CN104661611B - 将医疗器械固定在关节臂上的器械保持架和关节臂系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将医疗器械(102)固定在关节臂(10)上的器械保持架(50)，该器械保持架包括壳体(56)、构成在壳体(56)上的用于保持医疗器械(102)的支架和构成在壳体(56)上的用于将壳体(56)安装在关节臂(10)上的耦联装置(52)。所述支架具有适配于医疗器械(102)一部分(104)的容纳槽(80)并且具有弹性的张拉连接片(82)，在所述容纳槽中可容纳所述器械部分(104)，所述张拉连接片可这样安装在壳体(56)上，使得该张拉连接片为了保持器械(102)而将容纳槽(80)连同设置在容纳槽(80)中的器械部分(104)围拢，所述容纳槽构成在弹性的容纳块(78)中，该容纳块可取出地形锁合地位于构成在壳体中的配合开口(76)中。

Description

将医疗器械固定在关节臂上的器械保持架和关节臂系统

技术领域

本发明涉及一种用于将医疗器械、尤其是内窥镜固定在关节臂上的器械保持架，该器械保持架包括壳体、构成在壳体上的用于保持医疗器械的支架和构成在壳体上的用于将壳体安装在关节臂上的耦联装置。

背景技术

目前，对于外科手术的应用越来越多地采用辅助系统，这些辅助系统包括关节臂，该关节臂例如可以安装在手术台的滑轨上。医疗器械耦联到可自由运动的关节臂的自由端部上。例如，在腹腔镜检查中，配备有光学系统的刚性内窥镜装配在关节臂上并且如此定向，使得要检查的或者要进行外科手术的目标区域能够被手术医生看清。

为了可以将不同的器械可选地与关节臂耦联，这样的辅助系统经常包括器械保持架作为在器械和关节臂之间的机械接口。这样的器械保持架一方面具有安装在关节臂的自由端部上的耦联装置以及用于医疗器械的支架。支架例如构成为螺纹端子并且必须由手术医生或者助手用两只手来操作，以便将医疗器械安装在器械保持架上。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种构造简单且易于操作的器械保持架。

本发明通过具有如下所述特征的器械保持架来实现该目的。

按照本发明，所述用于将医疗器械固定在关节臂上的器械保持架包括壳体、构成在该壳体上的用于保持所述医疗器械的支架和构成在该壳体上的用于将壳体安装在所述关节臂上的耦联装置，支架具有适配于医疗器械一部分的容纳槽并且具有弹性的张拉连接片，在所述容纳槽中可容纳所述器械部分，所述张拉连接片可这样安装在壳体上，使得该张拉连接片为了保持器械而将容纳槽连同设置在容纳槽中的器械部分围拢，所述容纳槽构成在弹性的容纳块中，该容纳块可取出地形锁合地位于构成在壳体中的配合开口中。

相对于通常使用的螺纹端子，将器械固定夹紧在容纳槽中的弹性的张拉连接片的使用具有如下优点，即，安装在器械保持架上的器械可以在一定限度内再调整，而不必将器械从器械保持架松脱。例如可以使器械围绕其纵轴线转动，而不打开张拉连接片。除了必要的稳定性之外(器械要以该必要的稳定性来保持)，按照本发明的器械保持架也能够实现器械运动的一定的柔性并且使操作明显简单化。

器械保持架的壳体例如可以以塑料-注塑件的形式经济地制成，在该壳体上一方面构成有用于医疗器械的支架并且另一方面构成有用于将器械保持架安装在关节臂上的耦联装置。因此可以将按照本发明的器械保持架作为消毒的一次性商品来设计。

为了将医疗器械安装在与关节臂耦联的器械保持架上，使用者仅须将器械安置在容纳槽中并且然后将张拉连接片在充分利用其弹性的情况下拉伸越过容纳槽并且以合适的方式固定在器械保持架的壳体上。为此，使用者仅需用一只手。相应的内容也适用于从器械保持架松脱器械。因此，本发明能够实现特别简单地单手操作器械保持架。

优选地，张拉连接片具有第一连接片部段和第二连接片部段，所述第一连接片部段安装在容纳槽的一侧，所述第二连接片部段在张拉连接片弹性拉伸的情况下在容纳槽的另一侧可固定在壳体上，从而位于所述第一和第二连接片部段之间的第三连接片部段在弹性拉伸的状态下将容纳槽围拢。因此，在一种特别优选的设计方案中，张拉连接片围拢横向于其纵向延伸方向的容纳槽，其中，第一连接片部段固定在容纳槽的一侧并且第二连接片部段固定在容纳槽的另一侧。器械的装配到容纳槽中的部分被以这种方式非常可靠地锁定。

第二连接片部段优选经由销-孔连接结构可固定在壳体上。由此，张拉连接片可以特别简单地拉伸越过容纳槽并且在器械保持架的壳体上固定张紧。张拉连接片的第一连接片部段也能够经由相应的销-孔连接结构固定在壳体上。

在一种有利的实施方式中，第二连接片部段具有固定孔并且壳体具有嵌接到该固定孔中的固定突起部，该固定突起部在其自由端部上具有止动凸起，该止动凸起背离容纳槽。因此，止动凸起指向一个反作用于由张拉连接片的弹性变形所产生的拉应力的方向。由此确保，张拉连接片的第二连接片部段不从固定突起部滑出。

一种相应的设计方案也是对于将第一连接片部段安装在容纳槽的另一侧有利的。在这种情况下，张拉连接片可以作为整体从壳体松脱。可选地，同样可以将第一连接片部段牢靠地安装在壳体上，从而第二连接片部段构成牢靠地安装在壳体上的张拉连接片的自由端部。

优选地，第一、第二和第三连接片部段在张拉连接片的松弛状态下形成直的细长的元件。在此，细长的元件的宽度优选等于容纳槽的长度，张拉连接片为了保持医疗器械而延伸越过该容纳槽。

在一种特别有利的实施方式中，张拉连接片具有连接到第三连接片部段上的第四连接片部段，该第四连接片部段在张拉连接片的松弛状态下成角度地、优选成直角地从所述直的元件突出。该第四连接片部段形成抓持部分，使用者可以在该抓持部分上抓住张拉连接片，以便将张拉连接片拉伸越过容纳槽。优选地，第四连接片部段的表面是有槽纹的或者以其它的方式被表面处理过的，以阻止使用者的手指从张拉连接片滑出。

张拉连接片优选由弹性体、例如由橡胶或者硅树脂形成。可以将任意的材料用于张拉连接片，只要确保该张拉连接片具有所希望的弹性。在此，张拉连接片的弹性例如处于20至100的肖氏硬度范围内、优选处于30至90的肖氏硬度范围内并且特别优选处于45至75的肖氏硬度范围内。张拉连接片的材料厚度例如处于1至12mm的范围内、优选处于2至10mm的范围内并且特别优选处于3至7mm的范围内。对于确定张拉连接片的弹性最主要的是，张拉连接片可以用一只手的力来张紧。

容纳槽的横截面优选是梯形的。这样的梯形形状特别好地适合于保持医疗器械，因为该梯形形状自定中心地并且补偿公差地起作用。不过，容纳槽当然不局限于梯形的横截面。对于容纳槽也可想到很多不同的形状。有利的是，夹紧到容纳槽中的器械被压靠到两个朝向槽底收拢的壁上。由于以这种方式实现的楔形效应，可以利用小的夹紧力实现大的夹紧效应。这例如利用三角的横截面或者半椭圆形的横截面也是可能的。

在一种特别优选的实施方式中，容纳槽构成在弹性的容纳块中，该容纳块位于构成在壳体中的配合开口中。配合开口提供如下可能性，即，将用于不同的医疗器械的不同的容纳块作为器械保持架来安装，它们例如在其横截面形状方面、尤其在其直径方面互不相同。因此，器械保持架可以用于不同的器械。

因为容纳块也如张拉连接片那样构成为弹性的，所以该容纳块能够在将安装在器械保持架上的医疗器械定向时实现一定的柔性，而不必运动关节臂本身。在此，容纳块的弹性例如处于20至100的肖氏硬度范围内、优选处于30至90的肖氏硬度范围内并且特别优选处于50至75的肖氏硬度范围内。容纳块越软，就越容易由容纳块产生一定的“粘合作用”，该“粘合作用”有利于将器械固定在容纳槽中。

优选地，容纳块和配合开口按照燕尾槽-榫连接方式互相嵌接。燕尾槽-榫连接能够实现将容纳块非常可靠地安装在配合开口中。

在一种特别优选的设计方案中，器械保持架的壳体可以相对于耦联装置围绕转动轴线转动。这能够实现安装在器械保持架上的器械转动，而不必调节关节臂。

在一种优选的实施方式中，耦联装置包括具有第一齿部的锁定板，该第一齿部与构成在壳体上的第二齿部处于锁定啮合中，其中，该第二齿部能克服由预紧元件施加的预紧力沿着转动轴线从第一齿部松脱，以便使壳体相对于锁定板围绕转动轴线转动。两个齿部例如可以这样构成，使得壳体能够以预定的角度间隔相对于锁定板转动。

优选地，器械保持架这样构成，使得该器械保持架是可消毒的。在这种情况下，器械保持架优选是一次性商品。不过同样可以将器械保持架构成为可多次使用的、尤其可多次消毒的。

按照本发明的另一种方面规定辅助系统，该辅助系统包括关节臂、医疗器械和上述类型的用于将医疗器械固定在关节臂上的器械保持架。医疗器械例如是用在腹腔镜检查中的内窥镜，以便给予手术医生看清要处理的目标区域的可能性。

附图说明

接下来根据附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出一个关节臂，该关节臂是按照本发明的辅助系统的一部分；

图2示出一个按照本发明的器械保持架，该器械保持架将要安装在按照图1的关节臂上。

图3示出器械保持架的分解图；

图4示出器械保持架的壳体的一个透视图；

图5示出器械保持架的壳体的另一个透视图；

图6示出组装的壳体的视图；

图7示出与另一种容纳块组装的壳体的视图；

图8示出一个示图，该示图示出器械保持架的壳体如何相对于锁定板转动；

图9示出一个示图，该示图示出张拉连接片如何围绕内窥镜放置；和

图10示出一个示图，该示图示出内窥镜是如何通过张拉连接片可转动地保持的。

具体实施方式

图1示出一个关节臂10，该关节臂是按照本发明的辅助系统的一部分。

关节臂10具有多个刚性的保持节段12、14、16、18、20和22，这些保持节段经由关节24、26、28、30和32互相耦联。在关节臂10的一个端部上设置有一个固定装置34，该固定装置用于将关节臂10安装在手术台的未示出的滑轨上。一个手柄36位于关节臂10的另一个端部上，该手柄可以由使用者手动操纵，以便与关节臂10解锁。

如果没有操纵力施加到手柄36上，那么关节臂10的保持节段12、14、16、18、20和22经由关节24、26、28、30和32互相刚性耦联。在该状态下，关节臂形成一个刚性的单元。

如果使用者给手柄36施压，那么经由关节24、26、28、30和32互相耦联的保持节段12、14、16、18、20和22可经由解锁机械装置彼此相对运动，从而使用者可以使关节臂10按照意愿在空间中定向，其中，所述解锁机械装置不是本发明的部分并且因此在此处不详细阐述。如果使用者接着又使卧持手柄36松脱，那么关节24至32闭锁，并且关节臂10固定在其改变后的定向中。

图2示出一个器械保持架50，该器械保持架是按照本发明的辅助系统的一部分。为了将器械保持架50与关节臂10耦联而设有一个快速联接器42，该快速联接器以一个端部插套到一个设置在手柄36上(参见图1)的闭锁栓40上。快速联接器42具有两个解锁按钮44和46，对这两个解锁按钮施压，以便将快速联接器42从关节臂10松脱。

器械保持架50适配于快速联接器42。为此，该器械保持架包括一个具有另一个闭锁栓54的耦联装置52，所述另一个闭锁栓可嵌入到快速联接器42中。

器械保持架50在图3中以分解图示出。

器械保持架50具有一个以一件式的塑料-注塑件的形式制成的壳体56作为基础部件，该壳体在图4和图5中以不同的透视图示出。

如在按照图3的分解图中所示，在组装器械保持架50时将耦联装置52安装在壳体56上。耦联装置52由一个圆形的锁定板形成，该锁定板在其面向壳体56的一侧上具有一个环绕的第一齿部58。在齿部58之内存在一个螺纹筒60，该螺纹筒嵌入到构造在壳体56中的装配开口62(参见图4)中。如果螺纹筒60嵌入到装配开口62中，那么将一个压缩螺旋弹簧64和一个垫圈66接连地插套到螺纹筒60上。接着，一个螺钉68旋入螺纹筒60中，从而锁定板52克服由压缩螺旋弹簧64施加的弹簧力被拧紧在壳体56上。

如在图5中所示，壳体56具有一个第二齿部70，该第二齿部包围装配孔62。壳体56的第二齿部70与构造在锁定板52上的第一齿部58处于啮合状态。克服由压缩螺旋弹簧64施加的弹簧力，锁定板52能够被提升得离壳体56如此远，以至于构造在锁定板52上的第一齿部58从构造在壳体56中的第一齿部70松脱。在该状态下，壳体56能够围绕与螺纹筒60的中间轴线重合的转动轴线R(参见图3)相对于锁定板52转动。器械保持架50能够以这种方式相对于快速联接器42并且因此相对于关节臂10转动。一个盖子72封闭壳体56。

壳体56在其背向锁定板52的端部上具有一个配合开口76，一个弹性的容纳块78嵌入到该配合开口中。容纳块78例如是由橡胶或者硅树脂制成的并且形锁合地位于配合开口76中。如可在按照图6的示图中最好地看出的那样，容纳块78和配合开口76按照燕尾槽-榫连接方式形锁合地互相嵌接。

容纳块78在其背向配合开口76的一侧上具有一个细长的、横截面是梯形的容纳槽80，该容纳槽用于容纳医疗器械的一部分，该医疗器械应该利用器械保持架50保持。与此相应，容纳槽80的形状和大小适配于该器械部分。

如可从按照图6和图7的示图得出的那样，可以准备不同的弹性的容纳块78、78'，这些容纳块的相应的容纳槽80、80'适配于正在使用的医疗器械。为此，容纳块78、78'的适配于配合开口76并且与该配合开口形成燕尾槽-榫连接的这些部分相同地构成。只有容纳槽80、80'是不同的。

此外，器械保持架50包括一个弹性的张拉连接片82，该张拉连接片用于将装入到固定块78的容纳槽80中的器械部分固定夹紧在容纳槽80中。例如由橡胶或者硅树脂制成的张拉连接片82具有一个第一连接片部段84，在该第一连接片部段中构成有一个固定孔86。第一连接片部段84以其固定孔86插套到一个固定突起部88上，从而第一连接片部段84固定在壳体56的一个外壁90上。为此，固定突起部88这么宽，使得当固定孔86插套到固定突起部88上时该固定孔弹性变形，从而第一连接片部段84固定在固定突起部88上。在该固定的状态下，第一连接片部段84的端面贴靠在一个贴靠突起部92上，该贴靠突起部垂直地从壳体56的壳体壁90突出。

张拉连接片82具有一个第二连接片部段94和一个第三连接片部段96，该第三连接部段设置在第一连接片部段84和第二连接片部段94之间。在第二连接片部段94中构成有一个第二固定孔98，该第二固定孔插套到一个第二固定突起部100(参见图4和图5)上。第二固定突起部100具有一个止动凸起101，该止动凸起背离容纳槽80指向。该第二固定突起部位于一个壳体壁102上，该壳体壁背向在其上构成有第一固定突起部88的壳体壁90。因此，两个固定突起部88和100位于容纳槽80的不同的两侧。

第二连接片部段94以其固定孔98插套到固定突起部100上，以便将张拉连接片82这样安装在壳体56上，即，该张拉连接片以其第三连接片部段96将构成在固定块78中的容纳槽80连同保持在该容纳槽中的器械部分围拢并且在此沿着其纵向方向弹性地被拉开。通过张拉连接片82的弹性变形，围拢容纳槽80的第三连接片部段96将器械部分压到容纳槽80中。

此外，张拉连接片82具有一个第四连接片部段99，该第四连接片部段成直角地连接到第二连接片部段94上。第四连接片部段99具有一有槽纹的表面并且形成一个抓持部分，使用者可以在该抓持部分上抓住张拉连接片82。

如上所述，两个固定突起部88和100位于配合开口76的不同的两侧并且因此位于构成在固定块78中的容纳槽80的不同的两侧。张拉连接片82从第一固定突起部88出发延伸越过容纳槽80直到第二固定突起部100所经由的路程短于两个固定孔86和98在张拉连接片82的松弛状态下互相之间所具有的距离。由此确保，张拉连接片82在张紧状态下充分拉伸，以便由于该张拉连接片的弹性而将器械部分以足够大的保持力压到容纳槽80中，在所述张紧状态下第一固定突起部88嵌入到第一固定孔86中并且第二固定突起部100嵌入到第二固定孔98中。

下面参照图2、图8、图9和图10阐述器械保持架5的工作原理。

为了将器械保持架50安装在与关节臂10相连接的快速联接器40上，构成在锁定板52上的闭锁栓54沿着箭头方向A(参见图2)插套到快速联接器42中。如果器械保持架50接着沿箭头方向B转动，那么该器械保持架可听得见地卡锁并且与快速联接器42闭锁。

图8示出，闭锁的器械保持架50如何能够相对于快速联接器42转动，以便将器械保持架50例如安装在已经定向的内窥镜上。为此，壳体56沿着箭头方向A克服由压缩螺旋弹簧64施加的弹簧力略微从锁定板52提升，从而两个齿部58和70互相松脱。在该松脱状态下，壳体56可以相对于锁定板52转动，如在图8中通过箭头B表示的那样。为了说明该过程，器械保持架50在图8中以两个转动位置示出。

在图9中示出，如何将一个内窥镜102安装在器械保持架50上。为此，将内窥镜102的一个管部段104嵌入到固定块78的容纳槽80中。接着，操作人员抓住张拉连接片82的有槽纹的抓持部分99并且弯折张拉连接片82，如在图9中通过箭头表示的那样。

最后，使用者通过如下方式将内窥镜102的管部段104固定夹紧在容纳槽80中，即，使用者将固定突起部100钩入张拉连接片82的固定孔98中，如在图10中所示。从按照图10的示图也可得出，内窥镜102能够围绕其纵轴线转动，尽管该内窥镜已通过张拉连接片82保持在容纳槽80中。因此，张拉连接片82能够实现设置在容纳槽80中的内窥镜102的被制动的转动运动，而无须松脱张拉连接片82。因此，在静态运行时(在该静态运行时没有外力作用到内窥镜上)，内窥镜通过张拉连接片82可靠地保持在容纳槽80中。相反，在动态运行时(在该动态运行时使用者将转动力施加到内窥镜102上)，张拉连接片82允许内窥镜102围绕其纵轴线转动运动。后者尤其是在使用广角镜时是有利的。因此，主动松脱内窥镜(这例如在常规的螺纹端子中采用)是不必要的。

Claims (15)

1.用于将医疗器械(102)固定在关节臂(10)上的器械保持架(50)，包括：

壳体(56)，

构成在该壳体(56)上的用于保持所述医疗器械(102)的支架，和

构成在该壳体(56)上的用于将壳体(56)安装在所述关节臂(10)上的耦联装置(52)，

其特征在于，所述支架具有适配于医疗器械(102)一部分(104)的容纳槽(80)并且具有弹性的张拉连接片(82)，在所述容纳槽中能容纳所述器械部分(104)，所述张拉连接片能安装在壳体(56)上，使得该张拉连接片为了保持器械(102)而将容纳槽(80)连同设置在容纳槽(80)中的器械部分(104)围拢，所述容纳槽(80)构成在弹性的容纳块(78)中，该容纳块可取出地形锁合地位于构成在壳体(56)中的配合开口(76)中。

2.按照权利要求1所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述张拉连接片(82)具有第一连接片部段(84)和第二连接片部段(94)，所述第一连接片部段安装在容纳槽(80)的一侧，所述第二连接片部段在张拉连接片(82)弹性拉伸的情况下在容纳槽(80)的另一侧能固定在壳体(56)上，从而位于所述第一和第二连接片部段(84、94)之间的第三连接片部段(96)在弹性拉伸的状态下将容纳槽(80)围拢。

3.按照权利要求2所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述第二连接片部段(94)能经由销-孔连接结构(98、100)固定在壳体(56)上。

4.按照权利要求3所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述第二连接片部段(94)具有固定孔(98)并且所述壳体(56)具有嵌接到该固定孔(98)中的固定突起部(100)，该固定突起部在其自由端部上具有止动凸起(101)，该止动凸起背离容纳槽(80)。

5.按照权利要求2至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述第一、第二和第三连接片部段(84、94、96)在张拉连接片(82)的松弛状态下形成直的细长的元件。

6.按照权利要求5所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述张拉连接片(82)具有连接到第二连接片部段(94)上的第四连接片部段(99)，该第四连接片部段在张拉连接片(82)的松弛状态下成角度地从所述直的元件突出。

7.按照权利要求1至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述张拉连接片(82)由弹性体形成。

8.按照权利要求1至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述张拉连接片(82)将所述器械部分(104)保持在容纳槽(80)中，使得所述器械部分(104)能克服由张拉连接片(82)施加的保持力围绕该器械部分的纵轴线转动。

9.按照权利要求1至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述容纳块(78)和所述配合开口(76)按照燕尾槽-榫连接方式互相嵌接。

10.按照权利要求1至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述容纳块(78)由弹性体形成。

11.按照权利要求1至4之一所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述壳体(56)能相对于耦联装置(52)围绕转动轴线(R)转动。

12.按照权利要求11所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述耦联装置包括具有第一齿部(58)的锁定板(52)，该第一齿部与构成在壳体(56)上的第二齿部(70)处于锁定啮合中，其中，第二齿部(70)能克服由预紧元件(64)施加的预紧力沿着转动轴线(R)从第一齿部(58)松脱，以便使壳体(56)相对于锁定板围绕转动轴线(R)转动。

13.按照权利要求12所述的器械保持架(50)，其特征在于，所述锁定板(52)借助螺纹连接固定在壳体(56)上并且借助被加载压力的弹簧(64)压靠到壳体(56)上，所述螺纹连接由螺纹筒(60)和嵌入到该螺纹筒(60)中的螺钉元件(68)形成，螺纹筒(60)嵌入到所述弹簧中。

14.关节臂系统，包括关节臂(10)、医疗器械和按照权利要求1至13之一所述的用于将医疗器械固定在关节臂(10)上的器械保持架(50)。

15.根据权利要求14所述的关节臂系统，其特征在于，所述医疗器械是内窥镜(102)。