CN115916080A - 握力衰减器 - Google Patents

Abstract

装置诸如内窥镜外科器具的手柄设置有用于致动定位在远端端部的执行器机构的握把。在达到完全致动执行器机构所需的握力之后，手柄内的握力衰减器吸收过大的力。手柄包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧响应于达到用于致动执行器机构的预定水平的手握力而偏转，第二弹簧响应于超过预定水平的手握力而偏转而不进一步偏转第一弹簧。

Description

握力衰减器

发明背景

1.技术领域

本发明总体上涉及外科器具，并且更具体地涉及用于内窥镜器械的改进的致动机构。

2.背景技术

在许多情况下，外科专家使用内窥镜装置执行医疗手术。这些装置需要这些专家挤压手握把，以便打开、闭合或定位位于装置远端端部的执行器机构，如美国专利第10,918,393号、第5,425,743号、第5,330,502号和第2,790,437号以及美国公开第2016/0361107号和公开第2016/0066919号所述。通常，手握把包括用于定位执行器机构的可旋转组件。

被挤压以致动执行器机构的手握把包括行程末端机械邻接止动件，其与执行器机构的最终位置，即完全打开、闭合或操作位置不重合。结果，当外科专家在执行器机构到达其最终位置后挤压手握把时，就会遇到执行器机构的过度磨损。

需要向外科专家发出手握把已完全致动并且施加额外的压力不会带来有益结果的信号。

发明内容

一种用于手术诸如应用结扎夹、吻合、切割、缝合等的改进的内窥镜外科器具被配置为增强可操作性和单手操作。近端手柄设置有握把，用于致动远端端部处的执行器机构，例如闭合和打开远端执行器钳口、吻合、缝合、切割等。在达到完全致动执行器机构所需的握力后，手柄内的握力衰减器吸收由外科专家手动施加的过大力。

从上述概要中可以理解，本发明的一个方面是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其不具有本发明先例的上述缺点。

本发明的一个特征是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其使用简单。

本发明的一个考虑是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其在持续使用后仍然耐用。

本发明的另一个考虑是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其使患者在手术部位的创伤最小化。

本发明的另一个方面是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其中可以挤压内窥镜装置的手握把以便打开、闭合或定位执行器机构而没有过度的应力。

本发明的另一个特征是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其中手握把在其接近行程末端邻接止动件时提供增加的阻力。

本发明的又一考虑是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其中超过完全致动执行器机构所需的力的握力被从执行器机构转移并消散。

本发明的另一方面是提供一种衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法。

本发明的另一个特征是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其非常适合于经济的大规模生产制造。

本发明的另一个方面是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其减少重复使用疲劳。

本发明的另一个特征是提供一种具有所描述的一般特征的改进的外科器具，其中当执行器机构已经被完全致动时向外科专家发出信号。

本发明的其他方面、特征和考虑部分将是显而易见的，并且将部分地在下文中指出。

考虑到这些目的，本发明在元件、部件布置和步骤系列的各种组合中找到实施方式，通过其获得上述方面、特征和考虑以及某些其他方面、特征和考虑，或参考附图，并且其范围将在所附权利要求中更具体地指出和指示。

附图说明

在附图中，其中示出了本发明的各种可能的示例性实施方式之一：

图1是根据本发明的外科器具的正视图，其中执行器机构处于打开位置并且手柄的一部分以剖视示出；

图2是图1的圆2内描绘的手柄部分的放大尺度的局部剖视图，并且示出了本发明的细节；

图3是在已经施加完全致动执行器机构所需的握力之后外科器具的正视图，其中手柄的一部分以剖视示出；

图4是图3的圆4内描绘的手柄部分的放大剖视图，并且示出了本发明的细节；

图5是在施加了最大过度握力之后外科器具的正视图；以及

图6是图5的圆6内描绘的部分的放大剖视图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明，附图被提供作为本发明的说明性实例，以使本领域技术人员能够实施本发明。值得注意的是，下面的附图和实例并不意味着将本发明的范围限制到单个实施方式，而是通过所描述或图示的元件中的一些或所有的互换，其他实施方式也是可能的。

此外，在本发明的某些元件可以部分或全部使用已知组件实现的情况下，将仅描述此类已知组件中对于理解本发明所必需的那些部分，而将省略此类已知组件的其他部分的详细描述以免混淆本发明。在本说明书中，示出单一组件的实施方式不应被认为是限制性的；相反，除非本文另有明确说明，否则本发明旨在涵盖包括多个相同组件的其他实施方式，反之亦然。

申请人不打算将说明书或权利要求中的任何术语赋予不常见或特殊的含义，除非明确如此说明。此外，本发明涵盖本文中以说明方式提及的已知组件的当前和未来已知等同物。

本发明涉及一种用于外科器具的改进的握把机构，诸如授予Brodaczewski等人的美国专利10,918,393中公开的，该专利通过援引整体并入本文。为了连续性，本文可以使用美国专利10,918,393的组件编号来表示本文描述的相同结构或其等同物，但是带有前缀“2”。

需要说明的是，本申请的图1、图3和图5对应于美国专利10,918,393的图13和图15，而图2、图4和图6对应于其图14和图16。在组件的结构相同的情况下，本附图可以指示如本文所发现的附图标记，而不在本说明书中描述这些组件。

现在参考附图，数字210通常表示外科器具，其除了改进的手柄212之外，基本上与先前在美国专利第10,918,393号中描述的相同。然而，应当理解，本发明不限于用于结扎夹的外科器具，并且其可以实施为各种内窥镜工具，诸如缝合装置、吻合器、烧灼装置、电切镜等。在图2、图4和图6中，示出了通过改进的手柄212的放大的局部纵向截面，其更具体地示出了本发明的细节。

如美国专利第10,918,393号中所述和所示，执行器机构的一对钳口218、220通过延伸穿过筒体214的杆或线缆(如美国专利第10,918,393号中所述的)致动。如图2、图4和图6最佳示出的，杆或线缆的近端端部包括具有球244的拉杆242。

改进的圆柱形线性致动器246容置在手柄212的内部腔室247内。与线性致动器246的远端端部相邻的是凹槽承窝248，其中容纳球244。

握把222的主腿250容纳在线性致动器246的槽252中。然而，线性致动器246与美国专利第10,918,393号的线性致动器的区别在于，其长度在近端方向上延伸，并且与闭合相反，其近端端部是开放的并由向内弯曲的周边唇缘255包围。

腿250的近端凸轮面254邻接置于线性致动器246内的凸轮从动件259的扩大头部257。从头部257向近侧突出的是具有平面近端面267的圆柱形尾部261。

根据本发明，碟形弹簧263的组置于线性致动器246内在头部257和向内弯曲的周边唇缘255之间。圆柱形凸轮从动件尾部261延伸穿过碟形弹簧263的中心口孔。螺旋复位弹簧(helical return spring)260位于向内弯曲的周边唇缘255和内部腔室247的近端端部壁265之间。

应当注意，在钳口218、220打开的情况下，线性致动器246、主腿250和凸轮从动件259如图2所示位于内部腔室247内的相对位置。尾部261的近端面267与螺纹连接在手柄212的同轴孔内的邻接止动件269的邻接面之间的线性空间271在碟形弹簧263和复位弹簧260稍微压缩时最大。

当握把222被压向手柄212的近端支架223以闭合钳口218、220时，主腿250绕固定在手柄212的口孔中的销256枢转，并且凸轮面254抵靠凸轮从动件头部257。线性致动器246、球244和拉杆242从它们在图2中描绘的相对位置沿近端方向移动。同时，尾部261的近端面267向邻接面275直线移动。

现在注意图4，由于碟形弹簧263的组的弹簧常数大于复位弹簧260的弹簧常数，所以复位弹簧260先压缩。优选地，复位弹簧260的弹簧常数使得当至少40N的握持压力，即至少40N的握力，被施加在握把222上时，执行器钳口218、220将闭合到图3的位置。

现在参考图4，线性致动器246已与球244和拉杆242一起在中空腔室247内向近端推进，以完全闭合执行器钳口218、220。应该注意的是，碟形弹簧263的组保持在线性致动器246内的相同限制空间中，如图2所示，而复位弹簧260已经被压缩并且尾部261的近端面267和邻接止动件269的邻接面275之间的线性空间271已经减小。

如果操作外科器具的外科专家在握把222上施加超过闭合执行器钳口218、220所需的额外力，则主腿250继续在槽252内枢转，迫使凸轮从动件259压缩碟形弹簧263的组并吸收过大的力，线性致动器246保持在固定位置，没有额外力施加在执行器机构上。

主腿250的远端凸轮面251不再邻接槽252的远端面273。如果外科专家继续在握把222上施加力，则尾部261的近端面267接触邻接止动件269的邻接面275，此时施加在握把222上的力已经达到150N。

由于碟形弹簧263的弹簧常数大于复位弹簧260的弹簧常数，从业者将从遇到的额外阻力中意识到，执行器钳口218、220已在至少40N的施加握力下完全致动，然而，握把222可以被安全地进一步挤压直到尾部261的近端面267接触邻接止动件269的邻接面275，这发生在已经施加150N的握力时。

任何大于150N的握力都不会传递到执行器钳口或内部组件，除了主腿250的凸轮面抵靠在抵靠邻接止动件269的凸轮从动件上。因此将防止对外科器具的组件的损坏并且将避免外科手术过程中的组织损伤。

本发明的握力衰减器非常适合与许多内窥镜外科器具一起应用，其中采用手握把222来致动。应当理解，用于接合的40N握力以及150N最大握力都是示例性的，并且将根据不同的外科器具、不同的弹簧常数、不同的执行器机构和不同的手握把而变化。

在本申请的附图中，在一些情况下，多个元件可被示为特定元件的说明，并且单个元件可被示为多个特定元件的说明。显示多个特定元件并不意在暗示根据本发明实施的***或方法必须包括多于一个的该元件，也不意在通过说明单个元件来将本发明限于仅具有该相应元件中的单个元件的实施方式。本领域的技术人员将认识到，至少在某些情况下，可以选择附图中所示的特定元件的编号以适应特定的用户需要。上述详细实施方式中的元件和特征的特定组合仅是示例性的；也明确预期这些教导与本申请中的其他教导的互换和替代。正如本领域的技术人员将认识到的，在不脱离所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以想到本文所描述的变化、修改和其他实施。

此外，在描述本发明和在附图中说明本发明的实施方式时，为了清楚起见使用了特定的术语、数字、尺寸、材料等。然而，本发明不限于如此选择的特定术语、数字、尺寸、材料等，并且每个特定术语、数字、尺寸、材料等至少包括所有以类似方式操作以实现类似目的的技术和功能等同物。使用给定的单词、短语、数字、尺寸、材料、语言术语、产品品牌等旨在包括所有语法、文字、科学、技术和功能等同物。本文使用的术语是为了描述而非限制的目的。

已经描述了本发明的优选实施方式，现在对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是可以使用包含该概念的其他实施方式。此外，本领域的普通技术人员将理解，可以修改本文描述的本发明的实施方式以适应和/或符合本文提及的适用技术和标准的变化和改进。

在不脱离要求保护的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以想到本文所描述内容的变化、修改和其他实施。因此，认为这些实施方式不应限于所公开的实施方式，而应仅受所附权利要求的精神和范围限制。

对本发明进行了如此描述后，声明为新发明并希望通过专利证书获得保护。

Claims (20)

1.一种内窥镜外科器具，具有远端端部和近端端部、位于所述远端端部的执行器机构和位于所述近端端部的手柄，所述执行器机构具有操作组件，可操作地连接到所述执行器机构的杆或线缆用于通过所述杆或线缆的线性运动在操作位置和非操作位置之间致动所述操作组件，所述手柄包括具有线性致动器的腔室，所述杆或线缆的近端端部可操作地连接到所述线性致动器，所述手柄进一步包括可操作地连接到所述线性致动器的枢轴安装的握把，从而施加在所述握把上的枢转力导致所述杆或线缆的线性运动和所述操作组件的运动，所述线性致动器具有在所述腔室内的与所述操作组件的第一位置相关联的第一致动器位置和在所述腔室内的与所述操作组件的第二位置相关联的第二致动器位置，所述手柄包括将所述线性致动器推到所述第一致动器位置的第一弹簧，当所述线性致动器处于所述第二致动器位置时所述第一弹簧处于压缩状态，所述手柄进一步包括第二弹簧，所述第二弹簧置于所述线性致动器内，在施加在所述握把处的枢转力超过将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的力的情况下，所述第二弹簧被压缩而所述线性致动器在所述腔室内保持静止。

2.根据权利要求1所述的内窥镜外科器具，其中，所述第一弹簧包括定位在所述腔室中在所述线性致动器的近端端部和所述腔室的近端端部之间的螺旋弹簧。

3.根据权利要求1所述的内窥镜外科器具，其中，所述第二弹簧包括弹簧常数大于所述第一弹簧的弹簧常数的碟形弹簧的组。

4.根据权利要求3所述的内窥镜外科器具，其中，所述握把包括与从动凸轮接合的凸轮面，所述碟形弹簧的组定位在所述从动凸轮和在所述线性致动器的近端端部处的周边唇缘之间。

5.根据权利要求4所述的内窥镜外科器具，其中，所述从动凸轮包括在近端方向上延伸的尾部，所述碟形弹簧的组具有中心口孔，所述尾部延伸穿过所述中心口孔。

6.根据权利要求5所述的内窥镜外科器具，其中，在施加在所述握把上的枢转力超过将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的力的情况下，所述尾部向近端延伸超过所述线性致动器。

7.根据权利要求6所述的内窥镜外科器具，进一步包括位于所述腔室的所述近端端部处的邻接止动件，在施加的握力超过预设最大允许力的情况下，所述尾部接合所述邻接止动件。

8.根据权利要求7所述的内窥镜外科器具，其中，将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的握力为大约40N，并且所述预设最大允许力为大约150N。

9.一种用于具有操作手柄的内窥镜外科器具的握力衰减器，所述手柄包括可移动握把、腔室和定位在所述腔室内的线性致动器，所述可移动握把可操作地连接到所述线性致动器以在所述腔室内进行线性运动，所述线性致动器具有在所述腔室内的第一致动器位置和在所述腔室内的第二致动器位置，所述手柄包括将所述线性致动器推到所述第一致动器位置的第一弹簧，当所述线性致动器处于所述第二致动器位置时所述第一弹簧处于压缩状态，所述手柄进一步包括第二弹簧，所述第二弹簧置于所述线性致动器内，在施加在所述握把处的枢转力超过将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的力的情况下，所述第二弹簧被压缩而所述线性致动器在所述腔室内保持静止，所述第二弹簧衰减所述过大的枢转力。

10.根据权利要求9所述的握力衰减器，其中，所述第一弹簧包括定位在所述腔室中在所述线性致动器的近端端部和所述腔室的近端端部之间的螺旋弹簧，并且所述第二弹簧包括弹簧常数大于所述第一弹簧的弹簧常数的碟形弹簧的组。

11.根据权利要求10所述的握力衰减器，其中，所述握把包括与从动凸轮接合的凸轮面，所述碟形弹簧的组定位在所述从动凸轮和在所述线性致动器的近端端部处的周边唇缘之间，所述从动凸轮包括在近端方向上延伸的尾部，所述碟形弹簧的组包括中心口孔，并且在施加在所述握把上的枢转力超过将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的力的情况下，所述尾部延伸穿过所述中心口孔并向近端延伸超过所述线性致动器。

12.根据权利要求9所述的握力衰减器，其中，将所述线性致动器移动到所述第二致动器位置所需的力包括约40N。

13.一种衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供第一弹簧，其响应于所述手握把的运动而偏转；

b)将所述手握把移动到其中所述预定力已经施加到所述第一弹簧的位置；

c)提供第二弹簧，其响应于所述手握把的运动而偏转；

d)将所述手握把推进到其中已经超过所述预定力而没有将这种过大的力施加到所述第一弹簧的位置，所述第二弹簧的弹簧常数大于所述第一弹簧的弹簧常数。

14.根据权利要求13所述的衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法，其中，所述第二弹簧的弹簧常数使得步骤b)在不偏转所述第二弹簧的情况下执行。

15.根据权利要求13所述的衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法，其中，所述预定力包括约40N。

16.根据权利要求13所述的衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法，所述方法进一步包括步骤e)在已经施加预设最大允许力之后限制所述手握把的运动。

17.根据权利要求16所述的衰减施加到手握把的超过预定力的握力的方法，其中，所述手握把与手柄相关联，所述手柄具有腔室，所述第一弹簧和所述第二弹簧定位在所述腔室内，所述腔室包括邻接止动件并且步骤e)通过接合所述邻接止动件来执行。

18.根据权利要求11所述的握力衰减器，进一步包括在所述腔室的近端端部处的邻接止动件，在施加的握力超过预设最大允许力的情况下，所述尾部接合所述邻接止动件。

19.根据权利要求7所述的内窥镜外科器具，其中，所述尾部和所述邻接止动件同轴。

20.根据权利要求19所述的内窥镜外科器具，其中，所述邻接止动件置于所述腔室的近端端部处的孔内。

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