[go: up one dir, main page]

RU2546957C1 - End effector of endoscopic surgical unit - Google Patents

End effector of endoscopic surgical unit Download PDF

Info

Publication number
RU2546957C1
RU2546957C1 RU2014103614/14A RU2014103614A RU2546957C1 RU 2546957 C1 RU2546957 C1 RU 2546957C1 RU 2014103614/14 A RU2014103614/14 A RU 2014103614/14A RU 2014103614 A RU2014103614 A RU 2014103614A RU 2546957 C1 RU2546957 C1 RU 2546957C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
end effector
gear
levers
surgical instrument
screw
Prior art date
Application number
RU2014103614/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Срульевич Гинсбург
Сергей Владимирович Рыжов
Дмитрий Геннадьевич Денисов
Борис Николаевич Эскин
Ильдар Шаукатович Абдуллин
Дмитрий Юрьевич Пушкарь
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод"
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Казанский электротехнический завод"
Priority to RU2014103614/14A priority Critical patent/RU2546957C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2546957C1 publication Critical patent/RU2546957C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Endoscopes (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: end effector of an endoscopic surgical unit comprises a surgical unit actuated by a mechanism comprising a screw driving gear; the screw is presented by a threaded bevel gear, while carrier levers are connected to female levers for driving the end effector close/apart by means of axes.
EFFECT: designing the simplified actuator mechanism of the surgical unit.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к эндоскопическим хирургическим аппаратам, и, в частности, к механизированным эндоскопическим хирургическим аппаратам.The invention relates to medicine, namely to endoscopic surgical devices, and, in particular, to mechanized endoscopic surgical devices.

Эндоскопическим хирургическим аппаратам часто отдают предпочтение перед традиционными открытыми хирургическими устройствами, поскольку при меньшем рассечении обычно меньше время послеоперационного восстановления и риск осложнений. Поэтому выполнены важные разработки в области эндоскопических хирургических аппаратов, которые пригодны для точного размещения дистального концевого эффектора в искомом операционном поле через канюлю или троакар.Endoscopic surgical devices are often preferred over traditional open surgical devices, since with a smaller incision, postoperative recovery time and risk of complications are usually less. Therefore, important developments have been made in the field of endoscopic surgical devices, which are suitable for the precise placement of the distal end effector in the desired surgical field through a cannula or trocar.

Концевой эффектор является участком аппарата (например, эндоскопического режущего инструмента (типа endocutter), захвата, режущего приспособления, сшивающих скобками аппаратов, приспособления для наложения зажимов, устройства доступа, устройства для доставки лекарства генной терапии к месту действия и энергетического устройства, использующего ультразвук, высокую частоту (RF), лазер и т.д.), выполненным с возможностью взаимодействия с тканью множеством способов для получения искомого диагностического или терапевтического результата.The end effector is a part of the apparatus (for example, an endoscopic cutting tool (such as an endocutter), a gripper, a cutting device, stapling devices, a clamping device, an access device, a gene therapy drug delivery device and an energy device using ultrasound that are high frequency (RF), laser, etc.) configured to interact with tissue in a variety of ways to obtain the desired diagnostic or therapeutic result.

Концевой эффектор выполняется с размером для введения через троакар в пациента.The end effector is sized to be inserted through the trocar into the patient.

Концевой эффектор эндоскопического хирургического аппарата-манипулятора является участком аппарата-манипулятора (в конкретном случае захвата-зажима).The end effector of the endoscopic surgical apparatus-manipulator is a section of the apparatus-manipulator (in the particular case of a gripping-clamp).

Ходовой механизм концевого эффектора эндоскопического хирургического аппарата служит для регулирования положения инструмента (в конкретном случае захвата-зажима), а именно положения раскрытия и закрытия инструмента.The running gear of the end effector of the endoscopic surgical device serves to regulate the position of the instrument (in the particular case of the gripping-clamp), namely the position of the opening and closing of the instrument.

В зависимости от характера операции может потребоваться дополнительная регулировка положения концевого эффектора эндоскопического хирургического аппарата.Depending on the nature of the operation, additional adjustment of the position of the end effector of the endoscopic surgical device may be required.

Известен концевой эффектор, описанный в патенте WO 2013119545 (PCT/US 2013/024736) от 10 февраля 2012 г., опубл. 15 августа 2013 г.Known end effector described in patent WO 2013119545 (PCT / US 2013/024736) dated February 10, 2012, publ. August 15, 2013

В одном из вариантов осуществления изобретения инструмент, а именно установочная часть хирургического инструмента, содержит зажим-челюсти, механизм открытия/закрытия и механизм приведения в действие ножа.In one embodiment of the invention, the instrument, namely the mounting portion of the surgical instrument, comprises a jaw clamp, an opening / closing mechanism, and a knife actuation mechanism.

Хирургический инструмент содержит реечный передаточный механизм - механизм для обеспечения зажима челюсти и выполнения функции открытия/закрытия и нож срабатывания.The surgical instrument contains a rack and pinion gear - a mechanism for providing clamping of the jaw and performing the function of opening / closing and a trigger knife.

Работа механизма осуществляется первой шестерней, соединенной с возможностью вращения тела таким образом, что вращение соответствующего ведомого элемента вызывает вращение первой шестерни в первом направлении. Первая шестерня находится в зацеплении со второй шестерней, так что вторая шестерня вращается в направлении, противоположном первой шестерне.The mechanism is operated by a first gear coupled to rotate the body in such a way that rotation of the corresponding driven member causes the first gear to rotate in the first direction. The first gear is engaged with the second gear, so that the second gear rotates in a direction opposite to the first gear.

Зубчатый механизм, включающий первую и вторую шестерни, сконфигурирован для управления открытием и закрытием верхней зажимной челюсти и движением с режущего элемента в форме двутавровой балки через щель, образованную в зажиме челюсти.The gear mechanism, including the first and second gears, is configured to control the opening and closing of the upper clamping jaw and the movement from the cutting element in the form of an I-beam through the slot formed in the jaw clamp.

В другом варианте осуществления изобретения вторая шестерня представляет собой шестерню в зацеплении с шестерней рейки, которая движется в направлении гильзы.In another embodiment, the second gear is a gear engaged with a rack gear that moves in the direction of the sleeve.

Реечная передача соединена с блоком закрытия/открытия, который соединен с дистальным участком вала в сборе.The rack and pinion gear is connected to the closing / opening unit, which is connected to the distal portion of the shaft assembly.

Недостатками описанных механизмов является их сложность и содержание многих конструктивных деталей.The disadvantages of the described mechanisms is their complexity and the content of many structural details.

Известен патент США 2012/0150154 от 15 ноября 2010г., опубл. 14 июня 2012 г. (выбран в качестве ближайшего аналога).Known US patent 2012/0150154 from November 15, 2010., publ. June 14, 2012 (selected as the closest equivalent).

Работа устройства по ближайшему аналогу США 2012/0150154:The operation of the device according to the closest analogue of the USA 2012/0150154:

Концевой эффектор конструктивно включает в себя челюсти (зажим), которые могут открываться-закрываться при помощи ходового механизма, включающего в себя ходовой винт, гайку разведения, которая имеет выступы, взаимодействующие с прорезью, тем самым вызывая сочленение челюстей вокруг штифта.The end effector structurally includes jaws (clamp), which can be opened and closed by means of a running mechanism, including a threaded spindle, a dilution nut, which has protrusions that interact with the slot, thereby causing the jaws to join around the pin.

Конструкция включает штифт для монтажа с возможностью поворота верхней и нижней челюстей к раме. Ходовой механизм, ходовой винт, гайка разведения, которая продвигается в переднем направлении и отводится назад вдоль щели посредством вращения винта. Гайка включает выступы и взаимодействует с прорезью, тем самым вызывая сочленение челюстей вокруг штифта.The design includes a pin for mounting with the ability to rotate the upper and lower jaws to the frame. Running gear, lead screw, dilution nut, which moves forward and is retracted along the slit by rotating the screw. The nut includes protrusions and interacts with the slot, thereby causing articulation of the jaws around the pin.

Вращательное движение приводного вала преобразует в поступательное движение челюсти эффектора.The rotational movement of the drive shaft converts into the translational movement of the jaw of the effector.

Недостатками известного технического решения по ближайшему аналогу является сложность изготовления деталей механизма, приводящего в движение челюсти (зажим).The disadvantages of the known technical solutions for the closest analogue is the complexity of manufacturing parts of the mechanism that drives the jaw (clamp).

Задачей заявляемого технического решения является создание упрощенного механизма приведения в действие хирургического инструмента (зажимы, иглодержатели, ножницы и т.п.).The objective of the proposed technical solution is to create a simplified mechanism for actuating a surgical instrument (clamps, needle holders, scissors, etc.).

Поставленная задача достигается тем, что концевой эффектор эндоскопического хирургического аппарата содержит хирургический инструмент, приводимый в движение механизмом управления приводом через ходовой механизм, содержащим передачу типа винт-гайка, рычаги сведения/разведения, при этом ходовой механизм дополнительно содержит рычаги, соединенные с ответными рычагами сведения/разведения посредством осей, а функцию гайки выполняет коническая шестерня с резьбовой втулкой.The task is achieved in that the end effector of the endoscopic surgical device contains a surgical instrument, driven by a drive control mechanism through a running gear containing a screw-nut gear, mixing / diluting levers, while the running gear additionally contains levers connected to the response mixing levers / dilution by means of axes, and the function of the nut is performed by a bevel gear with a threaded sleeve.

Концевой эффектор эндоскопического хирургического аппарата, содержащий хирургический инструмент, приводится в движение механизмом, получившим название в нашем случае - ходовой механизм, содержащим передачу типа винт-гайка. Функцию винта выполняет ходовой винт с элементами крепления рычагов ходового механизма, функцию гайки - коническая шестерня с резьбовой втулкой. Рычаги ходового механизма соединены с ответными рычагами сведения-разведения концевого эффектора посредством осей.The end effector of an endoscopic surgical device containing a surgical instrument is set in motion by a mechanism, which is called in our case - a running gear containing a screw-nut type transmission. The function of the screw is carried out by the lead screw with fastening elements of the levers of the running gear, the function of the nut is a bevel gear with a threaded sleeve. The levers of the running gear are connected to the response levers of information-breeding of the end effector by means of axes.

Механическая часть, регулирующая положение инструмента (сведение или разведение), работает по принципу преобразования вращательного движения передачи The mechanical part that regulates the position of the tool (mixing or breeding) works on the principle of converting the rotational movement of the gear

винт-гайка в возвратно-поступательное движение, передающее это движение на рычаги сведения-разведения рабочей части концевого эффектора.screw-nut in the reciprocating movement, transmitting this movement to the levers of information-breeding of the working part of the end effector.

Механизм управления рабочей частью концевого эффектора хирургического манипулятора представлен на чертежах:The control mechanism of the working part of the end effector of the surgical manipulator is shown in the drawings:

Фигура 1 - внешний вид механизма управления рабочей частью концевого эффектора хирургического манипулятора.Figure 1 - appearance of the control mechanism of the working part of the end effector of the surgical manipulator.

Фигура 2 - внешний вид концевого эффектора.Figure 2 - appearance of the end effector.

Фигура 3 - детальный вид конструктивных узлов ходового механизма рабочей части концевого эффектора.Figure 3 is a detailed view of the structural components of the running gear of the working part of the end effector.

Механизм управления привода для хирургического манипулятора включает следующие узлы (фиг. 1):The drive control mechanism for the surgical manipulator includes the following nodes (Fig. 1):

1 - механизм управления приводом;1 - drive control mechanism;

2 - приводной вал;2 - a power shaft;

3 - шарнирный узел с тремя коническими дифференциальными передачами;3 - hinge assembly with three bevel differential gears;

4 - шарнирный узел с двумя коническими дифференциальными передачами;4 - hinge assembly with two bevel differential gears;

5 - шарнирный узел с ходовым механизмом;5 - hinge assembly with a running gear;

6 - ходовой механизм;6 - running gear;

7 - концевой эффектор.7 - end effector.

Узел 6 - ходовой механизм, приводящий в действие (сведение-/разведение) хирургический инструмент 8.Node 6 - running gear that drives (mixing- / dilution) surgical instrument 8.

Ходовой механизм (фиг. 3, фиг. 2), приводящий в движение инструмент, состоит из корпуса 9, винтовой передачи, включающей ходовой винт 11, коническую шестерню ходового механизма с резьбовой втулкой 10, рычагов 12 и рычагов 13, которые соединяются с помощью осей 14, 15, и рабочей части 8 (хирургический инструмент) концевого эффектора 7.The running gear (Fig. 3, Fig. 2), which drives the tool, consists of a housing 9, a helical gear including a screw 11, a bevel gear of the running gear with a threaded sleeve 10, levers 12 and levers 13, which are connected by axes 14, 15, and the working part 8 (surgical instrument) of the end effector 7.

Движение механизма сведения/разведения рабочей части осуществляется путем преобразования вращательного движения передачи винт-гайка в возвратно-поступательное The movement of the information / dilution mechanism of the working part is carried out by converting the rotational movement of the screw-nut transmission into a reciprocating

движение, передающее это движение на рычаги сведения/разведения рабочей части концевого эффектора.movement transmitting this movement to the levers of information / breeding of the working part of the end effector.

Осуществление изобретения:The implementation of the invention:

Перемещение ведущего элемента ходового винта 11, приводимого в движение ходовым механизмом 5 (фиг. 1), приводит к перемещению рычагов 12, закрепленных в корпусе 9 на осях 14, которое в свою очередь сопровождается перемещением рабочей части 8 концевого эффектора 7 (фиг. 1).The movement of the leading element of the screw screw 11, driven by the running gear 5 (Fig. 1), leads to the movement of the levers 12, mounted in the housing 9 on the axes 14, which in turn is accompanied by the movement of the working part 8 of the end effector 7 (Fig. 1) .

Рабочая часть выдвигается в дистальном направлении после передачи ей вращательного движения от механизма управления приводом 1 (фиг. 1) через приводной вал 2 и передачу типа винт-гайка, включающую ходовой механизм 10 и ходовой винт 11 (фиг. 3), и задвигается обратно в проксимальном направлении после передачи ей вращательного обратного движения.The working part extends in the distal direction after transmitting to it the rotational movement from the drive control mechanism 1 (Fig. 1) through the drive shaft 2 and the screw-nut type transmission, including the running gear 10 and the lead screw 11 (Fig. 3), and retracts back to proximal direction after transmitting a rotational reverse motion to it.

В качестве хирургического инструмента в конкретном случае концевой эффектор содержит захват-челюсти.As a surgical instrument in a particular case, the end effector contains a jaw grasp.

В качестве хирургического инструмента могут быть применены режущие приспособления, приспособления для наложения зажимов, устройства доступа, устройства для доставки лекарства, энергетические устройства, использующие ультразвук, высокую частоту (RF), лазер и т.д., выполненные с возможностью взаимодействия с тканью множеством способов для получения искомого диагностического или терапевтического результата. (патент РФ №2499567 от 13.02.2009).As a surgical instrument, cutting devices, clamping devices, access devices, drug delivery devices, energy devices using ultrasound, high frequency (RF), laser, etc., adapted to interact with tissue in a variety of ways can be used to obtain the desired diagnostic or therapeutic result. (RF patent No. 2499567 dated February 13, 2009).

Заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна», т.к. из доступных источников информации не выявлены технические решения с такими же существенными признаками.The claimed invention meets the criterion of "novelty", because from available sources of information, technical solutions with the same essential features were not identified.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как является неочевидным для специалиста.The claimed invention meets the criterion of "inventive step", as it is not obvious to a specialist.

Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть получено из известных средств и известными методами.The claimed invention meets the criterion of "industrial applicability", as it can be obtained from known means and known methods.

Claims (4)

1. Концевой эффектор эндоскопического хирургического аппарата, содержащий хирургический инструмент, приводимый в движение механизмом управления приводом через ходовой механизм, содержащий передачу типа винт-гайка, рычаги сведения/разведения, отличающийся тем, что ходовой механизм дополнительно содержит рычаги, соединенные с ответными рычагами сведения/разведения посредством осей, а функцию гайки выполняет коническая шестерня с резьбовой втулкой.1. The end effector of an endoscopic surgical apparatus, containing a surgical instrument, driven by a drive control mechanism through a running gear, comprising a screw-nut gear, mixing / breeding levers, characterized in that the running gear further comprises levers connected to the response mixing levers / dilutions by means of axes, and the function of the nut is performed by a bevel gear with a threaded sleeve. 2. Концевой эффектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хирургического инструмента содержит захват-челюсти.2. The end effector according to claim 1, characterized in that it contains a jaw-grip as a surgical instrument. 3. Концевой эффектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хирургического инструмента содержит режущие приспособления.3. The end effector according to claim 1, characterized in that it contains cutting devices as a surgical instrument. 4. Концевой эффектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хирургического инструмента содержит приспособления для наложения зажимов, устройства доступа, устройства для доставки лекарства. 4. The end effector according to claim 1, characterized in that, as a surgical instrument, comprises clamping devices, an access device, a drug delivery device.
RU2014103614/14A 2014-02-03 2014-02-03 End effector of endoscopic surgical unit RU2546957C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103614/14A RU2546957C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 End effector of endoscopic surgical unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103614/14A RU2546957C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 End effector of endoscopic surgical unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2546957C1 true RU2546957C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103614/14A RU2546957C1 (en) 2014-02-03 2014-02-03 End effector of endoscopic surgical unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2546957C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188851A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мроботикс" End effector with an articulated joint and actuator of an endoscopic surgical device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641657A (en) * 1985-02-08 1987-02-10 University Patents, Inc. Probe swivel mechanism
RU2144791C1 (en) * 1997-04-14 2000-01-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Gently sloping turning device
RU2181566C2 (en) * 2000-01-10 2002-04-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Controllable pivoting mechanism

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641657A (en) * 1985-02-08 1987-02-10 University Patents, Inc. Probe swivel mechanism
RU2144791C1 (en) * 1997-04-14 2000-01-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Gently sloping turning device
RU2181566C2 (en) * 2000-01-10 2002-04-27 Дубровский Аркадий Вениаминович Controllable pivoting mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188851A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мроботикс" End effector with an articulated joint and actuator of an endoscopic surgical device
RU2636853C2 (en) * 2016-04-29 2017-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "МРОБОТИКС" (ООО "МРОБОТИКС") End effector with hinge assembly and endoscopic surgical apparatus drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110114022B (en) Ultrasonic robotic tool actuation
JP6778246B2 (en) Surgical instrument with a knife blade that can be stowed away
JP6669766B2 (en) Robotic surgical assembly and electrosurgical instrument therefor
US9585655B2 (en) Laparoscopic suturing instrument with multi-drive sequenced transmission
RU2677085C2 (en) Surgical stapling instrument with drive assembly having toggle features
US9451946B2 (en) Laparoscopic suturing instrument with parallel concentric shaft pairs
JP6812451B2 (en) Surgical device with restraint prevention mechanism
KR102447068B1 (en) Locking of Articulated Robotic Surgical Tools
CN107028633A (en) Hand-held electro-mechanical surgical apparatus
US11191560B2 (en) Resisting torque in articulating surgical tools
KR20200031136A (en) Surgical devices and systems with rotating end effector assembly with ultrasonic blades
US20250120710A1 (en) Firing circuit and control algorithm for surgical stapler
WO2013158622A1 (en) Laparoscopic suturing instrument with coaxial drive shafts
CN111973243B (en) Surgical cutting and suturing instrument
US10470758B2 (en) Suturing device
RU2546957C1 (en) End effector of endoscopic surgical unit
KR102143102B1 (en) Linear Stapler
KR102217971B1 (en) Structure of driving unit of surgical instrument
RU2570939C1 (en) Driving unit for instrument of endoscopic surgical apparatus
RU161078U1 (en) END ESPECTOR OF THE ENDOSCOPIC SURGICAL APPARATUS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170204

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180418