专利名称：内窥镜下外科手术器械的制作方法
内窥镜下和小切口外科手术得到越来越广泛的应用，这是因为它和传统的切开外科手术相比具有较小的创伤，因而可节约手术时间和费用，并可以减轻病人的危险和不适。对于内窥外科手术而言，只需要一相对来说很短的切口以供内窥镜下装置通过。有时在切口壁上加上一组织保护口以减小组织创伤。可有各种类型的内窥镜下手术装置从小切口中通过以完成适当的外科手术过程。
一种类型的内窥镜下手术装置是镊子，它有一专门用来抓住，操作，切开或固定组织的端部操纵装置。通常的镊子使用剪型拇指和食指环。这样的镊子，尽管适于在开口外科手术过程中完成切口和简单的抓握任务，但不适于在内窥镜下外科手术过程中来完成例如放置缝线或夹子的许多小切入量外科手术任务。为了调整端部操纵装置的径向方向，通常的镊子需要医生改变整个装置的径向位置。
本发明涉及一种小切口外科手术器械，它允许医生将该器械插入组织上的小切口或组织中的管腔或者从中抽出，而不撕裂或损伤组织，也不会在该器械的轴和具有组织保护口的内窥镜通道口的近侧和远侧面之间产生摩擦力，这部分可和器械及在器械操作过程中移动的器械部分接合。本发明的器械还可使其端部操作装置即使在操作室通常情况下也可快速且容易地将其装到器械上或从其上拆下来，以替换端部操作装置以及对用过的器械进行重新消毒。
简言之，本发明的外科器械有一主体，在器械的远端有一基座，在器械的近端有一端部操作装置。端部操作装置包括至少一个，通常为一对位置相对并可移动的端部操作部件，例如爪，扩张器或夹子，它们可张开和关闭以及绕壳体的轴转动以达到一需要的位置。基座上有一通常通过拇指和食指环操作的端部操作部件张开机构，拇指和食指环可像剪刀一样在张开和闭合位置之间绕枢轴转动。它们之间的绕枢轴转动变成驱动杆的轴向运动，驱动杆最好可拆卸地固定在端部操作装置上。一最好由位于基座上的往复板柄致动的转动机构包括一环绕驱动杆的可转动的管状心轴，并可拆卸地锁在端部操作装置上，例如在心轴上安装一对相对设置的弹簧臂并可被径向向内偏压到一释放位置。
一个实施例中的主体包括一从基座延伸并环绕心轴的管状壳体，壳体的外部光滑且连续以使其可很容易地轴向滑动或在与之紧密接合的切口、组织管腔或保护组织的内窥镜口中径向转动，以便利于器械的插入和抽出。在使用过程中，静止的壳体阻止周围的内窥镜口和均位于壳体内的可移动的杆和心轴之间的任何接触，以减小摩擦并提高器械操作的光滑性和精确度。
当用作缝针操作器时，使用者可在爪间夹紧一缝线针，并用单手操作的方式转动针使用拇指和中指使爪张开和闭合，并通过食指的操作使爪转动。这种既可操纵爪又可使其末端转动的单手操作方式也可用于其它实施例中并具有其优点。缝线供应装置可安装在扳柄上。缝线被向上引导穿过末端托架，通过末端托架上的侧口以给由爪抓住的针供线。
本发明和传统的握持式镊子相比具有很多优点。爪转动装置允许使用者通过推拉转动致动扳柄使末端装置转动。将爪或其它可操作的末端元件结合为可移动的末端装置的一部分允许单一缝针操作器可使用许多末端装置以容纳不同类型、大小或形状的缝针或其它物体。爪致动拇指和食指环位于操作器轴线的相对侧。这使得使用者通过转动他的手腕就可转动缝针操作器。而相反，尤其对于现有技术中的活塞型手柄，器械绕其轴线的转动更加困难和不精确。
本发明的另一个实施例允许使用者轴向延伸器械的长度，而保持末端装置的所有功能。使用者也可单独地致动末端并操作手柄装置使末端转动。这种操作不需使用者转动他或她的手腕就可完成。
本发明的其它特点和优点，通过下面结合附图对优选实施例的描述将变得很明显。
图1为内窥镜下外科手术器械的缝针操作器类型的整体透视图;
图2为图1中缝针操作器的分解的等角视图;
图3为图1中的缝针操作器的端部操作部件处于闭合位置的部分横截面图;
图3A-3D为图3中缝针操作器的部分的放大视图;
图4显示了图3中的缝针操作器的端部操作部件处于张开位置的情形;
图5是沿与图3中所示平面垂直的平面所截取的图1中的缝针操作器的部分的横截面图;
图6是图1中端部操作装置的放大的视图，显示了操作缝针缝合组织的情形;
图6A和6B显示了当推拉扳柄时，图6中所示端部操作装置和缝针穿过病人组织的转动运动;
图7和7A为图6中缝针的放大了的平面和侧面视图，显示了与缝线的连接和缝针的特殊形状;
图7B显示了图6中所示缝针在端部操作装置和缝针带动下连续缝了若干针之后的进程;
图8A、8B和8C为根据本发明的抓握型的窥镜下医疗器械的侧视图，图8A显示了端部操作部件闭合时的情形，图8B为端部操作部件在端部操作装置从图8A中位置转过90°后的张开位置，以及图8C所示端部操作部件在端部操作装置从图8A位置转过180°后的闭合位置;
图9A和9B为图8中所示器械在其端部操作器处于垂直位置而不是偏置位置时其远和近部分的分解等角视图;
图10A和10B为图9A和9B中所示器械的远部和近部的纵向截面图;
图11为本发明一个实施例的分解视图，显示了器械的轴向伸展性;
图12类似于图9A，示出图8中所示器械的另一实施例的远端部分的分解等角视图，其中，使用者可有选择地锁住管装置和主体之间的相对转动，还显示了一使用者可移动的端部操作装置。
图13为图12中所示器械在其端部操作部件部分张开时其远端部分的放大的截面装配视图;
图13A和13B为图8中所示器械的另一实施例的外侧视图，并结合有图12中所示远端部分处于半开半闭位置的视图;
图14为图12中所示安装在基座上的器械部分的近端的放大的装配图;
图15A和15B为图14中沿15-15线所截的放大的横截面图，显示了锯齿形锁紧轴环在其如图15A所示的自由运动位置，这时它允许端部操作装置相对主体自由转动，及在图15B中所示的转动锁紧位置，显示了作为基座延伸件的一部分的锁紧指与端部操作器支承管之间的摩擦接合，从而阻止端部操作器支承管以及端部操作装置相对于基座转动;
图16为另一种内窥镜下外科手术器械的平面图，并用虚线显示当端部操作部件张开时器械不同部分的相对位置;
图17为图16中所示器械部分的截面图，该部分与图16中下部三分之一的位置所示的器械的基座相连;
图17A是沿图17中A-A线所截的放大的详细视图;
图18为一根据本发明的端部操作装置的带部分剖面的分解透视图;
图19为位于器械的基座和端部操作装置之间的部分的带部分剖面的分解透视图(不显示端部操作装置本身);
图20为显示端部操作器驱动杆，端部操作器凸轮块和端部操作器凸轮块支托器连接关系的分解的，分段的透视图;
图21为显示与基座相连的本发明的器械的远端部分的分段、透视并带部分分解的视图;
图22A和22B为沿图17中线22-22所截取的横截面图，显示了摩擦锁紧端部操作装置的安装轴使其不能转动的机构。
图1显示了内窥镜下外科手术器械的可转动端部操作缝针操作器类型。缝针操作器2包括一细长的主体4，主体4包括一基座6和一端部操作装置支托管8。操作器2还包括一安装在管8远端的端部操作装置10和一端部操作部件驱动装置14。如下所述，端部操作部件驱动装置14用来通过端部操作部件食指和拇指致动扣环16，18的张开和闭合来操纵由端部操作装置支承的端部操作部件，操作器2还包括一用来使端部操作装置支承管8和端部操作装置10绕操作器的长轴22转动的端部操作部件转动装置20。
图2显示了端部操作装置10，它包括一端部操作器24，其上固定一与其整体成形的端部操作部件26和一通过枢轴销30固定到端部操作器24上的端部操作部件28。端部操作装置10还包括一适配器32，其尺寸大小适于装配在端部操作装置10的中空内部并在其中滑动。适配器32由一环33压进端部装配器内部而被夹持在端部操作器24内部。适配器32有一凸轮槽34，其中装有从可移动的端部操作部件28的端部38上延伸出的驱动销36。因此，适配器32的轴向移动，即平行于轴线22的移动引起可移动端部操作部件38从图3中所示的端部操作部件的闭合位置移动到图4中所示的端部操作部件的张开位置。这由操纵端部操作部件驱动装置14来完成。(见图1)端部操作部件驱动装置14包括通过惰轮42与形成在食指和拇指扣环16、18上的驱动齿轮段44以及形成在驱动杆40近端48上的转动齿条棒46的接合而耦合到轴向驱动杆40上的食指和拇指扣环16，18。齿条棒46通过螺丝杆49而固定到端部48上以使齿条棒46可自由转动。适配器32包括一穿线的端部操作器50，它与杆40上的远端54上的穿线孔52接合。食指和拇指扣环16，18通过使枢轴销56穿过位于环16，18上的枢轴孔58和位于基座6上的枢轴销孔60而可绕枢轴转动地安装到基座6上。惰轮42通过惰轮销62穿过惰轮上的孔及穿过基座6止的惰轮销孔64而固定到基座6上。
端部操作器支承管8有一环形凸出部66，其大小和位置适于对着由形成在基座6的圆筒部分72的远端70上的内圆周表面68支承的止推轴承67固定。如图3D所示。管8的近端74通过外螺纹环76而装在基座6中。环76大小合适以使当环被固牢在圆筒部分72的远端70上时，管8牢固地安装在基座6上，但可在基座中自由转动。止推轴承67帮助保证使用中管8可自由转动。
端部操作部件转动装置20包括一转转致动扳柄78，在其近端有一指环80，远端有一凸轮销82。扳柄78包括具有楔形或梯形截面的细长部分84，它可在沿基座的长度方向形成的具有相同形状的楔形槽86中滑动。销82穿过一形成在沿槽86的圆筒部分72上的轴向槽88。销82穿过槽88以与形成在管8的近端74上的螺旋槽90接合。销82包括一位于槽88中的环83和一位于螺旋槽90中的导块85，环83和导块85最好均由聚四氟乙烯(PTFE)制成。因而，扳柄78的轴向运动引起销82在螺旋槽90中移动，因而使管8及端部操作装置10绕轴线22转动。
端部操作装置10通过一中空的端部操作器安装管92安装在端部操作器支承管8上。端部操作器安装管92在其远端96有外螺纹94，它与形成在端部操作器24内部的内螺纹98接合。端部操作器24和端部操作器支承管8上有相对互补的齿状表面100，102，它们接合在一起时可阻止端部操作装置10相对于端部操作支承管8转动。管8、安装管92和驱动杆40通过共用销104而相互固定在一起。销104穿过位于安装管92上的孔106，位于支承管8上的短槽108，和位于驱动杆40上的长槽110。共用销104被保持在槽108的最近端112，因而通过使内螺纹环114拧在靠近槽108的形成在管8的外侧的外螺纹116上而保持齿状面102、100接合。此槽108长的槽110仍可通过操纵食指和拇指扣环16，18而沿轴向移动，从而引起端部操作部件26，28张开和闭合。
缝线供应卷筒89通过卡紧凸缘91与指环的内侧接合而安装在指环80上。缝线93从针118中导出，穿过管8上的孔99，穿过位于杆40和管92上的槽95，97，穿过杆40的中心，被绕到卷筒89上。
下面对缝针操作器2的操作过程进行描述。使用者将拇指和食指从拇指和食指扣环18，16中穿过。如图4所示，环18，16分别引起驱动齿轮段44驱动惰轮42转动，然后轴向，即平行于轴线22驱动齿条棒46。这将引起适配器32轴向移动以驱动销36沿凸轮槽34移动，因而通过可移动的端部操作部件28的枢轴运动而张开端部操作部件26，28。缝针118放置在端部操作部件26，28之间，并通过将指环16，18相继向后移到图1和图3中所示位置而将缝针固定到位。缝针118通过由环16，18支承的钩子120、122的接合而被锁在端部操作部件26，28之间。操纵平行于轴线22的转动致动扳柄78引起销82沿螺旋槽90移动，从而使端部操作器支承管8和端部操作装置10绕轴线22转动。端部操作器安装管92和轴向驱动杆40也同样通过共用销104将三个部件相互锁合在一起并在扳柄78致动而绕轴线22转动。对于缝针操纵器2来说，使用者的手腕和臂可与轴线22成一直线以有利于控制。
扳柄78的往复运动引起端部操作装置10和缝针93沿相反转动方向移动。如图6、6A和6B所示。在优选实施例中这种移动是沿一约240°的弧线。只有当缝针93沿适当的转动方向转动，如图6中所示顺时针方向，缝针才会穿过组织128。在穿入运动后，使用者将缝针118从端部操作部件26，28间释放，沿相反方向转动端部操作装置10，重新将缝针握紧在端部操作部件26、28之间，将针完全从组织128中抽出，重新将缝针118放置在端部操作部件26，28的沿缝针的位置126，然后重复上述操作过程。
缝针118通常为椭圆形，其主部124通常为圆形。缝针118可被握紧在端部操作部件26，28之间的靠近缝线连接点的位置126。点126大致位于由主部124形成的圆弧的中心，以使当端部操作装置10绕轴线22转动时，主部124沿一圆形路线移动。这样将减小对组织128的损伤并使操作过程易于进行。
现在参见图8-10B，图中显示了图1-7B中所示的内窥医疗器械的另一个实施例。和图1中所示实施例相对应的该另一个实施例中的元件使用了相应的标号。这另一个实施例是一种握持型的内窥医疗器械，它有一对作为端部操作装置10a一部分的可移动端部操作部件28a、28b。器械2a主要包括一细长主体4a，一端部操作装置10a可转动地安装在端部操作器支承管8a的远端12a上，一驱动装置14a，它引起端部操作部件28a，28b在它们的张开和闭合位置之间移动，以及一端部操作部件转动装置20a，它引起端部操作装置10a，和端部操作部件28a，28b绕轴线22转动。
端部操作部件28a，28b包括外部140和臂部142，它们由轮毂144连接，并在轮毂上开有一孔146。端部操作装置10a也包括一圆形，中空端部操作器耦合塞148，塞上有一与轴线22a垂直的通孔150。端部操作部件28a，28b安装在端部操作器耦合塞148中，并通过枢轴销30a枢轴固定在塞中。端部操作器耦合塞148的内部尺寸允许端部操作部件28a，28b在图8A和8B中所示的张开和闭合位置之间移动。
端部操作器耦合塞148在其一端形成有外螺纹152。螺纹152具有一定尺寸以与形成在端部操作器支承管8a的远端12a上的内螺纹154接合。这样，端部操作装置10a可被可移动地固定到器械2a的主体4a上。端部操作器支承管8a具有一定的尺寸以使其近端74a与基座6a上的中空内表面156配合。如图10B中所示，基座6a有一内凸肩158用来支承端部操作器支承管8a的环形凸肩66a。在凸肩66a和158之间安装有一组滚珠轴承160。在环形凸肩66a和端部操作器支承管固定螺母166的内肩164之间安装有另一组滚珠轴承162。螺母166的内螺纹面168与基座6a的外螺纹面170接合。凸肩158、164具有这样的位置，使得端部操作器支承管8a轴向固定在基座6a上，但被允许通过滚珠轴承组160、162而相对基座作自由转动运动。
食指扣环和拇指扣环16a，18a通过使销174穿过形成在环16a，18a的叉形端178上的开口176和形成在凸耳172上的相应的孔180而枢轴安装在凸耳172上。操纵扣环16a，18a可使端部操作部件28a，28b张开和闭合，这将在下面进行描述。
基座6a有沿其整个长度方向延伸的平面182。一中空外盖184通过一对螺钉186，188而固定到基座6a上。螺钉186放入基座6a上靠近平板182远端的孔190中。螺钉188穿过支座194的中空内表面192并和形成在轴向槽88a的近端的平面182上的螺孔196接合。转子200的尺寸使其可安装在支座194上并可绕其自由转动。转子200具有适当的尺寸使其可安装在形成在扳柄78a中的槽202中并帮助当扳柄沿平行于轴线22a的方向运动时可稳定扳柄78a。还可通过在扳柄78的远端206的每一侧使用一对转子204而帮助稳定扳柄78a。转子204在表面182和位于与平面182相对侧由盖184限定的重叠表面208之间运动。扳柄78a远端206的从一侧到另一侧的运动通过销214与安装在位于扳柄78a的远端206的槽212中的转子210接合而限定。转子210具有适当的尺寸以便沿盖184的中空内部的侧面215移动。
扳柄78a还包括一凸轮销82a。凸轮销82a包括一通过销218安装在远端206上的凸轮转子216。凸轮销82a具有这样的位置以使其穿过轴向槽88a并与位于端部操作器支承管8a的近端74a上的螺旋槽90a接合，因而，扳柄78a的轴向运动引起凸轮销82a沿螺旋槽90a移动，从而使端部操作器支承管8a和端部操作装置10绕轴线22a转动。
从图10B中可看出，近端74a比基座6a的其余部分厚。这是为了提供一较深的螺旋槽90a，从而提供一更好的凸轮表面以供凸轮转子216在其中运动。这种双重壁厚是由重迭具有不同厚度的管子而达到，如重迭区219所示。
将近端74a横向支承在基座6a中通过使用装在环形腔222中的一组滚珠轴承220而得到帮助。腔222限定在端部74a的端部操作器224和形成在基座6a中靠近近端198的杯形区226之间。
下面将对端部操作部件驱动装置14a的除食指环和拇指环16a，18a以外的部分进行描述。如图9A中所示，轴向驱动管装置230包括一轴向驱动管232，其近端236上有一塞234。塞234上有一横向孔238，其中穿过一共用销240。销240还穿过形成在连接件248、250上的对准的孔242。连接件248，250通过穿过形成在连接件248，250及环16a，18a上的孔254，256的销252而枢轴地连接到食指环16a和拇指环18a上。因而，食指环和拇指环16a，18a的相对和相背运动引起连接件248，250铰接，从而沿轴线22a驱动轴向驱动管232。
轴向驱动管装置230还包括一在其近端上有一凸缘260的带凸缘抽出杆258。凸缘260具有适当的尺寸以使其可位于靠近形成在管232的远端263上的内凸肩262的位置上，并在两者之间装有一组滚珠轴承264。在凸缘260的另一侧装有另一组滚珠轴承266。抽出杆固定螺母268上有一中心孔270，其尺寸大小适合与带凸缘抽出杆258配合。螺母268有一内凸肩272，它靠压在管232的边缘274上，以将滚珠轴承266保持在螺母268，杆258和管232之间。带凸缘抽出杆258就这样轴向固定到轴驱动管232上，但可在轴驱动管中自由转动。
杆258的远端276与形成在平面矩形凸轮块280上的切下区域278内部配合。凸轮块280通过两者的销282而固定在远端276上。凸轮块280有一对形成在凸轮块280的每一侧并相反方向成一定角度的槽284、286。端部操作部件28a，28b的臂142上分别有具有可与槽284、286接合的尺寸的向内延伸销288。因此，轴向驱动管232的轴向运动使带凸缘抽出杆258和凸轮块280随之一起运动，并引起凸轮块280平行于轴线22a运动，从而引起销288沿槽284、286滑动，结果使得端部操作部件28a，28b在握持运动中张开和闭合。
轴向驱动管装置230还包括一叉装置290以在使用过程中稳定凸轮块280。叉装置290包括一具有一对臂294的叉292，在两臂之间形成一宽间隙和一窄间隙296，298。宽间隙296具有适当的尺寸使其可包围可移动端部操作部件28a，28b的臂142，而窄间隙298的大小使其可位于凸轮块280的每一侧并引导凸轮块。
叉装置290还包括一其上形成有槽302的U形轴环300。槽302的大小使其可松驰地安装在形成于叉292近端306上的环形凹槽304中。U形轴环300的外圆周的大小使其以相对较紧的摩擦配合在端部操作器支承管8a的内部308。因此，叉装置290轴向固定在端部操作器支承管8a中，而同时带凸缘抽出杆258和叉292一起轴向移动。
叉装置290还包括一部分安装在形成于凹槽304和窄间隙298之间的叉292上的弹簧槽312中的弹簧310。弹簧310的尺寸大小和位置使其与形成在端部操作器支承管8a上的管状弹簧314接合。这样，就使叉装置290不能在端部操作器支承管8a中轴向转动。然而，当首先将端部操作装置10a安装到端部操作器支承管8a的远端12a上时，使用者可压缩弹簧310以使叉装置290随凸轮块280，端部操作装置10a和带凸缘抽出杆258一起转动，直到端部操作器耦合塞148被完全拧到端部操作器支承管8a的螺纹154上。这时，弹簧310可自由进入槽314以防止叉装置292在端部操作器支承管8a中转动。因此，叉装置290被用来达到两个主要目的引导和稳定凸轮块280和端部操作部件28a、28b上的臂142及使端部操作装置10a保持不从端部操作器支承管8a上旋下来的状态。
在使用中，假使要更换端部操作装置10a，弹簧被压缩进槽314中，将端部操作装置10a从位于端部操作器支承管8a远端12a的内部螺丝154上旋下来。然后再在远端12a拧上一合适的端部操作装置。使用端部操作装置10a时，销288被导入槽284、286中允许端部操作部件28a、28b两者都可移动。在适当情况下，可使用不同的凸轮块280以提供不同类型的运动，因而端部操作装置也可以做成只有其一个端部操作部件可以移动。端部操作装置10a通过操纵扳柄78a而绕轴线22a转动。扳柄78a的轴向运动引起端部操作器支承管8a和端部操作装置10a绕轴线22a转动。一旦适当定向，使用者可通过张开和闭合食指环和拇指环16a，18a而张开和闭合端部操作部件28a，28b。在做这种操作时，连接件248，250通过公共销240和插座234而与轴向驱动管232耦合。驱动管232的轴向运动引起抽出杆258相似的轴向运动，抽出杆258通过销282而销接在凸轮块280上从而驱使凸轮块沿轴线22a轴向运动。凸轮块280的轴向运动通过销288在槽284、286中的运动引起端部操作部件28a、28b的横向枢轴运动以提供所需的握持动作。
本发明在图中示出了两个不同的实施例。一个特别适于作内窥缝针操作器，而另一个用作内窥组织抓握器或操作器。本发明还可通过端部操作器和端部操作装置的不同形状而用作其它用途。例如，端部操作装置用来扩大一个区域，切开组织，固定组织或用来给缝线打结。
现在参见图11，图中所示的本发明的实施例允许使用者延长器械的长度从而推进端部操作装置而不用推进该器械的近端。位于近端的其上带有螺旋槽402的管301起着和图2中所示实施例中位于管8的近端74中的相应的螺旋槽90相同的作用。在这个实施例中，和管401的远端403配合的是一圆筒404，它通过一适配螺母405而固定到管401上。从圆筒404中穿过一中空心轴406，它的长度比圆筒长，并从圆筒的远端407中伸出。心轴406包括一形成在其外表面上从心轴近端开始只延伸一很短距离的宽螺距螺纹408。这种宽螺距螺纹和沿圆筒404内表面几乎在其整个长度上延伸的相应的螺纹410配合。这种螺纹的典型螺距是每英寸上形成有五个螺纹。可用手指旋转从圆筒404的远端407中伸出的心轴406的远端409，这将引起心轴外表面上的螺纹408沿圆筒内表面上的螺纹移动，因而引起心轴在圆筒中轴向运动。
心轴相对于圆筒的轴向运动与保持在心轴和圆筒中的小直径元件的相应的轴向运动配合，从而引起端部操作装置的轴向运动。这些内部的小直径元件包括一中空抽出管411和一从抽出管411中穿过的抽出杆412。抽出杆412的外表面上形成有宽螺距螺纹413，这些螺纹和沿抽出管411内表面的相应的宽间距螺纹414配合。这些螺纹的螺距和心轴406上的螺纹408的螺距一样。固定在心轴406上的销子415自由延伸与抽出杆上的槽416接合，从而当转动心轴时同地也引起抽出杆的转动。由于抽出杆上的螺纹413和心轴上的螺纹408等螺距，转动心轴时引起抽出杆以相同转速转动，并相对于抽出管411以与心轴相对于圆筒407同样的线速度沿轴向推进。
抽出杆的远端417上通过螺母419固定一延伸杆418。延伸杆的远端安装有一叉装置420，一U形轴环421，一凸轮块装置422、一销423，端部操作部件枢轴424以及一对端部操作部件425、426等元件，之些元件和图9A中所示的实施例中的相似，并以同样的方式操作。从叉装置420上向外伸出一锁定弹簧431，并延伸进心轴上的槽432中。这样将叉装置和心轴连接起来。
固定在抽出管411近端的是一第二抽出杆433，两滚珠轴承座圈434，435，以及一螺母436，该螺母和图9A中所示实施例中相应元件相拟并以相同方式起作用。其它包括在这个结构中并与带有螺旋槽的管401关联的元件是一固定螺母427和三组滚珠轴承428，429，430。这些元件中的每一个均与图9A所示实施例中相应的固定螺母166和滚珠轴承162、160、220相似并起相同的作用。
另一连接元件是销441，它从螺旋槽管401上的纵向槽442以及抽出管411近端和第二抽出杆433远端穿过，使这三个元件可转动地成一直线。
因此，可通过用手在心轴406从圆筒的远端407中伸出的位置转动心轴406而使端部操作部件延伸。当心轴和圆筒一起伸长时，包括抽出杆412和抽出管411的内部抽出装置也以同样的速度伸长。这样就使得端操作部件425，426和手指操作动作协调运动，在此图中尽管没有示出，但和图1中所示的结构一样。一旦延伸到所需的长度，心轴406通过夹紧螺母437而被锁紧在相对于圆筒404的位置上，螺母437将圆筒的带槽的远端407向下压紧靠在心轴上。由于适配螺母405使得圆筒404和螺旋槽管401不可相互相对运动，一旦安装上夹紧螺母237，圆筒404，心轴406和螺旋槽管401将一起转动。
图12-15是关于本发明的另一个实施例，其中对图13A和13A中所示器械2b的如图9A所示的远端部分进行了修改。修改的目的是允许使用者可选择地锁紧或防止端部操作部件相对于基座的转动，并允许使用者简易快速地更换端部操作装置。许多元件均与前面所描述的相同或相似，下面将不再对这些元件详细描述但给予相似的标号。
端部操作器支承管8b和端部操作器械支承管8a类似，但其没有内螺纹154，并用一圆形孔502取代槽314。下面将对圆孔502的作用进行描述。基座延伸件504固定在基座6b上(见图14)并起基座6b延伸部分的作用。基座延伸件504包括一长形圆柱部分506和一轴承端508。轴承端508上有与基座6b远端的外螺纹512接合的内螺纹510。因而，基座延伸件504是与基座6b成一体的刚性延伸部分并不能相对于基座6b转动或轴向移动。轴承端508还帮助将一组滚珠轴承162保持在形成在轴承端508上的内凸肩514和作为端部操作器支承管8b的一部分的环形凸肩66a之间。
由于安装有滚珠轴承160、162，端部操作器支承管8b可相对于基座6b和基座延伸件504转动。这种相对转动可通过使用一锯齿状的锁紧轴环516而加以防止。锯齿状锁紧轴环516有一对与一对弹性锁紧指520处于相对位置的内凸轮面518。锁紧指520的远端516上形成有与内凸轮面518接合的凸轮隆起部522。轴环516通过一压装在基座延伸件504的圆柱部分506中的保持带524而被沿其基座延伸件504轴向支托在一固定位置。当锁紧轴环516处于图15A中所示可自由移动位置时，锁紧指520与端部操作器支承管8b分开以使端部操作器支承管8b可在基座延伸件504中自由移动。然而，当沿箭头526方向转动锁紧轴环516至如图15B所示转动锁闭位置，引起锁紧指520紧压在端部操作器支承管8b上，从而通过摩擦力将端部操作器支承管8b固定到基座延伸件504以及基座6b上。
轴向驱动管232的远端263上通过将凸缘260保持在两组滚珠轴承264、266之间而安装有一带凸缘抽出杆258a，抽出杆固定螺母268穿过带凸缘抽出杆258a并通过端部263上的螺纹固定在其上。
带凸缘抽出杆258a的远端530上有一从中穿过的横向孔532。孔532的尺寸大小可接受销534以将远端530固定到卡口插座538的近端536上。插座538通常是一圆柱形构件，其近端536上肯一横向延伸的孔540以接受销534。卡口插座538上有一对L形槽542。这些L形槽，如下所述，被用来与端部操作装置10b接合。
端部操作装置10b包括图12中所示的其它结构，这些还未被讨论。端部操作装置10b包括端部操作器管544，其远端546上有与端部操作器耦合塞148螺接的内螺纹。端部操作装置10b还包括一压装在端部操作器管544内部的叉292a。叉292a的尺寸大小使其近端548可从端部操作器支承管544的近端550中穿过。叉292a包括一其尺寸大小可接受-Z形钩状弹簧554的轴向延伸槽552。钩状弹簧554的近端556是一径向延伸的端部操作器，可向外延伸穿过端部操作器管544的外表面。叉292a的近端548的尺寸大小使其可装在端部操作器支承管8b中，以使钩状弹簧554的近端556可与形成在端部操作器支承管上的孔502接合。这样就可将端部操作器管544和其内部的叉292a相对于端部操作器支承管8b在轴向和径向均保持在一定位置。
如上所述，凸轮块280a安装在叉292a的宽间隙296a中。凸轮块280a包括一凸轮块延伸件558，它穿过并由形成在叉292a中的内凸肩560引导(见图13)。一卡口销562穿过形成在引导板延伸件558的近端566上的横向孔564。销562与L形槽542接合以将端部操作装置10b安装到该器械的其余部分上和从其上拆下来。
端部操作装置10b主要包括端部操作器管544、叉292a、凸轮块280a，端部操作器耦合塞148和端部操作部件28a、28b。为了在器械2b的其余部分上安装一合适的端部操作装置10b，使用者将凸轮块延伸件558和叉292a的近端548插入端部操作器支承管8b的远端12b，直到卡口销562与卡口插座538接触。卡口插座538由带凸缘抽出杆258a支托在其位置上。然后，使用者转动端部操作装置10b直到卡口销562变成与槽542的轴向延伸部分成一直线。然后，使用者轴向推端部操作装置10b并转动该装置直到卡口销562与槽542的延伸部分周向接合。这时，钩状弹簧554的近端556变成与孔502成一直线，并移动到孔502中，从而将端部操作装置10b定位。当需要更换端部操作装置10b时，例如需要一种不同类型的端部操作部件28a、28b，使用者将一工具插入孔502中以压低钩状弹簧554的近端556。然后，使用者转动端部操作装置10b以使卡口销562与槽542的轴向延伸部对准，然后将端部操作装置10b从端部操作器支承管8b中拉出。然后可将替换的端部操作装置安装到端部操作器支承管8b中。如果在使用中，使用者想要防止端部操作装置10b相对于基座6b转动，使用者只需在箭头526所示方向转动锁紧轴环516。
也可使用其它机构来阻止端部操作器支承管8b相对于基座6b转动。可使用各种类型的夹具或蝶形螺母。参见图9b，转动致动扳柄78a可在其长度方向上具有锯齿形表面，而基座6a可包括某种类型的沿槽88a的夹头以与沿扳柄78的锯齿形表面接合，从而锁紧扳柄。
还可对上述实施例作其他修改和变化。例如，也可使用其它的将端部操作装置安装到器械的其余部分上的方法。可用弹簧将环16，18相互推开，而将扳柄78朝向如图1中所示位置。
本发明的另一方面特别指向一种上面所述类型的内窥镜下外科手术器械，它在其端部操作器和基座之间有一光滑的、不可转动的外表面以减少使用过程中器械和周围组织间的摩擦，并防止外缘、环形台阶等在使用中，尤其在器械插入和抽出过程中干扰组织，并撕裂或操作周围组织。本发明还提供了一种与上述图2-14中所示实施例相比改善了的置换器械端部操作器的方法。
现在参见图16-22B，本发明的内窥镜下外科手术器械602使用和前述相同的基座和致动机构604，这种机构在图9B和10B中得到清楚显示。因此，致动机构包括一驱动装置606，它使端部操作装置607的端部操作部件608，610，例如一对夹爪，在其张开和闭合位置之间移动，以及一端部操作部件转动装置612，它使端部操作装置及端部操作部件绕器械的轴线614转动。
更具体地，如前所详述，驱动装置包括食指环和拇指环616，618，它们枢轴连接在器械基座622的凸耳620上。通过使食指环和拇指环相向和相背运动，凸轮驱动杆624被驱动轴向朝向和背向端部操作部件运动，从而使端部操作部件张开和闭合，下面将对之种方式进一步描述。
端部操作部件转动装置612包括一扳柄626，该扳柄包括安装在基座622外侧并可轴向移动的扳柄环628。扳柄的轴向运动经由一凸轮销(在图17-22中未单独示出)和一位于轴环上的螺旋槽632(见图19)使一环形轴环630(它环绕端部操作部件驱动杆624)转动，这种结构前面已有详述，从图9B和10B中尤其清楚看出。
现在参见图18，端部操作装置607包括一半球形螺母636，它有一朝向上的开口638(端部操作部件608，610从中伸出)，一内螺纹640和一将端部操作部件绕枢轴转动地安装在螺母上的销642。如前所述，端部操作部件包括朝向里面的凸轮从动件644。半球型螺母与细长形端部操作部件套筒648上的外螺纹646接合，套筒648上还有一细长槽650，其用途将在下面进一步描述。在靠近端部操作部件套筒的近端654的位置上有一对相对设置且朝里的销652。端部操作部件套筒包括一内部环形凸缘656，该环形凸缘形成一中心开口658，前述的端部操作部件驱动杆624(图18中未示)从中穿过。
现参见图18和20，随着半球形螺母638被拧到端部操作部件套筒648的远端上，一用螺钉664固定在叉形支托器662上的凸轮块660设在螺母638和端部操作部件套筒的内凸缘656之间。螺钉穿过支托器底板666上相应的孔并被拧到凸轮块的底凸缘668上的相应的孔中。凸轮块的凸缘有平面670，它们的尺寸使其可装在支托器662的叉形叶片674的两相对面672之间。从凸轮块的底凸缘668上向上伸出一相对较窄的主体676，主体上包括对角线方向设置的凹槽678，以接受端部操作部件608，610的相对设置的凸轮从动件644在其中滑动。
凸轮支托器的底板666包括一供端部操作部件驱动杆624从中穿过的中心开口680和一对相对设置的从开口上延伸的槽以供驱动杆远端上的卡口销682通过。参见图20。凸轮块凸缘668的底端包括一和支托器662的底板666中的开口680同轴的中心开口以及一对相对设置的馅饼状切除部684，该切除部延伸一约90°的弧形。因此，当凸轮块通过螺钉664被固定到叉形支托器上时，端部操作部件驱动杆624可通过将卡口销682和支托器底板666上的槽对准而可操作地连接到其上，一轴向推进杆直到卡口销被放置到凸轮块底板中的馅饼形切除部中，然后相对于驱动杆转动凸轮块，使卡口销与支托器上的槽不在一条直线上，从而将杆和支托器及凸轮块连接起来。
叉形支托器662还包括一经向向外伸出的销686，它穿过端部操作部件套筒648上的槽650以限定支托器及凸轮块在槽的范围内轴向运动，并阻止支托器和端部操作装置以及端部操作部件套筒相对转动。
现在参见图17和19，一不可转动的管状壳体688有一与由半球形螺母636的端部限定的凸肩(最好见图17A)接合的远端690。管状壳体的近端692包括一对相对设置的向外伸出的弹簧片694，弹簧片具有截头圆锥形外形的管状保持带696的端面接合。壳体围绕着前述管状心轴630，心轴可转动地固定到基座622的远端698上，在从心轴上伸出的径向凸缘704两相对侧放置有两组滚珠轴承700，702。一延伸的管状螺母706与基座622的螺纹端708通过螺纹接合以形成轴承700、702所需的约制力。螺母706有一具有足够长度的管状延伸件710以使其延伸通过保持带696和弹簧片694。
可转动锁紧轴环712环绕着管状螺母延伸件710并位于保持带696的近端和延伸管状螺母706的凸缘714之间。锁紧轴环包括一轴向延伸的致动凸缘716(最好参见图22A和22B)，并在其内圆柱壁上限定一对内凸缘面718，该对内凸缘面和由对螺母706的管状延伸件710进行纵切所形成的一对弹性圆周锁紧指720相对设置。锁紧指包括凸轮隆起722，它延伸进转动锁紧轴环712的凸轮表面中。通过顺时针方向转动锁紧轴环(见图22B)，指上的凸轮隆起部与内凸缘面接合并径向向内压以与管状心轴630摩擦接合(见图22A)，从而锁住心轴使其不能转动。锁紧轴环从其锁紧位置(见图22A)顺时针转动(见图22B)从而释放摩擦锁紧力。
保持带696用一组螺钉724而被固定到管状螺母706上。保持带的远端包括一直径加大的圆柱形面726(见图17)以在它和螺母的管状延伸件710之间限定一环形凹槽，螺母在远端方向是开口的，环形空间具有足够的宽度以接受管状壳体688的端部。在使用当中，位于壳体的最近端的弹簧片694阻止壳体进入环形空间中。然而，通过压弹簧片使之与管状壳体的其它部分齐平，它可缩进环形空间中，其目的将在下文中叙述。
在管状壳体的靠近其远端的内部是一向内伸出的压缩弹簧728，它限定一朝向壳体远端的凸缘730和朝向壳体近端692的斜面732。压缩弹簧与一管状心轴630上的径向向外伸出的双侧渐缩的凸缘734共同作用。心轴的远端穿过凸缘734轴向开一槽以限定出一对相对设置的心轴臂736，它们可被弹性地相互移向对方。成一直线的孔738形成于心轴臂上以与位于端部操作部件套筒648的近端654上的向内伸出的销652(见图18)接合。
如图17中所示，当被完全装配好并处于操作位置时，心轴臂736上的凸缘734位于紧靠着静止壳体688内侧的压缩弹簧728的位置。在这个位置上，端部操作部件套筒648上的向内伸出的销652与心轴臂上的孔738接合从而固定端部操作部件套筒以及可移动端部操作部件608、610。
端部操作部件套筒通过压缩位于静止壳体688近端的弹簧694，然后将壳体轴向拉入位于保持带696和螺母706的管状延伸件710之间的环形空间中而从心轴上释放下来，以从器械上拆卸下来。在将壳体拉入环形空间的过程中，压缩弹簧728的斜面732与心轴臂736上的凸缘734接合，从而弹性地向内压臂。这种臂的向内的偏转将销从心轴臂上的孔738中解脱出来。从而可握住端部操作部件套筒并沿轴向向外移动而将其从心轴上分离下来。
概述一下如图16-22中所示内窥镜下外科手术器械602的操作过程，并假设端部操作装置607被可操作地连接到端部操作部件驱动杆624和管状心轴630上，驱动装置606的食指环和拇指环616，618最初处于“闭合”位置(如图16所示)，此时环相距最近且端部操作部件608，610是闭合的。当板柄环628处于例如图16中所示位置时，端部操作部件转动装置可在任何需要的位置。在这点上，弹簧694与保持带696的远端接合。管状壳体688的远端与半球形螺母636的凸缘接合，并在此形成一支承面以允许螺母相对于壳体转动。为减轻摩擦，支承面可包括一低摩擦(例如特氟隆)涂层。
为了张开端部操作部件，食指环和拇指环616，618被展开。在展开时，环所连接的臂通过致动机构604将端部操作部件驱动杆624向后拉(如图16中所示向下)，该机构的结构和操作也在前面详细描述过。当杆被向后拉时，杆的远端上的卡口销682拉动支托器662及连接在其上的凸轮块660。由于半球形螺母636被拧在端部操作部件套筒648上(它轴向静止连接到心轴630上)，端部操作部件608，610上的凸轮从动器644沿对角槽678移动，这将引起端部操作部件绕销642相互绕枢转动到一张开位置。通过将指环616，618推到一起，端部操作部件驱动杆624沿相反方向轴向移动从而闭合端部操作部件。
为使端部操作部件绕轴614转动，扳柄环628被相对于基座622移向一个方向或另一个方向。端部操作部件转动装置612通过一操作机构将扳柄环的线性运动转变成一转动，该操作机构的结构和操作在前面已详述过。这种转动以一种前述的方式被传送给管状心轴630。驱动杆上的横向销740延伸进心轴上的槽742中以使杆随心轴一起转动而防止它们两者之间的相对转动，心轴630的转动通过心轴臂736和内向销652而被传送给端部操作部件套筒648。由于半球形螺母被拧在端部操作部件套筒的远端上，从而套筒的转动将导致相应的半球形螺母636和端部操作部件608、610的转动。
可以看出，端部操作部件的张开或闭合以及它们的转动都不会导致管状壳体688的相对运动。因而，这两种运动都不会产生摩擦，这使得器械用起来很便利。而且，成一体的管状壳体具有光滑，连续和等直径的外表面，使得器械很容易地从组织切口、管腔中插入或抽出，从而可防止对包围器械的组织的可能的撕裂或损伤。
为拆下端部操作装置607，例如，为了清洗或更换一种不同结构的端部操作装置，可压缩位于管状壳体688的近端上的弹性片694。一旦弹性片对准位于保持带696和螺母706的环形延伸件710之间的环形空间，将壳体往后拉使其延伸入环形空间中。这样将弹性压缩心轴臂736(因为压缩环728和凸缘734相互接合)，从而将心轴臂从端部操作部件套筒销652上拆卸下来。现在用手使端部操作装置相对于驱动杆624转动直到卡口销682与支托器底板668上的槽对准。现在可将端部操作装置沿轴向抽出。然后，可在壳体688的远端插入一新的端部操作装置。使心轴臂上的孔738与端部操作部件套筒销652对准，然后向前拉壳体(朝向端部操作部件608，610)，以释放弹簧臂从而使它们与端部操作部件套筒销652接合，因而将端部操作装置锁紧到心轴上。
很显然，当端部操作装置被拆下时，壳体688可被轴向从心轴630上滑开以提供后者的通路从而便于对器械进行清洗和消毒。
权利要求
1.一种外科器械，包括-具有一近端和一远端的细长主体；-可移动地安装在主体远端上的端部操作部件；-端部操作部件驱动装置，它包括-可移动地安装在主体近端上的可供使用者操纵的端部操作部件致动器；-将端部操作部件致动器与端部操作部件连接起来的驱动装置以使当使用者操纵端部操作部件致动器时，端部操作部件相对于主体移动；以及-端部操作部件转动器，它包括-可转动地安装在主体上供使用者操纵的转动致动器；-连接转动致动器和端部操作部件的转动驱动器，以使当使用者操纵转动致动器时可引起端部操作部件的转动。
2.根据权利要求1的外科器械，其特征在于所述的端部操作部件包括第一爪和第二爪，至少第一爪被安装来可相对于主体枢轴运动;所述的主体的远端和近端限定一轴;所述的端部操作部件致动器包括可绕枢轴转动地安装在主体上并位于轴的相对两侧的食指和拇指构件;所述的端部操作部件转动器可滑动地安装在主体上以沿垂直通道运动。
3.根据权利要求1的外科器械，其特征在于所述的主体包括一基座和一连接基座和端部操作部件的中空管;以及从基座供应缝线材料的装置，缝线至少穿过大部分的中空管并到达主体的远端。
4.根据权利要求1的外科器械，其特征在于所述的主体包括一基座和一连接基座和端部操作部件的中空管;所述的中空管具有第一最大横向尺寸;以及所述的端部操作部件有一不大于第一最大横向尺寸的第二最大横向尺寸。
5.根据权利要求1的外科器械，其特征在于它还包括改变主体近端和远端之间距离的装置。
6.根据权利要求5的外科器械，其特征在于所述的改变距离装置包括-内延伸装置，包括(a)一带外螺纹的内杆件，和(b)一带内螺纹以接受所述内杆件的内管件;-外延伸装置，包括(a)一带外螺纹的外杆件，和(b)一带内螺纹以接受所述外杆件的外管件;所述内杆件和内管件中的一个与端部操作部件连接以通过使所述内杆件和内管杆中的一个相对另一个转动而使端部操作部件可轴向移动;以及所述内延伸件与所述外延伸件连接，从而所述所延伸件的轴向延伸引起所述内延伸件的轴向延伸。
7.根据权利要求5的外科器械，其特征在于它还包括可选择地阻止改变主体近端和远端之间距离的锁紧装置。
8.根据权利要求1的外科器械，其特征在于它还包括可选择地给端部操作部件和主体间的相对运动增加或减小阻力的装置。
9.根据权利要求8的外科器械，其特征在于所述的主体包括一基座和一固定在基座上的中空主体管构件;所述的转动驱动器包括一至少部分位于中空主体管构件中的细长形可转动构件;以及所述可选择地增加或减小阻力的装置包括-安装在中空主体管构件上的锁紧轴环;-与中空主体管构件成一整个的锁紧指;以及作用于锁紧轴环和锁紧指之间的凸轮装置，可使锁紧指被偏压靠在可转动元件上，以通过摩擦将中空主体管构件固定到可转动元件上，从而阻止它们之间的相对转动。
10.根据权利要求1的外科器械，其特征在于所述的主体的近端和远端限定一轴;所述的驱装置包括驱动连接部分，一驱动管套在与驱动连接部分连接的近端上，一凸轮件固定在驱动管上以与其一起轴向运动;所述的凸轮件包括一凸轮槽;以及所述的端部操作部件与凸轮槽接合，从而凸轮件的轴向运动引起端部操作部件横向运动。
11.根据权利要求1的外科器械，其特征在于所述的端部操作部件是可拆卸地安装在所述主体上的末端装置的一部分。
12.根据权利要求11的外科器械，其特征在于它还包括将末端装置从外科器械的其余部分上拆下的释放装置，所述的释放装置在靠近主体端处操作。
13.根据权利要求11的外科器械，其特征在于所述的主体包括一基座和一从基座延伸至末端装置的外壳体，所述的外壳体具有光滑、连续的外表面以减小内窥镜使用过程中对组织的损伤。
全文摘要
一内窥外科器械包括一长形主体，一端部操作部件活动地安装到主体的远端。一爪驱动装置包括一枢轴安装在主体基座上的可操纵的拇指和食指环和一将指环连接到爪上的爪驱动装置。爪活动地固定在末端装置上，末端装置可通过扳柄的线性驱动而转动，扳柄通过可转动的管穿过形成在管上的螺旋槽而与末端装置连接。这种器械可被做成伸缩形以穿过主体的内部给末端装置供应缝线，使用者可选择地阻止器械的缩短或末端装置的转动。
文档编号A61B17/04GK1077367SQ93101899
公开日1993年10月20日 申请日期1993年2月20日 优先权日1992年2月21日
发明者特雷·M·哈伯, 威变姆·H·基麦德利, 克拉克·B·福斯特 申请人:哈伯利医疗技术有限公司