一种具备快速更换套管的超声刀杆及超声刀的制作方法

1.本实用新型属于微创医疗器械技术领域，尤其涉及一种具备快速更换套管的超声刀杆及超声刀。


背景技术：

2.随着微创手术的发展，用于微创手术的手术器械得到了很大的发展，其中超声切割止血刀(俗称超声刀)因具有优良切割凝血的功能，同时与电凝手术器械譬如双极、单极电凝钳相比，具备热损伤少、烟雾小的优势，几乎成了每台微创外科手术的标配。
3.为降低手术成本，诸如专利2014100236512等公开了一种具有可换套管的超声手续刀刀杆，通过将套管组件和刀杆组件设计为可拆卸的，使得拆卸了外套管的刀杆在手术后只要进行常规的消毒、灭菌，就可以重复使用，使得手术的耗材成本大幅降低。
4.但是上述专利依然存在通用性不足的问题，这是因为目前医院里常用的且用量最大的超声刀大都为前端刀头具有一定弧度以便于精细操作的弯剪型超声刀，该类型的超声刀的刀头前端的夹持面通常设有一定弧度为钝面，其目的主要是使被夹持的组织在高频振动下因为热效应和空化效应使蛋白质得到充分的变质凝固从而切开组织，切割速度较慢但凝血效果好。但是临床上实际的情况是每个科室对超声刀的切割凝血的手术效果的需求不同，如肝胰外科通常要进行肝脏、胰腺切除，因为肝脏、胰腺血管极为丰富，术中出血的情况较多，要求超声刀凝血效果好，切割速度不能太快；相反的是，妇科的手术，如子宫全切等手术因为子宫壁肌肉和韧带等组织发达，要求超声刀切割速度快，对凝血的效果要求相对较低，妇科医生通常的手法是一手使用双极电凝钳先对目标组织进行电凝，一手使用超声刀进行切割凝血。在术中虽然可通过调整超声主机的输出功率，但是切割凝血的效果主要取决于刀头与目标组织的接触面积和方式，同时实际的情况是主机型号众多，医生在术中很难把握也不会去通过主机调整功率调节切割凝血效果。因为各个科室对超声刀的需求的不同，目前市场上主流的超声刀很难满足各个科室的需求。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种具备快速更换套管的超声刀杆及超声刀，通过将超声刀的套管组件与刀杆组件设计为可拆卸连接，可根据需要选择性的利用刀头上不同的工作面进行切割、凝血，提高医生手术的工作效率和节省医生手术时间，同时具备可重复清洗消毒的特点，降低医院的使用费用和患者的手术成本。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种具备快速更换套管的超声刀杆，包括可拆卸连接的套管组件和刀杆组件，所述刀杆组件的前端设有刀头，所述套管组件的前端设有钳头，所述钳头能相对所述刀头开合，所述刀头折弯形成正反两个工作夹持面，所述套管组件依据前端钳头的不同分为两类，其中一类所述套管组件安装在所述刀杆组件上时，所述钳头的夹持正对且匹配所述刀头正面的工作夹持面，另一类所述套管组件安装在所述刀杆组件上时，所述钳头的夹持面正对
且匹配所述刀头背面的工作夹持面。
8.具体的，所述套管组件包括套置配合的第一内套管和第一外套管，所述钳头分别铰接于所述第一外套管和第一内套管的前端上，通过所述第一内套管的轴向移动控制所述钳头的开合；
9.所述刀杆组件包括刀杆本体、第二内套管、第二外套管和拨轮，所述刀杆本体的前端与所述刀头连接，所述第二内套管、第二外套管和拨轮沿径向设置在所述刀杆本体的尾端外围，所述拨轮、第二外套管和刀杆通过连接销固定连接，所述第二内套管上设有供所述连接销穿过的条形孔，所述条形孔的延伸方向与所述第二内套管的轴向平行；
10.所述第一外套管的尾端通过第一快拆结构与所述拨轮可拆卸固定连接，所述第一内套管的尾端通过第二快拆结构与所述第二内套管的前端可拆卸连接，所述第一内套管带动所述第一外套管轴向移动。
11.具体的，所述第一快拆结构包括固定设置在所述第一外套管上的锁紧凸台以及套在所述第一外套管外且能够轴向移动的锁紧帽，所述锁紧帽的内腔由锁紧腔和螺纹腔组成，所述拨轮的前端设有外螺纹，所述拨轮的前端插入所述螺纹腔中与所述锁紧帽螺纹连接固定时，所述拨轮锁紧凸台匹配容置在所述锁紧腔中，且所述拨轮紧压所述锁紧凸台。
12.具体的，所述第二快拆结构包括两个尺寸不同的销钉，两个所述销钉对称固定在所述第一内套管的外壁上，所述第二内套管的管壁上对称布置有与所述销钉位置对应且适配的l型卡槽，所述销钉沿着所述l型卡槽的纵向凹槽插入到位后，旋转所述第一内套管将所述销钉滑入所述l型卡槽的横向凹槽中，即可实现所述第一内套管和第二内套管的锁紧连接。
13.具体的，所述第一内套管的尾端设有滑动体，所述销钉设置在所述滑动体上，所述第一外套管与拨轮之间形成有滑动腔，所述滑动体滑动设置在所述滑动腔中。
14.具体的，所述套管组件还包括套设在所述第一外套管并与所述拨轮连接用于控制超声刀扭矩的扭矩扳手。
15.具体的，所述扭矩扳手具有周向对称布置的切槽，相邻所述切槽之间形成有倒扣体，所述倒扣体具有与所述拨轮上凸台匹配的垂直阻挡面和楔形斜面，所述扭矩扳手相对所述拨轮旋转时，所述扭矩扳手上的倒扣体被挂扣或者受力弹开。
16.具体的，所述第一内套管和第一外套管之间设有密封环。
17.具体的，其中一类所述套管组件上的嵌头的夹持面上均匀分布有夹持锯齿；另一类所述套管组件上的嵌头的夹持面的两侧对称分布有夹持锯齿，中间分布有平滑垫块。
18.一种超声刀，包括上述超声刀杆。
19.与现有技术相比，本实用新型采用如下技术方案：通过可快速拆装套管的设计，充分利用超声刀头两端的工作面，使医生能够在手术中根据实际的需求迅速转换切割模式，提高医生的手术工作效率，节省手术时间，同时实现可重复清洗消毒使用，降低医患使用的成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
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。
21.图1为本实用新型实施例的超声刀的立体结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的超声刀的正面剖视图；
23.图3为本实用新型实施例的超声刀的加强凝血套管组件示意图；
24.图4为本实用新型实施例的加强凝血套管组件的头端及钳头结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例的超声刀的快速切割套管组件示意图；
26.图6为本实用新型实施例的第二组超声刀刀头组件的头端及钳头结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例的超声刀的套管组件的结构示意图；
28.图8为本实用新型实施例的超声刀的套管组件爆炸示意图；
29.图9为本实用新型实施例的超声刀的套管组件全剖图；
30.图10为本实用新型实施例的超声刀的刀杆组件的结构示意图；
31.图11为本实用新型实施例的超声刀的刀杆组件的a向剖视图；
32.图12为本实用新型实施例的超声刀的套管组件爆炸示意图；
33.图13为本实用新型实施例的超声刀的拨轮局部剖视图；
34.图14为本实用新型实施例的超声刀的第二内套管结构示意图；
35.图15为本实用新型实施例的超声刀的第一内套管与第二套管连接示意图；
36.图16为本实用新型实施例的超声刀套管组件和刀杆组件的局部剖视图；
37.图17为本实用新型实施例的超声刀的扭矩扳手结构和a向截面示意图；
38.图18为本实用新型实施例的超声刀的扭矩扳手工作原理示意图；
39.图19为本实用新型实施例的超声刀套管组件安装示意图；
40.图20为本发明的超声刀安装过程示意图；
41.其中：1、套管组件；101、钳头；1011、垫块；1012、金属钳口；102、锁紧帽；1021、锁紧腔；1022、螺纹固定腔；103、第一外套管；1031、锁紧凸台；1032、第一滑动腔；104、第一内套管；1041、环形凹槽；1042、滑动体；105、密封环；106、销钉；2、扭矩扳手；201、切槽；202、倒扣体；203、阻挡面；204、楔形斜面；3、刀杆组件；301、刀杆本体；302、拨轮；3021、第二滑动腔；3022、外螺纹；3023、配合凸台；3024、卡扣槽；303、连接销；304、第二内套管；305、联动组件；306、第二外套管；3061、l型卡槽；3062、条形孔；4、手柄组件；401、扳机；5、刀头；501、正面工作夹持面；502、背面工作夹持面。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.参见图1和图2，一种超声刀，包括套管组件1、刀杆组件3、扭矩扳手2和手柄组件4，套管组件1和刀杆组件3可拆卸连接，刀杆组件3的前端设有刀头5，套管组件1的前端设有钳头101，钳头101能相对刀头5开合，刀头折弯形成正反两个工作夹持面(正面工作夹持面501和背面工作夹持面502)，套管组件1依据前端钳头101类型及安装位置的不同分为两类，其
中一类所述套管组件1安装在刀杆组件3上时，钳头101的夹持面正对且匹配刀头正面的工作夹持面，另一类套管组件1安装在刀杆组件3上时，钳头101的夹持面正对且匹配刀头背面的工作夹持面。
44.本实施例通过可快速拆装套管的设计，套管组件1依据具体的切割凝血工作模式分为两类，刀杆组件3前端的刀头具备的正、反两工作夹持面，分别为钝面和锐面，钝面匹配加强凝血套管组件，锐面匹配快速切割套管组件，充分利用超声刀头两端的工作面，通过转换套管组件1匹配刀杆组件3快速转换切割凝血的工作模式，使医生能够在手术中根据实际的需求迅速转换切割模式，提高医生的手术工作效率，节省手术时间，同时实现可重复清洗消毒使用，降低医患使用的成本。
45.参见图3和图4，本实施例中，刀杆组件3前端的刀头具备的正、反两工作夹持面，分别为钝面和锐面，钝面匹配加强凝血套管组件1，加强凝血套管组件的嵌头的夹持面上可以均匀分布夹持锯齿，钳头101闭合夹持组织时刀头夹持面钝面设计可增加压榨组织的面积，从而凝固更多的组织，达到加强凝血的作用。钳头101由金属钳口1012和垫块1011组成，垫块1011采用耐磨和耐高温的低摩擦系数的工程塑料加工而成，以保护刀头防止与金属钳口1012发生碰撞，垫块1011的夹持面上设有均匀布置的倒扣浅齿(夹持锯齿)，可增大对组织的抓持力，同时不损伤目标组织，加强凝血套管组件1适用于血管组织丰富，对凝血要求较高的术种，如肝病损切除，胰腺组织切除等手术。
46.图5和6对应的为超声刀的快速切割套管组件1，快速切割套管组件1上的钳头101的结构形状与加强凝血套管组件1的钳头呈对称布置，钳头101所对应的刀杆工作面为刀头的锐面，即刀杆组件3旋转180
°
所呈现的结构，刀杆组件3可同时匹配加强凝血套管和快速切割套管组件1，快速切割套管组件1的钳头101上的金属钳头101的夹持面边沿设置有夹持锯齿，中间设置有表面平滑且加厚的平滑垫块1011，在钳头101闭合的情况下刀杆的锐面与钳头101中间的垫块1011接触，当夹持目标组织时，主要有刀头的锐面对组织实施压榨力，在受力面积较小且钳头101施力相同的情况下，组织更容易被切割，从而节省切割工作的时间，使用快速切割套件适用于如子宫壁、筋膜等较难切割的人体组织，同时，因为切割速度较快，对垫块1011的磨损也相对较大，加厚的垫块1011可以延长刀具的总体使用时间。
47.参见图7-图9，在一些可能实施的方案中，套管组件1包括锁紧帽102、第一外套管103、第一内套管104和密封环105，第一内套管104穿设于第一外套管103内，钳头101分别铰接于第一外套管103和第一内套管104的前端，通过第一内套管104的轴向移动可控制钳头101的张合。刀杆组件3包括刀杆本体301、第二内套管304、第二外套管306和拨轮302，刀杆本体301的前端与刀头连接，第二内套管304、第二外套管306和拨轮302沿径向设置在刀杆本体301的尾端外围，拨轮302、第二外套管306和刀杆通过连接销303固定连接，第二内套管304上设有供连接销303穿过的条形孔3062，条形孔3062的延伸方向与第二内套管304的轴向平行，第一外套管103的尾端通过第一快拆结构与拨轮302可拆卸固定连接，第一内套管104的尾端通过第二快拆结构与第二内套管304的前端可拆卸连接，第一内套管104带动第一外套管103轴向移动。
48.参见图10-图12，具体的，第一快拆结构包括固定设置在第一外套管103上的锁紧凸台1031以及套在第一外套管103外且能够轴向移动的锁紧帽102，锁紧帽102的内腔由锁紧腔1021和螺纹腔组成，拨轮302的前端设有外螺纹3022，拨轮302的前端插入所述螺纹腔
中与锁紧帽102螺纹连接固定时，拨轮302锁紧凸台1031匹配容置在锁紧腔1021中，且拨轮302紧压所述锁紧凸台1031。
49.参见图13-图16，第二快拆结构包括两个尺寸不同的销钉106，两个销钉106对称固定在第一内套管104的外壁上，第二内套管304的管壁上对称布置有与销钉106位置对应且适配的l型卡槽3061，l型卡槽3061包括沿所述第二内套管304轴向延伸的纵向凹槽以及沿所述第二内套管304圆周方向延伸的横向凹槽，销钉106沿着l型卡槽3061的纵向凹槽插入到位后，旋转第一内套管104将销钉106滑入所述l型卡槽3061的横向凹槽中，即可实现第一内套管104和第二内套管304的锁紧连接。
50.本实施例中，锁紧腔1021匹配第一外套管103上的锁紧凸台1031，螺纹腔具有内螺纹结构与拨轮302上的外螺纹3022匹配，锁紧帽102与拨轮302锁紧后可实现固定套管组件1和刀杆组件3。
51.在一些可能实施的方案中，在第一内套管104和第一外套管103之间设有密封环105，这样的设计方式，可以防止腔镜手术中气腹漏气和血液污渍进入第一内套管104和第一外套管103之间的狭小空间内，造成无法彻底清洗消毒。
52.具体的，在第一内套管104上设有环形凹槽1041，密封环105采用高弹性的硅胶制作，可沿第一内套管104套入并固定在环形凹槽1041内，密封环105的外径与第一外套管103的内径尺寸匹配，从而在第一外套管103和第一内套管104的空间内的气密，防止腔镜手术中气腹漏气和血液污渍进入该狭小的空间内，造成无法彻底清洗消毒。同时，第一内套管104的尾端具有比前端外径大的滑动体1042，滑动体1042与套管通过激光焊接固定，滑动体1042具有厚壁，厚壁上设有对称布置的通过焊接固定的销钉106，销钉106所处的平面与钳头101活动所处的平面一致，销钉106设置在滑动体1042上，第一外套管103与拨轮302之间形成有滑动腔，滑动体1042滑动设置在滑动腔中。
53.本实施例中，目标组织置于刀头的工作夹持面上，在钳头101的压榨力下，高频振动的刀头可将目标组织进行切割凝血。刀头上设计有钝面以及反面的锐面，即刀头的夹持面具有两种不同的正、反工作夹持面，刀杆本体301为高性能的钛合金制作，杆身设有多个隔震的硅胶环(未画出)，刀杆本体301穿设在第一外套管103和第二外套管306腔内，第二外套管306穿设在拨轮302的内腔中，通过用连接销303将拨轮302、第二外套管306和刀杆本体301形成固定。
54.刀杆组件3后端固定有联动组件305，联动组件305连接于手柄组件4上的扳机401上，具体结构和设计详见cn 208339569u，本实施例不做具体详述。联动组件305固定在第二内套管304的后端，连接销303穿过第二内套管304上的条形孔3062，该条形孔3062为轴向设置的矩形孔，矩形孔的宽宽大于或接近连接销303的直径，矩形孔的长度等于控制钳头101张合所需的行程，在手柄组件4上扳机401前后运动带动联动件时，即可带动第二内套管304在第二外套管306腔内前后轴向移动，移动的距离为矩形孔的长度。
55.具体的，套管组件1还包括套设在第一外套管103并与拨轮302连接用于控制超声刀扭矩的扭矩扳手2。
56.刀杆组件3通过拨轮302上的卡扣槽3024连接在手柄组件4上，拨轮302设有瓣状凸起设计，方便术者手指拨动，可进行360
°
旋转，如图9所示，拨轮302的前端设有外螺纹3022和配合凸台3023，外螺纹3022与锁紧帽102的锁紧腔1021内的内螺纹匹配，当锁紧帽102锁
紧，可将第一外套管103的锁紧凸台1031固定在锁紧帽102的锁紧腔1021和拨轮302最前端的空间内。拨轮302上的配合凸台3023呈周向对称布置，数量与扭矩扳手2上的倒扣体数量一致，配合凸台3023的一面为楔形斜面204，反面为垂直面。拨轮302前段设有第二滑动腔3021，该腔体与第一外套管103内的第一滑动腔1032组成了可供第一内套管104后端上的滑动体1042滑动的内腔。
57.如图15和图16所示，第二内套管304的管壁上沿周向设有对称布置且槽宽不同的l型卡槽3061，槽宽与第一套管上的销钉106的大、小销钉直径匹配，l型卡槽3061的旋转安装角度a为30
°‑
90
°
。第一内套管104上的销钉106沿着l型卡槽3061轴向插入到底然后旋转，可实现第一内套管104和第二内套管304的锁紧连接，反之则可实现两者的分离。
58.图16所示为超声刀套管组件1和刀杆组件3的局部剖视图，第一外套管103通过锁紧帽102固定在拨轮302的前端，连接销303将拨轮302、第二外套管306和刀杆固定，于是第一外套管103、第二外套管306、拨轮302、刀杆本体301形成固定连接，刀杆组件3尾端的联动件带动第二内套管304以连接销303为导向，在条形孔3062内轴向移动。第一内套管104上的销钉与第二内套管304上的l型卡槽3061装配到位后，第二内套管304即可带动第一内套管104尾端的滑动体1042在滑动腔内轴向移动，从而控制套管组件1前端的钳头101的张合。
59.图17所示为扭矩扳手2的结构示意图，扭矩扳手2材质为具有一定强度和弹性的塑胶，扭矩扳手2的前端为设置有周向对称布置的切槽201，相邻切槽201之间设有倒扣体202，倒扣体具有与拨轮302上配合凸台3023匹配的垂直阻挡面203和楔形斜面204，如图18所示，当扭矩扳手2相对拨轮302顺时针旋转时，扭矩扳手2上倒扣体的楔形斜面204与拨轮302的配合凸台3023上的斜面接触，扭矩扳手2上的倒扣体受力变形，当达到一定的力时，倒扣体被挤压弹开，当反向旋转时倒扣体的垂直阻挡面203和拨轮302上配合凸台3023的垂直面接触，两者受力挂住，不能弹开，通过该装置实现控制超声刀与换能器安装时的扭矩控制，防止两者装配过松或过紧。
60.如图19所示，加强凝血套管组件1沿着刀杆组件3装入，第一内套管104尾端的滑动体1042内的销钉106套入上第二内套管304的l型切割槽先插到底，然后旋转l型切割槽预设的a角度，装配到位后，此时钳头101匹配刀头的钝面，从而完成内套管的快速连接。快速切割套管组件1以同样的方法装入，因快速切割套管组件1上的钳头101是与加强凝血套管组件1上的钳头101的设置结构是相反的，装配到位后钳头101匹配刀头的锐面，同时因为销钉的两个直径大小不一的销钉只能套入刀杆组件3上的第二内套管304前端的槽宽不一成对称设置的l型槽，两种套管组件1装入后钳头101的位置最终只会装在各自设定的位置，分别匹配刀头的钝面和锐面两个工作面，而不会装反。
61.如图20所示，科室医生在进行微创外科手术使用超声刀时，医生先根据术种选择对应的套管组件1套入刀杆组件3，旋转并卡紧套管组件1后将锁紧帽102锁紧在拨轮302上，完成刀杆组件3和套管组件1的装配，然后在套入扭矩扳手2将超声刀与换能器进行预紧，完成超声刀的安装，手术过程中需要根据实际情况需要调整切割凝血的效果或者套管组件1上的垫块1011过快磨损导致失效时，可快速拆装更换套管组件1，只需按住拨轮302，旋开锁紧帽102，重新安装新的套管组件1即可，超声刀与换能器无需进行二次预紧，这种设计提高了医生应对手术突发情况的灵活性，也提升了手术工作效率；同时，套管组件1快速拆装的设计方便医院进行清洗消毒，减少了患者手术费用和医院使用的成本。
62.上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。