[发明专利]一种软体驱动的微创手术器械开合装置

说明书

本发明公开一种软体驱动的微创手术器械开合装置，包括：末端钳体、软体驱动组件、连接机构、传动结构、电气组件和流体控制模块；末端钳体通过连接件与软体驱动器的输出端连接；软体驱动组件，包括软体驱动器；所述的传动结构，为封装气/液体管路的长距离装置，内部为中空，前后留有管路和电气的通孔；所述的电气组件，为两条连接导线，所述的流体控制模块，连接软管，为气/液源，同时实施流体控制；所述流体控制模块，包括1‑4个结构相同的控制组件。本发明可以实现夹持、游离人体组织时的弹性操作，刚度可调整，提高了器械与生物组织交互的安全性。本发明流体传动相比于连杆和绳丝机构不需要支撑结构，不存在耦合，结构简单。

技术领域

本发明一种软体驱动的微创手术器械开合装置，涉及内窥镜手术或者机器人微创手术器械领域，特别涉及微创手术末端操作器械。

背景技术

微创手术是指术者直接操作或者通过机器人搭载末端操作器械结合内窥镜等设备在人体腔内实施手术的一种手术方式。相比传统开放手术，微创手术具有创伤小、疼痛轻、出血少、并发症少等特点，同时可提高手术的精度与灵活度，微创手术已在医院各个科室开展了更广泛的应用，包括腹腔镜手术、胸腔镜手术、头颈部手术、妇科、泌尿外科等。微创手术中末端操作器械是关键。

在行头颈部、甲状腺、腹腔、胸腔等微创手术时，末端操作器械直接作用于人体组织，其中抓钳、分离钳等主要实施人体组织夹持、游离等手术动作，并在需要时执行神经检测、电凝等功能，其动作由器械开合装置实现。器械开合装置能够通过闭合钳夹夹持组织，打开钳夹释放组织，已有技术主要是利用连杆、绳丝等传动方式，拉动钳体绕轴转动实现开合运动。现有微创手术或者机器人手术中，如美国达芬奇手术机器人，所设计的无损抓钳、分离钳多为连杆或者绳丝驱动，传动驱动机构采用刚性材料，驱动、传动系统的刚性较大，刚度不可调整。由于抓取的对象为人体软组织，弹性模量低，刚性材料形成的末端开合器械抓取力量大时易损坏组织器官。同时，刚性传动系统在长距离多自由传动时易耦合，传动结构设计复杂。

综上，现有开合器械所涉及的传动驱动系统通常为钢、铁、铝合金等刚性材料，杨氏模量较高，在10的9次方～10的12次方帕斯卡，在夹持人体软组织时，刚性大，易与人体发生较硬碰撞，安全性低。器械开合运动的驱动装置(电机或者人手拉动)布局在体外远端。现有的连杆、绳丝方式在长距离多自由度传动驱动时，远近端的自由度存在高度耦合并且在转弯处传动支撑结构设计复杂，不易控制。刚性材料组成的传动机构灵活性差，使得术式动作受限。

发明内容

针对上述问题，尤其针对杨氏模量为10的4次方～10的9次方帕斯卡的肌肉、脂肪、肝脏、甲状腺等软组织抓取、夹持、以及游离操作需求，为提高手术操作的碰撞安全性以及接触柔性，提高驱动传动集成度，减少传动耦合并实现可变刚度的夹持操作，本发明提出设计一种软体驱动的微创手术器械开合装置，尤其是一种新型的基于软体材料和流体驱动的末端开合操作器械，实现柔性开合、夹持刚度可调整，以解决现有技术中存在的微创手术末端操作装置与人体组织交互时刚性大、安全性低、刚度不可变且传动复杂等问题。一种软体驱动的微创手术器械开合装置，该开合装置包括：末端钳体、软体驱动组件、连接机构、传动结构、电气组件和流体控制模块；

末端钳体，作为手术过程中直接与人体接触的部分，包括第一钳体、第二钳体，其分别通过连接件与软体驱动器的输出端连接；

软体驱动组件，包括2个软体驱动器,呈对称分布，分别驱动所述第一钳体、第二钳体绕其旋转支撑轴同轴运动，实现双刀双向开合动作；

所述的连接机构，将所述软体驱动组件固定到所述传动结构的末端；

所述的传动结构，为封装气/液体管路的长距离装置，内部为中空，前后留有管路和电气的通孔；

所述的电气组件，为两条连接导线，每条导线分别连接末端钳体和检测仪器或电凝器，连接到神经检测仪时可作为电信号检测神经的状态，连接到电凝器时可以用于电凝；