[发明专利]一种微创手术器械

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微创手术器械。它包括连接杆、由连接杆连接的执行机构和控制机构。执行机构由执行端、腕部和腕部底座组成。执行端为两片钳爪结构；腕部一侧布置有两组过渡轮，另一侧布置有三组过渡轮。第一组钢丝绳经过过渡轮，连接电机转轴与执行端，控制器械的开合运动与偏摆运动；第二组钢丝绳经过腕部传动轮，连接电机转轴与腕部，控制器械的俯仰运动；第三组钢丝绳连接电机转轴与连接杆，控制器械的自转运动。本发明通过过渡轮、钢丝绳的相切布置，减小了丝传动摩擦、进而减小钢丝绳与过渡轮间的磨损，延长使用寿命，增强可靠性。

技术领域：

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微创手术器械。

背景技术：

微创手术与传统的开口手术相比，具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、回复时间短等优点，目前已广泛应用于临床手术。由于微创手术的特性，医生需利用微创手术专用的手术工具，通过体表微小的切口探入到病人体内进行手术操作。因此，传统的微创手术工具通常具有一根细长杆，医生通过控制长杆一端的操作端实现另一端的执行端的手术动作。然而，由于空间和结构的限制，传统的微创手术工具的灵活性、协调性差，难以完成复杂的缝合打结等手术动作，也增加了医生的劳动强度与工作难度。

为了改变传统微创手术工具的缺陷，新型微创手术器械的研究与讨论从未停止。新型微创手术器械通常具有多自由度、高灵活性，可直接操作或与微创手术机器人适配，辅助医生完成精密、复杂的手术动作。

专利号为6394998的美国专利公开了Intuitive Surgical一种丝传动、四自由度手术工具，该手术工具采用钢丝绳进行传动，可实现四个自由度。该手术工具钳体钢丝绳从钳体中轴线开始向后延伸布置，延伸出的两段钢丝绳分别经过一次布置于主体侧边的传动轮实现变向，变向后的两段钢丝绳分别从安装于工具后端轴销上的传动轮两侧通过，两段钢丝绳在运动时互相补偿，实现了闭环钢丝传动系统。该结构的缺点为钳体传动钢丝绳不能垂直于钳体轴线，因此传动时钳体受额外的轴向力，恶化了工具受力情况，增加了丝传动摩擦，加大了钢丝绳与传动轮的磨损，使手术工具的使用寿命缩短，可靠性降低。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种钢丝绳传动，具有四个自由度，能胜任缝合打结等操作，丝传动摩擦、磨损小，使用寿命长，可靠性高的器械结构。

为了达到上述目的，本发明的一种微创手术器械，包括由连接杆连接的执行机构和控制机构，所述执行机构包括执行端、顶部与执行端销接而底部与腕部底座销接的腕部，所述控制机构通过第一组钢丝绳控制执行端的张开、闭合、同向偏摆，控制机构通过第二组钢丝绳控制腕部的俯仰运动。控制机构通过第三组钢丝绳控制连接杆的自转运动。

所述执行端、腕部、腕部底座的边沿均为圆滑过渡，无棱角。

所述执行端由根部开有走线槽的两片钳爪组成，通过销轴与腕部前端连接，并可分别绕销轴转动。

所述腕部的根部有开有走线槽的轮状结构，钢丝绳可通过走线槽穿过腕部，控制腕部的俯仰运动。

所述腕部的侧面安装有三个过渡轮轴，一侧装有第一组过渡轮、第二组过渡轮，另一侧装有第三组过渡轮、第四组过渡轮、第五组过渡轮，每组过渡轮包含两个有整圈线槽的过渡轮。

第一组钢丝绳中部的端子分别固定于执行端后，一侧向下穿过钳爪的走线槽、腕部的第一组过渡轮、第二组过渡轮，通过腕部底座的线孔引入连接杆，通过连接杆引入控制机构内的线轮，并通过端子与线轮固定；另一侧向下穿过钳爪的走线槽、腕部的第三组过渡轮、第四组过渡轮、第五组过渡轮，通过腕部底座的线控引入连接杆，通过连接杆引入控制机构内的线轮，并通过端子与线轮固定。控制机构内的线轮分别可与第一电机、第二电机的输出轮同轴转动。

所有过渡轮的槽底直径相等，且等于执行端两片钳爪根部走线槽内侧边沿的间距，使得在腕部的两个侧平面上，引出钳爪走线槽的钢丝与走线槽相切，引入与引出所有过渡轮的钢丝绳与其上线槽都相切。