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CN118201556A - 用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器 - Google Patents

用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器 Download PDF

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CN118201556A
CN118201556A CN202380012817.8A CN202380012817A CN118201556A CN 118201556 A CN118201556 A CN 118201556A CN 202380012817 A CN202380012817 A CN 202380012817A CN 118201556 A CN118201556 A CN 118201556A
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CN
China
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spool
gear
cable
arm
coupler
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Application number
CN202380012817.8A
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郭嘉威
吕家炽
何迪朗
何焯亮
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Guangzhou Qiaojieli Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Qiaojieli Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

一种内窥镜手术的手术器械的可操纵臂,其能够从第一位置和第二位置绷紧。上述可操纵臂在结构上被偏置到第一位置,但被限制而不完全满足偏置,以在力的作用下将上述可操纵臂朝向第二位置促动时迅速响应。上述第一位置和第二位置由从线轴发放的线缆的长度确定。通过对可从线轴发放的线缆的长度进行限制来提供不完全满足偏置的保持力。

Description

用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器
技术领域
本发明涉及一种配置在诸如内窥镜之类的较大装置内的手术器械。具体而言,本发明涉及一种耦合器,其包括用于在手术器械的远端上移动微型机械臂的机构。
背景技术
图1和图2是一些早期设计的机械手术器械的照片,这些器械至今仍在用于执行微创手术。典型地,上述器械包括刚性棒103,该刚性棒103具有诸如夹具101之类的末端执行器,该夹具101是钳爪对,用于操纵组织。刚性棒103的近端设置有用于将器械耦合至电机箱的耦合器105。
耦合器内部是用于卷起和释放线缆的线轴,其牵拉钳爪以移动夹具101。每个线轴的基座107在耦合器外部可接近,并且可以由电机箱中的配套驱动器驱动。
刚性棒103限制了这些器械在腹腔镜手术中的使用,腹腔镜手术需要在患者身上形成小切口以插入夹具101。
在这些器械的改进中,刚性棒被更细、更长且柔性的传输管取代。这允许手术器械插入到内窥镜的器械通道中,该器械通道提供通过身体的自然孔道进入消化道的通道。即使内窥镜在几个地方弯曲以针对消化道的弯折而导航,也可以轻松地推送传输管通过极其光滑的器械通道。
上述传输管的远端具有微型机械臂,其通过牵拉或释放与机械臂连接的线缆可以弯曲和拉直。这些线缆的另一端附接到耦合器中的线轴。从此刻开始,此机械臂将被称为“可操纵臂”,以区别于相同技术领域中不相关的、也可能符合“机械臂”描述的器械。
尽管这些手术器械是一次性消耗品,但“一次性”的含义包括在手术过程中多次重新插入到内窥镜中。
有人提出这些手术器械非常需要进一步改进。例如,可操纵臂对线缆控制的响应通常相当慢,这损害了外科医生使用该器械的技能和效率。此外,在器械中控制线缆非常容易从线轴上滑落,从而存在手术中紧急更换手术器械的风险。另外,在手术期间将手术器械多次拔出并重新插入内窥镜的普通事件似乎非常容易导致内窥镜的位置漂移,从而影响可操纵臂的触及范围。而且,已经发现,内窥镜的器械通道仅在几次手术中使用之后就变得越来越难以消毒。
因此,期望提出能够克服或缓解一个或多个这些问题的一种或多种改进。
发明内容
第一方面中,本发明提出一种手术器械,包括:可操纵臂,其具有使其处于第一位置的偏置;线缆;上述线缆的一端与可操纵臂连接,且上述线缆的另一端与线轴连接;上述线轴沿着释放方向可移动以发放线缆,允许可操纵臂通过偏置移动至第一位置;其中,在上述线轴沿着释放方向移动到最大释放点时,所发放的线缆的长度不足以完全满足偏置。
残余偏置在线缆和可操纵臂中提供了始终存在的最小的张紧度,使得可操纵臂准备好响应线缆的轻微牵拉。这些特征可以体现在这样的装置中,即来自于线轴的线缆的绝对长度不足以允许偏置充分起作用。
然而,优选地,止动装置防止线轴移动超过最大释放点,以避免线缆发放超出预定长度。止动件可以是阻止或防止线缆释放超出一定程度的停止件、楔形件或成组的机械上不相容部件。
在其他一些实施方式中,止动件可以完全是软件,诸如测量线缆释放(或由线轴收回)的程度并防止进一步释放的软件,或者操作用于线缆上的定位标签的检测器并防止线缆在标签后释放(或由线轴收回)的软件。
然而,优选地,止动件包括相互作用直至齿轮齿中的不相容点的齿轮组。例如,上述手术器械还包括与线轴同步旋转来卷起或释放线缆的线轴齿轮,上述线轴齿轮具有由驱动齿轮啮合的齿,用于驱动线轴齿轮移动线轴;其中,止动装置设置为在线轴齿轮的尖端圆周上至少不存在凹口。
典型地,缺少齿的位置与线轴齿轮的齿轮尖端圆周齐平,即,由其他齿轮齿的尖端限定的圆周。
优选地,上述线轴齿轮与线轴成为一体且轴向对齐。可替换地,上述线轴可以通过一系列齿轮的作用由线轴齿轮间接地移动。
优选地,手术器械还包括:单向齿轮,其允许线轴沿着卷起方向移动并防止线轴沿着释放方向(即,抵抗可操纵臂中的偏置的方向)移动。典型地,这设置为棘齿的形式,但也可以使用任何其他合适的机构来确保单向移动。
在一些实施方式中,如上所述的线轴齿轮是第一线轴齿轮;上述线轴是第一线轴;上述线缆是第一线缆;上述手术器械还包括:第二线轴齿轮,其与第二线轴的移动同步旋转来卷起或释放第二线缆,上述第二线轴齿轮具有由驱动齿轮啮合的齿;其中,上述驱动齿轮能够驱动第一线轴齿轮和第二线轴齿轮,以移动各自的第一线轴和第二线轴来卷起或释放各自的第一线缆和第二线缆;并且,止动装置设置为在第二线轴齿轮上至少不存在凹口的。
这允许人通过仅操作一个驱动齿轮来旋转多个线轴齿轮以及所连接的线轴,从而使人不必分别操作线轴齿轮。
优选地,上述手术器械还包括:最大卷起点,其限制上述线轴沿着卷起方向的可移动性;其中,最大卷起点由防止线轴移动超出预定卷起限制的卷起限制装置来提供。该特征防止可操纵臂过度紧绷,并防止减弱偏置。
优选地,上述手术器械还包括:线轴齿轮,其与上述线轴的移动同步旋转来卷起或释放线缆,上述线轴齿轮具有由驱动齿轮啮合的齿,用于驱动线轴齿轮移动线轴;其中,卷起限制装置设置为在线轴齿轮的尖端圆周上至少不存在凹口。
典型地,上述驱动齿轮能够脱离啮合线轴齿轮。在存在两个线轴齿轮的实施方式中,上述驱动齿轮能够脱离啮合上述第一线轴齿轮和第二线轴齿轮。这允许可操纵臂中的偏置成为各自的线轴和线缆上的主导力。
优选地,上述驱动齿轮为具有较大圆周的环形齿轮;上述线轴齿轮具有较小圆周,并且上述线轴齿轮被放置在环形齿轮内侧时与环形齿轮啮合。这允许驱动齿轮能够由一只手的所有手指牢固地握住并转动。
优选地,上述驱动齿轮(即环形齿轮)上的成排的齿轮齿沿着环形齿轮的内圆周是无端部的。该特征允许驱动齿轮和线轴齿轮轻松地重新啮合。在对比实施方式中,环形齿轮上的齿轮齿占据环的内圆周的有限区段。该区段的两端是与线轴齿轮的齿不相容的点,这限制了啮合的程度。类似地,上述线轴齿轮的齿仅在齿轮圆周的有限区段内是连续的。在该实施方式中,环形齿轮和线轴齿轮可以旋转以在有齿区段的各自端部重新啮合,从而允许足够程度的可相互操作的旋转来拉直可操纵臂。
因此,本发明提供在使可操纵臂穿过器械通道之前将可操纵臂从任何弯曲构造拉直的可能性。这减少了对器械通道表面的刮擦,该刮擦可能成为难以清洁的病菌的栖息地。此外,在使手术器械穿过内窥镜时,这会减少对内窥镜位置的干扰,从而使内窥镜的位置更加稳定。
第二方面中,本发明提出一种使手术器械穿过内窥镜的器械通道的方法,手术器械的尖端包括可弯曲且可拉直的可操纵臂,上述方法包括以下步骤:在使手术器械穿过器械通道之前,将可操纵臂拉直。一旦可操纵臂位于器械通道之外,可操纵臂中的任何弯曲都可以立即回弹而显现。
上述穿过可以是将手术器械插入到器械通道中的过程的一部分。
可替换地,上述穿过可以是将手术器械拉出器械通道的过程的一部分。
第三方面中,本发明提出一种用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,包括:线缆;上述线缆的一端与可操纵臂连接,且上述线缆的另一端与线轴连接;上述线轴沿着释放方向可移动,以发放系在线轴上的线缆的长度;其中,在上述线轴沿着释放方向移动到最大释放点时,所发放的线缆的长度不足以完全满足可操纵臂中的偏置。也即,在可操纵臂中设置的最小程度的偏置会将可操纵臂促动至特定位置、构造或形状。该特征涉及与手术器械的其余部分分开提供的耦合器。
优选地,止动装置防止线轴移动超过最大释放点。
优选地,上述耦合器还包括与线轴的运动同步旋转来卷起或释放线缆的线轴齿轮,上述线轴齿轮具有由驱动齿轮2601啮合的齿,用于驱动线轴齿轮移动线轴;其中,止动装置设置为在线轴齿轮的尖端圆周上至少不存在凹口。
优选地,上述线轴齿轮是第一线轴齿轮;上述线轴是第一线轴;上述线缆是第一线缆;上述手术器械还包括第二线轴齿轮,其与第二线轴的运动同步旋转来卷起或释放第二线缆,上述第二线轴齿轮具有由驱动齿轮啮合的齿;其中,上述驱动齿轮能够驱动第一线轴齿轮和第二线轴齿轮,以移动各自的第一线轴和第二线轴来卷起或释放各自的第一线缆和第二线缆;其中,止动装置设置为在第二线轴齿轮上至少不存在凹口。
典型地,上述驱动齿轮能够脱离啮合线轴齿轮。
优选地,上述耦合器还包括单向齿轮,其允许线轴沿着卷起方向移动并防止线轴沿着释放方向移动。
优选地,上述耦合器还包括限制上述线轴沿着卷起方向的可移动性的最大卷起点;其中,最大卷起点由防止线轴的移动超出预定卷起限制的卷起限制装置提供。
优选地,驱动齿轮2601为具有较大圆周的环形齿轮;上述线轴齿轮具有较小圆周,并且上述线轴齿轮被放置在环形齿轮内侧时与环形齿轮啮合。
典型地,上述环形齿轮上的齿轮齿为无端部的,并且朝向环形齿轮的内部伸出。
另一方面中,本发明提出一种能够处于第一位置和第二位置的可操纵臂,上述可操纵臂被偏置到第一位置但被止动避免完全满足偏置,以在力的作用下将可操纵臂朝向第二位置促动时迅速响应。
另一方面中,本发明提出一种手术器械,包括:可操纵臂,其具有使其处于第一位置的偏置;线缆;上述线缆的一端与可操纵臂连接,且上述线缆的另一端与线轴连接;上述线轴沿着释放方向可移动以发放线缆,允许可操纵臂通过偏置而移动至第一位置;止动装置防止线轴移动超过最大释放点;其中,在上述线轴沿着释放方向移动到最大释放点时,所发放的线缆的长度不足以完全满足偏置。
优选地,上述线轴沿着卷起方向可移动以卷起线缆,从而抵抗偏置将可操纵臂牵拉至第二位置。
优选地,上述手术器械还包括:单向齿轮,其允许线轴沿着卷起方向移动并阻止线轴沿着释放方向移动。
优选地,上述手术器械还包括:驱动齿轮;与线轴同步旋转的线轴齿轮;上述驱动齿轮设置为驱动上述线轴齿轮;其中,上述线轴齿轮具有齿轮齿;并且上述止动装置包括布置在线轴齿轮的齿轮齿中的中断部,该中断部阻止驱动齿轮进一步移动。
优选地,上述线轴齿轮是第一线轴齿轮;上述线轴是第一线轴;上述线缆是第一线缆;上述止动装置是第一止动装置;上述手术器械还包括:第二线轴齿轮;第二线轴;第二线缆;第二止动装置;上述可操纵臂具有使其处于第三位置的第二偏置;上述第二线缆的一端与可操纵臂连接,且上述第二线缆的另一端与第二线轴连接;上述第二线轴沿着释放方向可移动以发放第二线缆,允许可操纵臂通过第二偏置而移动至第三位置;其中,在上述第二线轴沿着释放方向移动到最大释放点时,所发放的第二线缆的长度不足以完全满足第二偏置;上述第二线轴沿着卷起方向可移动以卷起第二线缆,抵抗第二偏置而将可操纵臂牵拉至第四位置;上述第二线轴齿轮能够与第二线轴同步旋转;上述驱动齿轮设置为驱动第二线轴齿轮;其中,上述第二线轴齿轮具有齿轮齿;并且上述第二止动装置包括布置在第二线轴齿轮的齿轮齿中的中断部,该中断部阻止驱动齿轮进一步移动。
优选地,上述手术器械还包括:卷起限制装置,其防止线轴沿着卷起方向的移动超出最大卷起点。
优选地,上述手术器械还包括:驱动齿轮;与线轴同步旋转的线轴齿轮;上述驱动齿轮设置为驱动上述线轴齿轮;其中,上述驱动齿轮能够脱离啮合线轴齿轮,使得上述可操纵臂不受限制地根据偏置而移动到第一位置。
优选地,上述驱动齿轮是包围上述线轴齿轮的环形齿轮;上述环形齿轮包括:具有外缘和内缘的环;设置在内缘上的与线轴齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿,使得转动环来驱动线轴齿轮。
另一方面中,本发明提出一种用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,其包括:用于线缆的线轴;上述线轴沿着释放方向可移动以发放线缆;防止线轴移动超过最大释放点的止动装置;驱动齿轮;与线轴同步旋转的线轴齿轮;上述驱动齿轮设置为驱动上述线轴齿轮;其中,上述线轴齿轮具有齿轮齿;上述止动装置包括设置在线轴齿轮的齿轮中的中断部,该中断部阻止驱动齿轮进一步移动。
优选地,上述驱动齿轮能够脱离啮合上述线轴齿轮,使得上述线轴能够不受驱动齿轮限制地移动。
优选地,上述线轴沿着卷起方向可移动以卷起线缆;包括卷起限制装置,其防止线轴沿着卷起方向移动超出最大卷起点。
优选地,上述驱动齿轮是包围上述线轴齿轮的环形齿轮;上述环形齿轮包括:具有外缘和内缘的环;设置在内缘上的与线轴齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿,使得转动环来驱动线轴齿轮。
附图说明
参照示出本发明的可能布置的附图将便于进一步描述本发明,其中,相同的数字指代相同的部件。本发明的其他布置也是可能的,因此附图的特定性不应被理解为替代了本发明的先述描述的一般性。
图1(现有技术)是具有与机械驱动器连接的耦合器的器械的照片,该机械驱动器来自直觉外科(Intuitive Surgical,Inc.)公司的达芬奇系统;
图2(现有技术)是图1中的器械的另一照片;
图3是作为本发明的实施方式的耦合器的立体图;
图4是包含图3的耦合器的手术器械的示意图;
图5是图4所示的手术器械的照片;
图6示出了两个图4所示的手术器械插入到内窥镜中;
图7是图6中插图的放大图,示出了图6的内窥镜的尖端;
图8示出了使用图4的手术器械进行内窥镜手术的装备;
图9示出了可附接图4的手术器械的耦合器的电机箱;
图10是图9的电机箱上的耦合器插座的放大图;
图11示出了图10的耦合器插座和未附接的耦合器;
图12示出了可操纵臂的本体,诸如设置在图4的手术器械的远端的可操纵臂;
图13示出了一种可操纵臂,其可设置在图4的手术器械的远端,并且在可操纵臂本体中具有弯曲部;
图14示出了绷紧或铰接而变直的图13的可操纵臂;
图15示出了图13的可操纵臂的弯曲部本体如何通过牵拉控制线缆而被拉直;
图16是图3所示的耦合器的仰视图;
图17a是图3所示的耦合器的爆炸图;
图17b是与图3的耦合器的基座一起示出的线轴的部件的爆炸图;
图18是线轴的部件的另一爆炸图,但没有耦合器的其余部分;
图19示出了由图18所示的部件组装而成的线轴;
图20示出了附接有用于控制图4所示的手术器械的可操纵臂的线缆的图19中的线轴;
图21示出了没有耦合器外壳的图3的耦合器,展示了耦合器基座以及从耦合器基座伸出的嘴;
图22示出了图21所示的嘴的基座部分;
图23是图22所示的嘴的基座部分的俯视图;
图24是图22所示的嘴的基座部分的剖视图;
图25示出了如何通过使用停止件来防止图3的耦合器中的线轴释放全部线缆;
图26示出了如何能够由驱动齿轮2601通过小齿轮来驱动图27所示的线轴齿轮;
图27示出了停止件,其沿着线轴齿轮上的齿轮齿的布置而设置成无齿部分的形式设置;
图28示出了如何能够使图27所示的驱动齿轮2601与小齿轮脱离啮合;
图29示出了图26中所示的小齿轮如何能够同时驱动两个不同的线轴,每个线轴使可操纵臂中的不同弯曲部被拉直;
图30示出了将图26中的耦合器插入到电机箱的耦合器插座中的阶段;
图31示出了作为另一实施方式的另一耦合器的基座,作为图26所示的实施方式的替代方案,其具有环形齿轮;
图32示出了图31中的环形齿轮如何驱动线轴齿轮;
图33示出了如何使图31的环形齿轮与线轴齿轮脱离啮合;
图34a示出了图31中的环形齿轮如何可以驱动线轴齿轮;
图34b示出了图31中的环形齿轮如何接收在电机箱的耦合器插座的内侧;
图35示出了作为又一实施方式的又一耦合器的基座,其具有与图31中所示的环形齿轮不同的环形齿轮。
具体实施方式
图3是手术器械401的耦合器301的立体图。耦合器301具有放置在耦合器基座305上方的圆顶形外壳303。外壳303由两个侧部分303a、303b制成。耦合器基座305的底部307相对平坦,且提供了控制外壳303内的线轴的入口。图3中所示的朝向用作本说明书的其余部分中的位置参考。
图4示出了手术器械401,其具有作为主体的传输管405。传输管405典型地具有0.5m至1.8m的长度。耦合器位于手术器械401的近端上,可操纵臂403位于远端上。
可操纵臂403是中空管状装置,完全伸出时约为3cm,在通过附接到可操纵臂403的内表面的线缆牵拉时能够弯曲和拉直、左右摆动、或者缩短和伸长。上述线缆穿过传输管405与耦合器301内的线轴连接。
图5是手术器械401的原型的照片,在此提供以便读者可以理解可操纵臂403与手术器械401的其余部分的相对尺寸。
图6示出了内窥镜601,内窥镜601中的两个器械通道609中的每个具有手术器械401,手术器械401通过内窥镜601的近端附近的各自开口插入,在内窥镜601的近端设置有用于操作内窥镜主体的控制器607。
图7是图6中示出为插入部的内窥镜尖端603的放大图。内窥镜尖端603具有光源701和摄像机703。可以看到两个器械通道609的远端开口,从每个器械通道609伸出的是手术器械401的可操纵臂403。每个可操纵臂403的远端设置有末端执行器605。
图8示出了用于内窥镜操作的可能装备,其中,内窥镜601由从手推车801伸出的伸缩臂803支撑。白色箭头指向手推车801上的电机箱805。电机箱具有耦合器插座,耦合器301可以插入到其中。不过,在图8中耦合器插座被电机箱罩802隐藏而不可见。
图9是电机箱罩802被移除后的电机箱805的近视图,展示了两个耦合器插座901。如图所示,右侧的耦合器插座901插入有手术器械401的耦合器301。可以看到传输管405从耦合器301的尖端伸出。
图10是耦合器插座901的近视图。图11给出了类似的视图,但还示出了耦合器301的底部307。
耦合器插座901包括短圆柱形壳,其直径和高度适合于通过耦合器基座305来保持耦合器301。将耦合器301插入到耦合器插座901中并由两个卡扣式卡紧件1003保持住,以使电机箱以编程方式控制手术器械401中的线轴和线缆。在上述壳的深处有四个线轴驱动器,每个线轴驱动器都是凹形杆接受部1001,用于与每个线轴的基座上的相应凸形线轴杆1101配合。
图3示出了设置在耦合器外壳303的相对侧上的两个按钮309。按压按钮309会释放卡扣式卡紧件1003。这允许从耦合器插座901中拉出耦合器301。
可以扭转线轴杆1101以旋转线轴来卷起线缆,并将可操纵臂403拉直,或者释放线缆来使可操纵臂403弯曲。也即,外科医生可以用一只手手动扭转线轴杆1101,同时用另一只手把持耦合器301。可替换且优选地,将耦合器301插入到耦合器插座901中,使得电机箱805可以以编程方式控制每个线轴。
在手术操作开始时,内窥镜601由尖端603插入到麻醉或镇静的患者的口腔或直肠中。内窥镜601通过针对消化道的弯折而弯曲,移动至消化道上的手术目标。可以应用手推车801的轮子807上的制动器(未示出)来防止手推车801移动。在内窥镜到达目标点位且稳定放置后,可以将手术器械401插入到内窥镜中。
之后,将第一个手术器械401的耦合器301插入到耦合器插座901中。随后,运行电机箱的软件,使恰当的凹形杆接受部1001转动线轴杆1101,将可操纵臂403拉直。
将拉直的可操纵臂插入到器械通道609之一中,并通过传输管405推进,直至可操纵臂403从内窥镜尖端603露出。
在插入到器械通道609中之前将可操纵臂403拉直会减少可操纵臂403穿过器械通道609的摩擦和阻力。与使用未拉直的可操纵臂403来进行相同操作的情况相比,现在更容易将手术器械401插入通过内窥镜。如果考虑如何可以防止器械通道609的表面免受位于拉直的可操纵臂403的端部的锋利的透热刀切割,则该益处甚至更加明显。
随之而来的是,器械通道609上的刮擦和切割较少,病菌藏匿和滋生的缝隙也较少,提高了内窥镜消毒的效率。因此,即使在不降低日常使用强度的情况下将手术器械401插入到器械通道中或从器械通道取出,器械通道的磨损也可能较慢,从而使内窥镜有可能具有更长且更鲁棒的使用寿命。
此外,减少在器械通道609上的拖动和刮擦还降低用力拖拽内窥镜601的可能性。即使外科医生在手术期间频繁更换手术器械,也会有助于保持内窥镜尖端603尽可能稳定。
在距离图8中的装备不远的地方,外科医生基于由摄像机703传输到显示器(未示出)的实时图像手持遥控器来进行虚拟手术移动。该虚拟手术移动由手推车中的无线检测器检测为移动坐标,电机箱805中的处理器以编程方式将坐标转换成可操纵臂403和末端执行器605的移动。
末端执行器605决定手术器械401的功能,可以是钳子对、透热刀、注射针、缝合工具等。具有不同末端执行器605的手术器械401可以在手术操作期间多次从内窥镜601移除并重新插入,其目的在于,就像画家反复挑选和使用相同的画笔一样使用末端执行器605。
图12示出了可操纵臂403的本体1201,没有末端执行器605、线缆和传输管405。上述本体由诸如镍钛诺的高弹性金属合金的笔直且中空的管制成。本体的长度为约3cm至3.5cm,并且直径在2.5mm至3.5mm之间,以便安装到大多数内窥镜的器械通道609中。
激光切割上述管以在管1201的一侧上提供一系列分离的肋1203。上述管的另一侧成为脊1205,肋1203附接至脊1205。在管1201朝脊1205的一侧弯曲时,肋1203张开。然后将弯曲的管1201保持静止、热处理和冷却,使得弯曲变成管在静态时的永久形状。这提供了凹入的脊侧和凸出的肋侧。
由高弹性金属合金的单个中空管制成并具有如此小的尺寸为可操纵臂403提供了连续体结构的结构强度和形状弹性。
图13示出了由弯曲管1201制成的可操纵臂403,其固定有末端执行器605。称为肩部1301的可操纵臂403的近端以可操纵臂403中的中空芯与传输管405的芯对齐的方式附接到传输管。这允许附接到可操纵臂403的内表面的线缆的一端穿过传输管,并附接到耦合器301中的线轴。图14示出了铰接且拉直的可操纵臂403,这在线缆由线轴卷起时发生。
典型地,末端执行器605由附接至耦合器301中的另一个线轴的另一根线缆控制,并且肩部1301由附接至耦合器301中的又一个线轴的又一根线缆控制,以使可操纵臂403在传输管上左右转动。然而,本说明书的其余部分集中于在穿过器械通道之前允许拉直可操纵臂403的耦合器301的特征,这可能减小内窥镜尖端的位移,减少器械通道的刮擦并且保持消毒效率。
图15是弹性弯曲的可操纵臂403的铰接的一系列示意图。可操纵臂403的芯内的线缆的端部连接到可操纵臂403的远端附近的肋1203。线缆1501伸出可操纵臂403,穿过传输管405,系在耦合器301中的控制线轴上。图15中最左边的图示出了处于静态的可操纵臂403,其中,脊1205侧是凹的(图15a)。肋1203位于凸侧并展开以适应弯曲。在线缆1501被线轴卷起时,一些肋1203彼此更靠近,而脊1205紧绷并被拉直(图15b)。卷起更多的线缆1501会将肋1203拉得更加靠近彼此,甚至反转可操纵臂403的弯曲度以朝向相对侧弯曲(图15c)。放开对控制线轴的控制允许可操纵臂403中的偏置成为线轴上的主导力,从而使可操纵臂403回弹到弯曲形状。这种偏置使得无需使用任何逆向线缆;单根线缆1501足以绷紧可操纵臂403。
图16示出了耦合器301的底部307,此处可以接近线轴的轴基座1601以控制线轴。
图17a是耦合器301的爆炸图,示出了彼此分离的外壳303的两个侧部分303a、303b以及耦合器基座305。可以看到四个线轴1701,每个线轴1701设置在耦合器基座305中的相应轴孔中。嘴1703从耦合器基座305的中心在线轴1701之间向上延伸。嘴1703具有顶部分1705和底部分1707。嘴1703的顶部分被称为传输管夹持件1705,其紧紧地保持传输管,同时允许传输管内的线缆滑动。在组装后的耦合器301中,传输管夹持件1705从外壳303顶部的开口稍微突出(在图3中也可见)。
图17b是线轴1701的爆炸图,示出的部件与耦合器基座305中的轴孔1717对齐。典型地,线轴1701包括线轴轴1715和各种卷绕部件1709。轴承1711被设置为用于从底部307插入到轴孔1717中,并且沿轴孔1717在中途的收缩部(不可见)防止轴承1711完全通过。另一个轴承1711被设置为从顶部插入到轴孔1717中,并且由于收缩部也不会完全通过。
为了组装线轴1701,线轴轴1715从底部307插入,通过轴孔1717和两个轴承1711,穿过收缩部。线轴轴1715具有轴基座1601,该轴基座1601比轴孔1717大,因此覆盖在轴孔1717上。线轴杆1101从轴基座1601延伸,由此从耦合器301的外部可接近。
图18示出了组装到线轴轴1715上的卷绕部件1709,即线轴轴1715的已经延伸通过耦合器基座305的部分。
图19示出了组装后的线轴1701,其具有两个卷线器2501。两个卷线器2501中的每一个都包括宽的、平缓的斜坡,其防止附接的线缆1501在线张力低的情况下脱离卷线器2501。可选地,每个卷线器2501可附接有不同线缆1501的端部,在这种情况下,转动线轴1701可同时卷起或发放两根线缆1501。可替换地,如果由于某种原因而需要逆向线缆,具有两个卷线器也是有用的。例如,图20示出了一定长度的线缆已经缠绕于顶部卷线器,而底部卷线器仅与另一根线缆的端部连接。旋转线轴1701从顶部卷线器释放线缆将同时围绕底部卷线器卷起线缆。反转旋转方向,会围绕顶部卷线器将线缆卷起,并从底部卷线器释放线缆。
图18所示的卷绕部件1709包括左下卷绕部件1709a和右下卷绕部件1709b。右下卷绕部件1709b具有用于放置在线轴轴1715上的套环。套环下方是缺口,左下卷绕部件1709a径向地安装到该缺口中。在用螺丝固定在一起时,这些部件紧紧地保持在线轴轴1715的底部。此外,存在具有相同、但竖直颠倒的构造的左上卷绕部件1709c和右上卷绕部件1709d,使得左上卷绕部件1709c上的套环放置在线轴轴1715上方,左上卷绕部件1709c的缺口被右上卷绕部件1709d封闭,并且用螺丝来紧紧保持在线轴轴1715的上部。
图21包括左图和右图,均示出了没有任何线轴1701的耦合器基座305和嘴1703。左图还示出了放置在各自轴孔1717中的一些轴承1711。右图是嘴1703的爆炸图,示出了与轴孔1717分离的轴承1711。
嘴1703的底部分被称为嘴基座2101,并且如先前段落中已经提到的,顶部分被称为传输管夹持件1705。
传输管夹持件1705的下端具有水平向外延伸的方形裙部,其角部具有可与各自的轴孔1717对齐的旋转孔2103,每个线轴轴1715顶部的旋转尖端1713可以插入旋转孔2103内,并且不受束缚地或可旋转地保持旋转孔2103内(参见图17a)。
如图21中的右图所示,传输管夹持件1705本身包括两个侧部分1705a、1705b。每个部分提供通路2105的侧向半部。通路2105与耦合器基座305的中心对齐,提供促使线缆1501朝向嘴基座2101的中心的狭窄通道,换言之,如果存在多于一根线缆1501的情况。
图22是嘴基座2101的立体图,图23是相应的俯视图,图24是沿平面AA的侧视图。嘴1703的下端具有沿不同方向延伸的四个趾部2201。每个趾部2201中的螺钉孔允许螺钉将趾部2201固定至耦合器基座305。
嘴基座2101的顶部具有沿不同方向伸出的四个凸耳2203。每个凸耳2203设置有螺钉孔,该螺钉孔可以与传输管夹持件1705的裙部中的相应孔2107对齐,用于将传输管夹持件1705紧固到嘴基座2101上。
从传输管405伸出的线缆1501穿过通路2105。在嘴的更深处,每根线缆都穿入到嘴基座2101内的不同狭缝2301内,以在围绕各自的辊轴2205转动每根线缆1501而引导至线轴1701的卷线器2501之前确保线缆分离。上述狭缝只是线缆穿入其中的狭窄通道。图23中可以看到两个交叉的狭缝。
尽管图17a中示出了四个线轴1701,但是在其他实施方式中可以有更多或更少的线轴1701,这取决于可操纵臂403中需要进行线缆控制的可控部件的数量。需要将相应数量的位于线轴1701上的杆接受部1001设置在耦合器插座901中。
预张紧停止件或止动件1
在可操纵臂从笔直移动至弯曲时,线轴必须释放一定长度的线缆以允许弯曲。线轴(和卷线器)的尺寸预先选择为使得在不需要线轴完全旋转的情况下释放所需长度。由于可操纵臂403的长度仅为约3cm,因此线缆的该所需长度往往要短得多。
图16示出了耦合器301的底部,此处可以接近四个轴基座1601以旋转耦合器内的各自的线轴。从每个轴基座1601的边缘径向延伸有突出部1603。此外,在每个轴基座1601旁边有停止件1605,停止件1605也设置在耦合器底部307上。
每个停止件位于使相应的线轴1701旋转以释放线缆时各自的突出部1603的路径中。因此,上述停止件限制线轴旋转的程度。停止件的位置被选择为防止一定长度的线缆被释放。更确切地说,停止件的位置被选择为使得线轴1701可释放的线缆的最大长度稍微不足以允许可操纵臂在偏置的促使下完全弯曲。未满足的偏置持续地牵拉线缆,这在线缆1501和弯曲的可操纵臂403两者中提供了最小的预张紧度。这允许每当线轴以相反方向旋转以卷起线缆时可操纵臂立即响应。
图25是停止件如何工作的示意图。图25中的上图示出了线轴1701,其中没有任何停止件插入到相邻短桩孔2503中。为了便于图示,绘制了从线轴1701的本体径向延伸的翼部2501来代替从位于耦合器基座305的另一侧的轴基座1601伸出的突出部1603。在线轴1701旋转时,翼部2501围绕线轴1701转动。
图25中的下图示出了插入到短桩孔2503之一中的停止件。停止件1605的位置防止线轴1701发放完全满足偏置所需的线缆1501的长度。优选地,线缆1501可释放的最大长度允许可操纵臂403几乎完全地表现出弯曲,除了小到人眼无法察觉的程度之外。
尽管到目前为止描述的实施方式具有在静态下弯曲的可操纵臂403,但是可操纵臂403在静态下偏置成笔直的其他实施方式(未示出)也是可能的。该笔直的可操纵臂403可以通过牵拉可操纵臂403内的位于远端的肋1203上的线缆1501而向一侧弯曲。该牵拉使肋之间的间隙闭合并且使可操纵臂向肋侧弯曲。即使在这样的实施方式中,可操纵臂403也可以通过牵拉以向肋侧弯曲来预张紧,但是预张紧轻微到人眼看不到弯曲。
再次参考偏置成弯曲的可操纵臂403的实施方式,根据可操纵臂的尺寸和材料,一些可操纵臂可能过度绷紧,这会削弱偏置的强度。为了对可操纵臂403的绷紧(即,卷起线缆)提供上限,可以使用小止动件块2505来代替停止件1605。图25中的插图示出了不合比例的止动件块2505,并附有白色箭头。
止动件块2505优选地为弓形,以匹配翼部2501的路径的弯曲度。止动件块2505的基座可以设置有两个短桩,用于安装至各自的短桩孔2503中。
止动件块2505具有两个端部,并且两个端部之间存在距离。止动件块2505的端部抵靠沿着线缆释放方向旋转的翼部会防止线缆1501完全释放。止动件块2505的另一端部抵靠处于反向旋转的翼部会防止可操纵臂403过度绷紧。
优选地,耦合器基座305的所有部件均由硬塑性材料制成。
预张紧停止件或止动件2
包括对线轴旋转进行限制的其他实施方式也是可能的。图26至图30示出了一个这样的其他实施方式。
图26示出了耦合器301的底部,其中,驱动齿轮2601设置在圆形耦合器基座305的中心。线轴1701示出为在耦合器基座305的顶侧。在耦合器基座305的底侧,线轴1701的轴基座1601设置有线轴齿轮2701。线轴齿轮2701通过中间的小齿轮2603与驱动齿轮2601啮合。
图27单独示出了线轴齿轮2701。在线轴齿轮2701的表面上设置有线轴杆1101,用于在耦合器301插入电机箱805时与相应的杆接受部1001配合。
一般而言,任何齿轮均由周向布置的齿制成,这些齿是通过在齿轮的圆周上切割或形成豁口而制成的,以限定齿轮齿。齿的根部与由根部直径限定的根部圆周对齐,而齿的尖端与由尖端直径限定的尖端圆周或外圆周对齐。如果齿轮是环形齿轮,即是内圆周设置有朝向内的齿轮齿的环形,则根部圆周将大于尖端圆周。
线轴齿轮2701的一部分没有设置豁口,即存在缺少至少一个齿轮齿的无齿区域2703。由于没有豁口,无齿区域与线轴齿轮2701的外径或尖端圆周齐平。该无齿区域2703的两个端部不能啮合小齿轮2603的齿。这些端部之一限制线轴沿着线缆释放方向的旋转以防止线缆1501完全释放,以便在线缆1501和可操纵臂403中提供预张紧。该无齿区域的另一端限制可操纵臂403过度绷紧。
图28示出了驱动齿轮2601的侧视图。驱动齿轮2601还具有从其延伸的杆,外科医生可以使用该杆来手动扭转驱动齿轮2601。为了加以区别,将该杆称为驱动器杆2801。典型地,驱动齿轮2601仅由外科医生使用,而不由电机箱驱动。
驱动齿轮2601具有成组的上齿轮齿2803和成组的下齿轮齿2805。上齿轮齿2803与耦合器底部307上的棘齿2807啮合,以防止可操纵臂中的偏置沿着释放方向牵拉驱动齿轮2601。这允许外科医生抬起并重新定位他的手以继续扭转驱动齿轮2601,或者解放他的手来将手术器械插入到内窥镜601中。下齿轮齿2805啮合小齿轮2603以转动线轴齿轮2701。
外科医生可以在使可操纵臂穿过内窥镜601的器械通道609之前扭转驱动器杆2801以拉直可操纵臂403。
驱动齿轮2601可以在两个位置之间切换。图28的右图示出了从耦合器底部307提升的驱动齿轮2601,其中,下齿轮齿2805与小齿轮2603啮合,上齿轮齿2803与棘齿2807啮合。
朝向耦合器底部307向下按压驱动齿轮2601会使驱动齿轮2601与小齿轮2603和棘齿2807两者脱离啮合,由此也与线轴1701脱离啮合。这允许可操纵臂403中的偏置成为线轴1701上的主导力。在脱离啮合的线轴1701响应于偏置而自由旋转时,除了非常短的长度被阻止释放之外,线缆1501的为适应弯曲的表现所需的长度会被拉离线轴1701。该释放限制由线轴齿轮2701上的无齿区域2703的相关端部和小齿轮2603之间的抵靠来提供。因此,无齿区域的该端部类似于图25中的线轴1701上的翼部2501,而小齿轮2603类似于停止件1605。
典型地,设置弹簧(未示出)以在按压在驱动齿轮2601上的力举起时使驱动齿轮2601偏置回到提升位置。
在驱动齿轮2601被提升时,小齿轮2603仍会与线轴齿轮2701啮合。因此,在重新啮合驱动齿轮2601之后,无齿区域2703在相同位置抵靠小齿轮2603。
图29的左图示出了可操纵臂403具有由白色箭头标记的两个弯曲部,每个弯曲部沿着不同的方向弯曲。使用两个线轴1701(其中一个从视图中隐藏),每个线轴1701控制一根线缆1501来绷紧其中一个弯曲部。为了手动拉直可操纵臂403,外科医生扭转耦合器底部307上的位于中心的驱动器杆2801,同时转动两个线轴1701以卷起线缆1501。右图示出了两个拉直的弯曲部。通过杆的取向从左图到右图的改变示出了驱动齿轮2601和线轴齿轮2701的转动。
为了避免疑义,在具有四个线轴1701的耦合器301中,有四个小齿轮2603。每个小齿轮2603与相同驱动齿轮2601的不同侧啮合。因此,驱动器杆2801旋转所有四个线轴1701。典型地,线缆、线轴和齿轮预先构造为使得在驱动齿轮2601脱离线轴齿轮2701时,可操纵臂403中的偏置将线轴1701牵拉成如此取向:线轴杆1101排列为与电机箱805中的杆接受部1001顺滑地配合。
图30示出了啮合着电机箱805的耦合器插座901与耦合器301的不同啮合阶段。顶部的图示出了阶段1,其中,手术器械401具有拉直的可操纵臂403。这可以由外科医生扭转驱动器杆2801来完成。棘齿防止拉直的可操纵臂401回弹到弯曲状态。耦合器301通过耦合器底部307推入至耦合器插座901中。
戳棒3001从耦合器插座901的深处伸出,超出杆接受部1001。中间的图示出了阶段2,其中,戳棒3001按压在驱动齿轮2601上,使线轴齿轮2701脱离啮合,并使可操纵臂403立即恢复成弯曲形状。底部的图中示出了阶段3,在此期间,线轴杆1101与杆接受部1001配合,允许电机箱805独立地驱动每个线轴1701。两个卡扣式卡紧件1003将耦合器301牢固地保持在耦合器插座901中,直到通过按压按钮309而释放。
在这样插入到电机箱805中时,可以通过针对每个线轴1701操纵电机箱805而将可操纵臂403拉直。然而,在电机箱805由于断电而无法操作时,能够手动扭转驱动器杆2801是有用的。
预张紧停止件或止动件3
图31、图32、图33和图34是又一实施方式的图示,其中,环形齿轮3101代替了图26的实施方式中的中心驱动齿轮2601。
环形齿轮3101包括环,该环是圆形的、无端部的环状物,典型地由与耦合器301的其余部分相同的材料制成。环的圆周具有宽度,使得外缘具有比耦合器基座稍大的直径以提供更好的抓力。内缘具有较小的圆周。在内缘的相对侧上设置有向内延伸的两排驱动齿3103,每排的驱动齿3103能够啮合并驱动相邻的线轴齿轮2701。
出于防止外科医生手动卷起线缆后自动释放线缆的相同原因,成排的细齿3105设置在内缘上且在顺时针侧上紧邻每排驱动齿3103,与耦合器底部307上的棘齿啮合。仅需要一个棘齿齿轮。因此,耦合器底部307上的棘齿仅啮合所示的两排细齿中的任一排。在一些实施方式中,环形齿轮3101上仅存在一排这种细齿。
在图31至图34中,每个线轴齿轮2701具有两个端部位于两侧的无齿区域。由于没有豁口,无齿区域与线轴齿轮2701的外径或尖端圆周齐平。
在线轴齿轮2701旋转到这些端部之一抵靠驱动齿3103的位置时,会防止线轴1701沿着相同的方向进一步旋转;线轴齿轮2701在该无齿区域中没有齿与环形齿轮3101上的相应齿相交并移动。
环形齿轮3101可以在啮合线轴齿轮2701和棘齿2807的提升位置和与线轴齿轮2701和棘齿2807脱离啮合的压下位置之间切换。
图32示出了处于提升位置的环形齿轮3101(上图)以及逆时针转动以驱动两个线轴齿轮逆时针旋转(左下图至右下图)。这会将各自的线缆围绕所连接的线轴1701卷起,并拉直可操纵臂403(未示出)。然而,每个线轴齿轮2701上的无齿区域的逆时针端部抵靠各自的驱动齿3103,会防止可操纵臂403进一步旋转和过度绷紧。如图所示,可以从线轴杆1101的取向上的变化看出图32中的线轴1701的旋转。由于存在由不同的线轴1701分别控制的两条线缆,因此读者可以断定可操纵臂403具有两个弯曲部。
图33示出了朝向耦合器基座307压下的环形齿轮3101(顶部图),其与线轴齿轮2701和棘齿2807脱离啮合。图32中拉直的可操纵臂403现在自由地回弹到永久形状,即,一种由每个弯曲部中的偏置力形成的具有两个弯曲部的形状。沿着释放方向旋转线轴1701,每个线缆1501被拉离各自的线轴1701所需长度,以适应弯曲部(未示出)。然而,每个线轴仅能够释放预定长度的线缆,因为从线轴齿轮2701上的无齿区域2703延伸的侧向突出部会抵靠相邻停止件3107,以防止各自弯曲部的偏置完全放掉。在压下力解除时,弹簧(未示出)将环形齿轮3101推回至与线轴齿轮2701和棘齿2807啮合。
图31至图33中示出了两个线轴1701,每个线轴1701都具有线轴杆1101,但未设置有用于啮合环形齿轮3101的线轴齿轮2701。例如,使用这些线轴1701来控制可操纵臂403的其他部件,例如末端执行器。
图34b示出了耦合器301如何与电机箱805中的耦合器插座901接合。顶部图中示出了该过程的第一阶段,并且底部图中示出了第二阶段。耦合器插座具有衬在圆柱形壳的内圆周上的凸耳3401。在线轴杆1101与杆接受部1001接触之前,凸耳3401推动环形齿轮3101以释放环形齿轮3101和线轴齿轮2601之间的啮合。
预张紧停止件或止动件4
图35示出了与图31至图34b所示的实施方式类似的又一实施方式,其也包括环形齿轮3101(即,驱动齿轮2601)以从圆周转动线轴齿轮2701。设置棘齿2807以防止线轴1701的旋转意外反转。上述附图示出了两个线轴1701,每个线轴1701均设置有线轴齿轮。该附图还示出了另外两个线轴1701,但是它们没有设置任何线轴齿轮2701。
然而,对比图32的实施方式,仅存在一组用于啮合线轴齿轮和棘齿的驱动齿。驱动齿被设置为成无端部排的相同尺寸的齿3501,衬在环形的整个内圆周上。
关于转动线轴齿轮2701,例如,转动环形齿轮3101使线轴1701旋转,该实施方式的操作与图34的实施方式大致相同。而且,可以朝向耦合器底部307压下环形齿轮3101,以使线轴齿轮2701和棘齿2807脱离啮合。
图35中所示的环形齿轮3101也可以被耦合器插座901中的凸耳3401压下,以使线轴齿轮2701脱离啮合。在耦合器301位于耦合器插座901中时,环形齿轮3101保持被压下。
然而,在环形齿轮3101上的下压力被解除时,成无端部排的齿轮齿3501的任何部分都可以重新啮合线轴齿轮2701和棘齿。与此相比,图31至图34a中的环形齿轮3101必须对齐,使得棘齿2807与成排的细齿3105中的第一个齿重新啮合,为可操纵臂403提供完整的绷紧范围。
其他实施方式
在前述实施方式中,由各种停止件的构造提供的停止功能会保持一定长度的线缆不被线轴释放,或者允许释放特定长度的线缆。这种情况的便利性在于,可以先提供具有多余长度的线缆的线轴,随后限制最大可释放长度。
然而,在更基本的实施方式中,将用于使可操纵臂仅弯曲到所需程度的精确长度的线缆设置在线轴和可操纵臂中的远端的肋之间。不需要突出部和停止件机构来限制可释放线缆的长度。然而,该实施方式引入了其他问题。提供精确长度的线缆是繁琐的,并且容易受到组装容忍度的影响,从而损害所需的精度。
因此,所有实施方式都体现了能够处于第一位置和第二位置的可操纵臂,该可操纵臂被偏置到第一位置,但被止动为避免完全满足偏置,以在力的作用下朝向第二位置促动可操纵臂时迅速响应。第一位置和第二位置由从线轴发放的线缆的长度确定。通过对从线轴可发放的线缆的长度进行限制来提供避免完全满足偏置的止动。
虽然在前面的说明中已经描述了本发明的优选实施方式,但是本领域技术人员应当理解,在不脱离本发明所要保护的范围的情况下,可以对设计、结构或操作的细节进行许多变化或修改。
例如,在实施方式的不同部分中描述的所有凸形和凹形构造都可以颠倒;代替每个轴基座1601上的凸形线轴杆1101与耦合器插座901中的相应凹形杆接受部1001配合,可以在每个轴基座1601上设置具有足够深度的凹形杆接受部1001以与耦合器插座901的深处中相应的凸形突出杆配合。
耦合器不必须具有外壳,或者线轴不必须呈如图所示的竖直、细长、可旋转装置的形式,而可以是任意形式的线缆发放和线缆卷起装置。
在所有实施方式中,显著的特征是可操纵臂能够处于第一位置和第二位置,该可操纵臂被偏置到第一位置但被限制不能完全满足偏置,以在力的作用下朝向第二位置促动可操纵臂时迅速响应。

Claims (13)

1.一种手术器械,包括:
可操纵臂,其具有使其处于第一位置的偏置;
线缆;
所述线缆的一端与所述可操纵臂连接,且所述线缆的另一端与线轴连接;
所述线轴沿着释放方向可移动以发放所述线缆,允许所述可操纵臂通过所述偏置移动至所述第一位置;
止动装置防止所述线轴移动超过最大释放点;其中,
在所述线轴沿着所述释放方向移动到所述最大释放点时,所发放的线缆的长度不足以完全满足所述偏置。
2.根据权利要求1所述的手术器械,其中,
所述线轴沿着卷起方向可移动以卷起线缆,抵抗所述偏置将所述可操纵臂牵拉至第二位置。
3.根据权利要求2所述的手术器械,还包括:
单向齿轮,其允许所述线轴沿着所述卷起方向可移动并防止所述线轴沿着所述释放方向移动。
4.根据权利要求2或3所述的手术器械,还包括:
驱动齿轮;与所述线轴同步旋转的线轴齿轮;所述驱动齿轮设置为驱动所述线轴齿轮;其中
所述线轴齿轮具有齿轮齿;并且
所述止动装置包括布置在所述线轴齿轮的齿轮齿中的阻止所述驱动齿轮进一步移动的中断部。
5.根据权利要求4所述的手术器械,其中,
所述线轴齿轮是第一线轴齿轮;
所述线轴是第一线轴;并且
所述线缆是第一线缆;
所述止动装置是第一止动装置;
所述手术器械还包括:
第二线轴齿轮;
第二线轴;
第二线缆;
第二止动装置;
所述可操纵臂具有使其处于第三位置的第二偏置;
所述第二线缆的一端与所述可操纵臂连接,且所述第二线缆的另一端与所述第二线轴连接;
所述第二线轴沿着释放方向上可移动以发放所述第二线缆,允许所述可操纵臂通过所述第二偏置移动至所述第三位置;其中
在所述第二线轴沿着所述释放方向移动至最大释放点时,所发放的所述第二线缆的长度不足以完全满足所述第二偏置;
所述第二线轴沿着卷起方向可移动以卷起所述第二线缆,抵抗所述第二偏置将所述可操纵臂牵拉至第四位置;
所述第二线轴齿轮能够与所述第二线轴同步旋转;
所述驱动齿轮设置为驱动所述第二线轴齿轮;其中
所述第二线轴齿轮具有齿轮齿;并且
所述第二止动装置包括布置在所述第二线轴齿轮的齿轮齿中的阻止驱动齿轮进一步移动的中断部。
6.根据权利要求2所述的手术器械,还包括:
卷起限制装置,其防止所述线轴沿着所述卷起方向移动超出最大卷起点。
7.根据权利要求6所述的手术器械,还包括:
驱动齿轮;与所述线轴同步旋转的线轴齿轮;所述驱动齿轮设置为驱动所述线轴齿轮;其中
所述驱动齿轮能够脱离啮合所述线轴齿轮,使得所述可操纵臂不受限制地根据所述偏置移动到所述第一位置。
8.根据权利要求4所述的手术器械,其中
所述驱动齿轮是包围所述线轴齿轮的环形齿轮;
所述环形齿轮包括:
具有外缘和内缘的环;
设置在所述内缘上的与所述线轴齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿,使得转动所述环来驱动所述线轴齿轮。
9.一种用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,包括:
线轴,其用于线缆;
所述线轴沿着释放方向可移动以发放线缆;
止动装置,其防止所述线轴移动超过最大释放点;
驱动齿轮;与所述线轴同步旋转的线轴齿轮;所述驱动齿轮设置为驱动所述线轴齿轮;其中,
所述线轴齿轮具有齿轮齿;
所述止动装置包括布置在所述线轴齿轮的所述齿轮齿中的阻止所述驱动齿轮进一步移动的中断部。
10.根据权利要求9所述的用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,其中
所述驱动齿轮能够脱离啮合所述线轴齿轮,使得所述线轴能够不受所述驱动齿轮限制地移动。
11.根据权利要求9或10所述的用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,其中
所述线轴沿着卷起方向上可移动以卷起线缆;包括
卷起限制装置,其防止所述线轴沿着所述卷起方向移动超出最大卷起点。
12.根据权利要求9、10和11中任一项所述的用于发放和卷起线缆以控制可操纵臂的耦合器,其中
所述驱动齿轮是包围所述线轴齿轮的环形齿轮;
所述环形齿轮包括:
具有外缘和内缘的环;
设置在所述内缘上的与所述线轴齿轮的齿轮齿啮合的齿轮齿,使得转动所述环来驱动所述线轴齿轮。
13.一种使手术器械穿过内窥镜的器械通道的方法,所述手术器械的尖端包括可弯曲且可拉直的可操纵臂,所述方法包括以下步骤:
在使所述手术器械穿过所述器械通道之前,将所述可操纵臂拉直。
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