專利名稱:具有帶牽拉-偏壓齒合機構(gòu)的多動作發(fā)射的手術(shù)釘合器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及一種手術(shù)釘合器械(Surgical stapler instruments),該手術(shù)釘合器械可以在組織上施加一些釘合線(lines of staples),并同時切割釘合線之間的組織,更具體地,本發(fā)明涉及這種手術(shù)釘合器械的改良和形成該手術(shù)釘合器械的方法的改良,這種手術(shù)釘合器械的扳機的構(gòu)造可以實現(xiàn)發(fā)射多次射釘。
背景技術(shù):
內(nèi)窺鏡手術(shù)器械通常優(yōu)于常規(guī)的開腔手術(shù)設(shè)備,因為較小的切口容易減少術(shù)后的康復(fù)時間和手術(shù)的復(fù)雜性。因此,內(nèi)窺鏡手術(shù)器械已經(jīng)發(fā)生了巨大的進(jìn)步,適應(yīng)于通過套管針的套管在需要的手術(shù)位置精確放置遠(yuǎn)端部操縱裝置。這些遠(yuǎn)端部操縱裝置以多種方式咬合組織以達(dá)到診斷和治療的效果(例如,內(nèi)切器、抓取器、切割器、釘合器、夾式灌腸器、探查裝置、藥物/基因治療傳遞裝置及利用超聲、紅外、激光的能量裝置等)。
已知的手術(shù)釘合器包括一個可同時沿縱向切割組織并在切口背面用線釘合的端部操縱裝置。端部操縱裝置包括一對協(xié)同工作的夾鉗構(gòu)件,若將器械用于內(nèi)窺鏡或腹腔鏡時,夾鉗構(gòu)件能夠穿過套管通道。其中一個夾鉗構(gòu)件容納一個釘盒,釘盒中至少有兩排從橫向隔開的釘子。另一個夾鉗構(gòu)件限定了一個砧板,砧板上具有與釘盒中釘排對準(zhǔn)的釘狀凹槽。器械包括多個往復(fù)式楔狀物,當(dāng)從遠(yuǎn)端驅(qū)動時,該楔狀物穿過釘盒的開口并使驅(qū)動器支撐釘合器以向砧板產(chǎn)生訂釘發(fā)射。
適用于內(nèi)窺鏡的手術(shù)釘合器的一個實例如美國專利US5,465,895所述,它可以方便地提供明顯的閉合與發(fā)射動作。因此,醫(yī)生能夠閉合組織上的夾鉗以在發(fā)射前定位組織。一旦醫(yī)生確定夾鉗構(gòu)件已經(jīng)完全夾住組織,那么醫(yī)生就可以用一個發(fā)射動作發(fā)射手術(shù)釘合器,從而切割和釘合組織。切割和釘合的同時進(jìn)行避免了用不同的切割或釘合手術(shù)器械完成此類動作而產(chǎn)生的復(fù)雜性。
能在發(fā)射前閉合組織的一個特有的優(yōu)點是,醫(yī)生能夠通過內(nèi)窺鏡核實已經(jīng)到達(dá)所需要的切割位置,包括在相對的夾鉗間已經(jīng)夾住了足夠多的組織。否則,可能是相對的夾鉗拉得太近了,尤其是用其遠(yuǎn)端捏夾時,因而不能在所切割的組織上有效地形成閉合的釘合。另一個極端是,夾住過多量的組織可能引起約束和不完全發(fā)射。
通常,一次閉合動作后進(jìn)行一次發(fā)射動作,是一種方便有效的執(zhí)行切割和釘合的方法。但是,在某些情況下,需要多次發(fā)射動作。例如,外科醫(yī)生能夠根據(jù)需要的切割長度從夾鉗尺寸范圍內(nèi)選擇相應(yīng)的釘盒長度。較長的釘盒需要較長的發(fā)射動作。因此,需要一個產(chǎn)生發(fā)射的手?jǐn)D壓扳機,與較短的釘盒相比,對較長的釘盒施加較大的力以便切割更多的組織并驅(qū)動較多的釘子。對于較短的釘盒希望減少作用力,以不超出某些外科醫(yī)生手的力量。此外,某些不熟悉較大釘盒的外科醫(yī)生會關(guān)心當(dāng)需要所不期望的較大作用力時釘盒會發(fā)生約束或其他的故障。
降低發(fā)射動作所需作用力的一種方法是允許發(fā)射扳機多次動作的齒合機構(gòu),如美國專利US5,762,256和6,330,965所描述的。這些已知的具有多動作發(fā)射機構(gòu)的手術(shù)釘合器械沒有單獨關(guān)閉和發(fā)射動作的優(yōu)點。此外,齒合機構(gòu)依靠帶齒的齒條和驅(qū)動棘爪以完成齒合運動,因此,可以通過增加環(huán)繞這些部件的手柄長度來配合帶齒的齒條。給定閉合范圍時,要增加長度不方便,而且會增加手術(shù)所用的器械數(shù)量。
此外,在現(xiàn)有的多動作發(fā)射的外科工具中,在某情況下,只需要一短的動作,否則鋸齒狀架(toothed rack)無法定位。傳統(tǒng)的銷凸輪(pin cam)大多不能正確地接合鋸齒狀架。在板機上施加較大的力只令這些力浪費,使發(fā)射機構(gòu)受到約束,甚至導(dǎo)致失效。此外,如果一個發(fā)射機構(gòu)總是用一個發(fā)射架偏置接合,更大的約束或損壞可能會發(fā)生。
因此,迫切需要一種具有多動作發(fā)射機構(gòu)的手術(shù)釘合器械,該多動作發(fā)射機構(gòu)具有在發(fā)射動作之間脫離或嚙合的更強能力,而不需約束(binding)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中上述和其它不足,提供一種手術(shù)釘合切割器械,該器械通過當(dāng)發(fā)射扳機按下時與發(fā)射機構(gòu)磨擦偶聯(lián)和當(dāng)發(fā)射扳機釋放時與發(fā)射機構(gòu)摩擦解偶來避免約束。
本發(fā)明的一個方面是,一種具有響應(yīng)縱向發(fā)射運動以進(jìn)行外科手術(shù)的端部操縱裝置的外科手術(shù)器械。用戶啟動發(fā)射啟動器以產(chǎn)生發(fā)射機構(gòu)磨擦偶聯(lián)的發(fā)射運動。這樣,就避免了在公知的棘輪發(fā)射機構(gòu)中的齒輪約束問題。
本發(fā)明的另一個方面是,一種具有在遠(yuǎn)側(cè)被軸隔開的端部操縱裝置的外科手術(shù)器械。在軸中的發(fā)射元件將發(fā)射運動從手柄傳遞給端部操縱裝置。一個發(fā)射控制部件響應(yīng)作者向發(fā)射方向和回位的方向移動,包括棘爪的發(fā)射機構(gòu)使發(fā)射控制機構(gòu)與齒條偏壓偶聯(lián)或解偶。由此,通過可靠發(fā)射的手柄,甚至采用具有各種用戶技術(shù)的多發(fā)射動作,增強了內(nèi)窺鏡和腹腔鏡的操作性能。本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點在以下的附圖和
中將會變得更明顯。
合并到本說明書中并作為說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明實施例,并且與上述本發(fā)明的概述以及下面的詳細(xì)描述,一起用于解釋說明本發(fā)明的原理。
圖1是手術(shù)釘合/切割器打開(開始)狀態(tài)的右側(cè)視圖,其中軸部分切去以露出閉合管和發(fā)射桿。
圖2為圖1中手術(shù)釘合器遠(yuǎn)側(cè)部分處的端部操縱裝置的沿線2-2處的左側(cè)視圖。
圖3為圖2中端部操縱裝置的前透視圖。
圖4為圖1中手術(shù)釘合/切割器執(zhí)行部分的分解透視圖。
圖5描述了圖1中手術(shù)器械的圖3中端部操縱裝置截面的左側(cè)視圖,該截面通常沿圖3的線5-5截取以露出釘盒部分,同時也描繪了沿縱向中心線的發(fā)射桿。
圖6描述了發(fā)射桿完全射出后的圖5的端部操縱裝置截面的左側(cè)視圖。
圖7為圖1中手術(shù)釘合/切割器手柄的左側(cè)視圖,其中左側(cè)手柄罩已去除。
圖8為圖7中手柄的分解透視圖。
圖9為圖7中手柄的鏈接傳動發(fā)射機構(gòu)的從正、后左側(cè)的有利位置得到的透視圖。
圖10為圖9中發(fā)射機構(gòu)的鏈接齒條的詳細(xì)左側(cè)視圖。
圖11-14為鏈接齒條的斜坡中央軌道和發(fā)射機構(gòu)的棘爪沿縱軸的截面左側(cè)視圖,另外按發(fā)射動作順序顯示了發(fā)射扳機,偏壓輪和牽拉偏壓機構(gòu)的斜坡。
圖15為部分分解的右側(cè)視圖,露出圖1中手術(shù)釘合和切割器鎖定狀態(tài)下的反向支撐機構(gòu)的遠(yuǎn)端部分。
圖16為圖15中反向支撐機構(gòu)去除反向支撐凸輪管后的從頂、后、右側(cè)有利位置得到的透視圖。
圖17為部分分解的右側(cè)視圖,露出圖1中手術(shù)釘合和切割器在解鎖狀態(tài)下反向支撐機構(gòu)的遠(yuǎn)端部分。
圖18為部分分解的右側(cè)視圖,露出圖1中手術(shù)釘合和切割器在解鎖狀態(tài)下反向支撐機構(gòu)的遠(yuǎn)端部分。
圖19是圖1中手術(shù)釘合和切割器的后視圖,將手柄外殼的右半部去除后,露出鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)下用虛線表示的反向支撐釋放桿。
圖20-25為圖18中反向支撐釋放桿詳圖,分別描繪了未發(fā)射,一個發(fā)射動作,兩個射動作,三個發(fā)射動作,回位或者釋放按下的按鈕及完全回位的發(fā)射順序。
圖26-27為手術(shù)釘合和切割器從頂、左、遠(yuǎn)側(cè)有利位置得到的透視圖,將手柄外殼的右半部去除后,露出閉合釋放鎖定機構(gòu),分別處于去除鎖定和壓下閉合釋放按鈕時的初始位置,然后在初始發(fā)射期間啟動鎖定。
圖28類似圖1為手術(shù)釘合和切割器處于開口狀態(tài)的透視圖,但裝有頂部可接近的回拉桿。
圖29為圖28中手術(shù)釘合和切割器的左側(cè)視圖,手柄左半外殼已去除,露出間斷排列的齒狀指示齒輪,其對于惰輪呈現(xiàn)第一靜止區(qū)。
圖30為圖28中手術(shù)釘合和切割器的左側(cè)視圖,手柄左半外殼已去除,露出間隔排列的齒狀指示器齒輪,其對于惰輪呈現(xiàn)第二靜止區(qū)。
具體實施例方式
再回到附圖,在所有的幾個視圖中,同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的部件,圖1和2描述了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明獨有優(yōu)勢的手術(shù)釘合和切割器械10。手術(shù)釘合和切割器械10包括具有砧板14的端部操縱裝置12,砧板14樞軸連接到延長通道16,形成用于夾住待切割和釘合的組織的相對夾鉗。端部操縱裝置12通過軸18偶聯(lián)到手柄20。由端部操縱裝置12和軸18形成的執(zhí)行部分22具有較佳尺寸,適于通過套管針或者小的腹腔鏡開口插入,在由外科醫(yī)生抓緊控制手柄20控制時,進(jìn)行內(nèi)窺鏡外科手術(shù)。手柄20e有利地包括以下特點,它允許端部操縱裝置的閉合動作與發(fā)射動作分開,以及在向外科醫(yī)生指示發(fā)射程度的同時,能夠執(zhí)行多個發(fā)射動作以產(chǎn)生端部操縱裝置12的發(fā)射(即切割和釘合)。
在這些端部,軸18的閉合管24偶聯(lián)于閉合扳機26和砧板14間使端部操縱裝置12閉合。在閉合管24內(nèi),框架28偶聯(lián)于延長通道16和手柄20間以沿徑向安放和支撐端部操縱裝置12。旋鈕30與框架28偶聯(lián),兩個元件均相對于軸18的縱軸旋轉(zhuǎn)運動而旋轉(zhuǎn)偶聯(lián)到手柄20上。因此,外科醫(yī)生可通過調(diào)節(jié)旋鈕30來旋轉(zhuǎn)端部操縱裝置12。閉合管24也可通過旋鈕30旋轉(zhuǎn),但要保持對該處的一定的縱向運動以閉合端部操縱裝置12。在框架28中,安置了用于縱向運動并偶聯(lián)到末端操縱裝置12的砧板14和多動作發(fā)射扳機34之間的發(fā)射桿32。閉合扳機26在手柄20的手槍式握把36的末端,而發(fā)射扳機34在手槍式握把36和閉合扳機26兩者的遠(yuǎn)端。
在內(nèi)窺鏡手術(shù)中,一旦執(zhí)行部分22插入病人體內(nèi)接近手術(shù)位置時,外科醫(yī)生參照內(nèi)窺鏡或其他診斷用圖像設(shè)備在砧板14和延長通道16間定位組織。外科醫(yī)生握住閉合扳機26和手槍式握把36可反復(fù)抓取和定位組織。一旦對相對端部操縱裝置12的組織位置及組織數(shù)量滿意,外科醫(yī)生將閉合扳機26完全壓向手槍式握把36,夾住端部操縱裝置12中的組織,并鎖定閉合扳機26于此夾閉(關(guān)閉)位置。若對此位置不滿意,外科醫(yī)生可以通過壓下閉合釋放按鈕38以釋放閉合扳機26,此后重復(fù)夾住組織的步驟。
若夾閉操作正確,外科醫(yī)生可以著手發(fā)射手術(shù)釘合和切割器10。具體地說,外科醫(yī)生抓緊發(fā)射扳機34和手槍式握把36,以預(yù)定的次數(shù)壓下發(fā)射扳機34。所需發(fā)射動作的數(shù)目根據(jù)手掌的最大尺寸,每個發(fā)射動作期間傳遞給器械的最大力,以及在發(fā)射過程中需要通過發(fā)射桿32傳遞給端部操縱裝置12的縱向距離和力從人類工程學(xué)的角度加以確定。正如下面討論中將要提到的,每個外科醫(yī)生可以選擇在不同的運動角度范圍內(nèi)輪轉(zhuǎn)操作發(fā)射扳機34,因而增加或減少發(fā)射動作的數(shù)目,而手柄20仍然可以無束縛地進(jìn)行發(fā)射。
在這些動作期間,外科醫(yī)生可以參照一個指示器,該指示器表現(xiàn)為指示回拉旋鈕40,其響應(yīng)多個發(fā)射動作旋轉(zhuǎn)其位置。另外,回拉旋鈕的位置可以確保當(dāng)發(fā)射扳機34進(jìn)一步輪轉(zhuǎn)遇到阻力時,已達(dá)到完全發(fā)射。應(yīng)該知道,手柄20上可以增加各種標(biāo)記和說明以提高指示回拉旋鈕40的指示效果。在發(fā)射桿32的全程運動中和當(dāng)發(fā)射扳機34釋放時,手柄20自動回拉發(fā)射桿32??蛇x擇地,外科醫(yī)生根據(jù)指示回拉旋鈕40了解到器械10尚未完全發(fā)射,可以壓下反向支撐釋放按鈕42并釋放發(fā)射扳機34。所有這些動作都允許手柄20自動拉回發(fā)射桿32。
要注意的是,這里使用的術(shù)語“近側(cè)”和“遠(yuǎn)側(cè)”是參考臨床醫(yī)生緊握儀器手柄的狀態(tài)。因此,端部操縱裝置20相對于更近的手柄20為遠(yuǎn)側(cè)。更要注意的是為了方便和清晰,這里使用的空間術(shù)語如”垂直“和“水平”是相對于附圖而言。但是,外科手術(shù)器械可用于多個方向和位置,這些術(shù)語不是限制和絕對的。
本發(fā)明是根據(jù)內(nèi)窺鏡操作過程和裝置而討論的。但是,這里使用的術(shù)語如“內(nèi)窺鏡”不應(yīng)將本發(fā)明局限于只與內(nèi)窺鏡管(即,套管)相連使用的手術(shù)釘合和切割器。相反,可以相信,本發(fā)明可以用于任何得到小切口的手術(shù)過程,包括但不局限于腹腔鏡手術(shù)以及開腔手術(shù)。
E-形梁端部操縱裝置(E-Beam End Effector)通過帶有一個如圖2-6所示的端部操縱裝置12,手柄20能夠提供多動作發(fā)射運動的優(yōu)點已應(yīng)用于多個儀器。由于包括一個連到砧板近端52的砧板面50(圖2,4,6),末端操縱裝置12首先響應(yīng)來自手柄20(圖2-6中未示出)的閉合運動,砧板近端52包括一對位于垂直伸出的砧板部件56(圖4)遠(yuǎn)側(cè)的橫向伸出砧板旋轉(zhuǎn)銷54。砧板旋轉(zhuǎn)銷54在延長通道16上的腎形開口58內(nèi)平移以相對于延長通道16打開和關(guān)閉砧板14。砧板部件56與在閉合管24的遠(yuǎn)端62上的突片孔60中向內(nèi)伸出的彎片59嚙合,后者在遠(yuǎn)側(cè)終止于推抵砧板面50的遠(yuǎn)側(cè)邊緣64。因此,當(dāng)閉合管24從其打開位置向近側(cè)移動時,閉合管24的彎片59向近側(cè)拉動砧板部件56,砧板旋轉(zhuǎn)銷54跟隨通道16的腎形開口58使砧板14同時向近側(cè)平移并向上旋轉(zhuǎn)至打開位置。當(dāng)閉合管24向遠(yuǎn)側(cè)移動時,突片孔60從砧板部件56上釋放,遠(yuǎn)側(cè)邊緣64推到砧板面50上,閉合砧板14。
繼續(xù)參考圖4,執(zhí)行部分22還包括響應(yīng)發(fā)射桿32發(fā)射動作的部件。具體說,發(fā)射桿32與具有縱向凹槽68的發(fā)射貫通件66嚙合。發(fā)射貫通件66在框架28內(nèi)縱向移動以直接響應(yīng)發(fā)射桿32的縱向運動。在閉合管24上的縱向槽70可操作地與旋鈕30(未在圖2-6上示出)偶聯(lián)。在閉合管24上的縱向槽70的長度足夠使用旋鈕30控制進(jìn)行相對縱向運動以分別完成發(fā)射和閉合運動。
框架貫通件66的遠(yuǎn)端附著在與框架28一起移動的發(fā)射桿76的近端,其中包括的一個導(dǎo)軌78,將E形梁80向遠(yuǎn)側(cè)伸進(jìn)端部操縱裝置12。端部操縱裝置12包括一個由E形梁80啟動的釘盒82。釘盒82有一個可容納釘盒體86、楔撬驅(qū)動器88、釘合器驅(qū)動器90和釘合器的托盤84。可以看出楔撬驅(qū)動器88可在位于釘盒托盤84和釘盒體86間的凹槽94內(nèi)縱向移動。楔撬驅(qū)動器88呈現(xiàn)可以接觸并向上抬起釘合器驅(qū)動器90的凸輪表面,從釘合器孔96處向上驅(qū)動釘合器92與砧板14的釘合器形成槽98相接觸,產(chǎn)生如圖6中100所示的“B”型釘合器。具體參考圖3,釘盒體86又包括一個用于通過E形梁的近側(cè)開口的垂直槽102。切割面104沿E形梁80的遠(yuǎn)端設(shè)置以在釘合組織后再切割組織。
分別在圖2,5,6中,端部操縱裝置12按打開(即,開始)狀態(tài),夾閉和未發(fā)射狀態(tài),及完全發(fā)射狀態(tài)的順序示出。物特別示出了利于端部操縱裝置12發(fā)射的E形梁80的特征。在圖2中,楔撬驅(qū)動器88處于最近側(cè)位置,指示一個未發(fā)射的釘盒82。中間銷106對準(zhǔn)進(jìn)入釘盒82內(nèi)的發(fā)射凹槽94中,用于向遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動楔撬驅(qū)動器88。E形梁82的底銷或帽108沿延長通道16的底面滑動,從而中間銷和底銷106,108與延長通道16滑動地連接。在圖2中的打開和未發(fā)射狀態(tài)中,E形梁80的頂銷110已進(jìn)入并保存在砧板14的砧板套112內(nèi),因此不會妨礙砧板14的反復(fù)打開和關(guān)閉。
在圖5中,端部操縱裝置12顯示為夾閉和準(zhǔn)備發(fā)射狀態(tài)。E形梁80的頂銷110與砧板14的砧板槽114對準(zhǔn),在砧板套112的遠(yuǎn)側(cè)并與其相通。在圖6中,E形梁80已經(jīng)完全發(fā)射,上方銷110沿砧板槽114下移,確保當(dāng)切割面104切割被夾組織時隔開砧板14與延長通道16。同時,中間銷106已經(jīng)如前所述啟動了釘盒82。此后,E形梁80在端部操縱裝置12打開之前回拉并替換釘盒82執(zhí)行附加操作。
端部操縱裝置12在五個共同未決的屬于同一申請人的美國專利申請中進(jìn)行了更為詳細(xì)的描述,每個申請的內(nèi)容全部引用在此作為參考(1)“具有用于防止發(fā)射的單一鎖定機構(gòu)的手術(shù)釘合器械”,序列號10/441,424,F(xiàn)rederickE.Shelton,Mike Setser,Bruce Weisenburg,2003年6月20日提交;(2)“具有明顯分離的閉合和發(fā)射系統(tǒng)的手術(shù)釘合器械”,序列號10/441/632,F(xiàn)rederick E.Shelton,Mike Setser,Brian J.Hemmelgam,2003年6月20日提交;(3)“具有用完釘盒鎖定的手術(shù)釘合器械”,序列號10/441,565,F(xiàn)rederick E.Shelton,Mike Setser,BruceWeisenburg,2003年6月20日提交;(4)“具有用于未閉合砧板的發(fā)射鎖定的手術(shù)釘合器械”,序列號10/441,580,F(xiàn)rederick E.Shelton,Mike Setser,BruceWeisenburg,2003年6月20日提交;(5)“含有E型梁發(fā)射機構(gòu)的手術(shù)釘合器械”,序列號10/443,617,F(xiàn)rederick E.Shelton,Mike Setser,Bruce Weisenburg,2003年6月20日提交。
應(yīng)該注意到,雖然這里舉例說明的是非鉸接軸18,但是本發(fā)明的申請可包括可鉸接的器械,如五個共同未決的屬于同一申請人的美國專利申請中所描述的,每個申請的內(nèi)容全部引用在此作為參考(1)“含有可繞縱軸旋轉(zhuǎn)的鉸接機構(gòu)的手術(shù)釘合器械”,序列號10/615,973,F(xiàn)rederick E.Shelton,BrianJ.Hemmelgarn,Jeff Swayze,Kenneth S.Wales,2003年7月9日提交;(2)“含有用于發(fā)射桿軌跡的鉸接關(guān)節(jié)的手術(shù)釘合器械”,序列號10/615,962,,BrianJ.Hemmelgarn,2003年7月9日提交;(3)“帶有橫向移動鉸接控制裝置的手術(shù)器械”,序列號10/615972,JeffSwayze,2003年7月9日提交;(4)“含有用于增加鉸接關(guān)節(jié)周圍靈活性的錐形發(fā)射桿的手術(shù)釘合器械”,序列號10/615,974,F(xiàn)rederick E.Shelton,Mike Setser,Bruce Weisenburg,2003年7月9日提交;(5)具有用于支撐發(fā)射桿的鉸接關(guān)節(jié)支撐盤的手術(shù)釘合器械”,序列號10/615,971,JeffSwayze,Joseph Charles Hueil,2003年7月9日提交。
更應(yīng)注意到,鏈接齒條200通過至少部分伸入執(zhí)行部分22的軸18中并環(huán)繞拐角,進(jìn)而伸到手柄的手槍式握把36內(nèi),還可以提高手柄20設(shè)計的緊湊性。此外,根據(jù)發(fā)明的鏈接齒條可進(jìn)而移向端部操縱裝置12以包括一個鉸接機構(gòu),而不是向發(fā)射桿32傳遞發(fā)射力。因而,鏈接間的樞軸連接可提高器械鉸接的能力。
多動作發(fā)射手柄(Multi-stroke firing handle)在圖7-8中,更詳細(xì)顯示了手術(shù)釘合和切割器械10的手柄20,舉例說明了提供諸如提高強度,減小手柄尺寸,最小化約束等特性的鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150。
通過朝手柄20的手槍式握把36方向按壓閉合扳機26導(dǎo)致端部操縱裝置12(圖7-8中未示出)的閉合。閉合扳機26繞閉合扳機銷152樞軸旋轉(zhuǎn),該閉合扳機銷152偶聯(lián)到由左右半外殼156,158組成的手柄外殼154上的,帶動閉合扳機26的上部160向前移動。閉合管24通過閉合軛162接受該閉合運動,閉合軛162分別通過閉合軛銷166和閉合鏈接銷168銷到閉合鏈接164和閉合扳機26上部160上。
在圖7的完全打開位置,閉合扳機26的上部160在所示的位置接觸并支持旋轉(zhuǎn)閉合釋放按鈕38的鎖臂172。當(dāng)閉合扳機26達(dá)到完全壓下位置時,閉合扳機26釋放鎖臂172并且鄰接面170與旋轉(zhuǎn)鎖臂172的遠(yuǎn)側(cè)右向槽口171接合,保持閉合扳機26于此夾閉或閉合位置。鎖臂172的近端繞橫向樞軸連接裝置174旋轉(zhuǎn),外殼154上露出閉合釋放按鈕38。閉合釋放按鈕38的中間、遠(yuǎn)側(cè)邊178由壓縮在外殼結(jié)構(gòu)182和閉合釋放按鈕38之間的壓縮彈簧180從近側(cè)推動。結(jié)果是閉合釋放按鈕38沿逆時針(從左邊看去)推動鎖臂172到鎖定接觸閉合扳機26的鄰接面170,其當(dāng)鏈接傳遞發(fā)射系統(tǒng)150處于未回拉狀態(tài)時,防止閉合扳機26未夾閉,如下面詳述。
隨著回拉的閉合扳機26完全壓下,發(fā)射扳機34解除鎖定并可以朝手槍式握把36方向多次壓下,以產(chǎn)生端部操縱裝置12的發(fā)射。如所述,鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150開始時被回拉,在手柄20的手槍式握把36內(nèi)的拉伸/壓縮彈簧組184的推動下保持在此位置,其非移動端186連接到外殼154,移動端188連接到一個鋼帶192的向下彎曲的近側(cè)回拉端190。
鋼帶192的遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置端194附著到用于結(jié)構(gòu)加載的鏈接偶合器195和形成鏈接齒條200的多個鏈接196a-196d中的前鏈接196a上。鏈接齒條200是可彎曲的,但具有形成直線形剛性齒條組件的遠(yuǎn)側(cè)鏈接,該剛性齒條組件可以通過執(zhí)行部分22中的發(fā)射桿32傳遞較大的發(fā)射力,還易于回拉入手槍式握把36以使手柄20的縱向長度最小化。
應(yīng)該意識到,雙拉伸/壓縮彈簧184增大了有效的發(fā)射行程卻基本上可將最小長度降低到單個彈簧的一半。
發(fā)射扳機34繞連接到外殼154上的發(fā)射扳機銷202旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)射扳機34壓向手槍式握把36時,發(fā)射扳機34的上部204繞發(fā)射扳機銷202向遠(yuǎn)側(cè)移動,拉伸一個近側(cè)安放的發(fā)射扳機拉伸彈簧206,此彈簧在近側(cè)連接在發(fā)射扳機34和外殼154之間。發(fā)射扳機34的上部204在每一次發(fā)射扳機被牽拉偏壓機構(gòu)210壓下時接合于鏈接齒條200,當(dāng)發(fā)射扳機34釋放時也可以脫離開。當(dāng)釋放和脫離牽拉偏壓機構(gòu)210時,發(fā)射扳機拉伸彈簧206從遠(yuǎn)側(cè)推動發(fā)射扳機34。
當(dāng)發(fā)射機構(gòu)150啟動時,惰輪220通過與鏈接齒條220的齒狀上表面222嚙合而逆時針(從左側(cè)看)轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)動偶聯(lián)到指示器齒輪230,它因此響應(yīng)惰輪220而順時針轉(zhuǎn)動。惰輪220和指示器齒輪230都可旋轉(zhuǎn)地連接到外殼154上。鏈接齒條220,惰輪220和指示器齒輪230間的傳動關(guān)系可從優(yōu)選擇使得齒狀上表面222具有強度合適的齒的尺寸,并且在發(fā)射機構(gòu)150的全程發(fā)射運動期間,指示器齒輪230轉(zhuǎn)動不大于一周。
如下面所詳細(xì)描述的,指示器齒輪230至少執(zhí)行四種功能。首先,當(dāng)鏈接齒條200被完全回拉,且扳機26,34都如圖7所示打開,指示器齒輪230左側(cè)圓形圓形隆起部242上的開口240朝向鎖臂172的上表面244。鎖臂172通過與閉合扳機26接觸偏壓入開口240,閉合扳機26又被閉合拉伸彈簧246推到打開位置。閉合扳機拉伸彈簧246從近端連到閉合扳機26和手柄外殼154的上部160,因此在閉合扳機26的閉合過程中儲存能量,從遠(yuǎn)端推動閉合扳機26到其未閉合位置。
指示器齒輪230的第二種功能是它連接到從外面安裝在手柄20上的指示回拉旋鈕40。因此,指示器齒輪230將發(fā)射機構(gòu)150的相對位置傳遞給指示回拉旋鈕40,使得外科醫(yī)生可以看到需要多少個發(fā)射扳機34的動作來完成發(fā)射。
指示器齒輪230的第三種功能是在操作手術(shù)釘合和切割器械10時,沿縱向并有角度地移動反向支撐機構(gòu)250的反向支撐釋放桿248。在發(fā)射動作期間,由指示器齒輪230產(chǎn)生的反向支撐釋放桿248的近端移動激活單向咬合機構(gòu)或反向支撐機構(gòu)250(圖15-16),允許發(fā)射桿32的遠(yuǎn)端移動并防止發(fā)射桿32的近端移動。這種運動也從外殼154的近端延長了反向支撐釋放按鈕42以便當(dāng)需要在發(fā)射動作期間回拉發(fā)射機構(gòu)時操作者啟動。發(fā)射動作完成后,隨著發(fā)射機構(gòu)150回拉,指示器齒輪230反向旋轉(zhuǎn)。這種反向旋轉(zhuǎn)使反向支撐機構(gòu)250不活動,將反向支撐釋放按鈕42收回入手柄20,并橫向轉(zhuǎn)動反向支撐釋放桿248(圖19)以允許指示器齒輪230連續(xù)反向旋轉(zhuǎn)。
指示器齒輪230的第四種功能是接受來自指示回拉旋鈕40(圖7中順時針畫出)的手動旋轉(zhuǎn)以回拉發(fā)射機構(gòu)150,而反向支撐機構(gòu)250處于解鎖狀態(tài),因此克服了發(fā)射機構(gòu)150上的任何束縛,而此束縛不易被拉伸/壓縮彈簧組合184所克服。發(fā)射機構(gòu)150部分發(fā)射后,可采用手動回拉,否則會因為按下反向支撐釋放按鈕42,橫向移動反向支撐釋放桿248而受到反向支撐機構(gòu)250的阻礙。
反向支撐機構(gòu)250由操作者可觸及到的反向支撐釋放桿248組成,其近端可操作地偶聯(lián)到反向支撐釋放桿42,其遠(yuǎn)端連到反向支撐軛256。具體說,反向支撐釋放桿248的遠(yuǎn)端254通過反向支撐軛銷258連接到反向支撐軛256上。反向支撐軛256縱向移動向被外殼154縱向束縛的反向支撐凸輪槽管252傳遞旋轉(zhuǎn)運動,從遠(yuǎn)端包繞發(fā)射桿32將其連接到鏈接齒條200的前鏈接196a。反向支撐軛256通過一個凸輪槽管銷260傳送來自反向支撐釋放桿248的縱向運動。也就是說,在反向支撐凸輪槽管252中成一定角度槽內(nèi)的凸輪槽管銷260的縱向運動轉(zhuǎn)動槽管252。
陷入框架28近端和反向支撐凸輪槽管252之間的分別是反向支撐壓縮彈簧264,反向支撐盤266和反向支撐凸輪管268。如所述,發(fā)射桿32的遠(yuǎn)端移動引起反向支撐盤266由頂部旋轉(zhuǎn)到后部,增加了與開啟桿32的摩擦接觸,其阻止發(fā)射桿32的向近側(cè)移動。
當(dāng)反向支撐凸輪槽管252與反向支撐凸輪管268隔離時,這種反向支撐盤266的旋轉(zhuǎn)方式類似于保持屏風(fēng)門打開的屏風(fēng)門鎖。尤其是,反向支撐壓縮彈簧264能夠作用在盤266的頂面以將盤266頂?shù)狡滏i定位置。反向支撐凸輪槽管252的旋轉(zhuǎn)引起反向支撐凸輪管268遠(yuǎn)側(cè)凸輪的移動,從遠(yuǎn)側(cè)在盤266的頂部施力,克服了來自反向支撐壓縮彈簧264的作用力,因此將反向支撐盤266置于允許發(fā)射桿32的向近側(cè)回拉的解鎖位置。
特別參考圖8-10,示出了由棘爪270組成的牽拉偏壓機構(gòu),棘爪270有一個向遠(yuǎn)端突出的窄尖272和一個在其近端向右側(cè)突出的側(cè)銷274,它可轉(zhuǎn)動地插過發(fā)射扳機34上部204的孔276。在開啟扳機34的右側(cè),側(cè)銷274承納一個偏壓構(gòu)件,圖中示出為偏壓輪278。隨著發(fā)射扳機34前后平移,偏壓輪278橫過最靠近手柄外殼154的右半殼156的弧形,在其行程的遠(yuǎn)側(cè),多走了一個偏壓斜面280,此斜面完整形成于外殼的右半部156。偏壓輪278可以優(yōu)選地由彈性摩擦材料形成,其引起棘爪270的側(cè)銷274逆時針旋轉(zhuǎn)(當(dāng)從左側(cè)面看時),因此,將向遠(yuǎn)側(cè)突出的窄尖272向下牽拉偏壓入最近鏈接196a-d的斜坡中央軌道282以與鏈接齒條200接合。當(dāng)發(fā)射扳機34被釋放,偏壓輪278就會反向牽拉偏壓棘爪270,從鏈接齒條200的斜坡中央軌道282處抬高窄尖272。為確保在高負(fù)載狀態(tài)下和棘爪270在接近最遠(yuǎn)行程時,窄尖272的脫離,窄尖272向上傾斜到閉合軛162上的近側(cè)和面向上的傾斜表面284上,以使窄尖272從斜坡中央軌道282處脫離。若發(fā)射扳機34在除完全閉合外的任意點處釋放,就采用偏壓輪278從斜坡中央軌道282上抬起窄尖272。盡管所示出的是偏壓輪278,應(yīng)該注意到偏壓構(gòu)件或偏壓輪278是舉例說明的,其可以變化為利用摩擦力或牽拉力使端部操縱裝置的發(fā)射啟動或停止的各種形狀。
比較可取的是采用具有橫越弧形的上部204的發(fā)射扳機34;可是,響應(yīng)于操作者的發(fā)射啟動器形式的發(fā)射控制部件可能會橫越直線或各種形狀的曲線路徑,牽引偏壓機構(gòu)因此設(shè)置為偏壓嚙合和非嚙合狀態(tài)。在偶聯(lián)于發(fā)射控制部件的偏壓表面和偶聯(lián)于外殼或手柄的其他相對靜止部分的牽引表面之間的可選擇偏壓量,可通過具有彈性(例如,橡膠)材料形成一個或兩個接觸面來獲得。摩擦系數(shù)大約在0.04-0.4之間相信是足夠的。可選擇地或額外地,一個或兩者都可以具有阻力增大的表面(例如,齒、脊、knerled等)。而且,雖然描述的偏壓輪是圓形的,應(yīng)意識到其他形狀也可以采用,例如為棘爪的嚙合和非嚙合提供充分的偏壓旋轉(zhuǎn)的曲線搖桿表面。
鏈接齒條特別參考圖10,詳細(xì)描繪了鏈接齒條200的若干優(yōu)點。每個鏈接196a-d的都銷連到相鄰鏈接196a-d上以向下,在近側(cè)旋轉(zhuǎn)入手槍式握把36。雖然鏈接齒條200可在此方向彎曲,但是當(dāng)對抗圓柱形負(fù)載尤其是推動遠(yuǎn)側(cè)鏈接196a-d向上彎曲的負(fù)載時,鏈接齒條200形成剛性結(jié)構(gòu)。特別是,每個鏈接196a-d在近側(cè)終止于一個下部有橫向通孔的凸性延伸300。每個鏈接196a-d的左側(cè)邊304包括齒狀上表面222,而右側(cè)與左側(cè)邊304平行,二者之間形成終止于凸性延伸300的斜坡中央軌道282。
中央軌道282的近側(cè)部分終止于右側(cè)邊和左側(cè)邊304,306前方,形成用于接納來自導(dǎo)向鏈接196a-d的凸性延伸300的U形夾308,其由旋轉(zhuǎn)銷310鉸鏈連接。每個導(dǎo)向鏈接196a-d在近端具有接觸面312,其通常垂直于來自發(fā)射桿32的圓柱形負(fù)載方向。每一個拖動鏈接196a-d在遠(yuǎn)端具有接觸面314,其通常也垂直于圓柱形負(fù)載方向。橫向通孔302留出足夠的間隔以在相鄰平面312的下部和接觸面314間形成槽口316,為相對于導(dǎo)向鏈接196a-d的拖動鏈接196a-d向下旋轉(zhuǎn)提供空間。但是,當(dāng)導(dǎo)向和拖動鏈接196a-d縱向排列時,相鄰平面312的上部和接觸平面314對準(zhǔn)鄰接,從而阻止進(jìn)一步向上偏斜。如所示,當(dāng)相鄰鏈接196a-d處于水平位置時,孔302和銷310位于發(fā)射桿32的啟動線下方。當(dāng)向發(fā)射扳機34加載時,牽拉偏壓機構(gòu)210沿啟動線施推力,同時偏壓連續(xù)的水平鏈接196a-d。因此,通過在旋轉(zhuǎn)銷310上方傳遞一串發(fā)射動作,使任何導(dǎo)向鏈接196a-d保持剛性,直線結(jié)構(gòu)。拖動鏈接196a-d的斜坡中央軌道282引導(dǎo)棘爪270的遠(yuǎn)側(cè)突出窄尖272與導(dǎo)向鏈接196a-c的凸性延伸300相接合。
前鏈接196a在遠(yuǎn)側(cè)附著于連接偶合器195,其包括偶聯(lián)到發(fā)射桿32的近端的部件以及包括類似于鏈接196a-d的凸性延伸300和平面312,具有足夠的空間以容納鋼帶192的遠(yuǎn)側(cè)安置端194的突片320,322(圖8),突片320,322附著在將前鏈接196a連接到鏈接偶合器195上的相同旋轉(zhuǎn)銷310上。通過沿發(fā)射桿32縱軸和鏈接齒條200的直線部分施力,回拉力在該力上的施加有利于降低摩擦力。
與斜坡中央軌道282不同的是左側(cè)邊304上具有齒狀上表面222可很好地允許棘爪270和鏈接齒條200之間的無約束強嚙合,即使發(fā)射扳機34已經(jīng)在不同的運動范圍內(nèi)被觸動。同時,齒狀上表面222與惰輪220發(fā)生連續(xù)嚙合,保證了上述優(yōu)越性。
應(yīng)該注意到,雖然已經(jīng)優(yōu)選描述了鏈接196a-d間銷住的U形夾連接,但還可以使用彈性或柔性連接。此外,雖然描述了四種鏈接196a-,還可根據(jù)發(fā)射軌跡,曲率半徑等選擇不同的鏈接數(shù)目和長度。
牽拉-偏壓機構(gòu)在圖11-14中,按順序描述鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150,說明牽拉偏壓機構(gòu)210(即,棘爪270,偏壓輪278,以及偏壓斜坡280)如何確保響應(yīng)發(fā)射扳機34的運動方向。此外,因為偏壓輪278與偏壓斜坡280間靠摩擦接觸,當(dāng)完成棘爪270的完全脫離或嚙合運動時,偏壓輪278發(fā)生滑動。
在圖11中,發(fā)射扳機已被部分壓下到使?fàn)坷珘簷C構(gòu)210開始啟動發(fā)射扳機34向鏈接齒條200運動的位置。具體地,偏壓輪278已經(jīng)接觸偏壓斜坡280的近端,并隨后開始逆時針旋轉(zhuǎn),當(dāng)從左側(cè)看去時,將這種旋轉(zhuǎn)傳遞給初始時與鏈接齒條脫離的棘爪270。在圖12中,發(fā)射機構(gòu)150已經(jīng)前進(jìn)一段距離足以使棘爪270完全旋轉(zhuǎn)到與第一鏈接196a的斜坡中央軌道282相連接,鄰接鏈接偶合器195并因而傳遞發(fā)射運動到發(fā)射桿32。在圖13中,發(fā)射扳機34和整個發(fā)射機構(gòu)150已經(jīng)運行到接近全程的位置,在該運動過程中,偏壓輪278已經(jīng)沿偏壓斜坡280滑動。在發(fā)射動作結(jié)束時,棘爪270的底邊遠(yuǎn)側(cè)(圖8)與閉合軛162的近側(cè)朝上面對的斜面284接觸,并使棘爪270從鏈接196的嚙合抬起,以允許鏈接齒條200回拉。
在圖14中,發(fā)射扳機34已經(jīng)被充分釋放,使偏壓輪278在偏壓斜坡280上從近側(cè)受到牽拉,產(chǎn)生從左側(cè)看去呈順時針的轉(zhuǎn)動,并抬高棘爪270。由于具有從近側(cè)引導(dǎo)的鏈接齒條200的斜坡中央軌道282的斜面,發(fā)射機構(gòu)150在向近側(cè)移動以準(zhǔn)備另一個發(fā)射動作或回拉周期時不會受阻。
應(yīng)該意識到,牽拉偏壓機構(gòu)210可以在完成至少一個動作的器械中實施。
反向-支撐機構(gòu)如上所述,反向-支撐機構(gòu)250在發(fā)射動作過程中鎖定以阻止發(fā)射桿32以及發(fā)射機構(gòu)150回拉,直到完成全發(fā)射行程或由用戶選擇回拉時。在圖15中,畫出了處于鎖定狀態(tài)的反向-支撐機構(gòu)250。反向-支撐釋放桿248處于最近側(cè)位置并旋轉(zhuǎn)反向-支撐凸輪槽管252與反向-支撐凸輪管268接合形成最小的縱向長度,為鎖盤266產(chǎn)生增加的空間。鎖盤266傾斜到反向支撐壓縮彈簧264所示的一個角度,并夾住發(fā)射桿32,如圖16所示。
在圖16中,框架28的近端400包括容納套在其遠(yuǎn)側(cè)環(huán)孔404上的反向支撐壓縮彈簧264的半卷軸部分402。在彈簧264的近側(cè),框架28具有一個頂部和與框架28內(nèi)部相通的近側(cè)開口槽406。反向-支撐盤266通常為扁平盤形狀以配合與彈簧264相鄰的開口槽406。中央孔408延伸穿過盤266。具體說,從開口槽406中露出的反向支撐盤266的頂部向上突出以接受來自彈簧264的作用力。反向支撐盤266的下部受縱向束縛不與彈簧264接觸。因此,除非受到反向支撐凸輪管268的束縛,反向支撐盤266的頂部向尖端近側(cè)推動,引起反向支撐盤266的中央孔408包住發(fā)射桿32。
在圖17中,反向支撐機構(gòu)250繪制成解鎖狀態(tài)。反向鎖釋放桿248已經(jīng)橫移到右側(cè),向反向支撐軛256的右側(cè)傳遞運動,因此傳遞反向支撐凸輪槽管252的順時針旋轉(zhuǎn),當(dāng)從近側(cè)位置看去時。反向支撐凸輪槽管252的凸輪面410與反向支撐凸輪管268上的近端切口412分離,迫使后者向遠(yuǎn)側(cè)移動抵住反向支撐盤266,反向支撐盤266又移向一個垂直解鎖位置并進(jìn)而壓縮反向支撐壓縮彈簧264。
在圖18中,描繪了發(fā)射扳機34已經(jīng)發(fā)射兩次后,反向支撐釋放桿248和指示器齒輪230右側(cè)邊之間的相互作用。桿開口420延伸穿過反向支撐釋放桿248以接受并與從指示器齒輪右側(cè)向外延伸的彎曲斜面434相互作用。指示器齒輪的230旋轉(zhuǎn)從遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動反向支撐釋放桿248,其將反向支撐釋放按鈕42降到最低點進(jìn)入按鈕座422并使反向支撐機構(gòu)250脫離,如所示,從近側(cè)露出反向支撐釋放按鈕42,并將反向支撐釋放桿248踢向右側(cè)以啟動反向支撐機構(gòu)250。反向支撐軛256允許這種用反向支撐軛銷258(未顯示)縱向槽連接的運動。反向支撐釋放桿248的這些移動是由環(huán)繞指示器銷432周長近四分之一的彎曲斜面430引起的,指示器齒輪230繞指示器銷432轉(zhuǎn)動。彎曲斜面430沿順時針的絕大部分(當(dāng)從右側(cè)看去)或峰部434伸到遠(yuǎn)離指示器齒輪230表面的最右端。彎曲斜面430沿逆時針的絕大部分或入口436因此與指示器齒輪230的表面相平齊。
在圖18-25中,桿開口420與水平槽440一起成形,限定了反向支撐釋放桿248可獲得的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)移動,指示器銷432留在此水平槽440內(nèi)。頂部凹口442和底部凹口444垂直加寬并與水平槽440連通,并限定彎曲斜面430沿順時針的大部分在哪一角度位置縱向平移反向支撐釋放桿248。頂部和底部凹口442,444的尺寸允許彎曲斜面430在無需傾斜反向支撐釋放桿248的情況下進(jìn)入各凹口442,444。桿開口420在反向支撐機構(gòu)250縱軸的上方,因此向右的力生成反向支撐凸輪槽管252的旋轉(zhuǎn)力。
在圖20中,顯示了反向支撐釋放桿248和指示器齒輪230的初始狀態(tài),并在閉合扳機26被啟動的過程中保持此狀態(tài)。具體說,反向支撐釋放桿248位于遠(yuǎn)側(cè),使反向支撐釋放按鈕42降低到其按鈕座422中。彎曲斜面430位于其逆時針的極限位置,其峰部434在大約6點鐘位置,遠(yuǎn)側(cè)相鄰于桿凹口420下部凹口444的近側(cè)垂直面,斜坡430的入口436在3點鐘位置。
在圖21中,發(fā)射扳機34的第一個發(fā)射動作已經(jīng)發(fā)生,其中頂峰434已經(jīng)作用在底部凹口444的近側(cè)垂直面上,并且彎曲斜面430已經(jīng)順時針旋轉(zhuǎn)到大約9點鐘的位置。因此,反向支撐釋放桿248已經(jīng)向近側(cè)平移,露出按鈕凹口422中的反向支撐釋放按鈕42并啟動反向支撐機構(gòu)250。選定指示器齒輪230的順時針旋轉(zhuǎn)速率與所需要的完全發(fā)射動作數(shù)目間的關(guān)系,使得在進(jìn)行后續(xù)發(fā)射動作時彎曲斜面430一直不受阻,如圖22所示,其中已經(jīng)完成了兩個發(fā)射動作將最高點移到近似12點鐘的位置。因此,頂峰434接近并鄰接上部凹口442的遠(yuǎn)側(cè)垂直邊緣,該位置使得后續(xù)發(fā)射動作將作用在反向支撐釋放桿248上以引起遠(yuǎn)側(cè)水平移動。注意在這些發(fā)射動作工作間,彎曲斜面430保持在指示器銷432的近側(cè)。壓下釋放按鈕42會造成桿開口420的近側(cè)邊緣騎到彎曲斜面430上,如圖19所示,傾斜反向支撐釋放桿248。
在圖23中,最后發(fā)射動作結(jié)束,其間峰部434已經(jīng)移到接近3點鐘處,此時移動水平槽440的近端向上移動抵住指示器銷432,降低反向支撐釋放按鈕42,釋放反向支撐機構(gòu)250并初始化鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150的回拉。
在圖24中,解鎖狀態(tài)的反向支撐機構(gòu)250已允許發(fā)生靠彈簧的能量的鏈接齒條200回拉,這又導(dǎo)致當(dāng)從右側(cè)看去進(jìn)指示器齒輪230的逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)射機構(gòu)150開始回拉時,指示器齒輪230的逆時針旋轉(zhuǎn)使彎曲斜面430的成角度的表面滑動到與頂部凹口442的近側(cè)邊緣成斜面接觸。指示器齒輪230的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動支撐釋放桿248上部下方的彎曲斜面430并傾斜或偏轉(zhuǎn)桿248到圖19所示的位置。由彎曲斜面430提供的反向支撐釋放桿248的傾斜運動可以防止在鏈接齒條200的回拉過程中桿248的縱向運動。如果反向支撐機構(gòu)250在發(fā)射動作步驟結(jié)束自動解鎖后,鏈接齒條200未在最后一個動作結(jié)束時回拉,則轉(zhuǎn)動指示器旋鈕40(圖20-25中未畫出)會產(chǎn)生額外的力以回拉鏈接齒條200。更應(yīng)該注意到,在發(fā)射機構(gòu)150部分發(fā)射過程中,如圖22所示,按下按鈕42也會通過從遠(yuǎn)側(cè)移動支撐釋放桿248以解鎖反向支撐機構(gòu)250來回拉鏈接齒條200?;乩\動持續(xù)到指示器齒輪回到其初始位置,如圖25所示。
應(yīng)該注意到,桿開口420的形狀及弧形斜坡430的弓形尺寸是作為例證的,可以改變以適應(yīng)于不同發(fā)射動作數(shù)目的手柄構(gòu)造。
應(yīng)該注意到,由指示器齒輪230和桿開口420相互作用形成的旋轉(zhuǎn)釋放機構(gòu)可以被其它鏈接取代。
開口鎖定在圖26中,手術(shù)釘合和切割器械10處于起始打開狀態(tài),閉合和發(fā)射扳機26,34都是向前的,而鏈接齒條200處于回拉狀態(tài)。如前所述,在這種未發(fā)射狀態(tài)下,指示器齒輪230的圓形脊背242中的開口240朝向鎖臂172的上表面244,鎖臂172平常依靠在外殼結(jié)構(gòu)182和閉合釋放按鈕38中間遠(yuǎn)側(cè)邊178之間的壓縮彈簧180的作用而向下旋轉(zhuǎn)出開口240。在圖26中,閉合釋放按鈕38已壓下,使上表面244進(jìn)入開口244。在圖27中,向手槍式握把36方向關(guān)閉閉合扳機26并且發(fā)射扳機34擺到發(fā)射位置后,閉合扳機26和鎖臂172處于夾閉鄰接狀態(tài)。閉合釋放按鈕38未壓下,如伸長的閉合彈簧180所表明的。鎖臂172的上表面244擺到圓形脊背242的下方且指示器齒輪230解鎖并可自由逆時針旋轉(zhuǎn)。鎖臂172的向下運動解鎖指示器齒輪230和所連接的鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150,允許發(fā)射扳機34啟動。因此,隨著指示器齒輪230繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以進(jìn)一步發(fā)射,阻止閉合釋放按鈕38釋放夾閉的閉合扳機26。
位置指示器和釋放機構(gòu)在圖28中,手術(shù)釘合和切割器械610用一個可選擇的指示器裝置640代替指示器回拉旋鈕,此裝置向上延伸成一個頂部可觸及的回拉桿642,用作一個可易于用任一只手啟動的卡滯發(fā)射回拉器。該器械示出為打開和未發(fā)射狀態(tài),如遠(yuǎn)側(cè)向前的閉合和發(fā)射扳機26,34和打開的端部操縱裝置12所指示的。當(dāng)還未開始發(fā)射時,在正常情況下回拉桿642與手柄外殼154從遠(yuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)鄰接。指示器640可以偶聯(lián)(未顯示)到前面所述的惰輪220和發(fā)射機構(gòu)150上,根據(jù)前面所述,其中當(dāng)鏈接傳遞發(fā)射時,回拉桿642會向近側(cè)旋轉(zhuǎn),呈現(xiàn)可視的發(fā)射指示,并能夠以通過向其施加手動遠(yuǎn)側(cè)力輔助自動回拉的方式作為旋轉(zhuǎn)位置指示器,旋轉(zhuǎn)方向必須反轉(zhuǎn),因此在此實施例中指示器必須附著到惰輪220上。
在圖29中,另一個可選擇的發(fā)射機構(gòu)650包括前面所描述的頂部可觸及的回拉桿642和指示器裝置640,指示器裝置640偶聯(lián)到具有在齒狀區(qū)668內(nèi)的第一和第二靜止區(qū)662,664的指示器齒輪660。當(dāng)回拉桿642處于與手柄外殼154相鄰的遠(yuǎn)側(cè)位置時,第一靜止區(qū)662對準(zhǔn)惰輪220。因此,惰輪220可以在鏈接齒條220的驅(qū)動下自由地順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)。如果E形梁80(在圖29中未顯示)由于任何原因在端部操縱裝置12中被卡住,不能被拉伸/壓縮彈簧組184向近側(cè)拉回,回拉桿642可以由外科醫(yī)生向近側(cè)拉動以從左側(cè)看去順時針旋轉(zhuǎn)指示器齒輪660。回拉桿660的這種旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)動指示器齒輪660并帶動了位于第一和第二靜止區(qū)662,664之間的彎曲齒部670與惰輪220的齒相接觸,以可操作地將回拉桿642偶聯(lián)到發(fā)射機構(gòu)650上。
一旦偶聯(lián),外科醫(yī)生可以向回拉桿642施加更大的力以回拉發(fā)射機構(gòu)650,從而逆時針旋轉(zhuǎn)惰輪220并向近側(cè)縱向移動鏈接齒條200以回拉E形梁80。當(dāng)回拉桿642進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到圖30的位置,惰輪220與彎曲齒狀部分離并通過第二靜止區(qū)664與回拉桿642去偶聯(lián)。在這方面,施力釋放卡滯發(fā)射機構(gòu)650,且拉伸/壓縮彈簧組184將完全回拉鏈接齒條200。
另外一個設(shè)計(未顯示)包括一個在回拉桿642和指示器齒輪660之間的單向滑動離合器如一個Sprague離合器或相同功能的機構(gòu)(未顯示)。在前面的設(shè)計中,回拉桿642的運動范圍由在小于一整周的范圍或運動的每個端點處與手柄外殼154接觸而限定。這就限制了在回拉桿642的一個運動過程中發(fā)射系統(tǒng)650能被回拉的距離。在回拉桿642和指示器齒輪660間增加單向滑動離合器允許當(dāng)回拉桿642向后旋轉(zhuǎn)(從遠(yuǎn)側(cè)到近側(cè))時,回拉桿642可操作地與指示器齒輪660嚙合,當(dāng)桿向前移動(從近側(cè)到遠(yuǎn)側(cè))時將兩者分離。這樣,通過多次拉動回拉桿642保證了發(fā)射機構(gòu)650的完全回拉。第二靜止區(qū)664可從指示器齒輪660上移開以確保更多齒與齒的嚙合。另外,加入離合器機構(gòu)可允許使用后回拉桿旋轉(zhuǎn)與手柄相鄰。
在使用中,外科醫(yī)生使端部操縱裝置12和軸18穿過套管或套管針定位到手術(shù)位置,定位的砧座14和延長通道16作為相對的夾鉗抓緊要釘合和切割的組織。一旦對端部操縱裝置12的位置滿意,閉合扳機25被完全壓向手柄20的手槍式握把36,導(dǎo)致閉合扳機26的上部160鎖定樞軸連接到閉合釋放按鈕38上的鎖臂172。因此,發(fā)射扳機34被壓下并釋放預(yù)定次數(shù)以作用于完全發(fā)射行程來驅(qū)動發(fā)射桿32沿軸18下降到端部操縱裝置12的E形梁80。在發(fā)射過程中,反向支撐機構(gòu)250處于鎖定狀態(tài),允許反向支撐盤266傾回,約束發(fā)射桿32的任何向近側(cè)的運動。向遠(yuǎn)側(cè)的運動通過鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150傳遞給發(fā)射桿32,該鏈接傳遞發(fā)射機構(gòu)150包括在近端附著在發(fā)射桿32的鏈接齒條200,每一個鏈接196a-d銷到相鄰的鏈接196a-d上以便可以向下彎曲到手槍式握把36內(nèi)但不能向上彎,當(dāng)與傳遞到鏈接196a-d間的旋轉(zhuǎn)銷310上方的作用力成直線時形成剛性結(jié)構(gòu)。尤其是,偶聯(lián)到發(fā)射扳機34的牽拉偏壓機構(gòu)210包括一個靠摩擦力偶聯(lián)到手柄外殼154的偏壓輪278,以便遠(yuǎn)側(cè)發(fā)射運動向棘爪270傳遞一嚙合偏壓,推動棘爪270與鏈接齒條200嚙合。在動作結(jié)束時,棘爪270通過與閉合軛162的斜面284相接觸從與鏈接196的發(fā)射嚙合中抬起。發(fā)射機構(gòu)150的回位運動導(dǎo)致偏壓輪278向棘爪270傳遞反向偏壓,將棘爪270保持在由反向支撐機構(gòu)250保持在適當(dāng)位置上的鏈接齒條200之上。在發(fā)射全程中,指示器齒輪230包括斷開反向支撐釋放桿248的彎曲斜面430,反向支撐釋放桿248迫使反向支撐盤266進(jìn)入解鎖狀態(tài),允許利用存儲在拉伸/壓縮彈簧組184內(nèi)的壓縮力收回鏈接齒條200及發(fā)射桿32。因此,鏈接齒條200收回到手柄把手36內(nèi)??蛇x擇地,在發(fā)射動作期間,外科醫(yī)生可以壓下使反向支撐釋放桿傾斜的反向支撐釋放按鈕42。指示器旋鈕40方便地使外科醫(yī)生了解到發(fā)射進(jìn)展的程度并輔助回拉遇到束縛的E形梁80。
雖然本發(fā)明已經(jīng)通過一些實施例的描述進(jìn)行了說明,而且這些示范性實施例已進(jìn)行相當(dāng)詳細(xì)地描述,但申請人并不是將附加的權(quán)利要求書的范圍限制得如此具體。其它的優(yōu)點和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是顯而易見的。
例如,雖然這里所描述的手術(shù)釘合和切割器械10優(yōu)選具有分離和明顯的發(fā)射和閉合動作,提供了臨床使用的靈活性。但是應(yīng)意識到,符合本發(fā)明的應(yīng)用可以包括將單個用戶動作轉(zhuǎn)化為閉合和發(fā)射器械的發(fā)射運動的手柄。
另外,雖然示出的是手動手柄,電動或其它形式驅(qū)動的手柄也許可以受益于與這里描述鏈接齒條合并在一起,可減小手柄的尺寸或得到其它優(yōu)點。例如,雖然將鏈接齒條部分收納于手槍式握柄中比較方便,應(yīng)當(dāng)意識到在鏈接間的樞軸連接允許平行于由軸和手柄管所限定的直線部分收納鏈接。
另一個例子,雖然優(yōu)選描述了鏈接齒條200,具有不可彎曲齒條的外科器械也許可以受益于反向支撐機構(gòu)。此外,雖然采用棘爪與齒條偏壓嚙合,應(yīng)當(dāng)意識到還可采用其它受到牽拉偏壓的推動器裝置。
權(quán)利要求
1.一種外科手術(shù)器械,包括一個響應(yīng)縱向發(fā)射運動以進(jìn)行外科手術(shù)的端部操縱裝置;一個在遠(yuǎn)側(cè)連接于端部效應(yīng)器的軸;一個位于軸內(nèi)向端部操縱裝置傳遞發(fā)射運動的發(fā)射元件;以及一個在近側(cè)連接軸和發(fā)射元件的手柄,包括一個外殼;一個設(shè)置為用于由操作者沿發(fā)射方向和反向回位方向手動移動的發(fā)射控制部件,及一個當(dāng)所述發(fā)射控制部件沿所述發(fā)射方向移動時與所述發(fā)射元件磨擦偏壓偶聯(lián)的發(fā)射機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科手術(shù)器械,其中所述端部操縱裝置包括一個響應(yīng)縱向發(fā)射運動以進(jìn)行釘合外科手術(shù)的釘合裝置。
全文摘要
一種特別適用于內(nèi)窺鏡手術(shù)過程的手術(shù)釘合和切割器械,包括一個產(chǎn)生分離的閉合和發(fā)射運動以啟動端部操縱裝置的手柄。具體地,該手柄產(chǎn)生多個發(fā)射動作以減少發(fā)射(如釘合和切割)端部操縱裝置所需要的作用力的大小。鏈接傳遞降低了所需手柄的縱向長度,并且當(dāng)為發(fā)身而伸直時,達(dá)到剛性,堅固結(jié)構(gòu)。一種牽拉偏壓發(fā)射機構(gòu)避免了驅(qū)動這種直線狀鏈齒與反向支撐機構(gòu)相配合時的約束,利用一個鎖定機構(gòu)防止在發(fā)射過程中釋放閉合扳機。而且,外部指示器向外科醫(yī)生反饋發(fā)射進(jìn)行的程度,并提供手動回拉能力。
文檔編號A61B17/068GK1628617SQ20041008748
公開日2005年6月22日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者J·S·斯韋茲, F·E·斯海爾通四世 申請人:伊西康內(nèi)外科公司