專利名稱:具有橫向移動鉸接控制裝置的外科器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明大體涉及適合于內(nèi)窺地將末端受動器(例如,內(nèi)部切割器、抓緊器、切割器、釘合器、夾填充器、進入裝置、藥物/基因治療遞送裝置和使用超聲、RF、激光的能量裝置等)插入到手術(shù)位置的外科器械,尤其涉及具有鉸接桿(articulating shaft)的這樣的外科器械。
背景技術(shù):
通常相對于傳統(tǒng)的開刀手術(shù)裝置人們優(yōu)選內(nèi)窺外科器械是由于其更小的切口并因此減少了手術(shù)后的恢復(fù)時間和并發(fā)癥。因此,重要的發(fā)展已涉及到適合于將末梢的末端受動器通過套管針的套管精確放置在所需手術(shù)位置的內(nèi)窺外科器械范圍。這些末梢的末端受動器(例如,內(nèi)部切割器、抓緊器、切割器、釘合器、夾填充器、進入裝置、藥物/基因治療釋放裝置和使用超聲、RF、激光等的能量裝置)以多種方式與組織鉸接以完成診斷或治療效果。
末端受動器的定位受套管針限制。這些內(nèi)窺外科器械通常包括位于末端受動器和由臨床醫(yī)生操作的操作部分之間的長桿。這個長桿允許插入到所需深度和圍繞該桿的長軸旋轉(zhuǎn),從而將末端受動器定位到一定深度。通過套管針合理的放置以及抓緊器,例如通過另一個套管針的使用,這種定位的量通常足夠了。例如像在美國專利US5465895中描述的外科釘合器和切割裝置是通過插入和旋轉(zhuǎn)成功定位末端受動器的內(nèi)窺外科器械的示例。
根據(jù)操作種類,可能需要進一步調(diào)節(jié)內(nèi)窺外科器械的末端受動器的定位而不是僅限于插入和旋轉(zhuǎn)。尤其是,經(jīng)常需要沿橫穿器械桿的縱軸的軸定位末端受動器。末端受動器相對于器械桿的橫向移動通常稱為“鉸接(Articulation)”。這種鉸接定位使臨床醫(yī)生在某些情況下更容易處理組織。此外,鉸接定位還有利地允許定位在末端受動器之后的內(nèi)窺鏡不被器械桿妨礙。
盡管前述的非鉸接釘合和切割器械具有很大的實用性,并可以成功地用于許多外科步驟中,但還是需要增強它們具有鉸接末端受動器的能力的操作,從而在使用中給出更大的臨床靈活性。最后,四個上面相互參照的申請公開了使用旋轉(zhuǎn)運動以鉸接外科釘合和切割器械的末端受動器。臨床醫(yī)生在器械的桿基部旋轉(zhuǎn)外部控制裝置以完成這個鉸接。在其它的鉸接外科器械中,通常由作為縱向運動被傳遞到接頭的縱向或旋轉(zhuǎn)控制輸入完成鉸接。例如,美國專利US6241139描述了一種可操作地連接于步進凸輪傳動器槽的旋轉(zhuǎn)控制裝置??刂蒲b置的旋轉(zhuǎn)運動橫向地移動包含步進凸輪傳動器槽的中間件,以鉸接末端受動器。
盡管這些鉸接控制裝置確實完成了預(yù)計的功能,可相信一種增強的鉸接控制裝置可提供額外的優(yōu)勢。例如,如果由鉸接控制提供的視覺指示和觸覺感受是臨床醫(yī)生關(guān)于鉸接的預(yù)計方向和量的直覺理解,就需要這樣的裝置。另外,進一步需要鉸接控制裝置容易接受臨床醫(yī)生的調(diào)節(jié),而阻止在末端受動器上可能是不小心地改變鉸接量的力。而且,進一步需要尤其適合于具有沿桿進行旋轉(zhuǎn)運動以完成鉸接的外科釘合和切割器械的鉸接控制裝置的某些形式。
因此,顯然需要一種用于外科器械的改進的鉸接控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種有利地包含橫向鉸接控制裝置(lateral articulationcontrol)的鉸接外科器械,使得使用者具有末端受動器鉸接的直覺控制,從而克服了上述提出的問題以及現(xiàn)有技術(shù)中的其它缺陷。這種器械尤其用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用中,其中末端受動器穿過套管通道到達手術(shù)部位。在所需的方向達到手術(shù)部位,也可能被插入到其它組織的后面,這些都通過末端受動器從桿的縱軸的鉸接而簡化。橫向鉸接控制裝置提供末端受動器鉸接的方向和量的直覺指示,從而幫助完成了該任務(wù)。
在本發(fā)明的一個方面中,外科器械將末端受動器定位于手術(shù)位置,以通過將它的桿插入套管通道中而完成診斷或治療處理。桿有利地包括鉸接運動傳遞元件,該元件允許臨床醫(yī)生通過控制鉸接機構(gòu)而從桿的縱軸鉸接末端受動器,其中鉸接機構(gòu)樞軸地連接于桿遠(yuǎn)端的末端受動器。使用者橫向定位致動器以使鉸接運動通過桿被傳遞,而其中的橫向運動通過運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)換為鉸接運動。因此,使用者接收末端受動器的鉸接方向以及鉸接的相對量的直覺指示。
在本發(fā)明的另一方面中,外科器械通過響應(yīng)旋轉(zhuǎn)運動的鉸接機構(gòu)完成末端受動器的鉸接。橫向鉸接控制裝置通過轉(zhuǎn)變橫向運動為通過桿傳遞到鉸接機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動為使用者再一次提供直覺控制。
在本發(fā)明的另一個方面中,提供一種適合于進行例如通過具有可傳遞到末端受動器的三種運動,尤其是擊發(fā)運動(firing motion)、閉合運動(closingmotion)和鉸接運動(articulation motion)的釘合和切割這樣操作的內(nèi)窺鏡的外科器械。橫向鉸接控制裝置由使用者定位以產(chǎn)生使末端受動器鉸接的鉸接運動。既然末端受動器可由定位于不同于器械使用者的不同視點的內(nèi)窺鏡在遠(yuǎn)處觀察,這種觀察可能使對末端受動器的鉸接量和方向的肉眼觀察變得復(fù)雜。然而,在裝置把手近端的橫向鉸接控制裝置給了使用者反饋。
本發(fā)明的這些和其它的目的和優(yōu)勢將通過附圖和對它的描述變得很明顯。
包含在說明書內(nèi)并組成說明書一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實施例,并且與上面給出的本發(fā)明的概述以及下面將給出的實施例的詳細(xì)描述一起,用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是處于非鉸接位置(nonarticulated position)的鉸接外科器械(articulatingsurgical instrument)的透視圖。
圖2是處于鉸接位置(articulated position)的鉸接外科器械的透視圖。
圖3是圖1-2中的鉸接外科器械的打開的末端受動器的透視圖。
圖4描述了圖1的外科器械的圖3的末端受動器截面的側(cè)面正視圖,該截面通常沿圖3的4-4線以暴露釘筒部分并顯示了沿縱軸中心線的擊發(fā)桿。
圖5描述了擊發(fā)桿完全擊發(fā)后圖4的末端受動器截面的側(cè)面正視圖。
圖6描述了包括旋轉(zhuǎn)鉸接控制裝置的圖1的外科器械近端的操作部分截面的側(cè)面正視圖。
圖7描述了圖1的外科器械的近端的操作部分的透視分解圖。
圖8描述了俯視、前視和右視圖1外科器械的操作部分的遠(yuǎn)端部分的透視圖,其中操作部分被部分地切除,以暴露旋轉(zhuǎn)鉸接控制機構(gòu)。
圖9描述了仰視、后視和右視圖8操作部分的遠(yuǎn)端部分的透視圖,其中操作部分被部分地切除,以暴露旋轉(zhuǎn)鉸接控制機構(gòu)并具有拆開的旋轉(zhuǎn)鉸接控制旋鈕。
圖10顯示了除去擊發(fā)和框架部分的圖1外科器械的正齒輪鉸接機構(gòu)和末端受動器的頂部透視細(xì)節(jié)圖。
圖11描述了包括正齒輪鉸接機構(gòu)的圖1外科器械的執(zhí)行部分的透視、分解圖。
圖12描述了俯視、前視和右視圖1外科器械的操作部分的遠(yuǎn)端部分的透視圖,其中操作部分被部分地切除,以暴露橫向鉸接控制機構(gòu)。
圖13描述了圖12的橫向鉸接控制機構(gòu)的透視分解圖。
圖14描述了圖12的橫向鉸接控制機構(gòu)剖面的前正視圖。
圖15描述了鎖定塊在圖13的橫向鉸接控制機構(gòu)的嚙合狀態(tài)下的細(xì)節(jié)圖。
圖16描述了脫離狀態(tài)下圖13的橫向鉸接控制機構(gòu)的細(xì)節(jié)圖。
具體實施例方式
參照附圖,其中幾幅圖中相同的數(shù)字表示相同的元件,圖1-3描述了一種外科器械,該器械在圖示實施例中尤其是一種外科釘合和切割器械10,器械10能實行本發(fā)明的獨特優(yōu)勢。尤其是,在如圖1顯示的非鉸接狀態(tài)中,外科釘合和切割器械10尺寸適合于通過套管針套管通道插入到病人體內(nèi)的手術(shù)位置以執(zhí)行手術(shù)過程。一旦鉸接機構(gòu)11和連接于末端的末端受動器12通過套管通道插入,鉸接機構(gòu)11通過鉸接控制裝置13如圖2所示的進行遙控鉸接。因此,末端受動器12可從需要的角度或由于其它原因到達器官后面或接近組織。例如,一種擊發(fā)裝置,為方便顯示為E梁擊發(fā)桿14(如圖3所示),其切斷被夾住的組織,連接伸長的通道16和樞軸連接的砧18。
外科釘合和切割裝置10包括與執(zhí)行部分22相連的操作部分20,執(zhí)行部分22進一步包含末端終止于鉸接機構(gòu)11的桿23,和末端受動器12。操作部分20包括手槍式把手24,臨床醫(yī)生將一個關(guān)閉觸發(fā)器26可轉(zhuǎn)動地拉向把手24以朝向末端受動器12的延伸的通道16夾緊或關(guān)閉砧18。燒灼觸發(fā)器28位于關(guān)閉觸發(fā)器26更遠(yuǎn)的外側(cè),由臨床醫(yī)生將其樞軸地拉動以釘住和切斷末端受動器12中被夾住的組織。然后,按下釋放按鈕30釋放被夾住的組織。
桿23最外部的封閉套筒32響應(yīng)于關(guān)閉觸發(fā)器26縱向移動,以樞軸地關(guān)閉砧18。特別地,與鉸接機構(gòu)11相關(guān)的封閉套筒32的末端部分或封閉環(huán)33由執(zhí)行部分22(在鉸接機構(gòu)11中部分可見)的構(gòu)架34間接支持。在鉸接機構(gòu)11,封閉套筒32的近端部分或封閉管35與遠(yuǎn)端部分(封閉環(huán))33相通。構(gòu)架34經(jīng)鉸接機構(gòu)11可撓地連接到伸長的通道16上,使鉸接在一個平面內(nèi)。構(gòu)架34也縱向滑動地支持從擊發(fā)觸發(fā)器28到擊發(fā)桿14傳遞擊發(fā)運動的擊發(fā)傳動元件36。僅有擊發(fā)傳動元件36的擊發(fā)桿14在圖3進行了描述,但下面將參照各種形式的旋轉(zhuǎn)控制的鉸接機構(gòu)11進一步詳細(xì)描述擊發(fā)傳動元件36。
應(yīng)當(dāng)理解,這里使用的術(shù)語“近”和“遠(yuǎn)”是相對于臨床醫(yī)生抓握器械的把手而言。因此,末端受動器12位于更近的操作部分20的遠(yuǎn)端。應(yīng)進一步理解的是,為方便和清楚,這里使用的例如“垂直”和“水平”這樣的空間術(shù)語是相對于附圖而言。然而,外科器械在許多方向和位置使用,這些術(shù)語并不是受限和絕對的。
E梁擊發(fā)桿圖3-5描述了使用E梁擊發(fā)桿14完成許多功能的末端受動器12。在圖3中,擊發(fā)桿14位于近端,允許沒有用完的釘筒37安裝進伸長的通道16。尤其是,擊發(fā)桿14沒有用完的釘38位于凹槽內(nèi),其圖示為允許砧18重復(fù)地打開和關(guān)閉的砧袋40。如圖4所示關(guān)閉的末端受動器,擊發(fā)桿14前進到通過使上部銷38進入縱向砧槽42而與砧18鉸接。最下部的銷,或擊發(fā)桿帽44,通過使擊發(fā)桿14擴展通過通道槽45而鉸接伸長的通道16的下部表面。中間銷46與擊發(fā)桿帽44配合而滑動鉸接伸長的通道16的上表面。因此,擊發(fā)桿14可在擊發(fā)期間與末端受動器12完全隔開,克服夾住最少數(shù)量的組織時可能發(fā)生的夾痛和夾住過多數(shù)量的組織時的釘變形。
在擊發(fā)期間,位于擊發(fā)桿上部銷38和中間銷46之間的遠(yuǎn)端切割邊緣48進入釘筒37的近端垂直槽49,切斷位于釘筒37和砧18之間的夾住的組織。如圖4所示,中間銷46通過進入釘筒37內(nèi)的擊發(fā)槽致動釘筒37,驅(qū)動楔形導(dǎo)板41進入與釘驅(qū)動器43相接觸的向上的凸輪系統(tǒng),以反過來驅(qū)動多個釘47從釘筒37內(nèi)的釘孔51出來而形成與砧18內(nèi)表面的釘袋53相接觸。圖5描述了擊發(fā)桿14在完成切斷和釘住組織后向完全遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移。
雙軸把手參照圖6-7,操作部分20包含從像填充玻璃的聚碳酸酯這樣的聚合材料澆鑄成的第一和第二基座部分50和52。第一基座部分50具有多個圓柱形的銷54。第二基座部分包括多個延伸元件56,每一個延伸元件具有六角形的開口58。圓柱形銷54容納于六角形開口58內(nèi),并在其中摩擦保持以保持第一和第二基座部分50和52的組合。
殼帽60具有完全延伸通過它的孔62,以繞它的縱軸鉸接并旋轉(zhuǎn)執(zhí)行部分22。殼帽60包括沿孔62的至少一部分延伸的向內(nèi)突出的凸起64。凸起64容納于在封閉套筒32近端部分形成的縱向槽66內(nèi),使得殼帽60的旋轉(zhuǎn)影響封閉套筒32的旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)理解,凸起64進一步延伸通過構(gòu)架34并與燒灼傳動元件36的一部分相接觸同樣也影響它們的旋轉(zhuǎn)。因此,末端受動器12(在圖3-4中未示出)隨著殼帽60旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)架34的近端68近端地穿過殼帽60并具有與通過分別延伸自基座部分50和52的相反通道固定元件72相鉸接的圓周槽口70。圖中僅示出了第二基座部分52的通道固定元件72。通道固定元件72從基座部分50、52延伸以將構(gòu)架34固定在操作部分20上,使得構(gòu)架34相對于操作部分20不縱向移動。
關(guān)閉觸發(fā)器26具有把手部分74,扇形齒輪部分76,和中間部分78???0延伸通過中間部分78。從第二基座部分52延伸的圓柱支持元件82穿過孔80以樞軸地在操作部分20上安裝關(guān)閉觸發(fā)器26。從第二基座部分52延伸的第二圓柱支持元件83穿過擊發(fā)觸發(fā)器28的孔81以樞軸地安裝在操作部分20上。圓柱形支持元件83內(nèi)提供的六角開口84接收從第一基座部分50延伸的固定銷(圖中末示出)。
關(guān)閉軛86位于操作部分20內(nèi)以用于那里的往復(fù)運動并將運動從關(guān)閉觸發(fā)器轉(zhuǎn)移到封閉套筒32。從第二基座部分52和通過軛86內(nèi)的凹槽89延伸的固定元件72延伸的支持元件88支持操作部分20內(nèi)的軛86。
封閉套筒32的近端90具有撳接在接收凹槽94內(nèi)的凸緣92,其中所述接收凹槽形成于軛86的末端96內(nèi)。軛86的近端98具有與關(guān)閉觸發(fā)器26的扇形齒輪部分76嚙合的齒條100。當(dāng)關(guān)閉觸發(fā)器26向操作部分20的手槍式把手24移動時,軛86以及封閉套筒32因此向遠(yuǎn)端移動,并壓縮近端偏壓軛86的彈簧102。封閉套筒32的遠(yuǎn)端移動導(dǎo)致砧18朝遠(yuǎn)端和面向末端受動器12的延伸通道16的樞軸平移運動,近端運動實現(xiàn)關(guān)閉,這將在下面進行討論。
關(guān)閉觸發(fā)器26通過前表面130與擊發(fā)觸發(fā)器28的嚙合表面128相互作用而被向前偏壓到打開位置。繞銷106向上轉(zhuǎn)動到操作部分20中后面的第一夾緊鉤104限制擊發(fā)觸發(fā)器28朝向手槍式把手24的運動直到關(guān)閉觸發(fā)器26被鎖定到關(guān)閉位置。通過嚙合擊發(fā)觸發(fā)器28內(nèi)的鎖定銷107,鉤104限制擊發(fā)觸發(fā)器28的運動。鉤104也與關(guān)閉觸發(fā)器26相接觸。尤其是,鉤104的向前凸出部分108嚙合關(guān)閉觸發(fā)器26的中間部分78上的元件110,元件110位于朝向把手部分74的孔80外。鉤104偏壓向與關(guān)閉觸發(fā)器26的元件110相接觸,并通過釋放彈簧112與擊發(fā)觸發(fā)器28內(nèi)的鎖定銷107嚙合。當(dāng)按下關(guān)閉觸發(fā)器26時,鉤104向上移動到后面,壓縮固定于鉤104上的向后突出部分114和釋放按鈕30上的向前突出部分116之間的釋放彈簧112。
當(dāng)軛86響應(yīng)關(guān)閉觸發(fā)器26的近端運動而遠(yuǎn)端移動時,釋放按鈕30的上部插銷臂118沿軛86上的上表面120移動,直到掉入在軛86的近端、較低部分里存在于上面的凹處122。釋放彈簧112向外驅(qū)動釋放按鈕30,釋放按鈕30向下樞軸轉(zhuǎn)動上部插銷臂118與存在于上面的凹處122相嚙合,從而將關(guān)閉觸發(fā)器26鎖定在組織夾緊位置。
插銷臂118可通過向內(nèi)推釋放按鈕30移出凹處122以釋放砧18。尤其是,上部插銷臂118沿第二基座部分52的銷123向下樞軸轉(zhuǎn)動。然后允許軛86響應(yīng)關(guān)閉觸發(fā)器26的返回運動向近端移動。
擊發(fā)觸發(fā)返回彈簧124位于操作部分20內(nèi),其一個末端與第二基座部分52的銷106相連而另一個末端與擊發(fā)觸發(fā)器28上的銷126相連。擊發(fā)返回彈簧124將返回力應(yīng)用到銷126上以在遠(yuǎn)離操作部分20的手槍式把手24的方向上偏壓擊發(fā)觸發(fā)器28。關(guān)閉觸發(fā)器26通過使擊發(fā)觸發(fā)器28的嚙合表面128偏壓關(guān)閉觸發(fā)器26的前表面130也偏離手槍式把手24。
當(dāng)關(guān)閉觸發(fā)器26向手槍式把手24移動時,它的前表面130與擊發(fā)觸發(fā)器28上的嚙合表面128相鉸接,從而使擊發(fā)觸發(fā)器28移動到它的“擊發(fā)”位置。當(dāng)在擊發(fā)位置時,擊發(fā)觸發(fā)器28位于相對手槍式把手24處于45°角的位置。釘擊發(fā)后,彈簧124使擊發(fā)觸發(fā)器28返回到它的初始位置。在擊發(fā)觸發(fā)器28的返回運動期間,它的嚙合表面128推動關(guān)閉觸發(fā)器26的前表面130,使關(guān)閉觸發(fā)器26返回到它的初始位置。鎖定元件132從第二基座部分52延伸以阻止關(guān)閉觸發(fā)器26旋轉(zhuǎn)超出它的初始位置。
外科釘合和切割器械10另外包括擺動部分134,增效器136和驅(qū)動元件138。擺動部分134包括在執(zhí)行部分22內(nèi)的楔形導(dǎo)板(圖6-7中未示出)和金屬傳動桿140。
驅(qū)動元件138包括第一和第二齒條141和142。驅(qū)動元件138上有位于第一和第二齒條141、142中間的第一槽口144。在擊發(fā)觸發(fā)器28的返回運動期間,擊發(fā)觸發(fā)器28的齒146與第一槽口144嚙合以使驅(qū)動元件138在釘擊發(fā)后返回到它的初始位置。第二槽口148位于金屬傳動桿140的近端以將金屬傳動桿140在它的非擊發(fā)位置鎖定到釋放按鈕30的上部插銷臂118。
增效器136包括第一和第二整體小齒輪150和152。第一整體小齒輪150與在金屬傳動桿140上的第一齒條154相嚙合。第二整體小齒輪152與驅(qū)動元件138上的第一齒條141相嚙合。第一整體小齒輪150具有第一直徑,第二整體小齒輪152具有小于第一直徑的第二直徑。
旋轉(zhuǎn)鉸接控制裝置參照圖6-9,操作部分有利地包括使執(zhí)行部分22沿外科器械10的縱軸旋轉(zhuǎn)并使縱軸與末端受動器鉸接成一定角度的鉸接控制裝置13。中空鉸接驅(qū)動管200同軸地定位于封閉套筒32內(nèi),并可操作地與致動桿202連接,使得致動桿202的旋轉(zhuǎn)使管200繞縱軸旋轉(zhuǎn),并產(chǎn)生封閉環(huán)250和末端受動器的垂直旋轉(zhuǎn)或鉸接。封閉環(huán)250的鉸接相應(yīng)于臨床醫(yī)生看到和操作的致動桿202的旋轉(zhuǎn)角度和方向。在示例方式中,致動桿202旋轉(zhuǎn)的角度與從桿23的縱軸鉸接的角度之間的關(guān)系是一一對應(yīng)的,因此為臨床醫(yī)生提供了直覺的指示。應(yīng)當(dāng)理解也可選擇其它的角度關(guān)系。
鉸接控制裝置13包括與殼帽60相連接的一對呈鏡像的鉸接傳送殼204。此外,鉸接傳送殼204包括縱向排列的外部小突出206,臨床醫(yī)生擰這些小突出以影響鉸接傳送殼204的旋轉(zhuǎn),以及因此影響末端受動器12繞執(zhí)行部分22的縱軸的旋轉(zhuǎn)。致動桿202與位于開口通常向上并垂直于桿23的圓柱形凹處210內(nèi)的圓柱形鉸接體208相連接。鉸接體208的最低部分包括撳接在桿23附近鉸接傳送殼208內(nèi)的開口214中的尖頭212,尖頭212防止鉸接體208從圓柱形凹處210撤回。
環(huán)狀齒輪齒216位于鉸接體208下部的周圍,并與鉸接軛220上的齒218嚙合。鉸接軛220跨接在封閉套筒32內(nèi)形成的鉸接矩形窗口222上。封閉套筒32在鉸接控制裝置13內(nèi)滑動地移動(在縱向方向)以打開和關(guān)閉末端受動器12。鉸接驅(qū)動管200隨封閉套筒相對于固定的鉸接控制裝置13縱向移動。窗口222為從鉸接軛220向內(nèi)的突出224提供間隙,鉸接軛220穿過矩形窗口222以在鉸接驅(qū)動管200內(nèi)與槽226鉸接,縱向定位鉸接驅(qū)動管200以進行旋轉(zhuǎn)運動。中空鉸接驅(qū)動管200在封閉套筒32內(nèi)從鉸接機構(gòu)11縱向延伸,并在封閉套筒32的鎖定小突出227前面一段距離處終止。小突出227在鉸接驅(qū)動管200的近端表面后向內(nèi)彎曲,并因此將鉸接驅(qū)動管200保持在桿23內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解,鉸接傳送殼204可操作地與桿23的封閉管35相聯(lián)系。殼帽60將鉸接軛220保持在傳送殼204內(nèi),并通過位于近端的外徑圓形凹槽228將鉸接控制裝置13保持在操作部分20內(nèi),外徑圓形凹槽228嚙合位于組合的基座部分50、52的遠(yuǎn)端開口的圓形內(nèi)凸緣230。
圖10、11以正齒輪鉸接機構(gòu)240的形式描述了圖1-2中的齒輪鉸接機構(gòu)11,正齒輪鉸接機構(gòu)通常與上面描述的相同,但它在鉸接機構(gòu)240的另一側(cè)具有額外的鉸接驅(qū)動元件,從而增強了性能。鉸接機構(gòu)240具有同軸地位于封閉套筒32內(nèi)的旋轉(zhuǎn)中空鉸接驅(qū)動管242,和圍繞第一圓周部分246的遠(yuǎn)端凸出齒輪部分244。齒輪部分244嚙合與封閉環(huán)250相連并從封閉環(huán)250近端突出的正齒輪248,其中封閉環(huán)250圍繞延伸通過第一和第二樞軸點252、260的銷253旋轉(zhuǎn),所述第一和第二樞軸點從封閉套筒32遠(yuǎn)端突出。因此,鉸接樞軸穿過第一和第二樞軸點252、260,銷253旋轉(zhuǎn)地將封閉環(huán)250連接到封閉套筒32。驅(qū)動242的旋轉(zhuǎn)嚙合齒輪242和248,并圍繞第一和第二樞軸點252、260鉸接封閉環(huán)250。
為增加位于中空鉸接驅(qū)動管242和封閉環(huán)250之間的齒輪接觸有效表面積,中空鉸接驅(qū)動管242的第二圓形部分254具有從那里延伸的凹進的遠(yuǎn)端突出齒輪部分256。齒輪部分256可操作地與第二正齒輪258相耦合,第二正齒輪258通過由構(gòu)架34樞軸支持的逆轉(zhuǎn)齒輪262而連接到并從關(guān)閉環(huán)250的相對側(cè)邊近端突出。逆轉(zhuǎn)齒輪262嚙合一側(cè)上凹進的遠(yuǎn)端突出齒輪部分256和另一側(cè)上封閉環(huán)250的第二正齒輪258。
當(dāng)致動關(guān)閉觸發(fā)器26時,中空鉸接驅(qū)動管242和樞軸連接的封閉套筒32的封閉管250均向遠(yuǎn)端移動從而關(guān)閉砧18。封閉套筒32的封閉管35通過插在樞軸孔264和266中的樞軸點252、260以及從那里延伸的構(gòu)架開口268而與封閉環(huán)33間隔開,其中樞軸孔位于正齒輪248、258的中央。構(gòu)架開口268提供間隙使得封閉環(huán)33的近端邊緣和封閉套筒32的封閉管35的遠(yuǎn)端邊緣在鉸接時不碰撞。
圖11以分解形式描述了包括正齒輪鉸接機構(gòu)240的執(zhí)行部分270。構(gòu)架272可縱向附加到操作部分20上(如圖1和2所示),在其近端處具有軸襯274,以在那里旋轉(zhuǎn)嚙合操作部分20。由縱向?qū)?zhǔn)構(gòu)架272中心的開口278形成的構(gòu)架槽276比在構(gòu)架槽276內(nèi)縱向滑動的擊發(fā)連接器280長。擊發(fā)連接器280的近端旋轉(zhuǎn)嚙合金屬傳動桿140的遠(yuǎn)端(如圖6所示)。擊發(fā)連接器280的遠(yuǎn)端包括容納擊發(fā)桿14近端的槽282,并通過銷固定在那里。擊發(fā)桿14的更遠(yuǎn)端部分定位于擊發(fā)桿槽形引導(dǎo)件288內(nèi)的下部凹槽286內(nèi),擊發(fā)桿槽形引導(dǎo)件288遠(yuǎn)端嚙合鉸接構(gòu)架元件290和構(gòu)架272。
鉸接構(gòu)架元件290具有遠(yuǎn)端連接到延伸的通道16內(nèi)的近端部分的附加軸環(huán)294的通道固定元件292。擊發(fā)桿14穿過鉸接構(gòu)架元件290內(nèi)下部的槽295。鉸接構(gòu)架元件290通過擊發(fā)桿槽形引導(dǎo)件288從構(gòu)架272的遠(yuǎn)端間隔開,并由彈性連接器296可撓地連接到那里以用于鉸接。彈性連接器296的加寬的近端298與在構(gòu)架272遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端連通頂槽300相嚙合,并且彈性連接器296的加寬的末端302與在鉸接構(gòu)架元件290內(nèi)的近端連通頂槽304相嚙合。因此,延伸的通道16與操作部分20相連,雖然可撓部分在它們之間。
延伸的通道16也具有樞軸地接收砧18的砧樞軸308的砧凸輪槽306。包圍鉸接構(gòu)架元件290的封閉環(huán)250包括位于遠(yuǎn)端的小凸起310,該小凸起在砧18上的砧樞軸308的遠(yuǎn)側(cè)嚙合砧部件312近端,從而影響開口。當(dāng)封閉環(huán)250向前移動時,其遠(yuǎn)端的止動面314接觸遠(yuǎn)離砧18的小凸起312的斜圓柱止動面316。這個凸輪活動向下關(guān)閉砧18直到封閉環(huán)250的止動面314接觸砧18的平圓柱面318。鉸接機構(gòu)的橫向到縱向的控制圖12舉例說明了一種用于外科器械402的橫向鉸接控制裝置400,其與從鉸接控制桿406縱向樞軸轉(zhuǎn)動的鉸接機構(gòu)相結(jié)合。末端受動器408通過樞軸412以相似于上面描述但沒有齒輪性能和旋轉(zhuǎn)鉸接驅(qū)動管的方式與桿組件連接。因此只顯示了一個樞軸412,但應(yīng)當(dāng)理解,另一個樞軸沿第一樞軸412的軸形成,因此與末端受動器408和桿組件410的其它側(cè)部連接。鉸接開口414通過使樞軸412從桿組件的遠(yuǎn)端418和末端受動器408的近端420的周圍向外延伸形成。鉸接開口414的尺寸半徑約為樞軸的每一個側(cè)邊,以用于預(yù)期鉸接的最大允許量。
旋鈕424圖示成遠(yuǎn)端從桿組件410去除,以暴露通過位于旋鈕424的兩側(cè)上的開口橫向延伸的橫向控制致動器426。橫向控制致動器426的中心部分430具有近端定向的齒條432,齒條432具有的垂直排列的齒434,這些齒與垂直排列延伸的齒輪438的上部嚙合。垂直排列延伸的齒輪438的下部440與近端連接于鉸接控制桿406的面向右的齒條442嚙合。
因此,當(dāng)橫向控制致動器426橫向移動到左邊時,從頂部觀察,它的近端定向齒條432逆時針旋轉(zhuǎn)延伸的齒條438,從而向近端移動面向右的齒條442,并向近端拉動鉸接控制桿406。因此,由于鉸接控制桿406在位于樞軸412左邊的末端受動器的近端420上的銷444處連接,末端受動器408鉸接到左邊。
應(yīng)當(dāng)理解也可使用各種其它橫向到縱向的齒輪機構(gòu)。例如,使齒條432、442均從所述相對于它們各自嚙合的相對側(cè)與延伸的齒輪438嚙合,也可以實現(xiàn)類似的結(jié)果。此外,顛倒這兩個中一個的嚙合可通過將縱向控制桿406的連接從樞軸412左邊換到右邊而共同實現(xiàn)。然而進一步可選的是,將這三個方向中的一個或所有三個轉(zhuǎn)換到它們各自相反的構(gòu)造可反轉(zhuǎn)控制,在與橫向控制致動器426相反的方向鉸接末端受動器408。
應(yīng)當(dāng)進一步理解的是,所描述的橫向到縱向的齒輪機構(gòu)產(chǎn)生一個角度,該角度與在縱向控制桿406的銷444處的樞軸連接和垂直于樞軸線的末端受動器408之間的距離有關(guān)??赏ㄟ^橫向控制致動器426的齒條432與連接到縱向控制桿406的齒條之間的齒輪關(guān)系而改變相對于橫向控制致動器426運動的鉸接移動量。例如,延伸的齒輪438的上部可具有不同于下部的直徑。
鉸接機構(gòu)的橫向到旋轉(zhuǎn)的控制圖13-16顯示了一種橫向鉸接控制裝置500,該裝置具有與圖1-11所描述相似的用于鉸接外科器械502的類似于直覺診斷控制特征。尤其是,橫向鉸接控制裝置500將橫向運動轉(zhuǎn)變?yōu)橛摄q接驅(qū)動管傳遞給鉸接機構(gòu)(在圖13-16中未示出)的旋轉(zhuǎn)運動。向下突出的齒條506連接到橫向控制致動器510的下側(cè)508,以與在鉸接驅(qū)動管504的上表面上縱向排列的凹槽512嚙合。
鉸接后驅(qū)動的鎖定元件516有利地包括在橫向鉸接控制裝置500內(nèi),以防止作用在末端受動器(在圖13-16中未示出)上的力改變鉸接量。尤其是,置于鉸接控制致動器510和齒條506之間的齒板518包括包含可撓X形鎖定元件522的中心開口。鉸接控制致動器510包括兩個向下伸入到齒板518的中心開口520中的偏轉(zhuǎn)片524、526,如圖15-16的頂視圖所示,這兩個偏轉(zhuǎn)片分別定位在由X形鎖定元件522所限定的遠(yuǎn)端和近端象限中。齒506包括兩個向上伸入到齒板518的中心開口520內(nèi)的驅(qū)動片532、534,這兩個驅(qū)動片分別定位在由X形鎖定元件522限定的左邊和右邊象限536、538中。齒板518的中心開口520通常顯示為具有斜齒540的矩形,每一個斜齒具有面向內(nèi)并縱向排列的鄰近表面542。這些斜齒540沿遠(yuǎn)端邊緣548的右邊和左邊部分544、546放置,以分別棘齒地接觸X形鎖定元件522的右邊和左邊的遠(yuǎn)端臂550、552。斜齒540也沿矩形窗口520的近端邊緣558的右邊和左邊部分554、556放置,以棘齒地接觸X形鎖定元件522的右邊和左邊的近端臂560、562。
尤其參考圖14,齒條518圖示為連接到旋鈕564上,并因此不隨著鉸接控制致動器510或齒條506橫向移動。鉸接控制致動器510的橫向運動通過在齒架518的矩形窗口520內(nèi)形成的鉸接后驅(qū)動鎖定元件516傳遞。形成對照的是,鉸接驅(qū)動管504和齒條506的后驅(qū)動橫向運動通過鉸接后驅(qū)動鎖定元件516進入齒架518和旋鈕560中而被阻止。因此鉸接驅(qū)動管504的運動被抑制。
使用中,如圖15所示,橫向鉸接控制裝置500被放置在中心。因此,通過相等地延伸鉸接控制致動器510的左、右末端566、568為臨床醫(yī)生提供視覺指示。偏轉(zhuǎn)片524、526被放置在X形鎖定元件522的中心,在臂550、552、560、562上不施加力,因此允許這些臂向它們的未壓縮狀態(tài)延伸進而與斜齒540鄰近接觸,從而防止X形鎖定元件522的橫向運動。齒條506的驅(qū)動片532、534與X形鎖定元件522上的每個側(cè)面相對接觸。通過驅(qū)動片532、534從鉸接驅(qū)動管504傳遞到齒條506內(nèi)的任何橫向力通過X形鎖定元件進入齒條506而被阻止,以防止移動。
形成對照的是,如圖16所示,當(dāng)臨床醫(yī)生移動鉸接控制致動器510到一側(cè)邊,偏轉(zhuǎn)片524、526接觸壓縮這對刀片遠(yuǎn)離與矩形窗口520的接觸的一對近端和遠(yuǎn)端臂(圖16中左邊的552、562)。因此,X形鎖定元件522被允許朝著一對從動臂(例如,圖16中右邊的550、560)嚙合的方向運動。該橫向運動被允許繼續(xù)直到引導(dǎo)臂552、562遇到如圖所示的矩形窗口520的橫向延伸。齒條506的驅(qū)動片532、534隨X形鎖定元件522移動,并因此末端受動器(圖16中未示出)也最后響應(yīng)鉸接。
本發(fā)明按照內(nèi)窺鏡的步驟和裝置進行了討論。然而,這里使用的術(shù)語,如“內(nèi)窺鏡”不應(yīng)解釋為將本發(fā)明限制到僅在與內(nèi)窺鏡管(即,套管針)一起使用的外科釘合和切割器械。相反地,應(yīng)相信可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明能用于任何入口被限制到小的切口的過程,包括但不限于腹腔鏡過程以及開刀過程。
盡管本發(fā)明通過幾個實施例的描述進行了舉例說明,并且舉例說明的實施例使用了相對多的細(xì)節(jié)進行了描述,本申請的目的并不是將附帶權(quán)利要求的范圍約束或以任何方式限制到這樣的細(xì)節(jié)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員另外的優(yōu)勢和修改將是顯然的。
作為另外一個例子,盡管這里描述的舉例說明的操作部分20由臨床醫(yī)生手動操作,對于具有動力(如,氣動的,水力的,機電的,超聲的,等)的操作部分的某些或所有功能與本發(fā)明的方面是一致的。而且,這些功能中每一個的控制可在操作部分手動顯示或遙控控制(例如,無線遙控,自動遙控控制臺,等)。
另一個例子,盡管這里有利地舉例說明了同時完成釘合和切割的器械,具有其它類型的末端受動器(如,抓緊器,切割器,釘器,夾填充器,進入裝置,藥物/基因治療遞送裝置和使用RF,激光的能量裝置等)的旋轉(zhuǎn)控制的鉸接與本發(fā)明的方面一致。
權(quán)利要求
1.一種外科器械,包括末端受動器;包括鉸接運動傳遞元件的桿;響應(yīng)鉸接運動并將末端受動器樞軸地連接到所述桿末端的鉸接機構(gòu);以及與所述桿近端部分相連接的鉸接控制裝置,包括由使用者橫向可定位的致動器,與致動器和鉸接機構(gòu)相連并可操作地構(gòu)造成從鉸接控制裝置將橫向運動轉(zhuǎn)換為鉸接運動的運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的外科器械,其中鉸接控制裝置進一步包括縱向控制桿,該控制桿在與鉸接機構(gòu)的樞軸線偏離的附件處與末端受動器相連接,其中運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)可操作地構(gòu)形以將橫向運動轉(zhuǎn)換為縱向運動。
3.如權(quán)利要求2所述的外科器械,其中運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括耦合橫向運動和縱向運動的齒輪裝置。
全文摘要
一種適合于內(nèi)窺鏡使用的鉸接外科器械包括位于操作部分中的橫向鉸接控制裝置,該控制裝置為臨床醫(yī)生提供關(guān)于在桿遠(yuǎn)端的末端受動器的鉸接的量和方向的直覺可視和觸覺指示。橫向控制致動器的橫向運動被轉(zhuǎn)換成由桿向鉸接機構(gòu)傳遞的縱向運動或旋轉(zhuǎn)運動。用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鉸接機構(gòu)的橫向鉸接控制裝置的一種形式包括后驅(qū)動鉸接鎖定元件,以防止引起所選量的鉸接的末端受動器上的力被改變。
文檔編號A61B17/28GK1596833SQ20041006409
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者K·S·瓦勒斯 申請人:伊西康內(nèi)外科公司