一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膽道鏡，特別涉及一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用的膽道鏡，它可以對腔道內(nèi)的組織進行觀察和操作。
技術(shù)背景
[0002]微創(chuàng)外科是通過微小創(chuàng)傷或微小入路，將特殊器械、物理能量或化學藥劑送入人體內(nèi)部，完成對人體內(nèi)病變、畸形、創(chuàng)傷的滅活、切除、修復或重建等外科手術(shù)操作，以達到治療目的的醫(yī)學科學分支。傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)以創(chuàng)傷切口小、出血少、疤痕小、住院和恢復時間短等優(yōu)點得到醫(yī)生和患者的認可，并逐漸替代開腹手術(shù)。而隨著科學技術(shù)的發(fā)展，將機器人技術(shù)引入到微創(chuàng)外科領域，進一步推動了微創(chuàng)外科的發(fā)展和進步。相比于傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)，機器人微創(chuàng)手術(shù)可以有效消除醫(yī)生手部顫抖，使醫(yī)生操作更加穩(wěn)定，并可以有效緩解醫(yī)生的疲勞；避免手術(shù)器械與醫(yī)生產(chǎn)生干涉；還可以提供直覺運動控制與立體視覺，簡化醫(yī)生的操作。因此，微創(chuàng)手術(shù)機器人被認為是外科手術(shù)新的技術(shù)革命，并越來越受到眾多研宄人員的重視。
[0003]同時，肝膽管疾病在我國一直是常見病和多發(fā)病，占肝膽外科疾病很大一部分。僅以膽石癥為例，發(fā)病率占我國自然人群中的10%左右，而且在同期住院病患中，患有膽石癥的病人占13%?14%。在用傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)方式治療肝膽管疾病的過程中，醫(yī)生直接手持膽道鏡進行探查治療操作。一方面，醫(yī)生需要經(jīng)過專業(yè)長期的訓練才可以較好地控制膽道鏡的運動，并且操作膽道鏡極易使醫(yī)生產(chǎn)生疲勞；另一方面，觀察視野會隨著膽道鏡的運動而改變，不利于醫(yī)生控制膽道鏡進入膽管。所以，如果能夠利用微創(chuàng)機器人進行相應的手術(shù)操作，不僅可以減少病人的痛苦、縮短病人的恢復時間，而且降低了醫(yī)生操作的難度、緩解醫(yī)生疲勞，提高手術(shù)成功率。但是，在現(xiàn)有的機器人微創(chuàng)手術(shù)中，醫(yī)生只能利用腹腔鏡對病患腹腔中器官表面進行觀察，對于肝膽管等細小結(jié)構(gòu)的內(nèi)部無法直接探測。這使得在手術(shù)過程中，醫(yī)生無法實時了解肝膽管內(nèi)部的情況，從而不能做出正確合理的判斷。所以，能夠?qū)Ω文懝軆?nèi)部進行探查會對肝膽管系統(tǒng)疾病的治療有著極大的幫助。目前腹腔鏡或機器人輔助手術(shù)中，對膽道內(nèi)的探查還是依靠傳統(tǒng)前衛(wèi)膽道鏡進行，其操作阻撓大，不精準而耗時.因此，設計一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡對填補國內(nèi)國外空白，推進機器人視覺外科相關領域技術(shù)進步具有重要意義。

【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，提供一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡，它由微創(chuàng)手術(shù)機器人控制實現(xiàn)肝膽管內(nèi)探查與治療，包括膽道鏡本體和附屬設備，其特征還在于，所述的膽道鏡本體，包括前端組件(1)、彎曲組件(2)、剛性連桿(3)和膽道鏡盒(4);所述的彎曲組件(3) —端固定連接于前端組件
(2)，另一端固定連接于剛性連桿(3);所述的剛性連桿(3)另一端旋轉(zhuǎn)地安裝在所述的膽道鏡盒(4)上；所述的彎曲組件(2)，實現(xiàn)一個方向的彎曲運動；所述的剛性連桿(3)和膽道鏡盒(4)之間實現(xiàn)膽道鏡剛性連桿的自轉(zhuǎn)運動；所述的膽道鏡盒主要用于將膽道鏡與微創(chuàng)機器人連接固定，并傳遞控制膽道鏡其它組件運動的驅(qū)動力。
[0007]其中，所述的前端組件包括前端座(101)、器械通道(106)、進水管(9)、光纜(8)和攝像頭(103);所述的進水管(9)與前端座上的出水孔(102)固定連接；所述的出水孔
(102)噴出高壓水，一方面可以適當?shù)財U張肝膽管直徑以保證觀察視野和治療空間，另一方面可以清理肝膽管內(nèi)小型結(jié)石；所述的攝像頭(103)固定連接于前端座(101)，用以采集肝膽管內(nèi)部的視覺信息，并通過連接的攝像機電纜傳輸?shù)綀D像處理系統(tǒng)；所述的光纜(8)固定連接于前端座(101)上，提供攝像頭采集圖像時所需的照明；所述的器械通道(106)與前端座(101)上的器械孔(104)固定連接，為膽道鏡工具提供通道，以實現(xiàn)一些治療功能。
[0008]其中，所述的附屬設備，包括了圖像處理系統(tǒng)(5)、高壓水源(6)和冷光源(7);其中，所述的圖像處理系統(tǒng)將攝像頭采集到的圖像信息進行處理，并輸出到顯示器上；所述的高壓水源提供壓力可調(diào)的高壓水，經(jīng)過進水管通過出水孔注入到膽管系統(tǒng)中；所述的冷光源提供明亮的可見光，通過光纜，照亮膽管內(nèi)部的環(huán)境。
[0009]其中，所述的彎曲組件是三層結(jié)構(gòu)，包括關節(jié)(202)、鋼絲網(wǎng)管(204)和橡膠管(205);所述的關節(jié)(202)以軸線平行的方式兩兩鉸接，實現(xiàn)一個方向的彎曲；所述的鋼絲網(wǎng)管(204)包裹在關節(jié)(202)外側(cè)，所述的橡膠管(205)包裹在最外側(cè)，每個關節(jié)(202)的內(nèi)側(cè)都固定連接兩個絲環(huán)(201)，兩根鋼絲繩(203)分別穿過兩組所述的絲環(huán)(201)，且一端固定連接在第一個關節(jié)上，通過拉動所述的鋼絲繩(203)，控制關節(jié)(202)的彎曲運動。
[0010]其中，通過相鄰關節(jié)(202)軸線的垂直布置來實現(xiàn)兩個方向的彎曲。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡具有以下有益效果:
[0012]1、本發(fā)明的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡配合機器人上的腹腔鏡，可以同時完成對腹腔和肝膽管內(nèi)部的探查，為醫(yī)生提供了更豐富全面的視覺信息，從而提高手術(shù)的成功率。
[0013]2、本發(fā)明的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡在微創(chuàng)機器人上使用，降低了對膽道鏡操作的難度，緩解醫(yī)生疲勞。
[0014]3、本發(fā)明的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡具有一個自轉(zhuǎn)自由度和一個彎曲自由度，配合機器人的從手臂，可以輕松到達探查目標所在位置，有足夠的靈活度。
[0015]4、本發(fā)明的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡配備了相應的附屬設備，尤其是高壓水源的應用，使得保持膽管空間以及清理小型膽結(jié)石等功能能夠更好實現(xiàn)，減少了手術(shù)時間并降低了取石的難度。
[0016]5.本發(fā)明的一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡主要面向肝膽管疾病，但不限于此，也適用于其他需要進入體內(nèi)細小結(jié)構(gòu)進行相應探查和治療的情況，具有向其它醫(yī)療領域擴展的潛力。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的運動形式。
[0019]圖3為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的管路線纜布局示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的單方向彎曲運動實現(xiàn)方式。
[0021]圖5為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的驅(qū)動方式原理圖。
[0022]圖6為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的鋼絲繩布局示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的應用示意圖。
[0024]圖8為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡使用過程中的雙鏡顯示圖像。
[0025]圖9為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的兩方向彎曲運動實現(xiàn)方式。
[0026]其中:
[0027]1-前端組件2-彎曲組件3-剛性連桿4-膽道鏡盒
[0028]5-圖像處理系統(tǒng)6-高壓水源7-冷光源8-光纜9_進水管
[0029]10-攝像機電纜
[0030]101-前端座102-出水孔103-攝像頭104-器械孔105-活檢鉗
[0031]106-器械通道
[0032]201-絲環(huán)202-關節(jié)203-第一鋼絲繩204-鋼絲網(wǎng)管205-橡膠管
[0033]301-第一電機302-第一驅(qū)動絲輪303-導向輪304-第二電機
[0034]305-第二驅(qū)動絲輪306-第二鋼絲繩307-自轉(zhuǎn)絲輪
[0035]401-微創(chuàng)機器人402-工具403-膽道鏡404-腹腔鏡
[0036]501-腹腔鏡采集圖像502-膽道鏡采集圖像
[0037]bl-彎曲自由度rl-自轉(zhuǎn)自由度
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡進行詳細說明。
[0039]圖1、圖2為本發(fā)明一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡的整體結(jié)構(gòu)示意圖和運動形式。一種微創(chuàng)手術(shù)機器人用膽道鏡，包括膽道鏡本體和附屬設備。其中，所述的膽道鏡本體包括前端組件1、彎曲組件2、剛性連桿3和膽道鏡盒4。所述的彎曲組件2 —端固定連接于前端組件1，另一端固定連接于剛性連桿3。所述的剛性連桿3另一端旋轉(zhuǎn)地安裝在所述的膽道鏡盒4上。所述的膽道鏡盒4主要用于將膽道鏡與微創(chuàng)機器人連接固定，并傳遞控制膽道鏡其它組件運動的驅(qū)動力。所述的附屬設備包括圖像處理系統(tǒng)5、高壓水源6和冷光源7，并分別通過攝像機電纜10、進水管9和光纜8與膽道鏡盒4相連