CN117257379A - 外科器械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种外科器械,包括:钳口组件、套管组件、切割刀组件、动力源和离合机构,钳口组件可转动地连接于套管组件,钳口组件位于直打状态时,钳口组件的长度方向与套管组件的轴线共线;钳口组件位于弯打状态时,钳口组件的长度方向与套管组件的轴线方向互成一定角度;钳口组件从直打状态向弯打状态转动时,切割刀组件的近端向近侧运动;离合机构具在第一状态,动力源与切割刀组件耦合,响应于动力源的驱动,切割刀组件向近侧运动;在第二状态,动力源与切割刀组件解除耦合,响应于钳口组件从弯打状态向直打状态转动,切割刀组件的近端向远侧复位。退刀完成后,钳口组件可从弯打状态顺利转动至直打状态,外科器械可以顺利从人体内取出。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种外科器械。
背景技术
外科切割吻合器是医学上常用的一种替代手工缝合的外科器械,主要工作原理是利用切割刀对组织进行离断和利用钛钉对组织进行吻合,类似于订书机。根据适用于不同的身体部位可分为多种吻合器,对于外科切割吻合器,其工作原理是通过在手术部位精确定位的穿刺器的套管进入患者体内,继而在组织中制造纵向切口和在切口的相对侧施加吻合钉,从而对组织进行离断和吻合。
外科器械包括钳口组件、套管组件、切割刀组件和操作组件,钳口组件和套管组件可转动地连接,转动连接处设置有角度连接件。在进行手术时,医护人员会对操作组件进行操作,使钳口组件从直打状态转动至弯打状态,切割刀组件的刀杆随之弯曲,刀杆的近端向近侧运动。电机组件驱动切割刀组件进刀和退刀,退刀完成后,医护人员控制钳口组件转动回到直打状态。在钳口组件转动至直打状态的过程中,刀杆的近端需要向远侧复位,但是,由于电机组件将切割刀组件锁定在退刀后的位置,使得刀杆的近端无法向远侧复位,钳口组件无法转动至直打状态。本申请中外科器械适用于微创手术,钳口组件处于直打状态时可通过穿刺器的穿刺孔进入人体内,钳口组件处于弯打状态时,如果无法回到直打状态,则钳口组件的横向距离较大,无法通过穿刺孔将钳口组件从人体内取出。
现有技术中会以切割刀驱动件的位置为依据判断切割刀组件是否切割到底,然而这种方式不适用于判断钳口组件可转动的外科器械是否切割到底。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种外科器械,退刀完成后,钳口组件可从弯打状态顺利转动至直打状态,外科器械可以顺利从人体内取出;且能够准确地判断切割刀组件是否切割到底。
本发明通过以下技术方案实现: 一种外科器械,钳口组件、套管组件、切割刀组件、动力源和离合机构,所述钳口组件可转动地连接于所述套管组件,所述钳口组件位于直打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线共线;所述钳口组件位于弯打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线方向互成一定角度;所述钳口组件从所述直打状态向所述弯打状态转动时,所述切割刀组件的近端向近侧运动;
所述动力源通过所述离合机构与所述切割刀组件耦合或者解除耦合;所述离合机构具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述动力源与所述切割刀组件耦合,响应于所述动力源的驱动,所述切割刀组件向近侧运动;在所述第二状态,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,响应于所述钳口组件从所述弯打状态向所述直打状态转动,所述切割刀组件的近端向远侧复位。
进一步的,所述动力源包括电机组件和与所述电机组件连接的驱动齿轮结构,所述驱动齿轮结构包括与电机组件连接的第一齿轮、与所述切割刀组件连接的第二齿轮,所述第一齿轮通过所述离合机构连接所述第二齿轮;
所述离合机构处于所述第一状态时,所述第一齿轮通过第一连接方式连接于所述第二齿轮以使得所述动力源与所述切割刀组件耦合,所述电机组件驱动所述第一齿轮沿第一方向转动时,所述第二齿轮与所述第一齿轮同步转动以驱动所述切割刀组件向近侧运动;
所述离合机构处于所述第二状态时,所述第一齿轮通过第二连接方式连接于所述第二齿轮以使得所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,响应于所述钳口组件从所述弯打状态向所述直打状态转动,所述切割刀组件的近端向远侧复位,驱动所述第二齿轮沿第二方向与所述第一齿轮相对运动,所述第二方向与所述第一方向相反。
进一步的, 所述第一齿轮和第二齿轮同轴设置,所述离合机构包括凸筋和凹槽,所述第一齿轮和第二齿轮其中之一设有所述凸筋,其中另一设有所述凹槽,所述凸筋可转动地位于所述凹槽内,所述凹槽具有第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁沿所述第一齿轮或所述第二齿轮的周向排列设置,所述凸筋抵持所述第一侧壁时,所述第一齿轮以所述第一连接方式连接所述第二齿轮;所述凸筋抵持所述第二侧壁时,所述第一齿轮以所述第二连接方式连接所述第二齿轮。
进一步的,所述外科器械还包括主控模块,所述主控模块与所述电机组件电连接;
所述离合机构处于所述第一状态,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述切割刀组件向近侧运动至极限位置后,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述第一齿轮沿所述第二方向转动,使所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态。
进一步的,所述动力源包括电机组件和与所述电机组件连接的驱动齿轮结构,所述驱动齿轮结构可分离地与所述切割刀组件连接;
所述离合机构包括推动件,所述离合机构处于所述第一状态时,所述推动件位于分离位置,所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接以使得所述动力源与所述切割刀组件耦合;所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态时,所述推动件从所述分离位置运动至抵压位置以推动所述驱动齿轮结构运动,使所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件分离以使得所述动力源与所述切割刀组件解除耦合。
进一步的,所述离合机构还包括驱动件和抵压部,所述驱动件设置于机架并与所述推动件连接,所述抵压部抵接所述驱动齿轮结构,所述推动件具有低部和高部,所述离合机构处于所述第一状态时,所述推动件处于所述分离位置,通过所述低部抵持所述抵压部,所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接;响应于所述驱动件的驱动,所述推动件转动至所述抵压位置,通过所述高部抵持所述抵压部,以驱动所述抵压部和所述驱动齿轮结构运动使得所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件分离,进而使得所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态。
进一步的,所述驱动齿轮结构还包括复位弹簧,所述复位弹簧一端连接所述机架,另一端连接所述驱动齿轮结构,所述推动件从所述分离位置切换至所述抵压位置时,驱动所述驱动齿轮结构运动与所述切割刀组件分离,所述复位弹簧被压缩;所述推动件从所述抵压位置切换至所述分离位置时,所述复位弹簧被释放,驱动所述驱动齿轮结构运动,以使所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接。
进一步的,所述外科器械还包括齿条,所述齿条与所述切割刀组件连接,所述动力源通过所述齿条连接所述切割刀组件,所述离合机构处于第一状态时,所述动力源与所述切割刀组件耦合;所述离合机构处于第二状态时,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合。
进一步的, 所述齿条和所述切割刀组件可运动地连接,所述切割刀组件相对于所述齿条具有抵靠位置和分离位置,在所述抵靠位置,所述切割刀组件与所述齿条抵靠,在所述分离位置,所述切割刀组件与所述齿条相对分离;
所述动力源驱动所述齿条向近侧运动使所述切割刀组件退刀时,所述切割刀组件处于所述分离位置,所述动力源驱动所述齿条向远侧运动使所述切割刀组件进刀时,所述切割刀组件处于所述抵靠位置。
进一步的,所述齿条和所述切割刀组件其中之一开设有第一容置槽,其中另一设有第一移动件,所述第一移动件可移动地设置于所述第一容置槽内,所述第一容置槽包括沿所述第一容置槽长度方向排列的第一开口侧和第一槽底侧,所述第一移动件与所述第一开口侧贴合时,所述切割刀组件处于所述分离位置,所述移动件与所述第一槽底侧贴合时,所述切割刀组件处于所述抵靠位置。
进一步的,所述齿条包括可分离的第一齿条和第二齿条,所述第一齿条连接所述动力源,所述第二齿条连接所述切割刀组件,所述离合机构包括第二容置槽和第二移动件,所述第一齿条和所述第二齿条其中之一开设有第二容置槽,其中另一设有第二移动件,所述第二容置槽包括沿所述第二容置槽长度方向排列的第二开口侧和第二槽底侧;
所述第二移动件贴合所述第二开口侧时,所述第一齿条与所述第二齿条相对分离,所述动力源与所述切割刀组件耦合,所述离合机构处于所述第一状态;所述第二移动件贴合所述第二槽底侧时,所述第一齿条与所述第二齿条抵靠,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,所述离合机构处于所述第二状态。
本发明还公开了一种外科器械,包括钳口组件、套管组件、切割刀组件、切割刀驱动件、电机组件、主控模块、行程记录模块、状态检测模块,所述主控模块与所述电机组件电连接,并与所述行程记录模块电连接和与所述状态检测模块电连接,所述电机组件与所述切割刀驱动件连接,所述切割刀驱动件与所述切割刀组件连接,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述切割刀驱动件运动,以驱动所述切割刀组件运动;
所述钳口组件与所述套管组件可转动地连接,钳口组件位于直打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线共线;所述钳口组件位于最大角度状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线方向互成一定角度,所述钳口组件从所述直打状态向所述最大角度状态转动时,所述切割刀组件的近端向近侧运动;
所述电机组件驱动所述切割刀组件向远端运动时,所述行程记录模块获取表示所述切割刀驱动件的方位状态的输出值,并将所述输出值发送给主控模块;主控模块判定所述输出值大于等于所述第二值,且小于等于第一值时满足第一预设条件;
所述第一值表示钳口组件处于直打状态时,所述切割刀组件向远端运动至切割到底位置时切割刀驱动件的方位状态;所述第二值用于表示钳口组件处于最大转动状态时,所述切割刀组件向远端运动至切割到底位置时切割刀驱动件的方位状态;
所述状态检测模块获取用于表示电机组件状态的状态信号,并将所述状态信号发送给主控模块,所述主控模块根据所述状态信号判断所述电机组件是否堵转;所述第一预设条件被满足并且所述主控模块判定所述电机组件堵转时,所述主控模块控制所述电机组件停机或者控制所述电机组件驱动所述切割刀组件向近端运动。
进一步的,所述表示所述切割刀驱动件的方位状态的输出值,为所述切割刀驱动件的进刀行程或者所述切割刀驱动件的位置。
进一步的,所述外科器械还包括零位开关,所述切割刀驱动件向远侧运动预设距离后到达进刀位置,在所述进刀位置,所述零位开关向所述主控模块发送零位信号,所述主控模块在接收到所述零位开关后清零所述输出值。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:退刀完成后,离合机构处于第二状态时,动力源与切割刀组件解除耦合,响应于钳口组件从弯打状态向直打状态的转动,切割刀组件可相对于动力源向近侧运动,使得切割刀组件的近端顺利向远侧复位,钳口组件能够从弯打状态转动至直打状态,以顺利地从人体内取出。且无论钳口组件处于直打状态还是弯打状态,主控模块均可以准确判断切割刀组件是否切割到底,避免误判。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的外科器械的结构示意图;
图2是本发明第一实施方式的钳口组件和套管组件可转动连接的结构示意图;
图3是本发明第一实施方式的钳口组件处于最大转动状态的结构示意图;
图4是本发明第一实施方式的切割刀组件的结构示意图;
图5是本发明第一实施方式的第一角度连接件和第二角度连接件的结构示意图;
图6是本发明第一实施方式的钳口组件处于最大转动状态,刀杆形变的结构示意图;
图7是本发明第一实施方式的刀头和推刀部的结构示意图;
图8是本发明第一实施方式的空钉仓保险结构的结构示意图;
图9是本发明第一实施方式的第一凸起卡入第一凹槽的结构示意图;
图10是本发明第一实施方式的钳电机组件的结构示意图;
图11是本发明第一实施方式的电机组件的爆炸图;
图12是本发明第一实施方式的离合机构的结构示意图;
图13是本发明第一实施方式的第一齿轮和第二齿轮的剖视图;
图14是本发明第一实施方式的离合机构处于第一状态的结构示意图;
图15是本发明第一实施方式的离合机构处于第二状态的结构示意图;
图16是本发明第一实施方式的凸筋处于第一侧壁和第二侧壁之间的结构示意图;
图17是本发明第一实施方式的移动件处于分离位置的结构示意图;
图18是本发明第一实施方式的移动件处于抵靠位置的结构示意图;
图19是本发明第一实施方式的转向驱动组件的结构示意图;
图20是本发明第一实施方式的连杆组件处于第一位置的结构示意图;
图21是本发明第一实施方式的连杆组件处于第二位置的结构示意图;
图22至图26是本发明第一实施方式的钳口组件打开的结构示意图;
图27是本发明第一实施方式的钳口打开组件的结构示意图;
图28是本发明第一实施方式的钳口打开组件被操作时的结构示意图;
图29是本发明第一实施方式的外钳口组件的结构示意图;
图30是本发明第一实施方式的钳口组件的剖视图;
图31是本发明第一实施方式的保险组件的结构示意图;
图32是本发明第一实施方式的保险组件处于锁定状态的结构示意图;
图33是本发明第一实施方式的齿条驱动保险件转动的结构示意图;
图34是本发明第一实施方式的保险件抵持于保持部的结构示意图;
图35至图36是本发明第二实施方式的离合机构的结构示意图;
图37至图43是本发明第三实施方式的离合机构的结构示意图
图44至图46是本发明第四实施方式的保险组件的结构示意图。
其中:
100、钳口组件;110、钉仓座;111、斜向腰形槽;112、下滑槽;113、第一凹槽;114、弹片;1141、收纳槽;120、抵钉座;121、第一从动部;122、第二从动部;123、销子;124、上滑槽;140、第一角度连接件;150、第二角度连接件;141、第一收纳槽;151、第二收纳槽;160、推钉板;161、抬起面;
210、角度转向件;218、左侧抵持部;219、右侧抵持部;
300、切割刀组件;310、刀头;311、刀身;312、上梁;313、下梁;314、第一凸起;315、凸板;320、刀杆;321、推刀部;322、受压部;323、凸起部;330、芯轴;340、移动件;350、切割刀驱动件;351、齿条;3511、第一齿条;3512、第二齿条;3513、第二移动件;3514、第二容置槽;3515、第二开口侧;3516、第二槽底侧;352、第一容置槽;3522、第一开口侧;3521、第一槽底侧;353、驱动部;3531、驱动面;354、保持部;3541、保持面;
400、套管组件;410、内套管;411、顶针座;412、滑动槽;413、刀架;414、直部收纳槽;420、外套管;421、第一驱动部;422、第二驱动部;423、第一移动槽;425、本体;426、驱动管;4261、第一驱动件;4262、第二驱动件;427、通槽;428、制约部;430、弹簧;440、推块;450、滑移件;451、第三收纳槽;
500、保险组件;510、保险件;511、杆本体;512、伸出部;513、触发部;
600、机架;610、连杆组件;611、第一连杆;612、第二连杆;
700、转向驱动结构;710、操作手柄;740、齿轮组件;741、左齿轮部;742、右齿轮部;750、推杆组件;751、左推杆;752、右推杆;760、第一传动件;
800、操作组件;810、手柄;820、电机组件;821、输出轴;822、输出齿轮;830、驱动齿轮结构;831、第一齿轮;8311、凸筋;832、第二齿轮;8321、凹槽;8322、第一侧壁;8323、第二侧壁;833、固定轴;834、复位弹簧;840、操作部;850、推动件;851、弧面;852、锁止面;860、抵压部;861、上表面;870、电动机;
900、钳口开启组件;910、释放按钮;911、驱动杆;912、凸缘;920、解锁杆;930、零位开关。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下接合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要理解的是,本文所用术语“近侧”和“远侧”是相对于操纵外科器械的手柄的临床医生而言的。术语“近侧”是指靠近临床医生的部分,术语“远侧”则是指远离临床医生的部分。即手柄为近侧,钳口组件为远侧,如某个零部件的近侧端表示相对靠近手柄的一端,远侧端则表示相对靠近钳口组件的一端。术语“上”、“下”以钳口组件的抵钉座和钉仓座的相对位置为参考,具体的,抵钉座在“上”,钉仓座在“下”。然而,外科器械可以在许多方向和位置使用,因此这些表达相对位置关系的术语并不是受限和绝对的。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,还可以是可运动地连接,或成一体;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如抵接。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发明中的具体含义。需要说明的是,在“相连”、“连接”前有限定语时,其具有相应限定语所限定的含义,只排除明显需要排除的情形,不排除其它可能的情形,如“可拆卸地连接”指的是可拆卸式的连接,不包括成一体,但可运动连接等并不排除在外。
实施例1
本申请公开了一种外科器械,具体为吻合器,如图1和图2所示,外科器械包括钳口组件100、套管组件400、角度转向件210、切割刀组件300、动力源和操作组件800,套管组件400连接在操作组件800和钳口组件100之间,且钳口组件100通过角度转向件210与套管组件400可转动地连接,使钳口组件100能够相对于套管组件400转动,在手术时,钳口组件100处于张开状态时,医护人员通过操作组件800控制钳口组件100转动一定角度,转动至合适位置后通过对操作组件800的操作使钳口组件100闭合,将人体组织夹持并压榨,压榨完成后,动力源驱动切割刀组件300向远侧运动以进刀,对被钳口组件100夹持的组织进行切割;切割完成后,动力源驱动切割刀组件300向近侧运动以退刀,将切割刀组件300退回原位;退刀完成后,医护人员对操作组件800进行操作将钳口组件100打开,并将钳口组件100转动复位,从人体中取出。
如图4所示,切割刀组件300包括刀头310和刀杆320,刀头310设于钳口组件100内,用于切割组织,刀杆320连接于刀头310,用于驱动刀头310前进或后退。刀杆320沿套管组件400的轴线方向延伸设置,动力源连接刀杆320,刀杆320被动力源驱动时相对于套管组件400移动,以驱动刀头310运动。刀杆320的远端连接刀头310,近端连接动力源,动力源通过刀杆320驱动刀头310向远侧运动以实现进刀,动力源通过刀杆320驱动刀头310向近侧运动以实现退刀。
如图1、图3、图5和图6所示,操作组件800包括转向驱动结构700,医护人员通过操作转向驱动结构700以使钳口组件100相对于套管组件400转动。在钳口组件100转动时,相对于套管组件400摆动,刀杆320具有一定柔性,随钳口组件100摆动,刀杆320发生变形,当钳口组件100转动角度较大时,刀杆320位于套管组件400与钳口组件100之间的部分弯曲成弧形。
如图5所示,钳口组件100处于直打状态时,钳口组件100的长度方向与套管组件400的轴线方向共线,刀杆320沿套管组件400的轴线方向延伸。钳口组件100处于弯打状态时,钳口组件100的长度方向与套管组件400的轴线方向互成一定角度。钳口组件100处于最大转动状态时,钳口组件100相对于套管组件400转动至极限角度。钳口组件100与套管组件400之间设有第一角度连接件 140和第二角度连接件150,第一角度连接件140开设有第一收纳槽141,第二角度连接件150开设有第二收纳槽151,刀杆320依次穿过第二收纳槽151和第一收纳槽141,钳口组件100处于直打状态时,刀杆320位于第一收纳槽141和第二收纳槽151之间的部分沿套管组件400的轴线延伸。
钳口组件100从直打状态转动至弯打状态时,钳口组件100绕角度转向件210的转动轴心转动,如图6所示,第一角度连接件140和第二角度连接件150随钳口组件摆动。第一收纳槽141的远侧开口为第一点,第二收纳槽151的近侧开口为第二点,刀杆320在第一点和第二点之间的部分发生形变,此部分的刀杆320整体为弧形,弧形的刀杆320各处均产生弯折,且弧形的刀杆320偏离了角度转向件210的转动轴心。图6中刀杆320的虚线部分表示刀杆320在第一点和第二点之间部分以角度转向件210的转动轴心处为弯折点产生偏折的路径,其在第一点和第二点之间的部分的长度与直打状态时相等;图6中刀杆320的实线部分为刀杆320实际弯曲的路径,显而易见的,刀杆320实际弯曲路径中刀杆在第一点与第二点之间的部分的长度小于虚线部分在第一点和第二点之间的部分的长度,因此刀杆320在弯曲变形时,刀杆320在第一点和第二点之间的部分的长度变短,由于刀杆320总长度不变,则刀杆320会向长度方向的两侧延伸,具体包括刀杆320的远端向远侧运动,以及刀杆320的近端向近侧运动。本实施例中,钳口组件100还包括空钉仓保险结构,空钉仓保险结构与刀头310配合,使刀杆320的远端无法向远侧运动,因此钳口组件100从直打状态转动至弯打状态的过程中, 仅有刀杆320的近端向近侧运动。
空钉仓保险结构与刀头310配合,使刀杆320的远端无法向远侧运动,具体是通过如下结构实现的:
如图7至图9所示,刀杆320包括推刀部321,推刀部321位于刀杆320的远端与刀头310配合连接,使得刀杆320在移动时可以驱动刀头310运动。推刀部321包括受压部322,受压部322设于推刀部321的下侧并向近侧延伸。空钉仓保险结构包括开设于钉仓座110的第一凹槽113、设于刀头310两侧的第一凸起314、设置于刀头310的凸板315、设置于钉仓座110的弹片114,钉仓座110内设有钉仓组件,钉仓组件的近侧设有推钉板160,刀杆320驱动刀头310向远侧运动时,刀头310向远侧运动切割组织,且刀头310推动推钉板160向远侧运动,推动板推动钉仓组件内的缝合钉出钉缝合被切割的组织,避免被切开的组织出血。推钉板160设有抬起结构,抬起结构位于推钉板160的近侧。
弹片114一端固定于钉仓座110,另一端向远侧延伸并为自由端,弹片114开设有收纳槽1141,切割刀组件300未进刀时处于初始位置,刀头310的受压部322位于弹片114下侧,受压部322弯折形成一凸起部323,凸起部323朝上侧延伸,进入收纳槽1141内,弹片114向受压部322施加向下的作用力,即朝向钉仓座110底部方向的作用力。切割刀组件300处于初始位置时,凸起部323位于收纳槽1141内的远侧,刀头310的第一凸起314位于第一凹槽113的上方。进刀开始时,动力源向刀杆320施加向远侧的作用力使刀杆320向远侧运动,凸起部323与收纳槽1141远侧的槽壁抵持,动力源向刀杆320施加的作用力足够大,使凸起部323向远侧运动时能够将弹片114抬起,凸起部323从收纳槽1141中脱离,并通过顶部抵持弹片114的下侧,使刀杆320可以越过收纳槽1141向远侧运动,且被弹片114抵压。刀头310向远侧运动时,由于被弹片114抵压,刀头310整体向下位移,使第一凸起314进入第一凹槽113中,随着刀头310向远侧的运动,第一凸起314在第一凹槽113内向远侧运动,进而被第一凹槽113的远侧槽壁阻挡而无法进一步向远侧运动。如果钉仓座110内安装了钉仓组件,且钉仓组件的推钉板160位于钉仓组件的近侧,刀头310的凸板315会抵持于推钉板160的抬起结构,抬起结构具有倾斜的抬起面161,凸板315与抬起面161接触且刀头310向远侧运动时,在抬起面161的引导下,凸板315带动整个刀头310上移并且在随后的向远侧运动过程中保持于上移后的状态,使第一凸起314上移脱离第一凹槽113,刀头310和刀杆320可顺利向远侧继续运动,并且刀头310推动推钉板160向远侧运动,受压部322与弹片114分离,切割刀组件300可正常进刀。
如果钉仓座110内未安装钉仓组件,或钉仓组件的推钉板160不位于钉仓组件的近侧,刀头310无法被抬起结构抬起,如图9所示,第一凸起314在第一凹槽113内向远侧运动至与第一凹槽113的远侧槽壁抵持时,刀头310无法继续向远侧前进,避免进刀过程中无法击发,导致组织切口出血的情况发生。本申请中对空钉仓保险结构仅做初步介绍,具体结构可以参加在先申请CN202011453501.7。需要说明的是,可以选用其它形式的空钉仓保险结构,上述空钉仓保险结构能够与刀头310或刀杆320配合,使刀杆320的远端无法向远侧运动,在此不再赘述。
切割刀组件300处于初始位置时,刀杆320的凸起部323位于弹片114的收纳槽1141中,且凸起部323被收纳槽1141的远侧的内壁阻挡。在钳口组件100相对于套管组件400转动时,刀杆320会向长度方向的两侧延伸,具体包括刀杆320的远端向远侧运动,以及刀杆320的近端向近侧运动,刀杆320的远端向远侧运动的作用力是由刀杆320的弹力产生的,该作用力不足以使凸起部323将弹片114抬起,因此在钳口组件100相对于套管组件400转动时,刀杆320的远端被弹片114阻挡而无法向远侧运动,仅有刀杆320的近端向近侧运动。动力源包括电机组件820,电机组件820驱动切割刀组件300进刀或退刀。在退刀时,动力源拉动刀杆320向近侧运动至极限位置,退刀完成后,由于电机组件820自身具有较大阻力,电机组件820的输出轴821被锁定,输出轴821与切割刀组件300连接,进而使得切割刀组件300被锁定在退刀后的位置。
退刀完成后,医护人员需要通过控制转向驱动结构700将处于弯打状态的钳口组件100转动至直打状态,钳口组件100转动至直打状态时,刀杆320的近端需要向远侧复位,才能使钳口组件100顺利转动至直打位置,由于电机组件820将切割刀组件300锁定在退刀后的位置,使得刀杆320的近端无法向远侧复位,进而使钳口组件100无法转动至直打状态。本申请中外科器械适用于微创手术,钳口组件100处于直打状态时可通过穿刺器的穿刺孔进入人体内,钳口组件100处于最大转动角度时,如果无法回到直打状态,则钳口组件100与套管组件400互成一定角度,使得整个外科器械的横向距离较大,无法通过穿刺孔将钳口组件100从人体内取出。横向是指垂直于套管组件400轴线的方向。
为解决上述问题,外科器械还包括离合机构,离合机构具有第一状态和第二状态,在第一状态,动力源与切割刀组件300耦合,响应于动力源的驱动,切割刀组件300向近侧运动,即在第一状态时,动力源可驱动切割刀组件300退刀,在退刀过程中和退刀完成后状态切换前,离合机构均处于第一状态。其中耦合是指,动力源与切割刀组件300连接,且动力源能够驱动切割刀组件300向近侧运动。离合机构处于第二状态时,动力源与切割刀组件300解除耦合,响应于钳口组件100从弯打状态向直打状态的转动,切割刀组件300的近端向远侧复位。离合机构处于第二状态时,切割刀组件300可相对于动力源向近侧运动,使得钳口组件100能够从弯打状态转动至直打状态。因此在退刀完成后,将离合机构切换至第二状态即可使钳口组件100顺利转动至直打状态,从人体内取出。
如图10和图11所示,其中动力源还包括与电机组件820连接的驱动齿轮结构830,驱动齿轮结构830包括与电机组件820连接的第一齿轮831、与切割刀组件300连接的第二齿轮832,第一齿轮831和第二齿轮832同轴设置。离合机构处于第一状态时,第一齿轮831通过第一连接方式连接于第二齿轮832,使动力源与切割刀组件300耦合,电机组件820驱动第一齿轮831沿第一方向转动时,第一齿轮831驱动与其同轴设置的第二齿轮832同步转动以驱动切割刀组件300向近侧运动。离合机构处于第二状态时,第一齿轮831通过第二连接方式连接第二齿轮832,响应于钳口组件100从弯打状态向至直打状态转动时,切割刀组件300的近端向远侧复位,带动第二齿轮832沿第二方向与第一齿轮831相对转动,第二方向与第一方向相反。离合机构设于第一齿轮831和第二齿轮832之间,离合机构从第一状态向第二状态之间切换时,使第一齿轮831和第二齿轮832从第一连接方式转换为第二连接方式,使切割刀组件300的近端可以向远侧复位,从而使钳口组件100可转动至直打状态,从人体内取出。
进一步的,如图12至图15所示,离合机构包括凸筋8311和凹槽8321,第一齿轮831和第二齿轮832其中之一设有凸筋8311,其中另一设有凹槽8321,本实施例中以第一齿轮831设置有凸筋8311,第二齿轮832设置有凹槽8321为例做说明,不做具体限定。凸筋8311可运动地位于凹槽8321内,凹槽8321具有第一侧壁8322和第二侧壁8323,第一侧壁8322和第二侧壁8323沿第二齿轮832的周向方向排列,如图14所示,凸筋8311抵持于第一侧壁8322时,离合机构处于第一状态,此时第一齿轮831以第一连接方式连接第二齿轮832;如图15所示,凸筋8311抵持于第二侧壁8323时,离合机构处于第二状态,第一齿轮831以第二连接方式连接第二齿轮832。自第二侧壁8323向第一侧壁8322延伸的方向为顺时针方向,本实施例中,第一方向为顺时针方向,第二方向为逆时针方向。在退刀时,离合机构处于第一状态,凸筋8311抵持于第一侧壁8322,第一齿轮831沿第一方向转动,即顺时针转动时,带动凸筋8311顺时针转动,凸筋8311与第一侧壁8322抵持配合,使得第一齿轮831推动第二齿轮832沿顺时针转动,进而驱动切割刀组件300向近侧运动以进行退刀。在退刀完成后,离合机构仍处于第一状态,电机组件820停机,将与电机组件820连接的第一齿轮831锁定,使第一齿轮831无法转动。钳口组件100向直打状态转动,切割刀组件300向远侧复位时,需要驱动第二齿轮832逆时针转动,使第一侧壁8322和第二侧壁8323均逆时针转动,由于离合机构处于第一状态,凸筋8311位于第一侧壁8322逆时针转动的转动路径上,阻挡第一侧壁8322的逆转动,进而阻挡第二齿轮832逆时针转动,进而阻止切割刀组件300向远侧复位。
因此在退刀结束后,如图15所示,离合机构切换至第二状态,使凸筋8311与第二侧壁8323抵持,与第一侧壁8322分离,为第一侧壁8322的逆时针转动提供转动空间,钳口组件100向直打状态转动,切割刀组件300向远侧复位时,驱动第二齿轮832逆时针转动。钳口组件100从弯打状态的最大转动状态向直打状态转动时,切割刀组件300向远侧复位,驱动第二齿轮832逆时针转动,第一侧壁8322和第二侧壁8323均逆时针转动,第二侧壁8323逆时针转动以远离凸筋8311,第一侧壁8322逆时针转动靠近凸筋8311,使切割刀组件300顺利复位,钳口组件100顺利转动至直打状态。此时,切割刀组件300向远侧复位的距离最大,拉动第二齿轮832逆时针转动至第一侧壁8322与凸筋8311抵持,离合机构切换至第一状态。钳口组件100从弯打状态的中间状态(钳口组件100相对套管组件400转动的角度小于最大角度)向直打状态转动时,驱动第二齿轮832逆时针转动,第一侧壁8322向凸筋8311运动,如图16所示,钳口组件100位于直打状态后凸筋8311位于第一侧壁与第二侧壁之间。离合机构从第二状态切换至第一状态时,第二齿轮832相对于第一齿轮831转动的行程对应切割刀组件300复位的最大距离,以保证钳口组件100相对套管组件400转动任意角度时,均能使切割刀组件300顺利复位,钳口组件100顺利转动至直打状态。
退刀完成后,离合机构从第一状态切换至第二状态是通过如下方式实现的:
操作组件800包括主控模块,主控模块与电机组件820电连接,主控模块控制电机组件820转动以使切割刀组件300进刀或退刀。在退刀时,离合机构处于第一状态,主控模块控制电机组件820顺时针转动,使第一齿轮831和第二齿轮832同步顺时针转动,驱动切割刀组件300向近侧运动以退刀。操作组件800还包括状态检测模块,状态检测模块分别与电机组件820和主控模块电连接,状态检测模块用于获取代表电机状态的电机状态信号,并将电机状态信号发送给主控模块,电机状态信号包括电机的电压值、电流值、转速值中的至少一个。在退刀过程中,主控模块实时接收电机状态信号,并根据接收到的电机状态信号判断电机是否发生状态变化,在判定电机状态发生变化后,控制电机组件820停机。切割刀组件300退刀至极限位置时电机会因切割刀组件300被钳口组件100阻挡而发生堵转,电机的电压值和电流值增大,转速值为0或接近于0,当状态信号为电流值或电压值时,主控模块判断电机状态信号大于预设值时判定电机状态发生变化;当状态信号为转速值时,主控模块在判断电机状态信号小于预设值时判定电机状态变化,主控模块在判定电机状态发生变化后,控制电机组件820停止工作,完成退刀。而后驱动电机组件820反转(逆时针转动),使第一齿轮831逆时针转动,凸筋8311在凹槽8321内逆时针运动,与第一侧壁8322分离,并与第二侧壁8323抵持,使离合机构从第一状态切换至第二状态,该过程中第二齿轮832不发生转动。
如图10和图11所示,外科器械还包括切割刀驱动件350,切割刀驱动件350与切割刀组件300连接,并与动力源连接。具体的,切割刀驱动件350为齿条351,齿条351与切割刀组件300连接,齿条351与第二齿轮832啮合,以使切割刀组件300与动力源连接。
其中齿条351与切割刀组件300可运动地连接,切割刀组件300相对于齿条351具有抵靠位置和分离位置,在抵靠位置,切割刀组件300在长度方向上靠近并抵持齿条351,动力源驱动齿条351向远侧运动使切割刀组件300进刀时,切割刀组件300处于抵靠位置,被齿条351向远侧推动以进行进刀;在分离位置,切割刀组件300在长度方向上与齿条351相对分离,相对分离是指切割刀组件300与齿条351连接并相互远离至最大距离,动力源驱动齿条351向近侧运动使切割刀组件300退刀时,切割刀组件300处于分离位置,被齿条351向近侧拉动以进行退刀。钳口组件100从直打状态向弯打状态转动时,切割刀组件300的近端向近侧相对于齿条351运动,钳口组件100从直打状态向弯打状态转动的过程中,齿条351始终与第二齿轮832啮合。进刀前,钳口组件100处于直打状态时,切割刀组件300处于分离位置,钳口组件100从直打状态向最大转动状态转动时,切割刀组件300的近端向近侧运动以切换至抵靠位置。
如图17和图18所示,齿条351和切割刀组件300其中之一开设有第一容置槽352,其中另一设有第一移动件340,第一移动件340可移动地设置于第一容置槽352内,第一容置槽352包括沿第一容置槽352长度方向排列的第一开口侧3522和第一槽底侧3521,第一容置槽352开设于齿条351和切割刀组件300其中一个部件,第一开口侧3522靠近设置第一移动件340的另一部件。第一移动件340与第一开口侧3522贴合时,切割刀组件300处于分离位置;第一移动件340与第一槽底侧3521贴合时,切割刀组件300处于抵靠位置。切割刀组件300的近端向近侧运动时,切割刀组件300朝靠近齿条351的方向运动,即从分离位置向抵靠位置运动。
优选的实施例中,第一容置槽352开设于齿条351的远侧,并沿齿条351的长度方向设置,第一移动件340在第一容置槽352内可沿齿条351的长度方向运动,第一开口侧3522位于第一槽底侧3521的远侧。
本实施例中,切割刀组件300还包括与刀杆320连接的芯轴330,芯轴330远端连接刀杆320,本实施例中以芯轴330近端设有第一移动件340,齿条351开设有第一容置槽352为例做说明。具体的,切割刀组件300处于抵靠位置时,第一移动件340贴合于第一槽底侧3521,齿条351向远侧运动时,第一槽底侧3521向远侧推动第一移动件340,齿条351可直接推动芯轴330和刀杆320向远侧运动以进刀,直接是指齿条351向远侧运动时,刀杆320同步向远侧运动;切割刀组件300处于分离位置时,第一移动件340贴合于第一开口侧3522,齿条351向近侧运动时,可直接拉动芯轴330和刀杆320向近侧运动以退刀,直接是指齿条351向近侧运动时,刀杆320同步向近侧运动。
以下对钳口组件100向一侧转动至最大角度时,外科器械工作的整体流程进行描述:
外科器械进入人体后,钳口组件100处于直打状态,切割刀组件300处于分离位置。医护人员首先通过转向驱动结构700驱动钳口组件100转动,操作组件800包括机架600,转向驱动结构700设于机架600,医护人员通过操作转向驱动结构700使钳口组件100转动。转向驱动结构700的具体结构和操作方式在下文中说明。
钳口组件100从直打状态转动至最大转动状态时,刀杆320的近端向近侧运动,使切割刀组件300从分离位置向近侧运动至抵靠位置运动(从图17中位置运动至图18中位置),切割刀组件300从分离位置运动至抵靠位置所移动的距离为R,即第一移动件340从与第一开口侧3522贴合的位置运动至与第一槽底侧3521贴合的位置所移动的距离为R。其中第一移动件340向近侧运动的距离与钳口组件100转动的角度正相关,钳口组件100向一侧转动的角度小于最大角度时,第一移动件340处于第一开口侧3522与第一槽底侧3521之间。
在钳口组件100向一侧转动至最大角度后处于最大转动状态,钳口组件100与待夹持组织相对应,此时医护人员控制钳口组件100闭合,将待夹持组件夹持并压榨。套管组件400包括内套管410和可移动地套设于内套管410外侧的外套管420,操作组件800还包括手柄810,转向完成后,医护人员致动手柄810使外套管420从远端位置运动至近端位置,使钳口组件100闭合。致动手柄810使外套管420从远端位置运动至近端位置,并驱动钳口组件100闭合,具体结构在下文中说明。
医护人员致动手柄810,使钳口组件100闭合将组织夹持并压榨一段时间,压榨完成后,医护人员再次致动手柄810,主控模块检测到手柄810转动的角度满足预设条件时,控制电机组件820驱动切割刀组件300进行进刀。
在进刀前,离合机构处于第一状态或第二状态,或凸筋8311位于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间,由于切割刀组件300已经处于抵靠位置(图18中位置),齿条351向远侧运动可直接推动芯轴330和刀杆320向近侧运动以进行进刀,切割刀组件300从初始位置运动至切割到底位置的运动距离为L,则齿条351向远侧运动的距离也为L。进刀开始时,主控模块控制电机组件820转动,电机组件820驱动第一齿轮831转动,具体为逆时针转动。若离合机构处于第二状态,如图15所示,则电机组件820可以直接驱动齿条351和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。若离合机构处于第一状态,如图14所示,或凸筋8311位于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间,如图16所示,则第一齿轮831相对于第二齿轮832逆时针转动,使离合机构切换至第二状态,如图15所示,在第二状态下,第一齿轮831逆时针转动可带动第二齿轮832转动,进而驱动齿条351和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。离合机构处于第一状态或第二状态,或凸筋8311位于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间的原因在下文中说明。
主控模块判断切割刀组件300进刀完成后,控制动力源驱动切割刀驱动件350向近侧运动以驱动切割刀组件300退刀。
在进刀完成时,切割刀组件300处于进刀到底位置,切割刀组件300处于抵靠位置,离合机构处于第二状态。医护人员释放手柄810,主控模块检测到手柄810被完全释放后,控制电机组件820反转,电机组件820反转驱动第一齿轮831顺时针转动,使离合机构切换至第一状态(从图15中状态切换至图14中状态),使电机组件820可驱动齿条351向近侧运动,由于切割刀组件300处于抵靠位置(图18中位置),贴合于第一容置槽352的第一槽底侧3521,齿条351向近侧运动时,使第一开口侧3522和第一槽底侧3521随齿条351向近侧运动,第一槽底侧3521与第一移动件340分离,第一开口侧3522向第一移动件340运动,在齿条351向近侧运动距离为R时,第一开口侧3522与第一移动件340贴合,使切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),此时齿条351可以驱动切割刀组件300向近侧运动,且上述齿条351移动的过程中未驱动切割刀组件300运动,切割刀组件300仍处于进刀到底位置。齿条351继续向近侧运动带动切割刀组件300运动的距离为L时,切割刀组件300回到初始位置,退刀完成。因此退刀过程中,齿条351向近侧运动的距离为R+L。
退刀完成时,切割刀组件300处于初始位置,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第一状态。主控模块在判定退刀完成后,控制电机组件820反转,使离合机构切换至第二状态。
外科器械还包括钳口打开组件900,退刀完成后,医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100打开,释放组织。钳口打开组件900的具体结构在下文中描述。
钳口组件100打开后,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第二状态,医护人员操作转向驱动装置使钳口组件100向直打状态转动,钳口组件100从弯打状态的最大转动状态转动至直打状态的过程中,切割刀组件300的近端的运动与钳口组件100从直打位置转动至最大转动状态的过程相反,切割刀组件300的近端(第一移动件340)向远侧运动的距离为R,由于切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),贴合于第一容置槽352的第一开口侧3522,第一移动件340向远侧运动时,通过与第一开口侧3522的抵持拉动齿条351向远侧运动,运动距离为R。该过程中齿条351向远侧运动以复位,带动第二齿轮832相对于第一齿轮831逆时针转动,在切割刀组件300复位后,离合机构切换至第一状态。进刀过程中齿条351向远侧运动的距离为L,退刀过程中齿条351向近侧运动的距离为L+R,在钳口组件100回到直打状态的过程中,齿条351向远侧复位的距离为R,可知齿条351回到了初始位置。钳口组件100处于直打状态,医护人员可以将外科器械从人体内取出。此时再次使用该吻合器对组织进行切割时,在进刀前,离合机构处于第一状态。若本次使用吻合器时钳口组件100始终处于直打状态,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后钳口组件100打开,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构处于第二状态。若本次使用吻合器时钳口组件100处于弯打状态的中间状态(钳口组件100与套管组件400之间的夹角小于最大角度)夹持组织,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后,钳口组件100向直打位置转动,第一移动件340带动齿条351向远侧复位的距离小于R,离合机构的凸筋8311处于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构的凸筋8311处于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间。
以下对转向驱动结构700的具体结构和操作方式进行描述:
如图19所示,转向驱动结构700包括操作手柄710和传动组件,传动组件包括第一传动件760、第二传动件和推杆组件750,第一传动件760与第二传动件连接,第二传动件通过推杆组件750与角度转向件210连接,操作手柄710可滑动地连接于第一传动件760,操作手柄710被移动时相对于第一传动件760滑动,以从锁定状态切换至解锁状态。响应于操作手柄710的转动,第一传动件760被操作手柄710驱动而转动,通过第二传动件驱动推杆组件750运动。操作手柄710可相对于第一传动件760滑动,并可驱动第一传动件760转动,第二传动件将医护人员施加在操作手柄710上的扭矩转化为驱动推杆组件750直线运动的作用力。
具体的,第二传动件包括齿轮组件740,第一传动件760与齿轮组件740啮合,齿轮组件740与推杆组件750啮合,响应于操作手柄710的转动,第一传动件760驱动齿轮组件740转动,齿轮组件740驱动推杆组件750移动,进而推动角度转向件210转动。本实施例中,推杆组件750包括左推杆751和右推杆752,左推杆751和右推杆752连接于角度转向件210两侧,齿轮组件740包括左齿轮部741和右齿轮部742,左齿轮部741和右齿轮部742连接于机架600,分别设于第一传动件760的两侧。左齿轮部741和右齿轮部742均包括上下两个同轴设置的齿轮,左推杆751与左齿轮部741的下侧齿轮啮合,右推杆752与右齿轮部742的下侧齿轮啮合,第一传动件760同时与左齿轮部741的上侧齿轮、右齿轮部742的上侧齿轮啮合。医护人员转动操作手柄710时,通过第一传动件760驱动左齿轮部741和右齿轮部742转动,左齿轮部741和右齿轮部742的转动方向相反,进而使得左推杆751和右推杆752的运动方向相反。左推杆751和右推杆752均沿套管组件400的长度方向延伸,左推杆751和右推杆752的远端连接角度转向件210,具体的,如图2所示,角度转向件210包括左侧抵持部218和右侧抵持部219,左推杆751抵持于左侧抵持部218,右推杆752抵持于右侧抵持部219,操作手柄710转动带动左推杆751和右推杆752位移时,如顺时针旋转操作手柄710时,左推杆751向远侧运动,右推杆752向近侧运动,左推杆751推动角度转向件210的左侧抵持部218向远侧运动,使角度转向件210向右侧转动,右侧抵持部219被带动向近侧运动,始终抵持于右推杆752。逆时针旋转转向旋钮,使左推杆751向近侧运动,右推杆752向远侧运动时同理,角度转向件210向左侧转动使推杆组件750可以驱动角度转向件210转动,进而驱动钳口组件100转动。
致动手柄810使外套管420从近端位置切换到远端位置是通过如下结构实现的:
如图20和图21所示,机架600设有连杆组件610,连杆组件610包括第一连杆611和第二连杆612,第一连杆611的远端外套管420的近端连接,外套管420的远端与钳口组件100连接,第二连杆612的近端可转动地连接于机架600,远端可转动地连接于第一连杆611的近端。手柄810在致动时能够与连杆组件610接合并驱动连杆组件610运动。连杆组件610具有第一位置和第二位置,连杆组件610位于第一位置时,第一连杆611和第二连杆612互成一角度,外套管420位于近端位置;连杆组件610位于第二位置时,第一连杆611与第二连杆612共线或大体共线,使连杆组件610自锁于第二位置,外套管420位于远端位置,在连杆组件610自锁的作用下,外套管420保持在远端位置。
共线指的是:第一连杆611与第二连杆612位于同一直线上,两者之间的夹角为180°。大体共线指的是:第一连杆611和第二连杆612越过死点位置,且第一连杆611与第二连杆612之间的夹角大于0°且小于5°,在连杆组件610位于死点(对应于共线)或大体位于死点(对应于大体共线)时,第一连杆611与第二连杆612之间的压力角大体等于90°,第一连杆611或第二连杆612受到来自套管组件400的外力时,对另一连杆的力矩为零,使连杆组件610无法运动,使连杆组件610自锁于第二位置。从而使得钳口组件100锁定于闭合位置。
连杆组件610从第一位置切换至第二位置过程中,铰接点逐渐向上侧(远离手柄810握持部的一侧)移动,由于第二连杆612的近端连接于机架600,因此位于第二连杆612远端的铰接点向远侧移动,同时第一连杆611的转动使得第一连杆611的远端朝向远侧移动,而由上可知,第一连杆611的远端又与外套管420的近端连接,外套管420的远端与钳口组件100连接,因此连杆组件610能够驱动外套管420向远侧移动,使外套管420位于远端位置。
其中,手柄810设有承托部811,承托部811位于连杆组件610下侧,连杆组件610从第一位置切换至第二位置的过程中,手柄810通过承托部811承托第一连杆611或第二连杆612,以与连杆组件610可操作地接合。当连杆组件610处于第二位置后锁定于第二位置,手柄810在复位回弹时承托部811与连杆组件610分离,手柄810进行后续致动时,手柄810从初始位置切换至按压位置,承托部811随手柄810的运动而运动,承托部811仅在手柄810到达按压位置时(承托部811运动轨迹的终点)接触位于第二位置的连杆组件610,即承托部811在运动过程中与连杆组件610不接触,因此手柄810在后续致动时无法驱动连杆组件610。具体的承托部811为一杆体,手柄810通过承托部811抵持第二连杆612与连杆组件610可操作地接合,在第二连杆612转动的过程中,承托部811能够始终抵持第二连杆612。
外套管420从近端位置切换到远端位置,使钳口组件100从打开状态切换到闭合状态是通过如下方式实现的:
如图22至图26所示,钳口组件100包括钉仓座110、可转动地连接于钉仓座110的抵钉座120,外套管420和钳口组件100的抵钉座120之间设有运动改换机构,运动改换机构将外套管420的直线运动转换为抵钉座120的枢转运动,从而实现抵钉座120相对钉仓座110枢转而闭合或打开钳口组件100。具体的,外套管420朝向近侧运动时,运动改换机构驱动抵钉座120向上枢转而打开钳口组件100,外套管420朝向远侧运动时,运动改换机构驱动抵钉座120向下枢转而闭合钳口组件100。
具体的,外套管420包括相连的本体425和驱动管426,驱动管426驱动抵钉座120向上或向下枢转而打开或闭合钳口组件100。本体425和驱动管426通过铰链连接。
运动改换机构包括设置于驱动管426的第一驱动件4261、第二驱动件4262,以及设置于抵钉座120的第一从动部121和第二从动部122。
第一驱动件4261驱动抵钉座120打开,第一驱动件4261为设置在驱动管426上的突部,突部沿右下方倾斜延伸。第二驱动件4262驱动抵钉座120关闭,第二驱动件4262为驱动管426远端的驱动面3531。
相应的,第一从动部121可与第一驱动件4261配接,第一从动部121为设置在抵钉座120上的凸部,凸部朝上延伸。第二从动部122可与第二驱动件4262配接,第二从动部122为抵钉座120近端的抵接面。
抵钉座120和钉仓座110之间还设置有导向机构,导向机构包括设置在抵钉座120上的销子123,设置在钉仓座110上的斜向腰形槽111,斜向腰形槽111沿近端朝向远侧的方向倾斜向上延伸。
请参见图26至图25的状态变化,需要关闭钳口组件100时,外套管420的本体425推动驱动管426朝向远侧运动,驱动管426的第二驱动件4262与抵钉座120的第二从动部122抵接,销子123从斜向腰形槽111的近下端移动至远上端,抵钉座120向下枢转,钳口组件100关闭。
请参见图25至图26的状态变化,需要打开钳口组件100时,外套管420的本体425拉动驱动管426朝向近侧运动,驱动管426的第一驱动件4261与抵钉座120的第一从动部121抵接,销子123从斜向腰形槽111的远上端移动至近下端,抵钉座120向上枢转,钳口组件100打开。
医护人员通过钳口打开组件900使钳口组件切换至打开状态是通过如下结构实现的:
如图27和图28所示,钳口打开组件900包括设于操作组件800的壳体外的释放按钮910、位于操作组件800壳体内抵持位于第二位置的连杆组件610的解锁杆920,解锁杆920与释放按钮910联动,释放按钮910具有驱动杆911,医护人员对释放按钮910进行操作时,具体为推动释放按钮910时,释放按钮910和驱动杆911同步转动,转动的驱动杆911作用于释放杆,使解锁杆920转动,解锁杆920抵持连杆组件610的一端向下运动以推动连杆组件610,使连杆组件610退回第一位置,钳口组件100张开释放人体组织。释放按钮910未被操作时,解锁杆920位于连杆组件610上方,连杆组件610自锁于第二位置;医护人员操作释放按钮910时,使解锁杆920转动,解锁杆920的一端向下移动以推动连杆组件610,使连杆组件610不再处于第二位置,以解除连杆组件610的自锁状态。外套管420套设有弹簧430,弹簧430一端连接机架600,另一端连接于推块440,推块440连接于第一连杆611,连杆组件610处于第二位置时,弹簧430处于压缩状态,外套管420处于远端位置;连杆组件610处于第一位置时,弹簧430处于释放状态。当医护人员操作释放按钮910,使连杆组件610不再处于第二位置时,弹簧430被释放,推动推块440向近侧运动,连杆组件610运动至第一位置,使钳口组件100打开,同时使外套管420运动至近端位置,进而带动锁定件运动至解锁状态。退刀完成后,医护人员操作释放按钮910打开钳口组件100。
以下对钳口组件100始终处于直打状态时,外科器械工作的整体流程进行描述:
外科器械进入人体后,钳口组件100处于直打状态,此时离合机构处于第一状态或第二状态,或凸筋8311位于第一侧壁8322与第二侧壁8323之间,切割刀组件300处于分离位置。
医护人员控制钳口组件100闭合,将待夹持组件夹持并压榨。压榨完成后,医护人员再次致动手柄810进行进刀。
在进刀前,由于切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),齿条351向远侧运动无法直接推动芯轴330和刀杆320向远侧运动以进行进刀。进刀开始时,主控模块控制电机转动,电机驱动第一齿轮831转动,具体为逆时针转动,若离合机构处于第一状态,则第一齿轮831相对于第二齿轮832逆时针转动,使离合机构切换至第二状态,在第二状态下,如图12所示,第一齿轮831逆时针转动可带动第二齿轮832转动,进而驱动齿条351向远侧运动。若离合机构处于第二状态,则电机组件820可以直接驱动齿条351向远侧运动。齿条351向远侧运动距离为R时,第一移动件340位于抵靠位置(图18中位置),此时齿条351向远侧运动可驱动切割刀组件300进刀,切割刀组件300从初始位置运动至行程终点所前进的距离为L,在进刀过程中,齿条351的行程为L+R。
在进刀完成时,切割刀组件300处于进刀到底位置,切割刀组件300处于抵靠位置,离合机构处于第二状态。主控模块控制电机组件820反转,电机组件820反转驱动第一齿轮831顺时针转动,使离合机构切换至第一状态,使电机组件820可驱动齿条351向近侧运动,由于切割刀组件300处于抵靠位置,贴合于第一容置槽352的第一槽底侧3521,齿条351向近侧运动时,第一开口侧3522和第一槽底侧3521向近侧运动,第一槽底侧3521与第一移动件340分离,第一开口侧3522向第一移动件340运动,在齿条351向近侧运动距离为R时,第一开口侧3522与第一移动件340贴合,使切割刀组件300处于分离位置(从图18中位置切换至图17中位置),此时齿条351可以拉动切割刀组件300向近侧运动,上述过程中,齿条351的运动未驱动切割刀组件300运动,切割刀组件300仍处于进刀到底位置。齿条351继续向近侧运动带动切割刀组件300运动的距离为L时,切割刀组件300回到初始位置,退刀完成,退刀过程中齿条351向近侧运动的距离为R+L,齿条351回到初始位置。且主控模块在判定退刀完成后,控制电机组件820反转,驱动第一齿轮831相对于第二齿轮832逆时针转动,使离合机构切换至第二状态。
退刀完成后,医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100打开,释放组织。钳口组件100处于直打状态,医护人员可以将外科器械从人体内取出。
其中值得注意的是,切割刀组件300的刀头310呈“工”字型设置,如图29和图30所示,刀头310包括刀身311、上梁312和下梁313,钉仓座110内设有钉仓组件,钉仓座110开设有下滑槽112,抵钉座120开设有上滑槽124,刀头310的下梁313置于下滑槽112内,刀身311位于钉仓组件内,钳口组件100处于闭合状态时,上滑槽124与下滑槽112大体平行。在钳口组件100切换至闭合状态时,刀头310位于钉仓的近端,切割刀的刀头310的下梁313位于下滑槽112内,上梁312未进入上滑槽124中。响应于动力源的驱动,切割刀组件300向远侧运动,刀头310的上梁312进入上滑槽124中,同时与上滑槽124和下滑槽112配合,切割刀的刀头310被上滑槽124和下滑槽112限位,保证进刀时刀头310位置稳定,不会发生偏移。刀头310运动至钉仓组件的远端时,刀头310的上梁312仍位于上滑槽124中。在退刀过程中,刀头310从钉仓组件的远端向钉仓组件的近侧运动,刀头310同时与上滑槽124和下滑槽112配合并向近侧运动,至刀头310的上梁312与上滑槽124脱离配合,刀头310继续向近侧运动至钉仓组件的近端完成退刀。
在进刀过程中或退刀过程中,刀头310同时与上滑槽124和下滑槽112配合时,如果医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100向打开状态切换时,连杆组件610不再自锁于第二位置,在弹簧430的作用下向第一位置运动,使套管组件400具有向近侧运动的作用力,进而使抵钉座120具有向钳口组件100的打开状态转动的作用力,由于抵钉座120与刀头310通过上滑槽124和上梁312配合,无法转动至使钳口组件100完全打开,但抵钉座120受到弹簧430的拉力,有向上转动的趋势,使刀头310被向上牵拉,刀头310在竖直方向被拉紧,其在进刀或退刀方向(水平方向)的摩擦力变大,使得刀头310在钳口组件100中运动的阻力增大,容易出现进刀或退刀无法正常进行的情况发生。另外抵顶座120可能相对于钉仓座110转动较小角度,使钳口组件100出现较小角度的张开,组织无法被夹紧,进刀的过程中可能存在刀头310推动组织移动,导致切割效果变差的情况发生。因此在进刀过程和退刀过程中,刀头310同时与上滑槽124和下滑槽112配合时,钳口打开组件900被操作可能会使得进刀或退刀阻力增加,进刀时切割效果变差的情况发生。
如图31所示,外科器械还包括保险组件500,保险组件500设置于机架600。保险组件500包括可运动地设置机架的保险件510,保险组件500具有锁定状态和解锁状态,在解锁状态,保险组件500与钳口打开组件900分离,响应于钳口打开组件900被操作,钳口组件100从闭合状态切换至打开状态。在锁定状态,保险件510处于锁定状态,抵持钳口打开组件900,使钳口打开组件900被锁定,医护人员无法操作钳口打开组件900,即钳口组件100被锁定无法打开。在进刀过程中和退刀过程中,保险组件500处于锁定状态,医护人员无法操作钳口打开组件900打开钳口。
现有技术中,保险件510可转动地设置于机架600,保险件510设有第一凸起,齿条351上设有第一配合件,保险组件500处于解锁状态时,第一凸起与第一配合件分离,退刀时齿条351向近侧运动,第一凸起抵持于第一配合件,并通过第一凸起与第一配合件的配合驱动保险件510转动。在齿条351运动至初始位置时,保险组件500处于解锁状态,保险件510转动与钳口打开组件900分离,第一凸起与第一配合件卡接。而本申请中的外科器械,在钳口组件100相对于套管组件400向一侧转动最大角度时,齿条351进刀时从初始位置向远侧运动的距离为L,退刀时向近侧运动的距离为L+R,齿条351在退刀时后退的距离大于进刀时前进的距离,齿条351具有初始位置和极限退刀位置,初始位置是指齿条351进刀前的位置,极限退刀位置是指:钳口组件100处于最大转动状态时,齿条351退刀时向近侧运动L+R距离的位置,极限退刀位置位于初始位置的近侧。钳口组件100处于最大转动状态,齿条351在退刀过程中,在齿条351位于初始位置后,齿条351仍向近侧朝极限退刀位置移动,现有技术的方案中,齿条351从初始位置继续向近侧运动会使保险件510进一步转动,如图31所示,保险件510大体为一框型,齿条351穿过保险件510的中部空间,保险件510的进一步转动会使保险件510上端抵压齿条351,与齿条351干涉,使齿条351无法继续向近侧运动,导致退刀无法完成。
本申请中,退刀时,齿条351向近侧运动至初始位置的过程中,驱动保险组件500切换至解锁状态;齿条351从初始位置运动至退刀极限位置的过程中,齿条351作用于保险组件500,并使保险组件500保持在解锁状态。解锁状态是指,保险组件500与钳口打开组件分离,且保险组件500不与向近侧运动的齿条351产生干涉。钳口组件100处于最大转动状态,退刀时,齿条351从远侧运动至初始位置时,保险组件500处于解锁状态,保险组件500与钳口打开组件分离,且保险组件500不与向近侧运动的齿条351产生干涉,使齿条351可以继续向远侧运动,该过程中,齿条351作用于保险组件500使保险组件500保持在解锁状态,保险组件500始终不与向近侧运动的齿条351产生干涉,使齿条351可以顺利运动至退刀极限位置。
具体的,保险组件500包括保险组件500包括保险件510和弹性件(图中未示出),弹性件连接于机架600和保险件510之间,保险组件500处于解锁状态时,保险件510被齿条351制约以与解锁组件分离,弹性件被压缩。齿条351从初始位置向远侧运动时,保险件510被释放,弹性件驱动保险件510运动至与解锁组件抵持,以使保险组件500切换至锁定状态。
优选的,如图32和图33所示,钳口打开组件的释放按钮910具有一凸缘912,本实施例中保险件510可转动地设置于机架600,弹性件为扭簧,保险组件500在锁定状态时,保险件510位于凸缘912的下侧抵持凸缘912,使释放按钮910无法转动,钳口组件100无法切换至打开状态。保险组件500从锁定状态切换至解锁状态时,保险件510转动至与凸缘912分离,压缩扭簧,保险件510不再抵持凸缘912,释放按钮910可在被操作时转动打开钳口组件100。
齿条351具有驱动部353和保持部354,齿条351从远侧运动至极限退刀位置的过程中,通过驱动部353驱动保险件510运动,保险件510的运动使保险组件500从锁定状态切换至解锁状态,并通过保持部354作用于处于解锁状态的保险组件500,具体为作用于保险件510,使保险组件500保持在解锁状态。保持部354作用于保险件510时,保险件510不再发生转动或发生较小幅度的转动,直至齿条351运动至退刀极限位置,保险件510不会因转动角度过大而与齿条351产生干涉,阻碍齿条351退刀。
其中驱动部353和保持部354均为设于齿条351上的凸起,如图33和图34所示,驱动部353包括驱动面3531,保持部354包括保持面3541,驱动面3531与保持面3541连接,齿条351从远侧向初始位置运动时,驱动部353通过驱动面3531抵持保险件510并驱动保险件510转动,并引导保险件510沿驱动面3531运动至与保持面3541抵接,保险件510抵持保持面3541时,被保持面3541制约,进而使保险组件500保持在解锁状态。
其中驱动面3531为近侧高、远侧低的斜面,保持面3541连接于驱动面3531的远侧,如图33所示,保险组件500从锁定状态向解锁状态切换时,保险件510顺时针转动,保险件510与驱动部353的抵持点在水平方向上向近侧运动,在竖直方向上向下方运动,即随着保险件510相对于锁定状态转动角度的增加,保险件510与驱动部353的抵持点的高度降低。驱动面3531近侧高、远侧低,使得驱动面3531随齿条351向近侧运动时,与保险件510的抵持的位置高度逐渐降低,使伸出部512的端部在转动时始终与驱动面3531抵持。且驱动面3531抵持于保险件510时,将齿条351向近侧运动的驱动力通过驱动面3531作用于保险件510,使保险件510转动。齿条351继续向近侧运动,驱动面3531将保险件510引导至与保持面3541抵持,保持面3541大体为平面,沿齿条351的长度方向设置,保险件510沿纵向方向(垂直于齿条351运动方向)抵持于保持面3541,保险件510与保持面3541的抵接方向垂直于齿条351的运动方向,因此齿条351向近侧运动时,保持面3541无法将齿条351向近侧运动的驱动力作用于保险件510,使保险件510不再继续向远离释放按钮910的方向转动,同时保持面3541也阻挡保险件510向释放按钮910的方向转动,使得齿条351向近侧运动时,保险件510始终与保持面3541抵持且不发生转动,也不对向近侧运动的齿条351产生干涉,保持在解锁状态。
一实施例中,保持面3541为平面,保险件510抵持于保持面3541,且齿条351向近侧运动时,保持面3541无法驱动保险件510转动。另一实施例中,保持面3541为倾斜角度较小的斜面,保持面3541近侧高、远侧低,保险件510抵持于保持面3541,且齿条351向近侧运动时,保险件510向远离钳口打开组件的方向小幅度转动;或保持面3541远侧高、近侧低,保险件510抵持于保持面3541,且齿条351向近侧运动时,保险件510向靠近钳口打开组件的方向小幅度转动。无论保持面3541如何设置,保险件510在抵持与保持面3541时,均保持在解锁状态,与钳口打开组件分离且不对向近侧运动的齿条351产生干涉。
进一步的,齿条351具有进刀位置,进刀位置位于初始位置的远侧,进刀时,齿条351从初始位置向远侧运动时,保险件510被释放,弹性件驱动保险件510运动,齿条351运动至进刀位置时,保险件510切换至锁定状态抵持于钳口打开组件,齿条351运动至进刀位置的远侧时,保险件510不再继续转动,保持在锁定状态。退刀时,齿条351运动至进刀位置时,驱动面3531与保险件510接触,齿条351从进刀位置运动至退刀极限位置的过程中,保险件510依次抵持于驱动面3531和保持面3541,保险件510转动使保险组件500从锁定状态切换至解锁状态,并保持在解锁状态。进一步的,保险件510包括杆本体511和连接于杆本体511的伸出部512,保险件510通过杆本体511抵持解锁组件的凸缘912,保险件510通过伸出部512与驱动部353或保持部354抵持。齿条351从进刀位置向近侧运动时,伸出部512的端部抵持于驱动面3531,驱动面3531随齿条351向近侧运动,使伸出部512被推动,进而使杆本体511转动。
一实施例中,齿条351位于初始位置时,保险件510抵持于保持面3541,齿条351从初始位置运动至退刀极限位置时,保险件510始终与保持面3541抵持且不发生转动,保持在解锁状态,且不与向近侧运动的齿条351发生干涉,使齿条351可以顺利运动至退刀极限位置。
另一实施例中,齿条351位于初始位置时,保险件510抵持于驱动面3531的中部,齿条351从初始位置运动至退刀极限位置时,保险件510被驱动面3531驱动而转动,并被驱动面3531引导至保持面3541,抵持于保持面3541后,保险件510不发生转动,保持在解锁状态。即齿条351从初始位置运动至退刀极限位置的过程中,保险件510先转动至与保持面3541抵接,后保持在与保持面3541抵接的位置,不与向近侧运动的齿条351发生干涉,使齿条351可以顺利运动至退刀极限位置。
钳口组件100处于直打状态,退刀完成时,齿条351向近侧运动距离为L,位于初始位置,使保险组件500处于解锁状态,医护人员可操作钳口打开组件900将钳口组件100切换至打开状态。钳口组件100处于弯打状态的最大转动状态,退刀完成时,齿条351向近侧运动距离为L+R,位于极限退刀位置,保险组件500处于解锁状态,值得注意的是,当齿条351运动距离为L,位于初始位置时,保险组件500即处于解锁状态,在齿条351从初始位置向极限退刀位置运动的过程中,医护人员可操作钳口打开组件900将钳口组件100切换至打开状态。齿条351位于初始位置时,切割刀组件300未退刀到底,距离退刀到底位置的距离为R,如图30所示,此时刀头310已经脱离了抵钉座120的上滑槽124,因此在齿条351位于初始位置与极限退刀位置之间时打开钳口组件100,切割刀组件300的运动不会受到影响,齿条351和切割刀组件300仍可以继续向近侧运动至退刀完成。
值得注意的是,本实施例的外科器械还包括行程记录模块和状态检测模块,行程记录模块和状态检测模块均与主控模块电连接,行程记录模块获取用于表示齿条351方位状态的输出值并将输出值发送给主控模块,状态检测模块与电机组件820电连接,状态检测模块获取用于表示电机组件820状态的状态信号,主控模块根据输出值和状态信号判断切割刀组件300是否切割到底,具体包括如下步骤:
S100、控制电机组件820驱动切割刀驱动件350向远侧运动,进而驱动切割刀组件向远侧运动;
S200、接收行程记录模块发送的输出值,判断输出值是否满足第一预设条件,输出值大于等于第二值,且小于等于第一值时满足第一预设条件;
S300、接收电机组件820的状态信号,判断状态信号是否满足第二预设条件,即判断电机组件是否堵转;
若S200和S300的判断结果均为是,第一预设条件和第二预设条件均被满足,则执行步骤S400、控制电机组件820停机或者控制电机组件820反转以驱动切割刀组件退刀;
若S200和S300的判断结果其中一个为否或两者均为否,回到步骤:S100、控制电机组件820驱动切割刀驱动件350向远侧运动。
步骤S100中,钳口组件100闭合后,医护人员致动手柄810,主控模块判定手柄810致动的角度满足预设条件时控制电机组件820启动,驱动齿条351向远侧运动,以推动切割刀组件300进刀。具体的,手柄810具有初始位置和按压位置,初始位置和按压位置之间形成第一区域和第二区域,外科器械还包括用于检测手柄810位置的第二检测装置,第二检测装置用于向主控模块发送用于表示手柄810位置的第二检测信号,主控模块根据第二检测信号判定手柄810处于第二区域内时满足预设条件,控制电机组件820启动。主控模块控制电机组件820启动的具体方式可以参见申请人的在先申请CN202310399540.0。
步骤S200中,第一值用于表示钳口组件100处于直打状态时,齿条351在切割刀组件进刀到底时的方位状态,第二值用于表示钳口组件100处于最大转动状态时,齿条351在切割刀组件300进刀到底时的方位状态。具体的,本实施例中,方位状态具体为齿条351的进刀行程。进刀行程是指:齿条351从进刀位置向远侧运动至切割刀组件300切割到底时移动的距离。进刀位置是指,齿条351从初始位置向远侧运动距离R时所处的位置。钳口组件100相对于套管组件400转动的角度小于最大转动角度时,齿条351在进刀到底时的进刀行程位于第一值和第二值之间,即第一值为齿条351进刀行程的最大行程,第二值为齿条351进刀行程的最小行程。无论钳口组件100处于直打状态或弯打状态,齿条351在进刀到底时的进刀行程均处于第一值和第二值之间(包括第一值和第二值),主控模块判断输出值大于等于第二值,且小于等于第一值时满足第一预设条件,即判断切割刀组件300切割到底的行程判断区间包括第一值和第二值之间(包括第一值和第二值)的所有值,覆盖齿条351所有可能的进刀行程。如此设置,能够准确地判断切割刀组件300切割到底。
步骤S300中,状态检测模块实时检测电机组件820的状态,并将状态信息发送给主控模块,主控模块根据状态信息判断状态信号是否满足第二预设条件,在满足第二预设条件时,电机发生堵转,电机组件820无法驱动切割刀组件300继续向远侧运动。
在第一预设条件被满足时,代表齿条351运动的距离处于行程判断区间内,切割刀组件300运动至切割到底位置或附近;第二预设条件被满足时,代表电机组件820发生堵转。第一预设条件和第二预设条件同时被满足时代表切割刀组件300已经运动至切割到底位置或附近,且切割刀组件300在切割到底位置或附近被钉仓组件阻挡以使电机组件820发生堵转,可以准确地判断切割刀组件300切割到底。
判定切割刀组件300已经切割到底后,控制电机组件820停机,避免电机组件820继续驱动电机组件820转动,导致电机组件820损坏。或者,判定切割刀组件300已经切割到底后,电机组件820反向转动,齿条351向近侧运动,使切割刀组件300切换至分离位置并带动切割刀组件300向远侧运动以退刀。
现有技术中,以切割刀驱动件350的位置为依据判断是否切割到底。然而,钳口组件100在直打状态和弯打状态时,切割刀驱动件350的行程不同,仅仅依据某一固定值无法准确判断切割刀组件300是否切割到底,需要根据直打状态时和弯打状态时切割刀驱动件350的行程形成数值区间来进行判断。为了防止根据数值区间判断出现的过度切割或切割不足的情形,增加了对于电机组件820是否堵转的判断。当上述两种判断结果同时满足要求时,可以确定切割刀组件300切割到底。
进一步的,在步骤S100之后,步骤S200之前,还包括如下步骤:
S110、判断是否接收到零位信号;
若结果为是,执行步骤S120、清零输出值,并跳转至步骤S200接收行程记录模块发送的输出值,判断所述输出值是否满足第一预设条件;
若结果为否,则回到步骤S110、判断是否接收到零位信号。
步骤S110中,外科器械具有零位开关930,优选的实施例中,齿条351运动至进刀位置时,触发零位开关930,零位开关930向主控模块发送零位信号。在其他实施例中,齿条351也可以在位于其他位置(非进刀位置)触发零位开关930,本申请中不做具体限定。进一步的,如图29至图31所示,保险组件500的保险杆设有触发部513,触发部513位于保险件510顶部,机架600具有电路板,电路板设有零位开关930,零位开关930与主控模块电连接,零位开关930为一按压式开关,保险组件500处于解锁状态时,触发部513与零位开关930分离,零位开关930处于未触发状态;齿条351运动至进刀位置时,保险组件500切换至锁定状态,保险件510转动至抵持于释放按钮910的凸缘912,锁定钳口打开结构并通过触发部513按压以触发零位开关930,零位开关930被触发后向主控模块发送零位信号。需要说明的是,齿条351触发零位开关930的方式不局限于上述方式。
步骤S120中,接收到零位信号后,主控模块清零输出值,将触发零位开关930时齿条351的位置(进刀位置)作为齿条351进刀行程的起始点,根据输出值对齿条351的进刀行程进行判断。
在主控模块未接收到零位信号时,表示齿条351未运动至进刀位置进刀行程的起始点,进刀行程未开始,则回到步骤S110重新判断是否接收到零位信号,直至齿条351运动至进刀位置,主控模块接收到零位信号为止。
其中,行程记录模块具体包括连接于电机组件820的编码器,输出值包括电机转数信息,电机组件820通过驱动齿轮结构830连接齿条351,在进刀位置,离合机构处于第二状态,电机组件820可通过驱动齿轮结构830驱动齿条351向远侧运动。电机组件820通过驱动齿轮结构830驱动齿条351向远侧运动的过程中,电机组件820的转数与齿条351向远侧运动的距离正相关,电机转数信息可以表示齿条351向远侧的运动距离。编码器用于检测电机输出轴821转动生成的脉冲信号,并将脉冲信号发送给主控模块,主控模块根据脉冲信号的数量得到输出轴821转动的圈数,行程记录模块输出的输出值具体为若干个脉冲信号,主控模块根据输出值中脉冲信号的数量判断输出值是否处于第一值与第二值之间。零位开关930被触发时,主控模块将内部存储的脉冲信号的数量清零,从零开始记录齿条351从进刀位置向远侧运动时,编码器发送的脉冲信号的数量。行程记录模块输出的输出值具体为若干个脉冲信号,主控模块根据输出值中脉冲信号的数量判断输出值是否满足第一预设条件之间。第一值具体为钳口组件100处于直打状态时,齿条351在进刀到底时电机组件820的输出轴821转动的圈数,第二值具体为钳口组件100处于最大转动状态时,齿条351在进刀到底时电机组件820的输出轴821转动的圈数。
编码器可以为霍尔编码器(图中未示出),具体包括霍尔传感器和多个磁体,多个磁体围绕设置于电机的输出轴821。当磁体随电机的转动轴旋转时,霍尔传感器感知磁体并输出脉冲信号,脉冲信号作为检测信号,主控模块基于脉冲信号的个数、并且基于霍尔传感器确定的电机转动方向来确定电机转动圈数。具体的,电机的转动轴转动时,每经过一个磁体,霍尔传感器输出一个脉冲信号。
编码器也可以为光电编码器,包括光电传感器和多个光栅,光电传感器可以采用红外的方式发出探测光线,多个光栅围绕电机的转动轴分布;转动轴转动时,带动光栅转动,光电传感器感知到光栅后输出脉冲信号。主控模块基于该脉冲信号确定电机转动圈数的原理与上文霍尔传感器相同,在此不作赘述。当然,该检测元件还可以为其他能够确定电机转动圈数的方式。
另外值得注意的是,电机组件820驱动齿条351向远侧运动前,齿条351处于初始位置,保险组件500处于解锁状态,医护人员可以通过操作释放按钮910打开钳口组件100。在齿条351从初始位置向远侧运动距离为R时到达进刀位置,此时齿条351处于进刀行程的起始点,零位开关930被触发,开始进行进刀。此时保险组件500处于锁定状态,将钳口打开结构锁定,使得钳口组件100无法被打开,即进刀开始时,钳口组件100被锁定无法打开,保证了进刀过程中不会出现因医护人员的误操作而使抵钉座120有转动的趋势,造成切割刀组件300无法正常进刀的情况发生。其中在齿条351从初始位置运动至进刀位置的过程中,保险组件500向锁定状态切换,但未抵持于释放按钮910的凸缘912,钳口打开结构未被锁定,可被操作使钳口组件100切换至解锁状态,齿条351位于进刀位置时,如图27所示,刀头310的上梁312未进入抵钉座120的上滑槽124中,在齿条351位于进刀位置前打开钳口不会造成切割刀组件300无法移动的问题。
齿条351从初始位置运动至进刀位置时,齿条351向远侧的运动距离为R。钳口组件100处于直打状态,且齿条351处于初始位置时,切割刀组件300处于分离位置,齿条351从初始位置向远侧运动距离R后到达进刀位置,切割刀组件300处于抵靠位置,此时齿条351可以驱动切割刀组件300向远侧运动,且刀头310处于钉仓组件的近端。进刀行程开始,齿条351向远侧运动距离L即可完成进刀,因此在直打状态时,齿条351的进刀行程第一距离具体为L。钳口组件100处于最大转动状态且齿条351处于初始位置时,切割刀组件300处于抵靠位置。齿条351向远侧运动距离R到达进刀位置,此时齿条351推动切割刀组件300向远侧运动R,刀头310已脱离钉仓组件的近端。进刀行程开始,齿条351向远侧运动L-R即可完成进刀,因此在最大转动状态,齿条351的进刀行程第二距离具体为L-R。
另外需要说明的是,在进刀过程中,齿条351位于进刀位置或者位于进刀位置的远端时,保险组件500处于锁定状态,零位开关930始终处于被触发状态,零位开关930仅在被按压触发时向主控模块发送一次零位信号。以避免进刀过程中表示输出轴821转动圈数的脉冲信号被清零,导致进刀行程判断不准确。且进刀过程中,编码器向主控模块发送的脉冲信号被存储在主控模块内部的存储器内。
在退刀过程中,齿条351向近侧移动至初始位置时,保险组件500切换至解锁状态,保险件510不再抵压零位开关930以释放零位开关930,零位开关930被释放时不向主控模块发送信号。直至吻合器再次被使用,主控模块控制电机组件820驱动齿条351向远侧运动至进刀位置触发零位开关930,主控模块接收刀零位信号,将内部存储器所存储的脉冲信号清零,重新接收并计算脉冲信号的数量。
另一个实施例中,方位状态具体为齿条351的位置,第一值表示钳口组件100处于直打状态时,切割刀组件300向远侧运动至切割到底位置时齿条351的位置,上述位置为第一位置;第二值表示钳口组件100处于最大转动状态时,切割刀组件300向远侧运动至切割到底位置时齿条351的位置,上述位置为第二位置。齿条351设置被感应件,机架600设置有感应区,感应区沿齿条351的长度方向布置,感应区布置有多个感应件,具体为传感器,多个传感器均与主控模块电连接,被感应件随齿条351向远侧运动至与感应区对应时,感应区的传感器检测到被感应件,向主控模块发送输出值。钳口组件100位于直打状态时,切割刀组件300切割到底时,齿条351处于第一位置,并与位于感应区的远侧边缘的传感器对应,被感应件被位于感应区的远侧边缘的传感器检测到,主控模块接收的输出值为第一值;钳口组件100位于最大转动状态时,切割刀组件300切割到底时,齿条351处于第二位置,并与位于感应区近侧边缘内的传感器对应,位于感应区近侧边缘内的传感器检测到被感应件时,主控模块接收的输出值为第二值。钳口组件100相对于套管组件400转动的角度小于最大转动角度时,齿条351在进刀到底时的位置位于第一值和第二值之间,即切割刀组件切割到底时,第一值为齿条351最远侧的位置,第二值为齿条351最近侧的位置。无论钳口组件100处于直打状态或弯打状态,齿条351在进刀到底时的位置均处于第一值和第二值之间(包括第一值和第二值),主控模块判断输出值在大于等于第二值,且小于等于第一值时满足第一预设条件,即判断切割刀组件300切割到底的齿条351位置位于第一值和第二值之间(包括第一值和第二值)的所有值,覆盖齿条351在进刀到底时所有可能的位置。
具体的,实施例中感应区设有多个光电传感器,机架600内设有光源,光源与光电传感器相对,被感应件未与感应区相对时,所有的光电传感器均可接收光源发出的光。当齿条351处于第二位置时,被感应件与位于感应区的近侧边缘的传感器对应,被感应件阻挡光源发出的光,位于感应区的近侧边缘的传感器无法接收到光源发出的光,则向主控模块发送输出值为第二值。当齿条351处于第一位置时,被感应件与位于感应区的远侧边缘的传感器对应,被感应件阻挡光源发出的光,位于感应区的远侧边缘的传感器无法接收到光源发出的光,则向主控模块发送输出值为第一值。其他实施例中,感应区的传感器可以为其他类型的传感器,如霍尔传感器、红外传感器等,本申请中不再赘述。
实施例2
本申请的第二实施例的外科器械大体与第一实施例相同,主要区别在于,离合机构的结构不同,本实施例中,齿条351包括第一齿条3511和第二齿条3512,动力源连接第一齿条3511,第二齿条3512与切割刀组件300连接 ,具体为第二齿条3512通过第一容置槽352和第一移动件340与切割刀组件300可运动地连接。
离合机构包括第二容置槽3514和第二移动件3513,第一齿条3511和第二齿条3512其中之一开设第二容置槽3514,其中另一设有第二移动件3513,第二容置槽3514包括沿第二容置槽3514长度方向排列的第二开口侧3515和第二槽底侧3516,第二容置槽3514开设于第一齿条3511和第二齿条3512中的一个部件,第二开口侧3515靠近设有第二移动件3513的部件。优选的,本实施例中第二容置槽3514开设于第一齿条3511,第二移动件3513设于第二齿条3512。
第二移动件3513贴合第二槽底侧3516时,第一齿条3511与第二齿条3512抵靠,动力源与齿条351解除耦合,离合机构处于第二状态,抵靠是指,第一齿条3511与第二齿条3512相互连接并通过第二移动件3513和第二槽底侧3516相互抵持。离合机构处于第二状态时,第一齿条3511向远侧运动时可推动第二齿条3512向远侧运动。第二移动件3513贴合第二开口侧3515时,第一齿条3511与第二齿条3512相对分离,动力源与齿条351耦合,离合机构处于第一状态,此时第一齿条3511向近侧运动时可拉动第二齿条3512向近侧运动。相对分离是指,第一齿条3511与第二齿条3512相互连接并相互远离最大距离,退刀过程中,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第一状态,动力源驱动第一齿条3511向近侧运动,第一齿条3511拉动第二齿条3512和切割刀组件300向近侧运动以退刀。离合机构从第一状态切换至第二状态时,即第二移动件3513从与第二开口侧3515贴合的位置运动至与第二槽底侧3516贴合时,第二移动件3513的移动距离为R。
具体的,本实施例中动力源包括电机组件820和与电机组件820连接的驱动齿轮结构830,驱动齿轮结构830仅包括第一齿轮831,第一齿轮831与电机组件820连接,并与第二齿条3512啮合。退刀完成时,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第一状态,第二移动件3513与第二开口侧3515贴合,主控模块在退刀完成时控制电机组件820驱动第一齿条3511向远侧运动距离R,使第二开口侧3515和第二槽底侧3516向远侧运动,第二移动件3513不移动,第二开口侧3515与第二移动件3513分离,第二槽底侧3516与第二移动件3513贴合,使离合机构切换至第二状态,切割刀组件300仍处于分离位置。离合机构处于第二状态时,第二齿条3512可相对于第一齿条3511向远侧运动。
退刀完成后,离合机构切换至第二状态,医护人员操作钳口组件100打开,钳口组件100打开后,控制转向驱动结构700使钳口组件100从弯打位置转动至直打位置。钳口组件100从弯打位置转动至直打位置的过程中,刀杆320的近端向远侧运动,由于切割刀组件300处于分离位置,刀杆320的近端向远侧的运动拉动齿条351向远侧运动,由于离合机构处于第二状态,刀杆320的近端仅能拉动第一齿条3511向远侧运动,第二齿条3512不运动,仍与动力源保持连接。离合机构的设置使钳口组件100可以顺利转动至直打状态。
以下对钳口组件100向一侧转动至最大角度时,外科器械工作的整体流程进行描述:
外科器械进入人体后,钳口组件100处于直打状态,切割刀组件300处于分离位置。医护人员首先通过转向驱动结构700驱动钳口组件100转动。
钳口组件100从直打状态转动至最大转动状态时,刀杆320的近端向近侧运动,使切割刀组件300从分离位置向近侧运动至抵靠位置运动(从图17中位置运动至图18中位置),切割刀组件300从分离位置运动至抵靠位置所移动的距离为R,即第一移动件340从与第一开口侧3522贴合的位置运动至与第一槽底侧3521贴合的位置所移动的距离为R。其中第一移动件340向近侧运动的距离与钳口组件100转动的角度正相关,钳口组件100向一侧转动的角度小于最大角度时,第一移动件340处于第一开口侧3522与第一槽底侧3521之间。
在钳口组件100向一侧转动至最大角度后处于最大转动状态,钳口组件100与待夹持组织相对应,此时医护人员控制钳口组件100闭合,将待夹持组件夹持并压榨。套管组件400包括内套管410和可移动地套设于内套管410外侧的外套管420,操作组件800还包括手柄810,转向完成后,医护人员致动手柄810使外套管420从远端位置运动至近端位置,使钳口组件100闭合。
医护人员致动手柄810,使钳口组件100闭合将组织夹持并压榨一段时间,压榨完成后,医护人员再次致动手柄810,主控模块检测到手柄810转动的角度满足预设条件时,控制电机组件820驱动切割刀组件300进行进刀。
在进刀前,离合机构处于第一状态或第二状态,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,由于切割刀组件300已经位于抵靠位置(图18中位置),齿条351向远侧运动可直接推动芯轴330和刀杆320向近侧运动以进行进刀,切割刀组件300从初始位置运动至切割到底位置的运动距离为L,则第一齿条3511向远侧运动的距离也为L。进刀开始时,主控模块控制电机组件820转动,电机组件820驱动第一齿轮831转动,具体为逆时针转动。若离合机构处于第二状态,如图37所示,则电机组件820可以直接驱动第二齿条3512、第一齿条3511和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。若离合机构处于第一状态,如图36所示,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,则电机组件820驱动第二齿条3512向远侧运动,使离合机构切换至第二状态,如图37所示,在第二状态下,第二齿条3512与第一齿条3511抵靠,电机组件820驱动第二齿条3512向远侧运动时,能够驱动第一齿条3511和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。离合机构处于第一状态或第二状态,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间的原因在下文中说明。主控模块判断切割刀组件300进刀完成后,控制动力源驱动切割刀驱动件350向近侧运动以驱动切割刀组件300退刀。
在进刀完成时,切割刀组件300处于进刀到底位置,切割刀组件300处于抵靠位置,离合机构处于第二状态,第二移动件3513与第二槽底侧3516贴合。医护人员释放手柄810,主控模块检测到手柄810被完全释放后,控制电机组件820反转,电机组件820反转驱动第二齿条3512向近侧运动,第二齿条3512向近侧运动距离为R时,离合机构切换至第一状态(从图36中状态切换至图37中状态),使电机组件820可驱动第一齿条3511向近侧运动,由于切割刀组件300处于抵靠位置(图18中位置),贴合于第一容置槽352的第一槽底侧3521,第一齿条3511向近侧运动时,使第一开口侧3522和第一槽底侧3521随齿条351向近侧运动,第一槽底侧3521与第一移动件340分离,第一开口侧3522向第一移动件340运动,第一齿条3511向近侧运动距离为R时,第一开口侧3522与第一移动件340贴合,使切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),此时齿条351可以驱动切割刀组件300向近侧运动,且上述的第一齿条3511和第二齿条3512移动的过程中未驱动切割刀组件300运动,切割刀组件300仍处于进刀到底位置。齿条351继续向近侧运动带动切割刀组件300运动的距离为L时,切割刀组件300回到初始位置,退刀完成。因此退刀过程中,第一齿条3511向近侧运动的距离为R+L,第二齿条3512向近侧运动的距离为2R+L。
退刀完成时,切割刀组件300处于初始位置,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第一状态。主控模块在判定退刀完成后,控制电机组件820反转,驱动第二齿条3512向远侧运动至与第一齿条3511抵靠,使离合机构切换至第二状态。
退刀完成后,医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100打开,释放组织。
钳口组件100打开后,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第二状态,医护人员操作转向驱动组件700使钳口组件100向直打状态转动,钳口组件100从弯打状态的最大转动状态转动至直打状态的过程中,切割刀组件300的近端的运动与钳口组件100从直打位置转动至最大转动状态的过程相反,切割刀组件300的近端(第一移动件340)向远侧运动的距离为R,由于切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),贴合于第一容置槽352的第一开口侧3522,第一移动件340向远侧运动时,通过与第一开口侧3522的抵持拉动第二齿条3512向远侧运动,运动距离为R。该过程中第一齿条3511保持在原位,第二齿条3512运动至第二移动件3513与第二开口侧3515贴合,离合机构切换至第一状态。钳口组件100处于直打状态,医护人员可以将外科器械从人体内取出。此时再次使用该吻合器对组织进行切割时,在进刀前,离合机构处于第一状态。若本次使用吻合器时钳口组件100始终处于直打状态,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后钳口组件100打开,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构处于第二状态。若本次使用吻合器时钳口组件100处于弯打状态的中间状态(钳口组件100与套管组件400之间的夹角小于最大角度)夹持组织,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后,钳口组件100向直打位置转动,第一移动件340带动第二齿条3512向远侧运动的距离小于R,离合机构中第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构的第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间。
以下对钳口组件100向一侧转动至最大角度时,外科器械工作的整体流程进行描述:
外科器械进入人体后,钳口组件100处于直打状态,切割刀组件300处于分离位置。医护人员首先通过转向驱动结构700驱动钳口组件100转动。
钳口组件100从直打状态转动至最大转动状态时,刀杆320的近端向近侧运动,使切割刀组件300从分离位置向近侧运动至抵靠位置运动(从图17中位置运动至图18中位置),切割刀组件300从分离位置运动至抵靠位置所移动的距离为R,即第一移动件340从与第一开口侧3522贴合的位置运动至与第一槽底侧3521贴合的位置所移动的距离为R。其中第一移动件340向近侧运动的距离与钳口组件100转动的角度正相关,钳口组件100向一侧转动的角度小于最大角度时,第一移动件340处于第一开口侧3522与第一槽底侧3521之间。
在钳口组件100向一侧转动至最大角度后处于最大转动状态,钳口组件100与待夹持组织相对应,此时医护人员控制钳口组件100闭合,将待夹持组件夹持并压榨。套管组件400包括内套管410和可移动地套设于内套管410外侧的外套管420,操作组件800还包括手柄810,转向完成后,医护人员致动手柄810使外套管420从远端位置运动至近端位置,使钳口组件100闭合。
医护人员致动手柄810,使钳口组件100闭合将组织夹持并压榨一段时间,压榨完成后,医护人员再次致动手柄810,主控模块检测到手柄810转动的角度满足预设条件时,控制电机组件820驱动切割刀组件300进行进刀。
在进刀前,离合机构处于第一状态或第二状态,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,由于切割刀组件300已经位于抵靠位置(图18中位置),第二齿条3512向远侧运动可直接推动芯轴330和刀杆320向近侧运动以进行进刀,切割刀组件300从初始位置运动至切割到底位置的运动距离为L,则第二齿条3512向远侧运动的距离也为L。进刀开始时,主控模块控制电机组件820转动,电机组件820驱动第一齿条3511向远侧运动。若离合机构处于第二状态,如图37所示,则电机组件820可以直接驱动第一齿条3511、第二齿条3512和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。若离合机构处于第一状态,如图36所示,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,如图36和图37所示,则电机组件820驱动第一齿条3511向远侧运动,使离合机构切换至第二状态,如图37所示,在第二状态下,第二齿条3512与第一齿条3511抵靠,电机组件驱动第一齿条3511向远侧运动时,能够驱动第二齿条3512和切割刀组件300向远侧运动以进行进刀。离合机构处于第一状态或第二状态,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间的原因在下文中说明。
主控模块判断切割刀组件300进刀完成后,控制动力源驱动切割刀驱动件350向近侧运动以驱动切割刀组件300退刀。
在进刀完成时,切割刀组件300处于进刀到底位置,切割刀组件300处于抵靠位置,离合机构处于第二状态,第二移动件3513与第二槽底侧3516贴合。医护人员释放手柄810,主控模块检测到手柄810被完全释放后,控制电机组件820反转,电机组件820反转驱动第二齿条3512向近侧运动,第二齿条3512向近侧运动距离为R时,离合机构切换至第一状态(从图37中状态切换至图36中状态),使电机组件820可驱动第一齿条3511向近侧运动,由于切割刀组件300处于抵靠位置(图18中位置),贴合于第一容置槽352的第一槽底侧3521,第一齿条3511向近侧运动时,使第一开口侧3522和第一槽底侧3521随齿条351向近侧运动,第一槽底侧3521与第一移动件340分离,第一开口侧3522向第一移动件340运动,第一齿条向近侧运动距离为R时,第一开口侧3522与第一移动件340贴合,使切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),此时齿条351可以驱动切割刀组件300向近侧运动,且上述的第一齿条3511和第二齿条3512移动的过程中未驱动切割刀组件300运动,切割刀组件300仍处于进刀到底位置。齿条351继续向近侧运动带动切割刀组件300运动的距离为L时,切割刀组件300回到初始位置,退刀完成。因此退刀过程中,第一齿条3511向近侧运动的距离为R+L,第二齿条3512向近侧运动的距离为2R+L。
退刀完成时,切割刀组件300处于初始位置,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第一状态。主控模块在判定退刀完成后,控制电机组件820反转,驱动第二齿条3512向远侧运动至与第一齿条3511抵靠,使离合机构切换至第二状态。
退刀完成后,医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100打开,释放组织。
钳口组件100打开后,切割刀组件300处于分离位置,离合机构处于第二状态,医护人员操作转向驱动装置使钳口组件100向直打状态转动,钳口组件100从弯打状态的最大转动状态转动至直打状态的过程中,切割刀组件300的近端的运动与钳口组件100从直打位置转动至最大转动状态的过程相反,切割刀组件300的近端(第一移动件340)向远侧运动的距离为R,由于切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),贴合于第一容置槽352的第一开口侧3522,第一移动件340向远侧运动时,通过与第一开口侧3522的抵持拉动第一齿条3511向远侧运动,运动距离为R。该过程中第二齿条3512保持在原位,第一齿条3511运动至第二移动件3513与第二开口侧3515贴合,离合机构切换至第一状态。钳口组件100处于直打状态,医护人员可以将外科器械从人体内取出。此时再次使用该吻合器对组织进行切割时,在进刀前,离合机构处于第一状态。若本次使用吻合器时钳口组件100始终处于直打状态,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后钳口组件100打开,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构处于第二状态。若本次使用吻合器时钳口组件100处于弯打状态的中间状态(钳口组件100与套管组件400之间的夹角小于最大角度)夹持组织,在退刀完成后,离合机构切换至第二状态后,钳口组件100向直打位置转动,第一移动件340带动第一齿条351向远侧运动的距离小于R,离合机构中第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,再次使用该吻合器对组织进行切割时,离合机构的第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间。
下对钳口组件100始终处于直打状态时,外科器械工作的整体流程进行描述:
外科器械进入人体后,钳口组件100处于直打状态,此时离合机构处于第一状态或第二状态,或第二移动件3513位于第二开口侧3515与第二槽底侧3516之间,切割刀组件300处于分离位置。
医护人员控制钳口组件100闭合,将待夹持组件夹持并压榨。压榨完成后,医护人员再次致动手柄810进行进刀。
在进刀前,由于切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),齿条351向远侧运动无法直接推动芯轴330和刀杆320向远侧运动以进行进刀。进刀开始时,主控模块控制电机组件820转动,电机组件820驱动第二齿轮向远侧运动,若离合机构处于第一状态,则第二齿条3512向远侧运动至使离合机构切换至第二状态,在第二状态下,如图37所示,电机组件820可以驱动第一齿条3511向远侧运动,进而驱动第二齿条3512向远侧运动。若离合机构处于第二状态,第一齿条3511与第二齿条3512抵靠,则电机组件820可以直接驱动第二齿条3512向远侧运动。第一齿条3511向远侧运动距离为R时,切割刀组件300处于抵靠位置(图18中位置),此时齿条351向远侧运动可驱动切割刀组件300进刀,切割刀组件300从初始位置运动至行程终点所前进的距离为L,在进刀过程中,第二齿条3512向远侧运动的距离为L+R。
在进刀完成时,切割刀组件300处于进刀到底位置,切割刀组件300处于抵靠位置,离合机构处于第二状态,第二移动件3513与第二槽底侧3516贴合。医护人员释放手柄810,主控模块检测到手柄810被完全释放后,控制电机组件820反转,电机组件820反转驱动第二齿条3512向近侧运动,第二齿条3512向近侧运动距离为R时,离合机构切换至第一状态(从图37中状态切换至图36中状态),使电机组件820可驱动第二齿条3512向近侧运动,由于切割刀组件300处于抵靠位置(图18中位置),贴合于第一容置槽352的第一槽底侧3521,第二齿条3512向近侧运动时,使第一开口侧3522和第一槽底侧3521随齿条351向近侧运动,第一槽底侧3521与第一移动件340分离,第一开口侧3522向第一移动件340运动,第二齿条3512向近侧运动距离为R时,第一开口侧3522与第一移动件340贴合,使切割刀组件300处于分离位置(图17中位置),此时齿条351可以驱动切割刀组件300向近侧运动,且上述的第一齿条3511和第二齿条3512移动的过程中未驱动切割刀组件300运动,切割刀组件300仍处于进刀到底位置。齿条351继续向近侧运动带动切割刀组件300运动的距离为L时,切割刀组件300回到初始位置,退刀完成。因此退刀过程中,第一齿条3511向近侧运动的距离为2R+L,第二齿条3512向近侧运动的距离为R+L。主控模块在判定退刀完成后,控制电机组件820反转,驱动第一齿条3511向远侧运动至与第二齿条3512抵靠,使离合机构切换至第二状态。
退刀完成后,医护人员操作钳口打开组件900使钳口组件100打开,释放组织。钳口组件100处于直打状态,医护人员可以将外科器械从人体内取出。
实施例3
本申请的第三实施例的外科器械大体与第一实施例相同,主要区别在于,离合机构的结构不同,本实施例中,如图38至图41所示,离合机构包括推动件850,驱动齿轮结构830中,第一齿轮831和第二齿轮832固定连接,第一齿轮831被电机组件820驱动转动时带动第二齿轮832同步转动。
离合机构处于第一状态时,推动件850处于分离位置,驱动齿轮结构830与切割刀组件300连接,具体为第二齿轮832与齿条351连接,实现动力源与切割刀组件300的耦合,动力源可驱动齿条351以及切割刀组件300向近侧运动。离合机构从第一状态切换至第二状态时,推动件850从分离位置向抵压位置运动,具体为朝向驱动齿轮结构830运动,推动件850推动驱动齿轮结构830运动,使驱动齿轮结构830与切割刀组件300解除耦合,具体为使第二齿轮832与齿条351脱离啮合,动力源无法驱动齿条351和切割刀组件300运动,且齿条351可以相对于动力源运动,响应于钳口组件100从弯打状态向直打状态转动,切割刀组件300的近端和齿条351向远侧复位。进刀和退刀过程中,离合机构处于第一状态,使动力源与齿条351和切割刀组件300连接,动力源能够驱动切割刀组件300进刀或退刀。在退刀完成后,如果电机组件820通过驱动齿轮结构830连接齿条351,电机组件820停机并通过自身阻力锁定驱动齿轮结构830和齿条351,使驱动齿轮结构830无法转动,齿条351无法移动。因此,退刀完成后,离合机构切换至第二状态,使驱动齿轮结构830与齿条351脱离啮合,解除电机组件820对齿条351和切割刀组件300的锁定。在将钳口组件100从弯打状态切换至直打状态的过程中,由于电机组件820已与齿条351脱离连接,切割刀组件300的近端可以顺利向远侧复位,拉动齿条351向远侧复位。其中驱动齿轮结构830包括固定轴833和复位弹簧834,固定轴833固定设置于机架600,第一齿轮831和第二齿轮832均可绕固定轴833的轴线转动,且可沿固定轴833的轴线方向移动,优选的,第一齿轮831和第二齿轮832均与固定轴833通过键配合。
离合机构还包括驱动件和抵压部860,抵压部860位于第二齿轮832的上侧,推动件850连接抵压部860,离合机构处于第一状态时,第二齿轮832与齿条351啮合。驱动件驱动推动件850运动并推动抵压部860向下移动,进而推动第二齿轮832向下移动以与齿条351脱离啮合,使离合机构切换至第二状态,在第二状态,第二齿轮832与齿条351脱离啮合,不再被电机组件820锁定,钳口组件从弯打状态转动至直打状态时,刀杆320的近端能够拉动齿条351向远侧运动,以使钳口组件100可以顺利切换至直打状态。
优选的实施例中,驱动件包括电动机870,电动机870的输出轴连接于推动件850,电动机870与主控模块电连接,由主控模块控制以启动或停止。电动机固定设置于机架600,主控模块控制电动机870转动时,电动机驱动推动件850转动以使离合机构切换至第二状态。
推动件850为一凸轮,具有低部、高部和连接在低部和高部之间的弧面851,高部距离凸轮转动轴心的距离大于低部距离凸轮转动轴心的距离。离合机构处于第一状态时,推动件850的低部抵持于抵压部860,离合机构从第一状态切换至第二状态时,推动件850转动至通过高部抵持于抵压部860,使抵压部860向下运动,进而推动第二齿轮832向下移与齿条351脱离啮合。
在退刀时,电动机870处于停机状态,离合结构处于第一状态,主控模块控制电机组件820驱动齿条351向近侧运动,并通过状态检测模块检测电机组件820状态,主控模块判定电机堵转后,齿条351向近侧退刀至极限位置,此时主控模块控制电机组件820停机,并控制电动机870转动,电动机870驱动推动件850转动至离合组件处于第二状态后,主控模块控制电动机870停机,电动机870停机后锁定推动件850,使离合机构保持于第二状态。
钳口组件110开启后,离合结构处于第二状态,切割刀组件300处于分离位置,医护人员操作转向驱动组件700,使钳口组件100从弯打状态转动至直打状态,刀杆320的近端向远侧运动,进而拉动齿条351向远侧运动,钳口组件100顺利转动切换至直打状态。
进一步的,驱动齿轮结构830还包括复位弹簧834,复位弹簧834套设于固定轴833。一端连接于机架600,另一端连接于第一齿轮831,离合机构处于第二状态时,第一齿轮831和第二齿轮832位于齿条351下方,复位弹簧834被压缩;离合机构从第二状态切换至第一状态时,复位弹簧834被释放,第一齿轮831和第二齿轮832在弹力作用下向上运动,使第二齿轮832与齿条351啮合,离合机构处于第一状态时,抵压部860抵压第二齿轮832,使第二齿轮832处于与齿条351配合的位置。
另外值得注意的是,在钳口组件100处于打开状态时,离合机构处于第二状态,钳口组件100处于闭合状态后,主控模块控制电动机转动,使离合机构切换至第一状态,使齿条351与第二齿轮832啮合,使电机组件820与齿条351传动连接,能够驱动齿条351运动以进刀。具体的,机架600设有限位件和开关件,开关件与主控模块电连接,钳口组件100从打开状态切换至闭合状态时,连杆组件610从第一位置切换至第二位置,连杆组件610驱动限位件运动,以使限位件从锁定位置切换至解锁位置,钳口组件100处于闭合状态时,限位件处于解锁状态,触发开关件,开关件向主控模块发送电信号,主控模块接收到开关件发送的电信号后控制电动机启动,驱动推动件850转动使离合机构切换至第一状态。另一个实施例中,如图42和图43所示,驱动件包括操作部840,操作部840为一杆体,可转动地设置于机架600,并伸出于操作组件的壳体外,医护人员通过转动操作部840使离合机构从第一状态切换至第二状态。操作部840通过传动轴与推动件850连接,操作部840被操作时通过传动轴带动推动件850转动,推动件为一凸轮,具有低部、高部和连接在低部和高部之间的弧面851,高部距离凸轮转动轴心的距离大于低部距离凸轮转动轴心的距离。离合机构处于第一状态时,推动件850的低部抵持于抵压部860,离合机构从第一状态切换至第二状态时,推动件850转动至通过高部抵持于抵压部860,使抵压部860向下运动,进而推动第二齿轮832向下移与齿条351脱离啮合。
进一步的,结合图40所示,推动件850在高部处形成锁止面852,锁止面852为一平面,抵压部860具有一上表面861,上表面861也为一平面,离合机构处于第二状态时,推动件850通过锁止面852与上表面861贴合,推动件850被转动锁定,此时医护人员松开操作部840,锁定面852与上表面861贴合,使得推动件850无法继续转动,离合机构保持在第二状态,医护人员可以操作转向驱动组件700使钳口组件100从弯打状态转动至直打状态。在转向完成后,医护人员可以转动操作部840,转动操作部840的方向为逆时针,与离合机构从第一状态切换至第二状态的过程方向相反,使推动件850相对于抵压部860转动,进而使离合机构从第二状态切换至第一状态,第二齿轮832与齿条351啮合,使得吻合器可以再次使用。
值得注意的是电机组件820包括输出轴821和输出齿轮822,离合机构处于第一状态时,输出齿轮822与第一齿轮831啮合,离合机构切换至第二状态时,第一齿轮831和第二齿轮832向下移动,为避免输出齿轮822对下移的第二齿轮832产生干涉,一实施例中,第二齿轮832的外径小于第一齿轮831,第二齿轮832下移后与输出齿轮822在径向上仍具有一定间隔,使输出齿轮822不会对下移的第二齿轮832产生干涉。另一实施例中,第二齿轮832下移的过程中可与输出齿轮822啮合,使输出齿轮822不会对下移的第二齿轮832产生干涉,具体的第二齿轮832与第一齿轮831的齿数、模数和齿轮尺寸均相同,第一齿轮831的各齿与第二齿轮832的各齿在轴向方向上一一对齐,与第一齿轮831配合的输出齿轮822可以顺利与第二齿轮832啮合,使输出齿轮822不会对下移的第二齿轮832产生干涉。
在退刀完成后,主控模块控制电机组件820停机,医护人员可以通过转动操作部840使离合机构切换至第二状态,解除电机组件820对齿条351的锁定。后续将钳口组件100从弯打状态转向直打状态时,切割刀组件300能够带动齿条351向远侧顺利复位。
实施例4
本申请的第四实施例的外科器械大体与第一实施例相同,主要区别在于,保险组件500的结构不同,本实施例中,如图44至图46所示,保险组件500的保险件510可以滑动地设置于机架600,其移滑动的方向为套管组件400的轴线方向(水平方向),与齿条351向近侧退刀的方向相同,弹性件水平设置,连接于保险件510与机架600之间。
齿条351具有驱动部353,齿条351位于进刀位置时,保险件510抵持与释放按钮910的凸缘912,驱动部353与保险件510的远端贴合。退刀过程中,齿条351从进刀位置运动至初始位置时,通过驱动部353推动保险件510向近侧运动,压缩弹性件,使得保险件510与凸缘912分离,且保险件510不与向近侧运动的齿条351产生干涉,保险组件500处于切换至解锁状态。齿条351从初始位置运动至极限退刀位置时,通过驱动部353推动保险件510齿条351继续向近侧运动进一步压缩弹性件,该过程中保险组件500始终处于解锁状态,保险件510与凸缘912分离且不与向近侧运动的齿条351产生干涉;钳口组件100从最大转动状态转动至直打状态时,切割刀组件300向远侧运动,带动齿条351从极限退刀位置运动至初始位置,弹性件被释放,推动保险件510向远侧滑移,并与驱动部353抵持,该过程中保险件510始终处于解锁状态。在进刀过程中,齿条351从初始位置运动至进刀位置时,弹性件被释放,推动保险件510向远侧滑移,使保险件510抵持凸缘912,保险组件500切换至锁定状态;齿条351从初始位置向远侧运动时,保险组件500保持在锁定状态。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种外科器械,其特征在于,包括:钳口组件、套管组件、切割刀组件、动力源和离合机构,所述钳口组件可转动地连接于所述套管组件,所述钳口组件位于直打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线共线;所述钳口组件位于弯打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线方向互成一定角度;所述钳口组件从所述直打状态向所述弯打状态转动时,所述切割刀组件的近端向近侧运动;
所述动力源通过所述离合机构与所述切割刀组件耦合或者解除耦合;所述离合机构具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述动力源与所述切割刀组件耦合,响应于所述动力源的驱动,所述切割刀组件向近侧运动;在所述第二状态,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,响应于所述钳口组件从所述弯打状态向所述直打状态转动,所述切割刀组件的近端向远侧复位。
2.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述动力源包括电机组件和与所述电机组件连接的驱动齿轮结构,所述驱动齿轮结构包括与电机组件连接的第一齿轮、与所述切割刀组件连接的第二齿轮,所述第一齿轮通过所述离合机构连接所述第二齿轮;
所述离合机构处于所述第一状态时,所述第一齿轮通过第一连接方式连接于所述第二齿轮以使得所述动力源与所述切割刀组件耦合,所述电机组件驱动所述第一齿轮沿第一方向转动时,所述第二齿轮与所述第一齿轮同步转动以驱动所述切割刀组件向近侧运动;
所述离合机构处于所述第二状态时,所述第一齿轮通过第二连接方式连接于所述第二齿轮以使得所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,响应于所述钳口组件从所述弯打状态向所述直打状态转动,所述切割刀组件的近端向远侧复位,驱动所述第二齿轮沿第二方向与所述第一齿轮相对运动,所述第二方向与所述第一方向相反。
3.根据权利要求2所述的外科器械,其特征在于,所述第一齿轮和第二齿轮同轴设置,所述离合机构包括凸筋和凹槽,所述第一齿轮和第二齿轮其中之一设有所述凸筋,其中另一设有所述凹槽,所述凸筋可转动地位于所述凹槽内,所述凹槽具有第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁沿所述第一齿轮或所述第二齿轮的周向排列设置,所述凸筋抵持所述第一侧壁时,所述第一齿轮以所述第一连接方式连接所述第二齿轮;所述凸筋抵持所述第二侧壁时,所述第一齿轮以所述第二连接方式连接所述第二齿轮。
4.根据权利要求2所述的外科器械,其特征在于,所述外科器械还包括主控模块,所述主控模块与所述电机组件电连接;
所述离合机构处于所述第一状态,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述切割刀组件向近侧运动至极限位置后,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述第一齿轮沿所述第二方向转动,使所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态。
5.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述动力源包括电机组件和与所述电机组件连接的驱动齿轮结构,所述驱动齿轮结构可分离地与所述切割刀组件连接;
所述离合机构包括推动件,所述离合机构处于所述第一状态时,所述推动件位于分离位置,所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接以使得所述动力源与所述切割刀组件耦合;所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态时,所述推动件从所述分离位置运动至抵压位置以推动所述驱动齿轮结构运动,使所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件分离以使得所述动力源与所述切割刀组件解除耦合。
6.根据权利要求5所述的外科器械,其特征在于,所述离合机构还包括驱动件和抵压部,所述驱动件设置于机架并与所述推动件连接,所述抵压部抵接所述驱动齿轮结构,所述推动件具有低部和高部,所述离合机构处于所述第一状态时,所述推动件处于所述分离位置,通过所述低部抵持所述抵压部,所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接;响应于所述驱动件的驱动,所述推动件转动至所述抵压位置,通过所述高部抵持所述抵压部,以驱动所述抵压部和所述驱动齿轮结构运动使得所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件分离,进而使得所述离合机构从所述第一状态切换至所述第二状态。
7.根据权利要求6所述的外科器械,其特征在于,所述驱动齿轮结构还包括复位弹簧,所述复位弹簧一端连接所述机架,另一端连接所述驱动齿轮结构,所述推动件从所述分离位置切换至所述抵压位置时,驱动所述驱动齿轮结构运动与所述切割刀组件分离,所述复位弹簧被压缩;所述推动件从所述抵压位置切换至所述分离位置时,所述复位弹簧被释放,驱动所述驱动齿轮结构运动,以使所述驱动齿轮结构与所述切割刀组件连接。
8.根据权利要求1所述的外科器械,其特征在于,所述外科器械还包括齿条,所述齿条与所述切割刀组件连接,所述动力源通过所述齿条连接所述切割刀组件,所述离合机构处于第一状态时,所述动力源与所述切割刀组件耦合;所述离合机构处于第二状态时,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合。
9.根据权利要求8所述的外科器械,其特征在于,所述齿条和所述切割刀组件可运动地连接,所述切割刀组件相对于所述齿条具有抵靠位置和分离位置,在所述抵靠位置,所述切割刀组件与所述齿条抵靠,在所述分离位置,所述切割刀组件与所述齿条相对分离;
所述动力源驱动所述齿条向近侧运动使所述切割刀组件退刀时,所述切割刀组件处于所述分离位置,所述动力源驱动所述齿条向远侧运动使所述切割刀组件进刀时,所述切割刀组件处于所述抵靠位置。
10.根据权利要求9所述的外科器械,其特征在于,所述齿条和所述切割刀组件其中之一开设有第一容置槽,其中另一设有第一移动件,所述第一移动件可移动地设置于所述第一容置槽内,所述第一容置槽包括沿所述第一容置槽长度方向排列的第一开口侧和第一槽底侧,所述第一移动件与所述第一开口侧贴合时,所述切割刀组件处于所述分离位置,所述移动件与所述第一槽底侧贴合时,所述切割刀组件处于所述抵靠位置。
11.根据权利要求8所述的外科器械,其特征在于,所述齿条包括可分离的第一齿条和第二齿条,所述第一齿条连接所述动力源,所述第二齿条连接所述切割刀组件,所述离合机构包括第二容置槽和第二移动件,所述第一齿条和所述第二齿条其中之一开设有第二容置槽,其中另一设有第二移动件,所述第二容置槽包括沿所述第二容置槽长度方向排列的第二开口侧和第二槽底侧;
所述第二移动件贴合所述第二开口侧时,所述第一齿条与所述第二齿条相对分离,所述动力源与所述切割刀组件耦合,所述离合机构处于所述第一状态;所述第二移动件贴合所述第二槽底侧时,所述第一齿条与所述第二齿条抵靠,所述动力源与所述切割刀组件解除耦合,所述离合机构处于所述第二状态。
12.一种外科器械,其特征在于,包括钳口组件、套管组件、切割刀组件、切割刀驱动件、电机组件、主控模块、行程记录模块、状态检测模块,所述主控模块与所述电机组件电连接,并与所述行程记录模块电连接和与所述状态检测模块电连接,所述电机组件与所述切割刀驱动件连接,所述切割刀驱动件与所述切割刀组件连接,所述主控模块控制所述电机组件驱动所述切割刀驱动件运动,以驱动所述切割刀组件运动;
所述钳口组件与所述套管组件可转动地连接,钳口组件位于直打状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线共线;所述钳口组件位于最大角度状态时,所述钳口组件的长度方向与所述套管组件的轴线方向互成一定角度,所述钳口组件从所述直打状态向所述最大角度状态转动时,所述切割刀组件的近端向近侧运动;
所述电机组件驱动所述切割刀组件向远端运动时,所述行程记录模块获取表示所述切割刀驱动件的方位状态的输出值,并将所述输出值发送给主控模块;主控模块判定所述输出值大于等于所述第二值,且小于等于第一值时满足第一预设条件;
所述第一值表示钳口组件处于直打状态时,所述切割刀组件向远端运动至切割到底位置时切割刀驱动件的方位状态;所述第二值用于表示钳口组件处于最大转动状态时,所述切割刀组件向远端运动至切割到底位置时切割刀驱动件的方位状态;
所述状态检测模块获取用于表示电机组件状态的状态信号,并将所述状态信号发送给主控模块,所述主控模块根据所述状态信号判断所述电机组件是否堵转;所述第一预设条件被满足并且所述主控模块判定所述电机组件堵转时,所述主控模块控制所述电机组件停机或者控制所述电机组件驱动所述切割刀组件向近端运动。
13.根据权利要求12所述的外科器械,其特征在于,所述表示所述切割刀驱动件的方位状态的输出值,为所述切割刀驱动件的进刀行程或者所述切割刀驱动件的位置。
14.根据权利要求12所述的外科器械,其特征在于,所述外科器械还包括零位开关,所述切割刀驱动件向远侧运动预设距离后到达进刀位置,在所述进刀位置,所述零位开关向所述主控模块发送零位信号,所述主控模块在接收到所述零位开关后清零所述输出值。
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