CN221331364U - 一种手持式微创手术剪刀器械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手持式微创手术剪刀器械，其解决了现有微创手术机器人系统中的手术器械结构复杂、成本高、使用不灵活方便的技术问题；其包括操作手柄、基座、器械杆、柔性关节组件、执行末端以及传动机构，操作手柄与基座连接，器械杆与基座的前端连接，柔性关节组件与器械杆的前端连接，执行末端与柔性关节组件连接，操作手柄包括固定手握架、活动柄、弹簧、绕线轮。本实用新型广泛用于腔镜微创手术技术领域。

Description

一种手持式微创手术剪刀器械

技术领域

本实用新型涉及微创外科手术相关工具技术领域，具体而言，涉及一种手持式微创手术剪刀器械。

背景技术

腔镜微创手术操作是指医生利用细长的专用手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，这使得病人遭受的痛苦大大减少；因此微创外科被广泛的应用于临床手术。在内窥镜辅助下，微创手术器械是外科手术操作的必备工具，其可以执行不同功能，包括夹持、切除、切割、缝合、吻合等。微创手术器械具有不同的配置，其包括执行末端，腕节、器械杆、器械盒等。

然而，手术器械结构复杂，成本高。手术器械配合手术机器人使用，手术器械安装在机器人的机械臂末端，参考授权公告号为CN211460507U、名称是一种微创手术机器人的实用新型专利以及申请公布号为CN102579133A的发明申请，通过安装在机械臂末端的电机提供动力，经过手术器械中复杂的传动机构使执行末端动作。此外，手术机器人非常昂贵，手术器械作为整个机器人的消耗品使用次数有限，比如手术器械使用10次后就得报废，浪费资源，增加手术成本。

发明内容

本实用新型就是为了解决现有微创手术机器人系统中的手术器械结构复杂、成本高、使用不灵活方便的技术问题，提供了一种手持式微创手术剪刀器械。

本实用新型提供的一种手持式微创手术剪刀器械，包括操作手柄、基座、器械杆、柔性关节组件、执行末端以及传动机构，操作手柄与基座连接，器械杆与基座的前端连接，柔性关节组件与器械杆的前端连接，执行末端与柔性关节组件连接；

基座包括支撑套筒、锁止旋钮和内球体，锁止旋钮设有螺杆，支撑套筒设有螺纹孔，螺杆与支撑套筒上的螺纹孔连接，支撑套筒的后端设有外球面，内球体与外球面连接配合；内球体设有中心通孔；

操作手柄包括固定手握架、活动柄、弹簧、绕线轮，活动柄与固定手握架转动连接，固定手握架设有弹簧连接部，弹簧的一端与固定手握架的弹簧连接部连接，弹簧的另一端与活动柄的上端连接，绕线轮与固定手握架转动连接；

内球体设有连接部，固定手握架的前端与内球体的连接部固定连接；

传动机构包括开合钢丝、第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝，第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝与第四偏航钢丝布置在支撑套筒和器械杆中，第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端分别与内球体固定连接，第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的前端分别穿过柔性关节组件上沿圆周方向均布的四个通孔后固定在柔性关节组件的前端；开合钢丝布置在支撑套筒和器械杆中，开合钢丝的后端穿过内球体的中心通孔后先绕过绕线轮再与活动柄的上端固定连接，开合钢丝的前端穿过柔性关节组件的中心通孔后与执行末端连接；

执行末端包括连接座、刀片一、刀片二、定位轴、连杆一、连杆二、推拉件和回位弹簧，定位轴与连接座的前端固定连接，刀片一与定位轴转动连接，刀片二与定位轴转动连接，刀片一与刀片二叠放在一起，连杆一的一端与刀片一的后端铰接，连杆一的另一端与推拉件的前端铰接，连杆二的一端与刀片二的后端铰接，连杆二的另一端与推拉件的前端铰接，刀片一和刀片二对称布置，连杆一、连杆二对称布置；推拉件位于连接座中，连接座的后端与柔性关节组件的前端固定连接，回位弹簧套在推拉件上，回位弹簧的后端抵靠在柔性关节组件的前端面上，回位弹簧的前端抵靠在推拉件前部的平台处；推拉件的后端位于柔性关节组件的中心通孔中；开合钢丝的前端与推拉件的后端固定连接。

优选地，内球体设有沿圆周方向均布的四个通孔，第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端分别穿过内球体上的四个通孔，第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端均连接有丝结，共四个丝结，四个丝结位于内球体的后端面处。

本实用新型的有益效果是，手动操作，使用方便、灵活，产品体积小、占用空间小。医生根据手感可以实现精准手术。不需要电机等用电动力部件，没有电气零件故障率低。产品动作稳定、可靠性高，产品使用寿命长。结构巧妙，零部件不多，致使制造过程高效，制造成本低。

本实用新型使用时，不仅可以从患者身体的微小切口探入到体内，也可以通过人体的直肠、食管等腔道探入。

不需要像现有技术手术机器人系统那样提前对医生进行训练，医生经过一段时间的专业训练操作主控制端，才能熟练的进行实际手术。

活动柄在前，固定手握架在后，更符合人手握动作。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型手持式微创手术剪刀器械的结构示意图；

图2是图1所示手持式微创手术剪刀器械中基座的结构示意图；

图3是图2所示结构的俯视图；

图4是图3中A-A方向的剖视图；

图5是图1中操作手柄与基座的连接结构示意图；

图6是操作手柄中固定手握架的前端与内球体固定连接结构示意图，活动柄的上端与开合钢丝连接的结构示意图；

图7是图6所示结构中，固定手握架的前端与内球体固定连接的结构示意图；

图8是偏航钢丝穿过支撑套筒的中心通孔后与内球体连接的结构示意图；

图9是执行末端与柔性关节组件连接的结构示意图；

图10是图9所示结构的俯视图；

图11是执行末端中两个刀片与推拉件连接的结构示意图；

图12是开合钢丝与执行末端中的推拉件连接的结构示意图；

图13是刀片一通过连杆一与推拉件铰接的结构示意图；

图14是五根驱动钢丝穿过柔性关节组件的示意图。

图中符号说明：

100.操作手柄，101.固定手握架，101-1.弹簧连接部，102.活动柄，103.弹簧，104.绕线轮；200.基座，201.支撑套筒，201-1.外球面，202.锁止旋钮，203.内球体，203-1.连接部，203-1-1.卡槽，300.器械杆，400.柔性关节组件，500.执行末端，501.连接座，502.刀片一，503.刀片二，504.定位轴，505.连杆一，506.连杆二，507.推拉件，508.回位弹簧；601.开合钢丝，602.第一偏航钢丝，603.第二偏航钢丝，604.第三偏航钢丝，605.第四偏航钢丝，606.丝结。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，手持式微创手术剪刀器械包括操作手柄100、基座200、器械杆300、柔性关节组件400、执行末端500以及传动机构，操作手柄100与基座200连接，器械杆300与基座200的前端连接，柔性关节组件400与器械杆300的前端连接，执行末端500与柔性关节组件400连接。器械杆300是中空的。

如图2-4所示，基座200包括支撑套筒201、锁止旋钮202、内球体203，锁止旋钮202设有螺杆，该螺杆与支撑套筒201上的螺纹孔连接配合，支撑套筒201的后端设有外球面201-1，内球体203与外球面201-1连接配合形成球副铰接结构。当用手旋拧锁止旋钮202，在径向方向，可以使锁止旋钮202的螺杆的端部顶压在内球体203的外表面，从而锁死内球体203，内球体203不能活动。当锁止旋钮202的螺杆的端部不顶压内球体203的外表面时，内球体203可以自由活动。为了使内球体203与操作手柄100固定连接，在内球体203上设置连接部203-1，该连接部203-1设有卡槽203-1-1。内球体203设有中心通孔。如图5、6所示，操作手柄100包括固定手握架101、活动柄102、弹簧103、绕线轮104，活动柄102与固定手握架101转动连接，弹簧103的一端与固定手握架101的弹簧连接部101-1连接，弹簧103的另一端与活动柄102的上端连接。绕线轮104与固定手握架101转动连接。活动柄102在前，固定手握架101在后，当医生用手握住操作手柄100，用手指用力握压活动柄102，活动柄102的下部就靠近固定手握架101的下部，弹簧103被拉伸，当手松开时，在弹簧103回弹力作用下，活动柄102返回到图6所示的初始状态。

如图6-7所示，固定手握架101的前端卡入内球体203的卡槽203-1-1中，实现固定手握架101的前端与内球体203固定连接。需要说明的是，还可以通过其他方式实现固定手握架101的前端与内球体固定连接，比如胶粘，比如内球体203的连接部203-1设置为圆柱体，该圆柱体插入固定手握架101的前端连接孔中，再用顶丝从侧面锁死圆柱体。

医生用手握住操作手柄100，由于内球体203与外球面201-1球副铰接，所以可以使固定手握架101活动。

传动机构包括开合钢丝601、第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604、第四偏航钢丝605，如图8和14所示，第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605布置在支撑套筒201、器械杆300中，内球体203设有沿圆周方向均布的四个通孔，第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605的后端分别穿过内球体203上的四个通孔，在每根偏航钢丝的后端固定连接一个丝结，丝结位于内球体203的后端面处，从而实现对每根偏航钢丝的后端的定位；比如图8显示，丝结606与第一偏航钢丝602的后端固定连接。第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605的前端分别穿过柔性关节组件400上沿圆周方向均布的四个通孔后固定在柔性关节组件400的前端。柔性关节组件400由若干个关节串联在一起。如图6、12、14所示，开合钢丝601布置在支撑套筒201、器械杆300中，开合钢丝601的后端穿过内球体203的中心通孔后进入固定手握架101中，开合钢丝601的后端先绕过绕线轮104，然后再与活动柄102的上端固定连接，开合钢丝601的前端穿过柔性关节组件400的中心通孔后与执行末端的推拉件507固定连接。在整个器械的长度方向上，绕线轮104位于活动柄102上端的后面。

活动固定手握架101从而使内球体203活动，进而拉动第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605，实现柔性关节组件400全向弯曲，进而带动执行末端500整体偏航。

如图9-14所示，执行末端500包括连接座501、刀片一502、刀片二503、定位轴504、连杆一505、连杆二506、推拉件507、回位弹簧508，定位轴504与连接座501的前端固定连接，刀片一502与定位轴504转动连接，刀片二503与定位轴504转动连接，刀片一502与刀片二503叠放在一起，连杆一505的一端与刀片一502的后端铰接，连杆一505的另一端与推拉件507的前端铰接，连杆二506的一端与刀片二503的后端铰接，连杆二506的另一端与推拉件507的前端铰接，刀片一502和刀片二503对称布置，连杆一505、连杆二506对称布置。推拉件507位于连接座501中。如图12所示，回位弹簧508套在推拉件507上，回位弹簧508的后端抵靠在柔性关节组件400的前端面上，回位弹簧508的前端抵靠在推拉件507前部的平台处。如图12所示，推拉件507的后端位于柔性关节组件400的中心通孔中，进行定位。当开合钢丝601向后拉动推拉件507，就能使刀片一502、刀片二503合拢(推拉件507向后移动，回位弹簧508被压缩)，然后在回位弹簧508弹力的作用下开合钢丝601再向前运动就能使刀片一502、刀片二503张开(如图12所示的张开状态)。连接座501的后端与柔性关节组件400的前端固定连接。

下面描述手持式微创手术剪刀器械的工作过程：

医生用手握住操作手柄100，将器械杆300从人体表面的微小切口探入到体内或者将器械杆300伸入人体的直肠或食管，然后用手活动固定手握架101，在四根偏航钢丝的作用下，调整执行末端500的方位，调整好执行末端500的位置后，稍用力握压活动柄102，活动柄102的上端向前移动，开合钢丝601被向后拉，弹簧103被拉伸，执行末端的刀片一502、刀片二503合拢，实现剪断、剪开动作，当手松开活动柄102，在弹簧103回弹力以及回位弹簧508回弹力的作用下，活动柄102的上端就向后移动进而恢复到原位，开合钢丝601向前移动，推拉件507向前移动，进而使执行末端的刀片一502、刀片二503张开。可见，医生可以操作手柄实现执行末端的动作以及调整执行末端的位置。医生可以保持握压活动柄102使刀片一502、刀片二503合起来状态，活动固定手握架101从而使执行末端运动。手术过程中，为了保持执行末端整体位置不变，可以旋拧锁止旋钮202从而锁死内球体，保证固定手握架101能不能活动。

可见，手持式微创手术剪刀器械的使用过程，手动操作，使用方便、灵活，随时随地可以使用，产品动作稳定、可靠性高。

需要说明的是，第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605的后端与内球体203连接的具体结构也可以不采用图8所示结构，而是直接将第一偏航钢丝602、第二偏航钢丝603、第三偏航钢丝604和第四偏航钢丝605的后端与内球体203的前部固定连接，保证固定连接点沿圆周方向均布。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，采用其它形式的零件构型、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种手持式微创手术剪刀器械，其特征在于，包括操作手柄、基座、器械杆、柔性关节组件、执行末端以及传动机构，所述操作手柄与基座连接，所述器械杆与基座的前端连接，所述柔性关节组件与器械杆的前端连接，所述执行末端与柔性关节组件连接；

所述基座包括支撑套筒、锁止旋钮和内球体，所述锁止旋钮设有螺杆，所述支撑套筒设有螺纹孔，所述螺杆与支撑套筒上的螺纹孔连接，所述支撑套筒的后端设有外球面，所述内球体与所述外球面连接配合；所述内球体设有中心通孔；

所述操作手柄包括固定手握架、活动柄、弹簧、绕线轮，所述活动柄与固定手握架转动连接，所述固定手握架设有弹簧连接部，所述弹簧的一端与固定手握架的弹簧连接部连接，弹簧的另一端与活动柄的上端连接，所述绕线轮与固定手握架转动连接；

所述内球体设有连接部，所述固定手握架的前端与内球体的连接部固定连接；

所述传动机构包括开合钢丝、第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝，所述第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝与第四偏航钢丝布置在支撑套筒和器械杆中，所述第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端分别与内球体固定连接，所述第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的前端分别穿过柔性关节组件上沿圆周方向均布的四个通孔后固定在柔性关节组件的前端；所述开合钢丝布置在支撑套筒和器械杆中，所述开合钢丝的后端穿过内球体的中心通孔后先绕过绕线轮再与活动柄的上端固定连接，开合钢丝的前端穿过柔性关节组件的中心通孔后与执行末端连接；

所述执行末端包括连接座、刀片一、刀片二、定位轴、连杆一、连杆二、推拉件和回位弹簧，所述定位轴与连接座的前端固定连接，所述刀片一与定位轴转动连接，所述刀片二与定位轴转动连接，所述刀片一与刀片二叠放在一起，所述连杆一的一端与刀片一的后端铰接，连杆一的另一端与推拉件的前端铰接，所述连杆二的一端与刀片二的后端铰接，连杆二的另一端与推拉件的前端铰接，所述刀片一和刀片二对称布置，所述连杆一、连杆二对称布置；所述推拉件位于连接座中，所述连接座的后端与柔性关节组件的前端固定连接，所述回位弹簧套在推拉件上，回位弹簧的后端抵靠在柔性关节组件的前端面上，回位弹簧的前端抵靠在推拉件前部的平台处；所述推拉件的后端位于柔性关节组件的中心通孔中；所述开合钢丝的前端与推拉件的后端固定连接。

2.根据权利要求1所述的手持式微创手术剪刀器械，其特征在于，所述内球体设有沿圆周方向均布的四个通孔，所述第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端分别穿过内球体上的四个通孔，所述第一偏航钢丝、第二偏航钢丝、第三偏航钢丝和第四偏航钢丝的后端均连接有丝结，共四个丝结，所述四个丝结位于内球体的后端面处。