具有包含球形部件的關節部的微創手術器械的製作方法
2023-09-13 02:54:05
具有包含球形部件的關節部的微創手術器械的製作方法
【專利摘要】本發明涉及具有包含球形部件的關節部的微創手術器械。根據本發明的一實施方式，微創手術器械包括：軸；關節部，連接在所述軸的一端；末端執行器，連接在所述關節部上，並能夠通過所述關節部進行關節運動，其中，所述關節部包括多個球形部件以及多個關節鏈環，所述多個關節鏈環中的至少一部分關節鏈環按照形成在收容於關節鏈環中的球形部件上的溝槽形狀，朝向俯仰方向或偏轉方向進行動作，從而能夠使所述末端執行器朝向俯仰方向或偏轉方向進行動作。
【專利說明】具有包含球形部件的關節部的微創手術器械
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有包含球形部件的關節部的微創手術器械。
【背景技術】
[0002]微創手術是指，通過至少一個小的切口，向患者(或者是成為手術對象的動物等)體內插入手術道具來進行手術的使手術切口最小化的手術方法。
[0003]由於這種微創手術能夠減小手術後引起的患者的代謝過程的變化，從而有助於縮短患者恢復的時間。即，如果應用微創手術，能夠縮短患者手術後的住院時間，使患者在手術後短時間內能夠回到正常生活。此外，通過微創手術，能夠減輕患者的痛症，而且也能夠減小手術後留在患者身體上的疤痕。[0004]微創手術的一般形態為內視鏡手術。其中，最普通形態的手術是，在腹腔內進行微創檢查和手術的腹腔鏡手術。標準腹腔鏡手術過程為，向患者腹部添入氣體，為了提供腹腔鏡手術道具的入口，切開至少一個切口，通過這個切口插入套管針(trocar)進行手術。一般，在進行這種手術時，使用者通過套管針向手術部位等放入腹腔鏡手術道具，而在腹腔外部操作(或控制)腹腔鏡手術道具。一般，這種腹腔鏡手術道具包括腹腔鏡(用於觀察手術部位等)和其他作業道具。其中，除了各道具的作業端部(或末端動作部)通過規定的軸隔離於手柄的結構之外，作業道具的結構與現有的開腹手術(open surgery)中使用的結構相同。即，例如作業道具可以包括夾具、抓緊器、剪刀、縫合器、持針器等。此外，使用者通過用於顯示由腹腔鏡拍攝的手術部位等圖像的監視器來監視手術進行的情況。類似於這種內視鏡手術還應用於後腹膜腔鏡、骨盆鏡、關節鏡、腦池鏡、副鼻腔鏡、子宮鏡、腎臟鏡、膀胱鏡、尿道鏡、腎盂鏡等。
[0005]本申請的發明人經過多年開發能夠適用於如上所述的微創手術中的各種微創手術器械，而通過韓國專利申請第2008-51248號、第2008-61894號、第2008-79126號以及第2008-90560號，公開了這些器械的結構特點和效果特點(應理解為，所述韓國專利申請的說明書，其所有內容包含於本說明書中)。此外，本申請的發明人通過韓國專利申請第
2010-115152號、第2011-3192號、第2011-26243號以及第2011-29771號介紹了功能得到改善以方便使用者和患者的微創手術器械(應理解為，所述韓國專利申請的說明書，其所有內容包含於本說明書中)。
[0006]現在，本申請的發明人通過本說明書，提供一種微創手術器械，相對於所述韓國專利申請中介紹的微創手術器械或其他的微創手術器械，本發明的微創手術器械進一步改進了關節部。
【發明內容】
[0007]技術問題
[0008]本發明的目的在於提供一種具有較短的關節部的微創手術器械。
[0009]本發明的另一個目的在於提供一種微創手術器械，該微創手術器械的關節部進行柔和的關節運動。
[0010]本發明的另一個目的在於提供一種微創手術器械，能夠堅固地固定該微創手術器械的末端執行器的關節運動狀態。
[0011]本發明的另一個目的在於提供一種微創手術器械，該微創手術器械的末端執行器能夠柔和地進行滾動運動。
[0012]本發明的另一個目的在於提供一種微創手術器械，即使在進行關節運動以後，甚至在這種關節運動的狀態被固定的情況下，也能夠順利地進行滾動(R011)運動。
[0013]解決問題的方法
[0014]為了實現上述目的，本發明的理想結構如下:
[0015]根據本發明的一實施方式的微創手術器械，其包括:軸；關節部，連接在所述軸的一端；末端執行器，連接在所述關節部上，並能夠通過所述關節部進行關節運動，其中，所述關節部包括多個球形部件以及多個關節鏈環，所述多個關節鏈環中的至少一部分關節鏈環按照形成在球形部件上的溝槽的形狀，向俯仰(Pitch)方向或偏轉(yaw)方向進行動作,從而能夠使所述末端執行器朝向俯仰方向或偏轉方向進行動作，其中，所述球形部件收容於所述關節鏈環中。
[0016]此外，根據本發明的技術思想，還可以提供其他的結構。
[0017]發明效果
[0018]本發明提供一種具有較短的關節部的微創手術器械。
[0019]本發明提供一種微創手術器械，該微創手術器械的關節部進行柔和的關節運動。
[0020]本發明提供一種微創手術器械，能夠堅固地固定該微創手術器械的末端執行器的關節運動狀態。
[0021]本發明提供一種微創手術器械，該微創手術器械的末端執行器能夠柔和地進行滾動運動。
[0022]本發明提供一種微創手術器械，即使在進行關節運動以後，甚至在這種關節運動的狀態被固定的情況下，也能夠順利地進行滾動運動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是根據本發明的一實施方式的微創手術器械的整體形狀的示意圖。
[0024]圖2是在圖1中示出的微創手術器械的關節部300的局部放大圖。
[0025]圖3至圖5是在圖1中示出的微創手術器械的關節部300處於其他狀態(即，朝向不同方向進行關節運動的狀態)時的局部放大圖。
[0026]圖6是根據本發明的一實施方式的微創手術器械的末端執行器200、關節部300等構成要素的立體圖。
[0027]圖7是在圖6中示出的微創手術器械的構成要素的分解立體圖。
[0028]圖8是用於進一步詳細表示在圖7中示出的微創手術器械的各個構成要素之間的連接關係的剖視圖。
[0029]附圖標記
[0030]100:軸 200:末端執行器
[0031]300:關節部400:手柄部【具體實施方式】
[0032]後述的對本發明的詳細說明，參照附圖來詳細說明實施本發明的特定實施方式。通過這些實施方式，所屬領域的技術人員能夠充分實施本發明。應理解為，雖然本發明的各種實施方式有所不同，但並非具有排他性。例如，在不超過本發明的精神和範圍的基礎上，本發明的一種實施方式能夠以其他的實施方式變更實現。此外，應理解為，每個實施方式的個別構成要素的位置或配置在不脫離本發明的精神和範圍的基礎上能夠進行變更。因此，後述的本發明並非旨在限定，本發明的範圍包括權利要求中所要求的範圍以及與其均等的所有範圍。附圖中類似的附圖標記在不同側面表示相同或類似的構成要素。
[0033]以下參照附圖，詳細說明本發明的優選實施方式，以便所屬領域的技術人員能夠容易地實施本發明。
[0034]此外，在本說明書中，「連接」一詞表示機械性的或其他類型的構成要素之間以直接或間接(即通過其他的構成要素)的方式進行連接的總稱。
[0035]理想實施例
[0036]圖1是根據本發明的一實施方式的微創手術器械的整體形狀的示意圖。
[0037]參照圖1，微創手術器械包括:軸100，末端執行器200，連接在軸100的一端側，能夠使用手術道具(未圖示)或本身作為手術道具而進行手術；關節部300，連接軸100和末端執行器200，向末端執行器200賦予關節功能；手柄部400，連接在軸100的另一端，能夠由使用者握住並進行操作。
[0038]首先，與在上述各種韓國專利申請中介紹的微創手術器械的軸同樣，軸100通過內部的中空結構，能夠支撐、傳遞至少一個鋼絲或扭矩傳遞部件(這種扭矩傳遞部件主要是使末端執行器200進行滾動運動，而根據情況，軸100本身也有可能作為扭矩傳遞構件發揮功能)。這種軸100根據需要包含至少一個支節。此外，軸100在至少一部分具有折曲部。
[0039]其次，與在上述各種韓國專利申請中介紹的微創手術器械的末端執行器同樣，末端執行器200能夠通過從手柄部400經過軸100的關節部300或傳遞到關節部300的至少一個鋼絲或扭矩傳遞部件的作用，進行關節運動、滾動運動、開閉運動等。這種末端執行器200的末端形成為夾具、抓緊器、剪刀、縫合器、持針器、鉤型電極等形態的作業道具。
[0040]此外，與在上述各種韓國專利申請中介紹的微創手術器械的關節部同樣，關節部300能夠通過與至少一個鋼絲或扭動傳遞部件一起動作，使末端執行器200進行關節運動、滾動運動等。
[0041]最後，與在上述各種韓國專利申請中介紹的微創手術器械的手柄部同樣，手柄部400能夠通過使用者的操作，控制末端執行器200的關節運動、滾動運動、開閉運動等。為了進行這種控制，在手柄部400可以連接有至少一個鋼絲或扭矩傳遞部件。
[0042]圖2是在圖1中示出的微創手術器械的關節部300的局部放大圖。
[0043]參照圖2，例如關節部300可以包括三個球形部件310、312、314和四個關節鏈環320、322、324、326。如圖所示，關節鏈環320、322、324、326中依次配置的兩個關節鏈環可以以收容球形部件310、312、314中的一個的方式相互連接。通過關節鏈環320、322、324、326中的兩個和球形部件 310、312、314中的一個形成的各個關節根據後述的原理，可以成為用於進行末端執行器200的俯仰方向以及偏轉方向動作的關節(PY或YP)。因此，關節部300可以具有PY-PY-PY的關節結構或者YP-YP-YP的關節結構(關於這種關節結構和類似的關節結構的特徵(特別是優點)，可以參照韓國專利申請第2011-3192號)。
[0044]此外，與在韓國專利申請第2011-3192號中介紹的關節鏈環或連接部同樣，關節鏈環320、322、324、326分別提供俯仰鋼絲(未圖示)及/或偏轉鋼絲(未圖示)貫通的貫通路徑(例如，貫通孔)或起到類似作用的結合部位，因此，末端執行器200可以通過關節部300中的鋼絲進行關節運動。
[0045]圖3至圖5是在圖1中示出的微創手術器械的關節部300處於其他狀態(即，朝向不同方向進行關節運動的狀態)時的局部放大圖。通過參照這些圖，進一步詳細觀察球形部件310、312、314和關節鏈環320、322、324、326的連接狀態。
[0046]圖6是根據本發明的一實施方式的微創手術器械的末端執行器200、關節部300等構成要素的立體圖。圖7是在圖6中示出的微創手術器械的構成要素的分解立體圖。
[0047]參照圖6，如上所述，末端執行器200和關節部300可以相互連接，扭矩傳遞部件500或開閉鋼絲600通過這些關節部300的規定的部位(優選長度方向中心軸部位)被支撐並連接到末端執行器200側。此外，開閉鋼絲600通過扭矩傳遞部件500內部的中空結構或通道被支撐並連接。這種扭矩傳遞部件500或開閉鋼絲600的基本結構或作用大致與前述的內容相同。此外，關於能夠在軸100、關節部300等具有折彎形狀或能夠折彎的構成要素內被支撐並連接的扭矩傳遞部件500的各種類型，特別可以參考韓國專利申請第2011-29771 號。
[0048]參照圖7進行詳細的說明。
[0049]首先，末端執行器200可以包括作業端部210、作業端部連接部220以及X型鏈環230。這種末端執行器200的構成及其作業原理可以與在上述各種韓國專利申請中介紹的末端執行器的構成及其作業原理類似。
[0050]此外，如上所述，關節部300可以包括球形部件310、312、314和關節鏈環320、322、324,326ο
[0051]優選為，球形部件310、312、314可以分別在其中心軸部位設有扭矩傳遞部件500或開閉鋼絲600貫通的通道。此外，球形部件310、312、314的手柄部400側的半球和末端執行器200側的半球分別具有至少一個(優選為一對)溝槽，手柄部400側的溝槽只允許該關節鏈環進行俯仰方向動作和偏轉方向動作中的一個動作，末端執行器200側的溝槽只允許該關節鏈環進行俯仰方向動作和偏轉方向動作中的另一個動作。
[0052]進一步，以關節鏈環326為示例，觀察關節鏈環320、322、324、326的結構。關節鏈環326可以包括兩個收容部件326'、326"'、環326"以及四個支撐配件328。收容部件326'、326"'為能夠提供用於收容球形部件314的空間的環形、碟形等部件，在收容部件326'、326"'的邊緣部位，在與球形部件314的鄰接溝槽對應的位置處設有兩個溝槽，並且在垂直於該兩個溝槽方向的方向處，還設有其他兩個溝槽。通過在收容部件326'、326"，的各個溝槽中分別嵌入支撐配件328，並且在它們的周圍扣上環326"(優選為能夠適當收緊支撐配件328)，由此，使收容部件326'、326",相互結合，而且能夠使各個支撐配件328固定在收容部件326 ^、326" 』中。
[0053]四個支撐配件328中的兩個(即，朝向俯仰方向配置的兩個)稍微鬆弛地嵌入在球形部件314的溝槽內(這種結構是為了實質性地引導後述的球形部件314的俯仰方向動作)，其他兩個以直接支撐球形部件314的方式進行固定(這種結構是為了防止球形部件314的偏轉方向動作)，這樣，當通過俯仰鋼絲牽拉鄰接關節鏈環324時，該支撐配件328與球形部件314 —起只允許關節鏈環324進行俯仰方向的動作，當通過偏轉鋼絲牽拉鄰接的關節鏈環324時，該支撐配件328隻允許關節鏈環324獨立於球形部件314進行偏轉方向的動作。
[0054]其他關節鏈環320、322、324分別可以以與如上所述的關節鏈環326相同的方式構成。優選為，如上所述的各個關節鏈環的四個支撐配件的長度和形狀可以形成為，足以對與其鄰接的球形部件中未設有溝槽的部位進行支撐並固定，以防止所述球形部件的朝向未設有溝槽的部位的方向移動。此外，其他球形部件310、312也可以構成為，除了偏轉方向的溝槽朝向手柄部400側，俯仰方向的溝槽朝向末端執行器200側的構成以外，與球形部件314實質相同或完全相同。因此，所屬領域的技術人員只要決定關節部300的球形部件310、312,314的配置，就能夠實現如上所述的關節部300的PY-PY-PY關節結構或YP-YP-YP關節結構。此外，通過增加球形部件等的數量，能夠進一步擴大關節部300的關節結構。當然，根據需要，也可以縮小關節部300的關節結構。
[0055]此外，關節部300還可以包括開閉鋼絲固定部330、開閉鋼絲端蓋332、滾動連接部340、固定器342以及固定套344(根據不同的觀點，可以認為它們中的一部分包含在末端執行器200中，但是為了便於說明，這裡認為它們全部是關節部300的構成要素)。
[0056]開閉鋼絲600在穿過扭矩傳遞部件500而延伸的狀態下，其一端可通過開閉鋼絲端蓋332固定在開閉鋼絲固定部330上。因此，當牽拉開閉鋼絲600時，開閉鋼絲固定部330對連接在其上的X型鏈環230施力，從而能夠閉合作業端部210 (當然，也可以通過稍微變更末端執行器200的構成，使得當牽拉開閉鋼絲600時，開放末端執行器200。)
[0057]此外，滾動連接部340連接在扭矩傳遞部件500上，從而可以隨著扭矩傳遞部件500的滾動運動而進行旋轉。如圖8所示，這種旋轉能夠引起可通過固定器342與旋轉連接部340結合的作業端部連接部220的旋轉，並且，進一步，引起與其連接的作業端部210的旋轉(即，末端執行器200的滾動運動)(圖8是用於進一步詳細表示在圖7中示出的微創手術器械的各個構成要素之間的連接關係的剖視圖)。為了容易地固定或釋放固定器342的所述結合，根據需要，還可以使用夾在作業端部連接部220和固定器342的銜接部位的固定套 344。
[0058]本發明的應用方式
[0059]根據本發明的應用方式，所屬領域的技術人員可以根據需要對手柄部等形狀等進行局部變更，以使微創手術器械的鋼絲或扭矩傳遞部件能夠通過手術用機器人等其他基於電機的系統(未圖示)的電機等進行動作。
[0060]以上，本發明通過具體的構成要素等特定事項和限定的實施方式以及附圖進行了說明，但這僅僅是為了進一步理解本發明的整體內容而提供的，本發明並非限定於上述實施例，所屬領域的技術人員能夠通過上述的記載，進行各種修改和變更。
[0061]因此，本發明的思想並非限定於所述的實施例，應理解為，權利要求以及與權利要求的保護範圍均等或根據與權利要求進行等價變更的所有的範圍均屬於本發明的思想範疇。
【權利要求】
1.一種微創手術器械，其特徵在於，包括: 軸； 關節部，連接在所述軸的一端上；以及 末端執行器，連接在所述關節部上，能夠通過所述關節部進行關節運動， 其中，所述關節部包括多個球形部件以及多個關節鏈環， 所述多個關節鏈環中的至少一部分關節鏈環按照形成在球形部件上的溝槽的形狀，向俯仰方向或偏轉方向進行動作，從而能夠使所述末端執行器朝向俯仰方向或偏轉方向進行動作，其中，所述球形部件收容於所述關節鏈環中。
2.根據權利要求1所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述多個球形部件中的至少一部分球形部件在一側半球上具備沿著俯仰方向形成的溝槽。
3.根據權利要求1所述的微創手術器械，其特徵在於， 多個所述球形部件中的至少一部分球形部件的一側半球上具備沿著偏轉方向形成的溝槽。
4.根據權利要求1所述的微創手術器械，其特徵在於， 多個所述球形部件中的至少一部分球形部件在一側半球上具備沿著俯仰方向形成的溝槽，進一步在另一側半球上具備沿著偏轉方向形成的溝槽。
5.根據權利要求1所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述多個球形部件分別在其中心軸部位具備供扭矩傳遞部件或開閉鋼絲貫穿用的通道，其中，所述扭矩傳遞部件使所述末端執行器進行滾動運動，所述開閉鋼絲使所述末端執行器進行開閉運動。
6.根據權利要求1所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述多個關節鏈環中的至少一部分關節鏈環具備支撐配件。
7.根據權利要求6所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述支撐配件引導或限制與其鄰接的球形部件的動作。
8.根據權利要求6所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述支撐配件配置在包含所述支撐配件的關節鏈環的邊緣部位。
9.根據權利要求8所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述支撐配件通過環扣緊並固定於所述關節鏈環。
10.根據權利要求9所述的微創手術器械，其特徵在於， 所述關節鏈環進一步包括 一對收容部件， 所述一對收容部件通過所述環相互結合。
【文檔編號】B25J18/06GK103917180SQ201280043119
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2011年9月5日
【發明者】鄭昶旭, 申俊澈, 金成烈, 金亨太 申請人:Movasu公司