器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统的制作方法

本发明涉及单孔操作系统技术领域，特别涉及一种器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统。

背景技术：

为减少手术创口的数量以及提高手术美观性，单孔腹腔镜通过在腹壁脐周穿刺一个套管，利用手柄处封帽分隔成三个孔，分别插入内窥镜以及两个手术器械，完成简单的腹腔镜手术。单孔腹腔镜手术中，需要将各种长柄器械伸入腹腔操作,并且完成不同动作时需更换器械。术中频繁更换器械会延长手术时间,易导致腹壁套管脱落,造成皮下气肿等并发症，并且频繁更换器械容易分散施术医生的注意力，给手术增加风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统，以解决现有单孔腹腔镜手术中，多种器械更换不便的问题。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第一个方面，提供一种器械切换机构，用于切换手术器械的器械连接机构和器械联动机构，所述器械切换机构包括：基座、转台以及回转腔；

所述基座具有内腔，所述转台同轴可转动地设置于所述内腔中；

所述回转腔沿所述基座的周向设置于所述内腔中，所述回转腔用于使所述器械连接机构可移动的设置于其中；

所述转台包括分别与所述回转腔连通的输送通道以及至少两个器械通道；所述输送通道用于提供将所述器械连接机构从近端设置于所述回转腔中的通道，所述器械通道用于提供限制所述器械连接机构向近端移动，并且使器械联动机构与器械连接机构连接的通道。

可选的，在所述器械切换机构中，所述输送通道及所述器械通道均沿所述转台的轴向贯通，且所述输送通道及所述器械通道的轴线均位于围绕所述转台之轴线的同一圆周上；所述输送通道的最小径向内尺寸大于或等于第一预定值，所述器械通道的最小径向内尺寸小于或等于所述第一预定值，且所述器械通道的最小径向内尺寸大于或等于所述器械联动机构的最大径向外尺寸；

所述器械切换机构在所述回转腔的远端侧具有束口，所述束口处的开口宽度小于所述第一预定值，用于阻止所述器械连接机构向远端移动。

可选的，在所述器械切换机构中，所述基座的远端沿径向向内延伸形成一阶梯，所述转台远端侧形成与所述阶梯相匹配的壁部，所述壁部与所述阶梯的肩部平齐，以使所述转台坐落在所述阶梯上。

可选的，在所述器械切换机构中，所述基座包括周向围绕的筒壁，所述阶梯位于所述筒壁的远端，所述筒壁和所述壁部邻接，且所述筒壁内侧间隔设置有滚珠，所述壁部外侧面相应位置设置容纳所述滚珠的轨道。

可选的，在所述器械切换机构中，所述基座包括第一定位件，所述第一定位件用于与所述器械连接机构的第二定位件相锁定，以限制所述器械连接机构的在基座周向的位置。

可选的，在所述器械切换机构中，所述基座包括第三定位件，所述转台包括第四定位件，所述第三定位件用于与所述第四定位件相锁定，以限制所述转台的周向位置；其中所述第三定位件与所述第一定位件位于所述基座的同一周向位置。

可选的，在所述器械切换机构中，所述第三定位件与所述第四定位件中的一个包括弹性凸起件，另一个包括定位凹坑；所述弹性凸起件用于卡合入所述定位凹坑，以限制相互移动。

可选的，所述器械切换机构包括第一限转件，所述第一限转件用于与器械连接机构之对应的部件相配合，以限制所述器械连接机构的自转。

可选的，在所述器械切换机构中，所述第一限转件包括沿所述基座或所述转台的轴向开口的凹槽或凸起。

可选的，在所述器械切换机构中，所述回转腔由所述基座与所述转台之一限制形成，或所述回转腔由所述基座与所述转台共同限制形成。

可选的，在所述器械切换机构中，所述回转腔由所述基座与所述转台共同限制形成，所述基座的远端沿径向向内延伸形成一阶梯，所述转台位于所述阶梯上，所述转台包括从所述阶梯沿径向延伸的第一支撑部，所述基座包括沿径向延伸的第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部的近端位于同一平面上，所述第一支撑部与所述第二支撑部相对间隔设置形成束口，所述束口用于阻止所述器械连接机构向远端移动。

可选的，在所述器械切换机构中，所述输送通道设置在所述器械通道的轴线以及所述基座的轴线所形成的最大的扇形区域的角平分线或其反向延长线上。

可选的，在所述器械切换机构中，所述转台的近端设有凹下部，所述凹下部用于放入手术器械和/或输送医疗用品。

可选的，所述器械切换机构还包括内窥镜通道，所述内窥镜通道沿所述转台的轴向贯通，且所述内窥镜通道的轴线与所述转台的轴线之间的间距，小于所述输送通道及所述器械通道二者中任意一个的轴线与所述转台的轴线之间的间距。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第二个方面，还提供一种器械连接机构，用于经由如上所述的器械切换机构的输送通道置入所述器械切换机构的回转腔，并能够沿所述回转腔移动；所述器械连接机构被配置为，至少一个所述器械连接机构能够被驱动与所述器械通道共轴对准，以用于与一器械联动机构可拆卸地连接。

可选的，所述器械连接机构包括限位部，所述限位部的最大径向外尺寸等于所述第一预定值，以与所述输送通道的最小径向尺寸相适配。

可选的，所述器械连接机构包括第二限转件，所述第二限转件用于与所述器械切换机构之对应的部件相配合，以限制所述器械连接机构的自转。

可选的，在所述器械连接机构中，所述第二限转件包括沿所述器械连接机构之轴向设置的凸起或凹槽，用于与所述回转腔的第一限转件的凹槽或凸起相适配；或者，所述第二限转件包括与所述回转腔之内轮廓相适配的限位构件，所述限位构件用于与在所述回转腔的内壁的限制下，阻止所述器械连接机构自转。

可选的，所述器械切换机构在所述回转腔的远端侧具有束口，所述限位部的远端包括支撑平面，所述支撑平面用于与所述束口的近端面相抵靠，以防止器械连接机构沿轴向向远端移动。

可选的，所述器械连接机构包括第二定位件，所述第二定位件用于与所述基座的第一定位件相锁定，以限制所述器械连接机构相对于所述基座的周向位置。

可选的，所述器械连接机构包括第一离合部件，所述第一离合部件用于与一器械联动机构的第二离合部件可拆卸连接，以实现所述器械连接机构与所述器械联动机构的分离或结合。

可选的，在所述器械连接机构中，所述第一离合部件包括第一连接杆，所述第一连接杆可移动地沿所述器械连接机构的轴向穿设于所述器械连接机构中，用于与所述第二离合部的第二连接杆相配合。

可选的，在所述器械连接机构中，所述第一离合部还包括与所述第一连接杆相配合的复位件，所述复位件被配置为，对所述第一连接杆施加复位力，使所述第一连接杆与所述第二连接杆相分离后移动至初始位置。

可选的，在所述器械连接机构中，所述第一离合部件包括永磁体或铁磁性体，所述永磁体或铁磁性体用于与所述第二离合部件通过磁力吸合，或者，

所述第一离合部件包括第一卡合件，所述第一卡合件用于与所述第二离合部件的第二卡合件卡接。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第三个方面，还提供一种器械末端组件，其包括如上所述的器械连接机构以及执行机构，所述器械连接机构用于与一手术器械的控制组件可拆卸地连接；所述执行机构连接于所述器械连接机构的远端。

可选的，在所述器械末端组件中，所述执行机构被配置为，所述器械末端组件与对应的控制组件相分离时，所述执行机构处于收起状态。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第四个方面，还提供一种器械联动机构，所述器械联动机构的径向外尺寸与如上所述的器械切换机构的器械通道的径向内尺寸相适配，所述器械联动机构用于穿入所述器械通道，并用于和一个与所述器械通道对齐的器械连接机构相可拆卸连接。

可选的，所述器械联动机构包括第二离合部件，所述第二离合部件用于与所述器械连接机构的第一离合部件可拆卸连接，以实现所述器械连接机构与所述器械联动机构的分离或结合。

可选的，在所述器械联动机构中，所述第二离合部件包括第二连接杆，所述第二连接杆可移动地沿所述器械联动机构的轴向穿设于所述器械联动机构中，用于与所述第一离合部的第一连接杆相配合。

可选的，在所述器械联动机构中，所述第二离合部件包括永磁体、铁磁性体或电磁铁，所述磁体、铁磁性体或铁磁性体用于与所述第一离合部件通过磁力吸合，或者，

所述第二离合部件包括第二卡合件，所述第二卡合件用于与所述第一离合部件的第一卡合件卡接。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第五个方面，还提供一种控制组件，其包括如上所述的器械联动机构及操作机构，所述器械联动机构用于与一手术器械的器械末端组件可拆卸地连接；所述操作机构连接于所述器械联动机构的近端，至少用于驱动与所述器械联动机构连接的器械末端组件。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第六个方面，还提供一种手术器械，其包括至少三个如上所述的器械末端组件及至少两个如上所述的控制组件；至少三个所述器械末端组件的器械连接机构用于置入如上所述的器械切换机构的回转腔中，所述控制组件用于和与所述器械切换机构的器械通道共轴对准的器械末端组件连接，并用于在所述器械切换机构的转台的转动下，切换与另一部分的器械末端组件连接。

为解决上述技术问题中的一个或者多个，根据本发明的第七个方面，还提供一种单孔操作系统，其包括如上所述的器械切换机构以及如上所述的手术器械；所述手术器械的器械连接机构经所述器械切换机构的输送通道置入回转腔，所述手术器械的器械联动机构穿入所述器械切换机构的器械通道，并用于与所述器械通道共轴对准的器械连接机构可拆卸地连接；所述单孔操作系统被配置为，在所述器械切换机构的转台的转动下，将不同的所述器械连接机构共轴依次对准同一个所述器械通道，以使所述器械联动机构依次与不同的所述器械连接机构连接。

可选的，所述单孔操作系统还包括内窥镜，所述器械切换机构还包括内窥镜通道，所述内窥镜穿设于所述内窥镜通道中。

可选的，所述单孔操作系统还包括平台本体，所述器械切换机构容纳并固定于所述平台本体的内部，所述平台本体的上部包括向外扩张的开口部，所述开口部形成供操作者实施器械操作的工作区域；所述平台本体的下部包括与所述器械切换机构的外表面连接的耦合部。

综上所述，本发明提供的器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统中，所述器械切换机构包括：基座、转台以及回转腔；所述基座具有内腔，所述转台同轴可转动地设置于所述内腔中；所述回转腔沿所述基座的周向设置于所述内腔中，所述回转腔用于使所述器械连接机构可移动的设置于其中；所述转台包括分别与所述回转腔连通的输送通道以及至少两个器械通道；所述输送通道用于提供将所述器械连接机构从近端设置于所述回转腔中的通道，所述器械通道用于提供限制所述器械连接机构向近端移动，并且使器械联动机构与器械连接机构连接的通道。实际使用中，将多个近端带有器械连接机构的器械置入器械切换机构，进而通过转动转台，即可将器械通道对准置于回转腔中的不同的器械连接机构，以供带有器械联动机构的控制组件与不同的器械连接，从而方便地实现在体内更换器械，解决了单孔腹腔镜手术过程中需要体外更换手术器械的技术问题，避免了频繁更换手术器械导致延长手术时间而易导致腹壁套管脱落，或造成皮下气肿等并发症等问题的出现。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明一优选实施例提供的单孔操作系统的示意图；

图2是图1所示的单孔操作系统的俯视图；

图3是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入器械切换机构的示意图；

图4是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入器械切换机构的剖视图；

图5是本发明一优选实施例提供的器械末端组件与器械通道轴向对准状态的局部剖视图；

图6是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入输送通道的局部剖视图；

图7是本发明一优选实施例提供的器械末端组件与控制组件连接的示意图；

图8是本发明一优选实施例提供的器械联动机构和器械连接机构相结合的示意图；

图9是本发明一优选实施例提供的器械联动机构和器械连接机构相结合的局部剖视图；

图10是图9的r部位的放大图；

图11a～图11d是本发明一优选实施例提供的更换器械末端组件的过程示意图。

附图中：

1-平台本体；2-控制组件；3-器械切换机构；4-器械末端组件；5-内窥镜；6-内窥镜通道；7-输送通道；8-器械通道；11-密封环；

21-器械联动机构；22-操作机构；31-基座；32-转台；33-回转腔；34-束口；41-器械连接机构；42-执行机构；

310-阶梯；312-第二支撑部；321-第一支撑部；322-凹下部；331-第一限转件；415-第二限转件；311-第一定位件；412-第二定位件；313-第三定位件；324-第四定位件；411-限位部；413-上连接部；414-下连接部；416-第一离合部件；216-第二离合部件；417-第一连接杆；217-第二连接杆；418-复位件；41a-第一肩部；41b-第二肩部；2331-电磁铁；2332-磁块。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“近端”通常是靠近操作者的一端，术语“远端”通常是靠近患者的一端，除非内容另外明确指出外。

本发明提供一种器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统，以解决现有单孔腹腔镜手术中，多种器械更换不便等问题。

以下参考附图进行描述。

请参考图1至图11d，其中，图1是本发明一优选实施例提供的单孔操作系统的示意图，图2是图1所示的单孔操作系统的俯视图，图3是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入器械切换机构的示意图，图4是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入器械切换机构的剖视图，图5是本发明一优选实施例提供的器械末端组件与器械通道轴向对准状态的局部剖视图，图6是本发明一优选实施例提供的器械末端组件置入输送通道的局部剖视图，图7是本发明一优选实施例提供的器械末端组件与控制组件连接的示意图，图8是本发明一优选实施例提供的器械联动机构和器械连接机构相结合的示意图，图9是本发明一优选实施例提供的器械联动机构和器械连接机构相结合的局部剖视图，图10是图9的r部位的放大图，图11a～图11d是本发明一优选实施例提供的更换器械末端组件的过程示意图。

如图1至图10所示，本发明一优选实施例提供一种单孔操作系统，用于经目标对象上的单个孔将不同的手术器械引导入目标对象体内。所述单孔操作系统包括一器械切换机构3以及手术器械。所述手术器械包括至少两个控制组件2和至少三个器械末端组件4。所述控制组件2包括器械联动机构21及操作机构22。所述操作机构22连接于所述器械联动机构21的近端，至少用于接受操作者的操作指令，以驱动与所述器械联动机构21连接的器械末端组件4。所述器械末端组件4包括器械连接机构41以及执行机构42。所述执行机构42连接于所述器械连接机构41的远端，主要用于接受所述控制组件2的控制以对患者的患处执行操作。一般而言，为了使患者的创口尽可能小，位于体内的所述执行机构42的最大径向尺寸小于或等于所述器械连接机构41的最大径向尺寸。控制组件2与器械末端组件4通过器械联动机构21与器械连接机构41可拆卸地连接。如此设计，可以实现器械联动机构21与器械连接机构41之间可快拆。并且，通过驱动器械切换机构3，可以使控制组件2与不同的器械末端组件4之间连接，从而实现在体内更换器械，解决了单孔腹腔镜手术过程中需要体外更换手术器械的技术问题。进一步的，至少两个控制组件2可供操作者双手同时操作，能够完成复杂的手术动作并提高手术效率和安全性。

请参考图1和图2，在单孔操作系统的一个示范性的示例中，所述单孔操作系统还包括平台本体1，所述器械切换机构3容纳并固定于平台本体1的内部。所述器械切换机构3将所述平台本体1分为上部、下部。其中，平台本体1的上部包括向外扩张的开口部，所述开口部形成供操作者实施器械操作的工作区域，便于操作者对控制组件2进行操作。平台本体1的下部包括与器械切换机构3的外表面连接的耦合部。进一步，所述平台本体1的下部还设有气腹接口，且平台本体1下部还设置弹性密封环11，可实现密封。控制组件2位于平台本体1的开口部所限定的空间内，且向下延伸通过器械切换机构3后与器械末端组件4可拆卸地相连。优选的，所述器械切换机构3还包括内窥镜通道6，内窥镜5穿设于内窥镜通道6中并被器械切换机构3所限制，用于为操作者提供手术视野。当然本领域技术人员可根据现有技术，对单孔操作系统的各个部件进行合理的更改和配置，本发明对此不再详述。

为解决本发明的技术问题，本实施例提供一种器械切换机构3、一种器械连接机构41以及一种器械联动机构21，请参考图3，并结合图4～图8进行说明。

所述器械切换机构3包括基座31、转台32以及回转腔33。所述基座31用于与平台本体1的耦合部耦合，起到支撑作用。基座31具有内腔，所述转台32同轴可转动地设置于所述内腔中。所述回转腔33沿所述基座31的周向设置于所述内腔中，所述器械连接机构41可移动的设置于所述回转腔中。所述转台32包括分别与所述回转腔33连通的输送通道7以及至少两个器械通道8。所述输送通道7用于提供将所述器械连接机构41从近端设置于所述回转腔33中的通道，所述器械通道8用于提供限制所述器械连接机构41向近端移动，并且使器械联动机构21与器械连接机构41连接的通道。

其中，所述输送通道7及所述器械通道8均沿所述转台32的轴向贯通，且所述输送通道7及所述器械通道8的轴线均位于围绕所述转台32之轴线的同一圆周上。所述输送通道7、器械通道8沿轴线方向的径向尺寸可以是恒定的，也可以是变化的。进一步，所述输送通道7的最小径向内尺寸大于或等于第一预定值，所述器械通道8的最小径向内尺寸小于所述第一预定值。这里第一预定值可根据器械连接机构41的径向外尺寸进行设定，使第一预定值等于器械连接机构41的最大径向尺寸。此外，器械连接机构41的径向外轮廓形状应当与输送通道7的内部形状相适配，以便于器械连接机构41能够方便地穿过输送通道7。而器械通道8的最小径向内尺寸小于所述第一预定值，可以有效限制器械连接机构41在回转腔33内沿器械通道8轴向运动，避免器械连接机构41脱出器械通道8或在器械通道8内发生侧翻。需要说明的，在本实施例中，对于圆形的组件或零件的径向外尺寸，即其直径；对于非圆形(如多边形)的组件或零件的径向外尺寸，指经过其轴心的外轮廓径向尺寸的最大值，对于非圆形(如多边形)的组件或零件的径向内尺寸，指经过其轴心的内轮廓径向尺寸的最小值。进一步，所述器械切换机构3在所述回转腔33的远端侧具有束口34，所述束口34具有约束器械连接机构41向远端运动的尺寸，所述束口34用于阻止所述器械连接机构41向远端移动。所述器械连接机构41的最大径向外尺寸大于所述束口34处的开口宽度，以便于执行机构42的近端设置于所述回转腔33中。进一步，执行机构42的最大径向外尺寸小于所述束口34处的开口宽度，以便于执行机构42从束口34处穿出并向远端延伸。

所述器械连接机构41用于经由所述器械切换机构3的输送通道7被置入所述回转腔33，并可被驱动，例如控制组件2的驱动下，沿所述回转腔33移动，且当与所述器械通道8对齐时，与一器械联动机构21可拆卸地连接。

所述器械联动机构21用于穿入所述器械通道8，与一个和所述器械通道8对齐的器械连接机构41可拆卸连接，以实现操作机构22对执行机构42的控制。因此，所述器械联动机构21的径向外尺寸与所述器械切换机构3的器械通道8的径向内尺寸相适配，更具体的，器械联动机构21的最大径向外尺寸小于或等于器械通道8的最小径向内尺寸。

如此配置，可将多个器械末端组件4的器械连接机构41通过输送通道7置入器械切换机构3的回转腔33，而器械连接机构41又会被器械通道8和束口34所限位而不会沿轴向脱出。进而通过转动转台32，既可调整不同的器械连接机构41的位置又可将器械通道8对准置于回转腔33中的不同的器械连接机构41，以供带有器械联动机构21的控制组件2与不同的器械末端组件4连接，从而实现在体内更换器械末端组件4，解决了单孔腹腔镜手术过程中需要体外更换手术器械的技术问题，避免了频繁更换手术器械导致延长手术时间而易导致腹壁套管脱落，或造成皮下气肿等并发症等问题的出现。

在一个示范性的实施例中，基座31与转台32同轴设置，基座31包括周向围绕的筒壁，所述基座31的筒壁远端沿径向向内延伸形成一阶梯310，相应地，转台32远端侧形成可与之匹配的壁部，该壁部与所述阶梯310的肩部3101平齐(即壁部的底侧与肩部3101表面位于同一轴向位置上，两者相接触)，使得转台32能够坐落在基座31的阶梯310上，且转台32可围绕基座31的轴线转动。进一步，基座31之筒壁内侧间隔设置有滚珠，转台32的壁部外侧面相应位置设置容纳所述滚珠的轨道，以使转台32围绕基座31之轴线的转动更加顺畅。

在一个示范性的实施例中，相邻两器械通道8的轴线与转台32中心所形成的扇形区域的中心角为60°～180°。优选，输送通道7设置在器械通道8的轴线所形成的最大的扇形区域的角平分线或其反向延长线上。更优选，转台32周向上均匀设置一个输送通道7和两个器械通道8，即相邻两通道的轴线所在扇形区域的中心角为120°。优选的，所述器械切换机构3还包括内窥镜通道6，所述内窥镜通道6沿所述转台32的轴向贯通，且所述内窥镜通道6的轴线与所述转台32的轴线之间的间距，小于所述输送通道7及所述器械通道8二者中任意一个的轴线与所述转台32的轴线之间的间距。更优选的，内窥镜通道6的轴线与转台32的轴线重合。

请参考图5、6，在一个示范性的实施例中，所述器械连接机构41包括限位部411，所述限位部411的最大径向外尺寸等于所述第一预定值。所述器械连接机构41还包括设置于限位部411之远端侧的下连接部414。优选，所述器械连接机构41还包括设置于限位部411之近端侧的上连接部413。在本实施例中，所述限位部411、上连接部413和下连接部414均为圆柱形，上连接部413和下连接部414的直径均小于限位部411，且上连接部413和下连接部414的直径可以相等也可以不相等。如此，限位部411形成一轴肩形态，该轴肩的远端优选包括一支撑平面，该支撑平面用于与所述束口34的近端面相抵靠。

可选的，回转腔33可由所述基座31与所述转台32之一限制形成，或所述回转腔33由所述基座31与所述转台32共同限制形成。实际中，回转腔33的径向截面形状能够包络器械连接机构41的外轮廓，或略大于器械连接机构41外轮廓，如此器械连接机构41可以沿回转腔33移动。回转腔33可以单独由基座31限制形成，也可以单独由转台32限制形成，又或者回转腔33由所述基座31与所述转台32共同限制形成。如图5和图6所示，在一个示范性的实施例中，所述回转腔33由基座31与转台32共同限制形成，所述转台32包括沿径向延伸的第一支撑部321，且第一支撑部321位于所述转台32的远端。所述基座31包括从阶梯310沿径向延伸的第二支撑部312，且第二支撑部312位于所述基座31的远端。所述第一支撑部321与所述第二支撑部312的近端位于同一平面上，所述第一支撑部321与所述第二支撑部312相对间隔设置，形成所述束口34。器械连接机构41之限位部411的支撑平面可支撑在器械切换机构3的第一支撑部321和第二支撑部312上。所述第一支撑部321和第二支撑部312用于支撑所述器械连接机构41，阻止所述器械连接机构41沿轴向向远端移动。器械连接机构41容纳于所述回转腔33中且被所述回转腔33限位，能够防止器械末端组件4侧翻。进一步的，所述回转腔33的近端为封闭端，即所述回转腔33只能通过所述输送通道、器械通道与所述转台近端的外部连通。

所述回转腔33沿所述基座31的周向的延伸以连通所述输送通道7、器械通道8。可选的，所述回转腔33沿所述基座31的周向的延伸长度不少于所述基座31之周向的三分之一、至少二分之一周长、至少四分之三周长、或者整个周长。进一步的，所述第一支撑部321和第二支撑部312沿基座31的周向延伸至少三分之一周长、至少二分之一周长、至少四分之三周长、或者整个周长。

优选的，所述输送通道7设置在所述器械通道8的轴线以及所述基座31的轴线所形成的最大的扇形区域的角平分线或其反向延长线上。具体的，任意的两个器械通道8的轴线与基座31的轴线可形成一个扇形区域，在这些扇形区域中的最大的一个扇形区域的角平分线或其反向延长线上设置输送通道7，有利于减小器械连接机构41的输送距离。

可选的，如图3所示，为便于放入手术器械和/或输送医疗用品，例如纱布、抽吸管等，转台32的近端侧还设有凹下部322。优选，所述凹下部322包围所述输送通道7。优选的，凹下部322为一扇形的凹槽，更优选的，扇形凹槽的圆心角为120～200°，输送通道7位于扇形凹槽的周向中心位置。

进一步的，所述基座31包括第一定位件311，所述器械连接机构41包括第二定位件412，所述第一定位件311用于与所述第二定位件412相锁定，以限制所述器械连接机构41相对于所述基座31的周向位置。在一个可选的示例中，所述第一定位件311与所述第二定位件412中的一个包括弹性凸起件，另一个包括定位凹坑，所述弹性凸起件用于卡合入所述定位凹坑，以限制相互移动。例如，基座31的第一定位件311包括弹性凸起件，所述弹性凸起件包括凸出部和弹性体，在弹性体作用下，所述凸出部的一部分凸出于基座31的内壁，凸出部的另一部分则被所述基座31的内壁阻挡。所述器械连接机构41在回转腔33中移动时，器械连接机构41的外壁对所述凸出部的凸出于基座31内壁的部分施加作用力，以克服所述弹性体的作用力，使所述凸出部不再凸出于基座31的内壁。同时，器械连接机构41的第二定位件412包括定位凹坑，当器械连接机构41移动至预定的周向位置时，定位凹坑与弹性凸起件相对位，凸出部不再受到器械连接机构41的外壁所施加的作用力，而在弹性体作用下重新凸出并嵌合入定位凹坑中。如此配置，还能够协助所述器械连接机构41定位至期望的周向位置。因此，第一定位件311与第二定位件412的相互锁定，便于在器械末端组件4的更换过程中，快速实现输送通道7或器械通道8与器械末端组件4的器械连接机构41轴向对准。所述第一定位件311可选择1个～12个，优选为3个、4个、6个、8个或12个，优选，所有的所述第一定位件311沿基座31的周向均匀布置于基座31。所述第二定位件412优选为1个。

更进一步的，所述基座31包括第三定位件313，所述转台32包括第四定位件324，所述第三定位件313用于与所述第四定位件324相锁定，以限制所述转台32的周向位置；其中所述第三定位件313与所述第一定位件311位于所述基座31的同一周向位置。在一个可选的示例中，所述第三定位件313与所述第四定位件324中的一个包括弹性凸起件，另一个包括定位凹坑，所述弹性凸起件用于卡合入所述定位凹坑，以限制相互移动。具体弹性凸起件与定位凹坑的结构和原理，可参考上文关于第一定位件311与第二定位件412的描述说明。第三定位件313与第四定位件324的设置，能够协助转台32定位至期望的周向位置。因此，第三定位件313与第四定位件324的相互锁定，便于在器械末端组件4的更换过程中，快速实现输送通道7或器械通道8与器械末端组件4的器械连接机构41轴向对准。优选，所述第三定位件313周向均匀布置于基座31，所述第四定位件324周向均匀布置于转台32。所述第三定位件313和所述第四定位件324可选择1个～12个，第三定位件313优选为1个、3个、4个、6个、8个或12个，第四定位件324优选为1个、3个、4个、6个、8个或12个。需理解第三定位件313的数量并不限定需与第四定位件324的数量相同，例如1个第三定位件313可对应多个第四定位件324，其同样可以实现多段定位的效果。

可选的，弹性凸起件的凸出部为球体或柱体，定位凹坑则相应为球面凹坑或柱面凹坑。而在一个可替代的示例中，第一定位件311与第二定位件412还可以为卡扣和卡槽、插销和销孔或可相互吸合的磁体等，第三定位件313与第四定位件324也可以为卡扣和卡槽、插销和销孔或可相互吸合的磁体等，本领域技术人员可根据实际选用合适的定位件，本发明对此不限。

在一个优选的示例中，所述基座31包括多个所述第一定位件311，且所有的所述第一定位件311围绕所述基座31的周向均匀分布，所述第三定位件313的数量与所述第一定位件311的数量相同且一一对应。在另一个优选的示例中，所述基座31包括多个所述第一定位件311，且所有的所述第一定位件311围绕所述基座31的周向均匀分布，所述第四定位件324的数量与所述第一定位件311的数量相同，且所有的所述第四定位件324围绕所述转台32的周向均匀分布。当然在其它的一些实施例中，第一定位件311、第三定位件313及第四定位件324的数量相同，其分别围绕各自的中心周向均匀分布。如此设置便于快速实现输送通道7或器械通道8与器械末端组件4的器械连接机构41轴向对准。

可选的，所述器械切换机构3包括第一限转件331，所述器械连接机构41包括第二限转件415，所述第二限转件415用于与第一限转件331相配合，以限制所述器械连接机构41的自转。

优选的，所述第一限转件331包括沿所述基座31或转台22的轴向开口的凹槽或凸起，所述第二限转件415包括沿所述器械连接机构41的轴向开口的凸起或凹槽，第一限转件331的凹槽或凸起与第二限转件415的凸起或凹槽相对应设置。请参考图6，在一个示范性的实施例中，第一限转件331为一开设于第二支撑部312上的环状凹槽，其开口朝向近端方向。相对应的，器械连接机构41上设有朝向远端方向的凸起，所述凸起卡入所述凹槽后，能够限制器械连接机构41的自转，便于器械连接机构41与控制组件2的连接。由于器械连接机构41需要能够沿回转腔33周向移动，故而第一限转件331亦应当沿周向设置。在一些实施例中，第一限转件331还可以是凸起，相对应的，器械连接机构41上设有凹槽。可以理解的，第一限转件331不限于设置在第二支撑部312上，其也可以设置在第一支撑部321上，或者设置在回转腔33的腔壁(例如所述腔壁为所述阶梯310的内壁，或者为所述转台22的内壁)上。在其它的一些实施例中，还可以利用回转腔33的腔壁作为第一限转件331，即不另外独立设置其它构件，相对应的，器械连接机构41上设置与回转腔33的腔壁相适配的构件，来实现对器械连接机构41自转的限定。例如在一些实施例中，第二限转件415可包括与回转腔33的形状相适配的扇形构件，如此设置，利用回转腔33的腔壁对第二限转件415的限位，也可以形成对器械连接机构41之自转的限制，而不会阻碍器械连接机构41沿回转腔33的移动。需理解，扇形构件不限于将整个限位部411配置为扇形，其还可以是圆形的限位部411上伸出的一些限位杆、限位块等，其能够实现通过回转腔33的腔壁对器械连接机构41的自转进行限制即可。

进一步的，所述器械连接机构41包括第一离合部件416，所述器械联动机构42包括第二离合部件，所述第一离合部件416用于与第二离合部件216可拆卸连接，以实现所述器械连接机构41与所述器械联动机构21的分离或结合。

请参考图8～图10，在一个示范性的实施例中，所述第一离合部件416包括永磁体或铁磁性体，所述第二离合部件216包括永磁体、铁磁性体或电磁铁。其中，所述第一离合部件416的永磁体或铁磁性体用于与所述第二离合部件216的永磁体、铁磁性体或电磁铁吸合。这里的“铁磁性体”，是指该部件在居里温度之下表现出铁磁性，在居里温度之上则显示顺磁性，例如为铁质部件，镍质部件。在一个替代性实施例中，所述第一离合部件416包括第一卡合件，所述第二离合部件216包括第二卡合件，所述第一卡合件用于与第二卡合件卡接。第一离合部件416与第二离合部件216在实际使用中需要能够方便快速地相结合或相分离。第一离合部件416与第二离合部件216的数量可根据器械末端组件4的自由度来确定。

可选的，所述第一离合部件416还包括第一连接杆417，所述第一连接杆417可移动地沿所述器械连接机构41的轴向穿设于所述器械连接机构41中；所述第二离合部件216还包括第二连接杆217，所述第二连接杆217可移动地沿所述器械联动机构21的轴向穿设于所述器械联动机构21中。第一连接杆417的远端与器械末端组件4一侧的传动机构连接，第二连接杆217的近端与控制组件2一侧的传动机构连接。优选的，传动机构包括传动丝，控制组件2可通过控制传动丝位移，进而通过第一离合部件416与第二离合部件216的耦合连接将传动丝的运动传递到器械末端组件4的执行机构42，从而驱动执行机构42运动。

在一些实施例中，可利用电磁铁与磁块相配合的方式实现两者的快拆连接。具体的，在第二连接杆217的远端设置所述电磁铁2331，相应的，在第一连接杆417的近端设置与电磁铁2331配合工作的磁块2332。可以理解的，磁块2332可以为永磁体(磁体自身磁极方向与电磁铁的磁极方向相反)或铁磁性体(如铁、镍等金属)。工作时，给电磁铁2331通电，在磁力作用下，实现将控制组件2的传动机构与器械末端组件4的传动机构耦合连接，从而实现手术器械的连接；反之，通过给电磁铁2331断电，电磁铁2331与磁块2332分离，控制组件2的传动机构与器械末端组件4的传动机构分离，从而实现手术器械的分离。电磁铁2331可提供足够的磁力，以使手术操作中，传动机构可传递驱动力，从而控制器械末端组件4完成手术动作。可选的，控制组件2还包括控制电路，通过设置在操作机构22上的开关按钮(如图2所示)，控制组件2可通过控制电路输出控制信号，进而控制电磁铁2331的通电或断电。

优选的，所述第一离合部416还包括与所述第一连接杆417相配合的复位件418，所述复位件418被配置为，对所述第一连接杆417施加复位力，使所述第一连接杆417与所述第二连接杆217相分离后移动至初始位置，复位件418如可为弹簧等。可选的，器械连接机构41的近端还包括朝向近端的第一肩部41a，第一连接杆417包括朝向远端的第二肩部41b，第一肩部41a和第二肩部41b相对布置，复位件418弹簧则分别与第一肩部41a和第二肩部41b相抵靠或连接。当第一连接杆417与第二连接杆217相分离后，第一连接杆417在复位件418的作用下，回复到近端的初始位置，可以使得器械末端组件4的执行机构42处于收起状态，需理解，这里的收起状态如可为弯曲的形态，其可以避免手术过程中，多个器械末端组件4的执行机构42之间产生相互的干扰。

以下结合图11a～图11d，对本实施例提供的单孔操作系统的使用步骤进行示范性地说明。

在一个示范例中，器械切换机构3包括一个输送通道7，两个器械通道8，6个第一定位件311、6个第三定位件313及6个第四定位件324。所述输送通道7，两个器械通道8均匀布置，即彼此之间的夹角为120°。相邻的各个第一定位件311之间的夹角为60°，相邻的各个第三定位件313之间的夹角为60°，相邻的各个第四定位件324之间的夹角为60°。

术前放入器械末端组件4的过程是：转动转台32将输送通道7转动至器械末端组件4的期望安装位置，优选，通过第三定位件313与第四定位件324实现转台32的快速定位对准。第一器械末端组件4-1的执行机构42自输送通道7通过所述器械切换机构3的束口43向远端延伸，直至第一器械末端组件4-1的器械连接机构41悬挂于所述第一支撑部321和第二支撑部312上，并且通过第一定位件311与第二定位件412相配合锁定产生锁紧力，实现第一器械末端组件4-1的固定。第一定位件311与第二定位件412相配合锁定产生的锁紧力可使第一器械末端组件4-1的器械连接机构41定位在回转腔33内，而不会跟随转台32转动。

重复上述步骤，转动转台32至第二器械末端组件4-2的期望安装位置及第三器械末端组件4-3的期望安装位置，依次放入第二器械末端组件4-2和第三器械末端组件4-3。然后将内窥镜5插入内窥镜通道6内。如图11a所示，放置后所述第一器械末端组件4-1位于a点，第二器械末端组件4-2位于c点，第三器械末端组件4-3位于d点。然后，旋转所述转动转台32，将两个器械通道8与两个器械末端组件4，例如第一器械末端组件4-1和第二个器械末端组件4-2对齐，然后将控制组件2的器械联动机构21与对应的器械连接机构41耦合，以实现操作机构22控制执行机构42运动，进而进行手术操作。

手术中，需要更换执行机构42时：先将器械联动机构21与所述器械连接机构41解耦分离，然后转动控制组件2的操作机构22，带动转台32转动，通过第三定位件313与第四定位件324相配合使器械通道8至目标位置与下一个要操控的器械末端组件4轴向对准。操作者通过控制器械联动机构21与另外一个所述器械连接机构41耦合连接，使另外一个器械末端组件4与控制组件2连接，并通过第一定位件311与第二定位件412相配合固定所述器械末端组件4，实现器械末端组件4的快速切换。

以下以将位置d的第三器械末端组件4-3调整至位置c为例，对更换器械末端组件的过程进行进一步示范性说明。

如图11a所示，手术过程中，两个控制组件2原先分别与位于a点的第一器械末端组件4-1和位于c点的第二器械末端组件4-2耦合连接，当操作者需要操作第三器械末端组件4-3时，需要将位置c处的第二器械末端组件4-2调整至其他位置，并将第三器械末端组件4-3调整至位置c处。具体而言，

步骤(i)操作位于a处的控制组件2(以下为便于叙述，称为左控制组件2a，图中未示出左控制组件2a)的操作机构22，控制左控制组件2a的器械联动机构21与第一器械末端组件4-1的器械连接机构41分离，以使左控制组件2a与第一器械末端组件4-1分离；

步骤(ii)驱动第一定位件311与第二定位件412解除对第二器械末端组件4-2的器械连接机构41的锁定，顺时针转动右控制组件2b(即初始位于c处的控制组件2，图中未示出右控制组件2b)，带动转台32沿顺时针转动，同时带动第二器械末端组件4-2转动至器械备用位置b，然后将第二器械末端组件4-2的器械连接机构41通过第一定位件311与第二定位件412锁紧于b处备用，如图11b所示；

步骤(iii)操作右控制组件2b的操作机构22，控制右控制组件2b的器械联动机构21与第二器械末端组件4-2的器械连接机构41分离，以使右控制组件2b与第二器械末端组件4-2分离；优选，此时，第二器械末端组件4-2的执行机构42自动处于收起状态，避免对其它的器械末端组件产生影响；

步骤(iv)操作任意控制组件2，带动转台32沿逆时针转动，通过第三定位件313与第四定位件324相配合，使器械通道8定位在位置d，器械通道8与第三器械末端组件4-3轴向对准，如图11c所示；

步骤(v)操作右控制组件2b，控制右控制组件2b的器械联动机构21与第三器械末端组件4-3的器械连接机构41连接；驱动第一定位件311与第二定位件412解除对第三器械末端组件4-3的器械连接机构41的锁定；

步骤(vi)操作右控制组件2b，带动转台32以及第三器械末端组件4-3同步沿顺时针转动，直至第三器械末端组件4-3到达c处；第三器械末端组件4-3的器械连接机构41通过第一定位件311与第二定位件412锁紧于c处，如图11d所示；

步骤(vii)操作左控制组件2a，控制左控制组件2a的器械联动机构21与第一器械末端组件4-1的器械连接机构41再次连接，使第一器械末端组件4-1再次与左控制组件2a连接，完成器械末端组件的快速更换，操作者可以继续手术。

特别的，为便于操作者直接观察，提高操作方便性，转台32可采用透明材料一体成型，且器械连接机构41可以定位在器械切换机构3的回转腔33内的任意位置，操作者可直接观察到需要使用的目标器械末端组件4的位置。更进一步的，为便于操作者直接观察，提高操作方便性，器械通道8的数量可以多于两个，例如可设置三个或四个等。

综上所述，本发明提供的器械切换机构、器械连接机构、手术器械及单孔操作系统中，采用器械切换机构之转台的转动，即可实现在体内更换器械末端组件，解决了单孔腹腔镜手术过程中需要体外更换手术器械的技术问题，避免了频繁更换手术器械导致延长手术时间,易导致腹壁套管脱落,造成皮下气肿等并发症，并且频繁更换手术器械容易分散操作者的注意力，给手术增加风险。进一步，可根据操作者的操作习惯将一系列器械末端组件预先放置在器械切换机构中，手术过程中，操作者通过操作控制组件，即可切换控制多个器械末端组件，无需辅助，保证了手术操作的连贯性；由于多个器械末端组件可配合同一个控制组件使用，无需使用多件手术器械，降低了治疗成本，减轻了病患的医疗负担，且降低了术后清洗消毒器械的成本，还可以快速应用于其它腹腔镜手术中。更进一步的，器械末端组件在与控制组件相分离的状态下，其执行机构处于收起状态，能够避免手术过程中多个器械末端组件的执行机构之间的干扰，增大了手术操作空间，提高了手术安全性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。