用于微创外科手术的工具及其使用方法

专利名称：用于微创外科手术的工具及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种易于控制的用于微创外科手术的工具及其使用方法，更具体地， 涉及一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工具通过经由调节手柄的控制 驱动末端执行器以灵巧和方便的方式进行微创外科手术，还涉及使用该用于微创外科手术 的工具的方法。
背景技术：
微创外科手术是这样一种外科手术方法，其涉及使用插入一些微小切割开口的器 具来进行引起最小的组织创伤的外科手术。这种微创外科手术相对地减少了术后护理期间患者的新陈代谢变化，因此有益于 患者的迅速恢复。因此，使用这种微创外科手术缩短了术后患者的住院期长度并使患者更 快地回到正常的体力活动中。另外，微创外科手术引起较少的疼痛并减少了手术后患者的 伤疤。微创外科手术的最普遍的形式是内窥镜检查。其中，涉及腹腔内的微创检查和操 作的腹腔镜检查被认为是内窥镜检查的最普遍的形式。为了进行标准腹腔镜手术，将气体 吹入患者的腹部，并且形成小的切口(大约1/2英寸或更小)用作用于腹腔镜外科手术的 工具的入口，通过该入口插入套管针。一般而言，腹腔镜检查外科手术工具包括腹腔镜(用 于观察手术部位)和其他操作工具。这里，这些操作工具与用于小切口外科手术的常规工 具在结构上类似，除了各个操作工具的末端执行器或操作端与其手柄被细长轴隔开之外。 例如，操作工具可以包括夹钳、抓钳、剪刀、吻合器、持针器、等等。为了进行手术，使用者例 如外科医生，通过套管针将操作工具放入手术部位，并从腹腔的外面操作它。然后，该外科 医生通过显示由腹腔镜获取的手术部位图像的监视器监控手术的过程。与此类似的内窥镜 方法广泛用于后腹腔镜检查、盆腔镜检查、关节镜检查、脑池镜检查(cisternoscopy)、鼻窦 镜检查、子宫镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、尿道镜检查术、肾盂镜检查、等等中。

发明内容
技术问题虽然这种微创外科手术具有许多优点，但是它具有以下缺点难以使常规的用于 微创外科手术的工具接近手术部位，并且由于末端执行器与刚性长轴相连，因而这些工具 的操作不方便或复杂。具体地，因为传统的末端执行器没有弯曲部分如接头，因而难以进行 手术需要的灵巧操作。而且，当手术部位位于特定器官之后时，传统的用于微创外科手术的 工具甚至不能够接近那里。另外，传统上，通常甚至会将多个外科手术工具一起使用用于微创外科手术，并且 由此在患者身体内形成多个切口。已经通过提出了仅形成一个切口然后将套管针插入切口 内进行外科手术的思想来进行解决这类问题的尝试，但是遗憾的是，目前还没有能够支持 该思想的合适的工具。
鉴于前述，本发明的发明人注意到了上面所提到的所有问题最终是微创外科手术 广泛发展的主要障碍。技术方案本发明旨在解决所有的上述所有问题。本发明的另一目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的 工具具有高度的自由度运动的末端执行器。本发明的又一目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的 工具利用相对简单的驱动控制元件以灵巧的方式运行。本发明的又一目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的 工具容易进入被特定器官遮蔽住的用于外科手术的区域，包括多个关节部分。本发明的又一目的是提供一种外科手术工具，用于以灵巧和方便的方式利用患者 身体中最少数目的切口，优选仅一个切口，实现微创外科手术。本发明的又一目的是提供一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的 工具比由本发明的发明人提交的韩国专利申请No. 2008-51248和2008-61894中所公开的 用于微创外科手术的工具在技术上更加先进。本发明的另外一个目的是提供一种新型的用于使用根据本发明的用于微创外科 手术的工具方法。有益效果根据具有上述构造的本发明，可以实现下面的显著效果。1.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具的末端执行器相应于来自调节手柄的在俯仰方向和偏转方向上的操作和/或开关操作 而操作。2.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具能够被使用者自由控制而不会使得控制元件变得复杂。进一步，根据本发明，提供了 一种 用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工具能够利用相对简单的驱动控制元件 而灵巧地被操作。3.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具体积小、重量轻，并且可以容易地被移动。4.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具具有多个接合部分，以便能够接近被特定人类器官所遮蔽的区域用于外科手术。5.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具仅需要最少数量的患者身体上的切口(优选仅一个切口)用于外科手术，并且仍能够实 现精巧的和容易的外科手术操作。6.根据本发明，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科手术的工 具比之前由本发明的发明人提交的韩国专利申请No. 2008-51248和2008-61894中所公开 的用于微创外科手术的工具更加先进。7.根据本发明，提供了一种新型的用于使用根据本发明的用于微创外科手术的工 具的方法。


本发明的上述和其他的目的和特征从后面结合附图给出的优选实施例描述将变 得明显，其中图1是示出了根据本发明第一实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图2和3是根据本发明第一实施例的调节手柄的透视图和俯视图；图4是根据本发明第一实施例的俯仰控制部件的分解透视图；图5显示了根据本发明第一实施例的俯仰调节齿轮被设置在俯仰控制部件的第 一板上的状态，并且图6和7显示了根据本发明第一实施例的俯仰方向上的一对调节齿轮 以预定的间隔平行地设置在俯仰控制部件的第一板上的状态；图8、9和10是根据本发明第一实施例的第一俯仰连接部件的构造的正视图、侧视 图和透视图；图11是根据本发明第一实施例的轴和第一控制轴之间通过第一偏转控制部件连 接的连接状态的透视图，图12是根据本发明第一实施例的第一控制轴和第二控制轴之间 通过第二偏转控制部件连接的连接状态的透视图，图13是根据本发明第一实施例的第一 偏转控制部件的构造的分解透视图，图14是根据本发明第一实施例的第一偏转控制部件 的第一板的构造的透视图；图15、16、17、18、19和20显示了根据本发明第一实施例的轴、第一驱动轴和第二 驱动轴以及末端执行器的连接状态；图21、22、23、24、25和沈显示了根据本发明第一实施例的用于微创外科手术的工 具在操作中的示例；图27是示出了根据本发明第二实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，以及图观和四分别是图27中a区域和b区域的详细视图；图30是示出了根据本发明第三实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，以及图31是图30中a区域的详细视图；图32和33显示了根据本发明第三实施例的用于微创外科手术的工具在操作中的 示例；图34是示出根据本发明第四实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图35-38分别是图34中的a、b、c和d区域的详细视图；图39显示了根据本发明第四实施例的用于微创外科手术的工具的第一偏转控制 部件的第一板中偏转线缆插入孔的构造；图40、41和42显示了根据本发明第四实施例的用于微创外科手术的工具在操作 中的示例；图43和44显示了根据本发明第三实施例的用于微创外科手术的工具在操作中的 示例；图45是示出根据本发明第五实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图46-49分别是图45中的a、b、c和d区域的详细视图50显示了根据本发明第五实施例的用于微创外科手术的工具的第一偏转控制 部件的第一板中偏转线缆插入孔的构造；图51是示出根据本发明第一应用示例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图52是示出根据本发明第二应用示例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图；图53和M显示了根据本发明第三应用示例的用于微创外科手术的工具的使用示 例；和图55显示了根据本发明第四应用示例的用于微创外科手术的工具的使用示例。实施本发明的最佳方式根据本发明的一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外科 手术的工具包括主轴；从所述主轴的一端依次定位的第一控制轴和第二控制轴；从所述 主轴的另一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴；定位在所述第二控制轴一端附近的调 节手柄；定位在所述第二驱动轴一端附近的末端执行器；俯仰控制部件，所述俯仰控制部 件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间的位置、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间 的位置、以及所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的一个位置附近，用于将所述 调节手柄在俯仰方向上的动作传递至所述末端执行器；第一偏转控制部件和第二偏转控制 部件，所述第一偏转控制部件和第二偏转控制部件分别定位在所述主轴与所述第一控制轴 之间的位置、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间的位置、以及所述第二控制轴与所述 调节手柄之间的位置中的其他位置附近，用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至 所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之 间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端 执行器之间的位置中的一个位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一 偏转驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位在在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、 所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间 的位置中的其他位置附近；和俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆，所述俯仰线缆、第 一偏转线缆和第二偏转线缆用于将动作从所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部件和所 述第二偏转控制部件传递至所述俯仰驱动部件、所述偏转驱动部件和所述第二偏转驱动部 件。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外 科手术的工具包括主轴；从所述主轴的一端依次定位的第一控制轴和第二控制轴，从所 述主轴的另一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴；调节手柄，所述调节手柄定位在所 述第二控制轴的一端附近；末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附 近；俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述第二控制轴与所述调节手柄之间，用于将 所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递至所述末端执行器；第一偏转控制部件，所述第一 偏转控制部件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间，用于将所述调节手柄在偏转方向上 的动作传递至所述末端执行器；第二偏转控制部件，所述第二偏转控制部件定位在所述第 一控制轴与所述第二控制轴之间，用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末 端执行器；第三偏转控制部件，所述第三偏转部件定位在所述俯仰控制部件附近，用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部 件定位在所述第二驱动轴与所述末端执行器之间；第一偏转驱动部件，所述第一偏转驱动 部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间；第二偏转驱动部件，所述第二偏转驱动部件 定位在所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间；第三偏转驱动部件，所述第三偏转驱动部 件定位在所述偏转驱动部件附近；和俯仰线缆、第一偏转线缆、第二偏转线缆和第三偏转线 缆，所述俯仰线缆、第一偏转线缆、第二偏转线缆和第三偏转线缆用于将动作从所述俯仰控 制部件、所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部件和所述第三偏转控制部件传递至 所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件、所述第二偏转驱动部件和所述第三偏转驱动 部件。根据本发明的又一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，该用于微创外 科手术的工具包括主轴，从所述主轴的一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴，定位在 所述主轴另一端附近的控制器，定位在所述第二驱动轴一端附近的末端执行器，俯仰驱动 部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴 与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个 位置附近，第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱 动部件分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱 动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近，和 俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆，所述俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆用 于控制所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件和所述第二偏转驱动部件，其中，所述控 制器包括用于控制所述俯仰驱动部件的俯仰控制模块、用于控制所述第一偏转驱动部件的 第一偏转控制模块和用于控制所述第二偏转驱动部件的第二控制模块。本发明的实施方式在以下详细描述中，参考附图，这些附图通过说明的方式，示出了可以实施本发明 的具体实施例。足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实施本发明。应该 理解的是本发明的各种实施例，尽管是不同的，但不是必然互相排斥的。因此，以下详细描 述不应以限制的意义理解，并且本发明的范围仅仅由所附权利要求确定，所附权利要求应 正确地解释为涵盖所授权权利要求等同物的全部范围。下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例，以便本领域技术人员容易实施本 发明。实施例1图1是示出根据本发明第一实施例的用于微创外科手术的工具1的外观的透视 图。参考图1，该实施例的用于微创外科手术的工具1包括轴100(即主轴)、调节手 柄110、末端执行器120、第一控制轴130和第二控制轴140、第一驱动轴150和第二驱动 轴160、俯仰控制部件200、第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400、俯仰驱动部件 600、以及第一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800。首先，如图1所示，存在主轴100，第一控制轴130和第二控制轴140从所述主轴 100的一端依次定位，并且第一驱动轴150和第二驱动轴160从所述主轴100的另一端依次 定位。如果必要，这些轴的至少部分在内部具有一个或者多个空间(例如，管状、莲藕状或螺旋状空间)(未示出)。此外，如图所示，调节手柄110定位在第二控制轴140 —端附近，并且末端执行器 120定位在第二驱动轴160 —端附近。下面将参考附图进一步详细解释根据本发明第一实施例的用于微创外科手术的 工具1的构造。图2和3为该实施例的调节手柄110的透视图和侧视图，其中调节手柄110以这 样的一种方式被配置，即附件112能够拉出或者释放开关线缆OC同时绕调节手柄110的 旋转轴旋转(需要指出的是，依赖于末端执行器120的类型，开关线缆OC并不总是必要的， 如下面所述)。更具体的，对于调节手柄110，使用者能够抓握的两个杆状件通过旋转轴相 互连接，并且通过所述旋转轴连接的这些杆状件的每一个的任一端上相互对称地形成了两 个半圆形的附件112。当这些附件112中的一个(例如附图中所示的上部附件112)被开或 者关时，开关线缆OC可以被拉出或者释放。此外，调节手柄110通过俯仰控制部件200连接到第二控制轴140。现在参考附 图，详细地解释俯仰控制部件200的构造。图4是描述根据本发明第一实施例的俯仰控制部件200的分解透视图。如图所示，针对俯仰控制部件200，第一圆形板210和第二圆形板220相互间隔开 预定的距离，并且将两对半圆形的相同尺寸的俯仰调节齿轮230设置在与第一板210和第 二板220的平面垂直的平面上并且相对于第一板210和第二板220的中心轴线相互平行。在图4中，尽管设置俯仰调节齿轮230的第一圆形板210和第二圆形板220呈占 据最小面积的圆形，但他们并不需要总是圆形的，而是可以是任何其他形式的。进一步参考图5、6和7，图5显示了根据本发明第一实施例的俯仰调节齿轮230被 设置在第一板210上的状态。在图5中，尽管看上去在所述板上仅设置了一个俯仰调节齿 轮230，但是另一俯仰调节齿轮230是刚好被遮住看不见，这是为了清楚描述俯仰调节齿轮 230的安装状态。即，实际存在成对的两个俯仰调节齿轮230，它们优选地被设置在第一板 210 上。图6和7显示了根据本发明第一实施例的两个俯仰调节齿轮230以预定的距离成 对地相互平行设置的状态。根据本发明第一实施例，尽管仅利用设置在一个板上的一个俯 仰调节齿轮230，在调节手柄110的驱动下，俯仰控制部件200的操作仍然是可控的，但是， 优选应当设置至少两个俯仰调节齿轮230以维持操作稳定性。同时，设置在第一板210和 第二板220上的每一对俯仰调节齿轮230优选在齿轮之间保持相同的距离，并且设置在第 一板210上的俯仰调节齿轮230和设置第二板220上的俯仰调节齿轮230形成有相同的节 距以相互啮合。返回到图4，在设置在第一板210和第二板220上的俯仰调节齿轮230对之间的中 点有圆形空间，并且将圆柱形接合旋转轴240可旋转地插入该空间中。此时，优选俯仰调节 齿轮230的中心轴线与接合旋转轴MO的中心轴线重合。同时，插入的接合旋转轴MO的长度是以这样的方式确定的，即该长度大于俯仰 调节齿轮230的每一个的厚度，但是也不能太长而使得平行设置的接合旋转轴MO的末端 相互接触。而且，如图所示，由于俯仰调节齿轮230形成半圆形的，因此俯仰调节齿轮230 的每一个的中点位于第一板210和第二板220的表面上。
同样参考图4，俯仰调节齿轮230的半圆形是为了将调节手柄110的操作范围限制 在-90度至+90度的俯仰方向内。这暗示俯仰调节齿轮230也可以采取其他形式，例如扇 形，代替半圆形以不同地设置操作范围。为了使设置在第一板210和第二板220上的俯仰调节齿轮230保持相互啮合的状 态，可以将第一俯仰连接部件250置于第一板210和第二板220之间。下面参考图8、9和 10对关于这一点的更多细节进行解释。图8、9和10显示了根据本发明第一实施例的第一俯仰连接部件250构造的正视 图、侧视图和透视图。如图所示，第一俯仰连接部件250包括预定长度的长方体主体252和 两对旋转环254，每一对旋转环形成在所述主体的任一端且它们之间具有预定的距离。事实上，已经被插入到俯仰调节齿轮230的中点的接合旋转轴MO的一端被插入 到第一俯仰连接部件250的旋转环254内，以便使得俯仰调节齿轮230能够旋转。以这种 方式，第一板210和第二板220上的俯仰调节齿轮230以相互啮合的状态旋转，并且该旋转 绕插入到第一俯仰连接部件250两端上的旋转环254中的接合旋转轴240发生。如图9所示，第一俯仰连接部件250的主体252具有沿着主体252长度方向的中 心轴线形成的通孔256，并且连接调节手柄110和末端执行器120的开关线缆OC通过该通 孔256。优选地，通孔256位于主体252的中心。返回参考图4、5、6和7，在第一板210和第二板220的每一个中形成有两个通孔 2600优选地，两个通孔260相对于第一板210和第二板220的中心以180度的角距形成， 并且可以用作在其中插入俯仰线缆PC的俯仰线缆插入孔。然而，需要注意在第一板210中 的通孔260并不是绝对需要是插入孔形式的，而且如果必要，他们可以采用任何其他形式， 只要俯仰线缆PC可在其中操作。任选地，第一板210和第二板220的面对的边缘可以经历呈约45度的磨边以防止 这些板的边缘由于在它们的垂直位置相互碰撞而损坏。接下来，将参考附图详细解释第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400的 构造。如前所述，与调节手柄110相连的第二控制轴140与具有第二偏转控制部件400 的第一控制轴130相连，并且第一控制轴130与具有第一偏转控制部件300的主轴100相 连。这样，调节手柄110在偏转方向上的动作可以被传递。图11是根据本发明第一实施例的主轴100和第一控制轴130之间通过第一偏转 控制部件300连接的连接状态的透视图，图12是根据本发明第一实施例的在第一控制轴 130和第二控制轴140之间通过第二偏转控制部件400连接的连接状态的透视图，图13是 根据本发明第一实施例的第一偏转控制部件300的构造的分解透视图，图14是根据本发明 第一实施例的第一偏转控制部件300的第一板310的构造的透视图。第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400以大体相同的方式配置，除了他 们可能具有稍微不同的线缆插入孔构造。因此，下面的描述将主要集中在第一偏转控制部 件300的构造。与俯仰控制部件200类似，第一偏转控制部件300由第一板310和第二板320构 成，其中第一板310和第二板320相互相对地间隔开预定的距离，每个板都具有一对偏转调 节齿轮330。设置在第一板310和第二板320两侧上的两对偏转调节齿轮330相互啮合，并且这两对偏转调节齿轮330能够借助第一偏转连接部件350保持相互啮合的状态。优选 地，第一板310和第二板320能够以-90度或者+90度的角度相遇(参见图1中所示的状 态)。然而，第一板310和第二板320之间的角度范围可以根据使用者的希望或者需要而变 化。这里，第一偏转控制部件300的相对形成的第一板310和第二板320优选分别向 第一控制轴130和主轴100的长度方向的正交方向倾斜预定度角。优选地，倾斜角为大约 45度。同样，在这种情况中，第一偏转控制部件的偏转调节齿轮330之间的中点优选位于第 一板310和第二板320的表面上。而且，如图13所示，第一板310和第二板320每个都具有第一偏转线缆插入孔 362a和第二偏转线缆插入孔362b，一对第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2能够穿过第 一偏转线缆插入孔36 和第二偏转线缆插入孔362b。如图14所示，形成在第一偏转控制部件300中的第一偏转线缆插入孔36 具有 形成入任一板的环形，以便在第一偏转控制部件300的操作过程中第一偏转线缆YCl能够 在第一偏转线缆插入孔36 中顺畅地移动。这种线缆插入孔的构造被相同地应用于第二 偏转控制部件400。相对于第一板310和第二板320的中心，与俯仰线缆插入孔360呈90度角距地形 成第二偏转线缆插入孔362b，并且第一偏转线缆插入孔36 形成在第二偏转线缆插入孔 362b的任一侧。如前所述，在每个板中，第一偏转线缆YCl穿过第一偏转线缆插入孔36加， 并且第二偏转线缆YC2穿过第二偏转线缆插入孔362b。偏转控制部件300以与俯仰控制部件200大体相同的方式配置，除了偏转控制部 件300的内部元件的操作方向与俯仰控制部件200的内部元件的操作方向正交。由此，后 面不再提供关于该构造的其他细节。图15、16、17、18、19和20显示了主轴100、第一驱动轴150和第二驱动轴160以及 末端执行器120的连接状态。如图所示，主轴100与第一驱动轴150通过第一偏转驱动部 件700相连，第一驱动轴150和第二驱动轴160通过第二偏转驱动部件800相连，第二驱动 轴160与末端执行器120通过俯仰驱动部件600相连。图15、16、17、18、19和20显示了前 述元件的顶视图和/或侧视图。首先，描述图15和16，将第一驱动轴150连接至主轴100的第一偏转驱动部件700 包括相对定位的第一板710和第二板720。与第一偏转控制部件300类似，第一偏转驱动部 件700具有两对偏转方向驱动齿轮730，该两对偏转方向驱动齿轮730设置在第一偏转驱动 部件700的第一板710和第二板720上以便相互啮合，并且第一板710和第二板720通过 第二偏转连接部件相连，由此，这里省略了进一步的细节。下面参考图17和18，将第二驱动轴160相连至第一驱动轴150的第二偏转驱动 部件800具有与第二偏转控制部件400相同的构造，因此，这里也省略了进一步的细节。需 要注意，尽管第二偏转驱动部件800的第一板和第二板与第一控制部件300或第二控制部 件400的第一板和第二板类似，但优选地第二偏转驱动部件800的第一板和第二板向第一 驱动轴150和第二驱动轴160的长度方向的正交方向倾斜预定的角度。此外，参考图19和20，将末端执行器120连接至第二驱动轴160的俯仰驱动部件 600与将第二控制轴140与调节手柄110相连的俯仰控制部件200也具有相同的构造，由此，不再提供关于俯仰驱动部件600的进一步细节。尽管，第一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800的元件中的一些元件在相 同的方向上操作，但该方向与俯仰驱动部件600的元件中的一些元件的操作方向是正交 的。此外，末端执行器120相应于调节手柄110的开关操作而操作，并且末端执行器 120可以用作在身体内进行外科手术的工具，例如，夹钳、抓钳、剪刀、吻合器、持针器、等等。 如果必要的话，与附图中所示不同，根据本发明第一实施例的末端执行器120可以是不需 要被打开或关闭的任何元件，如钩形电极。下面，进一步解释在本发明第一实施例中线缆的连接状态以及与连接状态相关的 所有元件的操作。首先，俯仰控制部件200借助俯仰线缆PC与俯仰驱动部件600相连，并且第一控 制部件300和第二控制部件400可以通过第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2分别与第 一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800相连。更详细地，第一偏转线缆YCl对中的每个线缆的一端可以固定到在第一控制部件 300的第二板320中形成的第一偏转线缆插入孔36 内，第一偏转线缆YCl对中的每个线 缆的另一端可以被固定到形成在将第一驱动轴150连接至主轴100的第一偏转驱动部件 700的第二板720中的插入孔内(未示出)。同样，第二偏转线缆YC2的一端被固定到连接第一控制轴130和第二控制轴140 的第二偏转控制部件400的第二板中形成的第二偏转线缆插入孔内，第二偏转线缆YC2的 另一端可以固定到形成在连接第一驱动轴150和第二驱动轴160的第二偏转驱动部件800 的第二板中的第二偏转线缆插入孔(未显示)内。因此，当使用者在俯仰/偏转方向上驱动调节手柄110时，使用者的驱动(或者调 节手柄的动作)可以通过俯仰线缆PC和第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2经由俯仰 控制部件200、第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400传递至俯仰驱动部件600、 以及第一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800 (此处，俯仰方向上的操作与偏转方向 上的操作大体上是相互独立的)。此时，俯仰线缆PC被设置为穿过每个轴的内部。为了防 止在每个轴内部的俯仰线缆PC纠缠，或者为了切换(颠倒)线缆的方向，可以另外安装导 向器。类似的，第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2被设置为穿过相应轴的内部，并且可 以另外安装导向器用于防止每个轴内部的线缆纠缠或者用于切换(颠倒)线缆的方向。尽管在本文中通篇假定线缆主要固定在通孔中，但需要注意的是只要线缆依赖 于本发明的技术方面操作，这些线缆不必然必须固定在通孔中而是可以固定至通孔附近的 其他固定元件(例如板)。现在，将详细讨论俯仰线缆PC与第一偏转线缆YCl和第二偏转线缆YC2的连接状 态。如前所述，在俯仰控制部件200的第二板220中形成有俯仰线缆插入孔沈0。选择 在俯仰控制部件200的第二板220中形成的俯仰线缆插入孔260之一用于将一个俯仰线缆 PC的一端连接和固定至其上，并且选择形成于俯仰驱动部件600的第二板中的一个俯仰线 缆插入孔(未示出)用于将俯仰线缆PC的另一端连接和固定至其上。类似的，另一个俯仰线缆PC可连接紧固至在第二板220中形成的另一个俯仰线缆插入孔260中以及紧固至在俯仰驱动部件600的第二板中形成的另一俯仰线缆插入孔(未 示出)中。即，俯仰控制部件200和俯仰驱动部件600可以通过一对俯仰线缆PC相互连接。 此处，优选地，用于连接俯仰控制部件200和俯仰驱动部件600的俯仰线缆PC相互平行地 连接，并且具有相同的弹性。可替换的，在存在前述导向器和板时，俯仰线缆pc可以采用;K 形式。同样，俯仰线缆PC被连接穿过俯仰控制部件200和俯仰驱动部件600之间的主轴 100、第一控制轴130和第二控制轴140、第一驱动轴150和第二驱动轴160的内部。下面是关于第二偏转线缆YC2的详细解释。第二偏转线缆YC2之一的一端被可连接地紧固到形成在第二偏转控制部件400的 第二板中的第二偏转线缆插入孔之一(未示出)，第二偏转线缆YC2的另一端被可连接地地 紧固到形成在第二偏转驱动部件800的第二板中的第二偏转线缆插入孔之一(未示出)。与上述俯仰线缆PC类似，用于连接第二控制部件400和第二偏转驱动部件800的 第二偏转线缆YC2相互平行地连接并且可以具有相同的弹性。下面是关于第一偏转线缆YCl的详细解释。首先，准备两对长度和弹性相同的偏转线缆用作第一偏转线缆YC1。第一偏转线缆YCl对中的每个线缆的一端可连接地紧固到第一控制部件300的第 二板320 —侧上的第一偏转线缆插入孔36 内，第一偏转线缆YCl对中的每个线缆的另一 端被可连接地紧固到形成在第一偏转驱动部件700的第二板的一侧上的第一偏转线缆插 入孔内。同样，用于连接第一控制部件300和第一偏转驱动部件700的两对第一偏转线缆 YCl被相互大体平行地设置，并且具有相同的弹性。下面更详细地解释根据本发明一个实施例如上配置的用于微创外科手术的工具1 的操作。首先，将用于微创外科手术的工具如图1所示进行布置。接下来，进行微创外科手术的使用者将他或她的手置于安装在用于微创外科手术 的工具1的一端的调节手柄110的附件112中，并抓住调节手柄110。后面，为了方便解释调节手柄110在俯仰方向上的操作，假设俯仰方向上的(+)和 (-)动作表示在相对于使用者的上侧和下侧的动作。类似的，为了方便解释调节手柄110在 偏转方向上的操作，假设偏转方向上的(+)和(-)动作表示在相对于使用者的右侧和左侧 的动作。当抓住调节手柄110的使用者向上旋转调节手柄110时，一端被可连接地紧固到 形成于俯仰控制部件200的第一板210中的俯仰线缆插入孔沈0中的俯仰线缆PC中的下 侧线缆被拉动，以便俯仰线缆PC中的上侧线缆在相反方向上被释放，由此如图21所示使得 末端执行器120向下旋转。不用过多解释，当使用者在相反方向上旋转调节手柄110时，末 端执行器120也会在相对方向上旋转，调节手柄110的旋转量与末端执行器120的旋转量 成比例。同时，当抓住调节手柄110的使用者如图22所示将调节手柄110向左旋转时，第 二控制轴140会旋转，同时与第二控制轴140连接的第一控制轴130会向右旋转。当第一控制轴130和第二控制轴140旋转并且面向右侧时，第一偏转线缆YCl —侧的第一偏转线缆YCl会在图23所示的方向上操作，其中所述第一偏转线缆YCl的每一个 的一端被可连接地紧固到形成在第一偏转控制部件300的第二板320中的第一偏转线缆插 入孔36 中。因此，另一侧的第一偏转线缆YCl以该方向的相反方向操作。因为第一偏转线缆YCl中的每一个的另一端被可连接地紧固到形成在第一偏转 驱动部件700的第二板720中的插入孔内(未示出)，因此通过在一个方向的相反方向上被 拉动的第一偏转线缆YC1，第一驱动轴150向右旋转。此时，连接至第一驱动轴150的第二 驱动轴160和末端执行器120以这样的方式操作，即，它们的中心轴线与第一驱动轴150的 中心轴线保持对齐。此时，第一控制轴130和第一驱动轴150在相同的偏转方向上操作，并且每一个都 以与另一个成比例的量旋转。因此，如图M所示，与调节手柄110相连的第二控制轴140能够向右旋转。如图25所示，当调节手柄110和第二控制轴140向右移动时，一端被连接至第二 偏转控制部件400的第二板中的第二偏转线缆插入孔(未示出)的第二偏转线缆YC2中的 左手侧的第二偏转线缆YC2在‘b’方向上操作，并且右手侧的第二偏转线缆YC2在‘b’的 反方向上被拉动。因为，第二偏转线缆YC2的另一端被可连接地紧固到形成在第二偏转驱动部件 800的第二板中的第二偏转线缆插入孔(未示出)中，因此通过在‘b’方向上被拉动的第二 偏转线缆YC2，第二驱动轴160向左旋转。此时，连接至第二驱动轴160的末端执行器120 会以这样的方式操作，即末端执行器120的中心轴线与第二驱动轴160的中心轴线保持对齐。此处，第二控制轴140和第二驱动轴160在相同的偏转方向上操作，并且每个都以 相互成比例的量操作。因此，如图沈所示，主轴100与第一控制轴130之间的偏转角al等于主轴100与 第一驱动轴150之间的偏转角a2。进一步，第一控制轴130和第二控制轴140之间的偏转 角bl等于第一驱动轴150和第二驱动轴160之间的偏转角1^2。由此，使用者可以根据使用 者的意愿控制末端执行器120的操作。如果调节手柄110在相反的方向上被驱动，则显然末端执行器120会在相反的方 向上操作。同时，如果使用者关闭调节手柄110且将末端执行器120留在通过对调节手柄110 的控制使末端执行器120朝向期望方向的状态时，，则调节手柄110的关闭动作会经由开关 线缆OC而被传递到末端执行器120，由此使得末端执行器120关闭。相反，如果使用者打开 调节手柄110，则末端执行器120会借助来自安装在其上的回复弹簧(未示出)的弹力而返 回到期原始打开状态。如果需要，使用者可以使用具有开关功能的末端执行器120进行外 科手术。尽管描述了末端执行器120是随着使用者打开调节手柄110而被打开的，但也可 能以这样的方法配置，即根据所使用的末端执行器120的类型，它们以相反的方式操作。同 样，如前所述，应当理解，开关线缆OC可以被调节手柄110的两个附件112中的上部附件 112拉动，或者被调节手柄110的两个附件112中的下部附件112拉动。至此，为了解释方便，已经按照俯仰方向的操作，偏转方向的操作以及末端执行器的打开方向的顺序对根据本发明的用于微创外科手术的工具1的操作进行了解释，但是可 以以不同于上述的顺序进行，或者可以同时进行两个以上的操作。无论何种方式，本发明的 用于微创外科手术的工具1的操作原理都保持不变。同时，如果用于控制部件和驱动部件的所有调节齿轮都是相同尺寸的，则调节手 柄110的位移量与末端执行器120的位移量的比例为1 1。可以通过使用不同尺寸的调 节齿轮来改变该比例。即，可以通过改变用于控制部件/驱动部件的调节齿轮的尺寸，设定 调节手柄110的位移量与末端执行器120的位移量相互不同。例如，如果俯仰控制部件200的俯仰调节齿轮230具有大于俯仰驱动部件600的 俯仰方向调节齿轮(未示出)的直径，则俯仰驱动部件600的俯仰方向调节齿轮(未示出) 会以大于使用者操作的动作的角度旋转，因此末端执行器120最终旋转超过调节手柄110。 不用过多解释，在相反的情况中，末端执行器120的位移量小于调节手柄110的位移。实施例2图27是示出根据本发明第二实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，以及图28和四分别显示了图27中a区域和b区域的详细视图。在解释该实施例时， 将与第一实施例使用相同的参数用于相同的元件，此处省略了这些相同元件的详细描述。根据本发明第二实施例，用于控制末端执行器120A(优选为钩形电极)的操作的 调节手柄IlOA可以通过俯仰控制部件200连接至第二控制轴140的一端，并且末端执行器 120A可以通过俯仰驱动部件600连接至第二驱动轴160的一端。与第一实施例不同，该实施例的末端执行器120A可以采取棒的形式(或者依赖于 使用者需要的任何其他形状，例如环形，只要不伴随开关操作)。在该实施例中，调节手柄110A、末端执行器120A以及许多线缆之间的连接关系基 本上与第一实施例中的相同，只是不需要开关操作。因此，为了简化，此处省略了根据本发 明的该实施例的用于微创外科手术的工具的构造和操作。实施例3图30是示出根据本发明第三实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，以及图31显示了图30中a区域的详细视图。该实施例与第一实施例在其构造和操作方面基本一致，只是，如图31所示，构成 用于连接第一驱动轴150和第二驱动轴160的第二偏转驱动部件800的第一板830和第二 板840不是倾斜的，而是相互平行的，与俯仰驱动部件200类似。因此，此处没有提供关于 构造和操作的详细描述。然而，如图32和33所示，根据该实施例，因为第一板830和第二 板840相互平行设置，因此能够比第一实施例更容易地将第一驱动轴150插入通过套管针。此外，在该实施例中，如同第二实施例，可以使用没有开关功能的末端执行器。同 时，可以使用没有开关功能的调节手柄。根据使用者的需要，末端执行器可以采用任何其他 形式(例如环形)，只要它不进行开关。该方面不仅能够应用于该实施例，而且还可以应用 于后面描述的所有实施例。实施例4图34是示出根据本发明第四实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图。图35-38分别显示了图34中的a、b、c和d区域的详细视图。返回附图，在连接调节手柄110和第二控制轴140的俯仰控制部件200附近额外安装第三偏转控制部件500，并且在连接末端执行器120和第二驱动轴160的俯仰驱动部 件600附近额外安装第三偏转驱动部件900。此外，安装第一偏转线缆YC1、第二偏转线缆 YC2和第三偏转线缆YC3以及第一偏转控制部件700、第二偏转控制部件800和第三偏转控 制部件900。现在，将参考附图对第四实施例的用于微创外科手术的工具的构造进行详细解释。首先参考图35，将第三偏转控制部件35安装在与调节手柄110相连的俯仰控制部 件200附近，并且将第二控制轴140通过第三偏转控制部件500连接至俯仰控制部件200。 以这样一种方式设置第三偏转控制部件500，即它的一些元件在与俯仰控制部件200的一 些元件的操作方向正交的方向上操作。因为第三偏转控制部件500与俯仰控制部件200具 有大体相同的构造，因此在这里不再详细解释。同时，如图所示，三个偏转线缆YC1、YC2和YC3可以连接穿过第一偏转控制部件 300。其中，第三偏转线缆YC3连接穿过所有三个偏转控制部件300、400和500，而第二偏转 线缆YC2仅连接穿过第一偏转控制部件300和第二偏转控制部件400，以及第一偏转线缆 YCl仅连接穿过第一偏转控制部件300。偏转驱动部件也被相应地配置。例如，如图36所示，可以通过第一偏转驱动部件 700将主轴100和第一驱动轴150相连，其中所有三个偏转线缆YCl、YC2和YC3连接穿过 第一偏转驱动部件700。因为第一偏转驱动部件700是以与前述实施例相同的方式配置的， 因此此处省略了关于其构造的详细描述。图37显示第一驱动轴150和第二驱动轴160通 过第二偏转驱动部件800相连。如在第二偏转驱动部件400中，仅第二偏转线缆YC2和第 三偏转线缆YC3穿过第二偏转驱动部件800。最后，图38显示第三偏转驱动部件900安装在与末端执行器120相连的俯仰驱动 部件600附近，并且第二驱动轴160和俯仰驱动部件600通过第三偏转驱动部件900相互 相连。此外，如同在第三偏转控制部件500中，只有第三偏转线缆YC3穿过第三偏转驱动部 件900。此处，第三偏转驱动部件900以这样的方式设置，即，它的一些元件在与俯仰驱动部 件600的一些元件的操作方向正交的方向上操作。因为第三偏转驱动部件900与俯仰驱动 部件600具有大体相同的构造，因此此处不再对其进行详细解释。下面是关于该实施例中偏转线缆的特性构造的更多细节。在该实施例中，可以看出经由俯仰线缆PC和第一至第三偏转线缆YC1、YC2和YC3， 调节手柄110的动作被传递至末端执行器120。首先，俯仰线缆PC的两端被连接至俯仰控制部件200的第二板220以及连接至俯 仰驱动部件600的第二板，因此与第一实施例中的末端执行器相似，末端执行器120相应于 俯仰方向上的调节手柄的动作而在俯仰方向上操作。接下来，如前所述，所有三个偏转线缆YCl、YC2和YC3穿过第一偏转控制部件300。 此处，第一偏转驱动部件300如图39所示构造。参考图39，在第一偏转驱动部件300的 第一板310内所形成的三个偏转线缆插入孔中，中间的插入孔被称为第三偏转线缆插入孔 362c，第三偏转线缆插入孔362c任一侧的插入孔分别称为第一线缆插入孔36 和第二线 缆插入孔362b。第一线缆插入孔36 、第二线缆插入孔362b和第三偏转线缆插入孔362c 相对于第一偏转控制部件300的第一板310的中心轴线而对称形成或者成180度。如图36所示，这些构造甚至可以应用于第一偏转驱动部件700中。同时，如图37所示，可以在第二 偏转控制部件400和第三偏转控制部件500，或者第二偏转驱动部件800和第三偏转驱动部 件900中制备与上述所讨论的相似的偏转线缆插入孔(但是偏转线缆插入孔的这种构造可 以根据所选择的偏转线缆插入而变化，如图35-38中所描述的)。下面是关于具有上述构造的根据本发明第四实施例的用于微创外科手术的工具 如何能够被操作的解释。首先，如图40所示设置用于微创外科手术的工具。接下来，进行微创外科手术的使用者将他或她的手置于安装在用于微创外科手术 的工具1的一端的调节手柄110的附件112中，并抓住调节手柄110。如同先前实施例，相应于调节手柄110在俯仰方向上的操作，末端执行器120在俯 仰方向上操作，因此此处不在提供进一步的细节。同时，如同图41所示，当抓住调节手柄110的使用者向右旋转调节手柄110时，一 端可连接地紧固至形成在与俯仰控制部件200的第二板220接触的第三偏转控制部件500 的第二板520中的第三偏转线缆插入孔562c中的第三偏转线缆YC3的左侧偏转线缆YC3 被朝向使用者的身体拉动，以便第三偏转线缆YC3的右侧偏转线缆YC3远离使用者地被释 放，其中，所述第三偏转线缆YC3。由于第三偏转线缆YC3的每一个的另一端可连接地紧固至形成在第三偏转驱动 部件900的第二板中的第三偏转线缆插入孔(未示出)中，所以如图42所示，第三偏转线 缆YC3朝向使用者身体被拉动会造成末端执行器120向左旋转。此外，第一偏转驱动部件700和第二偏转驱动部件800分别由第一偏转控制部件 400和第二偏转控制部件500操作，这与之前的实施例的方式完全相同，因为这里不对他们
进一步详细地解释。根据本实施例，末端执行器120也可以由第三偏转驱动部件900操作。这意味着， 现在的末端执行器与之前实施例中的末端执行器相比在其动作方面具有更多的运动自由 度。这些动作的示例视于图43和44中。实施例5图45是示出根据本发明第五实施例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图。在该实施例中，与第四实施例类似，在连接调节手柄Iio和第二控制轴140的俯仰控制 部件200附近额外安装第三偏转控制部件500，并且在连接末端执行器120和第二驱动轴 160的俯仰驱动部件600附近额外安装第三偏转驱动部件900。然而，该实施例与第四实施例的区别在于第二偏转线缆YC2和第三偏转线缆YC3 可以分别成对地设置在第一偏转线缆YCl的任一侧。偏转线缆的这种连接示于图46、47、 48和49中，其被配置为分别对应图35、36、37和38。如图50所示，可以在第一偏转控制部 件300的第一板310中形成五个偏转线缆插入孔36加、362b、362c，并且在第一偏转驱动部 件700的板中也可以形成5个偏转线缆插入孔。此外，与第二偏转驱动部件800和第三偏 转驱动部件900的板相比，第二偏转控制部件400和第三偏转控制部件500的板可以具有 相同或者较少(如果必要)数目的偏转线缆插入孔。下面是关于本发明具体应用示例的详细解释，这些解释是通过采用上述实施例的 至少之一或者通过将这些应用示例应用于实施例的至少之一而完成的。
应用示例1图51是示出根据本发明第一应用示例的用于微创外科手术的工具的外观的透视 图，其显示了执行第一实施例中的调节手柄Iio以及第一控制轴130和第二控制轴140的 功能的控制器1000连接至轴100的一端。此处，控制器1000可以被电动装置例如电机电控制，以产生俯仰/偏转方向上的 动作，如同之前实施例的调节手柄110所进行的。本领域技术人员能够自由地通过采用传统的电驱动控制技术配置该控制 器1000。控制器1000的一些示范性结构可见于相关文献中标题为“Master-slave Manipulator with kaling”的美国专利No. 4，853，874，标题为“Positioner for Medical Instruments"的美国专利 No. 5，779，623，和标题为 “Medical Robotic System” 的美国专 利 No. 6，102，850。然而，需要理解的是这些具体相关的文献仅仅是为了说明的目的提到的，而不以 任何故意的方式限制本发明控制器1000的构造。应用示例2根据本发明，特别是根据本发明第四实施例或第五实施例，偏转方向的自由度过 大使得外科手术可能会受到妨碍。为了解决这一点，如图52所示，B/F螺母134可以被紧固 至第一控制轴130外侧的螺栓，可以安装曲面导向器136，其中曲面导向器136的一端固定 至轴100上，另一端被用螺栓拴紧。由此，第一偏转控制部件300的位移模式被适当固定， 并且进一步固定了第一偏转控制部件700的位移模式，进而能够使用其他偏转控制部件额 外控制偏转方向上的控制。关于该应用示例，需要理解这些安装在轴100和第一控制轴130上的元件也可以 安装在第一控制轴130和第二控制轴140上，并且可以采用其他元件，只要他们能够限制任 何这些轴的动作。应用示例3下面，参考图53和M介绍关于如何利用本发明的用于微创外科手术的工具的示 例，本发明的微创外科手术已经通过上面所列出的实施例以易于理解的方式进行描述。首先，根据本发明的一个应用示例，仅采用一个切口进行外科手术，这与图53所 示的在患者身体中形成多个切口不同。图M描述了这样一种情况两个本发明的用于微创 外科手术的工具被平行地插入仅有的一个切口以进行外科手术。在这种情况中，优选提供 两个用于微创外科手术的工具以进行相互平行的对称动作，如图所示。即，外科医生能够每 只手抓住一个工具并进行外科手术。任选地，内窥镜可以被额外的插入通过一个切口，如图 54所示(这种情况的一个好处是内窥镜和外科手术工具之间的平行设置容易被固定，因此 外科医生能够更直观地知道他或她的动作)。不用过多解释，根据本发明的使用用于微创外科手术的工具的方法不限于上面所 讨论的。例如，内窥镜和一个本发明的用于微创外科手术的工具可以被插入穿过一个切口 进行外科手术以使它们保持并排，或者可以进一步插入另一个相关领域的工具穿过一个切 口进行外科手术同时内窥镜和一个本发明的用于微创外科手术的工具可以被插入穿过相 同的切口以保持并排。两个用于微创外科手术的工具可以并排设置并且进行对称的动作，因为构成本发明第一偏转控制部件和第二偏转控制部件以及第二偏转驱动部件的板是相互面对倾斜的， 以便人们能够移动这些工具而不会造成器具之间的碰撞。此外，不必要为插入穿过一个切口的外科手术工具的数目设定限制，可以自由使 用多种多样的外科手术工具，因为技术进步得到了更轻、更轻和更精密的外科手术工具。应用示例4参考图55，更简单和直观地示例将有助于理解本发明的优点。图55是本发明的工 具能够相对容易地跨越作为患者身体器官之一的肾脏接近肾上腺的示范性视图。即，使用 本发明的用于微创外科手术的工具能够实现高自由度的动作以进行必要的外科手术，通过 容易避开器官而没有对切口位置的限制。 尽管本发明已经对某些优选实施例进行了描述，但对于本领域技术人员清楚地是 可以进行各种各样的改变和修改而不离开由后续权利要求限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴；从所述主轴的一端依次定位的第一控制轴和第二控制轴； 从所述主轴的另一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴； 定位在所述第二控制轴一端附近的调节手柄； 定位在所述第二驱动轴一端附近的末端执行器；俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间的位置、所 述第一控制轴与所述第二控制轴之间的位置、以及所述第二控制轴与所述调节手柄之间的 位置中的一个位置附近，用于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递至所述末端执行 器；第一偏转控制部件和第二偏转控制部件，所述第一偏转控制部件和第二偏转控制部件 分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间的位置、所述第一控制轴与所述第二控制轴之 间的位置、以及所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的其他位置附近，用于将所 述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所 述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的 位置中的一个位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴 之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；和俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆，所述俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线 缆用于将动作从所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部件和所述第二偏转控制部件传递 至所述俯仰驱动部件、所述偏转驱动部件和所述第二偏转驱动部件。
2.根据权利要求1所述的工具，其中，所述调节手柄和所述末端执行器被配置为开和 关，并且进一步包括用于将所述调节手柄的开关操作传递至所述末端执行器的开关线缆。
3.根据权利要求1或2所述的工具，其中，在所述主轴、所述第一控制轴、所述第二控制 轴、所述第一驱动轴和所述第二驱动轴中的至少一个内部形成至少一个空间。
4.根据权利要求3所述的工具，其中，所述线缆的至少一部分通过所述空间的至少一 部分定位。
5.根据权利要求1或2所述的工具，其中，所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部件、 所述第二偏转控制部件、所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件和所述第二偏转驱动 部件中的至少一个包括一对板，设置在所述一对板上的至少两个调节齿轮，插入到所述至少两个调节齿轮之间的中点的接合旋转轴，和连接部件，所述连接部件用于使所述至少两个调节齿轮能够相互啮合。
6.根据权利要求5所述的工具，其中，所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部件 和所述第二偏转驱动部件中的至少一个的所述一对板向相应轴中的每一个轴的正交方向 倾斜45度角。
7.根据权利要求5所述的工具，其中在所述一对板上形成有多个线缆插入孔。
8.根据权利要求7所述的工具，其中所述俯仰线缆被连接和固定至形成在所述俯仰控 制部件或俯仰驱动部件上的俯仰线缆插入孔，所述第一偏转线缆连接和固定至形成在所述 第一偏转控制部件或所述第一偏转驱动部件上的第一偏转线缆插入孔，所述第二偏转线缆 连接和固定至形成在所述第二偏转控制部件或所述第二偏转驱动部件上的第二偏转线缆 插入孔。
9.根据权利要求5所述的工具，其中所述连接部件包括， 大体立方体形状的主体，和至少两个旋转环，所述至少两个旋转环中的每一个形成在所述主体的任一端，并且配 置为使所述接合旋转轴能够旋转。
10.根据权利要求9所述的工具，其中所述主体具有沿其长度方向的中心轴线形成的 通孑L。
11.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴；从所述主轴的一端依次定位的第一控制轴和第二控制轴； 从所述主轴的另一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴； 调节手柄，所述调节手柄定位在所述第二控制轴的一端附近； 末端执行器，所述末端执行器定位在所述第二驱动轴的一端附近； 俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述第二控制轴与所述调节手柄之间，用于 将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递至所述末端执行器；第一偏转控制部件，所述第一偏转控制部件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间， 用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；第二偏转控制部件，所述第二偏转控制部件定位在所述第一控制轴与所述第二控制轴 之间，用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；第三偏转控制部件，所述第三偏转部件定位在所述俯仰控制部件附近，用于将所述调 节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述第二驱动轴与所述末端执行器之间； 第一偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间； 第二偏转驱动部件，所述第二偏转驱动部件定位在所述第一驱动轴与所述第二驱动轴 之间；第三偏转驱动部件，所述第三偏转驱动部件定位在所述偏转驱动部件附近；和 俯仰线缆、第一偏转线缆、第二偏转线缆和第三偏转线缆，所述俯仰线缆、第一偏转线 缆、第二偏转线缆和第三偏转线缆用于将动作从所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部 件、所述第二偏转控制部件和所述第三偏转控制部件传递至所述俯仰驱动部件、所述第一 偏转驱动部件、所述第二偏转驱动部件和所述第三偏转驱动部件。
12.根据权利要求11所述的工具，其中，所述调节手柄和所述末端执行器被配置为开 和关，并且进一步包括用于将所述调节手柄的开关操作传递至所述末端执行器的开关线 缆。
13.根据权利要求11或12所述的工具，其中，在所述主轴、所述第一控制轴、所述第二控制轴、所述第一驱动轴和所述第二驱动轴中的至少一个内部形成至少一个空间。
14.根据权利要求13所述的工具，其中，所述线缆的至少一部分通过所述空间的至少 一部分定位。
15.根据权利要求11或12所述的工具，其中，所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部 件、所述第二偏转控制部件、所述第三偏转控制部件、所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱 动部件、所述第二偏转驱动部件和所述第三偏转驱动部件中的至少一个包括一对板，设置在所述一对板上的至少两个调节齿轮，插入到所述至少两个调节齿轮之间的中点的接合旋转轴，和连接部件，所述连接部件用于使所述至少两个调节齿轮能够相互啮合。
16.根据权利要求15所述的工具，其中，所述第一偏转控制部件、所述第二偏转控制部 件和所述第二偏转驱动部件中的至少一个的所述一对板向相应轴中的每一个轴的正交方 向倾斜45度角。
17.根据权利要求15所述的工具，其中在所述一对板上形成有多个线缆插入孔。
18.根据权利要求17所述的工具，其中所述俯仰线缆被连接和固定至形成在所述俯仰 控制部件或俯仰驱动部件上的俯仰线缆插入孔，所述第一偏转线缆连接和固定至形成在所 述第一偏转控制部件或所述第一偏转驱动部件上的第一偏转线缆插入孔，所述第二偏转线 缆连接和固定至形成在所述第二偏转控制部件或所述第二偏转驱动部件上的第二偏转线 缆插入孔，所述第三转线缆连接和固定至形成在所述第三偏转控制部件或所述第三偏转驱 动部件上的第三偏转线缆插入孔。
19.根据权利要求15所述的工具，其中所述连接部件包括 大体上立方体形状的主体，和至少两个旋转环，所述至少两个旋转环中的每一个形成在所述主体的任一端，并且配 置为使所述接合旋转轴能够旋转。
20.根据权利要求19所述的工具，其中所述主体具有沿其长度方向的中心轴线形成的 通孑L。
21.根据权利要求11或12所述的工具，其中所述第一控制轴通过导向器固定至所述主 轴，或者所述第二控制轴通过导向器固定至所述第一控制轴。
22.一种用于微创外科手术的工具，包括 主轴，从所述主轴的一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴，定位在所述主轴另一端附近的控制器，定位在所述第二驱动轴一端附近的末端执行器，俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所 述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的 位置中的一个位置附近，第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件 分别定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之 间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近，和俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆，所述俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线 缆用于控制所述俯仰驱动部件、所述第一偏转驱动部件和所述第二偏转驱动部件，其中，所述控制器包括用于控制所述俯仰驱动部件的俯仰控制模块、用于控制所述第 一偏转驱动部件的第一偏转控制模块和用于控制所述第二偏转驱动部件的第二控制模块。
23.一种使用用于微创外科手术的工具的方法，包括将根据权利要求1、2、11、12或22所述的至少一个工具插入穿过患者身体的切口。
24.一种使用用于微创外科手术的工具的方法，包括将根据权利要求1、2、11、12或22所述的第一工具和根据将根据权利要求1、2、11、12 或22所述的第二工具插入穿过患者身体的切口，其中所述第一工具在偏转方向上的动作范围与所述第二工具在偏转方向上的动作范 围大体对称。
25.根据权利要求M所述的方法，其中所述第一工具和所述第二工具被平行地插入。
全文摘要
本发明涉及一种易于控制的用于微创外科手术的工具。根据本发明的一个方面，提供了一种用于微创外科手术的工具，包括主轴；从所述主轴的一端依次定位的第一控制轴和第二控制轴；从所述主轴的另一端依次定位的第一驱动轴和第二驱动轴；定位在所述第二控制轴一端附近的调节手柄；定位在所述第二驱动轴一端附近的末端执行器；俯仰控制部件，所述俯仰控制部件定位在所述主轴与所述第一控制轴之间的位置、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间的位置、以及所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的一个位置附近，用于将所述调节手柄在俯仰方向上的动作传递至所述末端执行器；第一偏转控制部件和第二偏转控制部件，所述第一偏转控制部件和第二偏转控制部件分别定位在所述主轴与所述第一控制轴之间的位置、所述第一控制轴与所述第二控制轴之间的位置、以及所述第二控制轴与所述调节手柄之间的位置中的其他位置附近，用于将所述调节手柄在偏转方向上的动作传递至所述末端执行器；俯仰驱动部件，所述俯仰驱动部件定位在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的一个位置附近；第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件，所述第一偏转驱动部件和第二偏转驱动部件分别定位在在所述主轴与所述第一驱动轴之间的位置、所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的位置、和所述第二驱动轴与所述末端执行器之间的位置中的其他位置附近；和俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆，所述俯仰线缆、第一偏转线缆和第二偏转线缆用于将动作从所述俯仰控制部件、所述第一偏转控制部件和所述第二偏转控制部件传递至所述俯仰驱动部件、所述偏转驱动部件和所述第二偏转驱动部件。
文档编号A61B17/32GK102123672SQ200980131513
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者郑昶旭 申请人:郑昶旭