制造外科手术中用于内窥镜的可操纵外科手术臂的方法与流程

本发明涉及内窥镜外科手术器械领域。特别是，本发明涉及微型机械臂的制造方法，该微型机械臂用于通过内窥镜或内窥镜旁的外科手术。

背景技术：

1、胃肠(gi)道手术的优选方法包括微创手术，例如使用微型外科手术器械对组织进行操作。提出了一种内窥镜，将两个柔性的外科手术器械插入其活检通道，用于对组织进行外科手术操作。每个外科手术器械的远端均设置有可操纵的微型机械臂。进而，可操纵臂的远端则设置有端部执行器。存在多种类型的端部执行器，可以是一对手术钳、电热刀、注射针、缝合工具等。端部执行器决定了每种外科手术器械的用途。

2、可操纵臂上固定有传输管，用于操控可操纵臂的弯曲和伸展。当将外科手术器械安装至内窥镜中时，传输管穿过活检通道，而可操纵臂则从内窥镜的远端末梢略微延伸。

3、最常见的柔性内窥镜由奥林巴斯tm制造，其活检通道直径约为3.7mm。还有一些其他不同的内窥镜，其活检通道直径为2.8mm。因此，可操纵臂的直径须更小，以便能够穿过这些活检通道。

4、在外科手术过程中，外科医生使用内窥镜近端上的控制手柄，操纵在体内的内窥镜，使具有可操纵臂的内窥镜的末梢到达目标组织。外科手术器械是一次性消耗品，手术后从内窥镜上取下并丢弃。

5、本技术所关注的可操纵臂类型为由镍钛连续件制成的弯曲的可操纵臂。线绳穿过弯曲的可操纵臂中的中空内芯，线绳的端部固定在限定该内芯的内表面的点上。可牵拉线绳，以使弯曲的可操纵臂伸直。

6、由于结构复杂，可操纵臂的生产往往是手工操作。典型地，可操纵臂由一根小空心管切割而成，在空心管的一侧留有间隙。然后，将所切割的空心管向无间隙的一侧弯曲，这打开间隙，并且加热。这将使可操纵臂获得永久性弯曲。冷却时，可操纵臂在制造者的手指中拉直。然后，将线绳穿入，并在空心管的有间隙的一侧，将线绳固定在可操纵臂的远端。牵拉线绳可合拢间隙并拉直可操纵臂。进一步牵拉线绳则会进一步合拢间隙，使可操纵臂向相反的方向弯曲。松开线绳后，使得可操纵臂恢复到初始的弯曲状态。尽管已经尽了最大努力，但不同的可操纵臂之间的弯曲往往不尽相同；有些可操纵臂的弯曲不如其他可操纵臂明显。弯曲较缓的问题在于，其使可操纵臂的末梢移动范围减小；外科医生可能会在可操纵臂完全伸直之前稍微牵拉线绳，这样可操纵臂则不能进一步延伸。

7、更重要的是，大的弯曲差异会削弱外科医生控制可操纵臂的技能；外科医生无法完全依靠经验操控每下一个可操纵臂。

8、因此，期望提出弯曲差异较小的可操纵臂，以及用于生产这种可操纵臂的方法。

技术实现思路

1、在第一方面，本发明提供了一种制造用于内窥镜外科手术的可操纵臂的管状体的方法，包括以下步骤：提供空心金属管，配置空心金属管为管状体，所述管状体沿所述管状体的至少一侧具有多个肋，所述肋从脊部延伸；插入至少一个线绳至所述管状体中；弯曲内部具有所述线绳的所述管状体；加热内部具有弯曲的线绳的弯曲的管状体；使得所述管状体和所述线绳对其各自的弯曲产生记忆。

2、在现有技术中，大体直的线绳内部会阻抗可操纵臂的弯曲，从而导致可操纵臂之间的大的弯曲差异。加热弯曲的空心管内的线绳会导致空心管和线绳永久性弯曲。线绳不再阻抗弯曲。对穿入多个线绳后的可操纵臂进行弯曲和加热，在该可操纵臂中线绳对弯曲的阻抗的减小更为明显。这提供减少可操纵臂的弯曲差异的可能性，使产品质量更一致。

3、本发明解决的另一个问题是刚性不一致。刚性是指将可操纵臂拉直的力消除时，“回弹”的强度。

4、优选地，该方法进一步包括以下步骤：切割所述金属空心管，以提供多个串联的环状物；每个环状物的一个边缘限定所述管状体的肋，每个环状物的另一边缘是脊部的一部分。

5、优选地，该方法进一步包括以下步骤：在至少一个肋上切割两个缝，以提供沿着肋的条状物；将所述条状物压向所述管状体的内芯，以形成孔眼；其中所述插入至少一个线绳至所述管状体中的步骤包括将所述线绳插入所述孔眼。

6、“孔眼”包括可焊接或粘接至每个肋的表面的任何装置，以及从肋上切出的和/或通过永久性/塑性变形肋本身的局部而由肋本身形成的任何装置。孔眼可以是钩，其具有自由的、无连接的或无端部的圈状物。

7、将线绳穿过孔眼，可以使线绳获得的弯曲尽可能与线绳期望拉直的空心管的一侧的弯曲度一致，这进一步减少差异。

8、优选地，该方法进一步包括以下步骤：在多个肋上制造多个孔眼，每个孔眼位于多个肋中各自的一个肋上；所述多个孔眼对齐以在所述管状体内形成通道；所述插入至少一个线绳至所述管状体中的步骤包括将线绳插穿所述通道。

9、可选地，该方法进一步包括以下步骤：设置具有不同尺寸的多个孔眼；其中所述孔眼布置为使所述通道沿所述管状体的长度具有增大的直径。

10、在两个这种具有增大孔眼的通道的实施例中，通道可以布置在管状体的内表面的相对侧，一个通道沿管状体的长度布置在一部分上，而另一个通道沿管状体的长度布置在另一部分上。每个通道的较大孔眼可以朝向管状体的中心布置，这样单根线绳能够容易地穿过两条通道。

11、优选地，所述通道是第一通道，该方法进一步包括以下步骤：在另外多个肋上制造多个孔眼，每个孔眼制造在另外多个肋中的各自的一个肋上；将多个孔眼对齐以形成第二通道；所述插入至少一个线绳至所述管状体中的步骤包括将第二线绳插穿所述第二通道。对于将两个或更多的线绳与管状体同时加热的实施例，该特征使得其能够对弯曲产生记忆。通常，管状体内未弯曲的线绳越多，抵抗管状体弯曲的阻抗力越大。因此，加热管状体内的多个线绳大大降低线绳变直来对抗管状体的弯曲的可能性。

12、可选地，第一通道和第二通道围绕管状体的轴线成角度偏移。这使得第二通道中的线绳可用于在与第一通道的线绳不同的平面方向上将管状体弯曲。设置第一通道的脊和肋可以与设置第二通道的脊和肋成角度偏移。

13、优选地，该方法进一步包括以下步骤：使用冲孔器冲打形成所述第一通道的孔眼，所述冲孔器具有第一尺寸，第一尺寸适于提供具有适于第一直径的线绳穿入的尺寸的孔眼；使用另一个冲孔器冲打形成所述第二通道的孔眼，所述另一个冲孔器具有第二尺寸，第二尺寸适于提供具有适于第二直径的线绳穿入的尺寸的孔眼。线绳可以通过其直径进行识别，因此也可以识别每个线绳所控制的可操纵臂的部分。

14、优选地，所述将所述条状物压向所述管状体的内芯以形成孔眼的步骤包括：使用具有凹面的冲孔器冲打所述条状物；所述凹面的曲度从一个缝延伸到另一个缝。

15、优选地，对于每个肋，在切割沿所述空心金属管的下一个肋之前，完成该肋的切割。

16、典型地，该方法还包括以下步骤：将端部执行器连接到至少一个线绳的远端。该特征与用于操作端部执行器的线绳有关，也可以弯曲和加热线绳，以获得弯曲的可操纵臂的弯曲度。因此，可操纵臂内可以具有一个用于将可操纵臂拉直的线绳，以及另一个用于操作端部执行器的线绳。

17、优选地，所述多个孔眼形成在各自肋的顶点。

18、在第二方面，本发明提供了一种用于内窥镜外科手术的可操纵臂的管状体，包括：多个肋；所述肋从脊部延伸；穿过所述管状体的至少一个线绳；其中所述管状体在自然状态下具有弯曲；以及至少一个线绳在自然状态下具有与所述管状体的弯曲一致的弯曲。

19、优选地，该管状体进一步包括：至少一个平移导向器，用于引导至少一个线绳中的各自一个线绳的移动；所述至少一个平移导向器位于所述管状体内。

20、优选地，所述至少一个平移导向器包括形成在所述管状体的内表面上的至少一个孔眼。

21、优选地，所述至少一个孔眼的边缘向管状体的内芯或向空心管的轴线折叠。这可以防止孔眼的边缘在线绳平移过程中刮擦线绳。

22、在一些实施例中，虽非优选方案，孔眼可以形成在管状体的外表面。在这些实施例中，可以用挖翘工具将缝拉出。

23、优选地，管状体具有多个平移导向器；以及每个平移导向器与多个孔眼中的至少一个相对应；每个平移导向器用于所述管状体内的各自的线绳；以及每个平移导向器的孔眼的尺寸与至少另一个平移导向器的孔眼的尺寸不同；从而根据相应的孔眼的尺寸，不同的平移导向器的线绳具有不同的直径。

24、优选地，多个孔眼中的至少一个孔眼中的每一个形成在各自的肋的顶点。在肋的顶点形成的孔眼可以使线绳被牵拉，以弯折管状体，从而具有对移动肋更好的影响力，并更精确地引导肋的移动。