一种经尿道前列腺手术电切镜夹持装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种经尿道前列腺手术电切镜夹持装置。

背景技术：

在传统的经尿道前列腺电切术的手术过程中，由医生手持手术刀，通过手动调整手术刀角度、推动手术刀电切环，同时，踩下通电踏板以完成前列腺切除目的。可以说，对于时间较长的手术来说，这样的工作对于医生来说工作强度较大。近年来，也有一些关于手术刀的夹持器的研究开发，但无法同时满足手术刀旋转和移动这两个自由度要求。本发明则较好的解决了自由度的问题。在目前的研究中，美国哈佛大学的S.Russo在文献“A Novel Robotic Platform for Laser-Assisted Transurethral Surgery of the Prostate”中提到了一种采用激光切除的手术刀的应用平台。中国的专利如“机器人手术的模块化机械手支架(200910172884)”、“一种微创机器人用持械机械臂(201510511611)”等，都属于此类研究。这些研究都还存在机构较为复杂，不符合医生操作习惯等问题。

技术实现要素：

发明目的：

本发明克服了现有技术中的缺点，提出了一种经尿道前列腺手术电切镜夹持装置，在医生不直接接触病人的前提下，由医生通过控制台操作夹持装置，实现经尿道前列腺电切术的手术刀的切除运动。

技术方案：

本发明一种经尿道前列腺手术电切镜夹持装置，它是由固定机构、旋转机构和装夹机构组成；它们相互之间的关系是：固定机构与旋转机构通过内六角圆柱头螺钉相互连接或拆分，旋转机构和装夹机构通过内六角圆柱头螺钉相互连接或拆分，上述三者旋转机构位于中间，固定机构与装夹机构分列旋转机构两侧。

所述固定机构由1个连接块1构成，该连接块1的形状构造是一块长方形底板，底板上有4个螺纹通孔，底板一侧4个边角位置凸出4根长条状结构，4根长条状凸出结构在远离底板的一端侧边各有1个螺纹通孔。

所述旋转机构是由1个电机2、1个十字型连接块3、1个联轴器4、2个相同的深沟球轴承5、1个轴承定位台6、1个角接触球轴承7、1个小挡圈8、1个大挡圈9、1个套筒10、1个旋转连接板11组成；它们相互之间的关系是：电机2通过内六角圆柱头螺钉固定在十字型连接块3一侧对称分布的2个半圆环柱体上，电机2的输出轴连接在联轴器4一端孔内，联轴器4置于2个半圆环柱体之间，2个相同的深沟球轴承5嵌在十字型连接块3另一侧圆环柱体内，轴承定位台6通过内六角圆柱头螺钉固定在十字型连接块3的圆环柱体上，角接触球轴承7套在轴承定位台6小半径圆环柱体上，小挡圈8靠在角接触球轴承7外，通过内六角圆柱头螺钉固定在轴承定位台6上，大挡圈9和套筒10套在角接触球轴承7外，大挡圈9通过内六角圆柱头螺钉固定在套筒10上，套筒10通过内六角圆柱头螺钉连接旋转连接板11，旋转连接板11的一端连接联轴器4，另一端连接上述装夹机构；该电机2是步进电机，用于驱动旋转机构的旋转；该十字型连接块3的主体的形状构造是含通孔的十字型台体，4个角的侧面各有一个螺纹孔，用于固定在连接块1上，该十字型连接块3一侧为2个对称的半圆环柱体，半圆环柱体顶面上各有2个螺纹孔，用于安装连接电机2，另一侧为内径比该十字型连接块3主体通孔孔径稍大的圆环柱体，圆环柱体内放置两个深沟球轴承5，柱体底面上有2个螺纹孔，用于连接轴承定位台6；该联轴器4是普通梅花形弹性联轴器，用于连接电机2与旋转连接板11；该深沟球轴承5型号为GB/T276-94 61805-2Z，用于支撑旋转连接板11的旋转运动；该轴承定位台6的形状构造是左右两个半径不同的圆环形柱体，小半径圆环柱体内径小于大半径圆环柱体内径，小半径圆环柱体用于深沟球轴承5的轴向定位，其形状构造为倒“凹”字状，柱体侧面上有2个对称的切槽，槽面上各有1个螺纹孔，用于固定在十字型连接块3上，在小半径圆环柱体的底面有4个螺纹孔，用于固定小挡圈8，大半径圆环柱体用于角接触球轴承7的轴向定位；该角接触球轴承7型号为GB/T292-94 71912C，用于支撑旋转连接板11的旋转运动；该小挡圈8的形状构造是普通圆环形挡圈，用于角接触球轴承7的轴向定位，底面上有4个螺纹孔，用于固定在轴承定位台6上；该大挡圈9的形状构造是普通圆环形挡圈，该大挡圈的一侧贴合在角接触球轴承7的外圈，底面上有8个螺纹孔，通过内六角圆柱头螺钉固定在套筒10上，用于套筒10的轴向定位；该套筒10的形状构造是上下两个半径不同的圆环柱体，大半径柱体内径大于小半径柱体内径，大半径圆环柱体底面上有8个螺纹孔，用于连接大挡圈9，大半径圆环柱体套在角接触球轴承7上，用于旋转连接板11的支撑，小半径圆环柱体底面上有3个螺纹孔，用于固定旋转连接板11；该旋转连接板11的形状构造是主体为长方形薄板，薄板一侧有2截相连的圆柱型凸台，靠外的凸台半径较小，用于通过联轴器4与电机2连接，长方形薄板上有3个螺纹孔，用于固定在套筒10上，长方形薄板另一侧中间位置靠近长边的两端有2段直角型凸台，同侧边缘位置靠近长边的两端有2段形状相同，长度较长的直角型凸台，每段较长的直角型凸台上各有3个螺纹孔，用于固定上述装夹机构。

所述装夹机构是由1个电机12、1个导轨挡块13、1块型材底板14、2根相同的光轴15、1个联轴器16、1个联轴器挡块17、2个相同的深沟球轴承18、1根滚珠丝杠19、1个丝杠螺母20、1个滑块21、1个夹持块22、1个活动夹持块23、1个推杆24组成；它们相互之间的关系是：电机12通过内六角圆柱头螺钉固定在导轨挡块13一侧，导轨挡块13通过内六角圆柱头螺钉固定在型材底板14上，2根相同的光轴15由导轨挡块13、联轴器挡块17和夹持块22支撑，联轴器16放置于导轨挡块13和联轴器挡块17之间，用于连接电机12与滚珠丝杠19，联轴器挡块17通过内六角圆柱头螺钉固定在型材底板14上，2个相同的深沟球轴承18分别内嵌于联轴器挡块17及夹持块22的通孔内，深沟球轴承18内安装有滚珠丝杠19，滚珠丝杠19一端通过联轴器16与电机12相连接，另一端依次通过丝杠螺母20、滑块21连接到夹持块22上，夹持块22通过内六角圆柱头螺钉固定在型材底板14上，活动夹持块23由螺栓固定在夹持块22上，推杆24通过内六角圆柱头螺钉固定在滑块21上；该电机12是步进电机，用于驱动滚珠丝杠19旋转，从而通过丝杠螺母20带动滑块21滑动；该导轨挡块13的形状构造是长方形薄板，薄板一侧有一正方形凹槽，用于放置电机12，凹槽内有一圆形通孔，用于通过电机12的输出轴，薄板另一侧靠近短边的位置各有一个凹槽，用于安装光轴15，该导轨挡块13底部有4个螺纹孔，用于固定在型材底板14上；该型材底板14的形状构造是长方形板件，底面有6个螺纹孔，用于固定在旋转连接板11上，左右侧面各有4个螺纹孔，分别用于固定导轨挡块13和夹持块22；该光轴15的形状构造是长圆柱体，由导轨挡块13、联轴器挡块17和夹持块22支撑，用于支撑滑块21滑动；该联轴器16是普通的梅花形弹性联轴器，用于连接电机12和滚珠丝杠19；该联轴器挡块17的形状构造是长方形板状，板面上有三个通孔，分别用于安装深沟球轴承18及通过光轴15；该深沟球轴承18的型号为GB/T276-94 61801-2Z，用于支撑滚珠丝杠19旋转；该滚珠丝杠19的形状构造是中间宽两端窄的长圆柱体，中间圆柱面上带有螺纹，两端圆柱体为光轴，两端光轴分别嵌套在2个相同的深沟球轴承18中，滚珠丝杠19和丝杠螺母20配套使用，用于将旋转运动转换为平移运动；该丝杠螺母20的形状构造为椭圆形薄板，薄板底面上有4个螺纹孔，用于固定在滑块21上，薄板一侧上有含通孔的圆柱台，用于通过滚珠丝杠19；该滑块21的形状构造为长方体，长方体侧面靠近短边的两端各有一个通孔，用于通过光轴15，侧面中间位置有一个丝杠螺母20形状的通孔，用于安置丝杠螺母20，并通过滚珠丝杠19，滑块21的前侧面底部有两个螺纹孔，用于固定推杆24；该夹持块22的形状构造为长方形板件，一侧底端有四个螺纹孔，用于固定在型材底板14上，中部有1个通孔，用于安装深沟球轴承18，顶端凸出带半圆形凹槽的夹持部位，该夹持部位两端各有一个螺纹孔用于固定活动夹持块23；该活动夹持块23的形状构造与夹持块22顶端凸出的夹持部位相对称，两端有2个螺纹孔，用于固定在夹持块22上；该推杆24的形状构造是“丁”字状，顶部为一长方形薄板，薄板底面有一圆柱体凸台，用于推动手术刀扳手，薄板底面有2个螺纹孔，用于固定在滑块21上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、用于经尿道前列腺电切术的手术刀夹持，代替医生操作，降低了医生的工作强度；

2、在医疗器械技术领域中，目前还没有可用于经尿道前列腺电切术手术刀的夹持设备，具有一定的创新性；

3、结构紧凑、简洁，操作简单，便于医生操作；

4、采用可拆分的安装方式，安装拆卸方便，在遇意外情况时，能快速从机械操作转换到人工操作，安全性较高。

附图说明

图1为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置整体轴侧图

图2为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置侧视图

图3为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置连接块轴测图

图4为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置十字型连接块轴测图

图5为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置轴承定位台轴测图

图6为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置旋转机构部分组件轴测图

图7为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置旋转连接板轴测图

图8为经尿道前列腺手术电切镜夹持装置丝杠螺母轴测图

图中：1、连接块，2、电机，3、十字型连接块，4、联轴器，5、深沟球轴承，6、轴承定位台，7、角接触球轴承，8、小挡圈，9、大挡圈，10、套筒，11、旋转连接板，12、电机，13、导轨挡块，14、型材底板，15、相同的光轴，16、联轴器，17、联轴器挡块，18、深沟球轴承，19、滚珠丝杠，20、丝杠螺母，21、滑块，22、夹持块，23、活动夹持块，24、推杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明的总体结构如图1至图8所示。

一种经尿道前列腺手术电切镜夹持装置，包括固定机构，旋转机构和装夹机构，三者可顺次连接或拆分。固定机构与旋转机构通过内六角圆柱头螺钉相互连接或拆分，旋转机构和装夹机构通过内六角圆柱头螺钉相互连接或拆分，上述三者旋转机构位于中间，固定机构与装夹机构分列旋转机构两侧。固定机构与旋转机构连接时，连接块1的4根长条状凸出结构放置在旋转机构中的十字型连接块3的十字型台体的4个角上，用内六角圆柱头螺钉旋入连接块1的4根长条状凸出结构的螺纹孔，使固定机构与旋转机构固定在一起。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使固定机构与旋转机构脱离。旋转机构与装夹机构连接时，装夹机构的导轨挡块13置于旋转机构的旋转连接板11的4个直角型凸台围成的空间内，型材底板14放置在旋转连接板11较长的直角型凸台上，用内六角圆柱头螺钉旋入旋转连接板11两个较长的直角型凸台上的螺纹孔内，使两者紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使旋转机构与装夹机构脱离。其中，所述固定机构连接块1可与机械臂的连接法兰连接或拆分，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入连接块1底面的螺纹孔，使两者紧密相连。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使固定机构与机械臂脱离。所述机械臂可以为UR5(优傲机器人)机械臂。

旋转机构可以连接或拆分，连接时，电机2放置在十字型连接块3一侧对称分布的2个半圆环柱体上，用内六角圆柱头螺钉旋入半圆环柱体顶面上的螺纹孔内，使两者紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使电机2与十字型连接块3脱离。电机2与联轴器4可以连接或拆分，连接时，电机2的输出轴通入联轴器4一端孔内，旋入联轴器4自带的普通螺钉，使两者轴向位置固定。拆分时，将普通螺钉反方向旋转，使电机2与联轴器4分离。联轴器4置于十字型连接块3一侧的2个半圆环柱体之间。2个相同的深沟球轴承5嵌在十字型连接块3的圆环柱体内。轴承定位台6套在十字型连接块3的圆环柱体上，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入轴承定位台6的切槽槽面上的螺纹孔内，使十字型连接块3与轴承定位台6固定在一起。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使十字型连接块3与轴承定位台6脱离。角接触球轴承7套在轴承定位台6的小半径圆环柱体上。小挡圈8贴在轴承定位台6的小半径圆环柱体的底面上，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入小挡圈8的螺纹孔内，将小挡圈8固定在轴承定位台6上，同时固定住角接触球轴承7的内圈。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使小挡圈8和轴承定位台6脱离。大挡圈9的一侧贴合在角接触球轴承7的外圈，套筒10的大半径圆环柱体套在角接触球轴承7上，大挡圈9与套筒10可以相互连接或拆分，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入大挡圈9的螺纹孔，将它固定在套筒10上。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使两者脱离。旋转连接板11通过内六角圆柱头螺钉固定在套筒10上，旋转连接板11半径较小的圆柱型凸台连接联轴器4。

装夹机构可以连接或拆分，连接时，电机12放置于导轨挡块13的一侧正方形凹槽内，用内六角圆柱头螺钉旋入导轨挡块13的螺纹孔内，使两者固定在一起。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使两者脱离。导轨挡块13和型材底板14可以相互连接或拆分，连接时，将导轨挡块13的一侧紧贴在型材底板14上，用内六角圆柱头螺钉旋入导轨挡块13的螺纹孔内，使导轨挡块13与型材底板14紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使两者分离。光轴15由导轨挡块13、联轴器挡块17和夹持块22支撑，联轴器16放置于导轨挡块13和联轴器挡块17之间。联轴器16与电机12可相互连接或拆分，连接时，电机12的输出轴置于联轴器16的圆孔内，旋入联轴器16自带的普通螺钉，使两者轴向位置固定。拆分时，将普通落定螺钉反方向旋转，使电机12与联轴器16分离。联轴器挡块17可与型材底板14相互连接或拆分，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入型材底板14的螺纹孔内，使联轴器挡块17与型材底板14紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使两者分离。联轴器挡块17通孔内嵌套有深沟球轴承18，深沟球轴承18内安装有滚珠丝杠19，滚珠丝杠19一端通过联轴器16与电机12相连接，另一端依次通过丝杠螺母20，滑块21通入到另一个深沟球轴承18的孔内，该深沟球轴承18嵌置在夹持块22通孔内。夹持块22与型材底板14可以相互连接或拆分，连接时，将夹持块22贴合到型材底板侧面上，用内六角圆柱头螺钉旋入夹持块22侧面底端的螺纹孔内，使夹持块22和型材底板14紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，使两者分离。活动夹持块23通过螺栓、螺母可以和夹持块22相互连接或拆分。连接时，用螺栓旋入夹持块22的螺纹孔内，拧紧螺母，使夹持块22和活动夹持块23紧密连接。拆分时，螺母反方向旋转，使两者分离。推杆24与滑块21可以相互连接或拆分，连接时，用内六角圆柱头螺钉旋入推杆24长方形薄板底面的螺纹孔内，使两者紧密连接。拆分时，将内六角圆柱头螺钉反方向旋转，试推杆24与滑块21脱离。

本发明按下述方式进行工作：将固定机构通过内六角圆柱头螺钉固定在机械臂上，并将经尿道前列腺电切术手术刀置于夹持块22和活动夹持块23之间，用螺栓和螺母将夹持块22和活动夹持块23固定在一起，同时，将推杆24的圆柱型长杆置于手术刀的圆环形扳手中。首先，调整机械臂的位姿改变与之固连的本发明经尿道前列腺电切术手术刀夹持装置的位姿，进而改变经尿道前列腺电切术手术刀的位姿，实现手术刀对病人病灶位置的定位。其次，由电机2通过联轴器4带动与之相连的旋转连接板11旋转，进而，与旋转连接板11固连的装夹机构旋转，装夹机构带动固连的经尿道前列腺电切术手术刀装置旋转，实现手术刀的绕轴转动，改变手术刀的切除角度。最后，由电机12通过联轴器16带动与之相连的滚珠丝杠19旋转，实现与丝杠螺母20固连的滑块21的轴向移动，进而实现与滑块21固连的推杆24的轴向移动，由推杆24推动手术刀扳手，实现手术刀电切环的轴向伸缩。电机12正转时，带动推杆24前进，推动手术刀扳手，推出手术刀电切环，电切环完全推出后，电机12反向旋转，带动推杆24后退，脱离手术刀扳手，手术刀电切环在自身结构下回弹到原位，在该回弹过程中，医生通过踩下控制电切环的通电踏板，完成一次切除。如此反复，直至手术完成。

以上参照附图对本发明的描述是示意性的，没有限制性，本领域的技术人员应该能够理解，在实际实施中，本发明中各构件的形状和布局方式均可能发生某些改变；而在本发明的启示下，其他人员也可以做出与本发明相似的设计或对本发明做出修改以及某个构件的等同替换。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。