末端执行器及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】，公开了一种末端执行器及一种外科手术器械，以提高外科手术的成功率和操作的便利舒适性。末端执行器包括：具有通槽的工字梁、滑动装配于通槽内的驱动元件及与工字梁铰接的至少一个连接件，驱动元件的远端具有止动于工字梁远端的工字结构，每个连接件可正向转动至限位于驱动元件上设置的凹面槽内及反向转动至脱出凹面槽；固定钳臂和活动钳臂，沿纵向分别开设有滑行轨道，固定钳臂的根部对应每一个连接件设置有能够导向连接件正向转动及反向转动的导向槽；当驱动驱动元件向远侧运动至工字梁进入滑行轨道时，钳口被工字梁驱动闭合，并且各个连接件脱出对应的凹面槽使工字梁与驱动元件分离。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医疗器械【技术领域】，特别是涉及一种末端执行器及一种外科手术 器械。 末端执行器及外科手术器械
【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la所示，切割缝合器主要包括：驱动手柄100、细长体200和末端执行器300， 其中，驱动手柄100作为驱动装置用于被操作者握持和操作，以提供控制和驱动，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在驱动手柄100的驱动和控制下对组织执行切割 和缝合。
[0003] 如图la所示，驱动手柄100通常包括驱动扳机101，如图lb所示，驱动扳机101枢 装于驱动扳机销轴102,当驱动扳机101绕驱动扳机销轴102以图示的逆时针方向转动时， 与驱动扳机101铰接的棘爪103驱动齿条104向远侧轴向运动，齿条104驱动驱动杆105 向远侧轴向运动，从而为器械击发提供动力源。
[0004] 如图lc所示，驱动杆105远端插入末端执行器的壳体中并通过驱动元件连接件 301与驱动元件302连接。驱动元件302的远端设置有刃口（图中未示出）和工字结构，如 图2a?图2c所示，当驱动杆驱动驱动元件向远侧运动时，工字结构3021首先驱动钉砧臂 310和钉匣臂320所形成的钳口闭合以夹持组织10,然后驱动推钉机构将缝钉3201击发成 型以对组织10进行缝合，同时刃口对组织10进行切割。
[0005] 现有技术存在的缺陷在于，工字结构3021沿钉砧臂310和钉匣臂320纵向向远 侧运动的过程中，组织10会受到进一步的挤压并因此产生变形，如果有部分组织被挤出钳 口，将导致手术的实际切割缝合长度小于理论设计值，从而不能达到预期的手术效果。另 夕卜，器械击发过程不仅需要克服切割组织10和成型缝钉3201的阻力，还需要克服压缩组织 10的阻力，因此，器械击发所需的驱动力较大，操作的便利舒适性较差。
[0006] 这种问题在包含类似末端执行器的其它外科手术器械中同样存在。 实用新型内容
[0007] 本实用新型的目的是提供一种末端执行器及一种外科手术器械，以提高外科手术 的成功率和操作的便利舒适性。
[0008] 本实用新型实施例所提供的末端执行器，包括：
[0009] 具有通槽的工字梁、滑动装配于所述通槽内的驱动元件及与所述工字梁铰接的至 少一个连接件，其中，所述驱动元件的远端具有止动于所述工字梁远端的工字结构，每个所 述连接件可正向转动至限位于所述驱动元件上设置的凹面槽内及反向转动至脱出所述凹 面槽；
[0010] 固定钳臂和活动钳臂，沿纵向分别开设有滑行轨道，所述固定钳臂的根部对应每 一个所述连接件设置有能够导向所述连接件正向转动及反向转动的导向槽；
[0011] 当驱动所述驱动元件向远侧运动至所述工字梁进入所述滑行轨道时，所述固定钳 臂和所述活动钳臂形成的钳口被所述工字梁驱动闭合，并且各个所述连接件脱出对应的所 述凹面槽使所述工字梁与所述驱动元件分离；当驱动所述驱动元件向近侧运动至所述工字 梁脱离所述滑行轨道时，各个所述连接件限位于对应的所述凹面槽使所述工字梁与所述驱 动元件同步被驱动。
[0012] 优选的，所述导向槽具有导向坡面和限位面，所对应的所述连接件具有可滑入所 述导向槽并被所述限位面限位的凸起；当所述凸起沿滑入所述导向槽的方向滑经所述导向 坡面时，所述连接件反向转动至脱出所述凹面槽；当所述凸起沿滑出所述导向槽的方向滑 经所述导向坡面时，所述连接件正向转动至限位于所述凹面槽内。
[0013] 可选的，所述固定钳臂的根部包括底部结构和侧部结构；所述导向槽为开设于所 述侧部结构的导向轨道槽，或者，所述导向槽为开设于所述底部结构的导向凹槽。
[0014] 较佳的，所述连接件的数量为两个，分别为上连接件和下连接件，所述上连接件和 所述下连接件分别与所述工字梁的近端上部和近端下部铰接，所述上连接件和所述下连接 件对应的所述凹面槽分别设置于所述驱动元件的上表面和下表面。
[0015] 优选的，所述上连接件对应的所述导向槽为开设于所述侧部结构的导向轨道槽； 所述下连接件对应的所述导向槽为开设于所述底部结构的导向凹槽。
[0016] 更优的，所述下连接件与所述工字梁的铰接销轴上套设有扭簧，所述扭簧的两个 簧臂分别抵接于所述工字梁和所述下连接件，使所述下连接件受到反向转动的预紧力。
[0017] 可选的，所述工字结构的坚梁具有刃口。
[0018] 可选的，所述固定钳臂为钉匣臂，所述活动钳臂为钉砧臂；或者，所述固定钳臂为 钉砧臂，所述活动钳臂为钉匣臂；
[0019] 所述固定钳臂和/或所述活动钳臂的根部设置有对进入所述滑行轨道的所述工 字梁进行限位的限位凹槽面。
[0020] 在本实用新型技术方案中，当向远侧驱动驱动元件至工字梁进入滑行轨道时，末 端执行器的钳口被工字梁驱动闭合，同时各个连接件脱出对应的凹面槽使工字梁与驱动元 件分离，此后驱动元件可独立的继续向远侧运动完成器械的击发。在器械击发过程中，工 字梁止动于两个钳臂的根部位置，工字梁将钳口保持闭合的同时由于与驱动元件分离因此 不会受到向远侧的驱动力，钳口内的组织受到工字梁提供的固定挤压力，因此能够维持在 合适的厚度，变形量较小。在缝钉击发过程中，驱动元件不需要操作者额外提供使钳口闭合 的闭合力，因此可以使缝钉成型一致，有利于提高手术的精确性和成功率；在操作器械击发 时，由于无需再克服压缩组织的阻力，相比于现有技术，外科手术操作的便利舒适性也大大 提1?。
[0021] 本实用新型实施例还提供了一种外科手术器械，包括前述任一技术方案的末端执 行器。所述外科手术器械包括切割缝合器。该外科手术器械具有较高的操作精确性且操作 较为便利舒适。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图la为切割缝合器的整体结构示意图；
[0023] 图lb为驱动手柄内部结构透视图；
[0024] 图lc为驱动杆与驱动元件连接示意图；
[0025] 图2a为现有末端执行器的钳口闭合前示意图；
[0026] 图2b为现有末端执行器的钳口闭合后示意图；
[0027] 图2c为现有末端执行器处于击发状态示意图；
[0028] 图3a为本实用新型实施例末端执行器的钳口闭合前示意图；
[0029] 图3b为同步驱动的工字梁和驱动元件结构示意图；
[0030] 图3c为工字梁和驱动元件分离前和分离后示意图；
[0031] 图3d为工字梁和驱动元件分离前钳口根部剖视图；
[0032] 图3e为工字梁和驱动元件分离时刻钳口根部剖视图；
[0033] 图3f为工字梁和驱动元件分离后钳口根部剖视图；
[0034] 图4为固定钳臂结构示意图；
[0035] 图5为活动钳臂结构示意图；
[0036] 图6a为上连接件结构示意图；
[0037] 图6b为下连接件结构示意图。
[0038] 本实用新型实施例附图标记：
[0039] 50-通槽；51-工字梁；52-驱动元件；53-连接件；53a-上连接件；
[0040] 53b-下连接件；54-工字结构；55-凹面槽；56-固定钳臂；57-活动钳臂；
[0041] 58-滑行轨道；59-导向槽；60-导向坡面；61-限位面；62-凸起；
[0042] 63-底部结构；64-侧部结构；65-导向轨道槽；66-导向凹槽；67-刃口；
[0043] 68-限位凹槽面。
【具体实施方式】
[0044] 为了提高外科手术的成功率和操作的便利舒适性，本实用新型实施例提供了一种 末端执行器及一种外科手术器械。本实用新型末端执行器的技术方案包括具有通槽的工字 梁、滑动装配于通槽内的驱动元件及与工字梁铰接的至少一个连接件，驱动元件的远端具 有止动于工字梁远端的工字结构，每个连接件可正向转动至限位于驱动元件上设置的凹面 槽内及反向转动至脱出凹面槽；固定钳臂和活动钳臂沿纵向分别开设有滑行轨道，固定钳 臂的根部对应每一个连接件设置有能够导向连接件正向转动及反向转动的导向槽。在器械 击发过程中，工字梁止动于两个钳臂的根部位置，工字梁将钳口保持闭合的同时由于与驱 动元件分离因此不会受到向远侧的驱动力，钳口内的组织受到工字梁提供的固定挤压力， 因此能够维持在合适的厚度，变形量较小。在缝钉击发过程中，驱动元件不需要操作者额外 提供使钳口闭合的闭合力，因此可以使缝钉成型一致，有利于提高手术的精确性和成功率； 在操作器械击发时，由于无需再克服压缩组织的阻力，相比于现有技术，外科手术操作的便 利舒适性也大大提高。
[0045] 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。
[0046] 如图3a至图3f所示，本实用新型实施例提供的末端执行器，包括：
[0047] 具有通槽50的工字梁51、滑动装配于通槽50内的驱动元件52及与工字梁51铰 接的至少一个连接件53,其中，驱动元件52的远端具有止动于工字梁51远端的工字结构 54,每个连接件53可正向转动至限位于驱动元件52上设置的凹面槽55内及反向转动至脱 出凹面槽55 ;
[0048] 固定钳臂56和活动钳臂57 (具体请参照图4和图5所示），沿纵向分别开设有滑 行轨道58,固定钳臂56的根部对应每一个连接件53设置有能够导向连接件53正向转动及 反向转动的导向槽59 ;
[0049] 当驱动驱动元件52向远侧运动至工字梁51进入滑行轨道58时，固定钳臂56和 活动钳臂57形成的钳口被工字梁51驱动闭合，并且各个连接件53脱出对应的凹面槽55 使工字梁51与驱动元件52分离；当驱动驱动元件52向近侧运动至工字梁51脱离滑行轨 道58时，各个连接件53限位于对应的凹面槽55使工字梁51与驱动元件52同步被驱动。
[0050] 包含该末端执行器的外科手术器械的具体类型不限，例如可以为具有切割和缝合 功能的切割缝合器等等。在本实用新型的各实施例中，"远端"指器械被操作时远离使用者 的一端，"近端"则指器械被操作时靠近使用者的一端。对于每一个连接件53，"正向"指转 动至限位于凹面槽55的方向，"反向"指转动至脱出凹面槽55的方向。
[0051] 以切割缝合器为例，固定钳臂可以为钉砧臂，则活动钳臂为钉匣臂，或者，固定钳 臂为钉匣臂，则活动钳臂为钉砧臂。图3a所示实施例中，固定钳臂56为钉砧臂，活动钳臂 57为钉匣臂。驱动元件52的近端与驱动杆连接，驱动元件52的远端设置有工字结构54， 钉砧臂和钉匣臂沿纵向分别开设有滑行轨道58,工字结构54沿滑行轨道58向远侧运动时， 工字结构54驱动推钉机构将缝钉击发成型以对组织进行缝合，如图3f所示，工字结构54 的坚梁设置有刃口 67,可对夹持的组织进行切割。
[0052] 连接件53的具体数量不限，仅采用一个也可以实现工字梁51与驱动元件52的分 离或者同步驱动。由于驱动元件52的主体通常为板状，优选的，连接件53的数量为两个，分 别为上连接件53a和下连接件53b (如图6a和图6b所示），上连接件53a和下连接件53b 分别与工字梁51的近端上部和近端下部铰接，上连接件53a和下连接件53b对应的凹面槽 55分别设置于驱动元件52的上表面和下表面。当驱动驱动元件52向远侧运动至工字梁 51进入滑行轨道58时，上连接件53a和下连接件53b同步与驱动元件52分离，当驱动驱动 元件52向近侧运动至工字梁51脱离滑行轨道58时，上连接件53a和下连接件53b同步与 驱动元件52结合，驱动元件52的受力比较平衡，这样可使器械的操作更加平稳、可靠。
[0053] 工字梁51作用于固定钳臂56和活动钳臂57的闭合力应大于工字结构54作用于 固定钳臂56和活动钳臂57的闭合力，这样，当驱动驱动元件52向远侧运动至工字梁51进 入滑行轨道58时，固定钳臂56和活动钳臂57形成的钳口被工字梁51的两个横梁驱动闭 合，工字结构54不再向固定钳臂56和活动钳臂57施加闭合力，驱动元件52继续向远侧运 动，仅需要克服切割组织和成型缝钉的阻力。各个缝钉在缝合过程中受力较为均衡，因此， 能够保证缝钉成型高度一致。
[0054] 如图3d至3f所示，当向远侧驱动驱动元件52至工字梁51进入滑行轨道58时， 末端执行器的钳口被工字梁51驱动闭合，同时各个连接件53脱出对应的凹面槽55使工字 梁51与驱动元件52分离，此后驱动元件52可独立的继续向远侧运动完成器械的击发。
[0055] 与上述过程相反，击发完毕后，向近侧驱动驱动元件52,当工字结构54与工字梁 51接触后，继续向近侧驱动驱动元件52,工字梁51将与驱动元件52同步运动，并且各个连 接件53会正向转动直至限位于对应的凹面槽55内，之后驱动元件52和工字梁51同步运 动到初始位置，完成器械的复位。工字结构54与工字梁51脱离滑行轨道58后，钳口可通 过设置在固定钳臂56与活动钳臂57之间的复位簧（图中未示出）复位张开。
[0056] 可见，在器械击发过程中，工字梁止动于两个钳臂的根部位置，工字梁将钳口保持 闭合的同时由于与驱动元件分离因此不会受到向远侧的驱动力，钳口内的组织受到工字梁 提供的固定挤压力，因此能够维持在合适的厚度，变形量较小。在缝钉击发过程中，驱动元 件不需要操作者额外提供使钳口闭合的闭合力，因此可以使缝钉成型一致，有利于提高手 术的精确性和成功率；在操作器械击发时，由于无需再克服压缩组织的阻力，相比于现有技 术，外科手术操作的便利舒适性也大大提高。
[0057] 导向槽59的结构形式不限，只要能够导向连接件53正向转动至限位于凹面槽55 及反向转动脱出凹面槽55即可。如图3c、图6a和图6b所示，导向槽59具有导向坡面60 和限位面61，所对应的连接件53具有可滑入导向槽59并被限位面61限位的凸起62 ;当凸 起62沿滑入导向槽59的方向滑经导向坡面60时，连接件53反向转动至脱出凹面槽55 ; 当凸起62沿滑出导向槽59的方向滑经导向坡面60时，连接件53正向转动至限位于凹面 槽55内。导向坡面60具体可以为平面或者曲面，这里不做具体限定。
[0058] 如图3c和图4所示，固定钳臂56的根部包括底部结构63和侧部结构64,上连接 件53a对应的的导向槽59为开设于侧部结构64的导向轨道槽65,下连接件53b对应的导 向槽59为开设于底部结构63的导向凹槽66。当上连接件53a和下连接件53b向远侧运动 至对应的导向槽59时，上连接件53a的凸起62在导向槽59内沿导向坡面60爬升使上连 接件53a旋转至逐渐脱出对应的凹面槽55,同时，下连接件53b的凸起62在下连接件53b 的重力作用下沿导向坡面60落入导向凹槽66内，从而使下连接件53b旋转至逐渐脱出对 应的凹面槽55,工字梁51与驱动元件52分离。可以理解的，在器械复位时，当工字结构54 与工字梁51接触后，工字结构54驱动工字梁51，进而驱动上连接件53a和下连接件53b反 向转动直至进入各自对应的凹面槽55,工字梁51与驱动元件52再次结合并可被同步驱动 至初始位置。
[0059] 在本实用新型的其它实施例中，上连接件和下连接件也可以都通过导向轨道槽进 行转动导向；如果连接件的数量为一个，既可以设计通过导向轨道槽进行转动导向，也可以 设计通过导向凹槽进行转动导向。
[0060] 在一个更优的实施例中，下连接件53b与工字梁51的铰接销轴上套设有扭簧（该 结构图中未示出），扭簧的两个簧臂分别抵接于工字梁51和下连接件53b，使下连接件53b 受到反向转动的预紧力。这样，当下连接件53b运动至对应的导向凹槽66时，下连接件53b 的凸起62可以在扭簧的作用下沿导向坡面60落入导向凹槽66内，而不必依靠下连接件 53b的重力，因此能够使得操作更加可靠。
[0061] 当工字梁进入滑行轨道时，连接件的凸起被固定钳臂根部的导向槽的限位面限 位，工字梁从而止动于两个钳臂的根部。如图5所示，固定钳臂56和/或活动钳臂57的根 部可以进一步设置有对进入滑行轨道58的工字梁51进行限位的限位凹槽面68。限位凹槽 面68可以进一步对工字梁51进行止动限位，并且凹槽式结构可以容纳进入滑行轨道58的 工字梁51，使末端执行器在钳口闭合时结构较为紧凑、优化。
[0062] 本实用新型实施例还提供了一种外科手术器械，包括前述任一技术方案的末端执 行器。外科手术器械包括切割缝合器。该外科手术器械具有较高的操作精确性且操作较为 便利舒适。
[0063] 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. 一种末端执行器，其特征在于，包括： 具有通槽（50)的工字梁（51)、滑动装配于所述通槽（50)内的驱动元件（52)及与所述 工字梁（51)铰接的至少一个连接件（53)，其中，所述驱动元件（52)的远端具有止动于所述 工字梁（51)远端的工字结构（54)，每个所述连接件（53)可正向转动至限位于所述驱动元 件（52)上设置的凹面槽（55)内及反向转动至脱出所述凹面槽（55); 固定钳臂（56)和活动钳臂（57)，沿纵向分别开设有滑行轨道（58)，所述固定钳臂（56) 的根部对应每一个所述连接件（53)设置有能够导向所述连接件（53)正向转动及反向转动 的导向槽（59); 当驱动所述驱动元件（52)向远侧运动至所述工字梁（51)进入所述滑行轨道（58)时， 所述固定钳臂（56)和所述活动钳臂（57)形成的钳口被所述工字梁（51)驱动闭合，并且各 个所述连接件（53)脱出对应的所述凹面槽（55)使所述工字梁（51)与所述驱动元件（52) 分离；当驱动所述驱动元件（52)向近侧运动至所述工字梁（51)脱离所述滑行轨道（58) 时，各个所述连接件（53)限位于对应的所述凹面槽（55)使所述工字梁（51)与所述驱动元 件（52)同步被驱动。
2. 如权利要求1所述的末端执行器，其特征在于， 所述导向槽（59)具有导向坡面￠0)和限位面￠1)，所对应的所述连接件（53)具有可 滑入所述导向槽（59)并被所述限位面（61)限位的凸起（62); 当所述凸起￠2)沿滑入所述导向槽（59)的方向滑经所述导向坡面￠0)时，所述连接 件（53)反向转动至脱出所述凹面槽（55);当所述凸起（62)沿滑出所述导向槽（59)的方 向滑经所述导向坡面（60)时，所述连接件（53)正向转动至限位于所述凹面槽（55)内。
3. 如权利要求1所述的末端执行器，其特征在于， 所述固定钳臂（56)的根部包括底部结构（63)和侧部结构（64); 所述导向槽（59)为开设于所述侧部结构（64)的导向轨道槽（65)，或者，所述导向槽 (59)为开设于所述底部结构（63)的导向凹槽（66)。
4. 如权利要求3所述的末端执行器，其特征在于，所述连接件（53)的数量为两个，分 别为上连接件（53a)和下连接件（53b)，所述上连接件（53a)和所述下连接件（53b)分别与 所述工字梁（51)的近端上部和近端下部铰接，所述上连接件（53a)和所述下连接件（53b) 对应的所述凹面槽（55)分别设置于所述驱动元件（52)的上表面和下表面。
5. 如权利要求4所述的末端执行器，其特征在于， 所述上连接件（53a)对应的所述导向槽（59)为开设于所述侧部结构（64)的导向轨道 槽（65); 所述下连接件（53b)对应的所述导向槽（59)为开设于所述底部结构（63)的导向凹槽 (66)。
6. 如权利要求5所述的末端执行器，其特征在于，所述下连接件（53b)与所述工字梁 (51)的铰接销轴上套设有扭簧，所述扭簧的两个簧臂分别抵接于所述工字梁（51)和所述 下连接件（53b)，使所述下连接件（53b)受到反向转动的预紧力。
7. 如权利要求1?6任一项所述的末端执行器，其特征在于，所述工字结构（54)的坚 梁具有刃口（67)。
8. 如权利要求7所述的末端执行器，其特征在于， 所述固定钳臂为钉匣臂，所述活动钳臂为钉砧臂；或者，所述固定钳臂（56)为钉砧臂， 所述活动钳臂（57)为钉匣臂； 所述固定钳臂（56)和/或所述活动钳臂（57)的根部设置有对进入所述滑行轨道（58) 的所述工字梁（51)进行限位的限位凹槽面（68)。
9. 一种外科手术器械，其特征在于，包括如权利要求1?8任一项所述的末端执行器。
10. 如权利要求9所述的外科手术器械，其特征在于，所述外科手术器械为切割缝合 器。
【文档编号】A61B17/072GK203885553SQ201420259016
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】杨雪兰, 张淦, 阎峥, 方云才, 汪炬 申请人:瑞奇外科器械(中国)有限公司