柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及医疗器械【技术领域】，公开了一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。柔性驱动元件包括板状本体以及包覆于板状本体的受力弯曲部的至少一节柔性套。在本实用新型技术方案中，柔性套可以使柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度，能够有效传递器械所需的驱动力，柔性驱动元件在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。
【专利说明】柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械【技术领域】，特别是涉及一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。
【背景技术】
[0002]切割缝合器是外科手术中经常使用到的一种外科手术器械，具有切割和缝合组织的功能。如图1a所示，切割缝合器主要包括:手柄100、细长体200和末端执行器300，其中，手柄100用于被操作者握持和操作，以提供控制和驱动，手柄100的远侧(操作时靠近操作者的一侧为近侧，远离操作者的一侧为远侧)通过细长体200与末端执行器300连接，末端执行器300在手柄100的驱动和控制下对组织执行切割和缝合。末端执行器按照其结构类型可分为直线式和弯转式两种，其中，如图1a和图1b所示，弯转式末端执行器的钉砧臂301和钉匣臂302可绕枢转轴303转动并锁定在合适的弯转角度。
[0003]弯转式末端执行器中一般都配置有可随钉砧臂和钉匣臂的转动而弯转的柔性驱动元件,如图1c所示，该柔性驱动元件212的本体采用多片板材叠焊而成，柔性驱动元件212的近侧端270与驱动杆(图中未示出)连接，柔性驱动元件212的远侧端284设置有刀刃287和用于闭合末端执行器的闭合销286和闭合凸缘(图中未不出)。使用时,操作者弯转末端执行器，将待切割的组织置于钉砧臂和钉匣臂形成的夹钳中，驱动手柄使驱动杆轴向推动柔性驱动元件212在弯转的末端执行器中前进，闭合销286和闭合凸缘将驱动末端执行器的钉砧臂和钉匣臂相对闭合而将组织夹紧，继而柔性驱动元件212驱动钉匣臂中的推钉滑块依次推动推钉器，推钉器进而将缝钉推出钉匣而完成击发，刀刃287则对夹持在夹钳中的组织进行切割，从而完成组织的切割与缝合。
[0004]现有技术存在的缺陷在于，柔性驱动元件在装配使用中，片材与片材之间容易出现焊点脱焊，这会引起片材与片材之间的挠曲分离，柔性驱动元件或者由于刚度不够无法有效传递器械所需的驱动力，或者会产生破坏性永久变形(指弹性体在外力作用下产生变形，当外力消失后变形不可恢复)，影响到驱动行程，这些都会增加外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且这种柔性驱动元件的加工工艺也较为复杂。这种问题在包含柔性驱动元件的其它类似外科手术器械中同样存在。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械，该柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度，能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且加工工艺也较为简便。
[0006]本实用新型实施例所提供的柔性驱动元件，包括:板状本体以及包覆于所述板状本体的受力弯曲部的至少一节柔性套。
[0007]在本实用新型技术方案中，柔性套可以使柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度，能够有效传递器械所需的驱动力，柔性驱动元件在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，力口工工艺也较为简便。
[0008]可选的，所述柔性套为丝绕件套或丝编织套。这两种柔性套结构均可以改善柔性驱动元件的刚度和柔度,并且加工工艺简便,成本较低。
[0009]优选的，所述丝绕件套为金属丝绕件套，所述丝编织套为金属丝编织套，选用金属材质可使柔性套具有较佳的弹性和韧性。
[0010]可选的，所述丝绕件套的丝缠绕方向与所述板状本体的长度方向垂直或具有设定夹角。改变丝的缠绕方向可以改变柔性套的柔度，因此可以根据板状本体及丝的具体材质特性选择合适的丝缠绕方向，使柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度。
[0011]优选的，所述丝绕件套和丝编织套的丝的截面形状包括圆形、椭圆形或多边形，所述丝的截面外接圆直径为0.05毫米?0.25毫米。
[0012]较佳的，所述丝绕件套和丝编织套的丝的端头与所述板状本体连接，这样丝不易散开，且可避免丝绕件套或丝编织套相对板状本体产生滑动。或者，所述丝绕件套的丝的端头缠压于所述丝绕件套结构中，所述丝编织套的丝的端头编压于所述丝编织套结构中，夕卜观整洁且丝不易散开。
[0013]优选的，所述板状本体在每一节所述柔性套的两端分别具有限位台阶。设置限位台阶便于柔性套与板状本体的定位装配，此外，限位台阶可以对柔性套进行限位，使得柔性套与板状本体的连接更加可靠。
[0014]可选的，所述柔性套至少为两节且间隔设置。在满足柔性驱动元件刚度和柔度的前提下，间隔设置柔性套可以减少材料成本，减轻柔性驱动元件的重量。
[0015]可选的，所述板状本体包括单片柔性板材，或所述板状本体包括叠焊的多片柔性板材，所述板状本体的厚度为0.2毫米?I毫米。由于受力弯曲部被柔性套包覆，无论板状本体采用单片柔性板材还是叠焊的多片柔性板材，柔性套均能有效防止板材的破坏性永久变形。
[0016]本实用新型实施例所提供的末端执行器包括前述任一技术方案所述的柔性驱动元件。该末端执行器中柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，驱动行程较为精确，大大降低了外科手术医生操作外科手术器械的难度。
[0017]本实用新型实施例所提供的外科手术器械，包括前述技术方案的末端执行器，该外科手术器械的柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，使得器械具有较佳的操作精度和使用可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1a为切割缝合器整体结构示意图；
[0019]图1b为末端执行器弯转示意图；
[0020]图1c为现有的一种柔性驱动元件结构示意图；
[0021]图2a为本实用新型一实施例柔性驱动元件的结构示意图；
[0022]图2b为图2a所示实施例中板状本体的结构示意图；
[0023]图2c为图2a所示实施例中金属丝绕件套的局部结构示意图；
[0024]图2d为图2a中A_A向截面结构示意图；[0025]图3为本实用新型实施例中金属丝编织套的局部结构示意图；
[0026]图4a为本实用新型另一实施例柔性驱动元件的结构示意图；
[0027]图4b为图4a所示实施例中板状本体的结构示意图；
[0028]图5a为本实用新型实施例的末端执行器结构示意图；
[0029]图5b为本实用新型实施例末端执行器的内部结构示意图。
[0030]附图标记:
[0031]100-手柄；200_细长体；300_末端执行器；301_钉砧臂；302_钉匣臂；
[0032]303-枢转轴；212-柔性驱动元件；270_近侧端；284_远侧端；287_刀刃；
[0033]286-闭合销；210_弯转连杆；1_板状本体；2_柔性套；20_丝；3_限位台阶。
【具体实施方式】
[0034]为了有效传递器械所需的驱动力，减少柔性驱动元件的破坏性永久变形，进而降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，本实用新型实施例提供了一种柔性驱动元件、末端执行器和外科手术器械。在本实用新型技术方案中，板状本体的受力弯曲部包覆有至少一节柔性套，柔性套可以使柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度，能够有效传递器械所需的驱动力，柔性驱动元件在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度，并且由于减少了焊接工序，加工工艺也较为简便。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0035]如图2a至图2d所示，本实用新型实施例的柔性驱动元件，包括:板状本体I以及包覆于板状本体I的受力弯曲部的至少一节柔性套2。
[0036]板状本体I的远侧端284可设置刀刃和用于闭合末端执行器的闭合结构(例如工字梁或王字梁等)，板状本体I的近侧端270可与驱动杆啮合。板状本体I可以为单片柔性板材，也可以为叠焊的多片柔性板材,可采用弹性和韧性较佳的金属材质(例如不锈钢、记忆合金等)或非金属材质(例如尼龙、聚碳酸酯等)，板状本体I的厚度为0.2毫米?I毫米。
[0037]板状本体I虽然具有较佳的弹性和韧性，容易弯折，但由于刚度不够，自身无法有效传递器械所需的驱动力，在板状本体I的受力弯曲部包覆柔性套2可以使柔性驱动元件的刚度增加，以有效传递器械所需的驱动力，并且能够使柔性驱动元件保持一定的柔度，柔性驱动元件在弯转、击发和回退时，不易发生破坏性永久变形，可大大降低外科手术医生操作外科手术器械的难度。与现有技术相比，柔性驱动元件的片材数量减少，可仅采用一片柔性板材,大大减少了焊接工序,加工工艺也较为简便。此外，由于受力弯曲部被柔性套2包覆，即使板状本体I采用叠焊的多片柔性板材，柔性套2也能够有效防止板材的挠曲分离。
[0038]柔性套2的具体结构形式不限，例如可以为丝绕件套(如图2c所示)或丝编织套(如图3所示，但具体编结形式并不局限于图3所示)。这两种柔性套结构均可以改善柔性驱动元件的刚度和柔度,并且加工工艺简便,成本较低。
[0039]丝绕件套或丝编织套的丝20可以采用非生物兼容性材料或者生物兼容性材料，优选采用生物兼容性材料，可以为金属材质或非金属材质。在本实用新型的优选实施例中，丝绕件套为金属丝绕件套，丝编织套为金属丝编织套，选用金属材质可使柔性套具有较佳的弹性和韧性。[0040]丝绕件套和丝编织套的自身刚度和柔度与丝20的材质、截面形状以及编排方式等有关，可以根据需要达到的具体刚度和柔度进行选型设计。
[0041]丝20应具有较佳的弹性和韧性，例如可选用弹簧丝。丝绕件套和丝编织套的丝20的截面形状不限，例如可以为圆形、椭圆形或多边形(例如三角形、方形)等，丝20的截面外接圆直径优选为0.05毫米?0.25毫米。
[0042]可选的，丝绕件套的丝20缠绕方向与板状本体I的长度方向垂直或具有设定夹角。改变丝20的缠绕方向可以改变柔性套2的刚度和柔度(丝20缠绕方向与板状本体I长度方向垂直时，刚性较小，柔性较大)，因此可以根据板状本体I及丝20的具体材质特性选择合适的丝20缠绕方向，使柔性驱动元件具有较佳的刚度和柔度。
[0043]优选的，丝绕件套和丝编织套的丝20的端头与板状本体I连接(可采用激光电焊工艺焊接连接，也可采用粘接等方式连接)，这样丝20不易散开，且可避免丝绕件套或丝编织套相对板状本体产生滑动。此外,丝绕件套的丝20的端头也可以缠压在绕件套结构中，丝编织套的丝的端头也可以编压在编织套结构中，外观整洁且丝不易散开。
[0044]如图2b所示，板状本体I在柔性套2的两端分别具有限位台阶3。限位台阶3的深度应与柔性套2的厚度大体一致。设置限位台阶3便于柔性套2与板状本体I的定位装配，此外，限位台阶3可以对柔性套2进行限位，防止柔性套2相对板状本体I产生移位，使得柔性套2与板状本体I的连接更加可靠。
[0045]柔性套2可以至少为两节并且间隔设置。如图4a和图4b所示，柔性套2为六节且间隔设置，板状本体I在每一节柔性套2的两端分别具有限位台阶3。在满足柔性驱动元件刚度和柔度的前提下，间隔设置柔性套2可以减少材料成本，减轻柔性驱动元件的重量。
[0046]如图5a和图5b所示，本实用新型实施例还提供了一种末端执行器，包括前述任一实施例的柔性驱动元件212。通过驱动弯转连杆210可使末端执行器的钉砧臂301和钉匣臂302绕枢转轴303转动，从而使末端执行器弯转。通过驱动手柄使驱动杆轴向推动柔性驱动元件212在弯转的末端执行器中前进，可进行末端执行器的闭合、对组织的切割与缝合。该末端执行器中柔性驱动元件212能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，驱动行程较为精确，大大降低了外科手术医生操作外科手术器械的难度。
[0047]值得一提的是，末端执行器不限于具有切割和缝合功能的末端执行器，只要末端执行器为弯转式并且需要柔性驱动元件驱动，均可采用本实用新型实施例所提供的柔性驱动元件。例如，仅具有切割功能或者仅具有缝合功能的弯转式末端执行器等。
[0048]本实用新型实施例所提供的外科手术器械，包括前述技术方案的末端执行器，该外科手术器械的柔性驱动元件能够有效传递器械所需的驱动力，不易发生破坏性永久变形，使得器械具有较佳的操作精度和使用可靠性。
[0049]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种柔性驱动元件，其特征在于，包括:板状本体(I)以及包覆于所述板状本体(I)的受力弯曲部的至少一节柔性套(2)。
2.如权利要求1所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述柔性套(2)为丝绕件套或丝编织套。
3.如权利要求2所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述丝绕件套为金属丝绕件套，所述丝编织套为金属丝编织套。
4.如权利要求2所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述丝绕件套的丝(20)缠绕方向与所述板状本体(I)的长度方向垂直或具有设定夹角。
5.如权利要求2所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述丝绕件套和丝编织套的丝(20)的截面形状包括圆形、椭圆形或多边形，所述丝(20)的截面外接圆直径为0.05毫米?0.25晕米。
6.如权利要求2所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述丝绕件套和丝编织套的丝(20)的端头与所述板状本体(I)连接；或者 所述丝绕件套的丝(20)的端头缠压于所述丝绕件套结构中，所述丝编织套的丝的端头编压于所述丝编织套结构中。
7.如权利要求1?6任一项所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述板状本体(I)在每一节所述柔性套(2 )的两端分别具有限位台阶(3 )。
8.如权利要求7所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述柔性套(2)至少为两节且间隔设置。
9.如权利要求7所述的柔性驱动元件，其特征在于，所述板状本体(I)包括单片柔性板材，或所述板状本体(I)包括叠焊的多片柔性板材，所述板状本体(I)的厚度为0.2毫米?I毫米。
10.一种末端执行器，其特征在于，包括如权利要求1?9中任一项所述的柔性驱动元件(212)。
11.一种外科手术器械，其特征在于，包括如权利要求10所述的末端执行器。
【文档编号】A61B17/072GK203736250SQ201320893178
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】王永奉, 张淦, 李宇, 方云才, 汪炬 申请人:瑞奇外科器械(中国)有限公司