CN105943125A - 带有夹持臂驱动组件的超声刀头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其解决了现有技术发力不平稳、归位困难的技术问题,其设有夹持臂、夹持臂驱动组件,夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置,齿轮设于手柄和滑块之间,滑块与推管连接,回位装置与滑块连接,推管与夹持臂连接。本发明可用于外科手术中。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械,具体涉及一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头。
背景技术
由于超声外科器械的独特性能,这种器械在外科手术中得到越来越广泛的应用。根据具体器械的构造和工作原理,超声外科器械可以在切割组织的同时进行凝血,其工作过程中没有电流通过人体,组织焦痂小,从而对患者的损伤小。这种特性的超声器械可以被用于开放式外科手术、腹腔镜或内窥镜外科手术(包括机器人辅助的手术)。
如图1所示,超声外科器械包括产生电激励的发生器11,将电激励转换成机械震动并放大的换能器13和直接作用于手术部位的超声刀头14。发生器11将AC线路电压转换成可控的DC水平。然后,以换能器13和超声刀头14连接后的共振频率调整DC水平。调整后的信号经过过滤并被传输至与发生器11连接的换能器13,具体的是传输至换能器13中的压电陶瓷22的两端。压电陶瓷22具有压电效应,当压电陶瓷22两端电压变化时,其体积将会产生相应的变化。当发生器11输出电激励以换能器13和超声刀头14连接后的共振频率按正弦变化时,压电陶瓷22的轴向长度将会按上述频率产生正弦变化,即产生所需要的超声波。换能器13另一端与超声刀头14连接。
超声刀头14包括超声刀杆,夹持臂,组织垫和夹持臂驱动装置,夹持臂可通过闭合手柄操作,向着刀杆表面开启和闭合,组织垫连接到夹持臂上并包裹夹钳表面区域,夹持臂在组织垫和刀杆之间的组织上产生夹持压力。当闭合手柄处于闭合位置时,刀杆和组织垫在夹钳表面区域紧邻,在血管上施加夹持力,并通过刀杆传递的超声振动使血管形成接合,接合的血管被横切以及血管的端部被凝结。
超声刀杆远端部第一节点位置设有固定的硅胶圈,该硅胶圈一方面隔绝超声刀杆和套管之间超声振动的传递,支撑超声刀杆,提高刀杆刚度;另一方面阻挡手术过程中的杂物进入套管,引起闭锁现象。该硅胶圈由于经常在高温下接触油污,焦痂的组织等杂物,工作一段时间后,其与套管之间的摩擦力会增大,导致压缩弹簧的弹力不足以使闭合手柄归位,不能使夹持臂自动打开。
公开号为CN104780855A中国发明专利公开(具体实施方案中第218项)公开了弯形剪夹持臂驱动组件为四连杆机构,闭合手柄为驱动杆,其闭合过程中压力角不断增大,当闭合手柄完全闭合时,压力角接近90度,外科医生施加在闭合手柄上的力,只有很小一部分用于控制夹持臂的闭合。同时,当操作结束后,外科医生松开闭合手柄,闭合手柄在压缩弹簧作用下归位,由于此时四连杆机构压力角接近90度,弹簧力只有一小部分用于克服闭合手柄的摩擦力。上述四连杆机构,传动过程压力角一直变化,夹持臂受力不平稳,且归位不可靠。
发明内容
本发明就是为了解决现有装置发力不平稳,归位困难的技术问题,提供一种发力平稳、归位更为有效的带有夹持臂驱动组件的超声刀头。
为此,本发明提供一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其设有夹持臂、夹持臂驱动组件,夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置,齿轮设于手柄和滑块之间,滑块与推管连接,回位装置与滑块连接,推管与夹持臂连接。
优选地,齿轮包括半齿轮和过渡齿轮,两者之间啮合连接。
优选地,半齿轮设于所述手柄上,滑块下侧设有齿,过渡齿轮与滑块通过滑块下侧的齿啮合连接。
优选地,还设有限位槽,滑块设于限位槽内。
优选地,回位装置为弹簧,弹簧的一端与所述滑块连接,弹簧的另一端固定。
优选地,滑块还设有避空空间,半齿轮可活动于避空空间内。
优选地,还设有限位装置。
优选地,限位装置包括前端限位面和后端限位面。
本发明由于采用齿轮结构,使超声刀头手柄发力平稳,归位更为有效。发力平稳降低了外科医生长时间操作该刀头的疲劳感,归位有效使外科医生使用起来更加方便,手术中勿需分心处理夹持臂没有自动张开的问题。
本专利公开的装置采用齿轮齿条机构,传动效率在90%以上,并且不会因为闭合手柄位置不同,传递效率产生改变。当操作结束后,外科医生松开闭合手柄,闭合手柄在压缩弹簧作用下归位,弹簧力没有压力角的损失,全部用于克服超声刀头各零件的摩擦力。同样劲度系数的压缩弹簧,采用本专利公开的夹持臂闭合装置,可以使闭合手柄归位更加可靠。
在弯形剪凝闭血管或切割较厚组织过程中,需要先将闭合手柄闭合,手柄带动夹持臂驱动组件使推管回拉,推管带动夹持臂与切割刀杆闭合,在波形弹簧作用下,夹持臂产生所需水平的组织夹持力,当闭合手柄完全闭合时,该力超过18牛顿。
附图说明
图1为超声刀结构示意图;
图2为本发明一种5mm弯形剪超声刀头夹持装置剖面示意图;
图3为本发明刀杆组件示意图;
图4为本发明夹持臂致动组件示意图。
图中,11、发生器,22、压电陶瓷,13、换能器,14、超声刀头,2、过渡齿轮,3、手柄,4、滑块,5、外壳,6、套管,7、销轴,8、夹持臂,9、切割刀杆,10、推管,12、半齿轮,24、弹簧,31、波形弹簧,41、避空空间,45、第一安装标记,46、第二安装标记,200、前端限位面,201、后端限位面。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步说明,但并不限定本发明的保护范围:
如图2所示,本发明提供的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其设有夹持臂8、夹持臂驱动组件,夹持臂驱动组件包括手柄3、半齿轮12和过渡齿轮2,滑块4、推管10和弹簧24,半齿轮12设于手柄3和滑块4之间,滑块4与推管10连接,弹簧24与滑块4连接,推管10与夹持臂8连接。夹持臂8下端与推管10铰联,上端与套管6铰联。半齿轮12设于手柄3上,滑块4下侧设有齿,过渡齿轮2与滑块4通过滑块4下侧的齿啮合。夹持臂8上还设有销轴7。
本发明还设有限位槽(图中未示出),滑块4设于限位槽内。弹簧24的一端与滑块4连接,弹簧24的另一端固定在外壳5上。滑块4还设有避空空间41,半齿轮12可活动于避空空间41内。本发明还设有限位装置,包括前端限位面200和后端限位面201,后端限位面201为外壳5上形成的突起。
如图3所示:滑块4和波形弹簧31联动,波形弹簧31与推管10相连,推管10与夹持臂8成杠杆结构,当滑块4拉动波形弹簧31向后运动时,推管10拉动夹持臂8闭合。当夹持臂8闭合后,推管10继续拉动波形弹簧31向后运动。夹持臂8与切割刀杆9间将产生一定的夹持力。具体的要求该夹持力为18N左右。从夹持臂8打开状态到夹持力达到18N,滑块4向后运动了6.5mm,手柄3在外壳5中的的旋转在角度为18°±2°。半齿轮分度园直径D=40mm。为避免过渡齿轮,手柄,滑块的安装位置错误,特别在这三个零件上设计安装位置标记符号,分别为第一安装标记45和第二安装标记46。
使用时,当手柄3在外科医生的握持下开始闭合,手柄3后部构造的半齿轮12将带动过渡齿轮2转动,过渡齿轮2将带动滑块4在构造于左右外壳5上的水平限位槽内向后滑动。滑块4向后滑动的同时,带动推管10向后滑动。套管6和切割刀杆9相对于超声刀头不产生位置变动,夹持臂8下端与推管10铰联,上端与套管6同上铰联。推管10向后运动将带动夹持臂8绕其上端铰链点转动从而与切割刀杆9闭合,手柄3运动到后端限位面,即可使夹持臂8提供足够夹持力夹持组织。
当切割凝血动作完成后,外科医生松开闭合手柄3,弹簧24将推动滑块4沿构造于左右外壳5上的水平限位槽向前移动。弹簧24的弹力大于超声刀头各部分的摩擦力总和,从而可以顺利推动手柄3运动到前端限位面,使夹持臂自动张开,准备下一次切割凝血动作。
当手柄3向后运动过程中,为避免构造于手柄3后部的半齿轮12与滑块4产生干涉,特别的在滑块4的中间干涉部位构造避空空间。使构造于手柄3后部的半齿轮12可以运动到滑块4的内部(参见图4)。
Claims (8)
1.一种带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其设有夹持臂、夹持臂驱动组件,其特征是所述夹持臂驱动组件包括手柄、齿轮、滑块、推管和回位装置,所述齿轮设于所述手柄和所述滑块之间,所述滑块与所述推管连接,所述回位装置与所述滑块连接,所述推管与所述夹持臂连接。
2.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于所述齿轮包括半齿轮和过渡齿轮,两者之间啮合连接。
3.根据权利要求2所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于所述半齿轮设于所述手柄上,所述滑块下侧设有齿,所述过渡齿轮与所述滑块通过所述滑块下侧的齿啮合连接。
4.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于还设有限位槽,所述滑块设于所述限位槽内。
5.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于所述回位装置为弹簧,所述弹簧的一端与所述滑块连接,所述弹簧的另一端固定。
6.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于所述滑块还设有避空空间,所述半齿轮可活动于所述避空空间内。
7.根据权利要求1所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于还设有限位装置。
8.根据权利要求7所述的带有夹持臂驱动组件的超声刀头,其特征在于所述限位装置包括前端限位面和后端限位面。
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