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CN112155613B - 一种微创医疗手术设备 - Google Patents

一种微创医疗手术设备 Download PDF

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CN112155613B
CN112155613B CN202010963018.7A CN202010963018A CN112155613B CN 112155613 B CN112155613 B CN 112155613B CN 202010963018 A CN202010963018 A CN 202010963018A CN 112155613 B CN112155613 B CN 112155613B
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孔维阳
林晋生
周欣
娄昕
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Wuhan United Imaging Zhirong Medical Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种微创医疗手术设备，包括远端执行器、传输装置、近端控制器和映射比例调节装置，所述近端控制器通过所述传输装置控制所述远端执行器的动作，所述映射比例调节装置安装于所述近端控制器，用于调节所述近端控制器和所述远端执行器的映射比例；其采用安装在近端控制器上的映射比例调节装置来调节近端控制器和远端执行器之前的映射比例，进而使得该微创医疗手术设备的映射比例可调节，进而使其能够适应不同使用人员的操作习惯和手部尺寸。

Description

一种微创医疗手术设备
技术领域
本发明涉及微创医疗手术技术领域，尤其涉及一种微创医疗手术设备。
背景技术
微创医疗手术，顾名思义就是微小创伤的手术。是指利用腹腔镜、胸腔镜、颅腔镜等现代医疗器械及相关设备进行的手术。外壳手术创伤小、疼痛轻、恢复快是每个需要手术的病人的梦想，而微创医疗手术使这个梦想成为了现实；而微创医疗手术设备就是使微创医疗手术精准实现的不可或缺的医疗设备。
内镜下简易微创医疗手术设备，一般包含远端执行器、传输装置和近端控制器；当前远端执行器向拥有更多自由度方向发展，包含俯仰和偏转自由度，对应的近端控制器也拥有了俯仰和偏转自由度。
其中，由近端控制器的俯仰和/或偏转通过传输装置控制远端执行器的俯仰和/或偏转的对应关系成为映射，而近端俯仰和/或偏转的幅度与远端执行器的俯仰和/或偏转的幅度之间的比例为映射比例，现有技术中，存在一种通过线缆的拉紧和放松来实现近端控制器和远端执行器的微创医疗手术设备，这种微创医疗手术设备在靠近近端控制器的一端通过绕线轮将使用人员的手部动作和线缆的紧松对应起来，使之形成映射关系。但是这种微创医疗手术设备的映射关系是固定的，当产品生产出来时，就具有一确定的且不可改变的映射关系，由于不同医生的操作习惯和手部尺寸的区别，导致现有技术中具有固定映射关系的微创医疗手术设备不能很好的满足所有医生的使用习惯和手部尺寸，对微创医疗手术的进一步普及是不友好的。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种微创医疗手术设备，用以解决现有技术中微创医疗手术设备不能实现映射比例调节的技术问题。
本发明采用的技术方案为：
一种微创医疗手术设备，包括远端执行器、传输装置和近端控制器，所述近端控制器通过所述传输装置控制所述远端执行器的动作，其特征在于，还包括映射比例调节装置，所述映射比例调节装置安装于所述近端控制器，用于调节所述近端控制器和所述远端执行器的映射比例。
进一步的，所述映射比例调节装置包括绕线组件和调节组件；
所述绕线组件包括绕线轮和两个固定线轮，所述绕线轮包括绕线轮体，所述绕线轮体可转动的安装于所述传输装置，两个所述固定线轮均可滑动的安装于所述绕线轮体上；
所述调节组件安装于所述绕线轮体上，用于调节两个所述固定线轮之间的间距，以使两个所述固定线轮相互靠近或远离。
进一步的，两个所述固定线轮的轴线到所述绕线轮体的轴线的距离相等。
进一步的，所述绕线轮体上形成有滑槽，两个所述固定线轮上均固定安装有滑块，两个所述滑块滑动安装于所述滑槽内。
进一步的，所述调节组件包括椭圆轮和固定螺栓，所述椭圆轮通过所述固定螺栓同轴可转动的安装于所述绕线轮体，两个所述固定线轮分别可滑动的安装于所述椭圆轮的两侧，两个所述固定线轮之间具有使两个固定线轮之间相互靠近的力，以使所述固定线轮与所述椭圆轮的侧壁抵接。
进一步的，两个所述固定线轮之间安装有拉力弹簧，所述拉力弹簧的两端分别对应连接于两个所述固定线轮。
进一步的，所述两个所述固定线轮上分别对应安装有磁体，两个所述磁体相对的一侧的极性相反。
进一步的，所述调节组件包括螺杆、平移板和两个连杆，所述螺杆可转动的安装于所述绕线轮体并与所述绕线轮体平行设置，所述螺杆的轴线方向与所述滑槽的长度方向垂直，所述平移板可滑动的安装于所述绕线轮体，所述平移板的滑动方向与所述螺杆的轴线方向一致，所述螺杆螺纹连接于所述平移板的中部，两个所述连杆分别铰接于所述平移板的两端，所述连杆远离所述平移板的一端与所述滑块铰接。
进一步的，所述调节组件包括齿轮、两个齿条和两个连杆，所述齿轮同轴可转动的安装于所述绕线轮体，两个所述齿条分别对应安装于所述齿轮的两侧并与所述齿轮啮合传动，所述齿条的长度方向与所述滑槽的长度方向一致，所述连杆的两端分别连接于所述齿条和所述滑块。
进一步的，所述调节组件包括双头螺柱和两个螺纹套，所述双头螺柱可转动的安装于所述绕线轮体，所述双头螺柱的轴线方向与所述滑槽的长度方向平行，所述双头螺柱的两端分别形成有旋向相反的螺纹，两个所述螺纹套分别对应螺纹连接于所述双头螺柱的两端，所述螺纹套的外侧与所述滑块固定连接。
本发明提供的微创医疗手术设备采用安装在近端控制器上的映射比例调节装置来调节近端控制器和远端执行器之前的映射比例，进而使得该微创医疗手术设备的映射比例可调节，进而使其能够适应不同使用人员的操作习惯和手部尺寸。
附图说明
图1为本发明提供的一种微创医疗手术设备的远端执行器与传输装置的连接结构示意图；
图2为本发明提供的一种微创医疗手术设备的近端控制器与传输装置的连接结构；
图3为本发明实施例中映射比例调节装置第一种实施方式的结构示意图；
图4为本发明实施例中映射比例调节装置第二种实施方式的结构示意图；
图5为本发明实施例中映射比例调节装置第三种实施方式的结构示意图；
图6为本发明实施例中映射比例调节装置第四种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图2所示，一种微创医疗手术设备，包括远端执行器1、传输装置2、近端控制器3和映射比例调节装置4，所述近端控制器3通过所述传输装置2控制所述远端执行器1的动作，在本申请的一些实施例中，远端执行器为手术过程中使用的持针钳、抓钳、电凝钳、剪子、镊子等手术执行部件，传输装置2为连接上述远端执行器1和近端控制器3的装置，近端控制器3控制远端执行器1均采用控制线缆控制，其中传输装置2一般包括可穿设控制线缆的固定杆21和连接在固定杆21靠近远端执行器1一端的可弯曲部22，在一些实施例中，该可弯曲部为万向节，在另一些实施例中，该可弯曲部为可俯仰偏转的其他组合构件，其中为了实现该可弯曲部的俯仰和偏转，在一些实施例中，控制线缆为四根，其按照图1中所示方向逆时针依次为A、B、C、D，四根控制线缆A、B、C、D的另一端穿过固定杆21连接到近端控制器3上，在本申请的一些实施例中，近端控制器3包括手柄31、腕部附接部件32和传输带33，腕部附接部件32作为与使用者手腕相连的部件，其中传输带33的一端连接手柄31，另一端与控制线缆连接，当手柄31通过传输带33使C、D同时拉动时，A、B放松，远端执行器1上仰；当A、B同时拉动时，C、D放松，远端执行器1下俯；当A、D同时拉紧时，B、C放松，远端执行器1左偏；当B、C同时拉紧时，A、D放松，远端执行器1右偏；因而4根线缆可以控制规定方位内空间中的任意角度偏转。
所述映射比例调节装置4安装于所述近端控制器3，在本申请的一些实施例中，所述映射比例调节装置4安装于所述腕部附接部件32，其用于调节所述近端控制器3和所述远端执行器1的映射比例。
其中，所述映射比例调节装置4包括绕线组件41和调节组件42。
所述绕线组件41包括绕线轮411和两个固定线轮412，所述绕线轮411包括绕线轮体413，所述绕线轮体413可转动的安装于所述传输装置2，在本申请的一些实施例中，绕线轮体413可转动的安装于上述腕部附接部件32上，两个所述固定线轮412均可滑动的安装于所述绕线轮体413上且分别设置于所述绕线轮体413的轴线两侧，两个固定线轮412用于固定控制线缆靠近近端控制器3的这一端。
对于上述实施例中记载的采用四根线缆A、B、C、D的方式，在靠近近端控制器3的这一端，线缆A、B、C、D安装一定的对应关系连接到固定线轮上，具体的，在本申请的一些实施例中，B、D线缆连接到左侧的绕线轮体413上的两个固定线轮412上，A、C线缆连接到右侧的绕线轮体(图中未示出)上的两个固定线轮上，绕线轮411还具有一连接部414，该连接部414与传输带33连接，传输带33随手柄31的运动而运动，绕线轮体413就在传输带33的带动下运动，其具体映射关系为，当手柄31上仰时，左右两侧的绕线轮体413顺时针转动，此时，C、D同时拉紧，A、B放松，远端控制器1上仰；当手柄下俯时，左右两侧的绕线轮体413逆时针转动，此时，A、B同时拉紧，C、D放松，远端控制器下俯；当手柄31左偏时，此时，左侧绕线轮体413顺时针转动，右侧绕线轮体逆时针转动，A、D同时拉紧，B、C放松，远端控制器1左偏；当手柄31右偏时，此时，左侧绕线轮体413逆时针转动，右侧绕线轮体顺时针转动，B、C同时拉紧，A、D放松，远端控制器1右偏。
所述调节组件42安装于所述绕线轮体413上，用于调节两个所述固定线轮412之间的间距，以使两个所述固定线轮412相互靠近或远离。
当两个固定线轮412之间相互靠近时，连接在该绕线轮体413上的两根控制线缆之间的连接间距变小，在绕线轮体413转动相同角度的情况下，两根控制线缆拉动和放松的长度就会变小，进而使远端控制器1的对应动作幅度变小；当两个固定线轮412之间相互远离时，连接在该绕线轮体413上的两根控制线缆之间的连接间距变大，在绕线轮体413转动相同角度的情况下，两根控制线缆拉动和放松的长度就会变大，进而使远端控制器1的对应动作幅度变大，而绕线轮体413转动角度由手动作幅度控制，因而就通过改变固定线轮412之间的间距实现了在手柄31动作幅度不变的情况下，远端执行器1对应动作幅度的变化，即实现了近端控制器3和远端执行器1之间的映射比例的调节。
其中，为了方便两个固定线轮412的同时调节，两个所述固定线轮412的轴线到所述绕线轮体413的轴线的距离相等。
在本申请的一些实施例中，两个所述固定线轮412均可滑动的安装于所述绕线轮体413上具体为：所述绕线轮体413有滑槽413a，两个所述固定线轮412上均固定安装有滑块414，两个所述滑块414滑动安装于所述滑槽413a内，即通过调节滑块414在滑槽413a中的位置实现固定线轮412之间的相互靠近或远离。
作为上述实施例的一种优选实施方案，如图3所示，所述调节组件42包括椭圆轮422和固定螺栓423，所述椭圆轮422通过所述固定螺栓423同轴可转动的安装于所述绕线轮体413，两个所述固定线轮412分别可滑动的安装于所述椭圆轮422的两侧，两个所述固定线轮412之间具有使两个固定线轮412之间相互靠近的力，以使所述固定线轮412与所述椭圆轮422的侧壁抵接。
其中，所述椭圆轮422通过所述固定螺栓423同轴可转动的安装于所述绕线轮体413即固定螺栓423作为椭圆轮422的转轴，当固定螺栓423拧紧时，椭圆轮422不可转动；当固定螺栓423拧松时，椭圆轮422可绕其轴线转动。
由于两个所述固定线轮412分别可滑动的安装于所述椭圆轮422的两侧，两个所述固定线轮412之间具有使两个固定线轮412之间相互靠近的力，所述固定线轮412与所述椭圆轮422的侧壁抵接，当需要使两个固定线轮412之间的距离变大时，椭圆轮422与固定线轮412的抵接位置从靠近短边处向靠近长边处移动，进而推动两个固定线轮412相互远离；当需要使两个固定线轮412之间的距离变小时，椭圆轮422与固定线轮412的抵接位置从靠近长边处向靠近短边处移动，进而推动两个固定线轮412相互靠近。
在本申请的一些实施例中，两个所述固定线轮412之间具有使两个固定线轮412之间相互靠近的力为弹力，其具体为：两个所述固定线轮412之间安装有拉力弹簧(图中未示出)，所述拉力弹簧的两端分别对应连接于两个所述固定线轮412，在拉力弹簧的拉力作用下，使得两个固定线轮412的侧壁始终紧靠椭圆轮422的侧壁，保证了固定线轮412的位置稳定性，在本申请的另一些实施例中，驱使两个固定线轮412相互靠近的力为磁力，其中，所述两个所述固定线轮412上分别对应安装有磁体，两个所述磁体相对的一侧的极性相反，通过磁体异形相吸的原理使两个固定线轮412的侧壁始终紧靠椭圆轮422的侧壁。
在本申请的其他实施例中，如图4所示，调节组件42包括螺杆424、平移板425和两个连杆426，所述螺杆424可转动的安装于所述绕线轮体413并与所述绕线轮体413平行设置，所述螺杆424的轴线方向与所述滑槽413a的长度方向垂直，所述平移板425可滑动的安装于所述绕线轮体413，所述平移板425的滑动方向与所述螺杆424的轴线方向一致，所述螺杆424螺纹连接于所述平移板425的中部，两个所述连杆426分别铰接于所述平移板425的两端，所述连杆426远离所述平移板425的一端与所述滑块414铰接。
在具体实施时，可在绕线轮体413的一侧固定两个连接块，为便于叙述，分别为第一连接块4131和第二连接块4132，其中第一连接块4131靠近滑槽413a设置，第二连接块4132位于第一连接块4131远离滑槽413a的一侧，螺杆424穿过第二连接块4132与第一连接块4131转动连接，螺杆424与第二连接块4132连接的地方安装有转动轴承，以便于螺杆424的转动，平移板425两端通过滑轨滑动连接在绕线轮体413的一侧，保证平移板425只能沿垂直与滑槽413a长度方向的方向滑动，螺杆424中部穿过平移板425并与平移板425螺纹连接，两个连杆426分别铰接于平移板425的两端，连杆426远离平移板425的一端与滑块414铰接。
采用上述实施方式的映射比例调节装置的微创医疗手术设备，使两个固定线轮412之间的距离变大时，转动螺杆424，使平移板425向靠近滑槽413a运动，两个连杆426在平移板425的带动下，夹角逐渐变大，连杆426连接滑块414的一端推动滑块414向两侧运动，进而使两个固定线轮412之间的距离变大；当需要使两个固定线轮412之间的距离变小时，转动螺杆424，使平移板425向远离滑槽413a运动，两个连杆426在平移板425的带动下，夹角逐渐变小，连杆426连接滑块414的一端拉动滑块414向中部运动，进而使两个固定线轮412之间的距离变小。
在本申请的另一些实施例中，如图5所示，所述调节组件42还可以为如下实施方式：调节组件42包括齿轮427、两个齿条428和两个连杆429，所述齿轮同轴427可转动的安装于所述绕线轮体413，两个所述齿条428分别对应安装于所述齿轮427的两侧并与所述齿轮427啮合传动，所述齿条428的长度方向与所述滑槽413a的长度方向一致，所述连杆429的两端分别连接于所述齿条428和所述滑块414。
作为一种更优选的实施方案，在齿轮427上同轴安装有把手，操作人员通过转动把手使齿轮427转动。
当需要使两个固定线轮412之间的距离变大时，按照图4所示，转动把手，使齿轮427逆时针旋转，在齿427轮427带动下，齿条428连接有连杆429的一端相互远离，进而使两个固定线轮412之间相互远离；当需要使两个固定线轮412之间的距离变小时，转动把手，使齿轮427顺时针旋转，在齿轮427带动下，齿条428连接有连杆429的一端相互靠近，进而使两个固定线轮412之间相互靠近，齿轮齿条式的连接，只需要对齿轮位置进行限定，齿条位置也就位移固定，可以对固定线轮412的位置进行良好的稳定。
在本申请的其他另一些实施例中，如图6所示，所述调节组件42还可以为包括所述调节件包括双头螺柱4210和两个螺纹套4211，所述双头螺柱4210可转动的安装于所述绕线轮体413，所述双头螺柱4210的轴线方向与所述滑槽413a的长度方向平行，所述双头螺柱4210的两端分别形成有旋向相反的螺纹，两个所述螺纹套4211分别对应螺纹连接于所述双头螺柱4210的两端，所述螺纹套4211的外侧与所述滑块414固定连接。
由于滑块414的部分安装于滑槽413a中，因而滑块414不会因为双头螺柱4210转动而随之转动，因而双头螺柱4210和螺纹套4211之间就产生了螺纹转动，在螺纹的作用下，带动螺纹套4211沿双头螺柱4210的周向方向运动，由于双头螺柱4210的轴线方向与所述滑槽413a的长度方向平行，因此螺纹套4211沿滑槽413a运动。
具体的，当需要使两个固定线轮412之间的距离变大时，转动双头螺柱4210，使两侧的螺纹套4211沿滑槽向双头螺柱的两端方向移动，进而带动两个固定线轮412相互远离；当需要使两个固定线轮412之间的距离变小时，转动双头螺柱4210，使两侧的螺纹套4211沿滑槽向双头螺柱的中间方向移动，进而带动两个固定线轮412相互靠近。
可以理解的是，能够实现两个固定线轮412相互靠近或远离的方法还有很多，由于篇幅原因，在此不一一列举，但是，凡是本领域技术人员在本发明的主旨思想上，不付出创造性劳动所提出的通过两个固定线轮412相互靠近或远离的方式实现近端控制器3和远端执行器1之间映射比例关系变化的方案，均是属于本申请的保护范围的。
本申请实施例所提供的微创医疗手术设备在使用时，操作人员手持手柄31，同时将腕部附接部件32附接到手腕上，是近端控制器3整体和操作人员的手相配合，然后将远端执行器1伸向待执行手术部位实施手术，近端控制器3通过线缆的映射连接控制远端执行器1的动作，由于映射比例调节装置4的存在，使得微创医疗手术设备的映射比例可调节，进而使其能够适应不同使用人员的操作习惯和手部尺寸，提高了微创医疗手术设备与不同人群配合使用的范围，促进了微创医疗手术的进一步普及。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微创医疗手术设备，包括远端执行器、传输装置和近端控制器，所述近端控制器通过所述传输装置控制所述远端执行器的动作，其特征在于，还包括映射比例调节装置，所述映射比例调节装置安装于所述近端控制器，用于调节所述近端控制器和所述远端执行器的映射比例；所述映射比例调节装置包括绕线组件和调节组件；所述绕线组件包括可转动的安装于所述传输装置的绕线轮和可滑动的安装于所述绕线轮上的两个固定线轮，所述调节组件安装于所述绕线轮上，用于调节两个所述固定线轮之间的间距，以使两个所述固定线轮相互靠近或远离。
2.根据权利要求1所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述绕线轮包括绕线轮体，所述绕线轮体可转动的安装于所述传输装置，两个所述固定线轮均可滑动的安装于所述绕线轮体上，所述调节组件安装于所述绕线轮体上。
3.根据权利要求2所述的微创医疗手术设备，其特征在于，两个所述固定线轮的轴线到所述绕线轮体的轴线的距离相等。
4.根据权利要求3所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述绕线轮体上形成有滑槽，两个所述固定线轮上均固定安装有滑块，两个所述滑块滑动安装于所述滑槽内。
5.根据权利要求4所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述调节组件包括椭圆轮和固定螺栓，所述椭圆轮通过所述固定螺栓同轴可转动的安装于所述绕线轮体，两个所述固定线轮分别可滑动的安装于所述椭圆轮的两侧，两个所述固定线轮之间具有使两个固定线轮之间相互靠近的力，以使所述固定线轮与所述椭圆轮的侧壁抵接。
6.根据权利要求5所述的微创医疗手术设备，其特征在于，两个所述固定线轮之间安装有拉力弹簧，所述拉力弹簧的两端分别对应连接于两个所述固定线轮。
7.根据权利要求5所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述两个所述固定线轮上分别对应安装有磁体，两个所述磁体相对的一侧的极性相反。
8.根据权利要求4所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述调节组件包括螺杆、平移板和两个连杆，所述螺杆可转动的安装于所述绕线轮体并与所述绕线轮体平行设置，所述螺杆的轴线方向与所述滑槽的长度方向垂直，所述平移板可滑动的安装于所述绕线轮体，所述平移板的滑动方向与所述螺杆的轴线方向一致，所述螺杆螺纹连接于所述平移板的中部，两个所述连杆分别铰接于所述平移板的两端，所述连杆远离所述平移板的一端与所述滑块铰接。
9.根据权利要求4所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述调节组件包括齿轮、两个齿条和两个连杆，所述齿轮同轴可转动的安装于所述绕线轮体，两个所述齿条分别对应安装于所述齿轮的两侧并与所述齿轮啮合传动，所述齿条的长度方向与所述滑槽的长度方向一致，所述连杆的两端分别连接于所述齿条和所述滑块。
10.根据权利要求4所述的微创医疗手术设备，其特征在于，所述调节组件包括双头螺柱和两个螺纹套，所述双头螺柱可转动的安装于所述绕线轮体，所述双头螺柱的轴线方向与所述滑槽的长度方向平行，所述双头螺柱的两端分别形成有旋向相反的螺纹，两个所述螺纹套分别对应螺纹连接于所述双头螺柱的两端，所述螺纹套的外侧与所述滑块固定连接。
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