專利名稱：多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微創(chuàng)醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種用于微創(chuàng)外科手術(shù)器械中多自由度傳動機構(gòu)的槽形傳動件。
背景技術(shù)：
微創(chuàng)外科(Minimally hvasive Surgery, MIS)技術(shù)領(lǐng)域處于當今醫(yī)學科技發(fā)展方向的最前沿，以腹腔鏡手術(shù)(Laparoscopic Surgery, LQ為代表的微創(chuàng)外科手術(shù)已逐步取代傳統(tǒng)的開腹手術(shù)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，腹腔鏡微創(chuàng)外科技術(shù)已日漸成熟，其因手術(shù)創(chuàng)傷小、術(shù)后疼痛輕、住院時間短、美容效果好等特點，在臨床上取得了廣泛的應(yīng)用和滿意的效果。常規(guī)腹腔鏡手術(shù)是通過多個(3—5個)微小的切口(約5— 12mm)來完成，隨著臨床經(jīng)驗的豐富和工程技術(shù)的進步，最近又提出了單孔腹腔鏡外科手術(shù)(Single-incision Laparoscopic Surgery, SILS)的概念。相比于多孔腹腔鏡手術(shù)，單孔手術(shù)具有獨特的優(yōu)點創(chuàng)傷進一步縮小、術(shù)后不留疤痕、病人康復(fù)快并且感染率低。然而在單孔腹腔鏡手術(shù)中， 因手術(shù)器械置入部位集中，操作空間受到限制，易于相互干擾影響操作，所以采用常規(guī)腹腔鏡手術(shù)器械難以形成操作三角區(qū)(Triangulation)，造成手術(shù)操作比較困難；此外，手術(shù)器械探入方向與光源軸線平行，器械操作空間與手術(shù)視野重疊，這在一定程度上影響了手術(shù)者對深度和距離的判斷。因此，傳統(tǒng)的腹腔鏡手術(shù)器械已無法滿足單孔腹腔鏡手術(shù)的發(fā)展， 現(xiàn)代微創(chuàng)外科手術(shù)要求手術(shù)器械具有更多的自由度以增加其操作的靈活性。傳統(tǒng)的微創(chuàng)外科手術(shù)器械是一些能夠探入人體內(nèi)腔的細長器械，其一般由后端的控制手柄(Handle)、中間的傳動機構(gòu)CTransmission System)和前端的執(zhí)行制動機構(gòu) (Actuator)構(gòu)成。所述傳動機構(gòu)的作用是將手術(shù)者施加在控制手柄上的操作力或扭矩傳遞給執(zhí)行制動機構(gòu)，以實現(xiàn)手術(shù)操作。常規(guī)的傳動機構(gòu)中的傳動件一般或者為柔性的牽引繩， 或者為剛性的傳動軸。前者自由度較大，但難以傳遞較大的力或扭矩，而后者雖然能夠傳遞較大的力或扭矩，但由于不能彎曲，故操作自由度和靈活性極差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有微創(chuàng)外科手術(shù)器械中傳動件的不足，提供一種多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其既能夠傳遞較大的力或扭矩，又能夠彎曲以實現(xiàn)手術(shù)器械運動的多自由度，提高手術(shù)操作的靈活性、降低手術(shù)操作的難度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下
一種多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其為圓柱體構(gòu)件，兩端為端部，中間為槽形部， 該端部為實心或空心圓柱體，該槽形部由多個關(guān)節(jié)片組成，該多個關(guān)節(jié)片首尾相互固定連接。本發(fā)明所述的多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其關(guān)節(jié)片為片狀結(jié)構(gòu)，其下部為一圓環(huán)，在該圓環(huán)的上面左右各一對稱地設(shè)有兩突起，該多個關(guān)節(jié)片以相鄰關(guān)節(jié)片兩兩互成90°地交錯排列。
本發(fā)明所述的多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件為一圓柱體構(gòu)件，具有一定剛度， 其兩端部能夠分別與微創(chuàng)外科手術(shù)器械的控制手柄和執(zhí)行制動機構(gòu)相連接，從而傳遞手術(shù)操作力和扭矩；其中間段由多個關(guān)節(jié)片連接而成，而非實心體，因此減小了整個傳動件的剛度，使之具有了一定的柔度，從而在手術(shù)中實現(xiàn)彎曲，達到操作的多自由度和靈活性?？傊?， 與現(xiàn)有微創(chuàng)外科手術(shù)器械中的傳動件相比較，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)使其成為具有一定柔度的半剛性構(gòu)件，既能傳遞足夠的手術(shù)操作力和扭矩，又能實現(xiàn)彎曲，保證手術(shù)器械操作的多自由度和靈活，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于清洗消毒、能夠重復(fù)使用的優(yōu)點，適用于微創(chuàng)外科手術(shù)器械的傳動機構(gòu)。


圖1是本發(fā)明的外觀立體圖。圖2是本發(fā)明的剖面圖。圖3是圖2的A-A視圖。圖4是本發(fā)明關(guān)節(jié)片的立體圖。圖5是本發(fā)明關(guān)節(jié)片的連接示意圖。圖6是本發(fā)明的使用安裝圖。圖7是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。首先請參閱圖1本發(fā)明的立體圖，圖示多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件1安裝于微創(chuàng)外科手術(shù)器械的傳動機構(gòu)中，用以傳遞手術(shù)操作力和扭矩。所述槽形傳動件1為圓柱體構(gòu)件，其兩端為端部12用以連接手術(shù)器械的手柄和執(zhí)行制動機構(gòu)，該端部12為實心或空心圓柱體；該槽形傳動件1的中間為槽形部11，請參閱圖2，該槽形部11由多個關(guān)節(jié)片13 組成。再請結(jié)合參閱圖3和圖4，所述關(guān)節(jié)片13為片狀結(jié)構(gòu)，其下部為一圓環(huán)131，在該圓環(huán)131的上面左右各一對稱地設(shè)有兩突起132 ；請參閱圖5，該多個關(guān)節(jié)片13以相鄰關(guān)節(jié)片 13兩兩互成90°地交錯排列，并且該多個關(guān)節(jié)片13首尾相互固定連接。由于本發(fā)明所述的多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件1為非全實心體，因此既具有一定的拉壓剛度、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，又具有一定柔性，能夠連接并驅(qū)動持針器、剪刀等多種執(zhí)行制動機構(gòu)實現(xiàn)推拉、彎曲、扭轉(zhuǎn)等多個方向自由度的動作。圖6和圖7顯示了本發(fā)明的一種應(yīng)用連接實例。所述多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件1的兩端部12分別與近端手推器2和遠端致動器3緊固連接，該遠端致動器3再與遠端效應(yīng)器7連接，該遠端效應(yīng)器7能夠在遠端致動器3上的凹槽內(nèi)進行滑移運動。所述近端手推器2和遠端致動器3分別設(shè)置于管狀的近端推彎器4和遠端推彎器5的管腔之內(nèi)， 該近端推彎器4和遠端推彎器5的一側(cè)直接進行銷聯(lián)接，另一側(cè)通過致彎片6的兩端進行銷聯(lián)接。因此，近端手推器2構(gòu)成了微創(chuàng)外科手術(shù)器械的手柄部，所述多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件1、遠端致動器3、近端推彎器4、致彎片6和遠端推彎器5構(gòu)成了微創(chuàng)外科手術(shù)器械的傳動機構(gòu)，所述遠端效應(yīng)器7構(gòu)成了微創(chuàng)外科手術(shù)器械的執(zhí)行制動機構(gòu)。手術(shù)操作時，所述多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件1能夠?qū)⒔耸滞破?的推拉力傳遞給遠端致動器3，從而引起遠端效應(yīng)器7在遠端致動器3的凹槽內(nèi)作滑移運動，實現(xiàn)遠端效應(yīng)器7的開合運動；槽形傳動件1還能夠?qū)⒔送茝澠?的軸向運動傳遞給遠端效應(yīng)器7，引起遠端效應(yīng)器7的同步軸向運動；該槽形傳動件又能夠用將近端手推器2的扭轉(zhuǎn)力傳遞給遠端致動器3，進而帶動遠端推彎器5和遠端效應(yīng)器7進行扭轉(zhuǎn)；如圖7所示，當致彎片6、近端推彎器4、遠端推彎器5分別繞銷孔相對轉(zhuǎn)動時，所述槽形傳動件1可實現(xiàn)彎曲，進一步實現(xiàn)整個微創(chuàng)外科手術(shù)器械的彎曲和多自由度運動，從而增加了手術(shù)器械的操作靈活性。 上述具體實施方式
只是用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其特征在于所述槽形傳動件為圓柱體構(gòu)件，其兩端為端部，中間為槽形部，該端部為實心或空心圓柱體，該槽形部由多個關(guān)節(jié)片組成，該多個關(guān)節(jié)片首尾相互固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其特征在于所述關(guān)節(jié)片為片狀結(jié)構(gòu)，其下部為一圓環(huán)，在該圓環(huán)的上面左右各一對稱地設(shè)有兩突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其特征在于所述多個關(guān)節(jié)片以相鄰關(guān)節(jié)片兩兩互成90°地交錯排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件，其為圓柱體構(gòu)件，兩端為端部，中間為槽形部，該端部為實心或空心圓柱體，該槽形部由多個關(guān)節(jié)片組成，該關(guān)節(jié)片為片狀結(jié)構(gòu)，其下部為一圓環(huán)，在該圓環(huán)的上面左右各一對稱地設(shè)有兩突起，該多個關(guān)節(jié)片以相鄰關(guān)節(jié)片兩兩互成90°地交錯排列且首尾相互固定連接。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)使其成為具有一定柔度的半剛性構(gòu)件，既能傳遞足夠的手術(shù)操作力和扭矩，又能實現(xiàn)彎曲，保證手術(shù)器械操作的多自由度和靈活，所述多自由度傳動機構(gòu)用槽形傳動件具有結(jié)構(gòu)簡單、易于清洗消毒、能夠重復(fù)使用的優(yōu)點，適用于微創(chuàng)外科手術(shù)器械的傳動機構(gòu)。
文檔編號F16C1/02GK102462514SQ20101053799
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者吳文武, 宋成利, 程小麗 申請人:上海理工大學