一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微創(chuàng)外科手術(shù)醫(yī)療設(shè)備，特別是一種手持操作的智能化手術(shù)器械。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)器人輔助微創(chuàng)外科手術(shù)過程中，醫(yī)生借助細(xì)長(zhǎng)的微創(chuàng)手術(shù)器械實(shí)施手術(shù)操作任務(wù)。手術(shù)器械的一端安放在機(jī)器人從操作手末端的快換接口裝置上，另一端通過人體表面的微小切口探入到體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)操作的，因此，手術(shù)器械是唯一與人體病變組織相接觸的部分，也是直接執(zhí)行手術(shù)操作的機(jī)器人部分。在手術(shù)實(shí)施中，為滿足不同手術(shù)操作任務(wù)(夾持、縫合、打結(jié)等)的動(dòng)作需求，機(jī)器人應(yīng)隨時(shí)更換與要求相配套的器械，所以快速高效的器械更換功能也是體現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)整體性能水平的關(guān)鍵因素之一。
[0003]但是，機(jī)器人輔助微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)的普及并不是一蹴而就的，限制機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)普及的一些因素有:微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人造價(jià)昂貴，目前已有產(chǎn)品以daVinci手術(shù)機(jī)器人為例，一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人在中國(guó)售價(jià)為2000萬人民幣，高昂的設(shè)備費(fèi)用導(dǎo)致多數(shù)醫(yī)院沒有條件購(gòu)置手術(shù)機(jī)器人或患者負(fù)擔(dān)不起高昂的手術(shù)費(fèi)用；實(shí)施機(jī)器人輔助微創(chuàng)外科手術(shù)的醫(yī)生需要經(jīng)過嚴(yán)格而系統(tǒng)的培訓(xùn)，且機(jī)器人輔助手術(shù)的操作方式與傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)的操作方式有較大不同，醫(yī)生的操作習(xí)慣須經(jīng)過長(zhǎng)期訓(xùn)練以適應(yīng)機(jī)器人輔助手術(shù)的操作方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種兼有機(jī)器人輔助微創(chuàng)外科手術(shù)和傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)的優(yōu)點(diǎn)寫本機(jī)構(gòu)的獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備成本及使用維護(hù)費(fèi)用低，直覺操作，能夠輸出復(fù)雜手術(shù)動(dòng)作，操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活性高、可操作性好的智能化微創(chuàng)手術(shù)器械。
[0005]本發(fā)明的一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械，它包括依次固定相連的手柄驅(qū)動(dòng)裝置、中間連接裝置以及末端執(zhí)行裝置，其特征在于:所述的手柄驅(qū)動(dòng)裝置包括手柄，開合手柄與所述的手柄相對(duì)設(shè)置并且上部通過手柄軸銷與手柄內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)相連，在所述的手柄軸銷上安裝有單向轉(zhuǎn)動(dòng)止逆機(jī)構(gòu)，開合手柄連桿的兩端分別通過銷軸與開合手柄以及第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)的開合手柄滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)相連，自轉(zhuǎn)電位器的機(jī)座固定在所述的手柄的內(nèi)側(cè)，所述的自轉(zhuǎn)電位器的轉(zhuǎn)軸與自轉(zhuǎn)手輪的一端固定相連，所述的自轉(zhuǎn)手輪通過軸承與手柄轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述的自轉(zhuǎn)電位器用來測(cè)量自轉(zhuǎn)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述的手柄的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在頂部軸承內(nèi)，所述的頂部軸承的外圈與手柄支架固定相連，在所述的頂部軸承的內(nèi)圈上通過電位器連桿與偏轉(zhuǎn)電位器的轉(zhuǎn)軸固連，所述的偏轉(zhuǎn)電位器的軸線與手柄回轉(zhuǎn)軸線重合設(shè)置，所述的偏轉(zhuǎn)電位器用來測(cè)量手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，在所述的手柄支架的中間安裝有第二導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)，在所述的第二導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)的兩側(cè)的手柄支架上對(duì)稱的安裝有兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)各自與一臺(tái)減速器相連，在所述的減速器的輸出軸上套裝有輸出輪，在所述的輸出輪的外端面上設(shè)置有凸起，所述的兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與偏轉(zhuǎn)電位器通過數(shù)據(jù)線相連，兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)與自轉(zhuǎn)電位器通過數(shù)據(jù)線相連；
[0006]所述的中間連接裝置包括中間連接板，在所述的中間連接板上通過二個(gè)階梯孔轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有兩個(gè)中間傳動(dòng)輪，在所述的兩個(gè)中間傳動(dòng)輪上開有插孔，兩個(gè)輸出輪通過各自的凸起與一個(gè)中間傳動(dòng)輪上的插孔插合固定相連，在所述的階梯孔的上端面上安裝有用于限制中間傳動(dòng)輪軸線移動(dòng)的中間傳動(dòng)輪擋環(huán)，在所述的中間連接板的中間開有中間槽；
[0007]所述的末端執(zhí)行裝置包括器械座，在所述器械座上通過兩個(gè)軸承分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有兩個(gè)器械傳動(dòng)輪，兩個(gè)器械傳動(dòng)輪上設(shè)置的凸起分別卡在中間傳動(dòng)輪上設(shè)置的插孔內(nèi)，在所述的兩個(gè)器械傳動(dòng)輪的外側(cè)沿器械傳動(dòng)輪軸線方向分別固定有一個(gè)傳動(dòng)輪連接軸，在每一個(gè)所述的傳動(dòng)輪連接軸上分別套裝有緊絲輪、張緊輪和抱緊塊，所述緊絲輪、張緊輪、抱緊塊軸線與傳動(dòng)輪連接軸重合，在所述的器械座內(nèi)側(cè)沿器械座軸線方向安裝有第三導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)，所述的第三導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)中的開合滑塊的外端固定有連接件，所述的連接件穿過中間連接板的中間槽與所述的第二導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)的第二滑塊外側(cè)固定相連；
[0008]中間連接管一端插在器械座內(nèi)與器械座固定相連，并且另一端與末端連接管固定相連，所述的末端連接管與末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分固定相連；在一個(gè)緊絲輪上分別纏繞有第一、第二傳動(dòng)鋼絲，所述的第一傳動(dòng)鋼絲的動(dòng)力輸出端以及第二傳動(dòng)鋼絲的動(dòng)力輸出端經(jīng)過導(dǎo)向輪并穿過中間連接管和末端連接管分別與末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分相連作為驅(qū)動(dòng)末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鋼絲，在另一個(gè)緊絲輪上纏繞有第三傳動(dòng)鋼絲并且所述的第三傳動(dòng)鋼絲的動(dòng)力輸出端經(jīng)過導(dǎo)向輪并穿過中間連接桿和末端連接桿與末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分相連作為驅(qū)動(dòng)末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鋼絲；
[0009]在所述的手柄回轉(zhuǎn)軸線上安裝有一根開合傳動(dòng)鋼絲，所述開合傳動(dòng)鋼絲一端與第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)的滑塊相連并且另一端通過安裝在手柄支架內(nèi)的導(dǎo)向輪與第二導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)的滑塊內(nèi)側(cè)相連，所述的開合滑塊的內(nèi)端與開合驅(qū)動(dòng)鋼絲的一端相連，所述的開合驅(qū)動(dòng)鋼絲的運(yùn)動(dòng)輸出端與末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分相連作為驅(qū)動(dòng)末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分的開合運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鋼絲。
[0010]1.本發(fā)明一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械，采用手持操作，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過操作控制機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)裝置提供控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出空間多自由度手術(shù)動(dòng)作；
[0011]2.本發(fā)明一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械，能夠克服傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)器械操作不夠靈活的缺點(diǎn)，也能夠克服手術(shù)輔助機(jī)器人設(shè)備昂貴、維護(hù)使用費(fèi)用高、對(duì)醫(yī)生操作技術(shù)要求苛刻、與醫(yī)生操作習(xí)慣不同等缺點(diǎn)；
[0012]3.可作為機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)取代傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)過程中的一種新形式，或一種電動(dòng)智能化的腔鏡手術(shù)器械，具有廣闊市場(chǎng)前景。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械整體示意圖；
[0014]圖2-1為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的整體操作示意圖；
[0015]圖2-2為圖2-1所示的手術(shù)器械的末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分的操作示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械功能單元示意圖；
[0017]圖4-1為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的末端執(zhí)行裝置操作示意圖；
[0018]圖4-2為圖4-1中所示的器械的末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分操作示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的手柄驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6-1為圖5所示的手柄驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)縱向剖視圖；
[0021]圖6-2為圖5所示的手柄驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)橫向剖視圖；
[0022]圖7為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的中間連接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的末端執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9-1、9-2、9_3為本發(fā)明所述一種智能化微創(chuàng)手術(shù)器械的末端運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)部分運(yùn)動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖1為所述的微創(chuàng)手術(shù)智能化器械整體示意圖，其整體可應(yīng)用于腹腔、胸腔、泌尿、婦科等領(lǐng)域的微創(chuàng)手術(shù)中。在手術(shù)實(shí)施過程中，所述微創(chuàng)手術(shù)智能器械通過病人體表的上的戳卡孔，由醫(yī)生手持器械進(jìn)入體內(nèi)實(shí)行手術(shù)操作。
[0027]圖2-1和圖2-2為手術(shù)實(shí)