柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及医疗器械【技术领域】，公开了一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。柔性驱动元件包括头部、尾部以及位于头部和尾部之间的板状受力弯曲部，其中：板状受力弯曲部包括沿柔性驱动元件的长度方向延伸的多条金属丝束，以及包覆多条金属丝束的柔性封套。在该技术方案中，多条金属丝束使得受力弯曲部具有一定的刚度和柔度，柔性封套可以将多条金属丝束相对固定，减少柔性驱动元件表面的摩擦力，也可以进一步改善柔性驱动元件的刚度。柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。
【专利说明】柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械【技术领域】，特别是涉及一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。
【背景技术】
[0002]切割缝合器是外科手术中经常使用到的一种外科手术器械，具有切割和缝合组织的功能。如图1a所示，切割缝合器主要包括:手柄100、细长体200和末端执行器300，其中，手柄100用于被操作者握持和操作，以提供控制和驱动，手柄100的远侧(操作时靠近操作者的一侧为近侧，远离操作者的一侧为远侧)通过细长体200与末端执行器300连接，末端执行器300在手柄100的驱动和控制下对组织执行切割和缝合。末端执行器按照其结构类型可分为直线式和弯转式两种，其中，如图1a和图1b所示，弯转式末端执行器的钉砧臂301和钉匣臂302可绕枢转轴303转动并锁定在合适的弯转角度。
[0003]弯转式末端执行器中一般都配置有可随钉砧臂和钉匣臂的转动而弯转的柔性驱动元件,如图1c所示，该柔性驱动元件212的本体采用多片板材叠焊而成，柔性驱动元件212的近侧端270与驱动杆(图中未示出)连接，柔性驱动元件212的远侧端284设置有刀刃287和用于闭合末端执行器的闭合销286和闭合凸缘(图中未不出)。使用时,操作者弯转末端执行器，将待切割的组织置于钉砧臂和钉匣臂形成的夹钳中，驱动手柄使驱动杆轴向推动柔性驱动元件212在弯转的末端执行器中前进，闭合销286和闭合凸缘将驱动末端执行器的钉砧臂和钉匣臂相对闭合而将组织夹紧，继而柔性驱动元件212驱动钉匣臂中的推钉滑块依次推动推钉器，推钉器进而将缝钉推出钉匣而完成击发，刀刃287则对夹持在夹钳中的组织进行切割，从而完成组织的切割与缝合。
[0004]现有技术存在的缺陷在于，柔性驱动元件在装配使用中，片材与片材之间容易出现焊点脱焊，这会引起片材与片材之间的挠曲分离，柔性驱动元件或者由于刚度不够无法有效传递器械所需的驱动力，或者会产生破坏性永久变形(指弹性体在外力作用下产生变形，当外力消失后变形不可恢复)，影响到驱动行程，这些都会增加外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且这种柔性驱动元件的加工工艺也较为复杂。这种问题在包含柔性驱动元件的其它类似外科手术器械中同样存在。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械，该柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度，能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且加工工艺也较为简便。
[0006]本实用新型实施例所提供的柔性驱动元件，包括头部、尾部以及位于所述头部和所述尾部之间的板状受力弯曲部，其中:
[0007]所述板状受力弯曲部包括沿所述柔性驱动元件的长度方向延伸的多条丝束，以及包覆所述多条丝束的柔性封套。[0008]在本实用新型技术方案中，多条丝束使得受力弯曲部具有一定的刚度和柔度，柔性封套可以将多条丝束相对固定，减少柔性驱动元件表面的摩擦力，也可以进一步改善柔性驱动元件的刚度。柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。
[0009]优选的，所述多条丝束中的每条所述丝束的丝为金属丝。
[0010]可选的，所述多条丝束编结为丝带。
[0011]可选的，所述多条丝束排列为至少一层，同层所述丝束中，相邻两条所述丝束密排设置或间隔设置。
[0012]以上两个实施例均可以使受力弯曲部达到需要的刚度和柔度，并且加工工艺简便，成本较低。
[0013]当多条丝束排列为至少一层时，可选的，所述丝束为直线状、折线状或曲线状的丝束，和/或，所述丝束的丝螺旋捻绕。改变丝束的形式可以改变受力弯曲部的柔度，可以根据丝的具体材质特性选择合适的形状，使受力弯曲部具有较佳的刚度和柔度。
[0014]优选的，所述多条丝束中夹设有至少一条传输线缆，或者，至少一条所述丝束的丝中夹设有传输线缆；所述传输线缆包括电缆或光缆。传输线缆可以用来传输控制信号或视频信号，有利于丰富外科手术器械的控制功能，提高操作的精确性。
[0015]可选的，所述柔性封套为成型于所述多条丝束表面的注塑成型柔性封套或挤出成型柔性封套。柔性封套的加工工艺简便，成型可靠性较高，并且能够将多条丝束可靠固定。
[0016]可选的，所述柔性封套与所述头部和/或所述尾部焊接连接、铆接连接、或者过盈卡合连接。这些连接方式均可以实现部件之间的可靠连接。
[0017]优选的，所述头部具有一对第一卡勾，所述尾部具有一对第二卡勾，所述板状受力弯曲部具有与所述一对第一卡勾过盈卡合的一对第三卡勾以及与所述一对第二卡勾过盈卡合一对的第四卡勾。
[0018]可选的，所述柔性封套与所述头部和/或所述尾部为一体结构。该方案可进一步简化加工、装配工艺。
[0019]本实用新型实施例所提供的末端执行器包括前述任一技术方案所述的柔性驱动元件。该末端执行器中柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，驱动行程较为精确，大大降低了外科手术医生操作外科手术器械的难度。
[0020]本实用新型实施例所提供的外科手术器械，包括前述技术方案的末端执行器，该外科手术器械的柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，使得器械具有较佳的操作精度和使用可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1a为切割缝合器整体结构示意图；
[0022]图1b为末端执行器弯转示意图；
[0023]图1c为现有的一种柔性驱动元件结构示意图；
[0024]图2a为本实用新型一实施例柔性驱动元件的结构示意图；
[0025]图2b为图2a所示实施例的装配细节示意图；[0026]图2c为金属丝束结构示意图；
[0027]图2d为金属丝束密排设置的板状受力弯曲部局部结构示意图；
[0028]图2e为金属丝束间隔设置的板状受力弯曲部局部结构示意图；
[0029]图3为本实用新型另一实施例柔性驱动元件的结构示意图；
[0030]图4a为本实用新型实施例的末端执行器结构示意图；
[0031]图4b为本实用新型实施例末端执行器的内部结构示意图。
[0032]附图标记:
[0033]100-手柄；200_细长体；300_末端执行器；301_钉砧臂；302_钉匣臂；
[0034]303-枢转轴；212_柔性驱动元件；270_近侧端；284_远侧端；287_刀刃；
[0035]286-闭合销；210-弯转连杆；1_头部；2_尾部；3_板状受力弯曲部；4_丝束；
[0036]40-丝；5_柔性封套；6_传输线缆；7_第一卡勾；8_第二卡勾；9_第三卡勾；
[0037]10-第四卡勾。
【具体实施方式】
[0038]为了有效传递器械所需的驱动力，减少柔性驱动元件的破坏性永久变形，进而降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，本实用新型实施例提供了一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。在本实用新型技术方案中，板状受力弯曲部包括沿柔性驱动元件的长度方向延伸的多条丝束，以及包覆多条丝束的柔性封套。多条丝束使得受力弯曲部具有一定的刚度和柔度，柔性封套可以将多条丝束相对固定，并且能够减少柔性驱动元件表面的摩擦力，也可以进一步改善柔性驱动元件的刚度。柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0039]如图2a和图2b所示，本实用新型实施例的柔性驱动元件，包括头部1、尾部2以及位于头部I和尾部2之间的板状受力弯曲部3，其中:板状受力弯曲部3包括沿柔性驱动元件的长度方向延伸的多条丝束4，以及包覆多条丝束4的柔性封套5。
[0040]在本实用新型各实施例中，头部I指柔性驱动元件的远侧端部分，尾部2则指柔性驱动元件的近侧端部分。头部I可设置刀刃和用于闭合末端执行器的闭合结构(例如工字梁或者王字梁等)，尾部2可与驱动杆啮合。如图2c所示，每条丝束4包括多条丝40，多条丝40螺旋捻绕形成一条丝束。丝40应具有较佳的弹性和韧性，例如可选用钢丝或者弹簧丝等金属丝，也可采用非金属丝。丝40的截面形状不限，例如可以为圆形、椭圆形或多边形(例如三角形、方形)等等。
[0041]优选的，所述柔性封套5为成型于所述多条丝束4表面的注塑成型柔性封套或挤出成型柔性封套。柔性封套5通过注塑工艺或挤出工艺直接成型于多条丝束4表面，加工工艺简便，成型可靠性较高，并且，柔性封套5与多条丝束4塑接，能够将多条丝束4可靠固定。在本实用新型的其它实施例中，柔性封套5也可以通过注塑工艺或挤出工艺成型后再与多条丝束4装配在一起。
[0042]多条丝束4可以编结为丝带，也可以排列为一层或多层。当多条丝束4排列为一层或多层时，相邻两条丝束4可以密排设置(如图2d所示)或间隔设置(如图2e所示)并通过柔性封套5固定。通过调整丝束4的编结形式或者排列形式，可以使板状受力弯曲部3达到需要的刚度和柔度,板状受力弯曲部3的加工工艺简便，成本较低。
[0043]在本实用新型技术方案中，多条丝束4使得板状受力弯曲部3具有一定的刚度和柔度，柔性封套5可以将多条丝束4相对固定，并能够减少柔性驱动元件表面的摩擦力，也可以进一步改善柔性驱动元件的刚度。柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。
[0044]当多条丝束4排列为至少一层时，丝束4可以为直线状、折线状或曲线状的丝束。图2b所示为直线状的丝束4。改变丝束4的形式可以改变板状受力弯曲部3的柔度(直线状的丝束比折线状或曲线状的丝束柔度更大)，可以根据丝40的具体材质特性选择合适的形状，使板状受力弯曲部3具有较佳的刚度和柔度。
[0045]优选的，多条丝束中夹设有至少一条传输线缆，或者，至少一条丝束的丝中夹设有传输线缆。请参照图2e所示，柔性驱动元件还包括夹设于丝束4的丝40中的传输线缆6(结构上包括缆芯和缆套)，传输线缆6可以为电缆或光缆。传输线缆6也可以直接夹设于多条丝束4中，例如，传输线缆6与多条丝束4并排排列(如图2d所示)或者与多条丝束4 一起编结为丝带。 [0046]电缆可以用来传递电信号，光缆可以用来传递光信号。可以利用传输线缆6传输控制信号或视频信号，有利于丰富外科手术器械的控制功能，提高操作的精确性。例如，利用传输线缆6传输视频信号，可以在远程监控末端执行器的执行动作情况。当传输线缆6夹设于丝束4的丝40中时，设置位置不限，例如可以位于丝束4的芯部，与丝束4同轴设置，也可以与丝束4的丝40捻绕在一起。
[0047]所述柔性封套5可以与所述头部I和/或所述尾部2焊接连接、铆接连接、或者过盈卡合连接。这些连接方式均可以实现部件之间的可靠连接。如图2b所示，头部I具有一对第一^^勾7，尾部2具有一对第二卡勾8，板状受力弯曲部3具有与一对第一^^勾7过盈卡合的一对第三卡勾9以及与一对第二卡勾8过盈卡合的一对第四卡勾10。第—^勾7、第二卡勾8、第三卡勾9和第三卡勾10可以通过冲压工艺形成。
[0048]此外，柔性封套5也可以与头部I或尾部2为一体结构，或者柔性封套5、头部1、尾部2三者为一体结构，通过注塑工艺或者挤出工艺成型，加工工艺更加简便，并且能够减少装配工序。图3所示实施例中，柔性封套5与尾部2为一体结构。
[0049]如图4a和图4b所示，本实用新型实施例还提供了一种末端执行器，包括前述任一实施例的柔性驱动元件212。通过驱动弯转连杆210可使末端执行器的钉砧臂301和钉匣臂302绕枢转轴303转动，从而使末端执行器弯转。通过驱动手柄使驱动杆轴向推动柔性驱动元件212在弯转的末端执行器中前进，可进行末端执行器的闭合、对组织的切割与缝合。该末端执行器中柔性驱动元件212能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，驱动行程较为精确，大大降低了外科手术医生操作外科手术器械的难度。
[0050]值得一提的是，末端执行器不限于具有切割和缝合功能的末端执行器，只要末端执行器为弯转式并且需要柔性驱动元件驱动，均可采用本实用新型实施例所提供的柔性驱动元件。例如，仅具有切割功能或者仅具有缝合功能的弯转式末端执行器等。
[0051]本实用新型实施例所提供的外科手术器械，包括前述技术方案的末端执行器，该外科手术器械的柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，使得器械具有较佳的操作精度和使用可靠性。
[0052]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种柔性驱动元件，其特征在于，包括头部(I )、尾部(2)以及位于所述头部(I)和所述尾部(2)之间的板状受力弯曲部(3)，其中: 所述板状受力弯曲部(3)包括沿所述柔性驱动元件的长度方向延伸的多条丝束(4)，以及包覆所述多条丝束(4)的柔性封套(5)。
2.如权利要求1所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述多条丝束(4)中的每条所述丝束(4)的丝(40)为金属丝。
3.如权利要求1所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述多条丝束(4)编结为丝带。
4.如权利要求1所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述多条丝束(4)排列为至少一层，同层所述丝束(4)中，相邻两条所述丝束(4)密排设置或间隔设置。
5.如权利要求4所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述丝束(4)为直线状、折线状或曲线状的丝束，和/或，所述丝束(4)的丝(40)螺旋捻绕。
6.如权利要求4所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述多条丝束(4)中夹设有至少一条传输线缆(6)，或者，至少一条所述丝束(4)的丝(40)中夹设有传输线缆(6);所述传输线缆(6)包括电缆或光缆。
7.如权利要求1?6任一项所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述柔性封套(5)为成型于所述多条丝束表面的注塑成型柔性封套或挤出成型柔性封套。
8.如权利要求7所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述柔性封套(5)与所述头部(I)和/或所述尾部(2)焊接连接、铆接连接、或者过盈卡合连接。
9.如权利要求8所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述头部(I)具有一对第一卡勾(7)，所述尾部(2)具有一对第二卡勾(8)，所述板状受力弯曲部(3)具有与所述一对第一卡勾(7)过盈卡合的一对第三卡勾(9)以及与所述一对第二卡勾(8)过盈卡合一对的第四卡勾(10)。
10.如权利要求7所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述柔性封套(5)与所述头部(I)和/或所述尾部(2)为一体结构。
11.一种末端执行器，其特征在于，包括如权利要求1?10中任一项所述的柔性驱动元件(212)。
12.—种外科手术器械，其特征在于，包括如权利要求11所述的末端执行器。
【文档编号】A61B17/072GK203736252SQ201320895968
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】王永奉, 张淦, 李宇, 方云才, 汪炬 申请人:瑞奇外科器械(中国)有限公司