仿生手術器械的製作方法

2023-05-09 23:52:36 7

專利名稱：仿生手術器械的製作方法
技術領域：
本發明涉及微創手術器械，尤其涉及一種仿生手術器械。
背景技術：
自1987年法國醫生成功實施第一例腹腔鏡膽囊切除術後，以腹腔鏡手術為代表 的微創手術經歷20餘年的發展，已經形成了一門相對獨立的學科，衍生出胸腔鏡、盆腔鏡、 關節鏡等一系列微創手術。目前，微創手術已經成為外科手術裡面最前沿、最複雜的技術， 大量先進的設備、材料和器械被首先應用於該領域，微創手術也是21世紀外科學發展的一 個重要方向。 微創手術是指在人體體表作若干穿孔，將內窺鏡和操作器械通過上述小孔進入體 腔內，如腹腔、胸腔、盆腔、關節腔等，由術者在內窺鏡的監視下，通過手在病人體外操作器 械，使器械伸入病人體腔內的工作端對腔內的病灶進行切除，或對器官進行修補、縫合等手 術，術畢將內窺鏡和器械取出，縫合體表的小孔即可完成整個手術。 微創手術相對於傳統外科手術來說，其最大優點在於創傷小，失血少，患者術後恢 復快，痛苦程度較輕，術後疤痕不明顯等。但是目前微創手術還是不能夠替代傳統的開放式 手術，原因在於1、微創手術的視野的直觀程度比傳統手術低；2、微創手術器械的靈活性 遠不如外科醫生的手，無法完成複雜的操作；3、微創手術幾乎無法傳遞操作過程中的觸壓 覺。上述3點原因成為現階段微創手術發展的瓶頸，使微創手術的發展處於遲滯狀態。
因此，開發能解決上述問題的微創手術器械，是現階段微創手術發展的重要課題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種具備多個活動自由度，能一定程度上感知壓力的仿生 手術器械。 為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是 仿生手術器械包括工作區、延長杆、操作區和基座，所述工作區位於延長杆前端，
包括工作腕、第一工作指和第二工作指，工作腕通過第一軸與延長杆前端轉動連接，第一工
作指和第二工作指通過第二軸與工作腕轉動連接；所述操作區位於延長杆後端，包括操作
腕、第一操作指和第二操作指，操作腕通過第三軸與延長杆後端轉動連接，第一操作指和第
二操作指通過第四軸與操作腕轉動連接；基座通過卡口與延長杆固定連接。 所述工作腕和操作腕通過腕傳動機構進行傳動，所述第一工作指和第一操作指通
過第一指傳動機構進行傳動，所述第二工作指和第二操作指通過第二指傳動機構進行傳動。 所述第一指傳動機構包括轉盤、鏈、卡塊和轉盤卡槽，所述鏈放置於轉盤的外圓面
凹槽內，鏈上固定有卡塊，卡塊位於轉盤卡槽內，轉盤與第一工作指固定連接。 所述基座前端設有基座卡點，後端設有固定綁帶。 所述第一操作指和第二操作指的形式為指圈模式和手柄模式。
所述第一工作指和第二工作指的形式為環型鉗頭模式、彎鉗頭模式、剪刀模式和 持針器模式。 本發明具有的有益效果是 —方面，相對於傳統微創器械，本發明具備更多的自由度，更接近人手手腕的功 能，能夠完成一些傳統微創手術器械無法完成或難以完成的動作；另一方面能夠感知頭部 工作區的壓力，為術者分辯組織、器官以及腫瘤提供一定依據。


圖l是本發明的立體圖； 圖2是本發明的工作區的立體圖； 圖3是本發明的操作區的立體圖； 圖4是本發明的側視剖視圖； 圖5是本發明的俯視剖視圖； 圖6是本發明的第一指傳動機構的立體圖； 圖7是本發明的第一指傳動機構的剖視圖； 圖8是本發明的基座的示意圖； 圖9是本發明使用的模式圖； 圖10是本發明操作區指圈模式的示意圖； 圖11是本發明操作區手柄模式的示意圖； 圖12是本發明操作區帶鎖扣的手柄模式的示意圖； 圖13是本發明工作區環型鉗頭模式的示意圖； 圖14是本發明工作區彎鉗頭模式的示意圖； 圖15是本發明工作區彎剪刀模式的示意圖； 圖16是本發明工作區彎持針器模式的示意圖； 圖中1.工作區；2.延長杆；3.操作區；4.基座；5.工作腕；6.第一軸；7.第二 軸；8.第一工作指；9.第二工作指；10.操作腕；11.第三軸；12.第四軸；13.第一操作指; 14.第二操作指；15.卡口 ；16.腕傳動機構；17.第一指傳動機構；18.第二指傳動機構； 19.轉盤；20.鏈；21.卡塊；22.轉盤卡槽；23.基座卡點；24.橋段；25.基座長度調節銷； 26.固定綁帶；27.手臂；28.示指；29.拇指；30.指圈；31.指圈傳動杆；32.手柄；33.手柄
傳動杆；34.限位條；35.槽；36.限位齒條；37.固定齒；38.環型鉗頭；39.彎鉗頭；40.剪 刀；41.持針器；42.嚙合齒；43.刃口。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發明包括工作區1、延長杆2、操作區3和基座4。其中工 作區1位於延長杆2前端，包括工作腕5、第一工作指8和第二工作指9，工作腕5的一端通 過第一軸6與延長杆2前端轉動連接，工作腕5的另一端通過第二軸7與第一工作指8和 第二工作指9轉動連接，其中第一工作指8和第二工作指9能獨立繞第二軸7轉動。操作 區3位於延長杆2後端，包括操作腕10、第一操作指13和第二操作指14，操作腕10 —端通 過第三軸11與延長杆2的後端轉動連接，操作腕10的另一端通過第四軸12與第一操作指13和第二操作指14轉動連接，其中第一操作指13和第二操作指14能獨立繞第四軸12轉 動。其中第一軸6與第三軸11平行，第二軸7與第四軸12平行。延長杆2後端設有卡口 15。 如圖4、圖5所示，工作腕5和操作腕10通過腕傳動機構16進行傳動，操作腕10 的轉動能帶動工作腕5的轉動。第一工作指8和第一操作指13通過第一指傳動機構17進 行傳動，第一操作指13轉動時能帶動第一工作指8的轉動。第二工作指9和第二操作指14 通過第二指傳動機構18進行傳動，第二操作指14轉動時能帶動第二工作指9的轉動。
如圖6、圖7所示，第一指傳動機構17包括轉盤19、鏈20、卡塊21和轉盤卡槽22。 轉盤19的外圓面有凹槽，鏈20放置於轉盤19的凹槽內，鏈20上固定有卡塊21，轉盤19有 轉盤卡槽22，卡塊21位於轉盤卡槽22內，因而鏈20傳動時能帶動轉盤19轉動。轉盤19 分別與第一工作指8和第一操作指13固定連接，因此，第一操作指13通過鏈20帶動第一 工作指8。腕傳動機構16，第二指傳動機構18結構均與第一指傳動機構17 —致。
如圖8、圖9所示，基座4前端設有基座卡點23，後端設有固定綁帶26，中間為橋 段24。基座卡點23與延長杆2後端的卡口 15相固定，固定綁帶26與手臂27相固定，因此 整個手術器械固定在手術醫生前臂。基座4上設置基座長度調節銷25，可以調節基座4長 度。示指28與第一操作指13連接，拇指29與第二操作指14連接，從而手術醫生能通過示 指28和拇指29的操作來控制工作區1的動作。 如圖10、圖11、圖12所示，列舉了本發明操作區3的三種不同模式。圖IO所示為 指圈模式，由指圈30和指圈傳動杆31組成第一操作指13和第二操作指14，指圈30大小為 示指28和拇指29大小，示指28和拇指29套入指圈30即可進行操作。圖11所示為手柄 模式，由手柄32和手柄傳動杆33組成第一操作指13和第二操作指14，手柄32上設有限位 條34，限位條34上設有槽35，從而限制手柄32的最大開合角度。圖12所示為帶鎖扣的手 柄模式，由手柄32和手柄傳動杆33組成第一操作指13和第二操作指14，手柄32上設有限 位齒條36和固定齒37，限位齒條36上設有槽35，限制限制手柄32的最大開合角度，限位 齒條36和固定齒37相互嚙合，起了鎖扣作用。 如圖13、圖14、圖15、圖16所示，列舉了本發明工作區1的四種模式。圖13所示 為環型鉗頭模式，由兩片環型鉗頭38組成，兩片環型鉗頭38的相對面設有嚙合齒42 ;圖14 所示為彎鉗頭模式，由兩片彎鉗頭39組成，兩片彎鉗頭39相對面設有嚙合齒42 ;圖15所 示為剪刀模式，由兩片剪刀40組成，由兩片剪刀40相對面為刃口 43 ;圖16所示為彎持針 器模式，由兩片持針器41組成，兩片持針器41相對面為嚙合齒42。 手術操作時，外科醫生先將基座4上的固定綁帶26固定在手臂27上，然後用示指 28和拇指29控制第一操作指13和第二操作指14，從而控制工作區1的動作來進行手術。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的 精神和權利要求的保護範圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範 圍。
權利要求
仿生手術器械，包括工作區(1)、延長杆(2)、操作區(3)和基座(4)，所述工作區(1)位於延長杆(2)前端，包括工作腕(5)、第一工作指(8)和第二工作指(9)，工作腕(5)通過第一軸(6)與延長杆(2)前端轉動連接，第一工作指(8)和第二工作指(9)通過第二軸(7)與工作腕(5)轉動連接；所述操作區(3)位於延長杆(2)後端，包括操作腕(10)、第一操作指(13)和第二操作指(14)，操作腕(10)通過第三軸(11)與延長杆(2)後端轉動連接，第一操作指(13)和第二操作指(14)通過第四軸(12)與操作腕(10)轉動連接；基座(4)通過卡口(15)與延長杆(2)固定連接。
2. 根據權利要求1所述的仿生手術器械，其特徵在於所述工作腕(5)和操作腕(10) 通過腕傳動機構(16)進行傳動，所述第一工作指(8)和第一操作指(13)通過第一指傳動 機構(17)進行傳動，所述第二工作指(9)和第二操作指(14)通過第二指傳動機構(18)進 行傳動。
3. 根據權利要求2所述的仿生手術器械，其特徵在於所述第一指傳動機構(17)包括 轉盤(19)、鏈(20)、卡塊(21)和轉盤卡槽(22)，所述鏈(20)放置於轉盤(19)的外圓面凹 槽內，鏈(20)上固定有卡塊(21)，卡塊(21)位於轉盤卡槽(22)內，轉盤(19)與第一工作 指(8)固定連接。
4. 根據權利要求1所述的仿生手術器械，其特徵在於所述基座(4)前端設有基座卡 點(23)，後端設有固定綁帶(26)。
5. 根據權利要求1所述的仿生手術器械，其特徵在於所述第一操作指(13)和第二操 作指(14)的形式為指圈(30)模式和手柄(32)模式。
6. 根據權利要求1所述的仿生手術器械，其特徵在於所述第一工作指(8)和第二工 作指(9)的形式為環型鉗頭(38)模式、彎鉗頭(39)模式、剪刀(40)模式和持針器(41)模 式。
全文摘要
本發明公開了仿生手術器械，其包括工作區、延長杆、操作區和基座，工作區包涵5個活動自由度，更接近人手手腕的功能，能夠完成一些傳統微創手術器械難以完成甚至無法完成的動作和手術；另一方面，操作區能夠感知頭部工作區的壓力，為術者分辯組織、器官、腫瘤以及結石提供一定依據。
文檔編號A61B17/00GK101711703SQ200810200889
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者王俊, 王愛娣 申請人:王愛娣