[发明专利]一种用于自然腔道手术的刚度可控器械及其应用方法

说明书

本发明公开了一种用于自然腔道手术的刚度可控器械及其应用方法，该器械基于一个柔性硅胶骨架结构，采用低熔点合金相变技术，在刚态下具有很高的刚度，能够满足手术操作的需求，在柔态下具有足够的灵活性，能够顺利通过自然腔道进入人体，并且刚柔状态转换迅速，刚度可控器械在刚态下足够大的刚性，柔性手术工具的稳定性和手术操作的精度得到了保证。

技术领域

本发明涉及一种用于微创手术的器械，特别涉及一种用于自然腔道手术的刚度可控器械及其应用方法。

背景技术

随着科学技术的发展，现代医学已经进入了微创外科时代。其中自然腔道手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery，NOTES)作为现代手术模式的第一高度，具有疼痛轻、住院时间短、术后无瘢痕等优点，成为现代医学的研究热点。所谓自然腔道手术，是指手术工具通过人体的自然孔口(如食道、阴道、肚脐等)进入人体内部进行手术操作。由于人体自然腔道弯曲狭长，传统的刚性直杆类微创手术器械难以到达病灶区域，无法满足自然腔道手术的要求，因此在自然腔道手术过程中，医生往往需要借助柔软并且细长的手术工具来完成手术操作任务。通常来说，虽然柔性手术工具对人体自然腔道具有良好的顺应性，能够顺利到达病灶区域，但是一方面，柔性手术工具存在长距离传动精度与控制精度低的问题，另一方面，由于柔性手术工具的刚度不足，在进行某些手术操作(例如缝合、牵拉等)时，会存在手术工具变形的问题。这些问题严重影响了柔性手术器械的可用性，增大了手术的难度和风险，也严重制约了自然腔道手术的发展。

针对此问题，科研人员开始构想用于自然腔道手术的具有刚度可控功能的柔性手术器械：手术工具以柔态进入人体，到达病灶区域；在进行手术操作之前，柔性手术工具通过某种方式改变自身刚度，提高刚性，然后开始手术操作。这种改变手术器械刚度的方法既保证了器械顺利到达病灶区域，又保证了手术工具在操作时的操作精度与稳定性。

目前来说，最为广泛使用的实现变刚度功能的方法是张紧柔性器械内部的传动丝来增大相邻两个部件之间的摩擦力从而实现手术器械从柔态到刚态的转变，参见US20060058582 A1。但是该方法存在器械刚度提升不足的问题，并且由于传动丝上较大的张力，存在断丝的可能性，因此该方法具有一定的安全风险。因此，发明一种安全并且变刚度效果明显的用于自然腔道手术的器械具有重要的意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种变刚度效果明显的用于自然腔道手术的刚度可控器械及其应用方法，用以解决上述问题。

(二)技术方案

一种用于自然腔道手术中的刚度可控器械，包括：柔性骨架结构，为具有中空通道的圆柱体结构，所述中空通道轴向贯穿圆柱体结构；柔性骨架结构两端的圆环端面上开有加热孔，所述加热孔沿轴向贯穿整个柔性骨架结构，所述加热孔穿设有加热丝；柔性骨架结构的外圆柱面上均匀开设有多个凹槽，所述凹槽与加热孔连通，所述凹槽内填充有低熔点合金，所述加热丝与低熔点合金接触。

在本发明一些示例性实施例中，在所述凹槽底部开设有通向中空通道的通孔，所述通孔穿设有导热丝，导热丝从凹槽延伸至中空通道中，导热丝与低熔点合金接触。

在本发明一些示例性实施例中，柔性骨架结构的圆环端面上还开有驱动丝孔，所述驱动丝孔沿轴向贯穿整个柔性骨架结构，所述驱动丝孔穿设有驱动丝，用于弯曲所述柔性骨架结构。

在本发明一些示例性实施例中，所述柔性骨架结构外部包覆有外皮，用于密封低熔点合金，并起绝缘绝热的作用。

在本发明一些示例性实施例中，所述柔性骨架结构的圆环端面上设置有端盖，所述端盖在对应驱动丝孔和加热丝孔的位置开设有小孔，用于密封低熔点合金并引导所述驱动丝和加热丝穿入柔性骨架结构。