CN219289677U - 双极手术工具及手术机器人系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及医疗器械领域，公开一种双极手术工具及手术机器人系统。双极手术工具包括第一钳头和第二钳头。第一钳头包括沿纵向延伸的第一部分和第二部分。第一钳头与第二钳头转动连接并且与第二钳头相配合，第二钳头包括沿纵向延伸的第三部分和第四部分，第三部分与第一部分相配合，并且第四部分与第二部分相配合，第一钳头的第一部分形成主动电极，并且第一钳头的第二部分和/或第二钳头的第四部分形成返回电极。通过将主动电极和返回电极分别设置在两侧或者将主动电极和返回电极分别设置在斜对角，以减小通过周围组织的电流，从而降低了周围组织的发热，减小热扩散和组织粘结。

Description

双极手术工具及手术机器人系统

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种双极手术工具及手术机器人系统。

背景技术

微创手术具有创伤小、出血少、恢复快等优点，在临床手术中已得到越来越广泛的应用。在微创手术中，通常会使用双极手术工具直接插入或通过套管插入患者的小切口或自然孔口，然后利用双极电能手术工具端部的钳头进行夹取、电凝止血等操作，简化了切割、剥离、凝血动作的操作流程，提高了手术操作的精度。

双极手术工具包括两个钳头，其中一个钳头作为主动电极，另一个钳头作为返回电极，两个电极通过导线与电手术发生器连接，在抓持生物组织时，可以向组织施加高频高压交流电。组织在电流作用下产生电阻热，从而升温。在高温下组织中的蛋白质变性粘连，从而闭合血管，实现止血功能。

但是现有的双极手术工具在手术操作中存在热扩散和组织粘结等问题。其中热扩散会导致周围组织受热而被不可逆的破坏，从而导致不理想的手术效果(尤其是在神经手术中)。组织与电极粘结后，在分离粘连的电极和组织时通常导致出血，并且残留在电极表面的组织会影响双极手术工具在后续手术中的能量传递。

实用新型内容

在一些实施例中，本公开提供了一种双极手术工具，包括：

第一钳头，包括沿纵向延伸的第一部分和第二部分；

第二钳头，所述第一钳头与所述第二钳头转动连接并且与所述第二钳头相配合，所述第二钳头包括沿纵向延伸的第三部分和第四部分，所述第三部分与所述第一部分相配合，并且所述第四部分与所述第二部分相配合；

所述第一钳头的第一部分形成主动电极，并且所述第一钳头的第二部分和/或所述第二钳头的第四部分形成返回电极。

在一些实施例中，所述第二钳头的第三部分形成主动电极，并且所述第二钳头的第四部分形成返回电极。

在一些实施例中，所述第一钳头的所述第一部分和所述第二部分沿横向并排设置，并且所述第二钳头的第三部分和所述第四部分沿横向并排设置。

在一些实施例中，所述第一钳头的所述第一部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第一钳头的所述第二部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第二钳头的所述第三部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第二钳头的所述第四部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第一钳头和所述第二钳头相对的夹持面设有波形齿纹。

在一些实施例中，所述第一钳头包括第一绝缘部，所述第一绝缘部用于使所述第一部分和所述第二部分之间彼此绝缘；和/或

所述第二钳头包括第二绝缘部，所述第二绝缘部用于以使所述第三部分和所述第四部分之间彼此绝缘。

在一些实施例中，所述第一绝缘部位于所述第一部分和所述第二部分之间；和/或

所述第二绝缘部位于所述第三部分和所述第四部分之间。

在一些实施例中，所述第一绝缘部包括位于所述第一钳头远端的第一钳头远端绝缘件和位于所述第一钳头近端的第一钳头近端绝缘件；和/或

所述第二绝缘部包括位于所述第二钳头远端的第二钳头远端绝缘件和位于所述第二钳头近端的第二钳头近端绝缘件。

在一些实施例中，所述第一部分形成主动电极，所述第二部分形成第一绝缘部；

所述第四部分形成返回电极，所述第三部分形成第二绝缘部。

在一些实施例中，还包括：

钳头座，所述第一钳头活动设置在所述钳头座远端，所述第二钳头固定设置在所述钳头座远端。

在一些实施例中，所述第一钳头包括活动钳爪以及连接并支撑所述活动钳爪的钳头支撑件，所述钳头支撑件通过第一连接销与驱动机构连接，所述钳头支撑件通过第二连接销枢接于所述钳头座上。

在一些实施例中，所述钳头座上设有一对第一滑槽，所述钳头支撑件上设有一对第二滑槽，所述第一连接销分别滑动穿设在所述一对第一滑槽和所述一对第二滑槽内，所述第二连接销穿设在所述钳头支撑件和所述钳头座上。

在一些实施例中，所述一对第一滑槽包括对称设置在所述钳头座上的一对竖直滑槽，所述一对第二滑槽包括对称设置在所述钳头支撑件上的一对弧形滑槽，所述第一连接销的两端分别穿设在所述弧形滑槽和所述竖直滑槽内，并可沿所述竖直滑槽和弧形滑槽往复运动。

在一些实施例中，本公开还提供了一种手术机器人系统，包括如上述任意实施例中所述的双极手术工具。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。

图1示出根据本公开一些实施例的双极手术工具的结构示意图；

图2(a)示出根据本公开一些实施例的双极手术工具夹持组织时的结构示意图；

图2(b)示出图2(a)中的双极手术工具的截面电流分布示意图；

图2(c)示出图2(a)中的双极手术工具的截面热源分布示意图；

图3(a)示出现有双极抓钳夹持组织时的结构示意图；

图3(b)示出图3(a)中的现有双极抓钳的截面电流分布示意图；

图3(c)示出图3(a)中的现有双极抓钳的截面热源分布示意图；

图4(a)示出根据本公开另一些实施例的双极手术工具夹持组织时的结构示意图；

图4(b)示出图4(a)中的双极手术工具的截面电流分布示意图；

图4(c)示出图2(a)中的双极手术工具的截面电流分布示意图；

图5(a)示出根据本公开另一些实施例的双极手术工具夹持组织时的结构示意图；

图5(b)示出图5(a)中的双极手术工具的截面电流分布示意图；

图5(c)示出图5(a)中的双极手术工具的截面热源分布示意图；

图6示出根据本公开一些实施例的双极手术工具的第一钳头的结构示意图；

图7示出根据本公开一些实施例的双极手术工具的另一钳头支撑件的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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公开中的具体含义。在本公开中，定义靠近操作者(例如医生)的一端为近端、近部或后端、后部，靠近手术患者的一端为远端、远部或前端、前部。本领域技术人员可以理解，本公开的实施例可以用于医疗器械或手术机器人，也可以用于其他非医疗装置。

图1示出根据本公开一些实施例的双极手术工具100的结构示意图。如图1所示，双极手术工具100包括第一钳头10和第二钳头20。第一钳头10可以包括沿纵向延伸的第一部分101和第二部分102。第一钳头10与第二钳头20转动连接并且与第二钳头20相配合。第二钳头20包括沿纵向延伸的第三部分201和第四部分202，第三部分201与第一部分101相配合，并且第四部分202与第二部分102相配合。应当理解，第一钳头10和第二钳头20可以包括相互配合的夹钳、抓钳等。在一些实施例中，第一部分101和第二部分102之间可以间隔开并形成空隙。类似地，第三部分201和第四部分202之间可以间隔开并形成空隙。

第一钳头10的第一部分101可以形成主动电极，并且第一钳头10的第二部分102和/或第二钳头20的第四部分202可以形成返回电极。例如，在一些实施例中，第一钳头10的第一部分101形成主动电极，第一钳头10的第二部分102形成返回电极。在一些实施例中，第一钳头10的第一部分101形成主动电极，第二钳头20的第四部分202形成返回电极。在一些实施例中，第一钳头10的第一部分101形成主动电极，第一钳头10的第二部分102和第二钳头20的第四部分202形成返回电极。在一些实施例中，第二钳头20的第三部分201也可以形成主动电极。

图2(a)示出根据本公开一些实施例的双极手术工具100夹持组织200时的结构示意图，图2(b)示出图2(a)中的双极手术工具100沿线A-A的截面电流分布示意图，以及图2(c)示出图2(a)中的双极手术工具100沿线A-A的截面热源分布示意图。在一些实施例中，如图2(a)至图2(c)所示，第一钳头10的第一部分101和第二钳头20的第三部分形201成主动电极，第一钳头10的第二部分102和第二钳头20的第四部分202形成返回电极。应当理解，主动电极和返回电极可以互换。例如，第一钳头10的第二部分102和第二钳头20的第四部分202可以形成主动电极，第一钳头10的第一部分101和第二钳头20的第三部分形201成返回电极。

应当理解，主动电极和返回电极之间彼此绝缘，分别通过导线连接至电手术发生器，形成“双极”。在抓持生物组织200后，可激活电手术发生器，向组织200施加高频电流，使组织200中的蛋白质变性凝聚，从而闭合血管，实现止血。

通过将主动电极和返回电极分别设置在两侧(例如左右两侧)，或者将主动电极和返回电极分别设置在斜对角，以使大部分电流从主动电极的内侧(靠近返回电极)进入组织200，到达返回电极的内侧。这样，可以减小通过周围组织的电流，从而降低了周围组织的发热，热源集中在电极的内侧，如图2(c)所示。因此，一方面减小了热扩散，另一方面削弱了一部分向电极传热的热源，从而降低电极温度，减小组织粘结。

图3(a)示出现有双极抓钳300夹持组织时的结构示意图，图3(b)示出图3(a)中的现有双极抓钳300的截面电流分布示意图，以及图3(c)示出图3(a)中的现有双极抓钳300的截面热源分布示意图。现有双极抓钳300的电极布置，例如，如图3(a)至图3(c)所示，钳头301整体形成主动电极，另一个钳头302整体形成返回电极。现有电极的布置方式，电流通过周围组织会直接导致周围组织的发热，从而加剧热扩散，由于与电极表面直接接触的组织200内都有电流通过，这些组织200都是向电极传热的热源，这使得电极具有较高的温度，易与组织200粘结。在一些情况下，电极和组织可以同时达到70～80℃以上。

在一些实施例中，第一钳头10的第一部分101和第二部分102沿横向并排设置，并且中间可以设有间隙。类似地，第二钳头20的第三部分201和第四部分202沿横向并排设置，并且中间可以设有间隙。如图1所示，第一钳头10的第一部分101和第二部分102形成位于一侧的第一钳头10，第二钳头20的第三部分201和第四部分202形成位于相对一侧的第二钳头20。第三部分201与第一部分101相配合，并且第四部分202与第二部分102相配合，以实现对组织200的抓取和夹持。

在一些实施例中，如图1所示，第一钳头10和第二钳头20相对的夹持面分别设有波形齿纹106和206，以增加与组织200之间的夹持力，防止组织200滑脱。

在一些实施例中，第一钳头10和第二钳头20的至少一部分的内侧设有倒角。图4(a)示出根据本公开一些实施例的双极手术工具100’夹持组织200时的结构示意图，图4(b)示出图4(a)中的双极手术工具100’沿线C-C的截面电流分布示意图。作为对比，图4(c)示出图2(a)中的双极手术工具100沿线A-A的截面电流分布示意图。其中，图4(a)和图4(b)示出的双极手术工具100’的钳头具有倒角结构，图4(c)示出的双极手术工具100的钳头未设置倒角结构。例如，第一钳头10’的第一部分101’的内侧设有倒角107’，和/或第一钳头10’的第二部分102’的内侧设有倒角107’，和/或第二钳头20’的第三部分201’的内侧设有倒角207’，和/或第二钳头20’的第四部分202’的内侧设有倒角207’。如图4(a)和图4(b)所示，第一钳头10’的第一部分101’和第二部分102’内侧设有倒角107’，第二钳头20’的第三部分201’和第四部分202’内侧设有倒角207’。通过在内侧设置倒角结构，使电极延长了电流在组织内部的的路径，更多的组织因电流通过而被加热，增大了目标组织中发热组织的比例，从而提高了止血效果。如图4(b)和图4(c)所示，阴影部分示出发热组织。可见，通过设置倒角结构107’和207’，可以显著增加发热组织的体积，提高目标组织中发热组织的比例。

在一些实施例中，如图2(a)所示，第一钳头10可以包括第一绝缘部103，第一绝缘部103用于使第一部分101和第二部分102之间彼此绝缘。第二钳头20可以包括第二绝缘部203，第二绝缘部203用于以使第三部分201和第四部分202之间彼此绝缘。应当理解，第一钳头10或第二钳头20形成电极的部分可以包括金属，例如不锈钢材料，且主动电极和返回电极之间彼此绝缘。

在一些实施例中，如图2(a)所示，第一绝缘部103位于第一部分101和第二部分102之间。第二绝缘部203位于第三部分201和第四部分202之间。如图2(a)和图2(b)所示，第一部分101和第三部分201形成主动电极，第二部分102和第四部分202形成返回电极。第一绝缘部103位于第一部分101和第二部分102之间，以使第一部分101和第二部分102之间绝缘。第二绝缘部203位于第三部分201和第四部分202之间，以使第三部分202和第四部分202之间绝缘。在一些实施例中，如图2(a)所示，第一绝缘部103包括位于第一钳头10远端的第一钳头远端绝缘件1031和位于第一钳头10近端的第一钳头近端绝缘件1032，和/或第二绝缘部203包括位于第二钳头20远端的第二钳头远端绝缘件2031和位于第二钳头20近端的第二钳头近端绝缘件2032。

图5(a)示出根据本公开另一些实施例的双极手术工具100”夹持组织时的结构示意图，图5(b)示出图5(a)中的双极手术工具100”沿线D-D的截面电流分布示意图，以及图5(c)示出图5(a)中的双极手术工具100”沿线D-D的截面热源分布示意图。在一些实施例中，如图5(a)至图5(c)所示，第二部分102”形成主动电极，第一部分101”形成第一绝缘部，第三部分201”形成返回电极，第四部分202”形成第二绝缘部。由于主动电极和返回电极位于斜对角位置，通过周围组织的电流较小，可以减小热扩散和组织的粘结。通过钳头的一部分直接形成绝缘，从而可以简化绝缘件结构，使主动电极和返回电极分别形成导电通路，且两导电通路彼此绝缘。

在一些实施例中，如图1所示，双极手术工具100还包括钳头座30。第一钳头10活动设置在钳头座30远端，第二钳头20固定设置在钳头座30远端。通过设计一个钳头可活动，另一个钳头固定，彼此相互配合实现夹持，以简化手术工具的结构，实现手术工具的小型化。

图6示出根据本公开一些实施例的双极手术工具100的第一钳头10的结构示意图。在一些实施例中，如图6所示，第一钳头10包括活动钳爪104以及连接并支撑活动钳爪104的钳头支撑件105。钳头支撑件105通过第一连接销40与驱动机构连接。钳头支撑件105通过第二连接销50枢接于钳头座30上。例如，如图1和图6所示，第一钳头10的近端两侧对称设有一对钳头支撑件105。一对钳头支撑件105通过第二连接销50枢接于钳头座30上。一对钳头支撑件105通过第一连接销40与驱动机构连接，且第一连接销40的两端分别滑动穿设在钳头座30的两侧。

在一些实施例中，如图1和图6所示，钳头座30上设有一对第一滑槽31，钳头支撑件105上设有一对第二滑槽1051。第二滑槽1051可以沿直线延伸。第一连接销40分别滑动穿设在一对第一滑槽31和一对第二滑槽1051内，第二连接销50穿设在钳头支撑件105和钳头座30上。通过驱动机构驱动第一连接销40沿第一滑槽31和第二滑槽1051往返运动，第一连接销40沿着第二滑槽1051往返运动的同时，钳头支撑件105带动活动钳爪104绕着第二连接销50转动，从而使活动钳爪104与固定的第二钳头20发生相对运动，实现第一钳头10和第二钳头20的张合动作。

图7示出根据本公开一些实施例的双极手术工具100的另一钳头支撑件105的结构示意图。在一些实施例中，如图1和图7所示，一对第一滑槽31可以包括对称设置在钳头座30上的一对竖直滑槽，一对第二滑槽1051可以包括对称设置在钳头支撑件105上的一对弧形滑槽。第一连接销40的两端分别穿设在弧形滑槽和竖直滑槽内，并可沿竖直滑槽和弧形滑槽往复运动。

本公开还提供一种手术机器人系统，包括上述任一实施例中的双极手术工具100、100’或100”。手术机器人系统可以包括驱动装置，例如机械臂或驱动模组等，用于驱动双极手术工具进行定向和操作。在进行组织抓取和止血的功能等手术操作时，手术机器人系统控制双极手术工具夹取组织。主动电极和返回电极分别通过导线与电手术发生器连接，通过电手术发生器向组织施加高频高压交流电，组织在电流作用下产生电阻热，从而升温。在高温下组织中的蛋白质变性粘连，从而闭合血管，实现止血功能。

注意，上述仅为本公开的示例性实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本公开不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本公开的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本公开进行了较为详细的说明，但是本公开不仅仅限于以上实施例，在不脱离本公开构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本公开的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种双极手术工具，其特征在于，包括：

第一钳头，包括沿纵向延伸的第一部分和第二部分；

第二钳头，所述第一钳头与所述第二钳头转动连接并且与所述第二钳头相配合，所述第二钳头包括沿纵向延伸的第三部分和第四部分，所述第三部分与所述第一部分相配合，并且所述第四部分与所述第二部分相配合；

所述第一钳头的第一部分形成主动电极，并且所述第一钳头的第二部分和/或所述第二钳头的第四部分形成返回电极。

2.根据权利要求1所述的双极手术工具，其特征在于，所述第二钳头的第三部分形成主动电极，并且所述第二钳头的第四部分形成返回电极。

3.根据权利要求1所述的双极手术工具，其特征在于，所述第一钳头的所述第一部分和所述第二部分沿横向并排设置，并且所述第二钳头的第三部分和所述第四部分沿横向并排设置。

4.根据权利要求1所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一钳头的所述第一部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第一钳头的所述第二部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第二钳头的所述第三部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第二钳头的所述第四部分的内侧设有倒角结构；和/或

所述第一钳头和所述第二钳头相对的夹持面设有波形齿纹。

5.根据权利要求1所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一钳头包括第一绝缘部，所述第一绝缘部用于使所述第一部分和所述第二部分之间彼此绝缘；和/或

所述第二钳头包括第二绝缘部，所述第二绝缘部用于以使所述第三部分和所述第四部分之间彼此绝缘。

6.根据权利要求5所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一绝缘部位于所述第一部分和所述第二部分之间；和/或

所述第二绝缘部位于所述第三部分和所述第四部分之间。

7.根据权利要求5所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一绝缘部包括位于所述第一钳头远端的第一钳头远端绝缘件和位于所述第一钳头近端的第一钳头近端绝缘件；和/或

所述第二绝缘部包括位于所述第二钳头远端的第二钳头远端绝缘件和位于所述第二钳头近端的第二钳头近端绝缘件。

8.根据权利要求1所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一部分形成主动电极，所述第二部分形成第一绝缘部；

所述第四部分形成返回电极，所述第三部分形成第二绝缘部。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的双极手术工具，其特征在于，还包括：

钳头座，所述第一钳头活动设置在所述钳头座远端，所述第二钳头固定设置在所述钳头座远端。

10.根据权利要求9所述的双极手术工具，其特征在于，

所述第一钳头包括活动钳爪以及连接并支撑所述活动钳爪的钳头支撑件，所述钳头支撑件通过第一连接销与驱动机构连接，所述钳头支撑件通过第二连接销枢接于所述钳头座上。

11.根据权利要求10所述的双极手术工具，其特征在于，

所述钳头座上设有一对第一滑槽，所述钳头支撑件上设有一对第二滑槽，所述第一连接销分别滑动穿设在所述一对第一滑槽和所述一对第二滑槽内，所述第二连接销穿设在所述钳头支撑件和所述钳头座上。

12.根据权利要求11所述的双极手术工具，其特征在于，

所述一对第一滑槽包括对称设置在所述钳头座上的一对竖直滑槽，所述一对第二滑槽包括对称设置在所述钳头支撑件上的一对弧形滑槽，所述第一连接销的两端分别穿设在所述弧形滑槽和所述竖直滑槽内，并可沿所述竖直滑槽和弧形滑槽往复运动。

13.一种手术机器人系统，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的双极手术工具。

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