一种软式内窥镜手术机器人系统技术方案

软式内窥镜手术机器人系统，包括软性内窥镜，手术器械和控制手柄；手术器械由控制钢丝牵引，控制钢丝的近端连接驱动柄，驱动柄包括基座和控制滚轮；驱动柄受控于电动驱动控制部，电动驱动控制部包括驱动座，驱动座安装于驱动部支架，驱动座设有驱动转盘，驱动转盘与控制滚轮连接；驱动部支架上设有直线驱动机构，驱动座连接旋转驱动机构，驱动部支架上设有导向套筒；软性内窥镜的远端设有一对保护壳，保护壳的近端与软式内窥镜的远端铰接，保护壳的远端设有缺口；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的开合机构，该开合机构受控于任意驱动转盘。本实用新型专利技术具有不会造成腔道损伤的，控制简单，使用方便的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种软式内窥镜手术机器人系统。技术背景内镜被用来诊断和治疗疾病已经50多年的历史了。历经纤维内镜、电子内镜、超声内镜等阶段，但目前仅被广泛的使用于生物体自然腔道内或在生物体自然腔道内有开口的管腔(如胆管、胰腺等部位)疾病的治疗。生物体腔的手术从发放手术逐渐发展到腹腔镜手术，开放手术需要使用者在无菌手术室内将病人进行局部麻醉或全身麻醉然后用手术刀在病人的体表划开较大的，然后使用者手持各种手术用的剪刀钳子等或直接用手通过开口伸入到病人体腔内进行手术操作，腹腔镜比开放手术的开口小了很多，创伤性小了很多，但还是需要在体表开几个孔洞，将所需的器械通过所开的孔洞插入到体腔中从而进行手术操作。现有的内镜中插入患者的体腔内的一端称为远端，由内镜的使用者握持的一端称为近端。内镜包括在近端的控制手柄，长度为L1并被附接到控制手柄的远端的柔性插入部，长度为L2并被附接到柔性插入部的远端的弯曲部，被附接到弯曲部的远端的端部执行器，控制弯曲部弯曲的开合机构，和包覆该弯曲部的弹性覆盖件；弹性覆盖件的远端附接到该端部执行器，弹性覆盖件的近端附接到柔性插入部的近端；端部执行器包括外露于弯曲部的镜头和手术器械，手术器械通过控制钢丝与控制手柄连接，控制手柄牵拉控制钢丝控制手术器械动作。在广泛使用的软式内窥镜器械多依靠控制内窥镜的动作来带动器械运动，存在以下缺点I、所使用器械的各种姿态都是通过使用者单手操作内镜的“up、down”和“left、right”两对旋钮，使内镜的镜身向四个方向弯曲才能得以实现的，操控过程只能分别调整一个方向后再调整另外一个方向，过程比较繁琐。2、现有的内镜，大多镜身部分只有一处可控的弯曲，内窥镜硬度不能调整，不易到达一些特殊部位也不太易保持特定的状态，使器械到达一些特殊部位和保持特定的状态啊。3、目前虽然也有可以同时使用两个器械的双通道内镜，同时允许两个器械操作，这种内镜使用的器械仍然后普通器械，实际使用时如同人伸直双臂，眼睛平视双手进行操作，两个器械只有前后的移动、绕器械本身轴芯旋转及做左右或上下两组动作中一组动作，两个器械的配合度有限，不能类似人的双臂带动两只手，那样自由灵活的配合操作。4、端部执行器的在手术过程中全程手术器械和镜头裸露，内镜在进入人体体腔时，手术器械和镜头容易与人体腔道产生挤压或摩擦、碰撞，划伤腔道组织，造成伤害。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺点，本技术提供了一种通过使用者的手脚配合即可实现软式内镜专用器械的旋转和移动等动作，并且能够防止手术器械和内窥镜外露，与生物腔道产生的摩擦小，控制简单，使用方便的软式内窥镜手术机器人系统。软式内窥镜手术机器人系统，包括一个设有两条器械通道的软性内窥镜，穿过器械通道的手术器械和固定于软性内窥镜近端、控制内窥镜动作的控制手柄；手术器械由相应的控制钢丝牵引，控制钢丝穿设于软性内窥镜的器械通道，控制钢丝的近端连接驱动柄，驱动柄包括基座和安装于基座上的能够牵拉控制钢丝的控制滚轮；其特征在于所述的驱动柄受控于电动驱动控制部，电动驱动控制部包括与基座可脱卸式连接的驱动座，驱动座安装于驱动部支架上，驱动座上设有与控制滚轮对应的驱动转盘，驱动转盘与控制滚轮可脱卸地键连接，驱动转盘与带动其旋转的转盘电机连接；驱动部支架上设有能够带动驱动座沿直线做往复运动的直线驱动机构，驱动座连接能够带动驱动座旋转的旋转驱动机构，驱动部支架上设有允许控制钢丝穿过的导向套筒，导向套筒和控制钢丝插入柔性插入部的器械通道中，控制钢丝贯穿器械通道；软性内窥镜的远端设有一对能够将内窥镜镜头和手术器械包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与软式内窥镜的远端铰接，保护壳的远端设有缺口 ；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的开合机构，该开合机构受控于任意驱动转盘。保护壳的外表面覆盖有保护性的光滑的高分子材料层。进一步，直线驱动机构包括进退驱动电机、与进退驱动电机输出轴连接的丝杠和与丝杠啮合的螺母、以及仅允许螺母沿丝杠轴向移动限制螺母转动的限位件；驱动部支架包括固定进退驱动电机的固定部和带动驱动座沿丝杆轴向移动的移动部，移动部与螺母固定连接。进退驱动电机旋转带动丝杠转动，同时螺母带动驱动座沿丝杠轴向移动，以驱动控制钢丝前推或后撤，进而带动手术器械前进或后退。进一步，旋转驱动机构包括旋转驱动电机、与旋转驱动电机输出轴连接的行星齿轮和与行星齿轮啮合传动的太阳齿轮，行星齿轮围绕太阳齿轮的圆周运动；太阳齿轮固定于驱动部支架的移动部上，旋转驱动电机固定于驱动座上，驱动座与移动部可转动连接。进一步，驱动座上设有中心转轴，移动部设有允许中心转轴插入其内的轴孔，轴孔与太阳齿轮同轴设置，中心转轴上设有一圈向外延伸的凸环，轴孔上设有与凸环适配的凹环，中心转轴与轴孔间隙配合，中心转轴内设有允许控制钢丝穿过的钢丝通道；中心转轴套接于导向套筒内。进一步，控制部包括控制台，控制台上设有便于使用者握持的电控手柄，电控手柄包括铰接连接的横杆和竖杆，电控手柄内设有感应电控手柄运动状态并将运动状态转换为控制电控驱动部的电机运动的传感器族。进一步，控制台上固定有固定套，横杆套接于固定套内，横杆和固定套之间设有感应横杆前后移动的第一电位器和感应横杆周向旋转的第二电位器，横杆移动造成第一电位器电位变化，第一电位器的电位变化决定进退驱动电机的运动幅度和方向；横杆周向旋转造成第二电位器电位变化，第二电位器的电位变化决定旋转驱动电机的运动幅度和方向；横杆和竖杆的铰接部设有第三电位器，横杆与竖杆的相对转动造成第三电位器变化，第三电位器的电位变化决定转盘电机的运动幅度和方向；所有的电位器形成控制电控驱动部的传感器族。进一步，开合机构包括固定于保护壳内表面的能使保护壳相互合拢的内拉绳和固定于保护壳的外表面的能使保护壳相对打开的外拉绳，内拉绳拉紧且外拉绳松弛时、保护壳相互合拢，内拉绳松弛且外拉绳放松时、保护壳相对打开。镜头包括装有摄像头的成像观察端和连接成像观察端与弯曲部的连接部，该连接部为表面覆盖有弹性件的可弯曲结构，连接部的结构与软式内窥镜的所有弯曲部的结构是相同的；成像观察端位于保护壳的包裹区域内，保护壳的近端设有允许连接部外露的避空 部。该避空部是指设置在保护壳近端的弧形缺口，保护壳相互合拢时，连接部处于弧形缺口 围成的区域内。由于避空部的存在，使得可弯曲的连接部不会阻碍保护壳相互合拢。进一步，保护壳的内表面设有套筒，手术器械经套筒穿出。套筒与贯穿于手术器械外的弹性管道件连接。保护壳的外表面设有容纳外拉绳的容纳槽。本技术的技术构思是通过电控手柄上的传感器族将使用者的手部运动转换为驱动电控驱动部的电机运动的控制信号，通过使用者的肢体动作控制手术器械的前进、后退和旋转，从而实现使用者单人即可控制内窥镜动作的目的，操作简单。在内窥镜的远端设置一对能够相互开、闭的保护壳，保护壳呈流线形。在内窥镜进入人体的过程中，保护壳处于合拢状态，保护壳包裹着手术器械和成像观察端通过生物腔道，进入的阻力小，且不会造成组织损伤。由于保护壳的远端设有缺口，该缺口作为镜头拍摄的视窗，不会影响操作视野。当内窥镜的远端到达目标位置时，保护壳相对打开，释放手术器械和镜头。并且，保护壳相对打开能够将生物体腔内的脏器分离形成一个供执本文档来自技高网...

【技术保护点】
软式内窥镜手术机器人系统，包括一个设有两条器械通道的软性内窥镜，穿过器械通道的手术器械和固定于软性内窥镜近端、控制内窥镜动作的控制手柄；手术器械由相应的控制钢丝牵引，控制钢丝穿设于软性内窥镜的器械通道,控制钢丝的近端连接驱动柄，驱动柄包括基座和安装于基座上的能够牵拉控制钢丝的控制滚轮；其特征在于：所述的驱动柄受控于电动驱动控制部，电动驱动控制部包括与基座可脱卸式连接的驱动座，驱动座安装于驱动部支架上，驱动座上设有与控制滚轮对应的驱动转盘，驱动转盘与控制滚轮可脱卸地键连接，驱动转盘与带动其旋转的转盘电机连接；驱动部支架上设有能够带动驱动座沿直线做往复运动的直线驱动机构，驱动座连接能够带动驱动座旋转的旋转驱动机构，驱动部支架上设有允许控制钢丝穿过的导向套筒，导向套筒和控制钢丝插入柔性插入部的器械通道中，控制钢丝贯穿器械通道；软性内窥镜的远端设有一对能够将内窥镜镜头和手术器械包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与软式内窥镜的远端铰接，保护壳的远端设有缺口；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的开合机构，该开合机构受控于任意驱动转盘。

【技术特征摘要】
1.软式内窥镜手术机器人系统，包括一个设有两条器械通道的软性内窥镜，穿过器械通道的手术器械和固定于软性内窥镜近端、控制内窥镜动作的控制手柄； 手术器械由相应的控制钢丝牵引，控制钢丝穿设于软性内窥镜的器械通道，控制钢丝的近端连接驱动柄，驱动柄包括基座和安装于基座上的能够牵拉控制钢丝的控制滚轮； 其特征在于所述的驱动柄受控于电动驱动控制部，电动驱动控制部包括与基座可脱卸式连接的驱动座，驱动座安装于驱动部支架上，驱动座上设有与控制滚轮对应的驱动转盘，驱动转盘与控制滚轮可脱卸地键连接，驱动转盘与带动其旋转的转盘电机连接； 驱动部支架上设有能够带动驱动座沿直线做往复运动的直线驱动机构，驱动座连接能够带动驱动座旋转的旋转驱动机构，驱动部支架上设有允许控制钢丝穿过的导向套筒，导向套筒和控制钢丝插入柔性插入部的器械通道中，控制钢丝贯穿器械通道； 软性内窥镜的远端设有一对能够将内窥镜镜头和手术器械包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与软式内窥镜的远端铰接，保护壳的远端设有缺口 ；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的开合机构，该开合机构受控于任意驱动转盘。2.如权利要求I所述的软式内窥镜手术机器人系统，其特征在于直线驱动机构包括进退驱动电机、与进退驱动电机输出轴连接的丝杠和与丝杠啮合的螺母、以及仅允许螺母沿丝杠轴向移动限制螺母转动的限位件； 驱动部支架包括固定进退驱动电机的固定部和带动驱动座沿丝杆轴向移动的移动部，移动部与螺母固定连接。3.如权利要求2所述的软式内窥镜手术机器人系统，其特征在于旋转驱动机构包括旋转驱动电机、与旋转驱动电机输出轴连接的行星齿轮和与行星齿轮啮合传动的太阳齿轮，行星齿轮围绕太阳齿轮的圆周运动； 太阳齿轮固定于驱动部支架的移动部上，旋转驱动电机固定于驱动座上，驱动座与移动部可转动连接。4.如权利要求3所述的软式内窥镜手术机器人系统，其特征在于驱动座上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，李兆申，张承，时百明，
申请(专利权)人：王东，李兆申，杭州安杰思医学科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：