一种多用途的柔性手术工具系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多用途的柔性手术工具系统，包括柔性手术工具、无菌屏障、电机组单元和线型模组；柔性手术工具包括柔性连续体结构和传动驱动单元；柔性连续体结构包括远端结构体、近端结构体和连接体；远端结构体包括第一远端构节和第二远端构节；传动驱动单元与第一远端构节关联，以驱动第一远端构节进行弯转运动；第二远端构节通过连接体与近端结构体关联，传动驱动单元还与近端结构体关联，以驱动近端结构体进行弯转运动，从而间接驱动第二远端构节进行弯转运动；电机组单元通过无菌屏障与柔性手术工具连接，为传动驱动单元提供驱动力；线性模组的输出端与电机组单元连接，用于驱动柔性手术工具实现线性进给运动。

A multipurpose flexible operating tool system

The invention relates to a versatile flexible operating tool system, including a flexible surgical tool, a sterile barrier, a motor group unit, and a linear module. A flexible surgical tool includes a flexible continuum structure and a drive drive unit, and a flexible continuum consists of a distal structure, a proximal structure, and a connecting body; a distal structure package. Including the first distal section and the second distal section, the drive drive unit is associated with the first distal segment to drive the first distal segment to bend motion; the second distal segment is associated with the near end structure through the connecting body, and the drive drive unit is also associated with the near end structure to drive the near end structure to bend motion from the near end structure. The second distal segment is indirectly driven by the flexural movement, and the motor group unit is connected by the aseptic barrier to the flexible operating tool to provide driving force for the drive drive unit, and the output end of the linear module is connected with the motor group unit to drive the flexible operation tool to realize linear feed motion.

【技术实现步骤摘要】
一种多用途的柔性手术工具系统
本专利技术涉及一种多用途的柔性手术工具系统，属于医疗器械领域。
技术介绍
多孔腹腔镜微创手术因其创口小、术后恢复快，已经在外科手术中占据了重要的地位。现有IntuitiveSurgical公司(美国直觉外科公司)的daVinci(达芬奇)手术机器人辅助医生完成多孔腹腔镜微创手术，取得了商业上的巨大成功。微创术式在多孔腹腔镜手术之后又发展出单孔腹腔镜手术和经自然腔道的无创手术，它们对病人创伤更小、术后产出更高。但在单孔腹腔镜手术和经自然腔道的无创手术中，包括视觉照明模块和手术操作臂在内的所有手术器械均通过单一通道达到术部，这对手术器械的制备要求极为苛刻。现有手术器械的远端结构主要为多杆件的串联铰接，采用钢丝绳拉力驱动，使手术器械在铰接关节处实现弯转。由于钢丝绳须通过滑轮保持持续的张紧状态，这一驱动方式难以实现手术器械的进一步小型化，亦难以进一步提升器械的运动性能。虽然IntuitiveSurgical公司近期推出了daVinciSingle-Site(SS型达芬奇)手术机器人，其将原有的刚性手术器械改造为半刚性手术器械，并增加了预弯曲套管，一定程度上提升了手术器械的运动性能，但仍无法从根本上解决传统手术器械所面临的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种多用途的柔性手术工具系统，该系统能够较好地应用于经人体自然腔道或经单一手术切口并且实施手术。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可混合驱动远端结构体的柔性手术工具系统，其特征在于：包括柔性手术工具、无菌屏障、电机组单元和线性模组；所述柔性手术工具包括柔性连续体结构和传动驱动单元；所述柔性连续体结构包括远端结构体、近端结构体和连接体；所述远端结构体包括第一远端构节和第二远端构节；所述传动驱动单元与所述第一远端构节关联，以驱动所述第一远端构节进行弯转运动；所述第二远端构节通过所述连接体与所述近端结构体关联，所述传动驱动单元还与近端结构体关联，以驱动所述近端结构体进行弯转运动，从而间接驱动第二远端构节进行弯转运动；所述电机组单元通过所述无菌屏障与所述柔性手术工具连接，为所述传动驱动单元提供驱动力；所述线性模组的输出端与所述电机组单元连接，用于驱动所述柔性手术工具实现线性进给运动。所述第一远端构节包括第一远端间隔盘、第一远端固定盘和第一远端结构骨，所述第一远端结构骨的一端与所述传动驱动单元连接，另一端依次穿过第一远端间隔盘后与所述第一远端固定盘紧固连接；所述第二远端构节包括第二远端间隔盘、第二远端固定盘和第二远端结构骨；所述近端结构体包括近端间隔盘、近端固定盘和近端结构骨；所述第二远端结构骨与所述近端结构骨一一对应紧固连接或为同一根结构骨，所述结构骨的一端与所述近端固定盘紧固连接，另一端依次穿过所述近端间隔盘、连接体、第一远端间隔盘、第一远端固定盘、第二远端间隔盘后与所述第二远端固定盘紧固连接。所述传动驱动单元包括基础框架和设置在所述基础框架中的用于将旋转运动输入转换为直线运动输出的直线运动机构，所述直线运动机构为多个，其中一部分所述直线运动机构的输出端与第一远端结构骨连接，另一部分所述直线运动机构的输出端与驱动骨的一端连接，所述驱动骨的另一端依次穿过所述近端间隔盘后与所述近端固定盘紧固连接。所述基础框架包括间隔布置的第一支撑板和第二支撑板；所述直线运动机构包括与所述第一支撑板、第二支撑板转动连接的双头螺杆，在所述双头螺杆的两个螺纹段上分别配合连接一个螺纹滑块，所述螺纹滑块与固定设置在所述第一支撑板和第二支撑板之间的导杆滑动连接，所述螺纹滑块即为所述直线运动机构的输出端。所述基础框架包括间隔布置的第一支撑板和第二支撑板；所述直线运动机构包括转动连接在所述第一支撑板和第二支撑板之间的主动螺杆、从动螺杆，在所述主动螺杆和从动螺杆上分别通过螺纹配合连接一个第二螺纹滑块，所述第二螺纹滑块与固定设置在所述第一支撑板和第二支撑板之间的第二导杆滑动连接，在所述主动螺杆和从动螺杆上分别紧固套设一同步带轮，两个所述同步带轮之间通过同步带连接。所述连接体包括通道连接板、通道支撑板、远端固定板、近端结构体固定板、第一引导通道和第二引导通道；所述通道连接板与所述第一支撑板紧固连接，所述通道支撑板与所述第二支撑板紧固连接，所述近端结构体固定板通过连接柱与所述通道支撑板紧固连接；所述第一引导通道的一端与所述近端结构体固定板紧固连接，另一端依次穿过所述通道支撑板、通道连接板后与远端固定板紧固连接；所述结构骨从所述第一引导通道中穿过；所述第二引导通道设置在所述远端固定板与所述通道连接板之间，所述第一远端结构骨从所述第二引导通道中穿过。在所述第二远端构节的末端设置手术执行器，在所述基础框架中设置执行器驱动机构，所述执行器驱动机构的输出端通过手术执行器控线与所述手术执行器连接；所述执行器驱动机构包括一根转动设置在所述基础框架中的螺杆，螺杆上配合连接一个滑块，所述滑块与固定设置在所述基础框架中的导杆滑动连接，所述滑块与手术执行器控线紧固连接。在所述第二远端构节的末端设置视觉照明模块，在所述基础框架中设置视觉处理单元和照明控制单元，所述视觉处理单元和照明控制单元与所述视觉照明模块通过复合导线连接。所述柔性手术工具还包括弹性连接机构，所述弹性连接机构包括连接头、联轴器公头、第三支撑板、第四支撑板和弹簧；所述第三支撑板通过支撑杆与所述第二支撑板固定连接，所述第四支撑板通过支撑杆与所述第三支撑板固定连接，所述连接头滑动连接在所述第三支撑板上，所述双头螺杆与所述连接头的一端可滑动不可转动地连接，所述连接头的另一端与所述联轴器公头的一端连接，所述联轴器公头可滑动且可转动地安装于所述第四支撑板上；所述弹簧套接在所述联轴器公头上，所述弹簧的一端抵在所述第三支撑板上，另一端与所述联轴器公头固定连接。所述电机组单元包括电机组外壳，在所述电机组外壳的前端转动连接电机固定板，在所述电机固定板的前侧紧固连接有盖板，在所述电机固定板的后侧紧固连接多个第一电机、一个第二电机和一个第三电机；所述第一电机的输出轴穿过所述盖板且与第二联轴器公头紧固连接，所述第二电机的输出轴穿过所述盖板且与连接块紧固连接，在所述第三电机的输出轴上紧固连接有齿轮，所述齿轮与一内齿圈啮合，所述内齿圈与所述电机组外壳紧固连接；所述无菌屏障包括无菌屏障外罩、无菌屏障支撑板和联轴器母头；所述联轴器母头转动设置在所述无菌屏障支撑板上，用于连接所述联轴器公头与第二联轴器公头；所述无菌屏障外罩转动连接在所述无菌屏障支撑板的外周；在所述无菌屏障支撑板的前侧设置有定位销孔；在所述柔性手术工具的第四支撑板的后侧设置用于与所述定位销孔配合连接的定位销体；在所述无菌屏障支撑板的后侧设置有连接销座，在所述电机组单元的所述盖板的前侧设置有用于与所述连接销座连接的第二连接销座；在所述无菌屏障支撑板上还设置有快速锁紧装置，所述快速锁紧装置包括快速锁紧体和锁紧销，所述快速锁紧体与所述无菌屏障支撑板转动连接，所述快速锁紧体的一端为薄壁结构，另一端在轴向上设置有两个圆孔，所述圆孔用于与设置在所述连接块上的突出的销连接以传递旋转动力；所述锁紧销沿所述薄壁结构的内壁的周向布置；在所述第四支撑板的后侧设置有螺旋特征，当所述快速锁紧体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：包括柔性手术工具、无菌屏障、电机组单元和线性模组；所述柔性手术工具包括柔性连续体结构和传动驱动单元；所述柔性连续体结构包括远端结构体、近端结构体和连接体；所述远端结构体包括第一远端构节和第二远端构节；所述传动驱动单元与所述第一远端构节关联，以驱动所述第一远端构节进行弯转运动；所述第二远端构节通过所述连接体与所述近端结构体关联，所述传动驱动单元还与近端结构体关联，以驱动所述近端结构体进行弯转运动，从而间接驱动第二远端构节进行弯转运动；所述电机组单元通过所述无菌屏障与所述柔性手术工具连接，为所述传动驱动单元提供驱动力；所述线性模组的输出端与所述电机组单元连接，用于驱动所述柔性手术工具实现线性进给运动。

【技术特征摘要】
1.一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：包括柔性手术工具、无菌屏障、电机组单元和线性模组；所述柔性手术工具包括柔性连续体结构和传动驱动单元；所述柔性连续体结构包括远端结构体、近端结构体和连接体；所述远端结构体包括第一远端构节和第二远端构节；所述传动驱动单元与所述第一远端构节关联，以驱动所述第一远端构节进行弯转运动；所述第二远端构节通过所述连接体与所述近端结构体关联，所述传动驱动单元还与近端结构体关联，以驱动所述近端结构体进行弯转运动，从而间接驱动第二远端构节进行弯转运动；所述电机组单元通过所述无菌屏障与所述柔性手术工具连接，为所述传动驱动单元提供驱动力；所述线性模组的输出端与所述电机组单元连接，用于驱动所述柔性手术工具实现线性进给运动。2.如权利要求1所述的一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：所述第一远端构节包括第一远端间隔盘、第一远端固定盘和第一远端结构骨，所述第一远端结构骨的一端与所述传动驱动单元连接，另一端依次穿过第一远端间隔盘后与所述第一远端固定盘紧固连接；所述第二远端构节包括第二远端间隔盘、第二远端固定盘和第二远端结构骨；所述近端结构体包括近端间隔盘、近端固定盘和近端结构骨；所述第二远端结构骨与所述近端结构骨一一对应紧固连接或为同一根结构骨，所述结构骨的一端与所述近端固定盘紧固连接，另一端依次穿过所述近端间隔盘、连接体、第一远端间隔盘、第一远端固定盘、第二远端间隔盘后与所述第二远端固定盘紧固连接。3.如权利要求2所述的一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：所述传动驱动单元包括基础框架和设置在所述基础框架中的用于将旋转运动输入转换为直线运动输出的直线运动机构，所述直线运动机构为多个，其中一部分所述直线运动机构的输出端与第一远端结构骨连接，另一部分所述直线运动机构的输出端与驱动骨的一端连接，所述驱动骨的另一端依次穿过所述近端间隔盘后与所述近端固定盘紧固连接。4.如权利要求3所述的一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：所述基础框架包括间隔布置的第一支撑板和第二支撑板；所述直线运动机构包括与所述第一支撑板、第二支撑板转动连接的双头螺杆，在所述双头螺杆的两个螺纹段上分别配合连接一个螺纹滑块，所述螺纹滑块与固定设置在所述第一支撑板和第二支撑板之间的导杆滑动连接，所述螺纹滑块即为所述直线运动机构的输出端。5.如权利要求3所述的一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：所述基础框架包括间隔布置的第一支撑板和第二支撑板；所述直线运动机构包括转动连接在所述第一支撑板和第二支撑板之间的主动螺杆、从动螺杆，在所述主动螺杆和从动螺杆上分别通过螺纹配合连接一个第二螺纹滑块，所述第二螺纹滑块与固定设置在所述第一支撑板和第二支撑板之间的第二导杆滑动连接，在所述主动螺杆和从动螺杆上分别紧固套设一同步带轮，两个所述同步带轮之间通过同步带连接。6.如权利要求4所述的一种多用途的柔性手术工具系统，其特征在于：所述连接体包括通道连接板、通道支撑板、远端固定板、近端结构体固定板、第一引导通道和第二引导通道；所述通道连接板与所述第一支撑板紧固连接，所述通道支撑板与所述第二支撑板紧固连接，所述近端结构体固定板通过连接柱与所述通道支撑板紧固连接；所述第一引导通道的一端与所述近端结构体固定板紧固连接，另一端依次穿过所述通道支撑板、通道连接板后与远端固定板紧固连接；所述结构骨从所述第一引导通道中穿过；所述第二引导通道设置在所述远端固定板与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，赵江然，张树桉，朱兢，杨臻，苏新平，牛林辉，董天来，卢景曦，
申请(专利权)人：北京术锐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11