基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108514435A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810435640.3(22)申请日2018.05.07(71)申请人上海斐旭电子设备有限公司地址201800上海市嘉定区马陆镇励学路1318号2号楼(72)发明人田应仲李龙董磊(51)Int.Cl.A61B17/00(2006.01)A61B34/30(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置(57)摘要本发明提供了一种基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置包括固定组件(1)、驱动组件(2)、机械臂组件(3)和末端执行器(4)。固定组件包括腕托、外壳；驱动组件包括手持架、连接带、驱动滑轮、换向滚轮、线缆等；机械臂组件包括弯杆、直杆；末端执行器包括关节、弹簧等。医生通过手握手持架带动驱动滑轮旋转，使缠绕在上面的线缆跟着产生位移变化，进而使末端执行器对医生发出的指令产生相应的响应。本发明能灵巧和直观的实现手臂、腕状控制，能实现人体内任意角度的转动，并且结构简单独特、成本低廉，实用性强，工作效率高，能够满足手术医生对微创手术器械的要求。CN108514435ACN108514435A权利要求书1/1页1.基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于，包括：手臂固定组件，用于实现整套装置与手术医生手臂之间的固定连接，其包括腕托、外壳两个部件。所述腕托用于将整个装置和手臂固结在一起，所述外壳与所述腕托连接在一起，环环相扣，实现连接功能。2.如权利要求1所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：还包括驱动组件，其包括：手持架、连接带、驱动滑轮、换向滚轮、线缆。所述手持架握于医生手中，跟随医生手的动作一起运动，实现医生手动作的模拟，并往装置的下一个构件传递，以此为整个装置提供动力。所述连接带用于将手持架和驱动滑轮连接起来。所述驱动滑轮有两个，分别安装在外壳体的两侧，并与前面所述连接带连接在一起，所述换向滚轮安装在外壳体上部，能实现线缆方向的改变，所述线缆有四根，它们一端缠绕并固结在驱动滑轮上，沿外壳体表面绕过换向滚轮，将驱动力往后传。3.如权利要求1所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：还包括机械臂组件，其包括弯杆、直杆。所述弯杆与外壳体连接在一起，中间设有线缆通道，所述直杆与弯杆末端连接在一起，且内部中空，方便线缆穿过。4.如权利要求1所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：还包括末端执行器，所述末端执行器是由若干关节串接而成，所述关节上设有四个通孔方便线缆通过，且所述关节的中间安装有弹簧，最后一节还设有四个用于固结线缆末端的凸起圆柱体。5.如权利要求2所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：所述驱动滑轮还包括滑轮底座平台、张紧柱体、圆柱桩，特别的，所述四者是一个整体，所述张紧柱体设计在所述滑轮底座平台上，驱动滑轮在转动过程中用于对线缆提供张紧力，所述圆柱桩用于固结线缆的首端。6.如权利要求2所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：驱动方式是手持架、连接带、驱动滑轮来带动线缆产生位移变化，并将其传递给末端执行器。7.如权利要求1和2所述的基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置，其特征在于：所述手臂固定装置和驱动装置会形成一个“虚拟旋转中心”，外科医生的手腕倾斜的两个自由度由“虚拟中心”系统捕获并且经由连接带，滑轮和缆线传输到末端执行器。2CN108514435A说明书1/3页基于柔性丝传动的新型微创手术器械控制装置技术领域[0001]本发明属于微创手术辅助设备的技术领域，特别涉及一种新型微创手术器械的控制装置。背景技术[0002]微创手术顾名思义就是微小创伤的手术。病人无须开刀，只需在身上开1-3个0.5-1厘米个小孔，以后一切操作均通过这些管道进行；再用特制的加长手术器械在图像监视下完成与开放手术同样的步骤。这种手术治疗方式具有出血少、创伤小、并发症少、安全可靠和术后恢复快等优点，极大的降低了传统手术对人体的伤害，减少了疾病给患者给来的不便和痛苦。[0003]由于微创手术是将医疗器械通过小孔进入人体，在人体内部完成手术动作，所以为了病人的安全考虑，整个手术过程所使用的医疗器械就必须要满足非常高的要求。但是，目前的微创手术器械体积较大、操作复杂，而且成本较高。就知名度较高的达芬奇医疗手术机器人系统而言，操作起来十分麻烦，手术时间较长，直接影响了手术效率，而且整个手术辅助系统价格以百万计，十分昂贵，使得其在医院的普及程度大大降低。其次，价格便宜一些的器械往往手术的可靠性很