带有链条关节的微创外科器械的制作方法
专利名称：带有链条关节的微创外科器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及到在微创外科手术中用于拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官和植入物的带有链条关节的微创外科器械，特别涉及到在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术中用于拨动、分离、钳夹、切害I]、剪切、穿刺、 针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的带有链条关节的微创外科器械，更特别涉及到在疝外科手术中拨动和分离人体的组织器官或疝修补材料的带有链条关节的微创外科器械， 也更特别涉及到在经皮椎体成形手术中拨动椎体内组织的带有链条关节的微创外科器械， 还更特别涉及到在电外科手术中电切或电凝人体的组织器官的带有链条关节的微创外科器械。
背景技术：
在各种微创外科手术中常需要拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。例如，在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中，为了显露或剥离组织器官形成手术区，或将植入物放置在植入部位，需要根据手术部位专门留有2至3个穿刺器，以便拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。在微创外科手术中的穿刺器的口径为5mm至10mm，这样，进入穿刺器的分离器、钳或拉钩的可工作范围很小，常需要在两个穿刺器内分别插入分离器、钳或拉钩共同操作。形成手术区后，需要使用多种器械执行切割、穿刺、止血、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的手术操作。再例如，在微创疝外科手术的经腹腹膜前修补法(TAPP)或腹腔内铺网修补法 (IPOM)中，需要2个口径为5mm的穿刺器，用纯性分离器显露或剥离组织器官形成手术区， 将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。在微创疝外科手术的完全腹膜外修补法(TEP)中， 通过口径为5mm的穿刺器，采用球囊进行大部分的腹膜前间隙的分离，然后通过2个5mm的穿刺器插入分离钳完成全部间隙分离形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。 由于微创疝外科手术中，分离器或分离钳需要插入很深，使得可以进入穿刺器的分离器或分离钳的可工作范围很小，因此，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位需要2个口径为5mm 的穿刺器，是微创疝外科手术中最困难、最费时的操作。又例如，经皮椎体成形手术中，常通过口径为3. 5mm至4mm的穿刺针，采用球囊扩张被压扁的椎体。由于球囊扩张在椎体内形成的空腔呈橄榄形，充入其中的骨水泥受橄榄形空腔周围的骨小梁和松质骨的阻挡，难以渗入到橄榄形空腔周围的区域，使得在其中充入的骨水泥固化后也呈橄榄形。因此，经皮椎体成形手术后，邻近的健康的椎体在坚硬的橄榄形骨水泥的挤压下容易破裂，需要再次椎体手术。如果加大充入骨水泥的压力，则骨水泥会从被压扁的椎体被球囊扩张后产生的裂缝中挤出，在椎体裂缝附近的人体内形成骨水泥刺，伤害周围的组织器官。又例如，在电外科手术中常用电凝钩解剖分离组织，既可电凝止血、也可切割组织，或采用电凝铲分离疏松组织和烧灼手术创面的渗血，或采用电凝棒电凝止血。这些高频电刀分为单极高频电刀和双极高频电刀，通过口径为5mm的穿刺器，进入手术区。因此，进入穿刺器的高频电刀的可工作范围很小，可能需要通过多个穿刺器执行电外科手术。在美国专利20100076^0中介绍的微创外科器械，在关节中将两根缆线串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过牵拉缆线控制关节向两侧弯曲，从而带动各种具有拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺或高频电刀功能的工具头向两侧摆动。在美国专利20090312773中介绍的微创外科器械，在关节中将两片金属片串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过推拉金属片控制关节向两侧弯曲，从而带动具有针线缝合功能的工具头向两侧摆动。这两种式样的微创外科器械的令人不满意处是，缆线或金属片虽然能带动关节向两侧弯曲，但是关节向两侧弯曲后，由凹凸关节片串联组成的关节难以在任何弯曲位置都具有足够的刚性，从而造成微创外科器械的工具头容易移位、定位精度较差。因此，微创外科器械的关节结构还需改进。由上述显然可以看出，现在已经设计了不同式样的微创外科器械，并且新的微创外科器械的关节结构的研制工作仍在继续，以便对每年世界上大量使用的微创外科器械作进一步的改进，使得微创外科器械的关节在任何弯曲位置都具有足够的刚性，工具头定位时更准确、可工作范围更大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种带有链条关节的微创外科器械，实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织，弯曲定位后还可以作为拉钩使用。从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，工具头定位时更准确、可工作范围更大，便于手术操作、节省手术时间。目前，公知的微创外科器械，其组成部分包括工具头、关节、延伸管、器身和操作机构。操作机构位于器身处，控制关节向两侧弯曲，从而带动工具头向两侧摆动。工具头、 关节、延伸管、器身依次顺序相连。延伸管可以是刚性管，也可以是柔性管。工具头可以是钩状、铲状头、角状头、弯分离状头、针状头、肠钳、直角钳、钉砧把持钳、肺叶钳、抓钳、弯分离钳、弯形剥离刀、球形止血刀、分离钩、锐性钩、弯形剪、大弯剪、钝头分离器、持针头、钉夹施夹头、圈套、高频电刀或其他各种可用于微创外科的工具头。本发明的任务是通过下述技术方案实现的一种带有链条关节的微创外科器械的关节为链条关节。链条关节由链板和销轴组成。链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。链条关节的最近端的链板的近端与延伸管枢轴连接并由操作机构驱动、远端有齿牙。链条关节的最远端的链板的远端与工具头枢轴连接、近端有齿牙。延伸管的远端有齿牙。链条关节的次最近端的链板的近端的齿牙与延伸管的远端的齿牙相互啮合。工具头的近端有齿牙。链条关节的次最远端的链板的远端的齿牙与工具头的近端的齿牙相互啮合。链条关节的其他链板的两端有齿牙。同列相邻的链板的齿牙相互啮合。链板上的齿牙可以为固定在链板上的齿轮的轮齿，也可以为固定在链板上的拨叉、螺牙或具有类似功能的其他各种齿牙。各链板上的轮齿的齿轮可以具有相同的节圆直径，也可以具有不同的节圆直径。各链板上的轮齿的齿轮的齿数可以相同、也可以不相同。链条关节带动工具头向两侧弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性本发明的带有链条关节的微创外科器械的链板的两端上可以有销孔。销轴分别插入各个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。链板上也可以一端有销孔、另一端固定有销轴。各个链板上固定的销轴插入另一个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。还可以一部分链板的两端上有销孔，另一部分链板的两端上固定有销轴。各个带有销轴的链板上的销轴插入各个带有销孔的链板上的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。本发明的带有链条关节的微创外科器械的链条关节的外周可以套有套管。套管既可以防止链条关节的链板和销轴相互脱离，也可以防止链条关节周围的组织被夹入链条关节中相互啮合的链板的齿牙内或链板之间的空隙内。套管既可以是波纹管、也可以是柔性管。本发明的带有链条关节的微创外科器械的操作机构可以有关节缆线。缆线可以是单根缆丝，也可以是多根缆丝绞合成的缆绳。关节缆线的远端与链条关节的最近端的链板的近端连接。操作机构拉动关节缆线，关节缆线拉动链条关节的最近端的链板的近端，带动链条关节的最近端的链板转动，使工具头向两侧摆动。操作机构也可以在延伸管的远端处有齿条的轮齿或齿轮的轮齿。链条关节的最近端的链板的近端有齿轮的轮齿。操作机构在延伸管的远端处的齿条的轮齿或齿轮的轮齿与链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿相互啮合。操作机构通过齿条的轮齿或齿轮的轮齿驱动链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿，带动链条关节的最近端的链板转动，使工具头向两侧摆动。上述链条关节弯曲机构特别适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，弯曲定位后还可以作为拉钩使用，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、节省手术时间； 也特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；还特别适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用；又特别适用于在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。本发明的带有链条关节的微创外科器械的链条关节上可以有从近端延伸到远端的通道。操作机构通过链条关节的通道将操作传递到工具头。链板上可以有从链条关节的近端延伸到远端的槽，链板上的槽组成链条关节上从近端延伸到远端的通道。操作机构可以有驱动缆线。驱动缆线通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。 上述缆线驱动机构特别适用于在各种微创外科手术中执行拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物的各种操作。也特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；还适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用。也可以在操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到工具头，使工具头在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织的各种操作。
图1是表示本发明实施例的带有链条关节的微创外科器械的链条关节未转动时的外观立体图；图2是表示图1的第一实施例的链条关节上的套管被移去后，链条关节未转动时链条关节和工具头的局部放大外观立体图；图3是表示图2的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图4是表示图2的链条关节逆时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图5是表示图4的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图6是表示图2的链条关节顺时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图7是表示图2的关节缆线的远端与链条关节的最近端的链板的近端连接的放大外观立体图；图8是表示图2的链条关节中的带单销孔和单销轴的链板的放大外观立体图；图9是表示图1的套管的放大外观立体图；图10是表示图1的第二实施例的链条关节未转动时链条关节的局部放大外观立体图；图11是表示图10的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图12是表示图10的链条关节逆时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图13是表示图12的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图14是表示链条关节中的带双销孔的链板的放大外观立体图；图15是表示链条关节中的销轴的放大外观立体图；图16是表示链条关节中的带双销轴的链板的放大外观立体图。具体实施方法下面用举例方式，结合附图陈述本发明的带有链条关节的微创外科器械的最佳实施例。本发明的范围将在权利要求中指出。应当认识到某些或全部附图都是为了说明本发明的最佳实施例的说明简图，而并未描绘出所示部分的真实尺寸。参考最佳实施例的详细叙述，将会更加清楚地理解达到本发明上述的和其它的目的和优点的实际方式。为了突出链条关节和工具头的图形及其说明，除了的链式关节和工具头及其相关零件以外，在附图中对其他零部件不作详细介绍。在附图和下面的描述中，术语“近端”是指带有链条关节的微创外科器械靠近操作者的一端，而术语“远端”是指带有链条关节的微创外科器械远离操作者的一端。“一端”既可以是端面，也可以是端部。其他方向性术语可根据附图和下面的描述来理解。
下面结合图1至图16对本发明实施例的带有链条关节的微创外科器械的各零部件进行描述，说明各零部件的具体实施方案。如图1所示，带有链条关节的微创外科器械1的组成部分包括工具头2、链条关节3、延伸管4、器身5和操作机构6。操作机构6位于器身5处，控制链条关节3向两侧摆动，从而带动工具头2向两侧摆动。工具头2、链条关节3、延伸管4、器身5依次顺序相连。如图2至图8所示，组成链条关节3的链板7的一端固定有销轴8、另一端有销孔 9。各个链板上固定的销轴8插入另一个链板的销孔9，使链板7由销轴8和销孔9枢轴连接成交错排列的两列10和11。链条关节3最近端的链板12的远端有齿轮的轮齿14、近端与操作机构6的左、右侧关节缆线观和四相连。链条关节3最近端的链板12的近端与延伸管4枢轴连接。链条关节3次最近端的链板16近端有与延伸管4远端的齿轮的轮齿15相互啮合的齿轮的轮齿17、远端有齿轮的轮齿18。链板19近端有与链板12远端的齿轮的轮齿14相互啮合齿轮的轮齿20、远端有齿轮的轮齿21。链条关节3次最远端的链板22近端有与链板16远端的齿轮的轮齿18相互啮合齿轮的轮齿23、远端有与工具头2的近端的齿轮的轮齿M相互啮合的齿轮的轮齿25。链条关节3最远端的链板沈近端有齿轮的轮齿27、远端与工具头 2枢轴连接。操作机构6拉动左侧关节缆线观时，左侧关节缆线观拉动链条关节3最近端的链板12的近端，带动链条关节3最近端的链板12逆时针绕销轴30转动，产生第一级逆时针转角。次最近端的链板16在链板12的销轴31的带动下和延伸管4远端处的齿轮的轮齿15 与链板16的齿轮的轮齿17的啮合传动的双重作用下，将链板12的转角叠加传递成链板16 的逆时针转角，使第一级转角叠加成第二级转角，第二级转角为第一级转角的二倍。链板19 在链板16的销轴32的带动下和链板12的齿轮的轮齿14与链板19的齿轮的轮齿20的啮合传动的双重作用下，再将链板16的转角叠加传递成链板19的逆时针转角，使第二级转角叠加成第三级转角，第三级转角为第一级转角的三倍。次最远端的链板22在链板19的销轴33的带动下和链板16的齿轮的轮齿18与次最远端的链板22的齿轮的轮齿23的啮合传动的双重作用下，再将链板19的转角叠加传递成次最远端的链板22的逆时针转角，使第三级转角叠加成第四级转角，第四级转角为第一级转角的四倍。链板26在次最远端的链板 22的销轴34的带动下和链板19的齿轮的轮齿21与链板沈的齿轮的轮齿27的啮合传动的双重作用下，再将链板22的转角叠加传递成链板沈的逆时针转角，使第四级转角叠加成第五级转角，第五级转角为第一级转角的五倍。工具头2在链板沈的销轴35的带动下和次最远端的链板22的齿轮的轮齿25与工具头2的齿轮的轮齿M的啮合传动的双重作用下，进一步将链板26的转角叠加传递成工具头2的逆时针转角，使第五级转角叠加成第六级转角，第六级转角为第一级转角的六倍。这样，当操作机构6控制链条关节3动作时，操作机构6在延伸管4远端处的传动，被传递成链条关节3最近端的链板12的转角，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，经过6级叠加传递到工具头2，工具头2即可获得相当于链板12的转角的6倍的转角。链条关节3的链板数越多，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越多；链条关节3的链板数越少，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越少。从而达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。以上是对各链板上的轮齿的齿轮的齿数相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角的倍数。而在各链板上的轮齿的齿轮的齿数不相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角则具有不同的倍数。当操作机构6拉动右侧关节缆线四时，带动链条关节3最近端的链板12顺时针转动，工具头2向另一侧摆动。将操作机构在延伸管4远端处的传动通过链条关节3最近端链板12的转角逐级叠加传递到工具头2的过程与上述中介绍的相似。链板7上有从链条关节3的近端延伸到远端的槽36，链板7上的槽36组成链条关节3上从近端延伸到远端的通道37。上述结构特别适用于带有链条关节的微创外科器械1通过口径为3. 5mm至5mm的穿刺孔进入人体执行微创外科手术。例如，在操作机构6的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管4和链条关节3上从近端延伸到远端的通道37内的导线38传输到工具头2，则适用于在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。又例如，在操作机构6的控制下，将驱动缆线38通过延伸管4和链条关节3上从近端延伸到远端的通道 37驱动工具头2，则适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，或在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区和将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位，或在椎体成形手术中将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔。如图1和图9所示，链条关节3的外周套有波纹管39。波纹管39既可以防止链条关节3的链板7和销轴8相互脱离，又可以防止链条关节3周围的组织落入或被夹入链条关节3中相互啮合的链板7的齿轮的轮齿内或链板7之间的空隙内。如图10至图13所示，第二实施例的操作机构有齿条41。齿条41的轮齿在远端处与齿轮42的轮齿相互啮合。齿轮42的轮齿与链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45相互啮合。操作机构通过齿条41的轮齿带动齿轮42的轮齿驱动链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45，带动链条关节43最近端的链板44转动。当操作机构控制工具头关节动作时，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，将操作机构在延伸管远端处的传动通过链条关节43最近端的链板44的转角逐级叠加传递到工具头的过程与图2至图8中介绍的相似。在上述操作机构中，也可以由操作机构的齿条41的轮齿直接与链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45相互啮合，驱动链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45，以带动链条关节43最近端的链板44转动。各链板46上有从链条关节43的近端延伸到远端的槽47。链板46上的槽47组成链条关节43上从近端延伸到远端的通道48。操作机构有驱动缆线49。驱动缆线49通过链条关节43上从近端延伸到远端的通道48连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线49，使驱动缆线49拉动工具头。上述结构特别适用于带有链条关节的微创外科器械1通过口径为5mm至IOmm的穿刺孔进入人体，在腔镜外科手术、内镜外科手术、宫腔镜外科手术、微创疝外科手术、或椎体成形手术等各种微创外科手术中，执行各种外科手术操作。如图14和图15所示，另一种实施例的链板50两端有销孔51。将销轴52分别插入各个链板50的销孔51内，使链板50枢轴连接成交错排列的两列。与上述链板7或链板 46不同的是，链板50上没有从链条关节3的近端延伸到远端的槽36或槽47。
如图16所示，再一种实施例的链板53两端固定有销轴M。链板53上固定的销轴 54分别插入链板50的销孔51内，使链板53与链板50枢轴连接成交错排列的两列。根据上述详细介绍可知，本发明的带有链条关节的微创外科器械具有如下技术效果在各种微创外科手术中常需要运用各种工具头拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。工具头可以是钩状、铲状头、角状头、 弯分离状头、针状头、肠钳、直角钳、钉砧把持钳、肺叶钳、抓钳、弯分离钳、弯形剥离刀、球形止血刀、分离钩、锐性钩、弯形剪、大弯剪、钝头分离器、持针头、钉夹施夹头、圈套、高频电刀或其他各种可用于微创外科的工具头。例如，在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中，为了显露或剥离组织器官形成手术区，或将植入物放置在植入部位，需要根据手术部位专门留有2至3个穿刺器，以便拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。在微创外科手术中的穿刺器的口径为5mm至10mm，这样，进入穿刺器的分离器、钳或拉钩的可工作范围很小，常需要在两个穿刺器内分别插入分离器、钳或拉钩共同操作。形成手术区后，需要使用多种器械执行切割、穿刺、止血、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的手术操作。再例如，在微创疝外科手术的经腹腹膜前修补法(TAPP)或腹腔内铺网修补法 (IPOM)中，需要2个口径为5mm的穿刺器，用纯性分离器显露或剥离组织器官形成手术区， 将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。在微创疝外科手术的完全腹膜外修补法(TEP)中， 通过口径为5mm的穿刺器，采用球囊进行大部分的腹膜前间隙的分离，然后通过2个5mm的穿刺器插入分离钳完成全部间隙分离形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。 由于微创疝外科手术中，分离器或分离钳需要插入很深，使得可以进入穿刺器的分离器或分离钳的可工作范围很小，因此，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位需要2个口径为5mm 的穿刺器，是微创疝外科手术中最困难、最费时的操作。又例如，经皮椎体成形手术中，常通过口径为3. 5mm至4mm的穿刺针，采用球囊扩张被压扁的椎体。由于球囊扩张在椎体内形成的空腔呈橄榄形，充入其中的骨水泥受橄榄形空腔周围的骨小梁和松质骨的阻挡，难以渗入到橄榄形空腔周围的区域，使得在其中充入的骨水泥固化后也呈橄榄形。因此，经皮椎体成形手术后，邻近的健康的椎体在坚硬的橄榄形骨水泥的挤压下容易破裂，需要再次椎体手术。如果加大充入骨水泥的压力，则骨水泥会从被压扁的椎体被球囊扩张后产生的裂缝中挤出，在椎体裂缝附近的人体内形成骨水泥刺，伤害周围的组织器官。又例如，在电外科手术中常用电凝钩解剖分离组织，既可电凝止血、也可切割组织，或采用电凝铲分离疏松组织和烧灼手术创面的渗血，或采用电凝棒电凝止血。这些高频电刀分为单极高频电刀和双极高频电刀，通过口径为5mm的穿刺器，进入手术区。因此，进入穿刺器的高频电刀的可工作范围很小，可能需要通过多个穿刺器执行电外科手术。现有的微创外科器械，在关节中将两根缆线或两片金属片串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过牵拉缆线或推拉金属片控制关节向两侧弯曲，从而带动各种具有拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺或高频电刀功能的工具头向两侧摆动。这两种式样的微创外科器械的令人不满意处是，缆线或金属片虽然能带动关节向两侧弯曲，但是关节向两侧弯曲后，由凹凸关节片串联组成的关节难以在任何弯曲位置都具有足够的刚性，从而造成微创外科器械的工具头容易移位、定位精度较差。因此，微创外科器械的关节结构还需改进。本发明的带有链条关节的微创外科器械1的技术方案是操作机构6带动链条关节3最近端的链板12的近端，使链条关节3最近端的链板12绕销轴30转动，产生第一级转角。次最近端的链板16在链板12的销轴31的带动下和延伸管4远端处的齿轮的轮齿 15与链板16的齿轮的轮齿17的啮合传动的双重作用下，将链板12的转角叠加传递成链板 16的转角，使第一级转角叠加成第二级转角，第二级转角为第一级转角的二倍。链板19在链板16的销轴32的带动下和链板12的齿轮的轮齿14与链板19的齿轮的轮齿20的啮合传动的双重作用下，再将链板16的转角叠加传递成链板19的转角，使第二级转角叠加成第三级转角，第三级转角为第一级转角的三倍。次最远端的链板22在链板19的销轴33的带动下和链板16的齿轮的轮齿18与次最远端的链板22的齿轮的轮齿23的啮合传动的双重作用下，再将链板19的转角叠加传递成次最远端的链板22的转角，使第三级转角叠加成第四级转角，第四级转角为第一级转角的四倍。链板26在次最远端的链板22的销轴34的带动下和链板19的齿轮的轮齿21与链板沈的齿轮的轮齿27的啮合传动的双重作用下， 再将次最远端的链板22的转角叠加传递成链板沈的转角，使第四级转角叠加成第五级转角，第五级转角为第一级转角的五倍。工具头2在链板沈的销轴35的带动下和次最远端的链板22的齿轮的轮齿25与工具头2的齿轮的轮齿M的啮合传动的双重作用下，进一步将链板26的转角叠加传递成工具头2的转角，使第五级转角叠加成第六级转角，第六级转角为第一级转角的六倍。这样，当操作机构6控制链条关节3动作时，操作机构6在延伸管 4远端处的传动，被传递成链条关节3最近端的链板12的转角，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，经过6级叠加传递到工具头2，工具头2即可获得相当于链板12的转角的 6倍的转角。链条关节3的链板数越多，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越多；链条关节3的链板数越少，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越少。从而达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。以上是对各链板上的轮齿的齿轮的齿数相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角的倍数。对在各链板上的轮齿的齿轮的齿数不相同的条件下，链条关节 3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角则具有不同的倍数。本发明的带有链条关节的微创外科器械1的另一技术方案是链板上可以有从链条关节的近端延伸到远端的槽，链板上的槽组成链条关节上从近端延伸到远端的通道。操作机构通过链条关节的通道将操作传递到工具头。操作机构可以有驱动缆线。驱动缆线通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。 上述缆线驱动机构特别适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等各种微创外科手术中执行拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物的各种操作，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、 节省手术时间；更特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；也更特别适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用。也可以在操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到工具头，使工具头在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。与现有的各种微创外科器械相比较，本发明的带有链条关节的微创外科器械实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。既适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，弯曲定位后还可以作为拉钩使用，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、节省手术时间；又适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；也适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用；也适用于在电外科手术中解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织。于是可以看出，上述所陈述的目标，包括由前面说明所显示的那些目标被有效地达到了。这里所述的仅仅是本发明申请的典型的最佳实施形式，可以对上述结构作某些变化也不违背本发明的精神和范围。本发明不局限或被限止于这里所陈述的具体细节，而应保留对所属领域中等技术人员来说是显而易见的任何改进或改型。
权利要求
1.一种带有链条关节的微创外科器械，其组成部分包括工具头、链条关节、延伸管、 器身和操作机构；所述操作机构位于所述器身处，操作机构控制所述链条关节向两侧弯曲，从而带动所述工具头向两侧摆动；工具头、链条关节、延伸管、器身依次顺序相连；链条关节由链板和销轴组成，所述链板由所述销轴枢轴连接成交错排列的两列，链条关节的最近端的链板的近端与延伸管枢轴连接并由操作机构驱动、远端有齿轮的轮齿，链条关节的最远端的链板的远端与工具头枢轴连接、近端有齿轮的轮齿，延伸管的远端有齿轮的轮齿，链条关节的次最近端的链板的近端的齿轮的轮齿与所述延伸管的远端的齿轮的轮齿相互啮合，工具头的近端有齿轮的轮齿，链条关节的次最远端的链板的远端的齿轮的轮齿与所述工具头的近端的齿轮的轮齿相互啮合，链条关节的其他链板的两端有齿轮的轮齿，同列相邻的链板的齿轮的轮齿相互啮合。
2.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构有关节缆线，所述关节缆线的远端与所述链条关节的最近端的链板的近端连接；操作机构拉动关节缆线，关节缆线拉动链条关节的最近端的链板的近端，带动链条关节的最近端的链板转动，使所述工具头向两侧摆动。
3.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构在所述延伸管的远端处有齿轮的轮齿，所述链条关节的最近端的链板的近端有齿轮的轮齿， 所述操作机构在延伸管的远端处的齿轮的轮齿与链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿相互啮合；操作机构通过所述齿轮的轮齿驱动所述链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿，带动链条关节的最近端的链板转动，使所述执行头向两侧摆动。
4.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链条关节上有从近端延伸到远端的通道，所述操作机构通过所述链条关节的通道将操作传递到所述工具头。
5.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板上有从所述链条关节的近端延伸到远端的槽，所述链板上的槽组成链条关节从近端延伸到远端的通道。
6.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构有驱动缆线，所述驱动缆线通过所述延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到所述工具头；操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。
7.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，在所述操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过所述延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到所述工具头。
8.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板的两端上有销孔，所述销轴分别插入各个所述链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
9.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板上一端有销孔、另一端固定有所述销轴，各个所述链板上固定的销轴插入另一个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
10.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述一部分链板的两端上有销孔，另一部分链板的两端上固定有所述销轴，各个所述带有销轴的链板上的销轴插入各个所述带有销孔的链板上的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
11.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链条关节的外周套有波纹管，在所述波纹管的约束作用下，防止链条关节的链板和销轴相互脱离。
全文摘要
一种带有链条关节的微创外科器械，实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织，弯曲定位后还可以作为拉钩使用。
文档编号A61B17/29GK102440820SQ20101029940
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者张奕奕, 张祖仁, 徐维华 申请人:上海创亿医疗器械技术有限公司
技术领域：
本发明涉及到在微创外科手术中用于拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官和植入物的带有链条关节的微创外科器械，特别涉及到在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术中用于拨动、分离、钳夹、切害I]、剪切、穿刺、 针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的带有链条关节的微创外科器械，更特别涉及到在疝外科手术中拨动和分离人体的组织器官或疝修补材料的带有链条关节的微创外科器械， 也更特别涉及到在经皮椎体成形手术中拨动椎体内组织的带有链条关节的微创外科器械， 还更特别涉及到在电外科手术中电切或电凝人体的组织器官的带有链条关节的微创外科器械。
背景技术：
在各种微创外科手术中常需要拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。例如，在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中，为了显露或剥离组织器官形成手术区，或将植入物放置在植入部位，需要根据手术部位专门留有2至3个穿刺器，以便拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。在微创外科手术中的穿刺器的口径为5mm至10mm，这样，进入穿刺器的分离器、钳或拉钩的可工作范围很小，常需要在两个穿刺器内分别插入分离器、钳或拉钩共同操作。形成手术区后，需要使用多种器械执行切割、穿刺、止血、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的手术操作。再例如，在微创疝外科手术的经腹腹膜前修补法(TAPP)或腹腔内铺网修补法 (IPOM)中，需要2个口径为5mm的穿刺器，用纯性分离器显露或剥离组织器官形成手术区， 将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。在微创疝外科手术的完全腹膜外修补法(TEP)中， 通过口径为5mm的穿刺器，采用球囊进行大部分的腹膜前间隙的分离，然后通过2个5mm的穿刺器插入分离钳完成全部间隙分离形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。 由于微创疝外科手术中，分离器或分离钳需要插入很深，使得可以进入穿刺器的分离器或分离钳的可工作范围很小，因此，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位需要2个口径为5mm 的穿刺器，是微创疝外科手术中最困难、最费时的操作。又例如，经皮椎体成形手术中，常通过口径为3. 5mm至4mm的穿刺针，采用球囊扩张被压扁的椎体。由于球囊扩张在椎体内形成的空腔呈橄榄形，充入其中的骨水泥受橄榄形空腔周围的骨小梁和松质骨的阻挡，难以渗入到橄榄形空腔周围的区域，使得在其中充入的骨水泥固化后也呈橄榄形。因此，经皮椎体成形手术后，邻近的健康的椎体在坚硬的橄榄形骨水泥的挤压下容易破裂，需要再次椎体手术。如果加大充入骨水泥的压力，则骨水泥会从被压扁的椎体被球囊扩张后产生的裂缝中挤出，在椎体裂缝附近的人体内形成骨水泥刺，伤害周围的组织器官。又例如，在电外科手术中常用电凝钩解剖分离组织，既可电凝止血、也可切割组织，或采用电凝铲分离疏松组织和烧灼手术创面的渗血，或采用电凝棒电凝止血。这些高频电刀分为单极高频电刀和双极高频电刀，通过口径为5mm的穿刺器，进入手术区。因此，进入穿刺器的高频电刀的可工作范围很小，可能需要通过多个穿刺器执行电外科手术。在美国专利20100076^0中介绍的微创外科器械，在关节中将两根缆线串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过牵拉缆线控制关节向两侧弯曲，从而带动各种具有拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺或高频电刀功能的工具头向两侧摆动。在美国专利20090312773中介绍的微创外科器械，在关节中将两片金属片串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过推拉金属片控制关节向两侧弯曲，从而带动具有针线缝合功能的工具头向两侧摆动。这两种式样的微创外科器械的令人不满意处是，缆线或金属片虽然能带动关节向两侧弯曲，但是关节向两侧弯曲后，由凹凸关节片串联组成的关节难以在任何弯曲位置都具有足够的刚性，从而造成微创外科器械的工具头容易移位、定位精度较差。因此，微创外科器械的关节结构还需改进。由上述显然可以看出，现在已经设计了不同式样的微创外科器械，并且新的微创外科器械的关节结构的研制工作仍在继续，以便对每年世界上大量使用的微创外科器械作进一步的改进，使得微创外科器械的关节在任何弯曲位置都具有足够的刚性，工具头定位时更准确、可工作范围更大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种带有链条关节的微创外科器械，实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织，弯曲定位后还可以作为拉钩使用。从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，工具头定位时更准确、可工作范围更大，便于手术操作、节省手术时间。目前，公知的微创外科器械，其组成部分包括工具头、关节、延伸管、器身和操作机构。操作机构位于器身处，控制关节向两侧弯曲，从而带动工具头向两侧摆动。工具头、 关节、延伸管、器身依次顺序相连。延伸管可以是刚性管，也可以是柔性管。工具头可以是钩状、铲状头、角状头、弯分离状头、针状头、肠钳、直角钳、钉砧把持钳、肺叶钳、抓钳、弯分离钳、弯形剥离刀、球形止血刀、分离钩、锐性钩、弯形剪、大弯剪、钝头分离器、持针头、钉夹施夹头、圈套、高频电刀或其他各种可用于微创外科的工具头。本发明的任务是通过下述技术方案实现的一种带有链条关节的微创外科器械的关节为链条关节。链条关节由链板和销轴组成。链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。链条关节的最近端的链板的近端与延伸管枢轴连接并由操作机构驱动、远端有齿牙。链条关节的最远端的链板的远端与工具头枢轴连接、近端有齿牙。延伸管的远端有齿牙。链条关节的次最近端的链板的近端的齿牙与延伸管的远端的齿牙相互啮合。工具头的近端有齿牙。链条关节的次最远端的链板的远端的齿牙与工具头的近端的齿牙相互啮合。链条关节的其他链板的两端有齿牙。同列相邻的链板的齿牙相互啮合。链板上的齿牙可以为固定在链板上的齿轮的轮齿，也可以为固定在链板上的拨叉、螺牙或具有类似功能的其他各种齿牙。各链板上的轮齿的齿轮可以具有相同的节圆直径，也可以具有不同的节圆直径。各链板上的轮齿的齿轮的齿数可以相同、也可以不相同。链条关节带动工具头向两侧弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性本发明的带有链条关节的微创外科器械的链板的两端上可以有销孔。销轴分别插入各个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。链板上也可以一端有销孔、另一端固定有销轴。各个链板上固定的销轴插入另一个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。还可以一部分链板的两端上有销孔，另一部分链板的两端上固定有销轴。各个带有销轴的链板上的销轴插入各个带有销孔的链板上的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。本发明的带有链条关节的微创外科器械的链条关节的外周可以套有套管。套管既可以防止链条关节的链板和销轴相互脱离，也可以防止链条关节周围的组织被夹入链条关节中相互啮合的链板的齿牙内或链板之间的空隙内。套管既可以是波纹管、也可以是柔性管。本发明的带有链条关节的微创外科器械的操作机构可以有关节缆线。缆线可以是单根缆丝，也可以是多根缆丝绞合成的缆绳。关节缆线的远端与链条关节的最近端的链板的近端连接。操作机构拉动关节缆线，关节缆线拉动链条关节的最近端的链板的近端，带动链条关节的最近端的链板转动，使工具头向两侧摆动。操作机构也可以在延伸管的远端处有齿条的轮齿或齿轮的轮齿。链条关节的最近端的链板的近端有齿轮的轮齿。操作机构在延伸管的远端处的齿条的轮齿或齿轮的轮齿与链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿相互啮合。操作机构通过齿条的轮齿或齿轮的轮齿驱动链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿，带动链条关节的最近端的链板转动，使工具头向两侧摆动。上述链条关节弯曲机构特别适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，弯曲定位后还可以作为拉钩使用，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、节省手术时间； 也特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；还特别适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用；又特别适用于在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。本发明的带有链条关节的微创外科器械的链条关节上可以有从近端延伸到远端的通道。操作机构通过链条关节的通道将操作传递到工具头。链板上可以有从链条关节的近端延伸到远端的槽，链板上的槽组成链条关节上从近端延伸到远端的通道。操作机构可以有驱动缆线。驱动缆线通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。 上述缆线驱动机构特别适用于在各种微创外科手术中执行拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物的各种操作。也特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；还适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用。也可以在操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到工具头，使工具头在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织的各种操作。
图1是表示本发明实施例的带有链条关节的微创外科器械的链条关节未转动时的外观立体图；图2是表示图1的第一实施例的链条关节上的套管被移去后，链条关节未转动时链条关节和工具头的局部放大外观立体图；图3是表示图2的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图4是表示图2的链条关节逆时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图5是表示图4的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图6是表示图2的链条关节顺时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图7是表示图2的关节缆线的远端与链条关节的最近端的链板的近端连接的放大外观立体图；图8是表示图2的链条关节中的带单销孔和单销轴的链板的放大外观立体图；图9是表示图1的套管的放大外观立体图；图10是表示图1的第二实施例的链条关节未转动时链条关节的局部放大外观立体图；图11是表示图10的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图12是表示图10的链条关节逆时针转动时链条关节及其附件的局部放大外观立体图；图13是表示图12的链条关节及其附件的背面的局部放大外观立体图；图14是表示链条关节中的带双销孔的链板的放大外观立体图；图15是表示链条关节中的销轴的放大外观立体图；图16是表示链条关节中的带双销轴的链板的放大外观立体图。具体实施方法下面用举例方式，结合附图陈述本发明的带有链条关节的微创外科器械的最佳实施例。本发明的范围将在权利要求中指出。应当认识到某些或全部附图都是为了说明本发明的最佳实施例的说明简图，而并未描绘出所示部分的真实尺寸。参考最佳实施例的详细叙述，将会更加清楚地理解达到本发明上述的和其它的目的和优点的实际方式。为了突出链条关节和工具头的图形及其说明，除了的链式关节和工具头及其相关零件以外，在附图中对其他零部件不作详细介绍。在附图和下面的描述中，术语“近端”是指带有链条关节的微创外科器械靠近操作者的一端，而术语“远端”是指带有链条关节的微创外科器械远离操作者的一端。“一端”既可以是端面，也可以是端部。其他方向性术语可根据附图和下面的描述来理解。
下面结合图1至图16对本发明实施例的带有链条关节的微创外科器械的各零部件进行描述，说明各零部件的具体实施方案。如图1所示，带有链条关节的微创外科器械1的组成部分包括工具头2、链条关节3、延伸管4、器身5和操作机构6。操作机构6位于器身5处，控制链条关节3向两侧摆动，从而带动工具头2向两侧摆动。工具头2、链条关节3、延伸管4、器身5依次顺序相连。如图2至图8所示，组成链条关节3的链板7的一端固定有销轴8、另一端有销孔 9。各个链板上固定的销轴8插入另一个链板的销孔9，使链板7由销轴8和销孔9枢轴连接成交错排列的两列10和11。链条关节3最近端的链板12的远端有齿轮的轮齿14、近端与操作机构6的左、右侧关节缆线观和四相连。链条关节3最近端的链板12的近端与延伸管4枢轴连接。链条关节3次最近端的链板16近端有与延伸管4远端的齿轮的轮齿15相互啮合的齿轮的轮齿17、远端有齿轮的轮齿18。链板19近端有与链板12远端的齿轮的轮齿14相互啮合齿轮的轮齿20、远端有齿轮的轮齿21。链条关节3次最远端的链板22近端有与链板16远端的齿轮的轮齿18相互啮合齿轮的轮齿23、远端有与工具头2的近端的齿轮的轮齿M相互啮合的齿轮的轮齿25。链条关节3最远端的链板沈近端有齿轮的轮齿27、远端与工具头 2枢轴连接。操作机构6拉动左侧关节缆线观时，左侧关节缆线观拉动链条关节3最近端的链板12的近端，带动链条关节3最近端的链板12逆时针绕销轴30转动，产生第一级逆时针转角。次最近端的链板16在链板12的销轴31的带动下和延伸管4远端处的齿轮的轮齿15 与链板16的齿轮的轮齿17的啮合传动的双重作用下，将链板12的转角叠加传递成链板16 的逆时针转角，使第一级转角叠加成第二级转角，第二级转角为第一级转角的二倍。链板19 在链板16的销轴32的带动下和链板12的齿轮的轮齿14与链板19的齿轮的轮齿20的啮合传动的双重作用下，再将链板16的转角叠加传递成链板19的逆时针转角，使第二级转角叠加成第三级转角，第三级转角为第一级转角的三倍。次最远端的链板22在链板19的销轴33的带动下和链板16的齿轮的轮齿18与次最远端的链板22的齿轮的轮齿23的啮合传动的双重作用下，再将链板19的转角叠加传递成次最远端的链板22的逆时针转角，使第三级转角叠加成第四级转角，第四级转角为第一级转角的四倍。链板26在次最远端的链板 22的销轴34的带动下和链板19的齿轮的轮齿21与链板沈的齿轮的轮齿27的啮合传动的双重作用下，再将链板22的转角叠加传递成链板沈的逆时针转角，使第四级转角叠加成第五级转角，第五级转角为第一级转角的五倍。工具头2在链板沈的销轴35的带动下和次最远端的链板22的齿轮的轮齿25与工具头2的齿轮的轮齿M的啮合传动的双重作用下，进一步将链板26的转角叠加传递成工具头2的逆时针转角，使第五级转角叠加成第六级转角，第六级转角为第一级转角的六倍。这样，当操作机构6控制链条关节3动作时，操作机构6在延伸管4远端处的传动，被传递成链条关节3最近端的链板12的转角，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，经过6级叠加传递到工具头2，工具头2即可获得相当于链板12的转角的6倍的转角。链条关节3的链板数越多，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越多；链条关节3的链板数越少，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越少。从而达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。以上是对各链板上的轮齿的齿轮的齿数相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角的倍数。而在各链板上的轮齿的齿轮的齿数不相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角则具有不同的倍数。当操作机构6拉动右侧关节缆线四时，带动链条关节3最近端的链板12顺时针转动，工具头2向另一侧摆动。将操作机构在延伸管4远端处的传动通过链条关节3最近端链板12的转角逐级叠加传递到工具头2的过程与上述中介绍的相似。链板7上有从链条关节3的近端延伸到远端的槽36，链板7上的槽36组成链条关节3上从近端延伸到远端的通道37。上述结构特别适用于带有链条关节的微创外科器械1通过口径为3. 5mm至5mm的穿刺孔进入人体执行微创外科手术。例如，在操作机构6的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管4和链条关节3上从近端延伸到远端的通道37内的导线38传输到工具头2，则适用于在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。又例如，在操作机构6的控制下，将驱动缆线38通过延伸管4和链条关节3上从近端延伸到远端的通道 37驱动工具头2，则适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，或在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区和将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位，或在椎体成形手术中将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔。如图1和图9所示，链条关节3的外周套有波纹管39。波纹管39既可以防止链条关节3的链板7和销轴8相互脱离，又可以防止链条关节3周围的组织落入或被夹入链条关节3中相互啮合的链板7的齿轮的轮齿内或链板7之间的空隙内。如图10至图13所示，第二实施例的操作机构有齿条41。齿条41的轮齿在远端处与齿轮42的轮齿相互啮合。齿轮42的轮齿与链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45相互啮合。操作机构通过齿条41的轮齿带动齿轮42的轮齿驱动链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45，带动链条关节43最近端的链板44转动。当操作机构控制工具头关节动作时，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，将操作机构在延伸管远端处的传动通过链条关节43最近端的链板44的转角逐级叠加传递到工具头的过程与图2至图8中介绍的相似。在上述操作机构中，也可以由操作机构的齿条41的轮齿直接与链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45相互啮合，驱动链条关节43最近端的链板44近端的齿轮的轮齿45，以带动链条关节43最近端的链板44转动。各链板46上有从链条关节43的近端延伸到远端的槽47。链板46上的槽47组成链条关节43上从近端延伸到远端的通道48。操作机构有驱动缆线49。驱动缆线49通过链条关节43上从近端延伸到远端的通道48连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线49，使驱动缆线49拉动工具头。上述结构特别适用于带有链条关节的微创外科器械1通过口径为5mm至IOmm的穿刺孔进入人体，在腔镜外科手术、内镜外科手术、宫腔镜外科手术、微创疝外科手术、或椎体成形手术等各种微创外科手术中，执行各种外科手术操作。如图14和图15所示，另一种实施例的链板50两端有销孔51。将销轴52分别插入各个链板50的销孔51内，使链板50枢轴连接成交错排列的两列。与上述链板7或链板 46不同的是，链板50上没有从链条关节3的近端延伸到远端的槽36或槽47。
如图16所示，再一种实施例的链板53两端固定有销轴M。链板53上固定的销轴 54分别插入链板50的销孔51内，使链板53与链板50枢轴连接成交错排列的两列。根据上述详细介绍可知，本发明的带有链条关节的微创外科器械具有如下技术效果在各种微创外科手术中常需要运用各种工具头拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。工具头可以是钩状、铲状头、角状头、 弯分离状头、针状头、肠钳、直角钳、钉砧把持钳、肺叶钳、抓钳、弯分离钳、弯形剥离刀、球形止血刀、分离钩、锐性钩、弯形剪、大弯剪、钝头分离器、持针头、钉夹施夹头、圈套、高频电刀或其他各种可用于微创外科的工具头。例如，在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等微创外科手术中，为了显露或剥离组织器官形成手术区，或将植入物放置在植入部位，需要根据手术部位专门留有2至3个穿刺器，以便拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物。在微创外科手术中的穿刺器的口径为5mm至10mm，这样，进入穿刺器的分离器、钳或拉钩的可工作范围很小，常需要在两个穿刺器内分别插入分离器、钳或拉钩共同操作。形成手术区后，需要使用多种器械执行切割、穿刺、止血、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官的手术操作。再例如，在微创疝外科手术的经腹腹膜前修补法(TAPP)或腹腔内铺网修补法 (IPOM)中，需要2个口径为5mm的穿刺器，用纯性分离器显露或剥离组织器官形成手术区， 将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。在微创疝外科手术的完全腹膜外修补法(TEP)中， 通过口径为5mm的穿刺器，采用球囊进行大部分的腹膜前间隙的分离，然后通过2个5mm的穿刺器插入分离钳完成全部间隙分离形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位。 由于微创疝外科手术中，分离器或分离钳需要插入很深，使得可以进入穿刺器的分离器或分离钳的可工作范围很小，因此，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位需要2个口径为5mm 的穿刺器，是微创疝外科手术中最困难、最费时的操作。又例如，经皮椎体成形手术中，常通过口径为3. 5mm至4mm的穿刺针，采用球囊扩张被压扁的椎体。由于球囊扩张在椎体内形成的空腔呈橄榄形，充入其中的骨水泥受橄榄形空腔周围的骨小梁和松质骨的阻挡，难以渗入到橄榄形空腔周围的区域，使得在其中充入的骨水泥固化后也呈橄榄形。因此，经皮椎体成形手术后，邻近的健康的椎体在坚硬的橄榄形骨水泥的挤压下容易破裂，需要再次椎体手术。如果加大充入骨水泥的压力，则骨水泥会从被压扁的椎体被球囊扩张后产生的裂缝中挤出，在椎体裂缝附近的人体内形成骨水泥刺，伤害周围的组织器官。又例如，在电外科手术中常用电凝钩解剖分离组织，既可电凝止血、也可切割组织，或采用电凝铲分离疏松组织和烧灼手术创面的渗血，或采用电凝棒电凝止血。这些高频电刀分为单极高频电刀和双极高频电刀，通过口径为5mm的穿刺器，进入手术区。因此，进入穿刺器的高频电刀的可工作范围很小，可能需要通过多个穿刺器执行电外科手术。现有的微创外科器械，在关节中将两根缆线或两片金属片串入凹凸关节片两侧的孔内，使凹凸关节片串联组成关节，通过牵拉缆线或推拉金属片控制关节向两侧弯曲，从而带动各种具有拨动、分离、钳夹、切割、剪切、穿刺或高频电刀功能的工具头向两侧摆动。这两种式样的微创外科器械的令人不满意处是，缆线或金属片虽然能带动关节向两侧弯曲，但是关节向两侧弯曲后，由凹凸关节片串联组成的关节难以在任何弯曲位置都具有足够的刚性，从而造成微创外科器械的工具头容易移位、定位精度较差。因此，微创外科器械的关节结构还需改进。本发明的带有链条关节的微创外科器械1的技术方案是操作机构6带动链条关节3最近端的链板12的近端，使链条关节3最近端的链板12绕销轴30转动，产生第一级转角。次最近端的链板16在链板12的销轴31的带动下和延伸管4远端处的齿轮的轮齿 15与链板16的齿轮的轮齿17的啮合传动的双重作用下，将链板12的转角叠加传递成链板 16的转角，使第一级转角叠加成第二级转角，第二级转角为第一级转角的二倍。链板19在链板16的销轴32的带动下和链板12的齿轮的轮齿14与链板19的齿轮的轮齿20的啮合传动的双重作用下，再将链板16的转角叠加传递成链板19的转角，使第二级转角叠加成第三级转角，第三级转角为第一级转角的三倍。次最远端的链板22在链板19的销轴33的带动下和链板16的齿轮的轮齿18与次最远端的链板22的齿轮的轮齿23的啮合传动的双重作用下，再将链板19的转角叠加传递成次最远端的链板22的转角，使第三级转角叠加成第四级转角，第四级转角为第一级转角的四倍。链板26在次最远端的链板22的销轴34的带动下和链板19的齿轮的轮齿21与链板沈的齿轮的轮齿27的啮合传动的双重作用下， 再将次最远端的链板22的转角叠加传递成链板沈的转角，使第四级转角叠加成第五级转角，第五级转角为第一级转角的五倍。工具头2在链板沈的销轴35的带动下和次最远端的链板22的齿轮的轮齿25与工具头2的齿轮的轮齿M的啮合传动的双重作用下，进一步将链板26的转角叠加传递成工具头2的转角，使第五级转角叠加成第六级转角，第六级转角为第一级转角的六倍。这样，当操作机构6控制链条关节3动作时，操作机构6在延伸管 4远端处的传动，被传递成链条关节3最近端的链板12的转角，通过同列相邻的链板的齿牙相互啮合的传动，经过6级叠加传递到工具头2，工具头2即可获得相当于链板12的转角的 6倍的转角。链条关节3的链板数越多，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越多；链条关节3的链板数越少，则叠加传递到工具头2的转角的倍数越少。从而达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。以上是对各链板上的轮齿的齿轮的齿数相同的条件下，链条关节3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角的倍数。对在各链板上的轮齿的齿轮的齿数不相同的条件下，链条关节 3的链板12的转角叠加传递到工具头2的转角则具有不同的倍数。本发明的带有链条关节的微创外科器械1的另一技术方案是链板上可以有从链条关节的近端延伸到远端的槽，链板上的槽组成链条关节上从近端延伸到远端的通道。操作机构通过链条关节的通道将操作传递到工具头。操作机构可以有驱动缆线。驱动缆线通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到工具头。操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。 上述缆线驱动机构特别适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等各种微创外科手术中执行拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物的各种操作，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、 节省手术时间；更特别适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；也更特别适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用。也可以在操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到工具头，使工具头在电外科手术中执行解剖分离组织、电凝止血或切割组织的各种操作。与现有的各种微创外科器械相比较，本发明的带有链条关节的微创外科器械实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。既适用于在腔镜外科手术、内镜外科手术和宫腔镜外科手术等各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，弯曲定位后还可以作为拉钩使用，从而减少微创外科中使用的手术器械和穿刺器的数量，便于手术操作、节省手术时间；又适用于在微创疝外科手术中显露或剥离组织器官形成手术区，将疝修补材料拨动铺设在疝修补部位；也适用于在椎体成形手术中，将球囊扩张在椎体内形成橄榄形的空腔拨动修整成扁平的空腔，防止椎体成形手术后邻近的健康的椎体被骨水泥挤压破裂的副作用；也适用于在电外科手术中解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织。于是可以看出，上述所陈述的目标，包括由前面说明所显示的那些目标被有效地达到了。这里所述的仅仅是本发明申请的典型的最佳实施形式，可以对上述结构作某些变化也不违背本发明的精神和范围。本发明不局限或被限止于这里所陈述的具体细节，而应保留对所属领域中等技术人员来说是显而易见的任何改进或改型。
权利要求
1.一种带有链条关节的微创外科器械，其组成部分包括工具头、链条关节、延伸管、 器身和操作机构；所述操作机构位于所述器身处，操作机构控制所述链条关节向两侧弯曲，从而带动所述工具头向两侧摆动；工具头、链条关节、延伸管、器身依次顺序相连；链条关节由链板和销轴组成，所述链板由所述销轴枢轴连接成交错排列的两列，链条关节的最近端的链板的近端与延伸管枢轴连接并由操作机构驱动、远端有齿轮的轮齿，链条关节的最远端的链板的远端与工具头枢轴连接、近端有齿轮的轮齿，延伸管的远端有齿轮的轮齿，链条关节的次最近端的链板的近端的齿轮的轮齿与所述延伸管的远端的齿轮的轮齿相互啮合，工具头的近端有齿轮的轮齿，链条关节的次最远端的链板的远端的齿轮的轮齿与所述工具头的近端的齿轮的轮齿相互啮合，链条关节的其他链板的两端有齿轮的轮齿，同列相邻的链板的齿轮的轮齿相互啮合。
2.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构有关节缆线，所述关节缆线的远端与所述链条关节的最近端的链板的近端连接；操作机构拉动关节缆线，关节缆线拉动链条关节的最近端的链板的近端，带动链条关节的最近端的链板转动，使所述工具头向两侧摆动。
3.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构在所述延伸管的远端处有齿轮的轮齿，所述链条关节的最近端的链板的近端有齿轮的轮齿， 所述操作机构在延伸管的远端处的齿轮的轮齿与链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿相互啮合；操作机构通过所述齿轮的轮齿驱动所述链条关节的最近端的链板的近端的齿轮的轮齿，带动链条关节的最近端的链板转动，使所述执行头向两侧摆动。
4.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链条关节上有从近端延伸到远端的通道，所述操作机构通过所述链条关节的通道将操作传递到所述工具头。
5.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板上有从所述链条关节的近端延伸到远端的槽，所述链板上的槽组成链条关节从近端延伸到远端的通道。
6.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述操作机构有驱动缆线，所述驱动缆线通过所述延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道连接到所述工具头；操作机构拉动驱动缆线，使驱动缆线拉动工具头执行各种手术操作。
7.根据权利要求4所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，在所述操作机构的控制下，将电刀主机的高频电流通过所述延伸管和链条关节上从近端延伸到远端的通道内的导线传输到所述工具头。
8.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板的两端上有销孔，所述销轴分别插入各个所述链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
9.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链板上一端有销孔、另一端固定有所述销轴，各个所述链板上固定的销轴插入另一个链板的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
10.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述一部分链板的两端上有销孔，另一部分链板的两端上固定有所述销轴，各个所述带有销轴的链板上的销轴插入各个所述带有销孔的链板上的销孔，使链板由销轴枢轴连接成交错排列的两列。
11.根据权利要求1所述的带有链条关节的微创外科器械，其特征是，所述链条关节的外周套有波纹管，在所述波纹管的约束作用下，防止链条关节的链板和销轴相互脱离。
全文摘要
一种带有链条关节的微创外科器械，实现关节由链条关节组成，链条关节的链板的两端有齿牙，同列相邻的链板的齿牙相互啮合的技术方案，达到链条关节可向两侧作大范围、大曲率的弯曲，定位精确、在任何弯曲位置都具有足够的刚性的技术效果。适用于在各种微创外科手术中拨动、分离、钳夹、剪切、穿刺、针线缝合、钉夹或圈套人体的组织器官或植入物，解剖分离组织、电凝止血或电刀切割组织，弯曲定位后还可以作为拉钩使用。
文档编号A61B17/29GK102440820SQ20101029940
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者张奕奕, 张祖仁, 徐维华 申请人:上海创亿医疗器械技术有限公司
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