CN113855221B - 用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人 - Google Patents

用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及穿刺医用器具技术领域，公开一种用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人，该末端持针夹具包括穿刺基座，一侧用于连接执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧的外周面上成型有用于消融针穿入的消融针限位槽，消融针限位槽具有适于消融针取出的侧向槽口；夹持件，贴合穿刺基座具有消融针限位槽的外周面设置，夹持件的一端为与穿刺基座铰接的固定端，另一端为自由端，夹持件具有沿固定端转动包覆住消融针限位槽的夹持位置和反向转动脱离穿刺基座的外周面且让开侧向槽口的释放位置。本发明解决了由于现有的末端持针夹具会受***、消融针限位装置等多种因素影响，导致消融针在完成穿刺后夹具不能安全快速的回收的技术问题。

Description

用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人
技术领域
本发明涉及穿刺医用器具技术领域，具体而言，涉及一种用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人。
背景技术
临床上采用机器人辅助穿刺过程中，末端持针夹具会受***、消融针限位装置等多种因素影响，导致消融针在完成穿刺后夹具不能安全快速的回收，因此需要设计一款能够实现消融针的快速释放以及末端的便捷回收的末端持针夹具。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于消融针的末端持针夹具和执行消融术的手术机器人，以解决相关技术中由于现有的末端持针夹具会受***、消融针限位装置等多种因素影响，导致消融针在完成穿刺后夹具不能安全快速的回收的技术问题。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于消融针的末端持针夹具。
穿刺基座，一侧用于连接所述执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧的外周面上成型有用于消融针穿入的消融针限位槽，所述消融针限位槽具有适于所述消融针取出的侧向槽口；
夹持件，贴合所述穿刺基座具有所述消融针限位槽的外周面设置，所述夹持件的一端为与所述穿刺基座铰接的固定端，另一端为自由端，所述夹持件具有沿所述固定端转动包覆住所述消融针限位槽的夹持位置和反向转动脱离所述穿刺基座的外周面且让开所述侧向槽口的释放位置。
本发明提供的末端持针夹具通过设置穿刺基座和贴合该穿刺基座具有消融针限位槽的外周面设置的夹持件，使得夹持件具有沿其与穿刺基座铰接的固定端转动包覆住消融针限位槽的夹持位置和反向旋转脱离穿刺基座的外周面且让开侧向槽口的释放位置，以便于消融针自消融针限位槽的侧向槽口中取出，避免了套接消融针拆卸时，因处于围合状态容易发生误触而带来的不便，从而解决了由于现有的末端持针夹具会受***、消融针限位装置等多种因素影响，导致消融针在完成穿刺后夹具不能安全快速的回收的技术问题。
优选地，所述末端持针夹具包括临近所述夹持件与所述穿刺基座的铰接轴设置的，用于对所述自由端绕所述固定端的转动的最大释放位置进行限位的卡接结构。
优选地，所述卡接结构包括设置在所述固定端上的弹簧顶针和设置在所述穿刺基座上的限位槽，所述弹簧顶针预压缩地设置在所述固定端的安装槽中，所述弹簧顶针的卡接端从所述安装槽的底部开口伸出抵在所述穿刺基座上，在所述自由端绕所述固定端转动至所述最大释放位置时卡入所述限位槽中。
优选地，所述穿刺基座包括：套筒固定座，所述套筒固定座的一侧用于连接所述执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧设有缺口，所述套筒固定座的内部成型有凹槽，所述夹持件的所述固定端与所述套筒固定座铰接；
穿刺套筒，安装在所述凹槽内，所述穿刺套筒背向所述机械臂的一侧从所述缺口中露出，在该侧的外周面上成型有所述消融针限位槽；
所述夹持件贴合所述穿刺套筒的该侧的所述外周面设置。
优选地，末端持针夹具还包括连杆，所述连杆的一端与所述套筒固定座的所述一侧可拆卸连接，另一端用于连接所述执行消融术的手术机器人的机械臂。
优选地，所述穿刺套筒与所述套筒固定座接触的轴向端面上设有第二定位结构；所述第二定位结构包括设置在所述套筒固定座顶部并向下延伸的引导柱和成型在所述穿刺套筒顶部对应位置的引导孔，所述穿刺套筒沿着所述凹槽的侧壁滑入，套设至所述套筒固定座的所述引导柱上。
优选地，末端持针夹具还包括第一定位结构，所述第一定位结构包括在所述穿刺套筒背向所述消融针限位槽的一侧外周面上成型的导向槽或导向条，以及成型在所述凹槽的槽壁对应位置的导向条或导向槽。
优选地，末端持针夹具还包括在所述夹持件转动至所述夹持位置时对所述自由端进行位置固定的锁定结构。
优选地，所述锁定结构包括螺栓和成型在所述穿刺套筒外周面上的螺孔，所述螺栓与所述螺孔旋紧配合将所述自由端锁定在所述穿刺套筒上。
优选地，所述锁定结构为扣合件，所述扣合件包括设置在所述套筒固定座上的第二弹簧和设置在所述套筒固定座上用于扣接所述自由端的锁扣，所述第二弹簧一端抵接在所述套筒固定座的安装槽中，另一端抵接在所述锁扣的侧壁上，所述锁扣具有沿所述第二弹簧的抵接位点向远离自由端的一侧按压转动以释放自由端的解锁位置，以及反向转动以扣接所述自由端使夹持件处于夹持位置的扣接位置。
优选地，所述锁扣远离所述自由端的一侧设有按压板。
第二方面，本发明还提供了一种执行消融术的手术机器人。
所述执行消融术的手术机器人包括机械臂和上述任一种所述的末端持针夹具，所述机械臂与所述末端持针夹具的穿刺基座的一侧连接。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，使得本发明的其它特征、目的和优点变得更明显。本发明的示意性实施例附图及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例提供的一种末端持针夹具的结构示意图；
图2是图1的***图；
图3是图1的仰视立体结构示意图；
图4是图1的俯视平面结构示意图；
图5是图1的使用过程中的结构示意图；
图6是根据本发明实施例提供的一种末端持针夹具的结构示意图；
图7是图6的***图；
图8是图6的仰视立体结构示意图；
图9是图6的夹持件呈连接状态时的俯视平面结构示意图；
图10是图6的夹持件呈脱离状态时的俯视平面结构示意图；
图11是图6的使用过程中的结构示意图。
附图标记
1、穿刺基座；101、消融针限位槽；1011、限位孔；102、穿刺套筒；103、套筒固定座；104、第一定位结构；105、第二定位结构；2、夹持件；201、固定端；202、自由端；3、卡接结构；301、弹簧顶针；3011、限位顶针；3012、第一弹簧；3013、顶丝；302、限位槽；4、连杆；5、螺孔；6、扣合件；601、锁扣；602、第二弹簧；603、第二销轴；7、消融针；8、第一销轴；9、螺栓。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“中”、“轴向”、“周向”和“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至11所示，本发明提供了一种末端持针夹具，该末端持针夹具包括穿刺基座1和夹持件2，其中，穿刺基座1的一侧用于连接执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧的外周面上成型有用于消融针穿入的消融针限位槽101，该消融针限位槽101具有适于消融针取出的侧向槽口。夹持件2贴合上述穿刺基座1设置，夹持件2的一端为与穿刺基座1铰接的固定端201，另一端为自由端202，夹持件2具有沿固定端201转动包覆住消融针限位槽101的夹持位置和反向转动脱离穿刺基座1的外周面且让开侧向槽口的释放位置。
本发明提供的末端持针夹具通过设置穿刺基座和贴合该穿刺基座具有消融针限位槽的外周面设置的夹持件，使得夹持件具有沿其与穿刺基座铰接的固定端转动包覆住消融针限位槽的夹持位置和反向旋转脱离穿刺基座的外周面且让开侧向槽口的释放位置，以便于消融针自消融针限位槽的侧向槽口中取出，避免了套接消融针拆卸时，因处于围合状态容易发生误触而带来的不便，从而解决了由于现有的末端持针夹具会受***、消融针限位装置等多种因素影响，导致消融针在完成穿刺后夹具不能安全快速的回收的技术问题。
在本发明可选的实施例中，末端持针夹具的夹持件2和穿刺基座1之间通过第一销轴8连接，夹持件2沿第一销轴8绕穿刺基座1转动。
在本发明可选的实施例中，末端持针夹具包括临近夹持件2与穿刺基座1的铰接轴设置的，用于对自由端202绕固定端201的转动的最大释放位置进行限位的卡接结构3，以防止在对消融针进行抽取过程中，夹持件2来回摆动，从而对消融针的取出造成影响。在本发明进一步可选的实施例中，卡接结构3包括设置在固定端201上的弹簧顶针301和设置在穿刺基座1上的限位槽302，弹簧顶针301预压缩地设置在固定端201的安装槽中，弹簧顶针301的卡接端从安装槽的底部开口伸出抵在穿刺基座1上，在自由端202绕固定端201转动至最大释放位置时卡入限位槽302中。具体的，当夹持件2处于夹持位置时，夹持件2的自由端202固定在穿刺基座1上，弹簧顶针301抵压在限位槽302的侧壁上，此时，弹簧顶针301中的第一弹簧3012处于压缩状态。当自由端202由夹持位置向释放位置进行转化时，自由端202脱离穿刺基座1，夹持件2在弹簧顶针301的第一弹簧3012的弹力作用下沿固定端201的铰接位置进行转动，此时第一弹簧3012的弹力释放，弹簧顶针301的限位顶针3011在第一弹簧3012和顶丝3013的作用下沿限位槽302的侧壁滑动至底壁完成卡固，同时自由端202旋转至释放位置。
在本发明可选的实施例中，穿刺基座1包括套筒固定座103和穿刺套筒102，套筒固定座103的一侧用于连接在执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧设有缺口，套筒固定座103的内部成型有凹槽，夹持件2的固定端201与套筒固定座103铰接。穿刺套筒102安装在套筒固定座103的凹槽内，穿刺套筒102背向机械臂的一侧从上述缺口中露出，在该侧的外周面上成型有消融针限位槽101，夹持件2贴合穿刺套筒102的该侧的外周面设置。当消融针完成穿刺后，操作者一手将夹持件2由夹持位置旋转打开至释放位置的同时，另一只手接住因自重而从套筒固定座103中掉落的穿刺套筒102，或者穿刺套筒102因自重直接从套筒固定座103中脱落至患者的体表上，由于夹持件的打开和带有消融针的套筒固定座的掉落几乎是同时发生的，因此通过上述设置实现了消融针的快速释放。此外，由于夹持件旋转至释放位置后在执行消融术的手术机器人机械臂的退出路径上并不妨碍机械臂，因此机械臂可以带着本实施例的末端持针夹具快速退回，从而实现了末端持针夹具的快速、便捷回收，之后操作者可以根据实际需要再将消融针从穿刺套筒上取下。
穿刺套筒102设置在套筒固定座103的凹槽中的设置以便在进行消融针7拆除过程中，将穿刺套筒102连同消融针7一并拆除，从而可提高穿刺装置中消融针的拆除效率，同时凹槽的设置可对穿刺套筒102与套筒固定座103的安装时的相对位置进行限位，从而可以提高拼装的精确性和安装后形成整体结构的稳定性。
在本发明进一步可选的实施例中，末端持针夹具包括连杆4，该连杆4的一端与套筒固定座103的一侧可拆卸连接，另一端用于连接执行消融术的手术机器人的机械臂。在本发明进一步可选的实施例中，末端持针夹具的穿刺基座1通过插接件固定在连杆4的卡槽中，进一步优选地，插接件和卡槽的沿其轴向的外侧壁上设有用于进行螺栓固定的螺孔5，通过螺栓9对插接件和卡槽的螺孔5进行对位固定，从而实现对连杆4和末端持针夹具的位置固定。为了提高穿刺装置的操作的精确度，在本发明可选的实施例中，连杆4在消融针的垂直面上的投影的轴线与末端持针夹具的穿刺基座1的径向的中心轴线重合。
在本发明可选的实施例中，穿刺套筒102与套筒固定座103接触的轴向端面上设有第二定位结构105，该第二定位结构105包括设置在套筒固定座103顶部并向下延伸的引导柱和成型在穿刺套筒102的顶部对应位置的引导孔，穿刺套筒102沿凹槽的侧壁滑入，套设至套筒固定座103的引导柱上，以便于穿刺套筒102和套筒固定座103的对位安装。
在本发明进一步可选的实施例中，末端持针夹具还包括第一定位结构104，该第一定位结构104包括在穿刺套筒102背向消融针限位槽101的一侧外周面上成型的导向槽或导向条，以及成型在凹槽的槽壁对应位置的导向条或导向槽，以对穿刺套筒102和套筒固定座103的相对位置进行进一步的限制，从而确保穿刺套筒102安装至套筒固定座103后其上的消融针限位槽101与夹持件2的相对位置固定。
在本发明可选的实施例中，末端持针夹具还包括在夹持件2转动至夹持位置时对自由端202进行位置固定的锁定结构。在本发明的一个实施例中，锁定结构包括螺栓9和成型在穿刺套筒102外周面上的螺孔5，该螺栓9与螺孔5旋紧配合将自由端202锁定在穿刺套筒102上。在本发明的另一个实施例中，锁定结构包括螺栓9和成型在套筒固定座103外周面上的螺孔5，螺栓9与螺孔5旋紧配合将自由端锁定在套筒固定座103，以对设置在套筒固定座103的凹槽中的穿刺套筒102进行相对夹持件2的位置固定。在本发明其他的实施例中，锁定结构为扣合件6，该扣合件6包括设置在套筒固定座103上的第二弹簧602和设置在套筒固定座103上用于扣接自由端202的锁扣601，第二弹簧602一端抵接在套筒固定座103的安装槽中，另一端抵接在锁扣601的侧壁上，锁扣601具有沿第二弹簧602的抵接位点向远离自由端202的一侧按压转动以释放自由端202的解锁位置，以及反向转动以扣接自由端202使夹持件2处于夹持位置的扣接位置。在优选地实施例中，扣合件6包括第二销轴603，锁扣601绕第二销轴603转动，以使锁扣601与自由端202在第二弹簧602的作用下在解锁位置和扣接位置两种位置状态进行切换。在本发明进一步可选的实施例中，锁扣601远离自由端202的一侧设有按压板，夹持件2上设有用于推动或拖动夹持件2绕固定端201进行转动的把手。在本发明的其他实施例中，扣合件6可以是设置在穿刺套筒102的外周壁上。
本发明提供一种执行消融术的手术机器人，该执行消融术的手术机器人包括机械臂和上述任一种所述的末端持针夹具，其中，机械臂与末端持针夹具的穿刺基座的一侧连接。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，用于连接执行消融术的手术机器人的机械臂，所述末端持针夹具包括
穿刺基座（1），包括套筒固定座（103）和穿刺套筒（102）；所述套筒固定座（103）的一侧用于连接所述执行消融术的手术机器人的机械臂，相对的另一侧设有缺口，所述套筒固定座（103）的内部成型有凹槽；所述穿刺套筒（102）安装在所述凹槽内，所述穿刺套筒（102）背向所述机械臂的一侧从所述缺口中露出，在该侧的外周面上成型有用于消融针穿入的消融针限位槽（101），所述消融针限位槽（101）具有适于所述消融针取出的侧向槽口；
夹持件（2），贴合所述穿刺套筒（102）的所述外周面设置，所述夹持件（2）的一端为与所述套筒固定座（103）铰接的固定端（201），另一端为自由端（202），所述夹持件（2）具有沿所述固定端（201）转动包覆住所述消融针限位槽（101）的夹持位置和反向转动脱离所述穿刺基座（1）的外周面且让开所述侧向槽口的释放位置。
2.根据权利要求1所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述末端持针夹具包括临近所述夹持件（2）与所述穿刺基座（1）的铰接轴设置的，用于对所述自由端（202）绕所述固定端（201）的转动的最大释放位置进行限位的卡接结构（3）。
3.根据权利要求2所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述卡接结构（3）包括设置在所述固定端（201）上的弹簧顶针（301）和设置在所述穿刺基座（1）上的限位槽（302），所述弹簧顶针（301）预压缩地设置在所述固定端（201）的安装槽中，所述弹簧顶针（301）的卡接端从所述安装槽的底部开口伸出抵在所述穿刺基座（1）上，在所述自由端（202）绕所述固定端（201）转动至所述最大释放位置时卡入所述限位槽（302）中。
4.根据权利要求1所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，还包括连杆（4），所述连杆（4）的一端与所述套筒固定座（103）的所述一侧可拆卸连接，另一端用于连接所述执行消融术的手术机器人的机械臂。
5.根据权利要求1所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述穿刺套筒（102）与所述套筒固定座（103）接触的轴向端面上设有第二定位结构（105）；所述第二定位结构（105）包括设置在所述套筒固定座（103）顶部并向下延伸的引导柱和成型在所述穿刺套筒（102）顶部对应位置的引导孔，所述穿刺套筒（102）沿着所述凹槽的侧壁滑入，套设至所述套筒固定座（103）的所述引导柱上。
6.根据权利要求1所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，还包括第一定位结构（104），所述第一定位结构（104）包括在所述穿刺套筒（102）背向所述消融针限位槽（101）的一侧外周面上成型的导向槽或导向条，以及成型在所述凹槽的槽壁对应位置的导向条或导向槽。
7.根据权利要求1所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，还包括在所述夹持件（2）转动至所述夹持位置时对所述自由端（202）进行位置固定的锁定结构。
8.根据权利要求7所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述锁定结构包括螺栓（9）和成型在所述穿刺套筒（102）外周面上的螺孔（5），所述螺栓（9）与所述螺孔（5）旋紧配合将所述自由端（202）锁定在所述穿刺套筒（102）上。
9.根据权利要求7所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述锁定结构为扣合件（6），所述扣合件（6）包括设置在所述套筒固定座（103）上的第二弹簧（602）和设置在所述套筒固定座（103）上用于扣接所述自由端（202）的锁扣（601），所述第二弹簧（602）一端抵接在所述套筒固定座（103）的安装槽中，另一端抵接在所述锁扣（601）的侧壁上，所述锁扣（601）具有沿所述第二弹簧（602）的抵接位点向远离自由端（202）的一侧按压转动以释放自由端（202）的解锁位置，以及反向转动以扣接所述自由端（202）使夹持件（2）处于夹持位置的扣接位置。
10.根据权利要求9所述的用于消融针的末端持针夹具，其特征在于，所述锁扣（601）远离所述自由端（202）的一侧设有按压板。
11.一种执行消融术的手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括机械臂和权利要求1至10中任一项所述的用于消融针的末端持针夹具，所述机械臂与所述末端持针夹具的穿刺基座的一侧连接。
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