手术工具的导航装置及手术工具组件的制作方法

1.本技术涉及医疗设备领域，尤其涉及一种手术工具的导航装置及手术工具组件。


背景技术：

2.在髋关节置换手术过程中，磨削后的髋臼形状会影响后续外杯的植入位置和手术效果。磨削时，将髋臼锉安装在髋臼锉连杆上，通过髋臼锉连杆带动髋臼锉转动，实现对髋臼的磨削。磨削过程中控制髋臼锉连杆的方向和角度非常关键。目前的髋关节置换手术中，无法实现通过手术机器人的导航系统对髋臼锉连杆的位置进行导航。


技术实现要素：

3.基于上述问题，本技术提供了一种手术工具的导航装置及手术工具组件，实现对手术工具位置的精确跟踪，提高手术的精度。
4.本技术的一个实施例提供一种手术工具的导航装置，包括：套筒，具有第一通孔；旋转套，可旋转的设置于所述套筒的端部，所述旋转套具有第二通孔，所述第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线共线，所述旋转套能够可拆卸的连接手术工具；其中，连接所述手术工具时，所述手术工具穿过所述第一通孔和第二通孔；示踪器，设置于所述套筒上。
5.根据本技术的一些实施例，所述旋转套的侧壁上设置有销孔，所述套筒的连接所述旋转套的一端设置有导向槽，所述导向槽沿所述套筒的圆周方向设置，所述手术工具的导航装置还包括导向销，所述导向销穿入所述旋转套的销孔，所述导向销的端部可滑动的设置在所述导向槽中。
6.根据本技术的一些实施例，所述导向销的数量为至少两个。
7.根据本技术的一些实施例，所述旋转套的外壁上设置有按钮槽，所述按钮槽的槽底上设置有连通所述第二通孔的定位孔；所述手术工具的导航装置还包括按钮和定位结构，所述定位结构用于所述手术工具的定位，所述按钮可滑动的设置于所述按钮槽中，所述按钮上设置有凸块，所述凸块能够滑入所述定位孔中以按压所述手术工具的定位结构。
8.根据本技术的一些实施例，所述定位结构包括：定位销，设置于所述手术工具的销孔中，所述定位销的一部分能够伸出所述手术工具的销孔；第一封块，封闭所述手术工具的销孔远离所述定位销的一端开口；第一弹性件，设置于所述定位销和所述第一封块之间。
9.根据本技术的一些实施例，所述旋转套的第二通孔的内壁设置有滑槽，所述滑槽沿所述旋转套的圆周方向延伸且所述定位孔与所述滑槽连通。
10.根据本技术的一些实施例，所述套筒的第一通孔的两端均设置有衬套。
11.根据本技术的一些实施例，所述套筒的侧壁上设置有阻尼结构，以对所述第一通孔中的手术工具施加阻尼力。
12.根据本技术的一些实施例，所述套筒的侧壁上设置有阻尼孔，所述阻尼结构包括：球体，设置于所述阻尼孔中，所述球体能够部分进入所述第一通孔中；第二封块，封闭所述阻尼孔在所述套筒的外壁上的孔口；第二弹性件，设置于所述球体与第二封块之间。
13.本技术的一个实施例提供一种手术工具组件，包括：如上所述的手术工具的导航装置，手术工具，穿过所述套筒的第一通孔和所述旋转套的第二通孔，所述手术工具与所述旋转套可拆卸的连接。
14.本技术的手术工具的导航装置与手术工具可拆卸的连接，能够实现快速拆卸，手术机器人的导航系统能够识别示踪器，从而精准的确定手术工具的位置，提高手术的精度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本技术要求保护的范围。
16.图1是本技术实施例的手术工具的导航装置与手术工具的连接示意图；
17.图2是本技术实施例的手术工具的导航装置与手术工具的分离示意图；
18.图3是本技术实施例的手术工具的导航装置的剖视图；
19.图4是本技术实施例的手术工具的导航装置的示意图；
20.图5是本技术实施例的套筒的剖视图；
21.图6是本技术实施例的旋转套的示意图；
22.图7是本技术实施例的按钮的安装示意图；
23.图8是本技术实施例的旋转套的剖视图；
24.图9是本技术实施例的按钮的示意图；
25.图10是本技术实施例的手术工具的定位结构示意图；
26.图11是图5中a部分的放大图。
具体实施方式
27.下面结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.如图1和图2所示，本实施例提供一种手术工具的导航装置100，以下简称导航装置100，导航装置100用于在手术中对手术工具进行导航。导航装置100包括套筒1、旋转套2和示踪器3。
29.如图3、图4和图5所示，套筒1整体为圆柱状，套筒1的内部设置有第一通孔11，第一通孔11沿套筒1的轴线延伸。套筒1的外壁上设置有防滑槽，便于术者对套筒1进行握持。
30.如图3和图6所示，旋转套2设置于套筒1的一端，旋转套2可绕套筒1的轴线转动。旋转套2具有第二通孔21，第二通孔21的轴线与第一通孔11的轴线共线。旋转套2能够可拆卸的连接手术工具200。以手术工具200为髋臼锉连杆为例，髋臼锉连杆穿过套筒1的第一通孔11和旋转套2的第二通孔21，髋臼锉连杆与旋转套2可拆卸的连接。髋臼锉连杆在第一通孔11中可转动，髋臼锉连杆转动时带动旋转套2跟随转动。髋臼锉连杆与旋转套2连接后，髋臼锉连杆相对旋转套2的轴向位置固定不变，髋臼锉连杆相对套筒1仅能绕轴转动。
31.示踪器3通过支架31设置于套筒1上。示踪器3可选用已有的示踪器，包括反光球支架和多个反光球(图中未示出)，多个反光球不对称且不共线的设置于反光球支架上。手术机器人的导航系统能够识别示踪器3的反光球。
32.手术时，将手术工具200穿入套筒1的第一通孔11和旋转套2的第二通孔21，手术工具200与旋转套2连接，手术工具200能够在第一通孔11中转动。以手术工具200为髋臼锉连杆为例，髋臼锉连杆的端部能够连接髋臼锉，髋臼锉连杆带动髋臼锉转动可对髋臼窝进行磨削。本实施例通过手术机器人的导航系统能够识别示踪器3，能够对髋臼锉连杆的位置进行精准的识别，便于术者实时掌握髋臼锉的位置，以使髋臼窝磨削的形状到达所需要求，提高手术的精度。
33.根据本技术一个可选的技术方案，旋转套2的侧壁上设置有销孔22。销孔22与第二通孔21连通，销孔22的轴线与第二通孔21的轴线相互垂直。套筒1的连接旋转套2的一端的外壁上设置有导向槽12，导向槽12为环形槽，沿套筒1的圆周方向设置。导航装置100还包括导向销4，导向销4穿入旋转套的销孔22，导向销4的一端部在导向槽12中可滑动。通过导向销4的限制，旋转套2仅能绕套筒1的轴线转动，而不能沿套筒1的轴线相对套筒1移动，手术工具200与旋转套2连接后，保证手术工具200相对套筒1的轴线位置固定不变。本实施例中，导向销4连接销孔22的一端与销孔22为过盈配合，便于导向销4的安装。
34.可选地，导向销4的数量为至少两个。所述至少两个导向销4在旋转套2上绕旋转套2的轴线圆周均布，提高旋转套2转动的平稳性。
35.如图7和图8所示，根据本技术一个可选的技术方案，旋转套2的外壁上设置有按钮槽23，按钮槽23位于旋转套2远离套筒1的一端。按钮槽23的槽底上设置有连通第二通孔21的定位孔24，本实施例中，定位孔24的轴线与第二通孔21的轴线相互垂直，定位孔24的直径小于按钮槽23的直径。
36.如图9和图10所示，导航装置100还包括按钮5和定位结构7。定位结构7设置于手术工具200上，用于手术工具200的定位。按钮5上下可滑动的设置于按钮槽23中。本实施例在按钮槽23的槽壁上设置有杆孔26，导向杆51设置于杆孔26中，导向杆51的至少一部分延伸入按钮槽23中。按钮5上设置有导向孔52，导向孔52的长边平行于按钮5的轴线，导向杆51穿入导向孔52中，导向杆51对按钮5起到导向作用，同时限制按钮5移出按钮槽23。按钮5的上表面上设置有凸块53，凸块53能够滑入定位孔24中，以按压手术工具200上的定位结构7。可选地，按钮5的下表面54为曲面，便于术者按压按钮5。
37.本实施例的手术工具200通过定位结构7穿入定位孔24中，实现手术工具200与旋转套2的连接，手术工具200能够带动旋转套2一起转动。通过按压按钮5，凸块53将手术工具200上的定位结构7顶出定位孔24，术者轴向移动手术工具200，实现手术工具200与旋转套2的拆卸。
38.如图10所示，根据本技术一个可选的技术方案，定位结构7包括第一定位销71、第一封块72和第一弹性件73。手术工具200上设置有销孔，定位销71位于手术工具200的销孔中，定位销71的一部分能够伸出手术工具200的销孔。第一封块72封闭手术工具200的销孔远离定位销71的一端开口。第一弹性件73位于定位销71和第一封块72之间，弹性件73能够推动定位销71向远离第一封块72的方向移动，以使定位销71的一部分伸出手术工具200的销孔。
39.手术工具200与导航装置100连接时，定位销71滑入旋转套2的定位孔24中，实现手术工具200与旋转套2的连接。需要拆卸时，通过按压按钮5，凸块53将定位销71顶出定位孔24，术者沿轴向移动手术工具200，实现手术工具200与旋转套2的拆卸。
40.如图8所示，根据本技术一个可选的技术方案，旋转套2的第二通孔21的内壁对应定位孔24的位置设置有滑槽25，滑槽25为环形槽，沿旋转套2的圆周方向延伸，定位孔24与滑槽25连通。滑槽25的宽度基本等于定位孔24的直径，滑槽25的槽深小于定位孔24的孔深。手术工具200与导航装置100连接时，定位销71穿入第二通孔21后，首先进入滑槽25中，之后转动手术工具200，使得定位销71滑入定位孔24中。设置滑槽25，便于术者知晓定位销71在旋转套2的轴向上是否位于对应定位孔24的位置，方便连接手术工具200与导航装置100。
41.如图3所示，根据本技术一个可选的技术方案，第一通孔11的两端均设置有衬套，以减小手术工具200转动时的阻力。衬套与第一通孔11可选为过盈配合。本实施例中，第一衬套61位于第一通孔11远离旋转套2的一端，第二衬套62位于第一通孔11靠近旋转套2的一端。第一衬套61可通过固定销与套筒1固定连接。旋转套2的第二通孔21为阶梯孔，第二通孔21的肩台限制第二衬套62沿套筒1的轴线移动。
42.如图5所示，根据本技术一个可选的技术方案，套筒1的侧壁上设置有阻尼结构13，以对第一通孔11中的手术工具200施加阻尼力。在术者手持手术工具200时，阻尼结构13在套筒1和手术工具200之间产生阻尼力，能够避免导航装置100在自身重力下快速旋转至下方发生磕碰，对导航装置100起到保护作用。阻尼结构13的阻尼力较小，基本不影响手术工具200工作时的转动。
43.如图11所示，套筒1的侧壁上设置有阻尼孔，阻尼孔与第一通孔11连通。阻尼结构13包括球体131、第二封块132和第二弹性件133。球体131设置于阻尼孔中，球体131位于阻尼孔靠近第一通孔11的一端，球体131的一部分能够进入第一通孔11中。第二封块132封闭阻尼孔在套筒1的外壁上的孔口。第二弹性件133设置于球体131与第二封块132之间。弹性件133能够推动球体131向远离封块132的方向移动。手术工具200与导航装置100连接时，手术工具200进入第一通孔11后，球体131压住手术工具200，对手术工具200施加阻尼力。
44.本实施例还提供一种手术工具组件，包括：如上所述的导航装置100和手术工具200。手术工具200穿过套筒1的第一通孔11和旋转套2的第二通孔21，手术工具200与旋转套2可拆卸的连接。
45.本实施例的手术工具组件，在使用时，将手术工具200穿过套筒1的第一通孔11和旋转套2的第二通孔21，手术工具200上的定位销71进入旋转套2的滑槽25后转动手术工具200，手术工具200上的定位销71滑入旋转套2的定位孔24中，手术工具200与导航装置100的连接完成。
46.以手术工具200为髋臼锉连杆为例，髋臼锉连杆的端部连接髋臼锉，髋臼锉连杆带动髋臼锉转动可对髋臼窝进行磨削。本实施例通过手术机器人的导航系统能够识别示踪器3，能够对髋臼锉连杆的位置进行精准的识别，便于术者实时掌握髋臼锉的位置，实现对髋臼磨削的全程跟踪，为后续正确放置髋臼杯打下好的基础，提高手术的质量。
47.以上对本技术实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想。因此，本领域技术人员依据本技术的思想，基于本技术的具体实施方式及应用范围上做
出的改变或变形之处，都属于本技术保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。