扶镜臂、扶镜器和手术床的制作方法

本申请属于手术辅助器械技术领域，尤其涉及一种扶镜臂、扶镜器和手术床。

背景技术：

在各类微创手术的手术过程中，一般需要配备一名专职的扶镜医生为主刀医生把扶内窥镜，扶镜医生需要长时间手持内窥镜，并且根据主刀医生的手术要求调整内窥镜位姿，及时、稳定地为主刀医生提供清晰、准确的视野。但是，在手术过程中，扶镜医生和主刀医生常常发生站位拥挤的情况，或者扶镜医生和主刀医生配合不默契而达不到主刀医生的手术要求，并且扶镜医生的手臂长时间悬空扶镜工作，手臂不易保持长时间稳定状态，手臂肌肉因长时间维持一个悬空扶镜动作而酸痛，手臂易疲劳，甚至出现手臂痉挛的现象。

针对现有技术中上述情况，为了减轻扶镜医生的工作强度，以及进一步满足主刀医生的手术要求，专利申请号为201410589670.1的现有技术公开了一种蛇形扶镜器，主刀医生应用该蛇形扶镜器扶持内窥镜在术中进行自主操作，不仅能够根据主刀医生自己的术中需求自主调整内窥镜位姿，而且彻底解放了扶镜医生。

但是，由于该蛇形扶镜器采用了塑形芯来保证扶镜器的扶镜臂能够进行弯曲变形，而扶镜臂在塑形变形后位置保持不稳定，因而现有的扶镜臂存在刚性不足的问题，导致内窥镜无法根据主刀医生的手术要求在术中保持稳定位姿。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种扶镜臂、扶镜器和手术床，旨在解决现有内窥镜扶镜器的扶镜臂存在的刚性不足导致无法保持内窥镜稳定位姿的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种扶镜臂，扶镜臂包括尾端，扶镜臂包括多个关节及多个刚性臂体，相邻两个刚性臂体之间通过一个关节连接，每个关节均包括转动轴和电控锁止装置，转动轴的第一端与该关节处的其中一个刚性臂体可转动地连接，转动轴的第二端与该关节处的另一个刚性臂体同时转动，且该刚性臂体相对于前一个刚性臂体绕转动轴的中心轴线转动，电控锁止装置用以锁止或松开转动轴。

可选地，多个关节中至少有一个关节的转动轴的中心轴线垂直于扶镜臂的延展方向，该关节定义为第一类关节；其余关节中至少有一个关节的转动轴的中心轴线平行于扶镜臂在该关节处的延展方向，该关节定义为第二类关节。

可选地，在所有关节中，第一类关节和第二类关节依次交替设置。

可选地，在所有关节中，靠近尾端的连续多个关节为第一类关节，其余关节为第二类关节；或者，在所有关节中，靠近尾端的连续多个关节为第二类关节，其余关节为第一类关节。

可选地，在所有关节中，靠近尾端的连续多个关节为第一类关节和第二类关节依次交替设置，其余关节为第二类关节；或者，在所有关节中，靠近尾端的连续多个关节为第一类关节和第二类关节依次交替设置，其余关节为第一类关节。

可选地，所有关节的数量范围为6-7个。

可选地，电控锁止装置于通电时松开转动轴，电控锁止装置于断电时锁止转动轴。

可选地，电控锁止装置包括壳体和抱闸结构，抱闸结构装配在壳体内，转动轴穿过抱闸结构且转动轴的两端分别穿出壳体。

可选地扶镜臂还包括控制按钮，各个抱闸结构相互并联或串联地与控制按钮电性连接。

可选地，控制按钮设置于尾端。

可选地，每个关节还包括阻尼装置，阻尼装置设置于转动轴与相对于转动轴可转动的刚性臂体之间，阻尼装置向转动轴提供平衡阻尼力用以平衡从该转动轴至尾端之间的扶镜臂的重力所产生的绕该转动轴的部分扭矩。

可选地，阻尼装置为传动齿轮副，传动齿轮副装配于转动轴的第二端与相应的刚性臂体之间，传动齿轮副具有输入齿轮和输出齿轮，输入齿轮与相应的刚性臂体同步转动地连接，输出齿轮与转动轴的第二端同步转动地连接，输入齿轮与输出齿轮的齿数比大于1。

可选地，阻尼装置为顶紧螺钉，与转动轴可转动连接的刚性臂体设有装配螺纹孔，顶紧螺钉的端头旋拧通过装配螺纹孔后抵顶在转动轴的圆柱面上。

可选地，在所有关节中，靠近尾端的连续多个关节中采用的阻尼装置均为顶紧螺钉，其余关节中采用的阻尼装置均为传动齿轮副。

可选地，阻尼装置包括：阻尼抱筒，阻尼抱筒沿其中心轴线方向设有开口和两个延伸壁，两个延伸壁分别位于开口的两端壁上，其中一个延伸壁设有至少一个第一通孔，另一个延伸壁设有与第一通孔相对应的第二通孔，阻尼抱筒固定连接于与转动轴可转动连接的刚性臂体上，转动轴穿过阻尼抱筒；手调螺栓，手调螺栓依次穿过第一通孔与第二通孔后与螺母连接，旋拧手调螺栓以调节阻尼抱筒的抱箍内径。

可选地，扶镜臂还包括控制电路，控制电路与每个电控锁止装置均电性连接，且控制电路、每个电控锁止装置与控制按钮均形成回路。

根据本申请的另一方面，本申请提供了一种扶镜器。具体地，该扶镜器包括如前述的扶镜臂。

可选地，扶镜器还包括基座，扶镜臂还包括头端，头端固定连接于基座，基座用以固定连接于支撑体以获得支撑点。

可选地，扶镜器还包括镜夹结构，镜夹结构连接于尾端，镜夹结构用以夹持内窥镜。

根据本申请的又一方面，本申请提供了一种手术床。该手术床包括床体和前述的扶镜器，基座连接于床体的床沿上。

本申请至少具有以下有益效果：

在本申请提供的扶镜臂中，由于采用了各个刚性臂体进行装配，并在相邻两个刚性臂体之间通过关节连接，其中，每个关节通过转动轴实现相邻两个刚性臂体之间的相对转动，并通过电控锁止装置锁止或松开转动轴而实现相邻两个刚性臂体相对静止，这样，便使得该扶镜臂能够实现延展距离的功能并能够保持稳定位姿，解决了扶镜臂存在的刚性不足导致无法保持稳定位姿的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请第一实施例的扶镜臂的装配结构示意图。

图2为图1所示的扶镜臂的局部装配结构示意图；

图3为图2所示的扶镜臂的局部装配结构中的第一类关节的结构示意图；

图4为图3的立体分解图；

图5为本申请第二实施例的扶镜臂的关节采用阻尼装置的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本申请实施例的扶镜器的装配结构示意图；

图8为图7中a处的放大图；

图9为图7中b处的放大图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图4所示，本申请第一实施例提供了一种扶镜臂100，该扶镜臂100包括尾端，尾端用以连接内窥镜。该扶镜臂100包括多个关节10及多个刚性臂体20，相邻两个刚性臂体20之间通过一个关节10连接，通过关节10能够实现扶镜臂100的伸展与收缩。其中，每个关节10均包括转动轴11和电控锁止装置12，组装过程中，转动轴11的第一端与该关节10处的其中一个刚性臂体20可转动地连接，转动轴11的第二端与该关节10处的另一个刚性臂体20同时转动，且该刚性臂体20相对于前一个刚性臂体20绕转动轴11的中心轴线转动，电控锁止装置12用以锁止或松开转动轴11，电控锁止装置12锁止转动轴11时多个刚性臂体20之间就连接成了固定形态的刚性杆件，反之，电控锁止装置12松开转动轴11时，则多个刚性臂体20之间能够相对运动。

在本申请提供的扶镜臂100中，由于采用了各个刚性臂体20进行装配，并在相邻两个刚性臂体20之间通过关节10连接，其中，每个关节10通过转动轴11实现相邻两个刚性臂体20之间的相对转动，并通过电控锁止装置12锁止或松开转动轴11而实现相邻两个刚性臂体20相对静止，这样，便使得该扶镜臂100能够实现延展距离的功能并能够保持稳定位姿，解决了扶镜臂存在的刚性不足导致无法保持稳定位姿的问题。

在该扶镜臂100实际工作过程中，电控锁止装置12于通电时松开转动轴11，电控锁止装置12于断电时锁止转动轴11，如果医生手术过程中，遇到停电的突发状况，也不会因为停电导致电控锁止装置12松开转动轴11而造成扶镜臂100活动，影响手术的正常进行。

本申请的扶镜臂100主要应用于装配成型扶镜器，利用扶镜臂100实现支撑作用以及伸展或收缩获得延展距离的功能，在扶镜臂100伸展或收缩过程中，电控锁止装置12在被断电时将转动轴11锁止，则此时同一个关节10的相邻两个刚性臂体20保持相互静止的固定形态，从而保持位姿稳定，而电控锁止装置12在被通电后则松开了转动轴11，扶镜臂100此时则能够被调节而进行伸展或收缩。而在现有技术中，对于应用在扶镜器的扶镜臂100，扶镜臂100一般采用蛇形臂杆，现有技术的蛇形结构强度不高，容易因轻微扰动产生微弱形变，或因内窥镜自己重力而使蛇形结构发生形变，导致内窥镜的视野难以对准需要对准的视野范围。而本申请的扶镜臂100采用的杆件均为刚性臂体20，并通过电控锁止装置12对相邻刚性臂体20之间进行锁止定形，在能够起到支撑与延展作用的同时保证了足够的刚性强度。可见，本申请的扶镜臂100完全不同于现有技术的蛇形臂杆，本申请的扶镜臂不存在现有扶镜臂存在的刚性不足而导致无法保持稳定位姿的问题，因此，本申请的扶镜臂100具有创新意义。因此，本领域技术人员在根据现有技术的内容根本无法想到应用刚性臂体20并配合电控锁止装置12来维持刚性臂体20之间的刚性强度。

在该扶镜臂100中，多个关节10中至少有一个关节10的转动轴11的中心轴线垂直于扶镜臂100的延展方向，该关节10定义为第一类关节；其余关节10中至少有一个关节10的转动轴11的中心轴线平行于扶镜臂100在该关节10处的延展方向，该关节10定义为第二类关节。这里所说的扶镜臂100的延展方向是指：当多个刚性臂体20通过关节10依次连接起来时，则此时过转动轴11与刚性臂体20之间的相交点作该刚性臂体20的切线，该切线方向即为延展方向，即：当刚性臂体20为直臂时，延展方向与刚性臂体20的延伸方向重合；当刚性臂体20为弯曲臂时，延展方向为相交点的切线方向，这里所说的刚性臂体20可以是如图1所示的直杆状或平直板状，根据实际需要去选择刚性臂体20的结构形状，刚性臂体20的结构形状也并不局限于图1中所示的形状。这样组装成型的扶镜臂100，在第一类关节中可以实现在扶镜臂100的臂长方向上的伸展，在第二关节中可以实现在扶镜臂100的臂长方向上的转动。

具体地，在所有关节10中，第一类关节和第二类关节依次交替设置。

本申请的一种可行的扶镜臂100结构中，在所有关节10中，靠近尾端的连续多个关节10为第一类关节，其余关节10为第二类关节；或者，在所有关节10中，靠近尾端的连续多个关节10为第二类关节，其余关节10为第一类关节。

本申请的另一种可行的扶镜臂100结构中，在所有关节10中，靠近尾端的连续多个关节10为第一类关节和第二类关节依次交替设置，其余关节10为第二类关节；或者，在所有关节10中，靠近尾端的连续多个关节10为第一类关节和第二类关节依次交替设置，其余关节10为第一类关节。

在本申请中，关节10的数量为7个，如图1所示，而在另一些可行的实施例中，所有关节10的数量范围可以为6-7个，从而达到所需扶镜臂100的长度要求，然后进行伸展或收缩以获得所需延展距离。另外，在其他可行的实施例中，关节10的数量还可以为除开6个或7个之外的其他数量(例如，2个、3个、4个、5个或8个以上)，具体关节数量可以根据扶镜臂100的伸展后臂长的长度来设定，一般地扶镜臂100优选采用6-7个关节10配合相应的刚性臂体20即可达到所需延展距离，即扶镜臂100采用6-7个关节10为最优选配方式。

如图3和图4所示，电控锁止装置12包括壳体121和抱闸结构122，抱闸结构122装配在壳体121内，转动轴11穿过抱闸结构122且转动轴11的两端分别穿出壳体121。具体在装配时，提供第一立板21、中间连接板22和第二立板23，其中，第一立板21垂直连接于中间连接板22的第一端，第二立板23垂直连接于中间连接板22的第二端，从而第一立板21、中间连接板22和第二立板23形成了安装空间，电控锁止装置12则安装于该安装空间中，并且中间连接板22与相应的刚性臂体20的端部固定连接，转动轴11可转动地穿过第一立板21，第二立板23则与相邻的刚性臂体20可转动地连接。

请同时参阅图8，在本申请中，扶镜臂100还包括控制按钮30和控制电路(未图示)，所述控制电路与每个所述电控锁止装置12均电性连接，每个所述电控锁止装置12与所述控制电路和所述控制按钮30均形成回路。各个抱闸结构122之间相互并联或串联地与控制按钮30电性连接。控制按钮30设置于尾端，在扶镜臂100的尾端设置有控制按钮安装位，将控制按钮30装配在该控制按钮安装位上，然后将各个抱闸结构122的控制线缆牵引至该控制按钮安装位并与控制按钮30电性连接，并且各个电控锁止装置12的抱闸结构122通过线缆与控制电路电性连接，再从控制电路输出连接至控制按钮30，也就是，控制电路、每个电控锁止装置12的抱闸结构122与控制按钮30均形成了回路。当控制按钮30被按下时，即电控锁止装置12通电，电控锁止装置12松开，操作者可以拉拽和/或转动扶镜臂100，实现扶镜臂100的伸缩和/或转动，当控制按钮30松开时，即电控锁止装置12断电，电控锁止装置12锁止，扶镜臂100的活动停止并保持稳定的姿态。控制按钮30设置于扶镜臂100的尾端，方便操作者在按下控制按钮30的同时可以拉拽和/或转动扶镜臂100，操作简单方便。

如图1至图3所示，优选地，每个关节10还包括阻尼装置13，阻尼装置13设置于转动轴11与相对于转动轴11可转动的刚性臂体20之间，通过阻尼装置13作用于两个相邻的刚性臂体20之间，在电控锁止装置12通电后，阻尼装置13向转动轴11提供平衡阻尼力用以平衡从该转动轴11至尾端之间的扶镜臂100的重力所产生的绕该转动轴11的部分扭矩，在电控锁止装置12通电并解开转动轴11且医生单手调节该扶镜臂100时，由多个刚性臂体20连接成型的扶镜臂100不会出现刚性臂体20相互之间一下子坠落下来的情况，并且使医生单手操作起来更轻便。

如图2至图4所示，本申请的所有关节10中的阻尼装置13可以为传动齿轮副，传动齿轮副装配于转动轴11的第二端与相应的刚性臂体20之间，传动齿轮副具有输入齿轮131、输出齿轮132和中间传动齿轮133，输入齿轮131与相应的刚性臂体20同步转动地连接，输出齿轮132与转动轴11的第二端同步转动地连接，输入齿轮131与输出齿轮132之间通过中间传动齿轮133实现啮合传动，并且，输入齿轮131与输出齿轮132的齿数比大于1。

或者，本申请的所有关节10中的阻尼装置13可以为顶紧螺钉，与转动轴11可转动连接的刚性臂体20设有装配螺纹孔，顶紧螺钉的端头旋拧通过装配螺纹孔后抵顶在转动轴11的圆柱面上。

优选地，在本申请第一实施例中，在所有关节10中，靠近尾端的连续多个关节10中采用的阻尼装置13均为顶紧螺钉，其余关节10中采用的阻尼装置13均为传动齿轮副。

如图5和图6所示，其示出了本申请第二实施例的扶镜臂100的关节采用阻尼装置的结构示意图。与第一实施例相比较，第二实施例存在以下不同之处：

在第二实施例中，阻尼装置13包括阻尼抱筒134和手调螺栓135，如图5和图6所示，阻尼抱筒134沿其中心轴线方向设有开口1341和两个延伸壁1342，两个延伸壁1342分别位于开口1341的两端壁上，其中一个延伸壁1342设有至少一个第一通孔1343，另一个延伸壁1342设有与第一通孔1343相对应的第二通孔(未图示)，阻尼抱筒134固定连接于与转动轴11可转动连接的刚性臂体20上，从而以该刚性臂体20为阻尼力作用支点，转动轴11穿过阻尼抱筒134，手调螺栓135依次穿过第一通孔1343与第二通孔后与螺母连接，旋拧手调螺栓135以调节阻尼抱筒的抱箍内径，此时开口1341收缩变窄，从而调节阻尼抱筒134作用于转动轴11的阻尼力大小。

第二实施例的扶镜臂100与第一实施例的扶镜臂100相比，除了以上结构不同外，其余结构均相同，在此不再赘述。

如图7和图8所示，本申请实施例提供了一种扶镜器。具体地，该扶镜器包括了前述的扶镜臂100。并且，该扶镜器还包括基座40，扶镜臂100具有头端，头端固定连接于基座40，基座40用以固定连接于支撑体以获得支撑点。

本申请的扶镜臂100主要应用于装配成型扶镜器，对内窥镜200进行夹持，在微创手术过程中为主刀医生提供必要且清晰的视野，由于本申请提供的扶镜臂100采用各个刚性臂体20进行装配，并在相邻两个刚性臂体20之间通过关节10连接，其中，每个关节10中通过转动轴11实现相邻两个刚性臂体20之间的相对转动，并通过电控锁止装置12锁止或松开转动轴11而实现相邻两个刚性臂体20相对静止，这样，便使得内窥镜200能够获得延展距离并能够保持稳定位姿而达到主刀医生要求的工作姿态，满足了手术过程中主刀医生对手术部位进行实时观察的工作需求。

进一步地，扶镜器还包括镜夹结构50，如图9所示，镜夹结构50连接于尾端，镜夹结构50用以夹持内窥镜200，通过专用的镜夹结构50来装夹内窥镜200则更加方便、快捷。

在扶镜器中应用前述提供的扶镜臂100对内窥镜200进行夹持，在扶镜器中由于采用了各个刚性臂体20进行装配，并在相邻两个刚性臂体20之间通过关节10连接，其中，每个关节10通过转动轴11实现相邻两个刚性臂体20之间的相对转动，并通过电控锁止装置12锁止或松开转动轴11而实现相邻两个刚性臂体20相对静止，这样，便使得该扶镜臂100能够实现延展距离的功能并能够保持稳定位姿，解决了扶镜臂存在的刚性不足导致无法保持稳定位姿的问题。

另一方面，本申请实施例还提供了一种手术床，在该手术床中，其包括床体(未图示，即为前述的与基座40固定连接的支撑体)和扶镜器，安装时，扶镜器的基座40连接于床体的床沿上。病人躺在该手术床上，医生通过扶镜器上夹持的内窥镜获得关于病人的病灶位置的良好视野。这里所说的扶镜器是包括设置于尾端的控制按钮30，控制按钮30与电控锁止装置12的抱闸结构122电性连接，通过控制按钮30来控制电控锁止装置12的锁止与否。

在手术床上应用前述的扶镜器对内窥镜200进行夹持，通过内窥镜200在微创手术过程中为主刀医生提供必要的辅助观察功能，由于本申请提供的扶镜臂100采用各个刚性臂体20进行装配，并在相邻两个刚性臂体20之间通过关节10连接，其中，每个关节10中通过转动轴11实现相邻两个刚性臂体20之间的相对转动，并通过电控锁止装置10锁止或松开转动轴11而实现相邻两个刚性臂体20相对静止，这样，便使得内窥镜200能够获得延展距离并能够保持稳定位姿而达到主刀医生要求的工作姿态，满足了手术过程中主刀医生对手术部位进行实时观察的工作需求。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。