手术器械的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及手术器械。


背景技术：

2.微创手术中所采用的手术器械，一般通过关节结构连接于末端执行器，以实现对末端执行器的多角度控制，减少手术过程中对其他组织的损害。一般的手术器械，主要采用直接关节结构和蛇形关节结构，这两种关节结构是通过在不同平面上分别控制俯仰角度和偏转角度，以实现俯仰自由度和偏转自由度的解耦。这种手术器械的滚转角度为人手的转动范围，使用在手术机器人上时能够轻易实现知觉的控制。
3.对于手持的手术器械，当涉及使用滚动的运动方式时，万向节关节结构和球副关节结构更为常用，这两种关节结构的特点是：每一对关节副的俯仰和偏转是在同一平面，则规避了俯仰和偏转不共面时手术器械末端偏转后滚动中的跳动现象。采用万向节关节结构或球副关节结构的手术器械，一般会包括用于控制关节结构转动的控制线缆和用于带动末端执行器执行动作的传动线缆。万向节关节结构和球副关节结构必须通过控制线缆将多个关节单元拉紧才会存在转动运动副。末端执行器的传动线缆一般是穿过多个关节单元的中心孔后连接至末端执行器的。
4.在手术过程中，当控制线缆松弛后，则仅剩下末端执行器的传动线缆约束多个关节单元，一旦末端执行器的传动线缆断裂，则关节单元就会掉落，使得手术出现不可控的风险。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对手术过程中，手术器械的关节结构中的关节单元存在掉落风险，提供一种能够减小手术过程中关节单元掉落风险的手术器械。
6.本技术实施例提供一种手术器械，包括：
7.末端执行器；
8.连接部；
9.关节结构，包括至少一个关节单元，所述关节结构的远端转动连接于所述末端执行器的近端，所述关节结构的近端转动连接于所述连接部的远端；以及
10.防掉线缆组件，包括至少一根防掉线缆；所述防掉线缆连接每个所述关节单元，且所述防掉线缆组件的近端连接至所述连接部，远端连接至所述末端执行器。
11.在一实施例中，所述关节结构包括一个所述关节单元。
12.在一实施例中，所述关节结构包括至少两个所述关节单元，沿所述关节结构近端至远端的方向，至少两个所述关节单元依次排列，且相邻的所述关节单元之间转动连接。
13.在一实施例中，所述的手术器械还包括：
14.控制线缆，穿过至少一个所述关节单元，所述控制线缆的远端连接至所述末端执行器；和
15.操控部，设置于所述连接部，所述操控部与所述控制线缆的近端连接，用于控制所述控制线缆带动所述关节结构动作。
16.在一实施例中，至少一根所述防掉线缆与所述控制线缆为同一线缆。
17.在一实施例中，沿所述关节结构近端至远端的方向，每根所述防掉线缆依次连接每个所述关节单元。
18.在一实施例中，所述防掉线缆组件包括至少两根所述防掉线缆，其中，至少一根所述防掉线缆连接于部分数量所述关节单元，全部所述防掉线缆共计连接全部所述关节单元。
19.在一实施例中，所述关节结构为球副关节结构，所述关节结构为球副关节结构，每个所述关节单元的近端具有第一连接结构，远端具有第二连接结构；所述第一连接结构和所述第二连接结构中的任一个结构为球头结构或球窝结构。
20.在一实施例中，同一个所述关节单元中的第一连接结构和第二连接结构均为球头结构或球窝结构。
21.在一实施例中，所述关节结构包括至少两个所述关节单元，沿所述关节结构近端至远端的方向，至少两个所述关节单元依次排列，且相邻的所述关节单元之间转动连接；相邻的两个关节单元中，其中一个关节单元的第一连接结构和第二连接结构均为球头结构，另一个关节单元的第一连接结构和第二连接结构均为球窝结构。
22.在一实施例中，同一个所述关节单元中的第一连接结构和第二连接结构，其中一个为球头结构，另一个为球窝结构。
23.在一实施例中，所述关节结构包括至少两个所述关节单元，沿所述关节结构近端至远端的方向，至少两个所述关节单元依次排列，且相邻的所述关节单元之间转动连接；相邻的两个关节单元中，其中一个关节单元的第一连接结构与另一个关节单元的第二连接结构配合。
24.在一实施例中，所述关节单元包括：主体件，所述第一连接结构设于所述主体件的近端，所述第二连接结构设于所述主体件的远端。
25.在一实施例中，所述主体件具有凸出于所述第一连接结构和所述第二连接结构的凸出部，所述凸出部上设有供所述防掉线缆穿过的通孔。
26.在一实施例中，所述关节单元上设置有连接结构，所述连接结构上设有供所述防掉线缆穿过的通孔。
27.在一实施例中，所述关节结构为万向节关节结构。
28.上述手术器械，由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而能够使得每个关节单元能够分别与连接部和末端执行器保持连接，进而减小了手术过程中关节单元掉落的风险。
附图说明
29.图1为第一实施例的手术器械的结构示意图；
30.图2为图1中的手术器械的部分结构分解图；
31.图3为图1中的末端执行器通过关节结构的动作相较于连接部呈一定夹角时的结构示意图；
32.图4为图1中相邻的两个关节单元的结构分解图。
33.附图标号说明：
34.手术器械100；
35.末端执行器110；第一配合结构111；
36.连接部120；第二配合结构121；
37.关节单元131；第一连接结构1311；第二连接结构1312；主体件1313；凸出部1313a；通孔101；
38.控制线缆142；防掉线缆141。
具体实施方式
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
45.请参阅图1，本技术第一实施例提供一种手术器械100。手术器械100包括：末端执
行器110、连接部120、关节结构以及防掉线缆组件。
46.末端执行器110可以是持针钳、抓钳、分离钳、剪刀、钩、铲等各种类型。
47.连接部120的近端(远离末端执行器110的一端)用于连接至操作手柄或者手术机器人的机械臂末端。当然，连接部120也可以直接作为手柄使用，则不必额外配置手柄。连接部120可以是管体或者杆体等结构。
48.关节结构的远端转动连接于末端执行器110的近端，关节结构的近端转动连接于连接部120的远端，以便调整末端执行器110相对于连接部120的转动角度，例如俯仰角度、偏转角度等。其中，远端是指靠近手术器械的手术对象(即患者)的一端，近端是指靠近手术操作者(即医护人员或者手术机器人)的一端。下文为了方便描述，涉及零部件的端部时均采用远端和近端的方式进行描述。
49.关节结构包括至少两个关节单元131。沿关节结构近端至远端的方向，至少两个关节单元131依次排列，且相邻的关节单元131之间转动连接，从而相邻的关节单元131之间相对转动时则能够调整末端执行器110相对于连接部120的转动角度，提高了调节末端执行器110角度时的灵活性。如图1至图3所示，本实施例中，关节单元131的数量为四个，该四个关节单元131沿关节结构近端至远端的方向依次排列。当然，关节单元131的数量还可以为两个、三个、五个或更多个等数量。
50.如图1所示，末端执行器110的近端具有第一配合结构111，第一配合结构111与关节结构远端的关节单元131转动连接。连接部120的远端具有第二配合结构121，第二配合结构121与关节结构近端的关节单元131转动连接。相邻的关节单元131之间转动连接。在本实施例中，关节结构为球副关节结构，则相邻的关节单元131之间以球副的方式转动连接，第一配合结构111与关节结构远端的关节单元131以球副的方式转动连接，第二配合结构121与关节结构近端的关节单元131以球副的方式转动连接。
51.防掉线缆组件包括至少一根防掉线缆141，也就是说，防掉线缆141的数量可以是一根，也可以是两根以上。如图2所示，在本实施例中，防掉线缆141的数量为四根，当然，防掉线缆141也可以是两根、三根、五根等。防掉线缆141的数量为两根以上时，各个防掉线缆141的排列方向沿第一方向，其中，第一方向可以是与关节结构近端至远端的方向呈夹角的任意方向。如图1至图2所示，在本实施例中，各个防掉线缆141沿一周向环绕排列，其排列方向垂直于沿近端至远端的方向。
52.防掉线缆141连接每个关节单元131。如图1至图2所示，在本实施例中，沿关节结构近端至远端的方向，每根防掉线缆141依次连接每个关节单元131，也就是说，四根防掉线缆141中，每一根防掉线缆141依次连接四个关节单元131。而且，防掉线缆组件的近端连接至连接部120，远端连接至末端执行器110，则每一根防掉线缆141的近端连接至连接部120，远端连接至末端执行器110。
53.上述的手术器械100，关节结构包括至少一个关节单元131。关节结构的远端转动连接于末端执行器110的近端，关节结构的近端转动连接于连接部120的远端，以便调整末端执行器110相对于连接部120的转动角度。在手术过程中，由于防掉线缆141连接每个关节单元131，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部120，远端连接至末端执行器110，从而能够使得每个关节单元131能够分别与连接部120和末端执行器110保持连接，进而减小了手术过程中关节单元131掉落的风险。
54.在其他实施例中，关节结构也可以为万向节关节结构，则相邻的关节单元之间以万向节副的方式转动连接，第一配合结构与关节结构远端的关节单元以万向节副的方式转动连接，第二配合结构与关节结构近端的关节单元以万向节副的方式转动连接。
55.请参考图1至图3，进一步地，手术器械100还包括：控制线缆142和操控部(未示出)。需要特别说明的一点是，在本实施例中，控制线缆142与防掉线缆141为共用的线缆，也就是说，每一根线缆141既是控制线缆142，也是防掉线缆141。
56.操控部设置于连接部120。控制线缆142的远端连接至末端执行器110，控制线缆142的近端与操控部连接，从而能够通过操控部的动作控制控制线缆142的拉紧和放松，以致控制线缆142带动关节结构动作。
57.操控部的具体结构可以采用现有技术。通过操控部的动作控制控制线缆142的拉紧和放松从而使得控制线缆142带动关节结构动作的控制原理也可采用现有技术，故在此不再赘述。
58.由于每一个控制线缆142与每一个防掉线缆141为共用的线缆，从而沿关节结构近端至远端的方向，每根控制线缆142依次穿过每个关节单元131，进而可以有效减小关节结构的全部关节单元131掉落的风险。
59.进一步地，由于控制线缆142与防掉线缆141采用共用的线缆，从而在装配手术器械100时配置控制线缆142时使控制线缆142依次穿过每个关节单元131，即可使得控制线缆142同时能够作为防掉线缆141使用，进而无需再额外配置防掉线缆，使得手术器械100结构简洁的同时又有效减小了关节单元掉落的风险。
60.请参考图2和图4，在一实施例中，每个关节单元131的近端具有第一连接结构1311，远端具有第二连接结构1312。相邻的两个关节单元131中，其中一个关节单元131的第一连接结构1311和第二连接结构1312均为球头结构，另一个关节单元131的第一连接结构1311和第二连接结构1312均为球窝结构。因此，相邻的两个关节单元131中，其中一个关节单元131的球头结构与另一个关节单元131的球窝结构构成一对球副，从而方便相邻的两个关节单元131相对转动。
61.在其他实施例中，同一个关节单元中的第一连接结构和第二连接结构也可以不同，即其中一个为球头结构，另一个为球窝结构，从而相邻的两个关节单元连接时，其中一个关节单元的第一连接结构与另一个关节单元的第二连接结构配合。
62.请参考图2和图4，在一实施例中，关节单元131还包括主体件1313。第一连接结构1311设于主体件1313的近端，第二连接结构1312设于主体件1313的远端。即第一连接结构1311与第二连接结构1312之间间隔有主体件1313，则(相较于现有技术)延长了单个关节单元131近端至远端的总长度，从而使得关节结构在配置较少数量的关节单元131的情况下能够实现较大的角度变化范围，进而使得手术器械100结构简洁的情况下还能够使末端执行器110的角度具有较大调节范围。
63.具体地，主体件1313可以是板状(圆形、方形等任意形状的板)，也可以是柱状(如圆柱、棱柱等)，还可以是台状(如圆台、棱台)等，或者也可以是其他不规则形状，在此不做限制。
64.参阅图4并结合图1至图3，在一实施例中，主体件1313具有沿第二方向凸出于第一连接结构1311和第二连接结构1312的凸出部1313a。具体在本实施例中，凸出部1313a的凸
出方向(即第二方向)与主体件1313近端至远端的方向呈直角，当然也可以是其他角度。凸出部1313a上设有供防掉线缆141穿过的通孔101，方便防掉线缆141与关节单元131连接。而且，由于防掉线缆141穿过通孔101，从而防掉线缆141能够通过沿通孔101与关节单元131相对运动，进而能够防止或减少防掉线缆141对关节单元131的动作造成干涉。
65.在其他实施例中，也可以在关节单元上设置其他的连接结构，该连接结构上设有供防掉线缆穿过的通孔，从而同样能够使得防掉线缆与关节单元连接且能够相对于关节单元运动。该连接结构例如是连接环。
66.在另一个实施例中，防掉线缆与对应的关节单元连接的方式还可以是其他方式。例如，防掉线缆上对应的连接点与对应的关节单元为固定连接的，如粘接、夹紧等，在此不做具体限制。在这种情况下，则可以使得相邻的关节单元对应的一根防掉线缆的两个连接点之间的部分防掉线缆段预留足够的活动长度，以防止或减少防掉线缆对关节单元的动作造成干涉。
67.本技术第二实施例提供一种手术器械(未示出)。第二实施例中的手术器械与第一实施例的手术器械100的基本结构大致相同，对于相同之处不再赘述。下面重点介绍第二实施例的手术器械与第一实施例的手术器械100的区别之处。
68.在本实施例中，控制线缆与防掉线缆为单独配置的两类线缆。其中，防掉线缆的配置具体为：沿关节结构近端至远端的方向，每根防掉线缆依次连接每个关节单元，但是，与第一实施例不同的是，在本实施例中，防掉线缆的近端可直接连接至连接部而不必与操控部连接(由于防掉线缆无需被操控则可以不必与操控部连接)。
69.本实施例中控制线缆的配置与第一实施例中的不同之处在于：本实施例中的控制线缆沿关节结构的近端至远端的方向间隔地穿过部分关节单元，并未穿过全部关节单元，即本实施例中控制线缆延用了现有技术中控制线缆的配置方式。
70.本实施例中的手术器械，虽然将控制线缆与防掉线缆分别单独配置为两类线缆使用，但是，在手术过程中，由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而能够使得每个关节单元能够分别与连接部和末端执行器保持连接，进而减小了手术过程中关节单元掉落的风险。
71.在其他实施例中，也可以不配置控制线缆，而采用现有技术中的其他操控结构控制关节结构的动作。由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而也能够减小手术过程中关节单元掉落的风险。
72.本技术第三实施例提供一种手术器械(未示出)。第三实施例的手术器械与第一、二实施例的手术器械的基本结构大致相同，对于相同之处不再赘述。下面重点介绍第三实施例的手术器械与第一、二实施例的手术器械的区别之处。
73.防掉线缆组件包括至少两根防掉线缆，其中，至少一根防掉线缆连接部分数量的关节单元，全部防掉线缆共计连接全部关节单元。
74.举例来说，防掉线缆的数量为两根，分别为第一根防掉线缆和第二根防掉线缆。关节结构的关节单元的数量为四个，分别为依次连接的第一个关节单元、第二个关节单元、第三个关节单元以及第四个关节单元。其中，第一根防掉线缆依次连接第一个关节单元和第二个关节单元(未连接第三个关节单元和第四个关节单元)，而第二根防掉线缆依次连接第三个关节单元和第四个关节单元(未连接第一个关节单元和第二个关节单元)。由此可见，
在本实施例中，每一根防掉线缆仅连接部分数量的关节单元，但防掉线缆组件的全部的防掉线缆联合起来共计连接了全部的关节单元。
75.由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而能够使得每个关节单元能够分别与连接部和末端执行器保持连接，进而减小了手术过程中关节单元掉落的风险。
76.在又一个实施例中，防掉线缆的数量为六根，其中，两根为单独配置的独立防掉线缆(即不与控制线缆共用)，另外四根为与控制线缆共用的共用防掉线缆。关节结构的关节单元的数量为四个，分别为依次连接的第一个关节单元、第二个关节单元、第三个关节单元以及第四个关节单元。其中，每一根独立防掉线缆依次连接第一个关节单元和第三个关节单元(未连接第二个关节单元和第四个关节单元)，而共用防掉线缆依次连接第一个关节单元和第三个关节单元(未连接第二个关节单元和第四个关节单元)。由此可见，在本实施例中，每一根防掉线缆仅连接部分数量的关节单元，但防掉线缆组件的全部的防掉线缆联合起来共计连接了全部的关节单元。
77.由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而能够使得每个关节单元能够分别与连接部和末端执行器保持连接，进而减小了手术过程中关节单元掉落的风险。
78.在其他实施例中，独立防掉线缆或共用防掉线缆也可以依次连接每个关节单元。
79.本技术第四实施例提供一种手术器械(未示出)。本实施例中的手术器械与第一、二、三实施例的手术器械的基本结构大致相同，对于相同之处不再赘述。下面重点介绍第四实施例的手术器械与第一、二、三实施例的手术器械的区别之处。
80.在本实施例中，关节结构仅包括一个关节单元，则该一个关节单元的远端可通过第一配合结构转动连接于末端执行器的近端，该一个关节单元的近端可通过第二配合结构转动连接于连接部的远端，从而也能够调整末端执行器相对于连接部的转动角度。由于关节结构仅包括一个关节单元，则每个防掉线缆连接该一个关节单元。
81.在本实施例中，该关节结构是球副关节结构。该一个关节单元的近端具有第一连接结构，远端具有第二连接结构。第一连接结构与第二连接结构可以相同，也可以不同。第一连接结构和第二连接结构中的任一个是球头结构或者球窝结构，则该一个关节单元的第一连接结构与第二配合结构能够以球副的方式配合，从而使得该一个关节单元转动连接于连接部的远端。同理，该一个关节单元的第二连接结构与第一配合结构能够以球副的方式配合，从而能够使得该一个关节单元转动连接于末端执行器的近端。
82.由于防掉线缆连接每个关节单元，而且防掉线缆组件的近端连接至连接部，远端连接至末端执行器，从而能够使得每个关节单元能够分别与连接部和末端执行器保持连接，进而减小了手术过程中关节单元掉落的风险。
83.在其他实施例中，关节结构也可以为万向节关节结构，则第一配合结构与关节单元的远端以万向节副的方式转动连接，第二配合结构与关节单元的近端以万向节副的方式转动连接。
84.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
85.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。