專利名稱：一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器的制作方法
技術領域：
本發明涉及外科微創手術器械技術領域，是一種用于腔鏡下手持式多自由度的止 血切割器。
背景技術：
目前，切開、止血、縫合、打結是傳統外科四大操作基本動作，手術過程中少出血甚 至不出血則是外科醫生的最高追求！在開放手術中，已經出現相關手術工具，可以實現在 極少出血的情況下完成對組織的切割，如電刀、氬氣刀、超聲刀等；這類手術工具的出現，使 外科大夫從繁雜的傳統手術操作中解放出來，降低醫生的勞動強度；并縮短手了術時間，保 證手術質量，減少并發癥，節約了臨床用血。以腹腔鏡為代表的微創外科被譽為20世紀醫學科學對人類文明的重要貢獻之 一，是21世紀全球外科發展的主旋律。微創手術與傳統的開口手術相比具有切口小、出血 量少、術后疤痕小、恢復時間快等優點，使病人遭受的痛苦大大減小，被廣泛地應用于臨床 手術。近年來，機器人輔助微創手術出現并得到了迅速發展，它克服了傳統微創技術的許多 缺點，具有操作的靈活性高、穩定性好、實現直覺運動控制、可提供立體視覺且具有遠程手 術的潛力等優點，已在心臟外科、泌尿外科、普通外科、婦產科和兒科等領域得到廣泛應用。 然而需要指出的是，在微創技術的約束條件下，復雜的縫合、打結手術操作變得非常困難。 即使這種情況下，無論是傳統的微創技術中還是機器人輔助的微創技術中，目前均無能夠 實現止血切割操作的器械出現。因此，提供一種應用于微創手術的止血切割工具，能夠填補 該領域的空白，并在降低微創醫生的勞動強度，保證微創手術質量方面具有重要意義。無論是傳統的微創技術中還是機器人輔助的微創技術中，目前還沒有能同時替代 傳統外科傳統外科四大操作基本技術的器械出現。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器；它能夠輔助 外科醫生在單純腔鏡條件下完成止血切割操作；在對組織、器官的切除過程中省去復雜的 縫合操作，實現少出血，甚至不出血，從而節省手術時間，保證手術質量。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案—種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，它包括有操作手柄、工具桿、自轉 體、切割器頭，在工具桿的上、下兩端分別連接有偏轉輪組，該工具桿上端的偏轉輪組的上 端通過自傳座連接操作手柄，該工具桿下端的偏轉輪組的下端通過自傳座連接自傳體，在 該自傳體的下端連接有伸縮的切割器頭，在切割器頭的下端設置有至少兩個操作針；所述的偏轉輪組包括偏轉輪、自轉安裝座、偏轉輪軸、主導向輪、輔導向輪，該自轉 安裝座呈兩個并排板體，在兩個并排板體的之間夾持有固定連接的偏轉輪，所述的偏轉輪 軸由偏轉輪的自轉安裝座兩側伸出，在自轉安裝座兩側伸出的偏轉輪軸上分別安裝有主導 向輪，在自轉安裝座的兩側邊上分別安裝有輔導向輪，該輔導向輪與對應的主導向輪的輪
3緣相對設置，使自轉傳動絲夾持在輔導向輪與對應的主導向輪的導向輪槽之間。所述的工具桿上下兩端形成U形開口，在開口內設置偏轉輪組，該偏轉輪組的偏 轉輪軸設置在工具桿的U形開口側壁上。所述的自傳座呈T形板狀，在自傳座的上端面上凸出有一個圓柱形的自傳接頭， 在自傳接頭兩側的自傳座上設有兩個對應的導向塊，該自傳座的下部形成板狀的自轉座固 定接頭。所述的自轉座固定接頭插在自轉安裝座的兩個并排板體之間固定連接，所述的兩 個自傳座的自傳接頭分別與操作手柄下端、自傳體上端轉動連接。在上下兩個偏轉輪組的偏轉輪上套接有偏轉傳動絲；通過導向塊、主導向輪、輔導 向輪、操作手柄下端、自傳體上端套接有偏轉傳動絲。所述的自傳體內頂部安裝有電機，該電機的輸出端與一絲杠的一端固定連接，在 該絲杠上套接有一滑塊，該滑塊有內螺紋，并與絲杠配合，該滑塊與切割器頭的伸縮端連 接，絲杠轉動帶動滑塊在自轉體內的滑腔內往復滑動。在切割器頭上固定設置有操作針I、操作針II、操作針III、操作針IV，其中操作針 I與操作針II為一組，并與導線I相連；操作針III與操作針IV為一組，并與導線II相連， 導線I與導線II穿過所述的工具桿，并與設置在工具桿上的接口相連。在操作手柄兩側面凸出有耳環，在工具桿的桿身上設有輔助手柄。與現有的技術相比，本發明提供的用于微創手術的多自由度止血切割工具具有以 下有益效果1.本發明的止血切割器面向微創手術使用，可以填補在微創手術領域無該類產品 的空白。2.本發明的止血切割器在使用時，首先利用能量將組織凝固，然后實施切割操作， 與現有的切開-止血-縫合操作相比，它可以實現少出血，甚至不出血。3.本發明的止血切割器具有多個自由度，能夠保證操作的靈活性，使其可以沿任 意方向完成對組織、器官的止血切割操作。4.本發明的止血切割器的下端操作部分可以具有多種形式，可以滿足對不同組 織、器官操作時的需求。5.本發明的止血切割器可以接受多種能量形式，能夠滿足不同醫院條件的要求。
圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是本發明的傳動絲布置示意圖；圖3是本發明的切割器頭伸縮結構示意圖；圖4 (a)是本發明的偏轉輪軸91與自轉安裝座92連接示意圖；圖4(b)是本發明的偏轉輪軸91與主導向輪10、自轉安裝座92與輔導向輪11連 接示意圖；圖5是本發明的自轉座12結構示意圖；圖6(a)是本發明的偏轉輪組9運動傳動結構原理示意圖；圖6(b)是本發明的自轉體2運動傳動結構原理示意圖6(c)是本發明的切割器頭3與自轉體2伸縮運動結構連接示意圖；圖7(a)、(b)、(C)是本發明的運動分析示意圖；圖8 (a)、(b)是本發明的自轉體2運動示意圖；圖9是本發明的操作針伸出肌體組織的使用狀態示意圖；圖10是本發明的操作針插入肌體組織的使用狀態示意圖；其中1-工具桿 2-自轉體 3-切割器頭 4-操作針I 5_操作針116-操作針III 7-操作針IV 8-操作手柄 9-偏轉輪組 90-導輪孔91-偏轉輪軸 92-自轉安裝座 93-偏轉輪 10-主導向輪11-輔導向輪 12-自轉座 121-自轉座固定接頭 122-自 轉接頭123-導向塊 13-偏轉傳動絲 14-自轉傳動絲 151-保留組織152-切除組織 153-切割線154-凝固區域21-自轉軸線22-電機23-絲杠31-導線I 32-導線 II 33-接口 34-滑塊 101-輔助手柄81-耳環931-輪槽 111-導向輪槽
具體實施例方式參見圖1、圖2、圖3所示一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，它包括有操作手柄8、工具桿1、 自轉體2、切割器頭3，在工具桿2的上、下兩端分別連接有偏轉輪組9，該工具桿2上端的偏 轉輪組9的上端通過自傳座12連接操作手柄8，該工具桿1下端的偏轉輪組9的下端通過 自傳座12連接自傳體2，在該自傳體2的下端連接有伸縮的切割器頭3，在切割器頭3的下 端設置有至少兩個操作針，本實施例設有四個操作針4、5、6、7。參見圖4(a)、(b)所示所述的偏轉輪組9包括偏轉輪93、自轉安裝座92、偏轉輪 軸91、主導向輪10、輔導向輪11，該自轉安裝座92呈兩個并排板體，在兩個并排板體的之間 夾持有固定連接的偏轉輪93，所述的偏轉輪軸91由偏轉輪的自轉安裝座兩側伸出，在自轉 安裝座92兩側伸出的偏轉輪軸91上分別安裝有主導向輪10，在自轉安裝座的兩側邊上分 別安裝有輔導向輪11，該輔導向輪11與對應的主導向輪10的輪緣相對設置，使自轉傳動絲 14夾持在輔導向輪11與對應的主導向輪10的導向輪槽111之間(見圖2所示)。參見圖1所示所述的工具桿1上下兩端形成U形開口，在開口內設置偏轉輪組9， 該偏轉輪組的偏轉輪軸91設置在工具桿1的U形開口側壁上。參見圖5所示所述的自傳座12呈T形板狀，在自傳座12的上端面上凸出有一個 圓柱形的自傳接頭122，在自傳接頭122兩側的自傳座上設有兩個對應的導向塊123，該自 傳座12的下部形成板狀的自轉座固定接頭121。參見圖2所示所述的自轉座固定接頭插121在自轉安裝座92的兩個并排板體之 間固定連接，所述的兩個自傳座12的自傳接頭122分別與操作手柄下端、自傳體上端轉動 連接。參見圖2、圖6 (a)、(b)所示在上下兩個偏轉輪組的偏轉輪93上套接有偏轉傳動 絲13，通過導向塊123、主導向輪10、輔導向輪11、操作手柄下端、自傳體上端套接有偏轉傳 動絲14。參見圖6 (c)所示所述的自傳體內頂部安裝有電機22，該電機的輸出端與一絲杠 23的一端固定連接，在該絲杠23上套接有一滑塊34，該滑塊34有內螺紋，并與絲杠23配合，該滑塊34與切割器頭3的伸縮端連接，絲杠23轉動帶動滑塊34在自轉體內的滑腔內
往復滑動。參見圖1所示在切割器頭上固定設置有操作針I、操作針II、操作針III、操作針 IV，其中操作針I與操作針II為一組，并與導線I相連；操作針III與操作針IV為一組，并 與導線II相連，導線I與導線II穿過所述的工具桿，并與設置在工具桿上的接口相連。在操作手柄兩側面凸出有耳環，在工具桿的桿身上設有輔助手柄。下面再結合附圖對本發明進行詳細說明。圖1至圖5示出了本發明的結構圖。用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器包 含工具桿1，通過偏轉輪軸91旋轉地安裝于工具桿1兩端的偏轉輪93，通過導向孔90安裝 兩個輔導向輪11，安裝與偏轉輪軸91上的兩個主導向輪10。設置于輔導向輪11與主導向 輪10上的導向輪槽的中心線相切。在所述的偏轉輪93上設有輪槽931，偏轉傳動絲13通 過所述的輪槽連接著位于所述的工具桿1上的上下兩個偏轉輪93。安裝于工具桿1下部的偏轉輪93通過其上設置的自轉安裝座92與設置與自轉座 12上的自轉座固定接頭121固定相連。自轉座12上設置有自轉接頭122，自轉體2旋轉地 安裝在自轉接頭122上。在自轉體2上設置有可在其上作直線運動的切割器頭3，在切割 器頭3上固定設置有操作針14、操作針115、操作針1116、操作針IV7。其中操作針14與操 作針115為一組，并與導線131相連；操作針III6與操作針IV7為一組，并與導線1132相 連。導線131與導線1132穿過所述的工具桿1，并與設置在工具桿1上的接口 33相連，接 口 33可與外部能量發生器相連。安裝于工具桿1上部的各部件的結構與安裝于工具桿1 下部的各部件的結構基本相同，只是通過自轉接頭122旋轉地安裝于上部自轉座12上的操 作手柄8。切割器頭3可在設置與自轉體2內部的電機-絲杠的作用下在自轉體2上作往 復直線運動，所述的設置于自轉體2內部的電機可通過外部觸發控制，該觸發可以是按鈕、 腳踏開關、聲控等形式，當所述的電機被觸發后，便可驅動切割器頭3自動在自轉體2上作 往復直線運動。往復運動的傳動原理如圖6(c)所示，電機22固定地安裝在自轉體2上，絲 杠23 —端與電機22的輸出軸固定相連，另一端旋轉地安裝在自轉體22上，這樣絲杠23便 可在電機22的驅動下做旋轉運動。可在自轉體2內部滑腔內滑動的滑塊34通過設置于其 內部的螺孔安裝于絲杠23上，這樣，當絲杠23在電機22的驅動下旋轉時，滑塊34便可在 自轉體2的滑腔內往復滑動。所述的切割器頭3的伸縮端與滑塊34固定相連。所述的能量發生器可以是雙極電能、射頻、微波、超聲等。能量發生器產生的能量， 該能量通過導線131和導線1132傳遞至安裝于支座3上的各操作針，用以實現對組織或器 官的凝固操作。自轉傳動絲14在自轉體2上纏繞后，兩端分別經固定于自轉座12上的兩個導向 塊123導向，再經主導向輪10和輔導向輪11、安裝于工具桿1上部的主導向輪10和輔導向 輪11，并再經上部自轉座12上的兩個導向塊123導向，最后纏繞在手柄8上。用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器的傳動原理如圖6所示。圖6 (a)示出了偏轉運動的傳動方式，即偏轉傳動絲13通過設置于偏轉輪93上的 輪槽931連接著安裝于工具桿1上的上下兩個偏轉輪93 ；這樣當操作手柄8在操作下運動 時，自轉體2便會在偏轉傳動絲13的作用下，作出相應的運動。圖6(b)示出了自轉運動的傳動方式，由于自轉傳動絲14在工具桿1的上下布置相同，因此，圖6(b)中僅示出了下部的布置方式。自轉體2通過自轉接頭122旋轉地安裝在 自轉座12上的接口上。自轉傳動絲14在自轉體2上纏繞后，兩端分別經固定于自轉座12 上的兩個導向塊123導向后經主導向輪10和輔導向輪11傳遞至工具桿1的上端。自轉傳 動絲14在工具桿1的上端布置與此相同。這樣，當操作手柄8在操作下繞安裝于工具桿1 上部的自轉座12旋轉時，由于自轉傳動絲14的作用，自轉體2便會在自轉座12上作旋轉 運動。圖7示出了當工具發生偏轉運動時，設置于本工具內的各傳動絲的變化情況。由于 導向塊123、主導向輪10和輔導向輪11的作用，使得工具在發生偏轉運動時，對自轉傳動絲 14的長度變化可忽略。圖8示出了本發明用于微創手術的止血切割工具的運動情況。本發明結合能量發生器對組織的凝固操作過程如圖9、圖10所示。手術醫生首先 確定要保留的組織151和要切除的組織152。據此，手術醫生操作本發明進行定位并將各 操作針插入組織內部，此時，能量發生器產生能量，該能量通過所述的接口和導線傳遞至各 操作針，實現對組織的凝固操作；與此同時，給予設置與自轉體2內部的電機激勵，使各操 作針自動沿插入組織的方向做往復運動，以增強組織的凝固效果，圖9所示為往復運動的 退出過程，圖10所示為往復運動的刺入過程。不斷重復上述凝固操作過程，便可以在組織 上形成一個凝固區域154 ；更換切割類工具沿圖示的位于所述的凝固區域內的切割線153 對組織進行切割，最終完成需切除的組織152和需保留組織151的分離操作。由于切割線 153所在區域的組織已經凝固，因此在切割過程中組織不會再出血，這是本發明的一個重要 優勢，可以在很大程度上節約臨床用血，并可減少輸血導致的并發癥。需要指出的是，所述 的本發明的操作針可以根據實際需求而設置不同的數量，如安裝于切割器頭3上的操作針 有四個。所述的操作針還可以根據不同的手術操作需求，而具有不同的長度。值得指出的是所述的操作針沿插入組織方向的往復運動也可以由醫生通過對操 作手柄8和輔助手柄101進行手動操作實現，而不采用電機驅動的方式。此外，利用本發明 的原理，工具的操作端可以不是所述的各操作針，還可以集成出其他采用現有技術尚未實 現的多自由度微創手術工具，如末端形式可以是手術刀、鉗子、鑷子、手術剪等，而不采用所 述的操作針。以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所 示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的技術人 員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，采用其它形式的傳動、驅動裝置以及連接 方式不經創造性的設計與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，它包括有操作手柄、工具桿、自轉 體、切割器頭，其特征在于在工具桿的上、下兩端分別連接有偏轉輪組，該工具桿上端的偏 轉輪組的上端通過自傳座連接操作手柄，該工具桿下端的偏轉輪組的下端通過自傳座連接 自傳體，在該自傳體的下端連接有伸縮的切割器頭，在切割器頭的下端設置有至少兩個操 作針；所述的偏轉輪組包括偏轉輪、自轉安裝座、偏轉輪軸、主導向輪、輔導向輪，該自轉安 裝座呈兩個并排板體，在兩個并排板體的之間夾持有固定連接的偏轉輪，所述的偏轉輪軸 由偏轉輪的自轉安裝座兩側伸出，在自轉安裝座兩側伸出的偏轉輪軸上分別安裝有主導向 輪，在自轉安裝座的兩側邊上分別安裝有輔導向輪，該輔導向輪與對應的主導向輪的輪緣 相對設置，使自轉傳動絲夾持在輔導向輪與對應的主導向輪的導向輪槽之間。
2.根據權利要求1所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于所述的工具桿上下兩端形成U形開口，在開口內設置偏轉輪組，該偏轉輪組的偏轉輪軸 設置在工具桿的U形開口側壁上。
3.根據權利要求1或2所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征 在于所述的自傳座呈T形板狀，在自傳座的上端面上凸出有一個圓柱形的自傳接頭，在自 傳接頭兩側的自傳座上設有兩個對應的導向塊，該自傳座的下部形成板狀的自轉座固定接 頭。
4.根據權利要求3所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于所述的自轉座固定接頭插在自轉安裝座的兩個并排板體之間固定連接，所述的兩個自 傳座的自傳接頭分別與操作手柄下端、自傳體上端轉動連接。
5.根據權利要求4所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于在上下兩個偏轉輪組的偏轉輪上套接有偏轉傳動絲；通過導向塊、主導向輪、輔導向 輪、操作手柄下端、自傳體上端套接有偏轉傳動絲。
6 根據權利要求5所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于所述的自傳體內頂部安裝有電機，該電機的輸出端與一絲杠的一端固定連接，在該絲杠 上套接有一滑塊，該滑塊有內螺紋，并與絲杠配合，該滑塊與切割器頭的伸縮端連接，絲杠 轉動帶動滑塊在自轉體內的滑腔內往復滑動。
7.根據權利要求6所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于在切割器頭上固定設置有操作針I、操作針II、操作針III、操作針IV，其中操作針I與 操作針II為一組，并與導線I相連；操作針III與操作針IV為一組，并與導線II相連，導 線I與導線II穿過所述的工具桿，并與設置在工具桿上的接口相連。
8.根據權利要求7所述的一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，其特征在 于在操作手柄兩側面凸出有耳環，在工具桿的桿身上設有輔助手柄。
全文摘要
一種用于腔鏡下手持式多自由度的止血切割器，它包括有操作手柄、工具桿、自轉體、切割器頭，其特征在于在工具桿的上、下兩端分別連接有偏轉輪組，該工具桿上端的偏轉輪組的上端通過自傳座連接操作手柄，該工具桿下端的偏轉輪組的下端通過自傳座連接自傳體，在該自傳體的下端連接有伸縮的切割器頭，在切割器頭的下端設置有至少兩個操作針。本發明能夠輔助外科醫生在單純腔鏡條件下完成止血切割操作；在對組織、器官的切除過程中省去復雜的縫合操作，實現少出血，甚至不出血，從而節省手術時間，保證手術質量。
文檔編號A61B17/3209GK102090925SQ201110036868
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月12日 優先權日2011年2月12日
發明者周寧新 申請人:周寧新