一种应用于手术机器人的超声刀制造技术

本发明专利技术提供了一种应用于手术机器人的超声刀，其包括刀壳、刀体、换能盒体、连接部件、刀头连接机构和锁紧机构；刀壳为无盖的壳体结构；刀体包括内刀管、外刀管、刀舌和刀杆，刀杆穿过刀壳并固定在刀壳的远端。本发明专利技术通过内嵌微型发生器和电池模组，使超声刀作为一个可独立作业的模块，使得有菌和无菌部件可以组合使用，避免了外接线体的干扰；通过一键触发超声刀自动与刀体旋紧连接，智能化地控制刀体安装扭矩，不仅使得安装效果更佳稳固，而且减少了装配过程中手动触碰；通过预留有接入手术机器人的数据接口，使得超声刀和机器人实现一体化控制，可通过机器人端输入的信号实现对刀舌开合的控制，结构设计合理。结构设计合理。结构设计合理。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于手术机器人的超声刀


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体而言，涉及一种应用于手术机器人的超声刀。

技术介绍

[0002]超声刀是兼具切割和闭合功能的有源手术器械，可以有效地用于许多疾病的治疗。超声刀的原理是利用超声波换能器产生振动，发出超声波沿着切割刀杆的纵向轴线传播，然后在刀杆上沿轴线产生放大的驻波，最后在刀头端部产生高速纵向机械运动，刀头末端的机械振动在切割有机组织时非常有效，并且由超声频率产生的热可以凝结组织，闭合血管。这种器械由于刀杆通过套管可以易于到达手术部位，特别适用于微创手术，如内窥镜或腹腔镜手术。
[0003]手术机器人是集多项现代高科技手段于一体的综合体，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具，将超声刀嵌入式地搭载在手术机器人上，成为微创手术发展的必然趋势。
[0004]目前，超声刀均为手持式枪式结构，其内部配置有换能器和刀头，其外部需要外接超声发生器，外接线体会妨碍手术操作，从而给手术操作增加一定的风险，由于超声刀复杂的枪式结构，很难快速稳定地安装到机器人上，适配性差，且无菌处理困难，另外，超声刀刀头和换能器之间依靠手动拧紧，有以下缺点：一是在同时处理有菌无菌部件时需要繁琐操作，容易引起污染，二是为了控制转矩，一般用机械转矩控制扳手或内嵌棘齿机构等控制拧紧程度，控制方法粗糙，直接影响使用中超声刀振动传递效果。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供了一种应用于手术机器人的超声刀，其解决了现有技术中，超声刀需要外接线影响手术操作、超声刀复杂的结构很难适配到手术机器人上、超声刀的手动装配容易造成超声刀的污染和扭力失效的问题。
[0006]为此，本专利技术提供了一种应用于手术机器人的超声刀，其包括
[0007]刀壳、刀体、换能盒体、连接部件、刀头连接机构和锁紧机构；
[0008]刀壳、刀体、刀头连接机构组装成一体，作为一次性无菌产品提供，换能盒体作为非一次性有菌产品提供；
[0009]刀壳为无盖的壳体结构；
[0010]刀体包括内刀管、外刀管、刀舌和刀杆，刀杆穿过刀壳并固定在刀壳的远端；
[0011]刀头连接机构安装于刀体的近端，且刀头连接机构位于刀壳的内部；
[0012]锁紧机构分设于连接部件和刀壳的外壁上；
[0013]换能盒体内设置有换能器、导电连接、电池模组、电池电路和控制电路，导电连接的一端连接电池电路和控制电路，且导电连接的另一端连接换能器；
[0014]当手术安装时：
[0015]刀头连接机构将刀壳、刀体、换能盒体连接为一体；
[0016]换能盒体通过旋转刀体安装于刀壳内，换能器的变幅杆插接于刀体中的刀杆近端，且变幅杆与刀杆的近端以螺纹紧固方式连接；
[0017]刀壳和连接部件之间设置有无菌垫片，无菌垫片的两侧分别设置有导电触片，两侧导电触片电性连接；
[0018]连接部件卡接于刀壳的开口端上；
[0019]锁紧机构卡接连接部件和刀壳。
[0020]进一步地，上述刀头连接机构包括旋紧齿轮，旋紧齿轮卡接于刀壳的远端，且旋紧齿轮相对刀壳轴向固定且可周向旋转，旋紧齿轮固定内刀管和刀杆，同时，旋紧齿轮周向固定于外刀管，且旋紧齿轮可轴向相对外刀管运动，当手术安装时，旋紧齿轮旋转时带动刀体旋转，可将刀杆和变幅杆拧紧。
[0021]进一步地，上述内刀管和外刀管依次套设于刀杆上，刀舌的上部通过铰链铰接于外刀管的一端部，且刀舌的下部连接内刀管，刀头连接机构还包括套管轴，套管轴固定连接外刀管。
[0022]进一步地，上述刀头连接机构还包括套头，套头固定连接于套管轴近端，刀体穿过刀壳延伸至套管轴的内部，套管轴上设置有开合控制机构；
[0023]开合控制机构包括位移齿轮、挡块和弹簧二，位移齿轮通过螺纹套设于套管轴上，位移齿轮轴向和旋紧齿轮耦合，并且位移齿轮和旋紧齿轮在轴向上无相对运动，位移齿轮周向可相对旋紧齿轮旋转，位移齿轮通过螺纹与套管轴连接，弹簧二套设于套管轴上，弹簧二位于位移齿轮和套头之间；
[0024]位移齿轮旋转时带动套管轴轴向移动，进而拉动外刀管相对于内刀管轴向移动，控制刀舌的开合。
[0025]进一步地，上述换能盒体包括驱动仓，驱动仓内设置有驱动机构，驱动机构包括转矩电机、输出齿轮、弹簧一和离合按钮，转矩电机滑动设于驱动仓的套筒内，输出齿轮固定连接于转矩电机的端部，弹簧一设于转矩电机和换能盒体外壳之间，离合按钮滑动于套筒内，离合按钮的一端固定连接转矩电机，且离合按钮的另一端可从换能盒体外推动，离合按钮可推动转矩电机和输出齿轮在驱动仓内轴向移动；
[0026]离合按钮未按下时，输出齿轮和位移齿轮啮合，转矩电机可带动位移齿轮旋转，控制外刀管轴向移动，进一步控制刀舌开合；
[0027]离合按钮按到底端时，输出齿轮和旋紧齿轮啮合，转矩电机可带动旋紧齿轮转动，进一步带动刀体旋转，当换能盒体插入刀壳时将刀杆和变幅杆远端拧紧。
[0028]进一步地，上述转矩电机可控制输出扭矩不超过设定值。
[0029]进一步地，上述驱动仓的内壁上设置有驱动开关，驱动开关位于驱动仓远端，当转矩电机和输出齿轮轴向移动到驱动仓底部时触发驱动开关，驱动转矩电机带动旋紧齿轮旋转。
[0030]进一步地，上述换能盒体上面向连接部件的外壁上设置有多个接触头，接触头贴合导电触片，接触头和电池电路电性连接，连接部件上设置有电气接头，电气接头贴合导电触片，电气接头与控制电路电性连接。
[0031]进一步地，上述换能盒体还包括控制仓，电池模组、电池电路和控制电路皆设于控
制仓内；电池电路、换能器和转矩电机皆与控制电路电性连接。
[0032]进一步地，上述换能盒体内包括翘板式齿轮卡位，转矩电机远端还包括刚性连接销，驱动仓远端还包括翘板式卡板，当转矩电机和输出齿轮在驱动仓近端时，刚性连接销压动翘板式卡板，使翘板式卡板卡住旋紧齿轮防止其旋转；当转矩电机和输出齿轮在驱动仓远端时，刚性连接销压动翘板式卡板，使翘板式卡板卡住位移齿轮防止其旋转。
[0033]本专利技术所提供的一种应用于手术机器人的超声刀中，采用将换能盒体插入刀壳内，连接部件通过锁紧机构与刀壳连接，刀壳内的刀头连接机构分别连接换能器和刀体，从而形成一个形状单一的嵌套式的超声刀，刀壳、刀体、刀头连接机构组装成一体，一次性无菌产品提供，换能盒体作为非一次性有菌产品提供；通过在控制仓内装有控制电路、电池电路和电池模组，使得超声刀嵌入式地搭载微型发生器和独立电源；当手术安装时，通过触发驱动机构的位移，实现刀头连接机构和刀体的自动拧紧；通过电气接头外接的控制端，控制驱动机构驱动开合控制机构工作，从而控制刀舌的打开和关闭。
[0034]因此，本专利技术相较于现有技术具有以下有益效果：
[0035]1)通过内嵌微型发生器和电池模组，使超声刀作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于手术机器人的超声刀，其特征在于，包括刀壳(1)、刀体(2)、换能盒体(3)、连接部件(4)、刀头连接机构(5)和锁紧机构(6)；所述刀壳(1)、刀体(2)、刀头连接机构(5)组装成一体，作为一次性无菌产品提供，所述换能盒体(3)作为非一次性有菌产品提供；所述刀壳(1)为无盖的壳体结构；所述刀体(2)包括内刀管(22)、外刀管(21)、刀舌(23)和刀杆(24)，所述刀杆(24)穿过所述刀壳(1)并固定在所述刀壳(1)的远端；所述刀头连接机构(5)安装于所述刀体(2)的近端，且所述刀头连接机构(5)位于所述刀壳(1)的内部；所述锁紧机构(6)分设于所述连接部件(4)和所述刀壳(1)的外壁上；所述换能盒体(3)内设置有换能器(7)、导电连接(10)、电池模组(11)、电池电路(12)和控制电路(13)，所述导电连接(10)的一端连接所述电池电路(12)和所述控制电路(13)，且所述导电连接(10)的另一端连接所述换能器(7)；当手术安装时：所述刀头连接机构(5)将所述刀壳(1)、所述刀体(2)、所述换能盒体(3)连接为一体；所述换能盒体(3)通过旋转刀体(2)安装于所述刀壳(1)内，所述换能器(7)的变幅杆(8)插接于所述刀体(2)中的所述刀杆(24)近端，且所述变幅杆(8)与所述刀杆(24)的近端以螺纹紧固方式连接；所述刀壳(1)和所述连接部件(4)之间设置有无菌垫片(15)，所述无菌垫片(15)的两侧分别设置有导电触片(16)，两侧所述导电触片(16)电性连接；所述连接部件(4)卡接于所述刀壳(1)的开口端上；所述锁紧机构(6)卡接所述连接部件(4)和所述刀壳(1)。2.根据权利要求1所述的一种应用于手术机器人的超声刀，其特征在于，所述刀头连接机构(5)包括旋紧齿轮(51)，所述旋紧齿轮(51)卡接于所述刀壳(1)的远端，且所述旋紧齿轮(51)相对所述刀壳(1)轴向固定且可周向旋转，所述旋紧齿轮(51)固定内刀管(22)和刀杆(24)，同时，所述旋紧齿轮(51)周向固定于外刀管(21)，且所述旋紧齿轮(51)可轴向相对所述外刀管(21)运动，当手术安装时，所述旋紧齿轮(51)旋转带动所述刀体(2)旋转，可将所述刀杆(24)和所述变幅杆(8)拧紧。3.根据权利要求2所述的一种应用于手术机器人的超声刀，其特征在于，所述内刀管(22)和所述外刀管(21)依次套设于所述刀杆(24)上，所述刀舌(23)的上部通过铰链(18)铰接于所述外刀管(21)的一端部，且所述刀舌(23)的下部连接所述内刀管(22)，所述刀头连接机构(5)还包括套管轴(52)，所述套管轴(52)固定连接所述外刀管(21)。4.根据权利要求3所述的一种应用于手术机器人的超声刀，其特征在于，所述刀头连接机构(5)还包括套头(53)，所述套头(53)固定连接于所述套管轴(52)近端，所述刀体(2)穿过所述刀壳(1)延伸至所述套管轴(52)的内部，所述套管轴(52)上设置有开合控制机构(17)；所述开合控制机构(17)包括位移齿轮(171)、挡块(172)和弹簧二(173)，所述位移齿轮(171)通过螺纹套设于所述套管轴(52)上，所述位移齿轮(171)轴向和所述旋紧齿轮(51)耦合，并且所述位移齿轮(171)和所述旋紧齿轮(51)在轴向上无相对运动，所述位移齿轮
(171)周向可相对所述旋紧齿轮(51)旋转，所述位移齿轮(171)通过螺纹与所述套管轴(52)连接，所述弹簧二(173)套设于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伟，
申请(专利权)人：昆山雷盛医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：