一种用于微创手术的细长轴组件和手术器械制造技术

本发明专利技术公开了一种用于微创手术的细长轴组件和手术器械，包含基座及与之匹配的第一颌，第二颌和驱动头，所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂，所述第一颌包含第一颌尾和连接其的第一颌腕，所述第二颌包含第二颌尾和连接其的第二颌腕，第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间，第一颌尾与第一固定臂构成第一转动副，第二颌尾与第二固定臂构成第二转动副；驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间，所述驱动头与第一颌尾构成第一凸轮副，所述驱动头与第二颌尾构成第二凸轮副；所述第一转动副包含第一外侧副和第一内侧副，所述第二转动副包含第二外侧副和第二内侧副。

A slender axis assembly and surgical instrument for minimally invasive surgery

【技术实现步骤摘要】
一种用于微创手术的细长轴组件和手术器械
本专利技术涉及手术器械，尤其涉及一种腔镜手持器械。
技术介绍
腔镜手术(包括硬管腔镜，纤维内窥镜)，即采用加长的腔镜手持器械，经由自然腔道或构建的穿刺通道进入患者体内，完成组织抓取，剪切，分离，凝血，缝合闭合等操作。相对于传统开腹手术，其主要优势在于减小创伤和减轻病痛及加速恢复。腔镜手术中，医生通常只能借助器械触及患者内脏器官，无法用手直接感知；另外腔镜手术医生的视野严重受限，只能借助内窥镜及影像系统实时观测器械工作头部的局部区域。由于术中医生视野受限且缺乏触觉反馈，因此对于腔镜手持器械(腔镜剪刀，腔镜抓钳，腔镜分离钳等)的精确性，一致性，操控性等方面提出了很高的要求。到目前为止，重复使用的腔镜手持器械(简称复用器械)占据市场主导地位，一次性使用的腔镜手持器械(简称一次性器械)临床应用相对较少。然而很多医学文献深入剖析了复用器械存在诸多问题，一篇名为SafetyEvaluationofSurgicalInstruments，athesissubmittedforthedegreeofPhilosophydoctor(PHD)ofUniversityofDundee,February2017的博士论文，详细总结了复用器械的清洗，配送和使用中存在的不可靠不可控问题，例如人体血液中的离子极易腐蚀不锈钢复用器械，到目前为止尚无可靠的解决方案。一次性器械可有效解决复用器械的诸多问题，然而优质的一次性器械成本太高。一篇名为ReducingtheCostofLaparoscopy:ReusableversusDisposableLaparoscopicInstruments,MinimallyInvasiveSurgery,Volume2014的研究论文，其研究表明一次性器械的应用成本约为复用器械应用成本的10倍。价格高昂的一次性器械加重了患者的负担，严重阻碍了腔镜手术的发展。器械成本主要包括零件制造成本，组装成本，灭菌成本，储运成本等。在保证甚至优化其功能性能前提下，降低成本非常难。其中最困难的挑战之一就是如何改进器械的头部结构。到目前为止，现有腔镜器械大量使用销钉铆接形成转动关节。关节销的铆接固定必须非常精细：第一需确保销钉的刚性和硬度足够，第二需确保铆接牢固以防销钉脱落，第三需确保销钉与匹配孔的间隙合理，可顺滑的转动。关节销的铆接通常需要由经验丰富的高级技工多次手工修配完成，并经过多次验证和确认，这大大增加了器械的制造成本。优化设计并制造出性能接近，等同甚至超越复用器械的一次性使用腔镜手持器械，同时又显著降低整体的成本，非常困难但意义重大。
技术实现思路
因此，为解决现有问题，提出一种可有效降低制造成本的安装基座，细长轴组件和手术器械。在本专利技术的又一个方面，提出一种细长轴组件，包含基座及与之匹配的第一颌，第二颌和驱动头。所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂。所述第一颌包含第一颌尾和连接其的第一颌腕及延伸至远端的第一颌头；所述第二颌包含第二颌尾和连接其的第二颌腕及延伸至远端的第二颌头。第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间，第一颌尾与第一固定臂构成第一转动副，第二颌尾与第二固定臂构成第二转动副；驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间，所述驱动头与第一颌尾构成第一凸轮副，所述驱动头与第二颌尾构成第二凸轮副。驱动头可沿中心轴方向平移，驱动所述第一凸轮副中发生相对滑动从而迫使第一转动副相互转动，驱动所述第二凸轮副中发生相对滑动从而迫使第二转动副相互转动。一种实现方案中，所述第一转动副包含第一外侧副和第一内侧副，所述第二转动副包含第二外侧副和第二内侧副。一种具体的方案中，第一外侧副包含部分圆柱固定面和切口特征，所述第一内侧副包含部分圆柱体和窄体特征，所述部分圆柱固定面和部分圆柱体构成第一转动副，当第一转动副旋转至窄体特征和切口特征相对齐时，第一转动副可脱离。又一种具体的方案中，所述细长轴组件包含极限状态，临界状态和工作状态，且满足以下关系：Le1＜Lu1，Lw1≤Le1；其中，Lu1为驱动头极限位移，Le1为驱动头临界位移，Lw1为驱动头工作位移。一种实施方案中，所述第一，第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间并自由接触而无额外的销轴固定或额外固定措施。又一种实施方案中，所述驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间并自由接触而无额外固定措施。又一具体实施方案中，所述第一颌，第二颌，驱动头和基座满足如下关系：Hw1+Hj2+δ2＝Hb1；其中：Hw1为第一颌腕的厚度尺寸，Hj2为第二颌尾的厚度，δ2为加工误差，Hb1为基座的第一固定臂和第二固定臂的间距。又一具体实施方案中，所述细长轴组件的工作张角Awork，当0°≤Awork≤60°时，第一颌腕始终与第二颌尾接触，第二颌腕始终与第一颌尾接触，所述第一颌腕(第二颌腕)的外形设计成可避开所述驱动头的轴向运动轨迹。又一种方案中，所述驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间并自由接触而无额外销钉固定或额外固定措施。又一种具体的实施方案中，所述第一颌，第二颌，驱动头和基座满足如下关系：Hj1+Hj2+Hd1+δ1＝Hb1；其中：Hj1为第一颌尾的厚度；Hj2为第二颌尾的厚度；Hd1为驱动块体的厚度；Hb1为第一，第二固定臂的间距，δ1为加工误差。又一种具体的实施方案中，所述第一颌尾包含环形的第一从动槽，所述驱动头包含第一驱动凸耳，所述第一驱动凸耳与第一从动槽匹配构成第一凸轮副，并满足如下几何关系：Lj1≥Ld1；其中Lj1为第一从动槽的槽远端的几何形心与第一转动副轴线沿着扣合面的最短距离，Ld1第一驱动凸耳轴心线与中心轴的最短距离。又一种具体的实施方案中，所述第一颌尾包含第一从动槽和第一从动槽近端开口构成近端开放的第一从动槽，所述驱动头包含第一驱动凸耳，所述第一驱动凸耳和第一从动槽匹配构成第一凸轮副。所述细长轴组件包含极限状态，临界状态和工作状态三种状态，极限状态时第一驱动凸耳与第一从动槽完全脱离；临界状态时第一驱动凸耳与所述第一从动槽近端开口相对齐；工作状态时第一驱动凸耳与第一从动槽匹配构成第一凸轮副。又一种具体的实施方案中，所述基座，包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂，其中，轴孔贯穿轴肩，运动基面和扣合面大致垂直相交，其交线与所述轴孔的第一中心轴基本重合；所述第一固定臂的远端包含由第一安装面朝向运动基面延伸的第一凸台或由第一安装面朝向固定臂内部凹陷的第一固定孔；所述第二固定臂的远端包含由第二安装面朝向运动基面延伸的第二凸台或由第二安装面朝向固定臂内部凹陷的第二固定孔；所述第一凸台或第一固定孔用以安装第一颌并与之构成可快拆的第一转动副；所述第二凸台或第二固定孔用以安装第二颌并与之构成可快拆的第二转动副。一种方案中，基座包含第一凸台，所述第一凸台包含横截面直径为Df1的第一固定圆柱部分和截面宽度为Bf1的第一窄体特征，其中Bf1＜Df1。所述第一圆柱部分用以连接第一颌构成第一转动副。所述第一窄体特征使得第一颌能以某个特定角度旋转装配到基座中与第一凸台构成第一转动副，同时第一颌能以某个特定角度旋转拆卸使第一转动副脱离。又一种方案中，所述第一窄体特征与所述扣合面形成夹角Ap1，所述0≤Ap1≤45°。第一颌在工作中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细长轴组件，包含基座及与之匹配的第一颌，第二颌和驱动头，所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂，所述第一颌包含第一颌尾和连接其的第一颌腕，所述第二颌包含第二颌尾和连接其的第二颌腕，其特征在于，第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间，第一颌尾与第一固定臂构成第一转动副，第二颌尾与第二固定臂构成第二转动副；驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间，所述驱动头与第一颌尾构成第一凸轮副，所述驱动头与第二颌尾构成第二凸轮副；所述第一转动副包含第一外侧副和第一内侧副，所述第二转动副包含第二外侧副和第二内侧副。

【技术特征摘要】
1.一种细长轴组件，包含基座及与之匹配的第一颌，第二颌和驱动头，所述基座包含轴肩及延伸至远端的第一固定臂和第二固定臂，所述第一颌包含第一颌尾和连接其的第一颌腕，所述第二颌包含第二颌尾和连接其的第二颌腕，其特征在于，第一颌尾和第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间，第一颌尾与第一固定臂构成第一转动副，第二颌尾与第二固定臂构成第二转动副；驱动头被夹在第一颌尾和第二颌尾之间，所述驱动头与第一颌尾构成第一凸轮副，所述驱动头与第二颌尾构成第二凸轮副；所述第一转动副包含第一外侧副和第一内侧副，所述第二转动副包含第二外侧副和第二内侧副。2.如权利要求1所述的细长轴组件，第一外侧副包含部分圆柱固定面和切口特征，所述第一内侧副包含部分圆柱体和窄体特征，所述部分圆柱固定面和部分圆柱体构成第一转动副，当第一转动副旋转至窄体特征和切口特征相对齐时，第一转动副可脱离。3.如权利要求1所述的细长轴组件，所述细长轴组件包含极限状态，临界状态和工作状态，且满足以下关系：Le1＜Lu1，Lw1≤Le1；其中，Lu1为驱动头极限位移；Le1为驱动头临界位移；Lw1为驱动头工作位移。4.如权利要求1所述的细长轴组件，其特征在于所述第一，第二颌尾被夹在第一固定臂和第二固定臂之间并自由接触而无额外的销轴固定或额外固定措施。5.如权利要求4所述的细长轴组件，其特征在于，所述第一颌，第二颌，驱动头和基座满足如下关系：Hw1+Hj2+δ2＝Hb1；其中，Hw1为第一颌腕的厚度尺寸；Hj2为第二颌尾的厚度；δ2为加工误差；Hb1为基座的第一固定臂和第二固定臂的间距。6.如权利要求5所述的细长...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莫恕，
申请(专利权)人：成都五义医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51