一种吸附机构及其控制方法、手术操作系统与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种吸附机构及其控制方法、手术操作系统。

背景技术：

随着社会的发展，医疗技术也在不断的进步。

目前，进行腔内手术时，已由微创的手术方式取代传统的开放式手术，具体地，可利用内窥镜观测患者体内的手术部位以确定切割对象，用户将携带手术刀片的刀杆伸入患者体内的手术部位，刀杆上设置有手术刀片，刀杆内还设置有可驱动手术刀片发生特定运动的传动轴，用户可根据内窥镜的观测结果，利用动力系统驱动刀杆内的传动轴发生相应运动以带动手术刀片对切割对象进行切割。

但是，在使用内窥镜及手术刀片进行微创的腔内手术时，手术刀片对切割对象进行切割而产生的手术物质容易残留在手术部位，影响手术业务的安全进行。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种吸附机构及其控制方法、手术操作系统，可提高手术业务的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种吸附机构，包括：

吸附端头、传输管道；其中，

所述传输管道的第一端连接所述吸附端头，所述传输管道的第二端连接外部负压装置；

所述吸附端头设置有至少两个进料口，当所述传输管道的第一端和第二端在外部负压装置的作用下存在压力差时，所述至少两个进料口可从至少两个方向上吸收外部手术刀切割的手术物质；

所述传输管道，用于将所述至少两个进料口吸收的手术物质传递至外部负压装置。

优选地，

所述吸附端头，包括：内部中空且外部无棱角的锥台状本体；

所述锥台状本体的底面设置有第一连接孔，所述第一连接孔与所述传输管道的第一端相连；

所述至少两个进料口设置在所述锥台状本体的顶面和侧面。

优选地，

所述吸附端头，包括：内部中空的球缺状本体；其中，

所述至少两个进料口设置在所述球缺状本体的球面；

所述球缺状本体的截面设置有第二连接孔，所述第二连接孔与所述传输管道的第一端相连。

优选地，

所述吸附端头，包括：圆管状本体，以及设置在所述圆管状本体上的至少两个锥台状突起；

所述圆管状本体的第一端与所述传输管道的第一端相连；

所述锥台状突起内部中空，所述锥台状突起的内部空间与所述圆管状本体的内部空间相连通；

所述至少两个进料口分别设置在所述圆管状本体的第二端以及所述至少两个锥台状突起的侧壁。

优选地，

所述传输管道的外壁设置有非光滑的涂层或纹理。

优选地，

所述吸附端头通过牌号为304的不锈钢材料制成；

和/或，

所述传输管道通过牌号为304的不锈钢材料制成。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于如上述第一方面中任一所述的吸附机构的控制方法，包括：

通过外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差；

通过外部手术刀切割手术物质，利用至少两个进料口根据所述压力差从至少两个方向上吸收外部手术刀切割的手术物质；

利用传输管道将至少两个进料口吸收的手术物质传递至外部负压装置。

第三方面，本发明实施例提供了一种手术操作系统，包括：

手术刀、负压装置，以及如上述第一方面中任一所述的吸附机构；其中，

所述负压装置，用于向所述吸附机构中传输管道的第一端和第二端提供压力差；

所述手术刀，用于切割手术物质。

优选地，

所述手术刀，包括：套筒、手术刀片及滑块；其中，

所述滑块安装在所述套筒内，所述滑块与所述手术刀片紧固连接；

所述套筒的第一段连接外部水动力装置；所述套筒的第二段上设置有开口；

当外部水动力装置驱动液体进入所述套筒的第一段内并发生往复流动时，所述滑块可在所述液体的带动下发生往复运动；

所述手术刀片可在所述滑块的带动下发生往复运动，以对进入所述开口的物质进行切割；

所述吸附机构的传输管道与所述套筒并行，且与所述套筒紧固连接；

所述吸附机构的吸附端头与所述开口相邻。

优选地，

所述手术刀片的第一端与所述滑块相连，所述手术刀片的第二端设置有刀刃；其中，

所述刀刃的刀刃角度可以通过如下公式确定：

$\mathrm{\θ}=\frac{A\·H+B\·\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\μ}}\·{\mathrm{\θ}}_0$

其中，所述θ为所述刀刃的角度，所述H为切除对象的硬度，所述ρ为切除对象的密度，所述μ为切除对象的粘度，所述θ₀为标准刀刃角度，所述A及所述B为常数。

本发明实施例提供了一种吸附机构及其控制方法、手术操作系统，通过传输管道连接吸附端头和外部负压装置，吸附端头上设置有至少两个进料口，外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差时，设置在吸附端头上的至少两个进料口可从至少两个方向上吸收外部手术刀针对切割对象进行切割时产生的手术物质，并经传输管道传递至外部负压装置中；可见，至少两个进料口从至少两个方向吸收手术物质，即至少两个进料口分别朝向不同方向，即使一个方向上的进料口被未能成功切割的组织阻塞，其他方向上的进料口依然可将外部手术刀切割的手术物质传递至负压装置，避免手术物质残留在手术部位，可提高手术业务的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种吸附机构的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的另一种吸附机构的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的又一种吸附机构的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的再一种吸附机构的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种吸附机构的控制方法流程图；

图6是本发明一实施例提供的一种手术操作系统的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种手术操作系统中手术刀与吸附机构的安装结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种吸附机构，包括：

包括：吸附端头101、传输管道102；其中，

所述传输管道102的第一端连接所述吸附端头101，所述传输管道102的第二端连接外部负压装置；

所述吸附端头101设置有至少两个进料口，当所述传输管道102的第一端和第二端在外部负压装置的作用下存在压力差时，所述至少两个进料口可从至少两个方向上吸收外部手术刀切割的手术物质；

所述传输管道102，用于将所述至少两个进料口吸收的手术物质传递至外部负压装置。

本发明上述实施例中，通过传输管道连接吸附端头和外部负压装置，吸附端头上设置有至少两个进料口，外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差时，设置在吸附端头上的至少两个进料口可从至少两个方向上吸收外部手术刀针对切割对象进行切割时产生的手术物质，并经传输管道传递至外部负压装置中；可见，至少两个进料口从至少两个方向吸收手术物质，即至少两个进料口分别朝向不同方向，即使一个方向上的进料口被未能成功切割的组织阻塞，其他方向上的进料口依然可将外部手术刀切割的手术物质传递至负压装置，避免手术物质残留在手术部位，可提高手术业务的安全性。

根据手术部位的不同，吸附机构的吸附端头可分别设置为不同的形状及结构，以使得外部手术刀在特定的手术部位针对切割对象进行切割而产生手术物质时，可利用对应形状及结构的吸附端头吸收手术物质。

具体地，在外部手术刀针对相邻两块骨头之间的切割对象进行切割，且相邻两块骨头之间的间距较小时，为了方便吸附端头能够对残留在相邻两块骨头之间的手术物质进行吸收，如图2所示，本发明一个优选实施例中，所述吸附端头101，包括：内部中空且外部无棱角的锥台状本体1012；

所述锥台状本体1012的底面设置有第一连接孔1013，所述第一连接孔1013与所述传输管道102的第一端相连；

所述至少两个进料口1011设置在所述锥台状本体1012的顶面和侧面。

本发明上述实施例中，一方面，吸附端头具有锥台状本体，具备了一定程度的导向作用，方便用户通过控制传输管道以将锥台状吸附端头插入相邻两块骨头之间的缝隙中，且位于锥台状本体的侧面和顶面的进料口不易被骨头或粘附在骨头上的其他组织同时阻塞；另一方面，锥台状本体外部无棱角，可避免用户通过控制传输管道以将锥台状吸附端头插入相邻两块骨头之间的缝隙时，损伤骨头及粘附在骨头上的组织。

当手术部位的组织较软时，如图3所示，本发明一个优选实施例中，所述吸附端头101，包括：内部中空的球缺状本体1014；其中，

所述至少两个进料口1011设置在所述球缺状本体1014的球面；

所述球缺状本体1014的截面设置有第二连接孔1015，所述第二连接孔1015与所述传输管道102的第一端相连。

当手术部位的组织较软，且易于发生变形时，如图4所示，本发明一个优选实施例中，所述吸附端头101，包括：圆管状本体1016，以及设置在所述圆管状本体1016上的至少两个锥台状突起1017；

所述圆管状本体1016的第一端与所述传输管道102的第一端相连；

所述锥台状突起1017内部中空，所述锥台状突起1017的内部空间与所述圆管状本体1016的内部空间相连通；

所述至少两个进料口1011分别设置在所述圆管状本体1016的第二端以及所述至少两个锥台状突起1017的侧壁。

本发明上述实施例中，应当理解的是，如图4所示的锥台状突起1017大量设置在圆管状本体1016上时，设置在锥台状突起1017的侧壁上的进料口1011均不易被易于发生变形的组织阻塞；同时，锥台状突起与圆管状本体外部均可设置为无棱角结构，以防止损伤患者的正常组织。

进一步的，当利用本发明实施例提供的吸附机构吸收外部手术刀片切割的手术物质时，吸附机构中传输管道的外壁通常需要与患者的部分组织相接触并产生相对运动，而过于光滑的外壁和与其相接触的组织的分子间距极小，分子间距极小时，由于电磁作用而导致传输管道的分子和与其相接触的组织的分子相互吸引，导致患者的组织黏住传输管道，用户不易通过传输管道控制吸附端头对手术部位下不同区域的手术物质进行清理，影响手术业务的正常进行；因此，本发明一个优选实施例中，所述传输管道102的外壁设置有非光滑的涂层或纹理。

本发明一个优选实施例中，所述吸附端头101通过牌号为304的不锈钢材料制成；和/或，所述传输管道102通过牌号为304的不锈钢材料制成。一方面，由于304不锈钢成型性能良好，通过304不锈钢制作吸附端头及传输管道时，可以方便的获取吸附机构所需的结构，比如精确加工出吸附端头的圆管状本体，以及在圆管状本体上设置多个锥台状突起等特定的形状及结构；另一方面，由于304不锈钢不易发生氧化而生锈，通过304不锈钢制作吸附端头和传输管道可以减小细菌的残留。

如图5所示，本发明实施例提供了一种基于如上述实施例中任一所述的吸附机构的控制方法，包括：

步骤501，通过外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差；

步骤502，通过外部手术刀切割手术物质，利用至少两个进料口根据所述压力差从至少两个方向上吸收外部手术刀切割的手术物质；

步骤503，利用传输管道将至少两个进料口吸收的手术物质传递至外部负压装置。

如图6所示，本发明实施例提供了一种手术操作系统，包括：

手术刀601、负压装置602，以及如上述实施例中任一所述的吸附机构603；其中，

所述负压装置602，用于向所述吸附机构603中传输管道的第一端和第二端提供压力差；

所述手术刀601，用于切割手术物质。

进一步的，在传统的手术刀中，用于切割手术物质的手术刀片依赖于一条机械轴驱动，且机械轴外部设置有套筒，动力系统通过驱动机械轴在套筒内发生往复运动以带动手术刀片发生往复运动，机械轴在套筒内发生往复运动时，易于与套筒发生摩擦，导致机械轴及套筒产生高温而损伤患者的正常组织；因此，如图7所示，本发明一个优选实施例中，所述手术刀601，包括：套筒6011、手术刀片6012及滑块6013；其中，

所述滑块6013安装在所述套筒6011内，所述滑块6013与所述手术刀片6012紧固连接；

所述套筒6011的第一段60113连接外部水动力装置；所述套筒6011的第二段60112上设置有开口60111；

当外部水动力装置驱动液体进入所述套筒6011的第一段60113内并发生往复流动时，所述滑块6013可在所述液体的带动下发生往复运动；

所述手术刀片6012可在所述滑块6013的带动下发生往复运动，以对进入所述开口60111的物质进行切割；

所述吸附机构603的传输管道与所述套筒6011并行，且与所述套筒6011紧固连接；

所述吸附机构603的吸附端头与所述开口60111相邻。

本发明上述实施例中，一方面，通过在套筒内设置滑块，滑块与手术刀片紧固连接，使得外部水动力装置驱动液体进入套筒的第一段内并发生往复流动时，往复流动的液体可带动滑块在套筒的第一段内发生往复运动，滑块即可驱动手术刀片发生往复运动以对通过开口进入套筒的物质进行切割；如此，手术刀片根据液体的流动而发生往复运动，避免通过机械轴带动手术刀片运动时出现高温而损伤患者的正常组织，可提高手术业务的安全性。

另一方面，吸附机构的传输管道与套筒并行，且与套筒紧固连接，吸附机构的吸附端头与套筒上的开口相邻，使得手术刀片切割的手术物质可在外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差时，立刻被设置在吸附端头上的至少两个进料口吸收，避免出现手术刀片切割的物质未能被及时清离出手术部位的情况发生。

进一步的，根据切除对象的硬度、密度及粘性指标的不同，可使用具备不同刀刃角度的手术刀片，比如，当切除对象为骨头等较硬的组织时，手术刀片的刀刃角度较大，以保证刀刃的强度，防止刀刃被较硬的组织损坏；当切除对象为肝脏等较软的组织时，手术刀片的刀刃角度较小，以保证刀刃的锋利，方便对较软的组织进行切割；相应的，如图7所示，本发明一个优选实施例中，所述手术刀片6012的第一端与所述滑块6013相连，所述手术刀片6012的第二端设置有刀刃60121；其中，

所述刀刃60121的刀刃角度可以通过如下公式确定：

$\mathrm{\θ}=\frac{\mathrm{\Λ}\·H+B\·\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\μ}}\·{\mathrm{\θ}}_0$

其中，所述θ为所述刀刃60121的角度，所述H为切除对象的硬度，所述ρ为切除对象的密度，所述μ为切除对象的粘度，所述θ₀为标准刀刃角度，所述A及所述B为常数。

本发明一实施例中，针对不同硬度的切割对象，还可以设置不同的刀刃结构，举例来说，在切割对象的硬度较低时，如图7所示，刀刃60121与开口60111相邻的一侧和套筒6011的轴心线平行，刀刃60121的另一侧朝向套筒6011的轴心线发生对应刀刃角度的偏移；相反的，在切割对象的硬度较高时，刀刃与套筒的轴心线相邻的一侧与套筒的轴心线平行，与开口相邻的一侧朝向开口发生对应刀刃角度的偏移。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、本发明一实施例中，通过传输管道连接吸附端头和外部负压装置，吸附端头上设置有至少两个进料口，外部负压装置向传输管道的第一端和第二端提供压力差时，设置在吸附端头上的至少两个进料口可从至少两个方向上吸收外部手术刀针对切割对象进行切割时产生的手术物质，并经传输管道传递至外部负压装置中；可见，至少两个进料口从至少两个方向吸收手术物质，即至少两个进料口分别朝向不同方向，即使一个方向上的进料口被未能成功切割的组织阻塞，其他方向上的进料口依然可将外部手术刀切割的手术物质传递至负压装置，避免手术物质残留在手术部位，可提高手术业务的安全性。

2、本发明一实施例中，通过在传输管道的外壁设置非光滑的涂层或纹理，使得在利用本发明实施例提供的吸附机构清理外部手术刀切割的手术物质时，传输管道的外壁不会因过于光滑而被与其相接触的组织黏住，确保手术业务的正常进行。

3、本发明一实施例中，利用304不锈钢材料制作吸附端头及传输管道，304不锈钢材料具有良好的成形性，可以方便的获取吸附机构所需的结构，比如精确加工出吸附端头的圆管状本体，以及在圆管状本体上设置多个锥台状突起等特定的形状及结构；同时，由于304不锈钢不易发生氧化而生锈，通过304不锈钢制作吸附端头和传输管道可以减小细菌的残留。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。