[發(fā)明專利]一種具有自鎖與快速更換功能的手控式柔性微創(chuàng)手術(shù)器械

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810084985.9
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108175452B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮美;張海軍;趙繼;金星澤;李秋萌;郝良天;汪昶
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61B17/29
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 高志光

一種具有自鎖與快速更換功能的手控式柔性微創(chuàng)手術(shù)器械，它涉及胸腹腔微創(chuàng)外科手術(shù)醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，以解決現(xiàn)有手控式微創(chuàng)手術(shù)器械操作不便、靈活度低，自轉(zhuǎn)與偏擺運動不具備自鎖性，類人腕部關(guān)節(jié)的引入使得末端執(zhí)行器存在運動耦合，末端執(zhí)行器不能快速更換等問題，它包括末端執(zhí)行器、操作桿、運動控制裝置和器械外殼；末端執(zhí)行器包括末端小爪快換連接件一、末端小爪快換連接件二、柔性關(guān)節(jié)連接件、末端小爪轉(zhuǎn)動軸、柔性關(guān)節(jié)和兩個末端小爪；運動控制裝置包括自轉(zhuǎn)運動鎖緊機構(gòu)、偏擺運動鎖緊機構(gòu)、開合運動控制機構(gòu)、底座和鋼絲導(dǎo)向輪組。本發(fā)明用于胸腹腔微創(chuàng)外科手術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及胸腹腔微創(chuàng)外科手術(shù)醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有自鎖與快速更換功能的手控式柔性微創(chuàng)手術(shù)器械，它輔助助手牽拉組織。

背景技術(shù)

以腹腔鏡為代表的微創(chuàng)手術(shù)(Minimally Invasive Surgery,MIS)被譽為20世紀醫(yī)學科學對人類文明的重要貢獻之一，它的應(yīng)用使得部分外科手術(shù)告別了傳統(tǒng)的開放式手術(shù)模式。微創(chuàng)手術(shù)是指外科醫(yī)生在病人體表切開2-4個5-10mm的小切口，把手術(shù)器械通過患者微小切口伸入到人體內(nèi)部，借助于視覺監(jiān)控設(shè)備和靈巧的手術(shù)器械，對病灶部位進行診斷或治療。手術(shù)器械作為微創(chuàng)手術(shù)過程中的執(zhí)行工具，直接與操作組織進行相互作用，用來完成對臟器組織的切割、夾持、縫合、提拉和游離等手術(shù)操作，其結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作性能指標對機器人輔助微創(chuàng)手術(shù)有直接影響。為了降低手術(shù)執(zhí)行難度，提高可操作舒適性，開發(fā)一套性能良好的微創(chuàng)手術(shù)用手術(shù)器械對提高手術(shù)的安全性至關(guān)重要。

目前，手控式微創(chuàng)手術(shù)器械大部分只能實現(xiàn)2-3個自由度，在微創(chuàng)手術(shù)中，由于微小的切口限制了手術(shù)器械運動的靈活程度，使得一些復(fù)雜操作變得比較困難。現(xiàn)有手控式微創(chuàng)手術(shù)器械在手術(shù)操作過程中驅(qū)動末端執(zhí)行器實現(xiàn)自轉(zhuǎn)、俯仰和偏擺自由度的機構(gòu)不具備自鎖性，不能使末端執(zhí)行器在受限的手術(shù)空間內(nèi)以任意位姿進行手術(shù)操作，且采用類人腕部關(guān)節(jié)的手術(shù)器械在手術(shù)前過程中存在運動耦合問題。同時，現(xiàn)有采用鋼絲傳動的手術(shù)器械其末端執(zhí)行器在更換時，需要將手術(shù)器械整體更換，極大的增加了手術(shù)器械制作成本與器械的更換時間。申請?zhí)?00980153938.4、公開號為CN102271596A、公開日為2011年12月07日的發(fā)明申請公開了一種《手術(shù)器械、手術(shù)器械手柄和手術(shù)器械系統(tǒng)》，該專利中所述的手術(shù)器械只能實現(xiàn)末端執(zhí)行器的開合和自轉(zhuǎn)兩個自由度。專利號為201010137844.2、公開號為CN101791247B、公告日為2012年04月11日的發(fā)明專利公開了一種《微創(chuàng)外科手術(shù)用多自由度手術(shù)工具》，該專利中所述的手術(shù)器械采用平行四邊形機構(gòu)實現(xiàn)手術(shù)器械的俯仰、偏擺自由度，具有直觀操作性。但該手術(shù)器械不具備操作手柄，給醫(yī)生的操作帶來了困難。申請?zhí)?01180055429.5、公開號為CN103237504A、公開日為2013年08月07日的發(fā)明申請公開了一種《微創(chuàng)手術(shù)器械》，該專利中所述的手術(shù)器械擁有一剛性的中空桿用于鋼絲的走線，在腕部以齒輪驅(qū)動，能夠完成末端執(zhí)行器的俯仰和偏擺運動。然而其末端執(zhí)行器實際能夠到達的運動角度較小。專利號201520704803.5、公開號為CN205041453U、公開日為2016年2月24日的實用新型專利公開了一種《微創(chuàng)外科手術(shù)器械》，該專利中所述的手術(shù)器械工作部位能在偏擺范圍內(nèi)任意位置實現(xiàn)固定，但該手術(shù)器械采用桿件傳動方式，增大了手術(shù)器械的整體尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為解決現(xiàn)有手控式微創(chuàng)手術(shù)器械操作不便、靈活度低，自轉(zhuǎn)與偏擺運動不具備自鎖性，類人腕部關(guān)節(jié)的引入使得末端執(zhí)行器存在運動耦合，末端執(zhí)行器不能快速更換等問題，進而提出一種具有自鎖與快速更換功能的手控式柔性微創(chuàng)手術(shù)器械。該手術(shù)器械具有一定的自鎖力，可使末端執(zhí)行器的姿態(tài)在外力作用下保持不變；采用柔性關(guān)節(jié)，在提高末端執(zhí)行器自由度的同時，提高了手術(shù)器械的工作空間，且可有效避免各關(guān)節(jié)的運動耦合等問題；末端執(zhí)行器可根據(jù)實際微創(chuàng)手術(shù)操作需求隨時更換，無需將整個手術(shù)器械進行更換，很好地降低了手術(shù)器械的制作成本及手術(shù)器械的更換時間。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：