在腹腔鏡檢查中使用的組合式剪刀-抓緊器工具的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用在腹腔鏡檢查中的四夾爪的組合式剪刀-抓緊器外科手術(shù)工具。切割和抓握功能分別通過(guò)一對(duì)這種特定輪廓的夾爪元件緊靠另一對(duì)滑動(dòng)或遠(yuǎn)離另一對(duì)張開(kāi)的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。還公開(kāi)了這樣的機(jī)構(gòu)：通過(guò)人類使用者獲得夾爪元件和用于其驅(qū)動(dòng)的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置的可選的聯(lián)鎖。
【專利說(shuō)明】在腹腔鏡檢查中使用的組合式剪刀-抓緊器工具
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般而言涉及外科手術(shù)工具領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及能夠用在微創(chuàng)外科手術(shù)方法比如腹腔鏡檢查中的雙功能剪刀-抓緊器工具的結(jié)構(gòu)和操作。
[0002]發(fā)明背景
[0003]過(guò)去幾十年外科手術(shù)方法已有巨大發(fā)展一微創(chuàng)外科手術(shù)是這個(gè)時(shí)代主要的進(jìn)步之一。微創(chuàng)外科手術(shù)，比如關(guān)節(jié)鏡外科手術(shù)和腹腔鏡外科手術(shù)，最近已成為廣泛采用的外科手術(shù)方法。這些方法已經(jīng)迅速普及并且一般比傳統(tǒng)的開(kāi)放式外科手術(shù)優(yōu)選，傳統(tǒng)外科手術(shù)需要切割經(jīng)過(guò)皮膚、肌肉和膜的大切口以打開(kāi)和暴露體腔，因而需要更長(zhǎng)的住院停留時(shí)間和更久的恢復(fù)期。在微創(chuàng)外科手術(shù)中，在可手術(shù)的內(nèi)臟器官或組織的插入和引導(dǎo)至管狀導(dǎo)管比如插管和套針的部位產(chǎn)生小切口。分別通過(guò)單個(gè)管狀導(dǎo)管引入一個(gè)或多個(gè)外科器械以便執(zhí)行外科手術(shù)方法。閱讀者顯而易見(jiàn)的是，包含關(guān)節(jié)鏡檢查、內(nèi)窺鏡檢查和腹腔鏡檢查檢查的所述微創(chuàng)外科手術(shù)方法，其實(shí)現(xiàn)歸因于特定工具，該工具能夠通過(guò)在患者身體上產(chǎn)生的小切口到達(dá)外科手術(shù)的預(yù)期部位，并且其手術(shù)允許精確執(zhí)行預(yù)期的定點(diǎn)外科操作。
[0004]切割、抓握、縫合、灼燒、膨脹、U型釘固定(stapling)形成外科手術(shù)中操作的共同特征。該領(lǐng)域的微創(chuàng)外科手術(shù)工具的確分別提供這些功能。然而，由于與這些可用工具一致的功能的單一性，在操作和努力中交換工具，除了在重復(fù)插入和移除不同工具期間造成并發(fā)癥的機(jī)會(huì)外，這還不可避免的需要時(shí)間。
[0005]在腹腔鏡外科手術(shù)中，通過(guò)固定在患者CO2充氣的腹部上的氣密口插入專用的細(xì)長(zhǎng)工具。通過(guò)內(nèi)窺鏡所見(jiàn)的操作區(qū)域顯示在外部顯示器上，在此外科醫(yī)師進(jìn)行觀察。由于只產(chǎn)生幾個(gè)細(xì)孔用于插入工具，所以這種類型的外科手術(shù)對(duì)患者造成更少的傷害、更快的愈合期和更小的美容損傷。這種類型的外科手術(shù)需要專用的工具，其特征是其長(zhǎng)軸(一般大約300mm)和薄截面( 一般直徑5_8mm)。這些工具可以以各種尖端(end_tip)進(jìn)入，比如剪刀、刀片、抓緊器等等。采購(gòu)/維護(hù)成本、附加設(shè)備的滅菌要求是醫(yī)學(xué)界面臨的其它問(wèn)題。因此，研發(fā)具有多功能、而且保持使用的準(zhǔn)確性、精度和易用性的微創(chuàng)外科手術(shù)工具是本領(lǐng)域的迫切需要。
[0006]為解決本領(lǐng)域所述的需求已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中提及了各種形式的腹腔鏡檢查工具、用于放置儀器的外罩、可伸長(zhǎng)刀片、多功能剪刀夾爪設(shè)計(jì)等等。常用于抓握或切割目標(biāo)的許多裝置具有兩個(gè)可以朝向彼此和遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)的元件。該元件具有可為鈍的或鋒利的表面，以便當(dāng)元件朝向彼此移動(dòng)時(shí)即可抓握又可切割置于其間的目標(biāo)。這些裝置的實(shí)例包括鉗、鑷子、夾鉗、剪刀、環(huán)狀刀和鋼絲鉗。這些裝置還可適合于解剖組織，例如，通過(guò)將裝置的元件放置在目標(biāo)內(nèi)或附近并隨后使得元件張開(kāi)，從而將目標(biāo)解剖。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)具有嚴(yán)重影響其預(yù)期功能的缺點(diǎn)。
[0007]US6024744公開(kāi)了組合式雙極剪刀和抓緊器。本專利中公開(kāi)的儀器是組合的雙極電外科切割和抓握儀器，其中抓握表面包含在標(biāo)準(zhǔn)外科剪刀的形狀內(nèi)。操作的準(zhǔn)確度由這些部分在操作部位的精確定位限定。然而，同一臂內(nèi)所含的切割和抓握部分總是以同一角度運(yùn)動(dòng)，因此存在意外切割或夾住的風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于暴露的切割邊，工具在插入時(shí)的樞轉(zhuǎn)(pivoting)并非沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]US5397325公開(kāi)了外科縫合裝置，其具有終止在其遠(yuǎn)端的夾爪組件和其近端的手柄組件中的管狀細(xì)長(zhǎng)軸。夾爪組件包括樞轉(zhuǎn)連接至第二夾爪元件的第一夾爪元件。在所述軸長(zhǎng)度內(nèi)縱向延伸的致動(dòng)器桿在其近端連接到所述手柄組件并在其遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)地連接到所述夾爪組件。所述第一夾爪元件的下側(cè)設(shè)置有杯狀凹槽，在其中放置有輪組件。該輪組件包括用于牢固保持針的針座(needle mount),并配置為當(dāng)夾爪元件關(guān)閉時(shí),針位于杯狀凹槽內(nèi)，而當(dāng)夾爪元件處于打開(kāi)位置時(shí)，針可以在遠(yuǎn)離第一夾爪元件的突出(protract)位置中部署(deploy)。在操作中，縫合裝置在針和待縫合的組織上都提供優(yōu)異的控制。
[0009]由于僅一個(gè)夾爪可移動(dòng)而另一個(gè)固定的構(gòu)造，所以上述發(fā)明具有有限操作程度的缺點(diǎn)。存在的所述單軸裝置用于具有充分的針控制的縫合功能，然而，其不提供用于抓握和穩(wěn)定組織的機(jī)構(gòu)，其天然光滑，從而要求必須通過(guò)第二儀器抓握趨于逃脫持針器操作的組織。因此，外科醫(yī)師遇到了同時(shí)控制和定位針和組織的困難，并且患者可能遭受并發(fā)癥，比如磨損的組織、錯(cuò)誤的穿刺、不充分的縫線、延長(zhǎng)的手術(shù)持續(xù)時(shí)間、出血等等。
[0010]US5509923描述了用于解剖、抓握和/或切割目標(biāo)的裝置具有至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件，至少一個(gè)元件的至少一部分由假?gòu)椥圆牧闲纬?，?yōu)選地由假?gòu)椥孕螤钣洃浐辖鹦纬伞Ｔ哪┒瞬糠挚梢赃h(yuǎn)離彼此并且隨后朝向彼此移動(dòng)以便通過(guò)元件解剖、抓握和/或切割目標(biāo)。在某些實(shí)施方式中，該裝置進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且元件的至少一部分和/或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由假?gòu)椥圆牧闲纬?。該裝置旨在一些應(yīng)用，包括在外科手術(shù)期間解剖、抓握和/或切割位于體內(nèi)難以到達(dá)區(qū)域中的目標(biāo)。然而，該工具的切割/抓握元件是假?gòu)椥缘?，并且因此?dāng)決定切割的角度和被抓握的組織的部分時(shí)允許有限程度的選擇。不能排除無(wú)意的切口和夾痛，這是提出的工具旋轉(zhuǎn)能力上的局限。
[0011]Interventional and Surgical Innovations LLC 的產(chǎn)品-腹腔鏡剪刀抓緊
器——是一種微創(chuàng)外科手術(shù)工具，其可借助于兩個(gè)夾爪進(jìn)行切割和抓握，所述兩個(gè)夾爪通過(guò)沿其內(nèi)表面的細(xì)齒相 配合。所述夾爪沿兩個(gè)軸分離和側(cè)向(sideways)分離以分別提供抓握和切割功能。然而，該設(shè)計(jì)具有某些缺點(diǎn)，因?yàn)樽ノ占?xì)齒在剪切時(shí)總是暴露的。另外，夾爪繞其縱軸樞轉(zhuǎn)是不可能的。另外，對(duì)于切割邊緣的工作，斜面的(chamfered)邊必需彼此緊壓。通過(guò)在借助于鉚釘或其它緊固機(jī)構(gòu)壓在樞軸處的切割臂中鍛造出輕微的曲率能夠提供這種壓力。在使用期間，這種布置使其原始構(gòu)造變松，導(dǎo)致切割臂的壓力損耗或使所述切割臂隔開(kāi)(distancing),其最終導(dǎo)致:首先,切割功能的損失；其次，出現(xiàn)兩個(gè)充當(dāng)?shù)肚覠o(wú)論是否預(yù)期都可進(jìn)行切割的尖銳(斜面的)邊緣。因此這種情況損害預(yù)期的應(yīng)用。
[0012]US5, 133，727公開(kāi)了徑向夾爪活組織檢查鉗，其特征是具有并置在兩個(gè)抓緊器夾爪之間的固定刀片的多元頭(multi element head),該夾爪具有沿其內(nèi)邊緣相配合的細(xì)齒用于抓握。然而，當(dāng)執(zhí)行精細(xì)的功能時(shí)，該設(shè)計(jì)也具有限制移動(dòng)范圍和意外切割抓握臂之間空間中的材料的缺點(diǎn)。
[0013]基本上，引用的革新并未能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)外科手術(shù)的多功能裝置是本領(lǐng)域的迫切需要。本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了特定研究，并且得到了新的構(gòu)造和裝置的可操作性用于解決本領(lǐng)域所述的問(wèn)題。下面的簡(jiǎn)述呈現(xiàn)了構(gòu)造和執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施方式。
[0014]本發(fā)明的目的[0015]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有合適的組件和聯(lián)動(dòng)裝置(linkages)的單軸四夾爪腹腔鏡儀器，所述組件和聯(lián)動(dòng)裝置提供切割一抓握雙功能以及能夠以允許繞其縱軸無(wú)限旋轉(zhuǎn)的能力的方式執(zhí)行預(yù)期的雙功能的構(gòu)造。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供單軸腹腔鏡儀器，其中通過(guò)夾爪由其緊靠彼此的運(yùn)動(dòng)而在邊緣獲得的剪切力來(lái)實(shí)現(xiàn)切割功能，從而避免完全的開(kāi)放式刀片設(shè)計(jì)。
[0017]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供四夾爪單軸腹腔鏡儀器，其中夾爪的構(gòu)造包括整體式機(jī)械聯(lián)鎖系統(tǒng)，其允許可選地鎖定兩對(duì)夾爪，每個(gè)配置用于切割或抓握功能。 [0018]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供雙功能單軸腹腔鏡儀器，其減少了需要切割和抓握的外科手術(shù)方法所需的儀器量。
[0019]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供雙功能單軸腹腔鏡儀器，其降低了執(zhí)行需要電外科切割和抓握的外科手術(shù)方法的外科醫(yī)師所需的靈巧程度。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供雙功能單軸腹腔鏡儀器，其容易接受常規(guī)技術(shù)的外科手術(shù)前的滅菌技術(shù)。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供雙功能單軸腹腔鏡儀器，其能夠重復(fù)使用，從而降低了外科手術(shù)中產(chǎn)生的醫(yī)療廢物量。
[0022]本發(fā)明的仍另一個(gè)目的是提供微創(chuàng)外科手術(shù)工具，其有效地組合切割和抓握功能，并且克服現(xiàn)有技術(shù)裝置的全部缺點(diǎn)。
[0023]實(shí)現(xiàn)無(wú)論何時(shí)預(yù)期的精確的細(xì)切或無(wú)剪切的牢固抓握也是本發(fā)明的目的。
[0024]提供彼此獨(dú)立的抓握和切割表面也是本發(fā)明的目的。
[0025]將通過(guò)下面呈現(xiàn)的描述連同附圖一起將這些和進(jìn)一步的目的本身呈現(xiàn)給讀者。
[0026]本發(fā)明的概述
[0027]根據(jù)本發(fā)明的原理，提出了單軸腹腔鏡儀器，其具有切割/抓握雙功能。通過(guò)實(shí)現(xiàn)四個(gè)特別構(gòu)造的夾爪元件的兩個(gè)用戶可選配置能夠?qū)崿F(xiàn)所述雙功能。這些夾爪元件的設(shè)計(jì)包括整體式機(jī)械聯(lián)鎖系統(tǒng)和聯(lián)動(dòng)裝置，當(dāng)其由使用者操作時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)每個(gè)包括一對(duì)夾爪的可移動(dòng)元件。在一個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置允許可移動(dòng)元件相對(duì)于彼此滑動(dòng)的配置中，實(shí)現(xiàn)了切割功能。在聯(lián)動(dòng)裝置使可移動(dòng)元件遠(yuǎn)離和朝向彼此移動(dòng)的其它配置中，實(shí)現(xiàn)了抓握功能。
[0028]通過(guò)參考引用的圖和示例性實(shí)施方式的詳述可以更充分地理解本發(fā)明。考慮本發(fā)明所要求保護(hù)并且提供本發(fā)明的新穎概念益處的備選實(shí)施方式，并且通過(guò)下文的解釋這些備選實(shí)施方式將顯而易見(jiàn)。
[0029]附圖簡(jiǎn)述
[0030]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖，顯示鎖定在剪刀配置中處于閉合位置的夾爪。
[0031]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖，顯示鎖定在剪刀配置中處于閉合位置的夾爪，但兩個(gè)夾爪不可見(jiàn)，以便顯示儀器的內(nèi)部鎖定機(jī)械裝置。
[0032]圖3是本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的透視圖，插圖中顯示四夾爪尖部的放大圖。
[0033]圖4(a、b、c)是當(dāng)處于抓握配置時(shí)兩對(duì)夾爪之間相互作用的示意圖。
[0034]圖5(a、b、c)是當(dāng)處于切割配置時(shí)兩對(duì)夾爪之間相互作用的示意圖。
[0035]圖6(a、b、c)是本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的夾爪元件002/004的側(cè)透視圖、前透視圖和后透視圖。[0036]圖7(a、b、c)是本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的相同夾爪元件001/003的側(cè)透視圖、前透視圖和后透視圖。
[0037]圖8圖示說(shuō)明如圖4和5中的元件005所述的鉸接桿(hinge)。
[0038]圖9圖示說(shuō)明能夠使力傳輸至夾爪元件001和003的連接構(gòu)件(connectinglink)。
[0039]圖10圖示說(shuō)明連接到圖9所示連接構(gòu)件的內(nèi)軸。
[0040]圖11圖示說(shuō)明處于內(nèi)軸遠(yuǎn)端內(nèi)的鉸接桿元件。
[0041]圖12圖示說(shuō)明允許連接構(gòu)件與夾爪001和003鉸接的銷(xiāo)(pin)。
[0042]圖13圖示說(shuō)明切換機(jī)構(gòu)(shifter)軸，其與夾爪元件002和004嚙合以便將其向前或向后推動(dòng)，從而分別將工具從抓緊器模式轉(zhuǎn)換為剪刀模式或其它環(huán)行(round)方式。
[0043]圖14圖示說(shuō)明工具的外部保持器，其將所有夾爪一起保持在鉸接桿005上，并且附接到外軸009。
[0044]圖15圖示說(shuō)明提出的儀器處于抓緊器配置的側(cè)視圖，夾爪處于打開(kāi)位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0045]圖16圖示說(shuō)明提出的儀器處于抓緊器配置的側(cè)視圖，夾爪處于閉合位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0046]圖17圖示說(shuō)明提出的儀器處于剪刀配置的側(cè)視圖，夾爪處于閉合位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0047]圖18圖示說(shuō)明提出的儀器處于剪刀配置的側(cè)視圖，夾爪處于打開(kāi)位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0048]圖19圖示說(shuō)明處于剪刀配置的儀器的內(nèi)部機(jī)械裝置的特寫(xiě)透視圖，夾爪處于閉合位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0049]圖20圖示說(shuō)明處于抓緊器配置的儀器的內(nèi)部機(jī)械裝置的特寫(xiě)透視圖，夾爪處于閉合位置。外部保持器在該示圖中隱藏。
[0050]圖21圖示說(shuō)明處于抓緊器配置的儀器的內(nèi)部機(jī)械裝置的透視圖，夾爪處于閉合位置并且連接構(gòu)件可見(jiàn)。外部保持器和切換機(jī)構(gòu)軸在該圖示中隱藏。
[0051]通過(guò)參考引用的圖和示例性實(shí)施方式的詳述可以更充分地理解本發(fā)明?？紤]本發(fā)明所要求保護(hù)并且提供本發(fā)明的新穎概念益處的備選實(shí)施方式，并且通過(guò)下文的解釋這些備選實(shí)施方式將顯而易見(jiàn)。
[0052]發(fā)明詳述
[0053]腹腔鏡方法一般涉及產(chǎn)生通過(guò)肚臍并通過(guò)腹壁的小切口，用于在身體的內(nèi)部區(qū)域比如子宮、卵巢、膽囊和闌尾上觀察和操作。典型地，引入套針管通過(guò)肚臍切口，用于接收觀察外科手術(shù)的攝像機(jī)、放大鏡或其它光纖裝置。引入一個(gè)或多個(gè)額外的套針管經(jīng)過(guò)腹壁中的切口，以便可以通過(guò)管(一個(gè)或多個(gè))插入腹腔鏡外科手術(shù)工具，用于操作、切割和/或縫合內(nèi)部器官或組織。以這種方式，當(dāng)通過(guò)置于肚臍套針中的光纖裝置觀察視頻監(jiān)視器時(shí)，外科醫(yī)師可通過(guò)一個(gè)外科手術(shù)工具抓握器官或組織并且同時(shí)通過(guò)另一個(gè)外科裝置進(jìn)行切割或縫合。
[0054]微創(chuàng)外科手術(shù)的演變催生了對(duì)于單軸外科儀器的需求，該儀器可通過(guò)套針插入并且容易由外科醫(yī)師操作。這些儀器被成型為其可通過(guò)套針縱向插入，并且包括在其近端上的手持式控制器以操作所述儀器遠(yuǎn)處的組織操作末端。單軸裝置必須具有足夠小的直徑以便其可插入套針管并且引導(dǎo)至手術(shù)的組織部位。典型地，這些儀器被設(shè)計(jì)用于執(zhí)行一種功能，比如抓握和穩(wěn)定組織、切割組織、保持縫合針或拉動(dòng)縫合針通過(guò)組織、抽吸和沖洗流體、燒灼組織、凝固血管等等。微創(chuàng)外科手術(shù)的主要缺點(diǎn)是其需要特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)(exceptionalmotor)配合以通過(guò)一個(gè)外科手術(shù)工具抓握和穩(wěn)定器官或組織并且通過(guò)第二外科手術(shù)裝置在所述器官或組織上執(zhí)行切割或縫合方法，在所有這些的同時(shí)觀察二維視頻監(jiān)視器。在執(zhí)行腹腔鏡縫合方法中該缺點(diǎn)特別嚴(yán)重。
[0055]圖1是本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的四夾爪尖部的示意性側(cè)透視圖。另外，圖2圖示說(shuō)明了結(jié)構(gòu)性地整合至本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的夾爪中的元件，其提供聯(lián)鎖作用。對(duì)于本發(fā)明的腹腔鏡工具主題構(gòu)造的解釋現(xiàn)試圖參考所有這兩個(gè)圖。組合式剪刀-抓緊器工具000包括子彈頭式末端(bullet nosed end)，其包括四個(gè)獨(dú)立的夾爪元件001、002、003和004。所述夾爪元件與單個(gè)鉸接桿005在操作上關(guān)聯(lián)，并且可以通過(guò)強(qiáng)制聯(lián)鎖機(jī)械裝置鎖定彼此，所述強(qiáng)制聯(lián)鎖機(jī)械裝置能夠通過(guò)與沿一對(duì)相鄰臂中每個(gè)的各個(gè)內(nèi)表面的凸起006和凹陷007對(duì)應(yīng)的配合的凸起和凹陷確保鎖定。該機(jī)械裝置確保當(dāng)運(yùn)動(dòng)始終在鉸接桿上傳送時(shí)，特定組合的臂共同移動(dòng)。
[0056]圖3圖示說(shuō)明了本發(fā)明提出的腹腔鏡儀器的四夾爪尖部的放大圖。如其中所示，四夾爪尖部000是本發(fā)明關(guān)鍵的新特征，其能夠通過(guò)控制器008的驅(qū)動(dòng)在切割和抓握功能之間執(zhí)行。
[0057]圖4 (a、b、c)和5 (a、b、c)分別是當(dāng)處于抓握和切割配置時(shí)兩對(duì)夾爪之間相互作用的示意圖。當(dāng)工具定向?yàn)榧?host) 了夾爪元件001、002、003和004的鉸接桿005與地板(水平的)平行時(shí)，從其尖端觀察，將夾爪001與004和夾爪002與003分別對(duì)彼此鎖定，產(chǎn)生工具的抓緊器配置。在相同方位中，將左側(cè)夾爪003和004與右側(cè)夾爪001和002分別對(duì)彼此鎖定，產(chǎn)生工具000的剪刀配置。
[0058]圖6 (a、b、c)是腹腔鏡儀器000的夾爪元件002/004的前視圖、透視圖和后視圖?？梢?jiàn)010是之后在圖7a中所示的延長(zhǎng)部分021中的凹陷，當(dāng)儀器處于剪刀配置時(shí)進(jìn)入。一般而言參考圖6至17可見(jiàn)與凹陷010相關(guān)的形狀旨在配合與延長(zhǎng)部分021相關(guān)的形狀，以便兩個(gè)元件可以緊貼地(snugly)滑入彼此。011是其幾何中心在點(diǎn)012的弧段，其幾何地仿制在延長(zhǎng)部分021的內(nèi)弧上，從而允許延長(zhǎng)部分021在弧段上光滑地滑動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)之后在圖15中描述。點(diǎn)012和013確定槽027的端點(diǎn)。鉸接桿005適合槽027。沿著槽027，夾爪004和002可向后和向前滑動(dòng)，使得點(diǎn)0012或013對(duì)準(zhǔn)鉸接桿005的中軸，以確保儀器分別作為抓緊器或作為剪刀起作用。夾爪004或002可繞鉸接桿005關(guān)于點(diǎn)012或者點(diǎn)013旋轉(zhuǎn)?；?14和015限定槽020。弧014在點(diǎn)013具有其幾何中心，同時(shí)弧015在點(diǎn)012具有其幾何中心。凸起038位于槽020內(nèi)?；?15和016限定手柄028。弧016在點(diǎn)013具有其幾何中心。該手柄位于凹陷039內(nèi)。當(dāng)儀器從抓緊器轉(zhuǎn)換至剪刀位置時(shí)，切換機(jī)構(gòu)軸043向前朝遠(yuǎn)端方向移動(dòng)。在向前運(yùn)動(dòng)期間，凹陷039的近端垂直表面046推擠表面016。同時(shí)，遠(yuǎn)端表面048推擠表面014。這向前朝遠(yuǎn)端方向推動(dòng)夾爪004和002以便其在鉸接桿005上沿其各自的槽027滑動(dòng)，使其從關(guān)于點(diǎn)012鉸接變?yōu)殛P(guān)于點(diǎn)013鉸接。作為該運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，夾爪001和003中的凸起021分別插入夾爪002和004中的凹陷010，從而使夾爪001鎖定到002以及使夾爪003鎖定到004。在相同的運(yùn)動(dòng)期間，夾爪001和003中的凸起006分別從夾爪004和002中的凹陷007中滑出，從而將夾爪002和003之間以及夾爪001和004之間的鎖定消除。這是剪刀配置。當(dāng)儀器從剪刀轉(zhuǎn)換回抓緊器配置時(shí)，切換機(jī)構(gòu)軸043向后朝近端移動(dòng)。在該運(yùn)動(dòng)期間，凹陷039的末端垂直表面047與表面015嚙合。這向后朝近端方向拉動(dòng)夾爪004和002以便其在鉸接桿005上沿其各自的槽027滑動(dòng)，使其從關(guān)于點(diǎn)013鉸接變?yōu)殛P(guān)于點(diǎn)012鉸接。作為該運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，夾爪001和003中的凸起021分別從夾爪002和004中的凹陷010移除，從而使夾爪001從002以及使夾爪003從004解鎖。在相同的運(yùn)動(dòng)期間，夾爪001和003中的凸起006分別滑入夾爪004和002中的凹陷007，從而嚙合夾爪002和003之間以及夾爪001和004之間的鎖定。這是抓緊器配置。因此，凸起021和凹陷010形成凹凸對(duì)用于鎖定處于剪刀配置的裝置。凸起006和凹陷007形成另一個(gè)凹凸對(duì)用于鎖定處于抓緊器配置的裝置。抓緊器和剪刀配置之間的該切換機(jī)械裝置顯示在作為側(cè)視圖的圖16和圖17之間，并且還作為特寫(xiě)透視圖顯示在圖20和圖19之間。
[0059]當(dāng)儀器處于剪刀配置時(shí)，夾爪004和002在鉸接桿005上繞點(diǎn)013旋轉(zhuǎn)。在該配置中，切換機(jī)構(gòu)軸043保持將夾爪004和002推到該位置中。因此，表面046和048分別在整個(gè)表面016和014上滑動(dòng)。隨著夾爪004和002繞點(diǎn)013旋轉(zhuǎn)，必要的是弧014和016在點(diǎn)013具有其幾何中心。當(dāng)儀器處于抓緊器配置時(shí)，夾爪004和002在鉸接桿005上繞點(diǎn)012旋轉(zhuǎn)。在該配置中，切換機(jī)構(gòu)軸043保持將夾爪004和002拉到該位置中。因此，表面047在整個(gè)表面015上滑動(dòng)。隨著夾爪004和002繞點(diǎn)012旋轉(zhuǎn)，必要地弧015在點(diǎn)012具有其幾何中心。
[0060]在剪刀和抓緊器配置之間轉(zhuǎn)換時(shí)，單沖程運(yùn)動(dòng)嚙合一個(gè)鎖并且將另一個(gè)分離。夾爪004或002的細(xì)齒形表面017和夾爪001和003的細(xì)齒形表面026用于抓握動(dòng)作。細(xì)齒形表面017和026的每個(gè)齒之間的距離大于或等于點(diǎn)012和013之間的距離。當(dāng)工具夾爪處于閉合位置并且所述工具需要在剪刀和抓緊器配置之間以任何一個(gè)方向轉(zhuǎn)換時(shí)，該細(xì)齒形表面017和026上的齒之間的特定距離確保了夾爪004可在夾爪003上滑動(dòng)并且?jiàn)A爪002可在夾爪001上滑動(dòng),而不會(huì)使細(xì)齒物理地彼此干擾。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，使夾爪004或002的邊緣018變硬和成角度以產(chǎn)生鋒利的剪切邊。如圖5b和圖18所示，夾爪004中的邊緣018緊靠夾爪002的邊緣018移動(dòng)，以便產(chǎn)生儀器所需的必要的剪切作用來(lái)作為剪刀起作用。
[0062]細(xì)齒形表面017和026在物理上不同并且獨(dú)立于剪切邊緣018。這使得能夠獨(dú)立于各種剪刀邊緣選取各種抓握細(xì)齒。因此，儀器中可能并入不同剪刀和抓緊器類型的大量組合。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用階梯(step)019形成手柄028，以便凹陷039可以容納位于槽020中的凸起038。
[0064]凸起021具有包括幾何中心在點(diǎn)023的弧的形狀。該曲率也與凹陷010的曲率匹配。凹陷022具有包括幾何中心在這樣的點(diǎn)的弧的形狀，該點(diǎn)從點(diǎn)023向工具的遠(yuǎn)端位移一段距離，該距離等于點(diǎn)012和013之間的距離。這也是當(dāng)在剪刀和抓緊器機(jī)械裝置之間轉(zhuǎn)換時(shí)切換機(jī)構(gòu)軸043移動(dòng)的距離。點(diǎn)023是夾爪001或003中鉸接桿005所處的洞的位置。夾爪001和003總是繞通過(guò)點(diǎn)023的軸旋轉(zhuǎn)。
[0065]連接構(gòu)件034用銷(xiāo)037在洞024處鉸接到夾爪001和003。銷(xiāo)037可以是連接洞033和024的鉚釘?shù)男问?。階梯025適合連接構(gòu)件034的厚度。內(nèi)軸045具有通過(guò)銷(xiāo)031在洞032和035處與連接構(gòu)件034連接的機(jī)構(gòu)。銷(xiāo)031可以是鉚釘?shù)男问健?br> [0066]借助于分別通過(guò)銷(xiāo)031和037在032和033鉸接的連接構(gòu)件034連接到夾爪001和003的內(nèi)軸045的整個(gè)系統(tǒng)在圖21中示出。當(dāng)內(nèi)軸045在遠(yuǎn)端方向上朝前移動(dòng)時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的平行四邊形機(jī)械裝置迫使夾爪001和003打開(kāi)。連接構(gòu)件034以及夾爪001上003上點(diǎn)023到024之間的距離形成平行四邊形機(jī)械裝置的片段。使用者在元件008的行動(dòng)在045產(chǎn)生這種需要的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)提出的外科手術(shù)工具處于抓緊器配置時(shí)，夾爪001和003中的凸起006分別鎖定在夾爪004和002中的凹陷007中，從而一方面將夾爪001和004鎖定在一起，而另一方面將夾爪002和003鎖定在一起。此時(shí)，夾爪001和003中的凸起021與夾爪002和004中的凹陷010不再嚙合。當(dāng)由使用者發(fā)起的、作用在內(nèi)軸045上的平行四邊形機(jī)械裝置移動(dòng)迫使夾爪001和003打開(kāi)時(shí)，其又迫使夾爪004和002分別隨其一同移動(dòng)。這產(chǎn)生如圖15和圖4a、4b、4c所示的抓緊器配置。
[0067]當(dāng)工具處于剪刀配置時(shí)，夾爪001和003中的凸起021分別鎖定在夾爪002和004中的凹陷010中，從而一方面將夾爪001和002鎖定在一起，而另一方面將夾爪004和003鎖定在一起。此時(shí)，夾爪001和003中的凸起006與夾爪004和002中的凹陷007不再嚙合。當(dāng)由使用者發(fā)起的、作用在內(nèi)軸045上的平行四邊形機(jī)械裝置移動(dòng)迫使夾爪001和003打開(kāi)時(shí)，其又迫使夾爪002和004分別隨其一同移動(dòng)。這產(chǎn)生如圖18和圖5a、5b、5c所示的剪刀配置。
[0068]因此，當(dāng)儀器處于抓緊器配置時(shí)，夾爪004與夾爪001鎖定同時(shí)夾爪003與夾爪002鎖定。另一方面，當(dāng)儀器處于剪刀配置時(shí)，夾爪004與夾爪003鎖定同時(shí)夾爪001與夾爪002鎖定。
[0069]在內(nèi)軸045的遠(yuǎn) 端尖部產(chǎn)生階梯036以便適合連接構(gòu)件034的厚度。切換機(jī)構(gòu)軸043的切斷間隙(cut out gap) 040內(nèi)的銷(xiāo)031適合段036與連接構(gòu)件034的兩種情況(instances)的組合寬度。這又必須安裝(fit)在外部保持器044的切斷間隙041內(nèi)。在該外部保持器044中，洞042保持鉸接桿005。
[0070]產(chǎn)生用于提供切換機(jī)構(gòu)軸向后和向前移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。任何用于以使用者友好方式實(shí)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)方法將有效。還滿足外科器械的其它需求，比如在5_直徑內(nèi)旋轉(zhuǎn)和安裝的能力。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在抓握和切割中所涉及的表面彼此獨(dú)立。因此，其可以是尖銳的、有凸邊的并且獨(dú)立地形成用于最佳性能。
[0072]由于剪刀和抓緊器都繞同一普通鉸接桿005進(jìn)行操作，所以對(duì)于配置的轉(zhuǎn)換沒(méi)有繞工具的軸旋轉(zhuǎn)90°的內(nèi)在要求。
[0073]如下文所述，用于夾爪元件的聯(lián)鎖的機(jī)械裝置包括凹凸鎖定元件。所述聯(lián)鎖元件完全在夾爪本身內(nèi)部，因而不干擾手術(shù)環(huán)境。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于在抓緊器和剪刀配置之間轉(zhuǎn)換的機(jī)械裝置還完全容納在所述工具臂的內(nèi)部。已經(jīng)進(jìn)行了如此設(shè)計(jì)以允許在5_直徑內(nèi)制造所述工具。應(yīng)當(dāng)理解所述儀器可設(shè)置有不同形狀的夾爪，以執(zhí)行除直接抓握和切割以外的其它動(dòng)作。該機(jī)械裝置可并入不同類型的抓緊器、剪刀。儀器的驅(qū)動(dòng)即可以通過(guò)手動(dòng)操作常規(guī)手柄的方式來(lái)進(jìn)行，其又可以機(jī)動(dòng)化以應(yīng)用在自動(dòng)化機(jī)械的設(shè)定中。無(wú)論哪種情況，前尖部的機(jī)械裝置不改變。
[0075]如果夾爪元件和內(nèi)部機(jī)械裝置元件被適當(dāng)?shù)慕^緣層涂布，則雙極燒灼的功能也可以添加到工具中。當(dāng)儀器處于抓緊器配置時(shí)，雙極燒灼將發(fā)生在夾爪元件之間。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的仍另一個(gè)方面，在抓緊器和剪刀配置之間轉(zhuǎn)換的機(jī)械裝置以沿工具軸嚴(yán)格地線性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行操作。主軸主體009的內(nèi)軸和外軸是可分離的，因此允許沿縱軸的旋轉(zhuǎn)。這使所述工具繞其主軸主體009的軸無(wú)限地順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)360°全方位的操作。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明人意欲使本發(fā)明的裝置可修正用于普通技術(shù)的控制器，從而取消定制的控制結(jié)構(gòu)和/或使用者界面的設(shè)計(jì)。這還意味著外科醫(yī)師的工具之間容易移動(dòng)。
[0078]因此，閱讀者將顯而易見(jiàn)的是，使用者界面或控制機(jī)構(gòu)對(duì)于切割以及抓握功能都是相同的，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)功能的選擇，所述開(kāi)關(guān)根據(jù)所需功能控制本發(fā)明提出的裝置的夾爪對(duì)聯(lián)鎖。該開(kāi)關(guān)可選自常用技術(shù)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換機(jī)械裝置，比如旋鈕、觸發(fā)器或肘節(jié)桿。因此，使用者能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)的單擊(stroke)從一種操作模式轉(zhuǎn)移到另一種，并且不需要移除/重新插入進(jìn)行手術(shù)的患者體內(nèi)。而且，剪刀抓緊器組合能夠經(jīng)受使用普通技術(shù)的指輪使所述工具沿其縱軸無(wú)限旋轉(zhuǎn)。隨著利用普通技術(shù)的控制器，使用者保持相同的觸覺(jué)和靈巧性同時(shí)適應(yīng)提出的工具的應(yīng)用。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式，所述工具的內(nèi)軸被構(gòu)造用于允許通過(guò)從壓入安裝、螺紋/螺釘機(jī)械裝置或鍵槽機(jī)械裝置中選擇的裝置拆卸和重新裝配至主外軸。這使得容易地將提出的儀器的尖部高壓滅菌或消毒成為可能。這還可以允許僅替換所述尖部而不必替換手柄或外軸。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè) 實(shí)施方式，可以在提出的腹腔鏡工具的軸中引入清潔口，用于允許滅菌和其后的多種用途。
[0081]如將意識(shí)到，本發(fā)明能夠具有各種其它的實(shí)施方式，并且其一些組分和相關(guān)的細(xì)節(jié)能夠具有各種改型，所有都不偏離本發(fā)明的基本概念。因此，說(shuō)明書(shū)實(shí)際上將被認(rèn)為是說(shuō)明性的，并且無(wú)論如何都不以任何形式進(jìn)行限制。本文所述的系統(tǒng)和裝置的修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。這些修改和變化意欲落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于切割和抓握組織的組合式外科手術(shù)工具，所述工具包括組合中的下列元件: 多個(gè)大致立方體的獨(dú)立的夾爪元件，賦予其長(zhǎng)度為5mm至40mm,寬度/直徑為0.1mm至5mm，其在操作上彼此關(guān)聯(lián)以允許實(shí)現(xiàn)使用者選擇的切割和抓握中的功能； 鉸接桿，其用于將所述夾爪元件安裝在其各自的基座上； 第一聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，其與所述夾爪元件在材料上相關(guān)聯(lián)，用于鎖定并隨后允許所述各個(gè)夾爪元件對(duì)001-002和003-004緊靠彼此滑動(dòng)，以產(chǎn)生所述外科手術(shù)工具的切割配置。 第二聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，其與所述夾爪元件在材料上相關(guān)聯(lián)，用于鎖定并隨后允許所述各個(gè)夾爪元件對(duì)001-004和002-003朝向和遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)，以產(chǎn)生所述外科手術(shù)工具的抓握配置。 使用者界面，其用于操作所述組合式外科手術(shù)工具，所述界面的特征在于，承載使所述使用者能夠驅(qū)動(dòng)所述夾爪元件的第一機(jī)構(gòu)和允許所述使用者在切割和抓握功能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的第二機(jī)構(gòu)； 軸組件，其用于將所述使用者界面連接到所述夾爪元件，并且允許使用者在外科手術(shù)期間操作所述組合式外科手術(shù)工具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中所述夾爪元件能夠沿縱軸無(wú)限旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中所述夾爪元件被平行于其縱軸對(duì)齊并且安裝在所述鉸接桿上，第一聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)和第二聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)面向彼此。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于切割和抓握組織的組合式外科手術(shù)工具，其中用于將所述夾爪元件彼此聯(lián)鎖的機(jī)構(gòu)包括整合在夾爪元件對(duì)的內(nèi)表面上的相配合的凹凸面鎖定元件，所述夾爪元件對(duì)被鎖定用于獲得切割和抓握配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中由處于所述抓握配置的夾爪元件對(duì)形成的臂的內(nèi)表面任選地承載細(xì)齒，以對(duì)待被保持的組織提供抓握。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中斜對(duì)的夾爪元件對(duì)的內(nèi)邊緣任選地成角度以提供尖銳的剪切邊緣，當(dāng)所述內(nèi)邊緣在所述切割配置中緊靠彼此滑動(dòng)時(shí)其產(chǎn)生剪切動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中夾爪元件對(duì)的切割和抓握表面單獨(dú)地選自尖銳的、有凸邊的類型及其變型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中夾爪元件對(duì)的切割和抓握表面單獨(dú)地選自各種不同的剪刀和抓緊器類型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中所述軸組件的特征在于，其由連接到遠(yuǎn)端工具尖部的外部中空管、同軸的內(nèi)部中空管和同軸的實(shí)心內(nèi)軸元件組成，以便驅(qū)動(dòng)并在所述抓緊器和剪刀配置之間轉(zhuǎn)換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中用于使所述使用者能夠驅(qū)動(dòng)所述夾爪元件的所述第一機(jī)構(gòu)選自普通技術(shù)的手柄、手槍式握把、用于手動(dòng)工具應(yīng)用的剪刀式握把以及用于自動(dòng)化機(jī)械應(yīng)用的常用技術(shù)的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中用于允許所述使用者在切割和抓握功能之間轉(zhuǎn)換的所述第二機(jī)構(gòu)選自旋鈕、觸發(fā)器桿、肘節(jié)桿以及能夠使所述切換機(jī)構(gòu)軸元件向后和向前運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)化裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中所述切換機(jī)構(gòu)軸元件的向后和向前運(yùn)動(dòng)引起所述夾爪元件對(duì)的移動(dòng)并隨后對(duì)接并置在其內(nèi)表面上的所述聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，以產(chǎn)生切割和抓握之間的配置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式外科手術(shù)工具，其中所述軸具有允許所述組合式外科手術(shù)工具滅菌的清潔口。
14.如在所附說(shuō)明書(shū)和附圖中圖示說(shuō) 明的所述用于切割和抓握組織的組合式外科手術(shù)工具。
【文檔編號(hào)】A61B17/32GK103547225SQ201180031279
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2010年6月23日
【發(fā)明者】A·圣地亞斯, C·都哈爾 申請(qǐng)人:直觀外科手術(shù)操作公司