CN110051428B - 一种改进的手术器械头部组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的手术器械头部组件,所述头部组件包含基座和与之匹配的第一颌和第二颌,所述第一颌包含第一颌尾及连接其的第一颌腕,所述第二颌包含第二颌尾及连接其的第二颌腕;所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂,第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间,第一颌尾与第一固定臂构成可拆卸和重装的第一转动副,第二颌尾与第二固定臂构成可拆卸和重装的第二转动副。
Description
技术领域
本发明涉及微创手术器械,尤其涉及一种腔镜手持器械。
背景技术
腔镜手术(包括硬管腔镜,纤维内窥镜),即采用加长的腔镜手持器械,经由自然腔道或构建的穿刺通道进入患者体内,完成组织抓取,剪切,分离,凝血,缝合闭合等操作。相对于传统开腹手术,其主要优势在于减小创伤和减轻病痛及加速恢复。腔镜手术中,医生通常只能借助器械触及患者内脏器官,无法用手直接感知;另外腔镜手术医生的视野严重受限,只能借助内窥镜及影像***实时观测器械工作头部的局部区域。由于术中医生视野受限且缺乏触觉反馈,因此对于腔镜手持器械(腔镜剪刀,腔镜抓钳,腔镜分离钳等)的精确性,一致性,操控性等方面提出了很高的要求。
到目前为止,重复使用的腔镜手持器械(简称复用器械)占据市场主导地位,一次性使用的腔镜手持器械(简称一次性器械)临床应用相对较少。然而很多医学文献深入剖析了复用器械存在诸多问题,一篇名为Safety Evaluation of Surgical Instruments,athesis submitted for the degree of Philosophy doctor(PHD)of University ofDundee,February 2017的博士论文,详细总结了复用器械的清洗,配送和使用中存在的不可靠不可控问题,例如人体血液中的离子极易腐蚀不锈钢复用器械,到目前为止尚无可靠的解决方案。
一次性器械可有效解决复用器械的诸多问题,然而优质的一次性器械成本太高。一篇名为Reducing the Cost of Laparoscopy:Reusable versus DisposableLaparoscopic Instruments,Minimally Invasive Surgery,Volume 2014的研究论文,其研究表明一次性器械的应用成本约为复用器械应用成本的10倍。价格高昂的一次性器械加重了患者的负担,严重阻碍了腔镜手术的发展。器械成本主要包括零件制造成本,组装成本,灭菌成本,储运成本等。在保证甚至优化其功能性能前提下,降低成本非常难。其中最困难的挑战之一就是如何改进器械的头部结构。到目前为止,现有腔镜器械大量使用销钉铆接形成转动关节。关节销的铆接固定必须非常精细:第一需确保销钉的刚性和硬度足够,第二需确保铆接牢固以防销钉脱落,第三需确保销钉与匹配孔的间隙合理,可顺滑的转动。关节销的铆接通常需要由经验丰富的高级技工多次手工修配完成,并经过多次验证和确认,这大大增加了器械的制造成本。优化设计并制造出性能接近,等同甚至超越复用器械的一次性使用腔镜手持器械,同时又显著降低整体的成本,非常困难但意义重大。
发明内容
因此,为了解决现有技术的问题,提出一种可有效降低制造成本的器械组件。
在本发明的一个方面,一种微创手术器械头部组件,包含基座和与之匹配的第一颌和第二颌,所述第一颌包含第一颌尾及连接其的第一颌腕,所述第二颌包含第二颌尾及连接其的第二颌腕;所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂,轴孔贯穿轴肩,运动基面和扣合面大致垂直相交,其交线与所述轴孔的第一中心轴基本重合。第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间,第一颌尾与第一固定臂构成可拆卸和重装的第一转动副,第二颌尾与第二固定臂构成拆卸和重装的第二转动副。
一种方案中,所述头部组件还包含驱动头,所述驱动头包含第一平移面和第二平移面限定的驱动块体,第一驱动斜槽由第一平移面朝向驱动块体内部凹陷,第二驱动斜槽由第二平移面向驱动块体内部凹陷;所述驱动头被夹在第一,第二颌尾之间,第一从动凸耳由第一颌尾近端向颌尾外部延伸并与第一驱动斜槽匹配构成第一凸轮副,第二从动凸耳由第二颌尾近端向颌尾外部延伸并与第二驱动斜槽匹配构成第二凸轮副;所述驱动头可在基座中作平移运动,从而驱动第一,第二凸轮副产生相对滑动,从而驱动第一颌和第二颌相互旋转合拢或张开。
一种具体的方案中,所述第一驱动斜槽包含第一驱动槽近端开口,所述第二驱动斜槽包含第二驱动槽近端开口;所述头部组件的第一颌的张开角度A1存在三个取值区间:
极限张角Au1,当A1≥Au1时,第一从动凸耳可与第一驱动斜槽完全脱离;
临界张角Ae1,当A1=Ae1时,第一从动凸耳与第一驱动槽近端开口相对齐;
设计工作张角Aw1,当A1≤Aw1时,第一从动凸耳与第一从动槽始终保持接触
又一种优选的方案中,所述极限张角Au1,临界张角Ae1,设计工作张角Aw1满足以下关系:Au1>Ae1>Aw1。
又一种实施方案中,所述的头部组件的第一颌包含由第一颌腕延伸至远端的第一刀片及第一刃口,所述第二颌包含由第二颌腕延伸至远端的第二刀片及第二刃口,当Ax1=Ax2时,所述第一刃口和第二刃口相互接触。
又一方案中,所述头部组件的第一,第二颌腕包含由第一,第二支撑面朝向所述颌腕外部延伸的第一,第二基柱;所述第一基柱包含直径为Dr1的第一圆柱基体和宽度为Br1的第一窄体部分,Br1<Dr1;所述第二基柱包含直径为Dr2的第二圆柱基体和宽度为Br2的第二窄体部分,Br2<Dr2;
又一方案中,所述头部组件的第一固定臂包含直径为Df1的第一圆柱面和宽度为Bf1的第一切口,所述第二固定臂包含直径为Df2的第二圆柱面和宽度为Bf2的第二切口,其尺寸满足以下公式:Df1≥Dr1>Bf1≥Br1,Df2≥Dr2>Bf2≥Br2。
在本发明的又一个方面,提出一种用于微创手术的细长轴组件,所述杆组件包含前述头部组件,还包含与基座连接的中空管,以及与驱动头连接的驱动杆。所述中空管可以是刚性的或柔性的,所述驱动杆可以是刚性的或柔性的。一种实现方案中,所述基座的轴肩包括延伸至近端的固定壁,所述中空管的远端收缩变形并包覆在所述固定壁的外表。一种实现方案中,所述驱动头和驱动杆以可拆卸的咬合接头连接,且咬合接头被限制在所述轴孔内防止所述咬合接头脱落。
在本发明的又一个方面,提出一种用于微创手术的器械产品,所述器械产品包含前述细长轴组件,还包含与细长轴组件连接的手柄组件。所述手柄组件包含第一柄,第二柄和手柄转轴,所述第一柄与所述中空管连接,所述第二柄与驱动杆连接,所述第一柄和第二柄可围绕手柄转轴作旋转运动,从而驱动所述驱动头沿中心轴方向做平移运动,进而驱动所述第一凸轮副中产生相对滑动从而迫使第一转动副相互转动,驱动所述第二凸轮副中产生相对滑动从而迫使第二转动副相互转动,从而实现第一颌头和第二颌头相互旋转张开或合拢。
附图说明
为了更充分的了解本发明的实质,下面将结合附图进行详细的描述,其中:
图1是基座30的侧面示意图;
图2是基座30由远端向近端的投影视图;
图3是驱动头70的侧面示意图;
图4是驱动头70由远端向近端的投影视图;
图5是第一颌10(第二颌20)的立体示意图;
图6是头部组件2的头部侧面示意图;
图7是第一颌10a(第二颌20a)的内侧面投影视图;
图8是第一颌10a(第二颌20a)的侧面示意图;
图9是驱动头70a的侧面示意图;
图10是图9驱动头70a的10-10剖视图;
图11是头部组件2a的拆卸角度示意图;
图12是头部组件2a的临界张角状态示意图;
图13是头部组件2a的工作状态示意图;
图14是第一颌10b(第二颌20b)的立体示意图;
图15是头部组件2b的远端局部示意图;
图16是基座30d的侧面示意图;
图17是图16的17-17剖视图;
图18是第一颌10d(第二颌20d)的立体示意图;
图19是头部组件2d的远端局部示意图;
图20是基座30e的侧面示意图;
图21是第一颌10e(第二颌20e)的立体示意图;
图22是2驱动头70e的立体示意图;
图23是驱动头70e的投影视图;
图24是头部组件2e的装配示意图;
图25是头部组件2e的临界张角状态示意图;
图26是基座30f的侧面示意图;
图27是第一颌10f(第二颌20f)的侧面示意图;
图28是驱动头70f的侧面示意图;
图29是头部组件2f工作状态示意图;
图30是基座30g的侧面示意图;
图31是图30的31-31剖视图;
图32是头部组件2g的立体示意图;
图33是基座与中空管的连接示方案意图;
图34是图33的34-34剖视图;
图35是驱动头与驱动杆的连接方案示意图;
图36是驱动头与驱动杆的非对称快速卡接方案的示意图;
图37是驱动头与驱动杆以铆接连接的示意图;
图38是驱动头与驱动杆的对称快速卡接方案的示意图;
图39是驱动头与驱动杆T型快速卡接方案的示意图;
图40是器械1的侧面示意图;
在所有的视图中,相同的标号表示等同的零件或部件。
具体实施方式
这里公开了本发明的实施方案,但是,应该理解所公开的实施方案仅是本发明的示例,本发明可以通过不同的方式实现。因此,这里公开的内容不是被解释为限制性的,而是仅作为权利要求的基础,以及作为教导本领域技术人员如何使用本发明的基础。
参考图1,为方便表述,后续凡接近操作者的一方定义为近端,而远离操作者的一方定义为远端。进行腔镜手术时,通常使用穿刺套管组件(未示出)在患者体壁建立器械进出患者体内的手术通道,各种微创器械,例如器械1就可以通过套管组件形成的通道***到体腔。术中可能需要同时使用一个或多个套管组件,而器械1也根据手术需要配置一个或多个进行同时操作。
实施例1:
图1~6描绘了一种典型的腔镜手持器械1的头部组件2。所述头部组件2包含第一颌10,第二颌20,基座30和驱动头70。所述第一颌10和第二颌20相互匹配并安装在所述基座30之间,所述驱动头70与所述第一颌10和第二颌20相互配合;而所述驱动头70安装在所述基座30中,所述驱动头70可沿轴向移动并驱动第一颌10,第二颌20的相互旋转张开运动或闭合运动。
图1-2详细描绘了所述基座30的结构和组成。所述基座30包含轴肩31及延伸至远端的第一固定臂33和第二固定臂34,所述第一,第二固定臂形成间距为Hb1的叉结构300。轴孔32贯穿轴肩31,第一运动基面371和第一扣合面372大致垂直相交,其交线与所述轴孔32的第一中心轴37基本重合。所述第一固定臂33的远端包含从第一安装面330朝向第一运动基面371延伸的高度为Hf1的第一凸台331;所述第二固定臂34的远端包含从第二安装面340朝向第一运动基面371延伸的高度为Hf2的第二凸台341。所述安装面330,安装面340与所述基面371三者大致平行。一种方案中,所述第一凸台331,第二凸台341分别处于所述扣合面372的两侧且不对称;所述第一凸台331,第二凸台341分别处于所述基面371的两侧且不对称。
图3-4详细描绘了所述驱动头70的结构和组成。所述驱动头70包含第二中心轴71,第一横平面711和第一纵平面712大致垂直相交,其交线与所述第二中心轴71基本重合。第一平移面74和第二平移面75与所述横平面711基本平行的并限定出厚度为Hd1的驱动块体73。第一驱动凸耳740由所述平移面74向所述块体73外部延伸高度Hp1;第二驱动凸耳750由所述平移面75向所述块体73外部延伸高度Hp2。一种方案中,所述第一驱动凸耳740和第二驱动凸耳750处于所述纵平面712的两侧且不对称;所述第一驱动凸耳740和第二驱动凸耳750处于所述横平面711的两侧且不对称。所述第一平移面74和第二平移面75向近端延伸与驱动颈部72相交。
图5详细描绘了所述第一颌10和第二颌20的结构和组成。所述第一颌10的近端包含由第一外侧面11和第一内侧面12限定的厚度为Hj1的第一颌尾13。第一基孔14由所述第一外侧面11向颌尾13内部凹陷,而第一从动槽15由所述第一内侧面12向颌尾13内部凹陷。第一颌腕16与所述第一颌尾13连成整体并向远端延伸形成第一颌头19。所述第二颌20的近端包含由第二外侧面21和第二内侧面22限定的厚度为Hj2的第二颌尾23。第二基孔24由所述第二外侧面21向颌尾23内部凹陷,而第二从动槽25由所述第二内侧面22向颌尾23内部凹陷。第二颌腕26与所述第二颌尾23连成整体并向远端延伸形成第二颌头29。本领域的技术人员容易想到所示第一(第二)颌头可为分离钳,抓钳,剪刀等。
图6描绘了所述头部组件2的组成和装配关系。所述第一颌10,第二颌20安装在所述基座30中,其中第一安装面330与第一外侧面11相匹配,第二安装面340与第二外侧面21相匹配。所述第一凸台331与第一基孔14相匹配构成第一转动副100(图中未示出);第二凸台341与第二基孔24相匹配构成第二转动副200(图中未示出);所述第一转动副100和第二转动副200不同轴。所述驱动头70安装到所述基座30中,其中第一中心轴37和第二中心轴71对齐;第一平移面74与第一内侧面12相匹配;第二平移面75与第二内侧面22相匹配;第一驱动凸耳740与第一从动槽15相匹配构成第一凸轮副700(图中未示出);第二驱动凸耳750与第二从动槽25相匹配构成第二凸轮副800(图中未示出)。所述驱动头70可沿中心轴方向平移运动,迫使第一凸轮副700中产生相对滑动从而驱动第一颌10绕第一转动副100旋转;迫使第二凸轮副800产生相对滑动从而驱动第二颌20绕第二转动副200旋转。
一种具体的设计方案中,所述基座30,驱动头70,第一颌10和第二颌20满足如下关系:Hj1≥HP1,Hj1≥Hf1,Hj2≥HP2,Hj2≥Hf2,Hj1+Hj2+Hd1+δ1=Hb1。Hj1为第一颌尾的厚度;Hj2为第二颌尾的厚度;Hd1为驱动块体的厚度;Hb1为第一,第二固定臂的间距;δ1为加工误差。
实施例2:
图7-12描绘了本发明的又一头部组件2a。所述头部组件2a包含第一颌10a,第二颌20a,基座30和驱动头70a。
如图7-8,所述第一颌10a包含厚度为Hw1的第一颌腕16a及延伸至近端的厚度为Ht1的第一颌尾13a和延伸至远端的第一颌头19a。所述第一颌尾13a的近端包含由第一内侧面12a向颌尾外部延伸的高度为Ha1的第一从动凸耳15a;而所述第一颌尾13a的远端包含由第一外侧面11a向颌尾内部凹陷的第一基孔14a。所述第一颌腕16a包含第一支撑面17a。所述第二颌20a包含厚度为Hw2的第二颌腕26a及延伸近端厚度为Ht2的第二颌尾23a和延伸至远端的第二颌头29a。所述第二颌尾23a的近端包含由第二内侧面22a向颌尾外部延伸的高度为Ha2的第二从动凸耳25a;而所述第二颌尾23a的远端包含由第二外侧面21a向颌尾内部凹陷的第二基孔24a。所述第二颌腕26a包含第二支撑面27a。
如图9-10,所述驱动头70a包含第二中心轴71,驱动颈部72a及延伸至远端的厚度尺寸为Hd2驱动块体73a。所述驱动块体73a的包含从第一平移面74a朝向驱动块体内部凹陷的第一驱动斜槽740a以及从第二平移面75a向驱动块体内部凹陷的第二驱动斜槽750a。所述第一驱动斜槽740a包含第一斜槽远端749a以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第一远驱面743a和第一近驱面745a,且所述远驱面743a和所述近驱面745a形成宽度尺寸为Sr1的第一斜槽近端开口741a。所述第二驱动斜槽750a包含第二斜槽远端759a以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第二远驱面753a和第二近驱面755a,且所述远驱面753a和所述近驱面755a形成宽度尺寸为Sr2的第二斜槽近端开口751a。
一种具体的实现方案中,所述第一驱动斜槽740a和第二驱动斜槽750a分别处于所述驱动块体73a的两侧并且相互交叉成“X”形状,且所述第一驱动斜槽740a和第二驱动斜槽750a不联通或者部分联通。图9和10描绘的第一驱动斜槽740a和第二驱动斜槽750a部分联通形成联通槽760a,联通槽760a主要作为方便制造的工艺槽。虽然图9和图10描绘的所述第一驱动斜槽740a的槽底面747a和第二驱动斜槽750a的槽底面757a共面,然而所述槽底面747a,槽底面757a也可以不共面,或者为非水平面或曲面结构。虽然图9中所描绘的第一斜槽远端749a,第二斜槽远端759a为封闭的远端,然而也可以包含远端开口。
现参考图11-13,所述第一颌10a,第二颌20a被夹在基座30的第一固定臂33和第二固定臂34之间,第一基孔14a与第一凸台331构成第一转动副100a,第二基孔24a与第二凸台341构成第二转动副200a;驱动头70a被夹在第一颌尾13和第二颌尾23之间,第一驱动斜槽740a与第一从动凸耳15a匹配构成第一凸轮副700a,第二驱动斜槽750a与第二从动凸耳25a匹配构成第二凸轮副800a;第一支撑面17a和第二支撑面27a相互接触。
继续参考图11,所述第一颌10a包含第一拆装角度Ax1(第一凸台331对齐第一基孔14a时所述第一颌头19a相对于所述扣合面372的夹角),所述第二颌20a包含第二拆装角度Ax2(第二凸台341对齐第二基孔24a时所述第二颌头29a相对于所述扣合面372的夹角)。虽然图23中描绘的Ax1<Ax2,然而也可以设置为Ax1≥Ax2。
一种优选方案中,第一颌腕16a和第二颌腕26a的外形和尺寸设置为当Ax1=Ax2时,所述第一支撑面17a和第二支撑面27a相互匹配,且接触面积尽可能大,从而确保运动可靠性和平稳性;而当Ax1≠Ax2时,Ax1和Ax2存在特定的取值使所述第一支撑面17a和第二支撑面27a相互脱离。第一颌腕16a和第二颌腕26a的外形和尺寸合理设定使得所述第一颌10a和第二颌20a以特定的不等的角度装配和拆卸,而当所述第一颌10a和第二颌20a处于工作状态时其张开角度对称,因此可以确保任意工作状态下所述第一支撑面17a和第二支撑面27a相互匹配,且接触面积尽可能大,从而确保运动可靠性和平稳性。本领域的技术人员应该可以理解,所述第一颌腕16a和第二颌腕26a的外形和尺寸设置与所述Ax1和Ax2具体取值可以通过枚举法和试验法取得,在此不再详述。所述头部组件2a可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率,从而大幅度降低装配成本和成品报废率,从而大幅度降低一次性器械的整体成本。
继续参考图12-13,一种具体设计方案中,所述头部组件2a的第一颌10a(或第二颌20a)的张开角度A1,所述张开角度A1的测试方法为:如图12,过其转动副的旋转轴心并大致平行于颌头的虚拟平面与扣合面之间的夹角。所述张开角度A1包含三个取值区间:极限张角Au1,临界张角Ae1和工作张角Aw1。
极限张角Au1:存在极限张角Au1,使得当A1≥Au1时,第一从动凸耳15a与第一驱动斜槽740a完全脱离(第二从动凸耳25a与第二驱动斜槽750a完全脱离)。
临界张角Ae1:存在临界张角Ae1,使得当A1=Ae1时,第一从动凸耳15a与第一斜槽近端开口741a相对齐(第二从动凸耳25a与第二斜槽近端开口751a相对齐);A1>Ae1时,第一从动凸耳15a与第一驱动斜槽740a脱离(第二从动凸耳25a与第二驱动斜槽750a脱离);A1<Ae1时,第一从动凸耳15a与第一驱动斜槽740a相匹配构成第一凸轮副700a(第二从动凸耳25a与第二驱动斜槽750a相匹配构成第二凸轮副800a)。
工作张角Aw1:存在工作张角Aw1,使得当A1≤Aw1时,第一从动凸耳15a与第一驱动斜槽740a始终保持接触(第二从动凸耳25a与第二驱动斜槽750a始终保持接触)。
一种设计方案中,Au1>Ae1>Aw1。一种具体的实施方案中,Aw1≤40°。
所述头部组件2a可方便的,快速的拆卸和装配,且装配和拆卸过程中都不需要安装或拆卸细小的销轴或其他细小零散部件,因此可以较大程度的提高装配和拆卸的效率,从而大幅度降低装配成本和成品报废率,从而大幅度降低一次性器械的整体成本。如图11-13,简要的说,先使第一凸台331与第一基孔14a相匹配构成第一转动副100a,第二凸台341与第二基孔24a相匹配构成第二转动副200a;然后旋转第一颌,第二颌将其设置为张开角度设置为临界张角Ae1,最后移动驱动头70使第一从都凸耳15a经由第一驱动斜槽近端开口741a进入第一驱动斜槽740a并与之匹配构成第一凸轮副700a,同时第二从都凸耳25a经由第二驱动斜槽近端开口751a进入第二驱动斜槽750a并与之匹配构成第二凸轮副800a。本领域的技术人员容易想到,可增加限位使得器械1在使用过程中将所述头部组件2a的张开角度A1限制在工作张角Aw1区间,有效防止工作中第一颌10a(第二颌20a)脱出。
实施例3:
图14-15描绘又一头部组件2b。所述头部组件2b包含第一和10b,第二颌20b,基座30和驱动头70a。
图14详细描绘了所述第一颌10b和第二颌20b的结构和组成。所述第一颌10b包含第一颌腕16b及延伸至近端的第一颌尾13b和延伸至远端的第一刀片19b。所述第一颌尾13b的近端包含由第一内侧面12b向颌尾外部延伸的第一从动凸耳15b;而所述第一颌尾13b的远端包含由第一外侧面11b向颌尾内部凹陷的第一基孔14b。第一刀片19b包含第一刃口18b。所述第二颌20b包含第二颌腕26b及延伸近端的第二颌尾13b和延伸至远端的第二刀片29b;所述第二颌尾23b的近端包含由第二内侧面22b向颌尾外部延伸的第二从动凸耳25b;而所述第二颌尾23b的远端包含由第二外侧面21b向颌尾内部凹陷的第二基孔24b。第二刀片29b包含第二刃口28b。
所述第一和10a,第二颌20a被夹在基座30的第一固定臂33和第二固定臂34之间,其中第一基孔14b与第一凸台331构成第一转动副100b(图中未示出),第二基孔24b与第二凸台341构成第二转动副200b(图中未示出);驱动头70a被夹在第一颌尾13和第二颌尾23之间,其中第一驱动斜槽740a与第一从动凸耳15b匹配构成第一凸轮副700b(图中未示出),第二驱动斜槽750a与第二从动凸耳25b匹配构成第二凸轮副800b(图中未示出);所述第一刃口17b和第二刃口27b相互接触。同样,所述头部组件2b可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率,从而大幅度降低装配成本和成品报废率,从而大幅度降低一次性器械的整体成本。
实施例4:
图16-19描绘了又一头部组件2d。所述头部组件2d包含第一颌10d,第二颌20d,基座30d和驱动头70。
图16-17详细描绘了所述基座30d的结构和组成。所述基座30d与所述基座30的结构和组成相似。简要的说,所述基座30d包含轴肩31,轴孔32,第一运动基面371,第一扣合面372,第一固定臂33,第二固定臂34。所述第一固定臂33的远端包含从第一安装面330朝向第一固定臂内部凹陷的第一固定孔331d;所述第二固定臂34的远端包含从第二安装面340朝向第二固定臂内部凹陷的第二固定孔341d。即以第一固定孔331d替代基座30的第一凸台331,以第二固定孔341d替代基座30的第二凸台341形成新的基座30d。
图18详细描绘了所述第一颌10d和第二颌20d的结构和组成。第一颌10d(第二颌20d)与前述第一颌10(第二颌20)结构相似。简要的,第一颌10d包含第一外侧面11,第一内侧面12,第一颌尾13,第一颌腕16,第一颌头19及第一从动槽15,第一基柱14d由第一外侧面11向颌尾外部延伸凸起。即用第一基柱14d替代第一颌10的第一基孔14形成新的第一颌10d。所述第二颌20d包含第二外侧面21,第二内侧面22,第二颌尾23,第二颌腕26,第二颌头29及第二从动槽25,第二基柱24d由第二外侧面21向颌尾外部延伸凸起。即用第二基柱24d替代第二颌20的第二基孔14形成新的第二颌10d。
图19描绘了所述头部组件2d的组成和装配关系。所述第一颌10d,第二颌20d安装在所述基座30d中,其第一安装面330与第一外侧面11相匹配,第二安装面340与第二外侧面21相匹配。所述第一固定孔331d与第一基柱14d相匹配构成第一转动副100d;第二固定孔341d与第二基柱24d相匹配构成第二转动副200d(图中未示出)。所述驱动头70安装到所述基座30d中,其中第一中心轴37和第二中心轴71对齐;第一平移面74与第一内侧面12相匹配;第二平移面75与第二内侧面22相匹配;第一驱动凸耳740与第一从动槽15相匹配构成第一凸轮副700(图中未示出);第二驱动凸耳750与第二从动槽25相匹配构成第二凸轮副800(图中未示出)。所述头部组件2d可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率。
实施例5:
图20-25描绘又一头部组件2e。所述头部组件2e包含包含第一颌10e,第二颌20e,基座30e和驱动头70e。如图20,所述基座30e与所述基座30d基本相同,区别仅在于第一(第二)固定孔的设置。现参考图16,图17和图20,简要的说,所述基座30b包含轴肩31,轴孔32,第一运动基面371,第一扣合面372,第一固定臂33,第二固定臂34。其第一固定臂33的远端包含从第一安装面330朝向第一固定臂内部凹陷的第一固定孔331e;其第二固定臂34的远端包含从第二安装面340朝向第二固定臂内部凹陷的第二固定孔341e。第一固定孔331e包含直径为Df1的第一圆柱面333e和宽度为Bf1的第一切口334e,所述切口334e切去部分所述第一固定孔331e,形成半开口结构。第二固定孔341e包含直径为Df2的第二圆柱面343e和宽度为Bf2的第二切口344e,所述切口344e切去部分所述第二固定孔341e,形成半开口结构。
如图21,所述第一颌10e包含第一颌腕16e及连接其并向近端延伸的第一颌尾13e和向远端延伸的第一颌头19;所述第一颌尾13e的近端包含由第一外侧面11向颌尾外部延伸的第一从动凸耳15e。所述第一颌腕16e包含由第一支撑面17e朝向所述颌腕外部延伸的第一基柱14e。所述第一基柱14e包含直径为Dr1的第一圆柱基体142e和宽度为Br1的第一窄体部分141e,Br1<Dr1。所述第二颌20e包含第二颌腕26e及连接其并向近端延伸的第二颌尾23e和向远端延伸的第二颌头29;所述第二颌尾23e的近端包含由第二外侧面21e向颌尾外部延伸的第二从动凸耳25e。所述第二颌腕26e包含由第二支撑面27e朝向颌腕外部延伸的第二基柱24e,所述第二基柱24e包含直径为Dr2的第二圆柱基体242e和宽度为Br2的第二窄体部分241e,Br2<Dr2。一种具体的设计方案中,Df1≥Dr1>Bf1≥Br1,Df2≥Dr2>Bf2≥Br2。
如图22-23,驱动头70e包含第二中心轴71。所述驱动头70e还包含驱动颈部72e以及与之连接并延伸至远端的第一驱动块体77e和第二驱动块体78e。所述第一驱动块体77e,第二驱动块体78e和驱动颈部72e构成U型叉结构。所述第一驱动块体77e包含第一平移面74e及从所述平移面74e向所述第一驱动块体77e内部凹陷的第一驱动斜槽740e,所述第一驱动斜槽740e包含第一斜槽远端749e以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第一远驱面743e和第一近驱面745e,且所述远驱面743e和所述近驱面745e形成宽度尺寸为Sr1的第一斜槽近端开口741e。
所述第二驱动块体78e包含第二平移面75e及从所述平移面75e向所述第二驱动块体78e内部凹陷的第二驱动斜槽750e。所述第二驱动斜槽750e从所述第二平移面75e向驱动块体内部凹陷,所述第二驱动斜槽750e包含第二斜槽远端759e以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第二远驱面753e和第二近驱面755e,且所述远驱面753e和所述近驱面755e形成宽度尺寸为Sr2的第二斜槽近端开口751e。一种具体的实现方案中,所述第一驱动斜槽740e,第二驱动斜槽750e在平行于所述第一平移面74e(第二平移面75e)的运动基面上的投影相互交叉成“X”形状,虽然图30中所描绘的第一斜槽远端749e,第二斜槽远端759e为封闭的远端,然而也可以包含远端开口。
现参考图24-25,所述第一颌10e,第二颌20e被夹在基座30e的第一固定臂33和第二固定臂34之间,其中第一基柱14e与第一固定孔331e构成第一转动副100e,第二基柱24e与第二固定孔341e构成第二转动副200e;第一颌尾13和第二颌尾23被夹在所述驱动头70e的第一驱动块体77e和第二驱动块体78e之间,其中第一驱动斜槽740e与第一从动凸耳15e匹配构成第一凸轮副700e,第二驱动斜槽750e与第二从动凸耳25e匹配构成第二凸轮副800e。
相似的,所述头部组件2e可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率。简要的说,先将驱动头70e装入基座30e中;再将颌组件3e装入基座30e,其中第一基柱的第一窄体部分对齐第一固定孔的第一切口,第二基柱的第二窄体部分对齐第二固定孔的第二切口,装入并旋转第一颌10e(第二颌20e)从而构成第一,第二转动副;然后将驱动头设置为临界张角Ae1,然后旋转第一颌10e(第二颌20e)使第一驱动凸耳经由第一斜槽近端开口进入第一驱动斜槽构成第一凸轮副,而第二驱动凸耳经由第二斜槽近端开口进入第二驱动斜槽构成第二凸轮副。本领域技术人员参考图24-25并结合前文容易理解装配和拆卸方法,在此不再详述。
实施例6:
图26-29描绘又一头部组件2f。所述头部组件2f包含包含第一颌10f,第二颌20f,基座30f和驱动头70f。
基座30f与基座30基本相同,区别仅在于第一(第二)凸台的设置。现参考图1,图2和图26,简要的说,所述基座30f包含轴肩31,轴孔32,第一运动基面371,第一扣合面372,第一固定臂33,第二固定臂34。其第一固定臂33的远端包含从第一安装面330朝向第一运动基面371延伸的第一凸台331f;其第二固定臂34的远端包含从第二安装面340朝向第一运动基面371延伸的第二凸台341f。所述第一凸台331f包含横截面直径为Df3的第一固定圆柱部分333f和截面宽度为Bf3的第一窄体部分334f,其中Bf3<Df3。所述第二凸台341f包含横截面直径为Df4的第二固定圆柱部分343f和截面宽度为Bf4的第二窄体部分344f,其中Bf4<Df4。
如图27,所述第一颌10f(第二颌20f)与第一颌10c(第二颌20c)相似,区别主要在于第一(第二)基孔的设置。概括的说,所述第一颌10f包含第一外侧面11c,第一内侧面12c,第一颌尾13c,第一颌腕16c及第一颌头19。所述第一颌尾13c还包含由第一外侧面11c向颌尾内部凹陷的第一基孔14f和由第一内侧面12c向颌尾外部延伸的第一从动凸耳15c。所述第一基孔14f包含直径为Dr3第一圆柱基面142f和宽度为Br3第一切口141f,第一切口141f切去部分第一圆柱基面142f,形成半开口结构。所述第二颌20f包含第二外侧面21c,第二内侧面22c,第二颌尾23c,第二颌腕26c及第二颌头29。所述第二颌尾23c还包含由第二外侧面21c向颌尾内部凹陷的第二基孔24f和由第二内侧面22c向颌尾外部延伸的第二从动凸耳25c。所述第二基孔24f包含直径为Dr4第二圆柱基面242f和宽度为Br4第二切口241f,第二切口241f切去部分第二圆柱基面242f,形成半开口结构。一种具体的设计方案中,Dr3≥Df3>Br3≥Bf3。
如图28,所述驱动头70f与所述驱动头70a的结构和组成近似,所述驱动头70f包含驱动颈部72a,驱动块体73f,第一平移面74a和第二平移面75a(未示出)。第一驱动斜槽740f从第一平移面74a向驱动块体内部凹陷,第一驱动斜槽740f包含第一斜槽远端749f以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第一远驱面743f和第一近驱面745f,且所述远驱面743f和所述近驱面745f形成宽度尺寸为Sr1的第一斜槽近端开口741f。第二驱动斜槽750f从第二平移面75a向驱动块体内部凹陷,第二驱动斜槽750f包含第二斜槽远端759f以及由斜槽远端延伸至斜槽近端的大致平行的第二远驱面753f和第二近驱面755f,且所述远驱面753f和所述近驱面755f形成宽度尺寸为Sr2的第二斜槽近端开口751f。
现参考图29,所述第一颌10f,第二颌20f被夹在基座30f的第一固定臂33和第二固定臂34之间,第一基柱14f与第一固定孔331f构成第一转动副100f,第二基柱24f与第二固定孔341f构成第二转动副200f。第一颌尾13和第二颌尾23被夹在所述驱动头70f的第一驱动块体77f和第二驱动块体78f之间,其中第一驱动斜槽740f与第一从动凸耳15f匹配构成第一凸轮副700f,第二驱动斜槽750f与第二从动凸耳25f匹配构成第二凸轮副800f。
相似的,所述头部组件2f可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率。简要的说,先将驱动头70f装入基座30f中;再将第一颌10f,第二颌20f装入基座30f,其中第一切口141f对齐第一窄体部分334f,第二切口241f对齐第二窄体部分344f,装入并旋转颌组件3f从而构成第一,第二转动副;然后将驱动头设置为临界位移,然后旋转颌组件3f使第一驱动凸耳经由第一斜槽近端开口进入第一驱动斜槽构成第一凸轮副,而第二驱动凸耳经由第二斜槽近端开口进入第二驱动斜槽构成第二凸轮副。本领域技术人员参考图37并结合前文容易理解装配和拆卸方法,在此不再详述。
头部组件2f的工作时第一转动副100f与所述第一颌头19分别处于扣合面372的两侧,而所述头部组件2a,2b,2d,2e工作时,其第一颌头与第一转动副处于扣合面372的同侧。
实施例7:
图30-32描绘了本发明的又一头部组件2g。所述头部组件2g包含包含第一颌10a和第二颌20g,基座30g和驱动头70a。
结合图1-2,图16-17和图30-31,所述基座30g与所述基座30(30d)的结构和组成大致相同。简要的说,所述基座30g包含轴肩31,轴孔32,第一运动基面371,第一扣合面372,第一固定臂33,第二固定臂34。所述基座30g的远端包含从第一安装面330朝向第一固定臂外部延伸凸起的第一凸台331。所述基座30g的远端包含从第二安装面340朝向第二固定臂内部凹陷的第二固定孔341d。所述第二颌20g与第二颌20a的结构和组成基本相同,用第二基柱24d替换所述第二颌20a的第二基孔24a从而构成第二颌20g(参考图7,图18和图32理解)。
现参考图32,所述第一颌10a和第二颌20g被夹在所述基座30g的第一固定臂33和第二固定臂34之间,第一外侧面11a与第一安装面330匹配,第二外侧面21a与所述第二安装面340匹配,第一凸台331与第一基孔14a构成第一转动副100a,第二固定孔341d与第二基柱24d构成第二转动副200d。第一转动副100a与第二转动副200d不同轴。所述驱动头70a被夹再第一内侧面12与第二内侧面22之间,第一驱动斜槽740a与第一从动凸耳15a匹配构成第一凸轮副700a(图中未示出),第二驱动斜槽750a与第二从动凸耳25a匹配构成第二凸轮副800a。相似的,所述头部组件2g可快速装配或拆卸,且无细小销轴或其他细小零散部件,可以较大程度的提高装拆卸效率。
本领域的技术人员应该可以理解,将不同的第一(第二)凸台,第一(第二)基孔,第一(第二)基柱,第一(第二)固定孔,第一(第二)切口,第一(第二)窄体特征进行替代或结合,可产生了不同的设计方案。例如,第一转动副可由第一凸台和第一基孔构成,也可由第一固定孔和第一基柱构成。基于前文描述,本领域技术人员应该能够理解如下概括性的语言阐述本发明其中一个发明思想:
概括的说,所述第一转动副包含第一外侧副(例如前述固定臂上的固定孔或颌尾上的基孔)和第一内侧副(例如前述固定臂上的凸台或颌尾上的基柱),同理,所述第二转动副包含第二外侧副和第二内侧副。一种方案中,所述第一外侧副包含部分圆柱固定面和切口特征,所述第一内侧副包含部分圆柱体和窄体特征,所述部分圆柱固定面和部分圆柱体构成第一转动副,当第一转动副旋转至窄体特征和切口特征相对齐时,第一转动副可脱离,所述第一转动副可以被旋转拆卸。当第一转动副可以被旋转拆卸时,所述第二转动副并不需要包含窄体特征和切口特征,仍然可以方便拆卸。当然,第二转动副也可以同样的包含窄体特征和切口特征。不同组合方式可改变组件的装配方法或细化的性能区别,更多的区别技术特征结合和替换也是可以想到的。为了节约篇幅,在此不穷举。
在本发明的又一个方面,一种头部组件包含第一颌,第二颌和基座。所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂,轴孔贯穿轴肩,运动基面和扣合面大致垂直相交,其交线与所述轴孔的第一中心轴基本重合。所述第一颌包含第一颌尾,第二颌包含第二颌尾;所述第一,第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间并自由接触而无额外的销轴固定或额外固定措施。
一种可选的实施方案中,所述第一,第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间,其中第一颌尾与第一固定臂构成第一欠约束转动副,第二颌尾与第二固定臂构成第二欠约束转动副。
一种具体的实施方案中,所述第一欠约束转动副包含第一外柱面和第一内柱体;所述第一欠约束转动副的第一旋转轴线与所述扣合面大致平行并与所述运动基面大致垂直;所述第一外柱面和第一内柱体包含2个自由度,即围绕所述第一旋转轴线的旋转自由度和沿着所述第一旋转轴线的平移自由度。同理,一种具体的实施方案中,所述第二欠约束转动副包含第二外柱面和第二内柱体;所述第二欠约束转动副的第二旋转轴线与所述扣合面大致平行并与所述运动基面大致垂直;所述第二外柱面和第二内柱体包含2个自由度,即围绕所述第二旋转轴线的旋转自由度和沿着所述第二旋转轴线的平移自由度。
连杆机构学中通常将构成转动副的两个构件(即本发明中所述的固定臂和颌尾)作为刚体研究,机构学中的标准转动副,构成转动副的两个构件只允许围绕转动副的旋转轴线的转动自由度,而无其他自由度。微创手术器械中大量使用标准转动副,这导致了背景所述的“关节销的铆接通常需要由经验丰富的高级技工多次手工修配完成,并经过多次验证和确认,这大大增加了器械的制造成本”。
本发明中,将构成转动副的两个构件(固定臂和颌尾)作为弹性体研究,允许转动副包含2个自由度,利用固定臂的弹性变形和微创手术器械工作中的受力特点,实现所述第一,第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间并自由接触而无额外的销轴固定或额外固定措施。利用固定臂的弹性变形自适应能力,确保第一(第二)欠约束转动副既可牢固连接部脱落又可顺滑的转动。
本领域技术人员应该能够理解,实例1-9中披露的第一(第二)凸台,第一(第二)基柱等同于第一(第二)内柱体,第一(第二)基孔,第一(第二)固定孔等同于第一(第二)外柱面。
本领域技术人员应该能够理解,所述基座30(30d,30e,30f,30g),所述驱动头70(70a,70e,70f)的有多种方法制造,如用金属棒材去除材料(例如铣屑)或者多个零件组合焊接,或采用3D打印法制造。为较大幅度的降低零件的制造成本,优选金属粉末注射成型(简称MIM工艺)或金属铸造(简称MC工艺)或高强度塑料注塑成型(简称IM工艺)生产所述基座30(30d,30e,30f,30g)和驱动头70(70a,70e,70f)。特别是采用MIM工艺进行大批量生产,既满足精度和强度要求,又能将单件成本大幅度降低。又一种优选的方案,所述驱动头70(70a,70e,70f)稍作适应性修改,可以采用钣金冲压制造。
在本发明的另一个方面,提供一种用于微创手术的细长轴组件包含前述任意一种头部组件,还包括与所述头部组件的基座连接的中空管,以及与前述头部组件的驱动头连接的驱动杆。一种方案中,如图33-34,中空管40包含管远端41和管近端49及其间延伸的管壁45,所述管壁45限定出与所述轴孔32大致同心的中心通孔46,所述管远端41与所述轴肩31相连接。本领域的技术人员应该可以理解,所述基座30(30d,30e,30f,30g)与所述中空管40可采用多种连接方式,包括但不限于焊接,螺纹连接,胶水粘接等等。如图34所示,优选的,所述轴肩31还包括延伸至近端的固定壁35。一种可选的方案中所述固定壁35的外表面还包括一个或多个凹陷部位351,和/或一个或多个凸起部位353;然而所述固定壁35的外表面也可以是光滑无凸凹结构的平面或曲面。一种可选的方案中,所述中空管40采用热塑性材料制造,然后采用胶水粘接方式,或者过盈配合方式(可以加热辅助装配),或者采用二次注塑法将所述中空管40的管远端41包覆在所述固定壁35的外表面(如图34所示)。所述二次注塑法,即预先将所述基座放入设计好的注塑模具中,再注塑所述中空管40使其连成整体。又一种可选的方案中,所述中空管40采用金属材料制造(例如不锈钢材料),将所述中空管40的管远端41套在所述固定壁35的外表面并采用挤压变形法使得所述中空管40与所述固定壁35连接起来,例如采用冲压工具或液压工具在所述管远端41的外周施加挤压力迫使所述管远端41向内部收缩变形使其与所述固定壁35连接起来。
一种方案中,如图35-39,驱动杆80包含杆远端81和杆近端89及其间延伸的杆部分85,所述杆近端89包含大致垂直驱动杆轴线的环形切槽88,所述杆远端81与所述驱动颈部72相连接,所述驱动杆80的轴线与所述第二中心轴71大致重合。本领域的技术人员应该可以理解,所述驱动头70(70a,70e,70f)与所述驱动杆80有多种连接方法,包括但不限于焊接,螺纹连接,机械铆接(如图37所示)等等。如图36,优选的,所述驱动头70(70a,70e,70f)与所述驱动杆80之间采用便于加工制造和快速装配的咬合接头。一种实现方案中,所述驱动颈部72还包括延伸至近端的一个或多个公扣723和母扣721,所述杆远端81包含公扣813和母扣811。如图36,所述公扣723与所述母扣811匹配,所述母扣721与所述公扣813匹配形成咬合接头810,所述咬合接头810设计成外周尺寸大致等于所述轴孔32的内径并在细长轴组件工作中,所述咬合接头810始终限制在所述轴孔32内,从而有效防止所述咬合接头810脱落。图36描绘的咬合接头810由不对称的公扣和母扣组成,然而也可以由对称的公扣和母扣组成(如图38所示)。另一种实现方案中,所述咬合接头810采用额外的焊接固定或胶水固定,则所述咬合接头810没有必要限制在所述轴孔32内。如图39所示,又一种实施方案中,所述驱动头70的驱动颈部72包含半封闭的T型槽720c,而所述杆远端81包含与之相匹配的环形切槽84,所述T型槽720c与所述环形切槽84相匹配构成T型接头840。
在本发明的另一个方面,提供一种用于微创手术的手持器械,包含前述任意一种细长轴组件,还包括与细长轴组件连接的转轮3,第一手柄4和第二手柄5。如图40所示,一种实现方案中,手持器械1包含前述任意一种头部组件,还包括与其基座相连接的中空管40,以及与其驱动头相连接的驱动杆80,所述管近端49同时与转轮3和第一手柄4连接,所述杆近端89与第二手柄5相连接,所述第一手柄4和第二手柄5相互配合并可绕手柄转轴转动,使得驱动杆80与中空管40产生轴向相对运动,进而迫使所述驱动头沿轴向运动,进而使第一凸轮副(第二凸轮副)中产生相对滑动,进而驱动第一颌(第二颌)绕第一转动副(第二转动副)旋转,实现第一颌与第二颌的张开和合拢动作。又一种设计方案中,所述器械1还包含包覆在所述中空管40外表的绝缘管,金属电极经由导电簧片与中空管或驱动杆导通,当所述金属电极组件与高频电外科设备连接时,器械1可用于手术电凝,电切等操作。
虽然图40中描绘的细长轴组件为刚性的,然而所述中空管40和驱动杆80可以采用柔性材料或柔性机构替代,则所述细长轴组件的杆部组件呈现整体柔性,器械可用于单孔经脐手术,泌尿科手术,支气管手术或消化***手术。到目前为止的现有技术已经披露了很多种用于微创手术的手柄组件,对其稍作适应性更改均可以用于连接和驱动本发明所述的细长轴组件,不再详述。
已经展示和描述了本发明的很多不同的实施方案和实例。本领域的一个普通技术人员,在不脱离本发明范围的前提下,通过适当修改能对所述方法和器械做出适应性改进。好几种修正方案已经被提到,对于本领域的技术人员来说,其他修正方案也是可以想到的。因此本发明的范围应该依照附加权利要求,同时不应被理解为由说明书及附图显示和记载的结构,材料或行为的具体内容所限定。
Claims (9)
1.一种改进的手术器械头部组件,所述头部组件包含基座和与之匹配的第一颌和第二颌,其特征在于,所述第一颌包含第一颌尾及连接其的第一颌腕,所述第二颌包含第二颌尾及连接其的第二颌腕;所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂,第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间,第一颌尾与第一固定臂构成可拆卸和重装的第一转动副,第二颌尾与第二固定臂构成可拆卸和重装的第二转动副;驱动头包含第一平移面和第二平移面限定的驱动块体,第一驱动斜槽由第一平移面朝向驱动块体内部凹陷,第二驱动斜槽由第二平移面向驱动块体内部凹陷;所述驱动头被夹在第一,第二颌尾之间,第一从动凸耳由第一颌尾近端向颌尾外部延伸并与第一驱动斜槽匹配构成第一凸轮副,第二从动凸耳由第二颌尾近端向颌尾外部延伸并与第二驱动斜槽匹配构成第二凸轮副;所述驱动头可在基座中作平移运动,从而驱动第一,第二凸轮副产生相对滑动,从而驱动第一颌和第二颌相互旋转合拢或张开。
2.如权利要求1所述的头部组件,其特征在于,所述第一驱动斜槽包含第一驱动槽近端开口,所述第二驱动斜槽包含第二驱动槽近端开口;所述头部组件的第一颌的张开角度A1存在三个取值区间:
极限张角Au1,当A1≥Au1时,第一从动凸耳可与第一驱动斜槽完全脱离;
临界张角Ae1,当A1=Ae1时,第一从动凸耳与第一驱动槽近端开口相对齐;
设计工作张角Aw1,当A1≤Aw1时,第一从动凸耳与第一从动槽始终保持接触。
3.如权利要求2所述的头部组件,其特征在于,所述极限张角Au1,临界张角Ae1,设计工作张角Aw1满足以下关系:Au1>Ae1>Aw1。
4.权利要求1所述的头部组件,其特征在于,所述第一颌包含第一拆装角度Ax1,所述第二颌包含第二拆装角度Ax2;第一颌腕和第二颌腕的外形和尺寸满足以下关系:
当Ax1=Ax2时,所述第一颌腕与第二颌腕相互接触;
当Ax1≠Ax2时,Ax1和Ax2存在特定的取值使所述第一颌腕与第二颌腕相互脱离。
5.如权利要求3所述的头部组件,其特征在于,所述第一颌包含由第一颌腕延伸至远端的第一刀片及第一刃口,所述第二颌包含由第二颌腕延伸至远端的第二刀片及第二刃口,当Ax1=Ax2时,所述第一刃口和第二刃口相互接触。
6.如权利要求1所述的头部组件,其特征在于,所述第一,第二颌腕包含由第一,第二支撑面朝向所述第一,第二颌腕外部延伸的第一,第二基柱;所述第一基柱包含直径为Dr1的第一圆柱基体和宽度为Br1的第一窄体部分,Br1<Dr1;所述第二基柱包含直径为Dr2的第二圆柱基体和宽度为Br2的第二窄体部分,Br2<Dr2。
7.如权利要求6所述的头部组件,其特征在于,所述第一固定臂包含直径为Df1的第一圆柱面和宽度为Bf1的第一切口,所述第二固定臂包含直径为Df2的第二圆柱面和宽度为Bf2的第二切口,其尺寸满足以下公式:
Df1≥Dr1>Bf1≥Br1,Df2≥Dr2>Bf2≥Br2。
8.一种用于微创手术的细长轴组件,其特征在于,所述细长轴组件包含权利要求1-7任一项所述的头部组件,还包含被夹在第一颌尾和第二颌尾之间的驱动头以及与驱动头连接的驱动杆,中空管与基座轴肩连接;所述中空管是刚性的或柔性的,所述驱动杆是刚性的或柔性的。
9.一种用于微创手术的手术器械,其特征在于,所述手术器械包含权利要求8所述的细长轴组件,还包含与细长轴组件连接的手柄组件,所述手柄组件包含第一柄,第二柄和手柄转轴,所述第一柄与所述中空管连接,所述第二柄与驱动杆连接,所述第一柄和第二柄可围绕手柄转轴作旋转运动,从而驱动所述驱动头沿中心轴方向做平移运动,进而驱动第一凸轮副中产生相对滑动从而迫使第一转动副相互转动,驱动第二凸轮副中产生相对滑动从而迫使第二转动副相互转动,从而实现第一颌头和第二颌头相互旋转张开或合拢。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101522128A (zh) * | 2006-10-06 | 2009-09-02 | Tyco医疗健康集团 | 具有柔性铰接轴的内窥镜血管密封及分割装置 |
CN103381108A (zh) * | 2012-05-01 | 2013-11-06 | 科维蒂恩有限合伙公司 | 具有冲压双旗形件的钳口和致动机构的医疗器械 |
CN106572889A (zh) * | 2014-08-13 | 2017-04-19 | 柯惠Lp公司 | 机器人控制的具有机械优势的夹持 |
CN107049477A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-18 | 哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司 | 一种定位导向手术电凝剪刀 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10893914B2 (en) * | 2015-10-19 | 2021-01-19 | Ethicon Llc | Surgical instrument with dual mode end effector and modular clamp arm assembly |
-
2019
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101522128A (zh) * | 2006-10-06 | 2009-09-02 | Tyco医疗健康集团 | 具有柔性铰接轴的内窥镜血管密封及分割装置 |
CN103381108A (zh) * | 2012-05-01 | 2013-11-06 | 科维蒂恩有限合伙公司 | 具有冲压双旗形件的钳口和致动机构的医疗器械 |
CN106572889A (zh) * | 2014-08-13 | 2017-04-19 | 柯惠Lp公司 | 机器人控制的具有机械优势的夹持 |
CN107049477A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-08-18 | 哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司 | 一种定位导向手术电凝剪刀 |
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