电动外科装订器械的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电动外科装订器械，旨在解决利用可更换末端执行器的电动外科装订器械的外科手术的可视操作问题，电动外科装订器械包括通用手柄与可更换的末端执行器，末端执行器中安装有摄像装置和发光装置，以对外科手术情况进行摄像。本实用新型的电动外科装订器械实现了通用手柄与不同的末端执行器的配合，可自动进行手术操作，而且能够观察到手术的情况，从而更好地控制手术过程，可广泛用于组织的缝合、吻合外科手术中。
【专利说明】电动外科装订器械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及电动外科装订器械。
【背景技术】
[0002]由于具有缝合质量高、术后效果好、使用方便、节约时间等特点，缝钉类缝合、吻合外科装订器械在腹腔外科手术中已成为一种不可或缺的器械。现在常用的外科装订器械包括直线缝合器、切割缝合器、圆形吻合器、腔镜下缝合器、带刀缝合器等等，这些器械都是采用缝合钉代替手术线来完成对组织本身或组织之间进行的缝合操作。虽然在外科手术中有重要应用，但是现有缝钉类产品还存在一些不足，比如:使用完毕后，只有钉合的缝钉是有用部分，器械的其余部分都要废弃，这既增加了手术成本、加大患者负担，又造成巨大的浪费，并由此产生大量的环境污染；另外，由于现有器械全由医生手动操作，因此，手术钉合效果会因使用者的性别、年龄、经验、体力等各因素的差异而不同，这就可能造成缝钉“B”字成形不彻底、术后出血多、甚至没有完全钉合等不理想情况的产生。良好的钉合成形效果是保证手术质量至关重要的因素，在手术过程中，应尽可能地避免不理想钉合情况的出现，达到最佳的手术效果。
[0003]申请号为201310032637.4、名称为“电动外科装订器械”的专利申请披露了一种电动外科装订器械，该电动外科装订器械具有通用的手柄与可更换的不同末端执行器，并对手术过程进行自动控制操作，避免了人为因素对手术效果的影响。但该专利申请的电动外科装订器械不具有摄像功能，无法对手术过程进行方便的监测。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种具有摄像功能的包括通用手柄及可更换的不同末端执行器的电动外科装订器械。
[0005]电动外科装订器械，包括通用手柄与可更换的末端执行器，末端执行器中安装有摄像装置和发光装置，以对外科手术情况进行摄像。
[0006]优选地，在通用手柄与末端执行器的接头部分设有电源接口与信号接口，所述摄像装置通过电源接口获取电源并通过信号接口将拍摄的图像信号传送给通用手柄。
[0007]优选地，所述发光装置通过所述的电源接口获取电源。
[0008]优选地，所述通用手柄包括外筒及外壳，所述外筒与所述外壳通过螺纹或航空插头对接方式连接。
[0009]优选地，所述末端执行器通过自锁C式快速接头与所述外筒连接。
[0010]优选地，所述的末端执行器设有压力传感器，用于检测组织厚度。
[0011]优选地，所述的末端执行器设有光电传感器，用于测量组织的氧饱和度。
[0012]优选地，所述的末端执行器设有液体排出口，化疗药物通过所述液体排出口注入手术部位。
[0013]优选地，所述的末端执行器设有液体抽取装置，手术部位的液体通过所述抽取装置被提取以进行化验。
[0014]优选地，所述末端执行器为圆形吻合器末端，所述圆形吻合器末端的切割刀以旋转方式对组织进行切割。
[0015]优选地，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的钉仓可更换并具有多排钉且从内排向外排钉腿高度逐渐增加；所述腔镜下切割缝合器末端具有切割刀或不具有切割刀；所述腔镜下切割缝合器末端的头部可上下、左右活动。
[0016]优选地，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的钉子击发方式为一次性全部击发、逐个击发或逐排击发。
[0017]优选地，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的头部具有钩状结构，以防止组织溢出。
[0018]优选地，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端或开放式切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端或开放式切割缝合器末端的头部呈弧形。
[0019]本实用新型的电动外科装订器械具有摄像装置和发光装置，可以在手术中进行摄像，从而更好地观察和控制手术过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型，以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0021]图1为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄整体结构图。
[0022]图2为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄内部结构图。
[0023]图3为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端。
[0024]图4为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的透视图。
[0025]图5为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的剖面图。
[0026]图6为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端示意图。
[0027]图7为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的切割刀的示意图。
[0028]图8为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的直线缝合器末端。
[0029]图9为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的直线缝合器末端剖切图。
[0030]图10为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的腔镜下切割缝合器末端剖切图。
[0031]图11为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有钩状端部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。
[0032]图12为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有弧形头部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。
[0033]图13为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有另一弧形头部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。
[0034]图14为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的标准接口形式。
[0035]图15为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与直线缝合器末端接合图。[0036]图16为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与圆形吻合器末端接合图。
[0037]图17为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与腔镜下切割缝合器末端接合图。
[0038]图18为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的动力与内部传动结构图。
[0039]图19为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用圆形吻合器末端工作时的示意图。
[0040]图20为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用直线缝合器末端工作时的示意图。
[0041]图21为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用腔镜下切割缝合器末端工作时的示意图。
【具体实施方式】
[0042]本实施例的电动外科装订器械由电动手柄与执行末端两部分组成。电动手柄主要包括操作按键、驱动电机、指示灯、电控模块等几部分；执行末端包括直线缝合器末端、圆形吻合器末端和腔镜下切割缝合器等类型的外科装订器械末端，通过设计的一个标准接口可使不同类型的末端连接在同一手柄上。切割缝合器末端还可以为带刀缝合器末端。电动手柄是本实用新型电动外科装订器械的操作部位，执行末端受电动手柄控制，是实施缝钉闭合的执行端。
[0043]在末端执行器中安装有摄像装置和发光装置，以对外科手术情况进行摄像。在通用手柄与末端执行器的接头部分设有电源接口与信号接口，摄像装置通过电源接口获取电源并通过信号接口将拍摄的信号传送给通用手柄。通用手柄再以有线或无线方式，将图像信号传送到显示装置，或者通用手柄可以自带显示装置，用于将拍摄的图像显示出来，更好地对手术过程进行控制。发光装置通过电源接口获取电源。
[0044]在各末端执行器中可以设有压力传感器，用于检测组织厚度。
[0045]在各末端执行器中可以设有光电传感器，用于测量组织的氧饱和度，以检测组织的健康状况，进行组织的康复情况分析。
[0046]在各末端执行器可以设有液体排出口，化疗药物通过所述液体排出口注入手术部位，以对手术部位进行处理。
[0047]在各末端执行器可以设有液体抽取装置，手术部位的液体通过所述抽取装置被提取以进行化验、分析。
[0048]图1是电动手柄部分整体外形示意图，而图2展现的是其内部结构。如图1、2所示，电动手柄外壳101上含有外接电源插孔103、步骤指示灯104、安全保障灯105、操作按钮114和外筒102。手柄外壳101 —方面为其内部其他结构提供支撑框架,另一方面可以令使用者操作起来具有舒适感。电源插孔可外接医用电源的电源线1031，为整个器械提供能源输入。本器械也可以采用内置电源，比如电池。手柄外壳101握柄处有2个操作按键112，处于食指握柄位置的是前进按键，用于执行正向控制指令，处于中指握柄位置的是后退按键，用于执行反向控制指令或急停指令。在任何情况下，后退按键指令优先级高于前进按键指令，即可以使器械随时停止工作，以保证其安全性。前进按钮用于控制本实用新型器械进行正向运动，逐步实现半闭合、闭合、击发、退回等运动，当需要调整闭合状态或因故需要急停时，可按动后退按钮，实现退回上一步或紧急停止器械工作。步骤指示灯104用于提醒操作者本实用新型器械当前处于的工作状态(半闭合、闭合、击发和退回)，当未到达当前状态时，对应指示灯处于熄灭状态，当状态进行时，对应指示灯闪烁不止，当状态完成时，对应指示灯保持恒亮。安全保障灯105用于提醒使用者本实用新型器械的安全状态，当指示灯亮起时，表示器械有安全隐患，应停止使用。外筒102是一种半刚性管，它可以在适当的外力下进行一定角度的弯曲，但无法自动恢复并保有一定刚性。在使用过程中，可根据具体使用情况由使用者自行决定外筒是否弯曲或是直线状态。外筒102与通用手柄外壳连接的一端可以为与通用手柄外壳一体的结构，也可以为与通用手柄外壳分体的结构。在外筒102与通用来手柄外壳为分体结构时，其与通用手柄外壳连接的一端和通用手柄外壳的连接方式可以采用螺纹或航空插头对接方式连接。
[0049]电动手柄内部主要包含驱动电机111、控制电路板114、传动模块组113和传动软轴115。控制电路板114上具有包括主控芯片在内的各种电气元件，用于进行信号处理并执行控制程序。驱动电机111接受控制电路板发送的信号进行工作，为本实用新型电动外科装订器械提供动力，为了对电机运动行程进行监控，驱动电机需要有信号反馈功能，目前在本实用新型器械上采用的是直流伺服电机。驱动电机111分为闭合驱动电机与击发驱动电机，闭合驱动电机提供末端执行器的闭合运动的动力，击发驱动电机提供末端执行器的钉子击发的动力。传动软轴115是一种只用于传动扭矩的可弯曲轴，两根传动软轴置于器械外筒内部，可以随外筒的弯曲而弯曲且不影响其传动效果，传动软轴的意义在于将驱动电机输出的运动经过本器械的外筒102传递给执行末端。两根传动软轴分别为闭合传动软轴与击发传动软轴，闭合传动软轴连接到末端执行器的闭合机构，传递末端执行器钳口闭合的动力，击发传动软轴连接到末端执行器的击发机构，传递钉子击发的动力。优选地，因为传动软轴处于器械外筒内部，其位置相对固定，而驱动电机相对手柄位置又较难调整，所以在驱动电机与传动软轴之间增加了一套传动模块组113，用于两者之间的运动传递。
[0050]电动手柄的动力源是驱动电机111，驱动电机111在控制电路板114的控制命令下提供动力输入。动力传递需经过传动模块组113和传动软轴115，传动软轴115置于手柄外筒102的内部。处于手柄外壳102上的步骤指示灯104与安全保障灯105可提醒使用者器械当前所处工作状态，便于操作者使用，同时具有保障监督的作用。
[0051]图3为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端。图4为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的透视图。图5为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的剖面图。
[0052]如图3、4、5所示，圆形吻合器末端2主要用于肠道吻合，其包括钉帽208与钉仓以及作为结构件的末端外壁201、支撑架202。钉帽208上具有抵钉槽，用于使缝钉B字成形。钉仓内含有环形切刀207、推钉片204和缝钉，环形切刀207与推钉片204 —起固联在顶切推杆上，顶切推杆与击发传动丝杠2031形成螺旋运动副，而另一根闭合传动丝杠2032与闭合拉杆205形成形成螺旋运动副。当器械工作时，闭合传动丝杠2032与闭合拉杆205先运动，闭合拉杆205带动钉帽208完成闭合运动。然后，击发传动丝杠2031再带动环形切刀207与推钉片204 —起运动，将缝钉从钉槽206内推出并将组织切断，最终实现吻合操作。
[0053]图6为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端示意图。如图6所示，摄像头210和EL冷光源布置在圆形吻合器末端的中心腔内。EL冷光源为发光装置的一种，发光装置也可以采用其它方式。
[0054]图7为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的圆形吻合器末端的切割刀的示意图。如图7所示，切割刀207'为旋转切割刀，在对组织进行切割时以旋转方式切割。
[0055]图8为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的直线缝合器末端。图9为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的直线缝合器末端剖切图。
[0056]如图8、9所示，直线缝合器末端3包括支撑外壳302、钉仓303、抵钉座304以及末端接口 301。支撑外壳302提供直线缝合器末端的支撑结构。钉仓303内储存钉子，具有作为钉子击发出口的钉槽3031以及钳口闭合后固定组织的限位销3032以及击发钉子的推钉片3033。抵钉座304作为钉子成型的砧板，具有使钉子“B”字成型的抵钉槽3041以及抵钉座304与钉仓303相对运动的钉座滑道3042。
[0057]同圆形吻合器末端2类似，直线缝合器末端3也具有传统直线缝合器的功能，但本器械的直线缝合器末端3与电动手柄上的外筒102成垂直关系，这样更利于实现直线缝合操作。本器械的直线缝合器末端的闭合与击发动作同样由两套分立的螺旋副提供，但是由于垂直位置关系的影响，在传动软轴与闭合、击发螺旋副之间增设了一套运动变向齿轮机构3021，用于软轴的水平旋转运动转化为直线缝合器可利用的竖直旋转运动。若将运动变向齿轮机构3021去除，则可很容易将垂直方向的直线缝合器末端转化为水平方向的直线缝合器末端，因此虽然附图中没有另外表示，但在此特别说明，在此原理下，与外筒水平方向的直线缝合器同样属于本专利的保护范围。
[0058]如图8所示，EL冷光源3020与摄像头3021布置在直线缝合器末端3的头部，对手术部位进行摄像。
[0059]图10为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的腔镜下切割缝合器末端剖切图。
[0060]腔镜下切割缝合器末端4主要用于腹腔镜微创手术中，主要由支撑外壳401、螺旋运动副、钉仓405和抵钉座404几部分组成。其中，支撑外壳401为其他部分提供支撑。与圆形吻合器末端2类似，螺旋运动副为闭合传动丝杠4022与击发传动丝杠4021，用于将传动软轴115输出的旋转运动转化为末端实际需要的直线运动，两套螺旋副分立运动，相互之间无干扰，其分别用于抵钉座的闭合和缝钉击发与组织切断。钉仓405内含有推钉片和缝钉，推钉片承受带刀推钉块403提供的推力将缝钉推出并挤压成形。
[0061]腔镜下切割缝合器末端的钉仓可以为可更换方式。钉仓可以具有多排钉且从内排向外排钉腿高度逐渐增加。腔镜下切割缝合器末端可以具有切割刀，也可以不具有切割刀，当不具有切割刀时则为单纯的缝合器，不具有切割功能。另外，腔镜下切割缝合器末端的头部可以采用活动方式，即可以上下、左右活动。钉子的击发方式可以为一次性全部击发、逐个击发或逐排击发。
[0062]图11为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有钩状端部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。如图11所示，腔镜下切割缝合器的端部呈钩状，防止末端闭合后组织溢出。
[0063]图12为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有弧形头部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。图13为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的具有另一弧形头部的腔镜下切割缝合器末端的示意图。如图12、13所示，腔镜下切割缝合器末端的头部呈弧形，使得缝合轨迹与切割轨迹的长度加长。另外，当末端执行器为开放式切割缝合器末端时，其头部也可以为弧形。
[0064]图14为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的标准接口形式。
[0065]如图14所示，传动软轴的末端1151呈正方形，以便将旋转运动传递给执行末端。虽然几种执行末端各自的工作形式不同，但是它们与手柄连接的接口具有相同的结构构形，电动手柄上弯形外筒的接口处有一个与执行末端接口相配合的连接锁死机构，这种接口形式可以防止执行末端自动滑脱，保证了本实施例的器械的安全稳定性。执行末端通过本身的内部结构将传动软轴输入的运动转化为最终的执行动作，执行末端接口与弯形外筒接口构成了 一个标准化的接口。
[0066]电动手柄与执行末端的接口由手柄接头锁死套106与各末端的接口锁死节2011、3011,4011构成。对于圆形吻合器末端2，软轴115将动力分别传给传动丝杠2031与2032 ；对于腔镜缝合器末端4，软轴115将动力分别传给传动丝杠4021与4022 ;对于直线缝合器末端3，软轴115将动力传给变向齿轮机构3021。虽然不同类型的执行末端结构有所区别，但它们都具有缝钉类器械所不可缺少的功能性结构，如钉仓、推钉片、抵钉槽等。
[0067]圆形吻合器末端2与腔镜缝合器末端4的内部结构在运动形式上较为类似，而由于本实用新型采用更优化的直线缝合器末端3，即运动方向垂直于手柄外筒轴线，因此，在结构上，直线缝合器末端3更为复杂。从功能性角度划分，圆形吻合器2与腔镜缝合器4都可分为接口传动(与手柄相接并传递动力)与功能实现(末端闭合与缝钉击发)两环节，直线缝合器3在前面的两部分之间额外增加了变向环节。
[0068]如图14所示，传动软轴的方形头1151可插入执行末端的传动方孔内部，接口锁死节2011、3011、4011可沿锁死节滑槽1061进入手柄接头锁死套106，手柄接头锁死套106旋转，在摩擦力的作用下即可将执行末端锁死。本实用新型所采用标准接口不局限于附图14中所表现的一种形式，其更主要意义在于提出使用同一电动手柄的情况下更换不同末端的思想。例如，标准接口可以采用自锁C式快速接头的连接方式。
[0069]如图14所示的标准接口还具有电气接口，在末端执行器一侧具有电源端头2012与图像信号传输端头2013，在通用手柄一侧具有电源端头1162与图像信号传输端头1161。摄像头与发光装置通过电源端头2012与电源端头1162的连接而获取电源，摄像头拍摄的图像通过图像信号传输端头2013与1161的连接而从末端执行器传输到通用手柄。
[0070]图15-17为不同的末端执行器与通用手柄装配后的图示，其中图15为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与直线缝合器末端接合图，图16为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与圆形吻合器末端接合图，图17为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的电动手柄与腔镜下切割缝合器末端接合图。
[0071]图18为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的动力与内部传动结构图。如图13所示,驱动电机111通过传动模块组113将动力传递给传动软轴115。
[0072]图19-21表述了本实用新型一个实施例的电动外科装订器械在接有不同执行末端的情况下所对应的不同类型手术操作。图19为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用圆形吻合器末端工作时的示意图，图20为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用直线缝合器末端工作时的示意图，图21为本实用新型电动外科装订器械的一个实施例的使用腔镜下切割缝合器末端工作时的示意图。如图14-16所示，本实用新型的实施例的电动外科装订器械通过一个通用的手柄与不同的末端执行器的接合，实现了对人体不同组织实施不同的外科手术，操作简单易行，可以节约资源、减少环境污染。
[0073]本实用新型一种电动外科装订器械的最大特点是改变了现有缝钉类器械的操作模式，即从以前的人为掌力操作变成了点按按钮的控制操作，在此同时，将传统的直线缝合器、圆形吻合器和腔镜下切割缝合器等不同种类的缝钉器械集合为一体，可以用同一控制手柄进行操控。为了满足三种执行末端同一电动手柄的要求，本实用新型在执行末端与手柄接合处设计了一种标准接口。
[0074]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.电动外科装订器械，包括通用手柄与可更换的末端执行器，其特征在于，末端执行器中安装有摄像装置和发光装置，以对外科手术情况进行摄像。
2.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，在通用手柄与末端执行器的接头部分设有电源接口与信号接口，所述摄像装置通过电源接口获取电源并通过信号接口将拍摄的图像信号传送给通用手柄。
3.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述发光装置通过所述的电源接口获取电源。
4.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述通用手柄包括外筒及外壳，所述外筒与所述外壳通过螺纹或航空插头对接方式连接。
5.如权利要求4所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器通过自锁C式快速接头与所述外筒连接。
6.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述的末端执行器设有压力传感器，用于检测组织厚度。
7.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述的末端执行器设有光电传感器，用于测量组织的氧饱和度。
8.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述的末端执行器设有液体排出口，化疗药物通过所述液体排出口注入手术部位。
9.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述的末端执行器设有液体抽取装置，手术部位的液体通过所述抽取装置被提取以进行化验。
10.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器为圆形吻合器末端，所述圆形吻合器末端的切割刀以旋转方式对组织进行切割。
11.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的钉仓可更换并具有多排钉且从内排向外排钉腿高度逐渐增加；所述腔镜下切割缝合器末端具有切割刀或不具有切割刀；所述腔镜下切割缝合器末端的头部可上下、左右活动。
12.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的钉子击发方式为一次性全部击发、逐个击发或逐排击发。
13.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端的头部具有钩状结构，以防止组织溢出。
14.如权利要求1所述的电动外科装订器械，其特征在于，所述末端执行器为腔镜下切割缝合器末端或开放式切割缝合器末端，所述腔镜下切割缝合器末端或开放式切割缝合器末端的头部呈弧形。
【文档编号】A61B17/115GK203417225SQ201320142754
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】李学军, 刘青 申请人:北京中法派尔特医疗设备有限公司