[发明专利]一种基于柔性链带的多自由度柔性器械

说明书

本发明公布了一种基于柔性链带的多自由度柔性器械，包括弯曲的连杆、手柄、链带传动部、万向转向机构、轴管、蛇形关节、前端执行装置。在外科手术过程中，可以单手仅利用手相对手腕的转动驱动前端执行装置相对轴管转动，同时可在不使胳膊相对手臂轴转动的前提下，使前端执行装置绕轴管中轴转动；此外，本发明的万向转向机构增加了锁闭功能，使前端执行装置转动后能在任意方向锁定其与轴管的夹角，锁定后可使前端执行装置在转动后的位置实施夹持或切割功能，使用本发明的手术器械因此产生了巨大的微创手术进步，减少了切口数量和轴管的运动幅度。器械的柔性和操作准确性使得微创手术中抓取、切割、缝合等动作变得更为简单。

技术领域

本发明涉及外科手术器械技术领域，具体涉及驱动蛇形关节进行多自由度摆动的手术器械。

背景技术

在微创手术操作过程中，外科医生在患者体表切开2～4个5～10mm的小切口，把所需手术器械通过患者体表的微小切口插入到腹腔内部，对病灶组织器官进行切割、夹持等手术操作，该操作方式使得手术器械只能在以切口为顶点的狭小倒锥子形工作空间内运动。当前微创手术器械以手控直杆式器械为主，器械的末端执行器只具有开合自由度，无关节偏摆功能，器械操作灵活度较低，增加了手术操作的难度。

如专利CN209450614U具有以下不足：1.丝线通过拉索紧固件与关节座连接，如利用螺丝拧入球头内压紧丝线，然后丝线在安装时预紧程度不足，柔性关节的运动若导致丝线松弛，将无法实现前端执行装置的转动；2.前端执行装置的转动是通过用手捏住方向控制件，驱动方向控制件在控制部外壳的圆形缺口中拨动，使第一关节座相对控制部外壳运动的，该装置无法通过手腕的仿型操作直接控制前端执行装置的转向；3.无法限制第一关节座相对控制部外壳和第一球型接头的运动，因此使用该装置使前端执行装置转动后，若驱动前端执行装置进行夹持或切割功能，会导致被牵拉的执行拉索驱动前端执行装置向与与杆部外壳(轴管)无夹角的方向运动，对体内的组织进行撕扯，因此，从这一点看，该CN209450614U和CN109171837B都未解决安全实施手术的问题，不具有实用性，不应当被授予专利权；4.拨动方向控制件驱动第一关节座绕十字万向节中心转动的过程可以看成如图1：一手握住套管G，一手推动握把W，使握把W的近端以远端的球头Q为支点，沿曲线S转动的过程，使用者在驱动握把W转动时相当于使手以球头Q的中心为圆心沿弧面移动，单纯依靠人体手绕腕关节转动较难实现握把W的转动，还需移动胳膊，而手术过程属于微操过程，医生不太习惯通过手臂的较大幅度运动来实施微创手术。

发明内容

本发明提供一种基于柔性链带的多自由度柔性器械，在外科手术过程中，可以单手仅利用手相对手腕的转动驱动前端执行装置相对轴管转动，同时可在不使胳膊相对手臂轴转动的前提下，使前端执行装置绕轴管中轴转动，因此医生在使用本装置时，更容易微操；此外，本发明的万向转向机构增加了锁闭功能，使前端执行装置转动后能在任意方向锁定其与轴管的夹角，锁定后可使前端执行装置在转动后的位置实施夹持或切割功能，因此，外科医生仅需在患者体表切开1个5～10mm的小切口，把所需手术器械通过患者体表的微小切口插入到腹腔内部，该操作方式使得手术器械只能在以切口为顶点的狭小倒锥子形工作空间内运动，对病灶组织器官进行切割、夹持等手术操作，无需因前端执行装置转动后不能进行夹持切割动作，而驱动整个轴管以切口为顶点转动，使前端执行装置伸直后在进行切割、夹持，或在患者体表增加切口。使用本发明的手术器械因此产生了巨大的微创手术进步，减少了切口数量和轴管的运动幅度。器械的柔性和操作准确性使得微创手术中抓取、切割、缝合等动作变得更为简单。