本發(fā)明涉及一種包含驅(qū)動骨的柔性手術(shù)工具系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

多孔腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)因其創(chuàng)口小、術(shù)后恢復(fù)快，已經(jīng)在外科手術(shù)中占據(jù)了重要的地位。現(xiàn)有Intuitive Surgical公司的da Vinci手術(shù)機器人輔助醫(yī)生完成多孔腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)，取得了商業(yè)上的巨大成功。

微創(chuàng)術(shù)式在多孔腹腔鏡手術(shù)之后又發(fā)展出單孔腹腔鏡手術(shù)和經(jīng)自然腔道的無創(chuàng)手術(shù)，它們對病人創(chuàng)傷更小、術(shù)后產(chǎn)出更高。但在單孔腹腔鏡手術(shù)和經(jīng)自然腔道的無創(chuàng)手術(shù)中，包括視覺照明模塊和手術(shù)操作臂在內(nèi)的所有手術(shù)器械均通過單一通道達到術(shù)部，這對手術(shù)器械的制備要求極為苛刻?，F(xiàn)有手術(shù)器械的遠端結(jié)構(gòu)主要為多桿件的串聯(lián)鉸接，采用鋼絲繩拉力驅(qū)動，使手術(shù)器械在鉸接關(guān)節(jié)處實現(xiàn)彎轉(zhuǎn)。由于鋼絲繩須通過滑輪保持持續(xù)的張緊狀態(tài)，這一驅(qū)動方式難以實現(xiàn)手術(shù)器械的進一步小型化，亦難以進一步提升器械的運動性能。

雖然Intuitive Surgical公司近期推出了da Vinci Single-Site手術(shù)機器人，其將原有的剛性手術(shù)器械改造為半剛性手術(shù)器械，并增加了預(yù)彎曲套管，一定程度上提升了手術(shù)器械的運動性能，但仍無法從根本上解決傳統(tǒng)手術(shù)器械所面臨的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種包含驅(qū)動骨的柔性手術(shù)工具系統(tǒng)，該柔性手術(shù)工具系統(tǒng)能夠較好地應(yīng)用于經(jīng)人體自然腔道或經(jīng)單一手術(shù)切口并且實施手術(shù)的手術(shù)機器人系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種包含驅(qū)動骨的柔性手術(shù)工具系統(tǒng)，其特征在于：它包括柔性手術(shù)工具和驅(qū)動單元；所述柔性手術(shù)工具包括由遠端結(jié)構(gòu)體、近端結(jié)構(gòu)體和中部連接體構(gòu)成的柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)；所述遠端結(jié)構(gòu)體包括至少一個遠端構(gòu)節(jié)，所述遠端構(gòu)節(jié)包括遠端間隔盤、遠端固定盤和結(jié)構(gòu)骨；所述近端結(jié)構(gòu)體包括數(shù)量與所述遠端構(gòu)節(jié)數(shù)相等的近端構(gòu)節(jié)，所述近端構(gòu)節(jié)包括近端間隔盤、近端固定盤和結(jié)構(gòu)骨；所述中部連接體包括通道固定板和設(shè)置在所述通道固定板之間的結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道；所述遠端構(gòu)節(jié)中的結(jié)構(gòu)骨與所述近端構(gòu)節(jié)中的結(jié)構(gòu)骨一一對應(yīng)緊固連接或為同一根結(jié)構(gòu)骨，所述結(jié)構(gòu)骨的一端與所述近端固定盤緊固連接，依次穿過所述近端間隔盤、所述結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道、所述遠端間隔盤，另一端與所述遠端固定盤緊固連接；所述驅(qū)動單元包括驅(qū)動單元固定板，在所述驅(qū)動單元固定板與靠近所述遠端結(jié)構(gòu)體的所述通道固定板之間設(shè)置有多組用于將旋轉(zhuǎn)運動輸入轉(zhuǎn)換為直線運動輸出的直線運動機構(gòu)，每一所述直線運動機構(gòu)的輸出端與一根第一驅(qū)動骨緊固連接，所述第一驅(qū)動骨的一端通過轉(zhuǎn)接單元與一根第二驅(qū)動骨的一端緊固連接，所述第一驅(qū)動骨和第二驅(qū)動骨的另一端均穿過所述近端間隔盤后與所述近端固定盤緊固連接。

所述直線運動機構(gòu)包括第一螺桿、第一滑塊和第一光軸，所述第一螺桿轉(zhuǎn)動支撐在兩個所述通道固定板之間，所述第一螺桿的后端穿過靠近所述近端結(jié)構(gòu)體一側(cè)的通道固定板且向后延伸，所述第一光軸固定連接在兩個所述通道固定板之間，所述第一滑塊滑動連接在所述第一光軸上且與所述第一螺桿通過螺紋連接；所述第一驅(qū)動骨與所述第一滑塊緊固連接。

所述轉(zhuǎn)接單元包括轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨、結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道，所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道的兩端緊固連接在靠近所述遠端結(jié)構(gòu)體的所述通道固定板的前側(cè)，所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨從所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道中穿過且兩端分別緊固連接一個所述結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊，其中一個所述結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊與所述第一驅(qū)動骨的一端緊固連接，另一個所述結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊與所述第二驅(qū)動骨的一端緊固連接。

所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨由多根彈性結(jié)構(gòu)骨構(gòu)成，多根所述彈性結(jié)構(gòu)骨以所述第一驅(qū)動骨或第二驅(qū)動骨為中心對稱分布。

在位于所述驅(qū)動單元固定板前側(cè)的所述第一螺桿上緊固連接有從動齒輪，所述從動齒輪與轉(zhuǎn)動支撐在所述驅(qū)動單元固定板上的主動齒輪嚙合，所述主動齒輪的齒輪軸穿過所述驅(qū)動單元固定板且與一個聯(lián)軸器公頭緊固連接。

在所述遠端結(jié)構(gòu)體的前端設(shè)置有手術(shù)執(zhí)行器，一端與所述手術(shù)執(zhí)行器連接的手術(shù)執(zhí)行器控線從所述遠端結(jié)構(gòu)體中穿過，所述手術(shù)執(zhí)行器控線的另一端與手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)連接；所述手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在兩個所述通道固定板之間的手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板，在所述手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板與所述驅(qū)動單元固定板之間轉(zhuǎn)動設(shè)置有第二螺桿，所述第二螺桿的前端穿過靠近所述近端結(jié)構(gòu)體一側(cè)的所述通道固定板，在位于所述通道固定板與所述手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板之間的所述第二螺桿上通過螺紋配合連接有第二滑塊，所述第二滑塊滑動設(shè)置在第二光軸上，所述第二光軸設(shè)置在所述通道固定板與所述手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板之間；在所述手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板與靠近所述遠端結(jié)構(gòu)體一側(cè)的所述通道固定板之間固定連接有控線引導(dǎo)通道，所述手術(shù)執(zhí)行器控線的后端穿過所述控線引導(dǎo)通道后與所述第二滑塊緊固連接；所述驅(qū)動單元還包括電機組，所述電機組包括電機固定板和緊固連接在所述電機固定板上的第一電機，所述第一電機的輸出軸與所述第二螺桿直接或間接連接，將第一電機輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給所述第二螺桿并轉(zhuǎn)換為所述第二滑塊的直線運動輸出。

還包括柔性手術(shù)工具外殼，所述驅(qū)動單元固定板和通道固定板均與所述柔性手術(shù)工具外殼緊固連接，所述近端結(jié)構(gòu)體和中部連接體均位于所述柔性手術(shù)工具外殼的內(nèi)部；所述柔性手術(shù)工具外殼的后端通過無菌屏障與電機組連接，所述無菌屏障包括無菌屏障支撐板、緊固連接在所述無菌屏障支撐板外周的無菌屏障外罩以及多個轉(zhuǎn)動連接在所述無菌屏障支撐板上的聯(lián)軸器母頭；所述電機組包括電機固定板和緊固連接在所述電機固定板上的第二電機，所述電機固定板與所述無菌屏障支撐板通過連接銷座連接；所述聯(lián)軸器母頭的前端與所述聯(lián)軸器公頭連接，另一端通過另一聯(lián)軸器公頭與所述第二電機的輸出軸緊固連接。

還包括柔性手術(shù)工具外殼、無菌屏障和電機組；所述驅(qū)動單元固定板和通道固定板均與所述柔性手術(shù)工具外殼緊固連接，所述近端結(jié)構(gòu)體和中部連接體均位于所述柔性手術(shù)工具外殼的內(nèi)部；所述電機組包括電機固定板和緊固連接在所述電機固定板上的第三電機，所述柔性手術(shù)工具外殼通過所述無菌屏障與所述電機固定板連接；所述電機組還包括電機組外殼，所述電機固定板與所述電機組外殼轉(zhuǎn)動連接，在所述電機組外殼的內(nèi)壁緊固連接有內(nèi)齒圈；所述第三電機的輸出軸緊固連接有整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪，所述整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪與所述內(nèi)齒圈嚙合。

還包括柔性手術(shù)工具外殼、無菌屏障、電機組和線性模組；所述驅(qū)動單元固定板和通道固定板均與所述柔性手術(shù)工具外殼緊固連接，所述近端結(jié)構(gòu)體和中部連接體均位于所述柔性手術(shù)工具外殼的內(nèi)部；所述柔性手術(shù)工具外殼通過所述無菌屏障與所述電機組連接，所述電機組包括電機組外殼；所述線性模組包括支架、緊固連接在所述支架上的第四電機以及與所述第四電機的輸出軸緊固連接的直線進給機構(gòu)，所述直線進給機構(gòu)的輸出端緊固連接所述電機組外殼，所述第四電機通過所述直線進給機構(gòu)驅(qū)動所述電機組通過所述無菌屏障帶動所述柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動單元進行直線運動。

所述直線進給機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動連接在所述支架上的絲杠，在所述絲杠上套設(shè)有與所述絲杠通過螺紋配合的滑塊，在所述支架上設(shè)置有直線滑槽，所述滑塊滑動設(shè)置在所述直線滑槽中；所述第四電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述絲杠緊固連接。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明采用包括近端結(jié)構(gòu)體、中部連接體和遠端結(jié)構(gòu)體的柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)為主體，并配合以驅(qū)動單元，其中，遠端結(jié)構(gòu)體通過中部連接體與近端結(jié)構(gòu)體關(guān)聯(lián)，驅(qū)動單元與近端結(jié)構(gòu)體關(guān)聯(lián)，當(dāng)驅(qū)動單元驅(qū)動近端結(jié)構(gòu)體向任意方向彎轉(zhuǎn)時，遠端結(jié)構(gòu)體相應(yīng)地向相反的方向彎轉(zhuǎn)，因此可實現(xiàn)由遠端結(jié)構(gòu)體和封皮所構(gòu)成的柔性手術(shù)臂的任意向彎轉(zhuǎn)運動。2、本發(fā)明遠端結(jié)構(gòu)體、中部連接體和近端結(jié)構(gòu)體采用冗余的結(jié)構(gòu)骨布置(結(jié)構(gòu)骨的數(shù)量大于三根)，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和負載能力。3、本發(fā)明在驅(qū)動單元固定板與通道固定板之間依次設(shè)置有直線運動機構(gòu)和轉(zhuǎn)接單元，其中，直線運動機構(gòu)用于將旋轉(zhuǎn)運動輸入轉(zhuǎn)換為直線運動輸出，轉(zhuǎn)接單元則用于將一根驅(qū)動骨的直線運動傳遞給另一根驅(qū)動骨，因此，可以通過對一組直線運動機構(gòu)輸入旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)對兩根驅(qū)動骨的協(xié)同推拉，從而通過多組直線運動機構(gòu)實現(xiàn)近端構(gòu)節(jié)在任意方向上的彎轉(zhuǎn)自由度。4、本發(fā)明在遠端結(jié)構(gòu)體的前端設(shè)置有手術(shù)執(zhí)行器，手術(shù)執(zhí)行器控線穿過遠端結(jié)構(gòu)體，與位于柔性手術(shù)工具中的手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)連接，手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)通過對手術(shù)執(zhí)行器控線的推拉可以實現(xiàn)對手術(shù)執(zhí)行器的動作控制。5、本發(fā)明設(shè)置有電機組外殼，電機固定板與電機組外殼之間采用可轉(zhuǎn)動的連接方式，在電機組外殼的內(nèi)壁緊固連接有內(nèi)齒圈，在電機組設(shè)置有電機，電機緊固連接于電機固定板上，電機輸出軸緊固連接有整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪，整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，因此，所述電機可驅(qū)動系統(tǒng)除電機組外殼、內(nèi)齒圈以外部分整體旋轉(zhuǎn)，使得柔性手術(shù)臂具有整體旋轉(zhuǎn)自由度，從而實現(xiàn)對手術(shù)執(zhí)行器橫滾角度的調(diào)節(jié)。6、本發(fā)明由于柔性手術(shù)工具外殼與電機組通過無菌屏障進行連接，有效地將已消毒的柔性手術(shù)工具等位于無菌屏障以前的部分與其它未消毒的位于無菌屏障以后的部分進行隔離，因此可保證臨床手術(shù)的可實施性。7、本發(fā)明還設(shè)置有線性模組，其與電機組外殼部分進行連接且可以帶動柔性手術(shù)工具、驅(qū)動單元和無菌屏障進行線性運動，因此，柔性手術(shù)臂還具有線性進給自由度。

本發(fā)明可應(yīng)用于單孔腔鏡手術(shù)，也可應(yīng)用于經(jīng)自然腔道無創(chuàng)手術(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明遠端結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明省略遠端結(jié)構(gòu)體后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明近端結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明省略遠端結(jié)構(gòu)體后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明裝上柔性手術(shù)工具外殼、電機組外殼、無菌屏障和線性模組后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明無菌屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明無菌屏障在另一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明電機組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明遠端結(jié)構(gòu)體采用柔性鞘套的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括柔性手術(shù)工具10和驅(qū)動單元20。

如圖1～3所示，柔性手術(shù)工具10包括由遠端結(jié)構(gòu)體11、近端結(jié)構(gòu)體16和中部連接體15構(gòu)成的柔性連續(xù)體結(jié)構(gòu)。

遠端結(jié)構(gòu)體11包括第一遠端構(gòu)節(jié)12和第二遠端構(gòu)節(jié)13，第一遠端構(gòu)節(jié)12包括第一遠端間隔盤121、第一遠端固定盤122和第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨123；第二遠端構(gòu)節(jié)13包括第二遠端間隔盤131、第二遠端固定盤132和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨133。其中，第一遠端間隔盤121和第二遠端間隔盤131分別間隔分布于第一遠端構(gòu)節(jié)12和第二遠端構(gòu)節(jié)13中，作用是防止第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨123和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨133在受推時失穩(wěn)。

近端結(jié)構(gòu)體16包括第一近端構(gòu)節(jié)17和第二近端構(gòu)節(jié)18，如圖4所示，第一近端構(gòu)節(jié)17包括第一近端間隔盤171、第一近端固定盤172和第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173；第二近端構(gòu)節(jié)18包括第二近端間隔盤181、第二近端固定盤182和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183。其中，第一近端間隔盤171和第二近端間隔盤181分別間隔分布于第一近端構(gòu)節(jié)17和第二近端構(gòu)節(jié)18中，作用是防止第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183在受推時失穩(wěn)。第一近端構(gòu)節(jié)17中的第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173與第一遠端構(gòu)節(jié)12中的第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨123一一對應(yīng)緊固連接或為同一根結(jié)構(gòu)骨；第二近端構(gòu)節(jié)18中的第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183與第二遠端構(gòu)節(jié)13中的第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨133一一對應(yīng)緊固連接或為同一根結(jié)構(gòu)骨。對于每一近端構(gòu)節(jié)17、18或遠端構(gòu)節(jié)12、13來說，結(jié)構(gòu)骨的數(shù)量為三根以上。

中部連接體15包括通道固定板152和緊固連接在通道固定板152之間的結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道151。第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173(123)的一端與第一近端固定盤172緊固連接，另一端依次穿過第一近端間隔盤171、結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道151、第一遠端間隔盤121后與第一遠端固定盤122緊固連接。第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183(133)的一端與第二近端固定盤182緊固連接，另一端依次穿過第二近端間隔盤181、結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道151、第一遠端構(gòu)節(jié)12、第二遠端間隔盤131后與第二遠端固定盤132緊固連接。結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道151的作用是保持其中的第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173(123)和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183(133)受推、拉力時形狀不變。

上述遠端結(jié)構(gòu)體11所包括的遠端構(gòu)節(jié)數(shù)以及近端結(jié)構(gòu)體16所包括的近端構(gòu)節(jié)數(shù)也可以是一個或者多于兩個，但是近端構(gòu)節(jié)數(shù)始終與遠端構(gòu)節(jié)數(shù)保持一致。此外，當(dāng)遠端構(gòu)節(jié)數(shù)為兩個以上時，各遠端構(gòu)節(jié)之間采用串聯(lián)的方式連接，即第二遠端結(jié)構(gòu)骨從第一遠端間隔盤、第一遠端固定盤上穿過(若第一遠端結(jié)構(gòu)骨采用管狀結(jié)構(gòu)，也可從第一遠端結(jié)構(gòu)骨內(nèi)穿過)。當(dāng)近端構(gòu)節(jié)數(shù)為兩個以上時，各構(gòu)節(jié)之間可以采用串聯(lián)連接、獨立設(shè)置或嵌套設(shè)置等。在本實施例中，兩個近端構(gòu)節(jié)之間采用的是嵌套設(shè)置的方式(如圖3、圖4所示)。

如圖3、圖5所示，驅(qū)動單元20包括設(shè)置在通道固定板152后方的驅(qū)動單元固定板21，在驅(qū)動單元固定板21與靠近遠端結(jié)構(gòu)體11的通道固定板152之間設(shè)置有多組用于將旋轉(zhuǎn)運動輸入轉(zhuǎn)換為直線運動輸出的直線運動機構(gòu)22。每一直線運動機構(gòu)22的輸出端與一根第一驅(qū)動骨211緊固連接，第一驅(qū)動骨211的一端通過轉(zhuǎn)接單元23與一根第二驅(qū)動骨212的一端緊固連接，第一驅(qū)動骨211和第二驅(qū)動骨212的另一端穿過第一近端間隔盤171后與第一近端固定盤172緊固連接或穿過第二近端間隔盤181后與第二近端固定盤182緊固連接。通過兩組直線運動機構(gòu)22和轉(zhuǎn)接單元23協(xié)同推拉與第一近端構(gòu)節(jié)17連接的第一驅(qū)動骨211、第二驅(qū)動骨212，可以實現(xiàn)第一近端構(gòu)節(jié)17在任意方向上的彎轉(zhuǎn)自由度，當(dāng)?shù)谝唤藰?gòu)節(jié)17向某個方向彎轉(zhuǎn)時，第一遠端構(gòu)節(jié)12將以一定的比例關(guān)系(由第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173和第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨123的分布半徑共同決定)向相反的方向彎轉(zhuǎn)；類似地，通過兩組直線運動機構(gòu)22和轉(zhuǎn)接單元23協(xié)同推拉與第二近端構(gòu)節(jié)18連接的第一驅(qū)動骨211、第二驅(qū)動骨212，可以實現(xiàn)第二近端構(gòu)節(jié)18在任意方向上的彎轉(zhuǎn)自由度，當(dāng)?shù)诙藰?gòu)節(jié)18向某個方向彎轉(zhuǎn)時，第二遠端構(gòu)節(jié)13將以一定的比例關(guān)系(由第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183和第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨133的分布半徑共同決定)向相反的方向彎轉(zhuǎn)。

直線運動機構(gòu)22包括螺桿221、滑塊222和光軸223，其中，螺桿221轉(zhuǎn)動支撐在兩個通道固定板152之間，螺桿221的后端穿過靠近近端結(jié)構(gòu)體16一側(cè)的通道固定板152且向后延伸，光軸223固定連接在兩個通道固定板152之間，滑塊222滑動連接在光軸223上且與螺桿221通過螺紋連接。轉(zhuǎn)接單元23包括轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨231、結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道233，其中，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道233的兩端緊固連接在靠近遠端結(jié)構(gòu)體11的通道固定板152的前側(cè)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨231從轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨引導(dǎo)通道233中穿過且兩端分別固定連接一個結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232，其中一個結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232與第一驅(qū)動骨211的一端緊固連接，另一個結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232與第二驅(qū)動骨212的一端緊固連接。當(dāng)對螺桿221輸入旋轉(zhuǎn)運動時，螺桿221的旋轉(zhuǎn)運動將轉(zhuǎn)換為滑塊222的直線運動，做直線運動的滑塊222一方面直接推拉第一驅(qū)動骨211，另一方面通過結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232、轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨231對第二驅(qū)動骨212形成與第一驅(qū)動骨211運動方向相反的推拉運動，而通過對第一驅(qū)動骨211、第二驅(qū)動骨212的協(xié)同推拉可進一步實現(xiàn)第一近端構(gòu)節(jié)17或第二近端構(gòu)節(jié)18的任意向彎轉(zhuǎn)運動。

上述實施例中，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)骨231可由多根可彎曲、可承受推拉力的彈性結(jié)構(gòu)骨構(gòu)成，多根彈性結(jié)構(gòu)骨的分布優(yōu)選形式為以第一驅(qū)動骨211或第二驅(qū)動骨212為中心的中心對稱分布。當(dāng)多根彈性結(jié)構(gòu)骨的分布不是以第一驅(qū)動骨211或第二驅(qū)動骨212為中心的中心對稱分布時，則需要在兩個通道固定板152之間增設(shè)光軸，并且結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232滑動連接在該光軸上，以防止結(jié)構(gòu)骨轉(zhuǎn)接塊232在推拉力的作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)。

上述實施例中，在位于驅(qū)動單元固定板21前側(cè)的螺桿221上緊固連接有從動齒輪224，從動齒輪224與轉(zhuǎn)動支撐在驅(qū)動單元固定板21上的主動齒輪225嚙合，主動齒輪225的齒輪軸穿過驅(qū)動單元固定板21且與一個聯(lián)軸器公頭226緊固連接。聯(lián)軸器公頭226用于直接或間接與電機連接，以便于向螺桿221輸入旋轉(zhuǎn)運動。

上述實施例中，如圖1、圖5和圖6所示，在遠端結(jié)構(gòu)體11的前端設(shè)置有手術(shù)執(zhí)行器101，一端與手術(shù)執(zhí)行器101連接的手術(shù)執(zhí)行器控線102從遠端結(jié)構(gòu)體11中穿過，另一端與手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)25連接。手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)25包括設(shè)置在兩個通道固定板152之間的手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251，在手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251與驅(qū)動單元固定板21之間轉(zhuǎn)動設(shè)置有螺桿252，螺桿252的前端穿過靠近近端結(jié)構(gòu)體16一側(cè)的通道固定板152，在位于通道固定板152與手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251之間的螺桿252上通過螺紋配合連接有滑塊253，滑塊253滑動設(shè)置在光軸254上，光軸254固定連接在通道固定板152與手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251之間。在手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251與靠近遠端結(jié)構(gòu)體11一側(cè)的通道固定板152之間緊固連接有控線引導(dǎo)通道255，手術(shù)執(zhí)行器控線102的后端穿過控線引導(dǎo)通道255后與滑塊253緊固連接?？鼐€引導(dǎo)通道255的作用是保持手術(shù)執(zhí)行器控線102受推、拉力時形狀不變。當(dāng)對螺桿252輸入旋轉(zhuǎn)運動時，螺桿252的旋轉(zhuǎn)運動將轉(zhuǎn)換為滑塊253的直線運動，做直線運動的滑塊253能夠推拉手術(shù)執(zhí)行器控線102從而實現(xiàn)對機械式手術(shù)執(zhí)行器101(如手術(shù)鉗等)的動作控制。螺桿252的后端穿過驅(qū)動單元固定板21且與一個聯(lián)軸器公頭256緊固連接，聯(lián)軸器公頭256用于直接或間接與電機連接，以便于向螺桿252輸出旋轉(zhuǎn)運動。手術(shù)執(zhí)行器控線102同樣也可以傳遞如電能、高頻振動等各種形式的能量從而實現(xiàn)能量式手術(shù)執(zhí)行器101的特定手術(shù)功能(如電凝、電切等)。

上述實施例中，在兩通道固定板152間設(shè)置手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251后，由于第二構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨183的分布半徑大于第一構(gòu)節(jié)結(jié)構(gòu)骨173的分布半徑，與近端第二構(gòu)節(jié)18關(guān)聯(lián)的直線運動機構(gòu)22將穿過手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251，且上述直線運動機構(gòu)22中的滑塊222在手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251和靠近遠端結(jié)構(gòu)體11一側(cè)的通道固定板152之間滑動。相應(yīng)的，與第一近端構(gòu)節(jié)17關(guān)聯(lián)的直線運動機構(gòu)22中的滑塊222則在兩通道固定板152之間滑動。

上述實施例中，如圖7所示，本發(fā)明還包括柔性手術(shù)工具外殼105，驅(qū)動單元固定板21、通道固定板152和手術(shù)執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)固定板251均與柔性手術(shù)工具外殼105緊固連接；近端結(jié)構(gòu)體16和中部連接體15均位于柔性手術(shù)工具外殼105的內(nèi)部。柔性手術(shù)工具外殼105的后端通過無菌屏障30與電機組41連接。如圖8、圖9所示，無菌屏障30包括無菌屏障支撐板302、緊固連接在無菌屏障支撐板302外周的無菌屏障外罩301和多個轉(zhuǎn)動連接在無菌屏障支撐板302上的聯(lián)軸器母頭303。電機組41包括電機固定板411(如圖10所示)和緊固連接在電機固定板411上的電機412。無菌屏障外罩301的前端與柔性手術(shù)工具外殼105采用快速可拆卸的連接形式，在無菌屏障支撐板302的后側(cè)設(shè)置有兩組連接銷座304，相應(yīng)地，在電機固定板411的前側(cè)設(shè)置兩組連接銷座415，連接銷座304與連接銷座415可通過銷孔快速連接，使得無菌屏障30與電機固定板411固定連接，并可整體運動。聯(lián)軸器母頭303的前端與聯(lián)軸器公頭226或聯(lián)軸器公頭256連接，后端通過另一聯(lián)軸器公頭414與電機412的輸出軸連接，以傳遞旋轉(zhuǎn)運動。在無菌屏障外罩301上緊固連接有無菌膜(圖中未示出)，用于將未消毒的部分(位于無菌屏障30后的部分)與已消毒的部分(位于無菌屏障前的部分)隔離開，保證臨床手術(shù)的可實施性。

上述實施例中，本發(fā)明還包括電機組外殼418，電機固定板411與電機組外殼418轉(zhuǎn)動連接，在電機組外殼418的內(nèi)壁緊固連接有內(nèi)齒圈416，在電機固定板411上緊固連接有電機417，電機417的輸出軸緊固連接有整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪419，整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪419與內(nèi)齒圈416嚙合。當(dāng)電機417的輸出軸旋轉(zhuǎn)時，將帶動整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪419旋轉(zhuǎn)，整體旋轉(zhuǎn)輸入齒輪419將沿內(nèi)齒圈416的周向行走，從而帶動本發(fā)明除電機組外殼418和內(nèi)齒圈416以外的部分整體進行旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)對手術(shù)執(zhí)行器101的橫滾角度控制。

上述實施例中，如圖7所示，本發(fā)明還包括線性模組50(線性模組50亦通過無菌膜與已消毒部分隔離開)，其包括帶有滑槽的支架501，在支架501上設(shè)置有絲杠503，在絲杠503上套設(shè)有與絲杠503通過螺紋配合且滑動設(shè)置在滑槽中的滑塊502，在支架501的一端設(shè)置有電機504，電機504的輸出軸與絲杠503通過聯(lián)軸器緊固連接。電機組外殼418與滑塊502固連，當(dāng)電機504的輸出軸轉(zhuǎn)動時，滑塊502將帶電機組41、無菌屏障30和柔性手術(shù)工具10沿滑槽做線性運動，從而實現(xiàn)遠端結(jié)構(gòu)體11的進給自由度。

上述實施例中，如圖1、圖7所示，在遠端結(jié)構(gòu)體11的外部設(shè)置有封皮103，其作用為改善遠端結(jié)構(gòu)體11進入人體自然腔道或手術(shù)切口的順暢性。在封皮103的外部還可以設(shè)置剛性外套管104和鞘套60。在一種應(yīng)用中，鞘套60固定于腹腔的單一切口處，遠端結(jié)構(gòu)體11連同封皮103、手術(shù)執(zhí)行器101可以自由穿過鞘套60上供手術(shù)工具通過的通孔到達術(shù)部以施展單孔腔鏡手術(shù)。如圖11所示，鞘套60也可以采用柔性鞘套，其可以更容易地伸入人體的各類自然腔道并隨著腔道的形狀而自適應(yīng)改變外形，柔性鞘套的一端固定于腔道入口處，遠端結(jié)構(gòu)體11連同封皮103、手術(shù)執(zhí)行器101同樣可以自由穿過柔性鞘套上供手術(shù)工具通過的通孔到達術(shù)部以施展經(jīng)自然腔道的無創(chuàng)手術(shù)。

本發(fā)明僅以上述實施例進行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的。在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進行的改進或等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。