采用机械方式调控,随着介入器械的发展,对介入器械的功能提出了更多的要求,比如,输送系统要实现瓣膜的释放、可回收、调弯等功能,这些不同的功能模块通常由各自独立的驱动模块实现,这使得控制手柄传动相对复杂,且整体尺寸较大,不利于手术的操作。
实用新型内容
本实用新型针对现有介入器械输送系统,进一步改进驱动方式,更加便于操作,另外还可以根据需要结合排气等辅助功能。
本申请提供一种基于液压传动的介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动所述多根管件相对运动的控制手柄,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至所述控制手柄,所述控制手柄处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路,所述液压驱动回路包括切换液体流向的多通切换阀,所述多通切换阀包括:
相对布置的两个阀座,其中一阀座开设有接入所述液压驱动回路驱动侧接口,另一阀座开设有接入所述液压驱动回路的工作侧接口;
被两个阀座密封扣合且转动安装的阀芯,所述阀芯带有连通孔,所述阀芯转动至不同角度下,所述连通孔将相应的驱动侧接口和工作侧接口连通;
与所述阀芯联动的扳手,用以改变所述阀芯的转角。
以下还提供了若干可选方式,但并不作为对上述总体方案的额外限定,仅仅是进一步的增补或优选,在没有技术或逻辑矛盾的前提下,各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合,还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的,所述控制手柄包括工作部以及与所述工作部相连的持握部,所述工作部内配置有内带活塞的缸筒,所述多根管件穿入所述缸筒连接至所述活塞或相对缸筒固定,在所述缸筒内通过液压方式驱动各管件相对运动;
所述缸筒在活塞的两侧分别连通对应的工作侧接口,所述液压驱动回路还包括与各驱动侧接口连通用以驱动液体流动的的驱动泵。
可选的,所述驱动泵包括:
固定于控制手柄内并接入所述液压驱动回路的泵壳;
活动安装在所述泵壳内用于驱动液体流动的作功件;
活动安装于所述持握部并与所述作功件联动的驱动件,且驱动件作为所述驱动泵的操作部件;
作用在控制手柄与所述驱动件之间的复位弹簧。
可选的,所述液压驱动回路还包括两个单向阀,所述驱动泵的出口经过第一单向阀连通至其中一驱动侧接口;所述驱动泵的入口依次经过第二单向阀连通至另一驱动侧接口;各单向阀的导通方向与所述驱动泵的入口及出口相适应。
可选的,所述缸筒包括沿轴向依次对接的第一缸筒和第二缸筒,其中在所述第一缸筒内滑动安装有第一活塞,在所述第二缸筒内滑动安装有第二活塞,多根管件包括由内而外同轴设置的第一管件、中间管件和第二管件;
所有管件由第一缸筒远端进入,其中所述第一管件与所述第一活塞固定,所述中间管件延伸出所述第一活塞后、经由隔离密封件进入所述第二缸筒并与所述第二活塞固定,所述第一管件延伸出所述第二活塞后固定至所述第二缸筒的近端。
可选的,各阀座在朝向所述阀芯的一侧开设有安装槽,在所述安装槽内固定嵌装有密封垫片,并通过所述密封垫片与所述阀芯相抵密封。
可选的,所述安装槽的内周缘与所述密封垫片的外周缘之间设有相互卡合的定位齿。
可选的,所述两个阀座中,其中一阀座为设置有所述驱动侧接口的第一阀座,另一阀座为设置有所述工作侧接口的第二阀座;
所述第一阀座在朝向阀芯的一侧开设有与所述驱动侧接口连通的入液孔,所述第一阀座内的第一密封垫片上设有与所述入液孔位置对应且相互连通的第一过液孔;
所述第二阀座在朝向阀芯的一侧开设有与所述工作侧接口连通的出液孔,所述第二阀座内的第二密封垫片上设有与所述出液孔位置对应且相互连通的第二过液孔;
所述阀芯转动至不同角度下,所述阀芯上的连通孔将相应的第一过液孔和第二过液孔连通。
可选的,所述入液孔为两个,相对于所述阀芯的转动轴线,各入液孔处在不同的径向位置;所述第一过液孔与相应的入液孔位置匹配;
所述阀芯在朝向所述第一阀座的一侧开设有内、外两个环形槽,各环形槽连通其中一个入液孔,所述连通孔为两个且分别与其中一环形槽连通。
可选的,所述扳手包括处在所述阀芯外周的环形套,以及与所述环形套相固定并延伸至控制手柄外部的勾持部;所述环形套的内缘与所述阀芯的外周之间通过相互配合的单向离合机构相联动。
可选的,所述单向离合机构包括:
环布于所述阀芯外周的棘齿;
固定于所述环形套内周的弹性卡爪;
所述扳手相对于所述阀芯的旋转方向具有相对的正向和逆向,在正向旋转时,所述弹性卡爪与所述棘齿啮合带动所述阀芯,在逆向旋转时所述弹性卡爪形变与所述棘齿滑脱,所述扳手复位件驱动所述扳手逆向旋转。
可选的,所述弹性卡爪沿所述环形套的周向延伸且向内弯翘。
可选的,所述弹性卡爪沿所述环形套的周向间隔均匀的分布2~4个。
本申请介入器械输送系统,在所述控制手柄处采用液压方式驱动各管件相对运动,使用方便快捷,还可以通过液压驱动回路中的多通切换阀切换不同功能。
附图说明
图1为本申请介入器械输送系统一实施例的结构示意图;
图2a为本申请介入器械输送系统远端部位的结构示意图;
图2b为本申请一实施例中所采用的介入器械的结构示意图;
图2c为本申请另一实施例中所采用的介入器械的结构示意图;
图2d为介入器械装载状态的结构示意图;
图2e为介入器械半释放状态的结构示意图;
图2f为介入器械释放状态的结构示意图;
图3a为本申请介入器械输送系统一实施例的内部结构示意图;
图3b为图3a中介入器械输送系统移除活动盖以及其中一半壳后的结构示意图;
图3c为图3a中介入器械输送系统的剖面图;
图3d为介入器械输送系统中缸筒部分的结构示意图;
图3e为图3d中的缸筒与其余部件分解后的结构示意图;
图4为图3c中C部分放大图;
图5为图3c中B部分放大图;
图6a为本申请介入器械输送系统一实施例中固定套与远端密封塞的分解图;
图6b为图6a中固定套与远端密封塞组装后的结构示意图;
图6c为图6a中固定套另一角度的结构示意图;
图6d为固定套与缸筒配合部位的结构示意图;
图7a为本申请介入器械输送系统一实施例中隔离密封件的分解图;
图7b为图7a中隔离密封件的组装后结构示意图;
图7c为图7b中隔离密封件另一角度的结构示意图;
图7d为图3c中D部分放大图;
图7e为图7a中隔离密封件与两个缸筒配合部位的结构示意图;
图8a为缸筒近端部位的结构示意图;
图8b为管路接头与近端密封塞组装后的结构示意图;
图8c为图8b中管路接头与近端密封塞组装后的另一角度结构示意图;
图8d为图8b中管路接头与近端密封塞的分解图;
图9a为本申请介入器械输送系统一实施例中储液罐的结构示意图;
图9b为图3c中E部分的放大图;
图9c为图9a中储液罐的部件分解图;
图10为本申请介入器械输送系统一实施例中驱动泵的部件分解图;
图11a为本申请介入器械输送系统一实施例中多通切换阀的结构示意图;
图11b为图11a中多通切换阀的阀芯结构示意图;
图12a为本申请介入器械输送系统另一实施例中多通切换阀的结构示意图;
图12b为图12a中多通切换阀另一角度的结构示意图;
图12c为图12a中多通切换阀的部件分解图(阀座保持扣合);
图12d为图12a中多通切换阀另一角度的部件分解图;
图12e为图12a中多通切换阀另一角度的部件分解图;
图13a为本申请介入器械输送系统一实施例中的液压工作原理示意图;
图13b为图13a中档位D1部分的放大图。
图中附图标记说明如下:
1、管件;11、第一管件;111、引导头;112、安装头;113、管路接头;1131、定位盘;1132、卡勾;12、第二管件;121、装载段;13、中间管件;14、保护管;
2、控制手柄;21、工作部;211、远端;212、近端;22、持握部;23、定位部件;24、第一半壳;25、第二半壳;26、定位柱;28、防脱阻挡件;
3、缸筒;31、第一缸筒;311、第一液压腔;312、第一腔室;313、第二腔室;314、连通口;315、连通口;32、第二缸筒;321、第二液压腔;322、第三腔室;323、第四腔室; 324、连通口;325、连通口;33、液压管路;331、第一单向阀;332、第二单向阀;34、隔离密封件;341、筒体;342、定位盘;343、外翻边;344、加强筋;345、卡扣;3451、弹性臂;3452、卡勾;3453、导向斜面;3454、倒角结构;346、密封塞;3461、凸环;35、远端密封塞;351、凸环;36、近端密封塞;361、凸环;
4、第一活塞;41、支撑架;42、密封套;43、通孔;
5、驱动泵;51、泵壳;52、作功件;53、驱动件;531、轴孔;54、入口;55、出口; 56、复位弹簧;57、泵室;
6、多通切换阀;61、阀座;61a、第一阀座;61b、第二阀座;611、第一密封垫片;6111、第一定位齿;6112、第一过液孔;613、入液孔;614、第二定位齿;615、第三定位齿;616、出液孔;617、第二密封垫片;6171、第四定位齿;6172、第二过液孔;618、盖帽;619、插孔;62、阀芯;621、转轴;622、棘齿;623、环形槽;624、连通孔;625、光滑段;63、扳手;631、环形套;632、弹性卡爪;633、勾持部;634、卡槽;64、标识;65、接口;66、流道;67、驱动侧接口;68、工作侧接口;69、扳手复位件;691、定位横杆;692、定位折弯;
7、储液罐;71、注液口;72、备用接头;73、入口;74、出口;75、罐体;75a、第一罐体;75b,第二罐体;751、接口平台;752、凸缘;76、压盖;761、弹性勾;77、缓冲囊; 771、外翻边;772、环形凸起;
8、固定套;81、通孔;82、排气孔;83、定位槽;84、外翻边;85、阻挡台阶;86、定位盘;861、加强筋;87、卡扣;871、弹性臂;872、卡勾;873、倒角结构;88、加厚区;
9、第二活塞;
10、支架;101、连接耳。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为与另一个组件“连接”时,它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
需要说明的是术语“近端”和“远端”,是相对操作者而言的。例如,文中涉及的导管或鞘管中,“近端”是指靠近操作者、即使用时进入体内远离病灶的一端(例如导管与控制手柄相连的端部),而“远端”是远离操作者、即使用时进入体内靠近病灶的一端(例如,在导管端部的位置)。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本输送系统可被用于治疗心脏瓣膜(例如,二尖瓣,主动脉瓣,三尖瓣、腔静脉瓣膜、肺动脉瓣)。该治疗可以包括,但不限于,瓣膜置换术,瓣膜修复或影响瓣膜功能的其他手术。该系统和方法能够使用经导管方式,例如通过静脉或股动脉途径输送的导管系统;或采用其他微创手术方式,包括但不限于经心尖方法输送导管。
参见图1,本申请其中一实施例的介入器械输送系统,包括导管系统,导管系统包括由内而外同轴布置的多根管件1,以及驱动多根管件1相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,在控制手柄2处采用液压方式驱动各管件相对运动。
本申请在控制手柄处采用液压方式驱动各管件可实现对介入器械的操作,例如释放、切割、旋转、抓取或回收等,整个液压系统配置在近端,更便于现场调试或组装,即使出现非预期状况,也便于体外解决,而若在远端配置液压机构则对设备体积和安全性提出更为苛刻的要求,能够调控的运动形式和方向也因设备问题而受限。
多根管件理解为至少两根,具体而言,可以是任意两管件之间采用滑动配合,即运动时两管件之间的所有部位均带有轴向的相对位移,当然若两管件之间额外设置可形变的连接件,则该连接件的相对运动关系另行考虑。
还可以是其中两根管件,例如径向上位置相邻的两者之间局部采用固定连接(例如在远端部位相互固定),由于这两者仅在远端部位相互固定,那么在近端部位还可以容许两者之间有少量的相对位移,当然这种相对运动会传递至远端后会引起其中一者形变弯曲,利用这一特点可以实现某一管件远端的调弯。
管件1的数量可以是两根、三根或更多,不同管件1的相对运动在远端(远离操作者、即使用时进入体内靠近病灶的一端,相应的则近端反之)处可实现对介入器械的相应操作,例如输送、释放、调整姿态、回收等,就各管件1自身以及远端功能的实现而言可依照常规技术实施,当然下文中也提供了有关管件远端结构的改进。本申请重点之一是在操作手柄处采用液体驱动方式,带动不同管件的相对运动。
参见图2a,在其中一实施例中,多根管件包括由内而外依次滑动嵌套的第一管件11、中间管件13和第二管件12,其中:
第一管件11的远端用于放置介入器械;第一管件11与介入器械之间可以是在体内相互分离,即介入器械留在体内,还可以是相互连接,操作完成后介入器械并不留在体内,而是随第一管件11回撤至体外。
第二管件12的远端带有装载段、用于包裹或释放介入器械。在其他实施例中第二管件 12的近端外部还可以套设有与控制手柄固定连接的保护管14。
中间管件13的远端设有将介入器械限制在第一管件11的锁件;中间管件13相对于第一管件11的轴向滑动,可以使得锁件与第一管件11上的安装头改变配合关系;
在其他实施例中,中间管件13的远端可以固定连接至第一管件11用以牵引调弯,改变介入器械的姿态,以便于准确就位。
中间管件13与第一管件11两者远端的连接部位可以邻近第一管件11上的安装头,例如处在安装头的近端侧,当然中间管件13的远端也可以直接固定于安装头。
第一管件11的最远端处为引导头111,在邻近引导头111近端处还固定有安装头112,介入器械装载时位于引导头111和安装头112之间且径向压缩,介入器械一般均带有连接耳,安装头的外壁通常设有用于与介入器械的连接耳相配合的凹槽或凸头,装载时连接耳与安装头112的凹槽相卡合或挂在凸头上合以限制介入器械的轴向位置,关于连接耳与安装头的更多固定方式可以参考WO2019080857A1专利。
参见图2b,图2c,本申请涉及的介入器械在具体形状上没有严格限制,例如可包括支架 10,在支架10轴向的一端带有连接耳101,连接耳101可以是末端带有一膨胀头,还可以才有环形或C形的连接部。
支架10为径向可压缩或扩张结构,一般是采用切割或编织方式形成的网筒状结构。
结合图2d~图2f,第二管件12的远端为装载段121,装载状态下介入器械径向压缩,装载段121包裹在介入器械的外周以限制介入器械径向扩张,介入器械就位后通过控制手柄驱动第二管件12相对于第一管件11轴向滑动后撤,使得介入器械逐渐暴露在人体脉管中,以容许介入器械径向扩张,介入器械从远端的扩张开始进入半释放状态,随着第二管件12的进一步后撤,使介入器械完全暴露,最后,介入器器械的连接耳脱离安装头进入释放状态即完成介入器械的释放。整个过程中第一管件11和第二管件12的轴向相对滑动即通过控制手柄 2来驱动。
第一管件11和第二管件12为介入器械领域常用塑料管,或金属管,比如切割海波管或金属编织管或金属编织管与海波管混合管材。第一管件11和/或第二管件12也可以是多层复合管。
参见图3a~图3e,控制手柄2的形状并没有严格限制,为了便于封装其他部件,可采用分体结构,即控制手柄2的壳体包括相互扣合的第一半壳24和第二半壳25,当然为了便于局部的维护或操作,也可以分为更多部分。
为了便于第一半壳24和第二半壳25之间相互固定,可采用卡扣、紧固件的多种方式,本实施例中第一半壳24和第二半壳25中的至少一者设有定位柱26,定位柱26上设有螺孔,另一者则相应的设置用于穿设螺栓的安装孔,两者通过螺栓固定;
或两者均设有定位柱26且位置匹配,一者的定位柱上带有定位孔,另一者的定位柱直接卡入位置相应的定位孔。
在其他实施例中,第一半壳24和第二半壳25还可以采用卡扣、粘结或焊接固定。
不同的实施例中,液压腔直接开设于控制手柄2内部,或控制手柄2固定安装有缸筒3,缸筒3的内部为液压腔。
缸筒3截面没有严格限制,优选外周由光滑的曲线围成,例如圆形或椭圆形,以截面是圆形为例,图中可见其整体为圆筒状。
为了保护缸筒3,第一半壳24和第二半壳25将缸筒3扣合包围,在优选的实施例中,在控制手柄2上设有与缸筒3相配合的定位部件23。定位部件23为一处或多处定位台阶,定位台阶的形状与缸筒3的外轮廓相应,以夹持固定缸筒3。尽管控制手柄2的形状没有严格限制,但为了便于操作,在优选的实施例中控制手柄2包括工作部21以及与工作部21相连的持握部22。缸筒3处在工作部21内,即工作部21整体而言用于提供液压腔,工作部21 具有相对的远端211和近端212。
持握部22的形状便于持握操作,例如整体上具有一长度方向,由于工作部21中安装有缸筒,以缸筒中活塞的运动方向为缸筒轴向,本实施例中持握部22的长度方向大致垂直于缸筒轴向,或略斜交。就工作部21和持握部22两部分而言整体上呈L形,为了进一步提高持握手感以及符合手部形状特点,本实施例中控制手柄2的整体形状类似于手枪形状。液压驱动的控制部件,例如开关等可设置在持握部22,以便于单手操作。
在其他实施方式中,持握部22的长度方向还可以大致平行于缸筒轴向,甚至相互对正。则控制手柄2的整体形状为条状。
工作部21和持握部22之间采用一体结构,或可拆卸连接,以较少体积便于收纳,工作部21和持握部22的连接部位可以采用卡扣或螺纹等方式以便快速组装。
在优选的实施例中,持握部22连接于工作部21的近端212。而各管件则从工作部21的远端211穿出控制手柄2并进一步向远端延伸。
为了采用液压驱动管件相对运动,本申请一实施例中进一步改进了管件以及活塞的连接方式,将管件直接穿入缸筒,使得结构进一步紧凑,提高集成度。
当然作为液压驱动方式,各管件在进出缸筒3的部位处均需密封处理,根据管件相对于缸筒3的运动关系,相应的采用固定密封或滑动密封。
各连通口设置于缸筒3,液压驱动回路是为了驱动缸筒3内的活塞往复运动,液压驱动回路上可根据需要设置必要的泵阀等控制器件,为了进一步提高集成度,在一实施例中液压驱动回路配置于控制手柄2、用于带动活塞使各管件相对运动。第一管件11的内部可以用于穿引导丝等,因此第一管件11的近端固定至控制手柄2,在一实施例中,工作部21的近端安装有管路接头113,第一管件11延伸并连接至管路接头113。管路接头113具体可采用鲁尔接头并与第一管件11对接连通,还可以根据需要通过管路接头113向第一管件11内通入生理盐水以实施排气操作。第一管件11的近端可直接固定于管路接头113,或通过一紧固套连接于管路接头113,紧固套可填充在第一管件11的外壁与管路接头113的内壁之间,实现紧固和密封。
控制手柄2内安装有第一缸筒31和第二缸筒32,两缸筒分别提供第一液压腔311和第二液压腔321,第一液压腔311内滑动安装有第一活塞4,第二液压腔321内滑动安装有第二活塞9。第一缸筒31和第二缸筒32同轴布置相互对接,在对接部位设置隔离密封件34。
第二管件12的近端穿入第一液压腔311且与第一活塞4固定连接,中间管件13的近端延伸出第一活塞4后滑动密封的贯穿隔离密封件34进入第二液压腔321,且中间管件13与第二液压腔321内的第二活塞9固定,第一管件11的近端延伸出第二活塞9后与控制手柄2固定连接。第一活塞4将第一液压腔311分隔为第一腔室312和第二腔室313,第二活塞9 将第二液压腔321分隔为第三腔室322和第四腔室323,各腔室通过相应的连通口接入液压驱动回路。
第一腔室312和第二腔室313是依照第一活塞4划分,第三腔室322和第四腔室323是依照第二活塞9划分,由于两活塞位置是可以移动的,因此各腔室的体积也相应变化,并非固定不变。
当仅第一活塞4向远端运动时,即带动第二管件12向远端运动,而第一管件11、中间管件13位置不变。第一活塞4向近端运动时同理。
当仅第二活塞9向远端运动时,即带动中间管件13向远端运动,而第一管件11、第二管件12位置不变。第二活塞9向近端运动时同理。
第一缸筒31和第二缸筒32同轴线布置且通过隔离密封件34相互对接,第一缸筒31的远端设置有远端密封塞35,第一缸筒31还带有设置在第一活塞4两侧的连接液压驱动回路的连通口314以及连通口315。第二缸筒32的近端设置有近端密封塞36,第二缸筒32还带有设置在第二活塞9两侧的连接液压驱动回路的连通口324以及连通口325。
第二管件12滑动密封的贯穿远端密封塞35连接至第一活塞4,中间管件13和第一管件 11在第二管件12内部延伸出第一活塞4,中间管件13进一步滑动密封的贯穿隔离密封件34 连接至第二活塞9,第一管件11在中间管件13内部延伸出第二活塞9,再进一步固定密封的贯穿近端密封塞36连接至控制手柄2的管路接头113。
各液压腔中分别配置有活塞,各活塞就自身而言可采用相同的结构,仅仅是所处位置以及穿过的管件不同,但并不影响其结构特点以及工作原理。
参见图4,在一实施例中,径向上位置相邻的两管件包括外层管件即第二管件12和内层管件即中间管件13,第一活塞4包括支撑架41,支撑架41轴向的两端带有外翻的凸缘,各凸缘分别固定设有密封套42,两个密封套42根据与管件的配合关系,分别作为:固定密封部,套设于第二管件12且与第二管件12的外壁固定密封配合;
滑动密封部,套设于中间管件13且与中间管件13的外壁滑动密封配合;
支撑架41以及各密封套42均具有轴向通孔43以供管件穿过,密封套42可采用橡胶等弹性材料便于密封配合。
固定密封部和滑动密封部通过支撑架41相对固定连接,且两者的外周均与第一缸筒31 的内壁滑动密封配合。第一活塞4与第二管件12固定连接,而与中间管件13滑动配合,因此第一活塞4运动时可带动第二管件12,但并不影响中间管件13的位置。第二活塞9同理,例如在一实施例中,径向上位置相邻的两管件包括外层管件即中间管件13和内层管件即第一管件11,第二活塞9带有沿轴线延伸的通孔,中间管件13的近端固定连接在通孔内,即第二活塞9与中间管件13固定连接,而与第一管件11滑动配合,因此第二活塞9运动时可带动中间管件13,但并不影响第一管件11的位置。第一管件11的近端穿出第二液压腔后固定连通于管路接头113。
径向上位置相邻的两管件之间的径向间隙为排气间隙,各排气间隙既可以单独灌注生理盐水排气,还可以连通至统一的液压驱动回路以实施排气。可充分发挥液压驱动的辅助功能,通过液体灌注的方式排气,也省去了额外的排气设备。
为了建立稳定的介入通道,在一实施例中,第二管件12的外部还套设有保护管14,保护管14的近端与控制手柄2相固定。
保护管14相对于控制手柄固定安装且处在第二管件12外周,实施介入通过保护管14建立的通道,可避免第二管件12往复移动时划伤血管,保护管14的长度即其远端的位置可根据介入路径长短确定,保护管14的近端固定在控制手柄2的远端侧,第二管件12的近端穿出保护管14后再进入第一缸筒。
为了便于安装保护管14的近端,在一实施例中,控制手柄上安装有固定套8,保护管14 的近端与固定套8的远端密封对接,第二管件12的近端经由保护管14穿出固定套8后进一步延伸进入第一液压腔。
由于保护管14与第二管件12需要相对滑动,因此有时会预留径向间隙,手术时需要对径向间隙实施排气。
结合图5~图6d,图3a~图3e,在一实施例中提供一种介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动多根管件相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,在控制手柄2处配置有内带活塞的缸筒3,缸筒3的远端密封对接有固定套8,多根管件经由固定套8穿入缸筒3并连接至活塞或相对缸筒3固定,在缸筒3内通过液压方式驱动活塞使各管件相对运动;
多根管件的最外周套设有保护管14,保护管14的近端与固定套8连接,多根管件中的最外层管件与保护管14之间的径向间隙为排气间隙,固定套8的侧壁开设有与排气间隙连通的排气孔82。
可结合上述各实施例,例如缸筒3包括由远端至近端依次对接的第一缸筒31和第二缸筒 32,其中在第一缸筒31内滑动安装有第一活塞4,在第二缸筒32内滑动安装有第二活塞9,多根管件包括由内而外同轴设置的第一管件11、中间管件13和第二管件12;
所有管件由第一缸筒31远端进入,其中第一管件11与第一活塞4固定,中间管件13延伸出第一活塞4后、进入第二缸筒32并与第二活塞9固定,第一管件11延伸出第二活塞9后固定至第二缸筒32的近端。
固定套8带有通孔81,保护管14的近端与伸入该通孔81,并与孔壁之间通过粘结,焊接,过盈配合等方式密封固定连接,固定套8与控制手柄2之间可采用卡合或利用紧固件等方式固定,在一实施例中,固定套8的外周设置环形的定位槽83,控制手柄2具有相互扣合的两半壳,两半壳边缘与该定位槽83卡合。例如图中可见第一半壳24的相应部分卡入定位槽83以限制固定套8的轴向位置。
由于第二管件12需要往复滑动,因此固定套8的近端与第二管件12的外壁滑动密封配合,这里的滑动密封配合既可以是通孔81的内壁与第二管件12的外壁直接接触配合,还可以是通过其他的部件间接配合。
保护管14固定插接至固定套8的轴向一端,固定套8的轴向另一端为连接端,该连接端插入第一缸筒31的远端并与第一缸筒31通过卡扣87固定,连接端的外周套有与第一缸筒 31的内壁相配合的远端密封塞35;
远端密封塞35上开设有避让孔,多根管件中的最外层管件即第二管件12与避让孔滑动密封配合。
为了保证连接效果以及方便装配,在一实施例中连接端带有外翻边84,远端密封塞35 套设于外翻边84。远端密封塞35采用橡胶等弹性材质一方面便于安装,另外还可以保证密封效果,作为优选的实施例,远端密封塞35的外周设有至少两道沿轴向间隔布置的凸环351,且通过各凸环351与第一缸筒31的内壁密封配合。
为了使保护管14与固定套8之间的轴向相对位置装配精确,在一实施例中,固定套8的内壁设有阻挡台阶85,保护管14的近端端面与阻挡台阶85相抵。
为了使固定套8与第一缸筒31之间的准确装配,在采用卡扣87与第一缸筒31固定的同时,在一实施例中固定套8的外壁设有定位盘86,第一缸筒31的远端端面与定位盘86相抵。
定位盘86朝向第一缸筒31内的一侧带有加强筋861,加强筋861既可以稳固定位盘86,在进入第一缸筒31后,还可以与第一缸筒31内壁相抵,防止固定套8径向晃动。在固定套8的周向上,加强筋861与卡扣87可交替的间隔布置,例如加强筋861与卡扣87各设两个且沿周向均匀的交替布置。
卡扣87与第一缸筒31在轴向对插后,可防止意外松脱,当然为了便于卡扣87装配就位,在一实施例中第一缸筒31的侧壁开设有定位孔,卡扣87包括由定位盘86向第一缸筒31内延伸的弹性臂871,以及处在弹性臂871末端且与定位孔相配合卡勾872。
卡扣87沿固定套8的周向分布至少两个,且优选间隔均匀,卡勾872轴向的末端略带倒角,向第一缸筒31内插入时,可引导弹性臂871形变容许各卡扣87进入第一缸筒31内,直至卡勾872就位于定位孔,此时弹性臂871复位,将固定套8锁定于第一缸筒31。
通常拆卸时,需要借助工具将各卡扣径向向内推抵,使卡勾872脱出定位孔,再轴向拉出,但操作过于繁琐需要借助工具,在优选的实施例中,卡勾872周向的一侧带有倒角结构 873,用于引导卡勾872沿周向旋出定位孔。
需要拆卸时,相对旋转固定套8和第一缸筒31,倒角结构873在定位孔内缘的作用下径向向内继而使得卡勾872被挤压脱出定位孔,而后再轴向拉出固定套8,操作更为简洁,不需要借助特殊工具。
为了保持排气孔82周边的结构强度,在一实施例中,固定套8的侧壁带有加厚区88,排气孔82开设于加厚区88。
在轴向上,保护管14与第一管件11之间的排气间隙开放于保护管14的近端侧,因此排气孔82处在阻挡台阶85和定位盘86之间。
排气孔82可单独连接管路用以排气,为了充分利用已有的液压驱动回路,排气孔82可接入液压驱动回路,例如多通切换阀的其中一个工作侧接口与排气孔82相连通,多通切换阀具有多个档位,其中一个档位则连通驱动泵的出口与排气孔82,即可通过液体灌注的方式进行排气。
参见图7a~图7e,结合图3a~图3e,本实施例提供一种介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件1,以及驱动多根管件1相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,在控制手柄2处配置有内带活塞的缸筒3,多根管件1穿入缸筒3连接至活塞或相对缸筒3固定,在缸筒3内通过液压方式驱动各管件相对运动;
缸筒3为包括沿轴向依次对接的多个,相邻的两缸筒之间通过隔离密封件34相连,多根管件中的其中一根滑动密封的贯穿隔离密封件34,隔离密封件34通过卡扣345方式与相邻的两缸筒可拆卸连接。
以液压方式驱动各管件相对运动,可利用带活塞的缸筒并相应配置液压管路,当然也可以结合上述各实施例,本实施例针对多个缸筒的连接做出了改进,隔离密封件34的两端分别与各缸筒密封配合,同时在缸筒轴向、周向上均通过卡扣定位,以便于快速拆装。
在一实施例中,缸筒包括沿轴向依次对接的第一缸筒31和第二缸筒32,其中在第一缸筒31内滑动安装有第一活塞4,在第二缸筒32内滑动安装有第二活塞9,管件包括由内而外同轴设置的第一管件11、中间管件13和第二管件12;
所有管件由第一缸筒31远端进入,其中第一管件11与第一活塞4固定,中间管件13延伸出第一活塞4后、经由隔离密封件34进入第二缸筒32并与第二活塞9固定,第一管件11延伸出第二活塞9后固定至第二缸筒32的近端。
在一实施例中,隔离密封件34包括:
筒体341,筒体341具有一轴向,筒体341的轴向两端分别置入对应侧的缸筒;
两个密封塞346,两个密封塞346分别固定于筒体的轴向一端且分别与对应侧的缸筒内壁密封配合,各密封塞346分别设有供管件穿过的避让孔;
两组卡扣345,两组卡扣345分别固定于筒体341的轴向一端且分别与对应侧的缸筒相卡合。
隔离密封件34的远端和近端采用对称结构,即与各缸筒采用相同结构特点进行连接,因此以下叙述主要以单侧为例,另一侧同理。
密封塞346采用橡胶等弹性材质,以利于密封,为了便于安装密封塞346,筒体341的轴向两端分别带有外翻边343,各密封塞346分别固定套设在对应的外翻边343上。在密封塞346的外周设有至少两道沿轴向间隔布置的凸环3461,且通过各凸环3461与相应的缸筒内壁密封配合。各凸环3461可以形成独立的密封,进一步保证密封效果。
为了保持相对位置的稳定,在一实施例中,筒体341的外周设有定位盘342,相邻的两缸筒端面分别与定位盘342的两相对侧抵靠。
图中可见,第一缸筒31抵靠定位盘342的远端侧,第二缸筒32抵靠定位盘342的近端侧,定位盘342一方面扶持定位各缸筒,另一方面也使两个缸筒之间结构更加紧凑。
由于定位盘342的厚度有限,为了保证结构强度,在一实施例中,筒体341的外周与定位盘342的两相对侧之间分别设有加强筋344。加强筋344可以防止定位盘342在轴向上的形变,提高定位盘342整体刚度。
在优选的实施例中,在筒体341径向上,加强筋344的外边缘与所在缸筒的内壁相抵。通过加强筋344的支撑,可以径向上进一步稳固两个缸筒。
加强筋344与卡扣345可交替的间隔布置,例如在定位盘342的同一侧,加强筋344与卡扣345各设两个且沿周向均匀的交替布置。
卡扣345与各缸筒在轴向对插后,可防止意外松脱,当然为了便于装配,即卡扣345便于就位,在一实施例中各缸筒的筒壁开设有定位孔,两组卡扣固定于定位盘342的两相对侧,各卡扣包括由定位盘342向缸筒内延伸的弹性臂3451,以及处在弹性臂3451末端且与定位孔相配合卡勾3452。
卡勾3452的末端带有引导自身沿筒体轴向进入定位孔的导向斜面3453。向缸筒内插入时,可引导弹性臂3451形变容许各卡扣345进入相应的缸筒内,直至卡勾3452就位于定位孔,此时弹性臂3451复位,将隔离密封件34锁定于相连的缸筒。
通常拆卸时,需要借助工具将各卡扣径向向内推抵,使卡勾3452脱出定位孔,再轴向拉出,但操作过于繁琐,在优选的实施例中,卡勾3452周向的一侧带有倒角结构3454,用于引导卡勾3452沿周向旋出定位孔。
需要拆卸时,相对旋转隔离密封件34和缸筒,倒角结构3454在定位孔内缘的作用下径向向内的挤压卡勾3452脱出定位孔,而后再轴向拉脱分离隔离密封件34和缸筒,操作更为简洁,不需要借助特殊工具。
参见图8a~图8d,在一实施例中提供了一种管路接头113,例如在第二缸筒32的近端筒壁上开设有定位孔,管路接头113的外周带有定位盘1131,第二缸筒32的端面与该定位盘 1131相抵,定位盘1131上还设有向第二缸筒32内延伸且与定位孔配合的卡勾1132,卡勾1132 周向的一侧带有倒角结构,用于引导卡勾1132进出第二缸筒32的定位孔。
管路接头113的远端带有外翻边,近端密封塞36套设在该外翻边上,近端密封塞36外周带有两道凸环361,并通过这两道凸环361与第二缸筒32的内壁密封配合。
管路接头113的近端部位带有螺纹或其他方式的快接结构,以便于与外部管路相连,管路接头113的远端部位与第一管件11相对固定并彼此连通。
近端密封塞36带有避让孔,第一管件11的近端可以伸入并固定于避让孔,或进一步延伸固定于管路接头113的内壁。
参见图3a~图3e,本申请一实施例中为了进一步提高集成度,在控制手柄2处还配置有用于通过活塞驱动各管件相对运动的液压驱动回路。将液压驱动回路都安装在控制手柄2,可避免使用冗长的外部管路,减少手持移动操作时的部件干涉。
在一实施例中,液压驱动回路包括:
液压管路,用于提供与各液压腔连通的液体通道;
驱动泵5,与液压管路连通用以驱动液体流动;
控制阀,与液压管路连通用以控制液体流向。
液压管路泛指用于连通液压驱动回路中各部件的管道,由于液压驱动回路配置在控制手柄2内,因此优选的方式是所有的、或大部分的液压管路都收纳在控制手柄2的内部,本申请中有关具体结构的各附图中省略了液压管路,由于各部件的连通关系已有明确说明,因此实施过程中可根据需要布置液压管路,由于液压管路一般采用软管,因此如何将其收纳于控制手柄2的内部可按需实施。
液压管路使用时灌充液体,通过液体流向而改变推动活塞往复运动,为了提高安全性,液压驱动回路中的液体为生理盐水。
在液压驱动回路布置相应的控制阀,可以控制液体流向,改变活塞运动方向或实现其他辅助功能,例如控制阀可以包括分别配置于驱动泵5出、入口的单向阀,以及用于切换活塞运动方向的多通切换阀6。
参见图9a~图9c,为了缓冲、暂存液体,其中一实施例中液压驱动回路还包括与液压管路连通用以暂存液体的储液罐7,储液罐7也可以集成安装在控制手柄2的内部,为了预先或使用时现场加注液体,储液罐7开设有注液口71。
储液罐7不仅有连通于液压管路的出、入口,还可以单独配置注液口71,注液口71处可以单独配置阀门,用以连接外部的液体加注设备,此外在优选的实施例中,还可以利用驱动泵5实现液体加注。
结合图3a~图3e,其中一实施例中,提供一种介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件1,以及驱动多根管件1相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,控制手柄2处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路;
在液压驱动回路中至少包括储液罐7,储液罐7包括:
罐体75,带有罐口以及与液压驱动回路相连通的入口73和出口74;
缓冲囊77,缓冲囊77置入罐体75且与罐口密封配合;
压盖76,与罐体75相扣合且与罐口夹持固定缓冲囊77。
液压驱动回路中为了存储液体以及作为液流压力骤变的缓冲,可配置储液罐7,其中罐体75接在液压驱动回路中驱动泵5的入口侧,在罐体75内部液体体积发生变化时,可通过缓冲囊77的形变释放压力。
为了便于从外部补充体液,在一实施例中,罐体75在远离罐口的一侧为底壁,底壁开设有注液口71,且在注液口71安装有管路接头。
管路接头可带有螺纹等便于拆装的连接结构,其中罐体75安装在控制手柄2的内部,仅管路接头暴露于控制手柄2。为了避免干涉缓冲囊77的形变,罐体75的入口73和出口74 均邻近底壁。
罐体75包括相互连通的第一罐体75a和第二罐体75b,第一罐体75a内设有缓冲囊77。
第一罐体75a的体积大于第二罐体75b的体积,第一罐体75a的顶部带有罐口,第一罐体75a底部形状收敛并过渡至第二罐体75b。
第一罐体75a较大的体积便于配置相应体积的缓冲囊77,提高缓冲适应能力,第一罐体 75a底部形状收敛,形成台阶结构,缓冲囊77的底部可在膨胀至最大体积时与台阶结构相抵,起到了辅助相位的作用,避免过于侵占第二罐体75b的空间。
缓冲囊77采用弹性材料,通过自身形变改变罐体75内部容积。作为优选的实施例,缓冲囊77的囊壁带有可伸缩形变的波纹结构。通过波纹结构的拉伸或压缩可引导缓冲囊77的体积变化趋势,也进一步增加了体积可变幅度。
为了避免缓冲囊77体积减小时,其内部压力增大的阻碍,在一实施例中,缓冲囊77在朝向罐口的一侧为开放结构,且开口部位带有外翻边771,该外翻边771被压盖76和罐口夹持固定。缓冲囊77体积减小时,内部空气可从开口部位排出,使得波纹结构平整折叠。
在一实施例中,为了保证密封效果,外翻边771带有与压盖76相抵的环形凸起772。环形凸起772可视为增厚区,具有更大的形变范围,压盖76与环形凸起772相抵时,环形凸起772的形变可补偿局部形状缺陷或加工误差,保证密封性。当然压盖76的相应部位可以开槽以容置环形凸起772,更便于定位组装,开槽深度比环形凸起772略小。
缓冲囊77与罐体75之间已经围成储存液体的封闭空间,因此压盖76主要功能是固定缓冲囊77,在一实施例中,压盖76包括:
与罐口夹持固定缓冲囊77的环形框;
由环形框向罐体75一侧延伸且与罐体75相配合的弹性勾761。
为了与环形框相配合,罐口外翻构成接口平台751,环形框与接口平台751的顶面夹持固定缓冲囊77,弹性勾761与接口平台的底面相抵。
环形框与接口平台751形状大致匹配,弹性勾761一般成对布置,以保持施力均衡,弹性勾761带有与接口平台751相作用的导向斜面,便于安装时就位,为了保证密封效果,在接口平台751的顶面环布有与缓冲囊77相抵的凸缘752。
参见图10,在一实施例中,驱动泵5包括:
固定于控制手柄并接入液压驱动回路的泵壳51;
活动安装在泵壳51内用于驱动液体流动的作功件52;
活动安装于控制手柄并与作功件52联动的驱动件53;
作用在控制手柄与驱动件53之间的复位弹簧56。
泵壳51内部用于形成泵室57,泵壳51上带有与泵室57连通的入口54和出口55,且该入口54和出口55接入液压驱动回路。
控制手柄还可以安装有备用接头72,供临时中转液体或更换替代其他部件。
作功件52在泵壳51内做直线往复运动或圆周运动以驱使液体流动,常见的形式可采用叶轮或柱塞的形式。其中一实施例中,作功件52为柱塞,驱动件53直接抵压该柱塞或通过传动机构与柱塞联动。
驱动件53为电动件、气动件或手工件,驱动件53的作用是带动作功件52运动,驱动件 53与作功件52之间可以是一结构或分体联动,根据动力源的形式不同,为了简化结构,优选采用手工件,即通过手工操作带动作功件52,当然利用电动或气动也同样可实现基本功能。
在一实施例中,手工件为滑动或转动安装于控制手柄的操作钮。
在一实施例中,驱动件53带有轴孔531、并通过转轴安装于控制手柄上,控制手柄包括用于提供液压腔的工作部以及与工作部相连的持握部22,操作钮安装在持握部22。以便于在持握的同时可单手操作驱动泵5。
在一实施例中,驱动泵5还包括作用在操作钮与控制手柄之间的复位件。驱动件53与作功件52之间可相抵配合,还可以通过限位结构或牵引件相连,使得驱动件53复位时刻同时带动作功件52往复。驱动件53与控制手柄之间可设置复位件,例如与驱动件53相作用的压簧或拉簧,或安装于转轴部位的卷簧,例如复位弹簧56,为使作功件52往复运动,复位件还可以直接作用于作功件52,例如位于泵室57内直接与作功件52相抵的压簧。使用时反复按压驱动件53,继而驱动作功件52使液体在液压驱动回路中流动。
参见图11a~图11b,图12a~12d,在一实施例中,控制阀采用多通切换阀6,多通切换阀 6具有与驱动泵5的出、入口相连通的驱动侧接口67,以及多个工作侧接口68,其中每两个工作侧接口与其中一液压腔相连通,多通切换阀6具有多个档位、用于切换驱动侧接口与不同工作侧接口之间的连通关系、以控制液体流向。
多通切换阀6通过不同档位可以切换各液压腔与驱动泵5的出、入口连通关系,即可实现活塞运动方向的改变。根据需要可配置单向阀以避免液体在驱动泵5处不必要的回流,保证液体输送效率。
驱动侧接口以及工作侧接口仅仅是按照不同的连通部件来区分,对于多通切换阀6自身而言,仅仅是多个不同的接口而已。
在一实施例中,多通切换阀6包括相互配合的阀座61和阀芯62,阀座61内带有阀腔,阀腔侧壁开设有多个接口65,用于连接驱动泵以及各液压腔,阀芯62置入阀腔中且转动配合,阀芯62的外周壁设置多条流道66,阀芯62转动到不同位置时,多条流道66与多个接口65之间有相应的连通关系,为了便于识别,在一实施例中,多通切换阀6嵌装于控制手柄 2,且控制手柄2上设有指示多通切换阀6所处档位的标识64。
阀芯62连接有扳手63,扳手旋转到不同角度即指向了不同档位的标识64,本实施例中为了配合不同档位的功能,流道66(图中各箭头所指)设置七条,当然流道66还可以根据所要实现的功能相应增减。
在一实施例中,控制阀还包括:
两单向阀,驱动泵5的出口经过第一单向阀连通至储液罐7;多通切换阀的驱动侧接口经第二单向阀与驱动泵5的入口相连通。
为了进一步指示操作,多通切换阀6嵌装于控制手柄2,且控制手柄2上设有指示多通切换阀6所处档位的标识。
参见图3a,图3b,尽管控制手柄2的形状没有严格限制,但为了便于操作,在一些实施例中控制手柄2包括工作部21以及与工作部21相连的持握部22。缸筒3处在工作部21内,即工作部21整体而言用于提供液压腔,工作部21也具有相对的远端211和近端212,其相对方位的表述与其他部件类似。
持握部22的形状便于持握操作,例如整体上具有一长度方向,由于工作部21中安装有缸筒,以缸筒中活塞的运动方向为缸筒轴向,持握部22的长度方向大致垂直于缸筒轴向,或略斜交。就工作部21和持握部22两部分而言整体上呈L形或T形,为了进一步提高持握手感以及符合手部形状特点,控制手柄2的整体形状类似于手枪形状。液压驱动回路中,需要实时操作的一些控制部件,例如开关等、可设置在持握部22,以便于单手操作。
为了便于单手操作,本申请一实施例中提供一种介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动多根管件相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,在控制手柄2处配置有用于驱动各管件相对运动的液压驱动回路,液压驱动回路至少包括一个用于驱动液体流动的驱动泵5,以及控制液体流向的控制阀;
控制手柄2带有持握部22,驱动泵5的操作部件设置于持握部22,控制阀的操作部件邻近持握部22。
为了使液压驱动回路工作,较简单直接的方式是采用手动,在操作过程中,一般需要经常操作部件就是驱动泵5以及控制阀,两者的操作部件均设置于持握部22或邻近持握部22,便于单手持握的同时还可以进行相应的操作,方便另一只手操作或扶持其他设备。
参见图3a,图3b,图12a~图12e,在一实施例中,控制阀采用多通切换阀6,本实施例中的介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动多根管件相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,控制手柄2处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路,液压驱动回路包括切换液体流向的多通切换阀6,多通切换阀6包括:
相对布置的两个阀座,其中一阀座开设有接入液压驱动回路驱动侧接口67,另一阀座开设有接入液压驱动回路的工作侧接口68;
被两个阀座密封扣合且转动安装的阀芯62,阀芯62带有连通孔624,阀芯62转动至不同角度下,连通孔624将相应的驱动侧接口67和工作侧接口68连通;
与阀芯62联动的扳手63,用以改变阀芯62的转角。
参见图3a,图3b,图12a~图12e,为了更加便于单手操作以及切换模式(即切换档位),其中一实施例提供一种介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动多根管件相对运动的控制手柄2,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至控制手柄2,控制手柄2处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路;液压驱动回路包括切换液体流向的多通切换阀6,多通切换阀6包括:
相对布置的两个阀座,其中一阀座开设有接入液压驱动回路的驱动侧接口67,另一阀座开设有接入液压驱动回路的工作侧接口68;
被两个阀座密封扣合且转动安装的阀芯62,阀芯62带有连通孔624,阀芯62转动至不同角度下,连通孔624将相应的驱动侧接口67和工作侧接口68连通;
与阀芯62通过单向离合机构相联动的扳手63,用以改变阀芯62的转角;
作用于扳手63以及至少一阀座之间的扳手复位件69。
本实施例中,扳手63与阀芯62之间采用单向离合机构驱动,即各个档位的切换是通过阀芯62单向转动,而非往复双向转动。更利于单个手指扣动扳手,符合操作者指部的生理结构特点。在液压驱动回路中,液体流动的动力可采用现有技术,或结合其他实施例中的驱动泵5。
结合图3a~图3e,在一实施例中,控制手柄2包括工作部21以及与工作部21相连的持握部22,工作部21内配置有内带活塞的缸筒3,多根管件穿入缸筒3连接至活塞或相对缸筒 3固定,在缸筒3内通过液压方式驱动各管件相对运动;
缸筒3在活塞的两侧分别连通对应的工作侧接口68,液压驱动回路还包括与各驱动侧接口67连通用以驱动液体流动的驱动泵5。
在一实施例中,缸筒3包括沿轴向依次对接的第一缸筒31和第二缸筒32,其中在第一缸筒31内滑动安装有第一活塞4,在第二缸筒32内滑动安装有第二活塞9,管件包括由内而外同轴设置的第一管件11、中间管件13和第二管件12;
所有管件由第一缸筒31远端进入,其中第一管件11与第一活塞4固定,中间管件13延伸出第一活塞4后、经由隔离密封件34进入第二缸筒32并与第二活塞9固定,第一管件11延伸出第二活塞9后固定至第二缸筒32的近端。
结合图10,在一实施例中,驱动泵5包括:
固定于控制手柄2内并接入液压驱动回路的泵壳51;
活动安装在泵壳51内用于驱动液体流动的作功件52;
活动安装于持握部22并与作功件52联动的驱动件53;
作用在控制手柄2与驱动件53之间的复位弹簧56。
驱动泵5的出口55、入口54均开设在泵壳51上,多通切换阀6的驱动侧接口67有两个,分别接驱动泵5的出口55和入口54。还可以结合前述相关的实施例,配置必要的单向阀,以及连通在入口54和相应的驱动侧接口67之间的储液罐7。
扳手63、持握部22、工作部21三者的位置关系也对操作的便利性有着一定的影响,在一实施例中,扳手63与持握部22处在工作部21径向的同侧。操作时一般扳手63与持握部22更靠近操作者,而工作部则相对远离操作者。
在优选的实施例中,扳手63位于持握部22的近端侧,驱动件53朝向扳手63。操作时可类似于手枪的方式,食指扣动扳手63,其余四指攥握持握部22且可同时压握驱动件53,以带动驱动泵5,需要换挡时扣动扳手63即可,控制手柄2的持握、液压驱动回路的操控通过单手即可完成,大大解放人力,免除多人配合操作的不便。
为了防止持握时的滑脱,在持握部22的末端(即远离工作部21的一端)还带有防脱阻挡件28。防脱阻挡件28可向远端延伸跨接至控制手柄2的壳体其他部位,防脱阻挡件28呈条状且沿光滑的曲线延伸,可进一步改善手感。
为了配合扳手63的操作,提高持握的稳定性,在一实施例中,防脱阻挡件28包围扳手 63。即扳手63处在一封闭的区域内。
阀芯62与扳手63可以是分体联动,也可以采用一体结构。扳手63的末端为弯钩状,便于勾取操作。
图12a~图12e相关的实施例中,多通切换阀6具有多个档位、用于切换驱动侧接口67 与不同工作侧接口68之间的连通关系、以控制液体流向。阀座61采用两部分扣合,而阀芯 62在两者之间转动,转动至不同角度时,即对应不同档位。关于多通切换阀6的其他细节或改进之处,将在下文进一步叙述。
由于阀芯62与阀座61转动配合,因此需要确保彼此密封,在有足够加工精度时,彼此紧密贴靠即可,但无疑对材料和工艺提出较为苛刻的要求,为了降低工艺要求,便于加工,在一实施例中,各阀座在朝向阀芯62的一侧开设有安装槽,在安装槽内固定嵌装有密封垫片,并通过密封垫片与阀芯62相抵密封。
在一实施例中,密封垫片的定位方式为:安装槽的内周缘与密封垫片的外周缘之间设有相互卡合的定位齿。当然为了定位还可以采用其他固连方式,本实施例中采用定位齿的方式免去其他定位部件,也无需胶水粘结,装配时将密封垫片对正压入安装槽即可,操作便捷。
相互卡合的定位齿可防止密封垫片随阀芯62旋转,例如图中第一阀座61a的安装槽内周缘设有第二定位齿614,安装槽内的第一密封垫片611的外周缘设有与第二定位齿614相互啮合的第一定位齿6111。同理图中第二阀座61b的安装槽内周缘设有第三定位齿615,安装槽内的第二密封垫片617的外周缘设有与第三定位齿615相互啮合的第四定位齿6171。
密封垫片可采用橡胶等弹性材料,便于保持必要的密封,另外阀座或其他部分还可以采用透明材料,便于装配时观察和校验就位情况,以及使用过程中的目测操作。
两个阀座中,其中一阀座为设置有驱动侧接口67的第一阀座61a,另一阀座为设置有工作侧接口68的第二阀座61b;
第一阀座61a在朝向阀芯的一侧开设有与驱动侧接口67连通的入液孔613,第一阀座61a 内嵌装的第一密封垫片611上设有与入液孔613位置对应且相互连通的第一过液孔6112;
第二阀座61b在朝向阀芯的一侧开设有与工作侧接口68连通的出液孔616,第二阀座61b 内嵌装的第二密封垫片617上设有与出液孔616位置对应且相互连通的第二过液孔6172;
阀芯转动至不同角度下,阀芯上的连通孔624将相应的第一过液孔6112和第二过液孔 6172连通。
第一阀座61a上的驱动侧接口67有两个,分别接驱动泵5的出、入口,相应的,入液孔 613以及连通孔624也是一一对应的分别配置两个,在第一阀座61a背向另一阀座的一侧还可设置盖帽618。
第二阀座61b上的工作侧接口68根据档位数量配置,例如本实施例的相关附图中,工作侧接口68有四个,出液孔616也一一对应的配置四个,为了便于切换档位,第二密封垫片 617的第二过液孔6172有多个,例如本实施例有八个,每两个第二过液孔6172连通其中一出液孔616,阀芯62转动至不同角度下,两个连通孔624对应相应位置的两个第二过液孔6172,而该位置下的两个第二过液孔6172恰与对应的两个出液孔616连通,为了适应第二过液孔6172的分布,各个出液孔616延伸为条形,即同一出液孔616可连通多个第二过液孔6172,以保证在第二密封垫片617位置不变的前提下,两个连通孔624的位置变化。
入液孔613为两个,相对于阀芯的转动轴线,各入液孔613处在不同的径向位置;第一过液孔6112与相应的入液孔613位置匹配;
阀芯62在朝向第一阀座61a的一侧开设有内、外两个环形槽623,各环形槽623连通其中一个入液孔613,连通孔624为两个分别与其中一环形槽623连通。
无论阀芯62转动至任何角度,内、外两个环形槽623均可以保证与径向位置相对应的入液孔613连通。
阀芯62通过转轴621转动安装在两个阀座之间,阀芯62和扳手63通过单向离合机构相联动,即扳手63仅能在一个方向上(周向)驱动阀芯62旋转,扳手63运动到位后,扳手复位件69驱使扳手63复位,而阀芯62保持不动,周而复始,可带动阀芯62切换至各个档位。
在一实施例中,扳手63包括处在阀芯62外周的环形套631,以及与环形套631相固定并延伸至控制手柄2外部的勾持部633;环形套631的内缘与阀芯62的外周之间通过相互配合的单向离合机构相联动。
勾持部633用于手指扳动操作,优选呈弯钩状且处在持握部22的近端侧。两个阀座之间带有彼此相互插接的定位柱,并结合紧固件固定,为了限制扳手63每次转动的极限角度,在阀座61上可以设置相应的阻挡件,或两个阀座之间合围一限位条孔,勾持部633在该限位条孔内运动,限位条孔的长度限制了勾持部633的运动行程。
单向离合机构包括:
环布于阀芯62外周的棘齿622;
固定于环形套631内周的弹性卡爪632;
扳手63相对于阀芯62的旋转方向具有相对的正向和逆向,在正向旋转时,弹性卡爪632 与棘齿622啮合带动阀芯62,在逆向旋转时弹性卡爪632形变与棘齿622滑脱,扳手复位件 69驱动扳手63逆向旋转。
棘齿622的齿面具有特定的朝向,一面可以与弹性卡爪632啮合联动,另一侧可使得弹性卡爪632滑脱,而弹性卡爪632大致沿周向延伸,允许阀芯逆转时受棘齿622的压力径向内收继而相互滑脱,此后在自身弹性作用下径向外扩复位,此时若阀芯62正转,则与之前的滑脱的棘齿622啮合再次联动。
为了更好的与棘齿622相配合,在一实施例中,弹性卡爪632沿环形套631的周向延伸且向内弯翘。弹性卡爪632沿环形套631的周向间隔均匀的分布2~4个。
扳手复位件69为绕阀芯轴线延伸的卷簧,卷簧一端与阀座61相连,另一端与环形套631 相连。
扳手63带动阀芯62正向旋转时,克服卷簧弹力,使得卷簧蓄能,当释放扳手63时,卷簧驱动扳手逆向旋转复位,为了平衡受力,在一实施例中,卷簧为并排的两圈,在阀芯62轴向上,各圈卷簧分别处在环形套631的两侧,各圈卷簧的一端带有插入对应侧阀座的定位折弯692,各圈卷簧的另一端相互连接形成定位横杆691,环形套631的外周缘开设有容置定位横杆691的卡槽634。
相应的,各阀座开设有供定位折弯692插入的插孔619。
为了进一步稳定卷簧形变前后的位置,在一实施例中,在阀芯轴向上,阀芯62的外周包括三段,棘齿622固定分布在中间段,处在两侧的为光滑段625,两圈卷簧分别套设在对应侧的光滑段625上。
参见图13a~图13b,本申请介入器械输送系统一实施例中,采用两个缸筒,即第一缸筒 31和第二缸筒32,第一缸筒31内安装有第一活塞4,第一缸筒31带有连通口314和连通口 315;第二缸筒32内安装有第二活塞9,第二缸筒32带有连通口324和连通口325。
轴向相对运动的管件包括与第一活塞4固定连接的第二管件,与第二活塞9固定连接的中间管件,以及与控制手柄固定连接的第一管件,此外控制手柄上还通过固定套8连接有处在第二管件外周的保护管,与保护管所连接的固定套8上带有排气孔82。
在液压驱动回路中还配置有多通切换阀6,带入口54和出口55的驱动泵5,以及带入口 73和出口74的储液罐7。在驱动泵5的入口54连接有第一单向阀331;在驱动泵5的出口55连接有第二单向阀332。各个部件通过相应的液压管路33连通。
本实施例中,多通切换阀6共有七个接口,其中两个为驱动侧接口67,分别与驱动泵5 的出、入口相连通(通过单向阀以及储液罐间接连通),多通切换阀6另外五个为工作侧接口 68,其中两个接第一缸筒31的两个连通口,另外两个接第二缸筒32的两个连通口,还有一个接排气孔82。
若排气另外单独配置管路,则还可以采用六个接口的多通切换阀,即两个为驱动侧接口 67,分别与驱动泵5的出、入口相连通(通过单向阀以及储液罐间接连通),多通切换阀另外四个为工作侧接口68,其中两个接第一缸筒31的两个连通口,另外两个接第二缸筒32的两个连通口。
在多通切换阀6内部通过阀芯上的多条流道66可将相应的驱动侧接口67和工作侧接口68连通,以多通切换阀6共有七个接口为例,基于不同的连通关系可分为D1~D5共五个档位,每个档位实现不同的功能。
具体而言,各档位功能如下:
Figure DEST_PATH_GDA0003296018400000161
以多通切换阀6共有六个接口为例,其中两个为驱动侧接口67,分别与驱动泵5的出、入口相连通(通过单向阀以及储液罐间接连通),多通切换阀6另外四个为工作侧接口68,其中两个接第一缸筒31的两个连通口,另外两个接第二缸筒32的两个连通口,基于不同的连通关系可分为上表的D1~D4共四个档位,每个档位实现不同的功能。关于排气则单独配置管路,排气孔82通过管路连接至一接头,该接头可以嵌装于控制手柄的壳体,以便于与外部管路配合,通过加注生理盐水的方式排气。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时,可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.基于液压传动的介入器械输送系统,包括由内而外同轴设置的多根管件,以及驱动所述多根管件相对运动的控制手柄,各管件远端用于相互配合操作介入器械,各管件的近端连接至所述控制手柄,其特征在于,所述控制手柄处还配置有驱动各管件相对运动的液压驱动回路,所述液压驱动回路包括切换液体流向的多通切换阀,所述多通切换阀包括:
相对布置的两个阀座,其中一阀座开设有接入所述液压驱动回路驱动侧接口,另一阀座开设有接入所述液压驱动回路的工作侧接口;
被两个阀座密封扣合且转动安装的阀芯,所述阀芯带有连通孔,所述阀芯转动至不同角度下,所述连通孔将相应的驱动侧接口和工作侧接口连通;
与所述阀芯联动的扳手,用以改变所述阀芯的转角。
2.如权利要求1所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述控制手柄包括工作部以及与所述工作部相连的持握部,所述工作部内配置有内带活塞的缸筒,所述多根管件穿入所述缸筒连接至所述活塞或相对缸筒固定,在所述缸筒内通过液压方式驱动各管件相对运动;
所述缸筒在活塞的两侧分别连通对应的工作侧接口,所述液压驱动回路还包括与各驱动侧接口连通用以驱动液体流动的驱动泵。
3.如权利要求2所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述驱动泵包括:
固定于控制手柄内并接入所述液压驱动回路的泵壳;
活动安装在所述泵壳内用于驱动液体流动的作功件;
活动安装于所述持握部并与所述作功件联动的驱动件;
作用在控制手柄与所述驱动件之间的复位弹簧。
4.如权利要求3所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述液压驱动回路还包括两个单向阀,所述驱动泵的出口经过第一单向阀连通至其中一驱动侧接口;所述驱动泵的入口依次经过第二单向阀连通至另一驱动侧接口;各单向阀的导通方向与所述驱动泵的入口及出口相适应。
5.如权利要求2所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述缸筒包括沿轴向依次对接的第一缸筒和第二缸筒,其中在所述第一缸筒内滑动安装有第一活塞,在所述第二缸筒内滑动安装有第二活塞,多根管件包括由内而外同轴设置的第一管件、中间管件和第二管件;
所有管件由第一缸筒远端进入,其中所述第一管件与所述第一活塞固定,所述中间管件延伸出所述第一活塞后、经由隔离密封件进入所述第二缸筒并与所述第二活塞固定,所述第一管件延伸出所述第二活塞后固定至所述第二缸筒的近端。
6.如权利要求5所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,各阀座在朝向所述阀芯的一侧开设有安装槽,在所述安装槽内固定嵌装有密封垫片,并通过所述密封垫片与所述阀芯相抵密封;
所述安装槽的内周缘与所述密封垫片的外周缘之间设有相互卡合的定位齿。
7.如权利要求6所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述两个阀座中,其中一阀座为设置有所述驱动侧接口的第一阀座,另一阀座为设置有所述工作侧接口的第二阀座;
所述第一阀座在朝向阀芯的一侧开设有与所述驱动侧接口连通的入液孔,所述第一阀座内的第一密封垫片上设有与所述入液孔位置对应且相互连通的第一过液孔;
所述第二阀座在朝向阀芯的一侧开设有与所述工作侧接口连通的出液孔,所述第二阀座内的第二密封垫片上设有与所述出液孔位置对应且相互连通的第二过液孔;
所述阀芯转动至不同角度下,所述阀芯上的连通孔将相应的第一过液孔和第二过液孔连通。
8.如权利要求7所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述入液孔为两个,相对于所述阀芯的转动轴线,各入液孔处在不同的径向位置;所述第一过液孔与相应的入液孔位置匹配;
所述阀芯在朝向所述第一阀座的一侧开设有内、外两个环形槽,各环形槽连通其中一个入液孔,所述连通孔为两个且分别与其中一环形槽连通。
9.如权利要求1所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述扳手包括处在所述阀芯外周的环形套,以及与所述环形套相固定并延伸至控制手柄外部的勾持部;所述环形套的内缘与所述阀芯的外周之间通过相互配合的单向离合机构相联动。
10.如权利要求9所述的基于液压传动的介入器械输送系统,其特征在于,所述多通切换阀还包括作用于所述扳手以及至少一阀座之间的扳手复位件;
所述单向离合机构包括:
环布于所述阀芯外周的棘齿;
固定于所述环形套内周的弹性卡爪;
所述扳手相对于所述阀芯的旋转方向具有相对的正向和逆向,在正向旋转时,所述弹性卡爪与所述棘齿啮合带动所述阀芯,在逆向旋转时所述弹性卡爪形变与所述棘齿滑脱,所述扳手复位件驱动所述扳手逆向旋转。
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