本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體是涉及一種應(yīng)用消化內(nèi)鏡與消化內(nèi)鏡上的機(jī)械臂等機(jī)構(gòu)進(jìn)行人體診療的手術(shù)裝置。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，消化內(nèi)鏡越來越多的應(yīng)用于疾病的診斷、治療。消化內(nèi)鏡通常包括有光源、物鏡與器械通道，其中物鏡用于成像，光源用于在物鏡成像時(shí)照亮人體組織，器械通道則用于引導(dǎo)手術(shù)器械(如電刀等)。使用時(shí)，首先將消化內(nèi)鏡沿人體腔道伸入患者體內(nèi)，然后將手術(shù)器械插入消化內(nèi)鏡的器械通道中，并沿器械通道運(yùn)動(dòng)至病變位置。由于手術(shù)器械在操作過程中需要頻繁地調(diào)整方向與角度，而器械自身不具備動(dòng)力，故現(xiàn)有技術(shù)中采用通過消化內(nèi)鏡的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)的方案，然而此種方案難以實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的靈活變向，同時(shí)精度也難以保證，此外，消化內(nèi)鏡運(yùn)動(dòng)需要較大的空間，在實(shí)際使用過程中存在較多的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)方式的局限性，改善現(xiàn)有技術(shù)中手術(shù)器械難以實(shí)現(xiàn)靈活變向、運(yùn)動(dòng)精度低、空間占用大等問題，本發(fā)明提供一種基于消化內(nèi)鏡的醫(yī)療裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于消化內(nèi)鏡的醫(yī)療裝置，包括消化內(nèi)鏡，與消化內(nèi)鏡連接的柔性機(jī)械臂，與柔性機(jī)械臂連接的若干驅(qū)動(dòng)繩以及與驅(qū)動(dòng)繩連接的動(dòng)力模組；其中，驅(qū)動(dòng)繩可由動(dòng)力模組驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行伸縮，從而牽引柔性機(jī)械臂相對(duì)消化內(nèi)鏡獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，柔性機(jī)械臂包括若干串聯(lián)的轉(zhuǎn)動(dòng)體，三根以上的驅(qū)動(dòng)繩沿轉(zhuǎn)動(dòng)體的周向分布，且沿串聯(lián)方向依次穿過轉(zhuǎn)動(dòng)體，并與最末端的轉(zhuǎn)動(dòng)體固接；

隨驅(qū)動(dòng)繩的伸縮，前一轉(zhuǎn)動(dòng)體可相對(duì)后一轉(zhuǎn)動(dòng)體沿至少一個(gè)方向往復(fù)擺動(dòng)，且相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)體的擺動(dòng)方向相互交錯(cuò)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，轉(zhuǎn)動(dòng)體的尾端設(shè)有帶有向外突出的曲面，轉(zhuǎn)動(dòng)體的首端設(shè)有平面，前一轉(zhuǎn)動(dòng)體的曲面與后一轉(zhuǎn)動(dòng)體的平面抵持。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，前一轉(zhuǎn)動(dòng)體可相對(duì)后一轉(zhuǎn)動(dòng)體通過曲面沿一個(gè)方向擺動(dòng)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，曲面形狀滿足設(shè)置：沿第一方向處處等高，沿與第一方向垂直的第二方向，中間部位最高，并向兩側(cè)逐漸降低。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，動(dòng)力模組包括若干轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，轉(zhuǎn)軸上纏繞有兩根驅(qū)動(dòng)繩，且該兩根驅(qū)動(dòng)繩的纏繞方向相反。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，動(dòng)力模組還包括基座，和并列設(shè)于基座上的若干套管，以及將套管固定在基座上的壓板，驅(qū)動(dòng)繩分別穿過對(duì)應(yīng)的套管后再與柔性機(jī)械臂連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括套接在消化內(nèi)鏡上的套環(huán)，柔性機(jī)械臂與套環(huán)連接，且套環(huán)上設(shè)有繩孔，驅(qū)動(dòng)繩穿過對(duì)應(yīng)的繩孔后再與柔性機(jī)械臂連接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，還包括與柔性機(jī)械臂連接的手術(shù)器械。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，手術(shù)器械包括切割解剖刀具、縫合器械、夾持鉗制器械、牽拉類器械中的一種或其組合。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，包括兩條柔性機(jī)械臂，其中一條柔性機(jī)械臂與切割解剖刀具連接，另一條柔性機(jī)械臂與夾持鉗制器械連接。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明設(shè)置有柔性機(jī)械臂，柔性機(jī)械臂可以在動(dòng)力模組的驅(qū)動(dòng)下朝不同方向彎曲，從而帶動(dòng)手術(shù)器械相對(duì)于消化內(nèi)鏡獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，相比于消化內(nèi)鏡帶動(dòng)手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)的方式，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的靈活變向，保證手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)精度，還可以減小手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)所需的空間，擴(kuò)展消化內(nèi)鏡的適用范圍；

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)體之間通過曲面與平面配合，除摩擦力之外沒有其他阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力，從而可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，機(jī)器人還包括用于執(zhí)行手術(shù)操作的手術(shù)器械；

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，采用兩條機(jī)械臂分別帶動(dòng)電刀與夾持鉗運(yùn)動(dòng)，通過不同器械之間的組合可以簡化手術(shù)操作的步驟，縮短手術(shù)時(shí)間。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，控制柔性機(jī)械臂朝一個(gè)方向擺動(dòng)的兩根驅(qū)動(dòng)繩由一個(gè)轉(zhuǎn)軸同步驅(qū)動(dòng)，有利于簡化動(dòng)力模組的結(jié)構(gòu)，提高控制精度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖

圖2是本發(fā)明柔性機(jī)械臂一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖；

圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)體一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖；

圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)體一個(gè)實(shí)施例的正視圖；

圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)體一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；

圖6是本發(fā)明套環(huán)一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖；

圖7是本發(fā)明柔性機(jī)械臂與消化內(nèi)鏡、套環(huán)、手術(shù)器械連接的立體示意圖；

圖8是本發(fā)明動(dòng)力模組一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖；

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，如無特殊說明，當(dāng)某一特征被稱為“固定”、“連接”在另一個(gè)特征，它可以直接固定、連接在另一個(gè)特征上，也可以間接地固定、連接在另一個(gè)特征上。此外，本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對(duì)于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān)系來說的。

此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的組合。

參照圖1，示出了本發(fā)明醫(yī)療裝置一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖，驅(qū)動(dòng)繩上位于動(dòng)力模組與柔性機(jī)械臂之間的部分被隱藏。如圖所示，醫(yī)療裝置包括消化內(nèi)鏡100、柔性機(jī)械臂200、動(dòng)力模組300與若干的驅(qū)動(dòng)繩400，柔性機(jī)械臂200用于安裝手術(shù)器械等外部機(jī)構(gòu)，其與消化內(nèi)鏡100連接，并可隨消化內(nèi)鏡100一起進(jìn)入人體。驅(qū)動(dòng)繩作為傳遞動(dòng)力的介質(zhì)，其分別與柔性機(jī)械臂200、動(dòng)力模組300連接，隨著動(dòng)力模組300的驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)繩可以通過伸縮帶動(dòng)柔性機(jī)械臂200相對(duì)消化內(nèi)鏡100獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，相比于消化內(nèi)鏡帶動(dòng)手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)的方式，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的靈活變向，保證手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)精度，還可以減小手術(shù)器械運(yùn)動(dòng)所需的空間，擴(kuò)展消化內(nèi)鏡的適用范圍。

參照圖2，示出了本發(fā)明柔性機(jī)械臂的立體示意圖。如圖所示，柔性機(jī)械臂的主體結(jié)構(gòu)包括若干串聯(lián)的轉(zhuǎn)動(dòng)體210。轉(zhuǎn)動(dòng)體210之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選通過滾動(dòng)副連接，從而可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的靈活彎曲，提升機(jī)械臂的響應(yīng)速度。

參照圖3至圖5，分別示出了本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)體一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖、正視圖與側(cè)視圖。如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)體210大體成圓柱形，為實(shí)現(xiàn)相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)體210之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選的，轉(zhuǎn)動(dòng)體210的首端具有平面211，尾端具有向外突出的曲面212，該曲面212滿足設(shè)置：沿圖4中箭頭的方向處處等高，沿圖5中箭頭的方向中間部位最高，并向兩邊逐漸降低，即轉(zhuǎn)動(dòng)體210可沿圖5中箭頭方向擺動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)體210上還設(shè)有器械通道214，器械通道214沿串聯(lián)方向貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)體210，用于引導(dǎo)手術(shù)器械。

轉(zhuǎn)動(dòng)體210上優(yōu)選還設(shè)有若干的繩孔213，繩孔213的數(shù)量與驅(qū)動(dòng)繩400的數(shù)量對(duì)應(yīng)，本實(shí)施例中優(yōu)選設(shè)置四個(gè)繩孔213，該四個(gè)繩孔213沿轉(zhuǎn)動(dòng)體210的周向均勻分布。

參照圖2，若干轉(zhuǎn)動(dòng)體210串聯(lián)，且前一轉(zhuǎn)動(dòng)體210的曲面212與后一轉(zhuǎn)動(dòng)體210的平面211抵持，由于曲面212與平面211之間為線接觸，除摩擦力之外沒有其他阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力，故轉(zhuǎn)動(dòng)體210之間的轉(zhuǎn)動(dòng)十分靈活。

為實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的多向彎曲，相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)體210的擺動(dòng)方向相互交錯(cuò)，優(yōu)選的，本實(shí)施例中相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)體210的擺動(dòng)方向相互垂直。

本發(fā)明中轉(zhuǎn)動(dòng)體的數(shù)量以及轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的夾角均可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，如轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的夾角可以為30°、45°或者60°等，本發(fā)明對(duì)此不作具體限定。

驅(qū)動(dòng)繩400作為機(jī)械臂的動(dòng)力源，其沿串聯(lián)方向依次穿過各轉(zhuǎn)動(dòng)體210上對(duì)應(yīng)的繩孔213，并與最末端的轉(zhuǎn)動(dòng)體210(如圖2所示，最末端的轉(zhuǎn)動(dòng)體即為最上端的轉(zhuǎn)動(dòng)體)固接。本發(fā)明包括三根以上(本發(fā)明所稱的以上包括本數(shù))的驅(qū)動(dòng)繩，優(yōu)選的，對(duì)應(yīng)柔性機(jī)械臂四個(gè)方向上的彎曲，柔性機(jī)械臂上優(yōu)選設(shè)有四根驅(qū)動(dòng)繩，相對(duì)的兩根驅(qū)動(dòng)繩為一組。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)繩400拉緊同時(shí)對(duì)側(cè)的驅(qū)動(dòng)繩400松開時(shí)，機(jī)械臂將朝驅(qū)動(dòng)繩拉緊的一側(cè)彎曲。

上述實(shí)施例中前一轉(zhuǎn)動(dòng)體僅能相對(duì)后一轉(zhuǎn)動(dòng)體沿一個(gè)方向擺動(dòng)，除此之外，還可以通過調(diào)整曲面212的形狀增加相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的自由度，如使曲面212沿圖4中箭頭方向的形狀也如圖5中箭頭方向的形狀一樣，中間部位最高，并向兩邊逐漸降低，如此前一轉(zhuǎn)動(dòng)體可相對(duì)后一轉(zhuǎn)動(dòng)體沿兩個(gè)方向擺動(dòng)。

本發(fā)明中柔性機(jī)械臂200優(yōu)選通過套環(huán)500與消化內(nèi)鏡100連接，參照圖6，示出了本發(fā)明套環(huán)一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖。如圖所示，套環(huán)包括套環(huán)主體510以及設(shè)于套環(huán)主體510周向上的凸臺(tái)520，套環(huán)主體510上設(shè)有徑向的螺紋孔511，凸臺(tái)520上設(shè)有繩孔521與器械通道522。優(yōu)選的，套環(huán)主體510上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái)520。套環(huán)100通過套環(huán)主體510套接在消化內(nèi)鏡100的末端上，并優(yōu)選通過套環(huán)主體510上的螺紋孔511以及相應(yīng)的螺紋緊固件進(jìn)行鎖緊。

柔性機(jī)械臂200安裝在對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)520上，轉(zhuǎn)動(dòng)體210上的器械通道214與凸臺(tái)520上的器械通道522連通，驅(qū)動(dòng)繩400穿過凸臺(tái)520上對(duì)應(yīng)的繩孔521后再穿過轉(zhuǎn)動(dòng)體210上對(duì)應(yīng)的繩孔213，從而實(shí)現(xiàn)柔性機(jī)械臂200與套環(huán)100的連接。

參照圖7，示出了本發(fā)明柔性機(jī)械臂與消化內(nèi)鏡、套環(huán)、手術(shù)器械連接的立體示意圖。本發(fā)明所稱的手術(shù)器械包括但不限于切割解剖刀具(如電刀、激光刀)、縫合器械、夾持鉗制器械(如夾持鉗等)、牽拉類器械(如吸盤等)等，可根據(jù)需要自行搭配選擇。優(yōu)選的，本實(shí)施例包括兩條柔性機(jī)械臂，其中一條所述柔性機(jī)械臂與切割解剖刀具連接，另一條所述柔性機(jī)械臂與夾持鉗制器械連接。更優(yōu)選的，切割解剖刀具采用電刀610，具體連接方式是將電刀610插接在機(jī)械臂的器械通道內(nèi)；夾持鉗制器械采用夾持鉗620，具體連接方式是在該柔性機(jī)械臂的末端設(shè)置帶有鉸接座的連接件630，夾持鉗620鉸接在該連接件630上。其中電刀610用于切割病變組織，夾持鉗620用于對(duì)病變組織進(jìn)行提拉，剝離后的組織可以直接由夾持鉗帶出，即本實(shí)施例可以允許兩個(gè)手術(shù)器械同時(shí)進(jìn)入人體，通過不同器械之間的組合可以簡化手術(shù)操作的步驟，縮短手術(shù)時(shí)間。

參照圖8，示出了本發(fā)明動(dòng)力模組一個(gè)實(shí)施例的立體示意圖，圖中隱藏了動(dòng)力模組的外殼與控制裝置。如圖所示，動(dòng)力模組包括若干組的轉(zhuǎn)軸310與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置可以是電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸等，本實(shí)施例中優(yōu)選采用電機(jī)320。轉(zhuǎn)軸310的圓周上沿軸向設(shè)有兩道平行的凹槽，凹槽槽底的直徑優(yōu)選相等。凹槽內(nèi)纏繞有驅(qū)動(dòng)繩400，且上、下凹槽內(nèi)的驅(qū)動(dòng)繩的纏繞方向相反，如此，當(dāng)轉(zhuǎn)軸310沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，纏繞方向與轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的驅(qū)動(dòng)繩400收縮，纏繞方向與轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的驅(qū)動(dòng)繩400同步伸出，且收縮長度優(yōu)選與伸出長度相等，從而控制柔性機(jī)械臂的彎曲。

一個(gè)轉(zhuǎn)軸310可以控制一組驅(qū)動(dòng)繩400，本發(fā)明中單根柔性機(jī)械臂200需要兩組驅(qū)動(dòng)繩400進(jìn)行控制，同時(shí)夾持鉗620需要一組驅(qū)動(dòng)繩400控制開合，故本發(fā)明優(yōu)選設(shè)有五個(gè)轉(zhuǎn)軸與相應(yīng)數(shù)量的電機(jī)。

優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)繩400的有序排布，動(dòng)力模組還包括基座330與壓板340，基座330的頂面上對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)繩400并列設(shè)有若干的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有套管350，壓板340通過螺釘固定在基座330的上方，并對(duì)套管350進(jìn)行壓接固定，驅(qū)動(dòng)繩400分別穿過對(duì)應(yīng)的套管350后再與柔性機(jī)械臂連接。

以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。