【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及外科手術機器人，尤其涉及一種用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗。
技術介紹
1、關節鏡手術是一種微創技術，廣泛應用于骨科領域，如髖關節盂唇修復、膝關節半月板切除和韌帶重建等。關節鏡手術通過關節鏡器械的引導與操作，在極小的切口下完成復雜的診療操作。隨著微創手術需求的增加，關節鏡手術器械的設計與優化成為提升手術效率和安全性的關鍵。
2、目前，關節鏡手術中使用的手術工具，包括松解鉗等，大多為剛性直桿型，其結構通常包括手柄、傳動桿和末端操作鉗口。這種設計在保證剛性傳動的同時，能夠穩定地完成軟組織的抓取、切割和松解操作。然而，由于剛性結構的限制，其靈活性較差，特別是在面對關節腔復雜解剖結構的時候，傳統松解鉗往往難以到達視野盲區，限制了手術的操作范圍，增加了手術難度和時間。
3、為解決剛性器械靈活性不足的問題，近年來，部分改進型松解鉗嘗試引入角度調節功能。例如，通過在末端添加單自由度的關節，允許鉗口在一定范圍內轉動。這種改進設計提升了器械的靈活性，使其能夠適應更復雜的關節腔結構。然而，這種單自由度調節設計在實際應用中仍面臨以下局限：首先，調節的角度范圍較小，無法實現多方向操作；其次，在手術過程中缺乏剛度固定機制，器械在操作中可能出現松動或偏移，從而影響操作的精確性。
4、除了傳統剛性器械的改良，連續型機器人技術近年來在內窺鏡手術領域展現出巨大的潛力。這類機器人采用柔性、剛性或混合結構，通過多自由度調節，實現了復雜路徑的彎曲和精準定位。連續型機器人的剛性關節設計和驅動方式使其在
5、為此，提出了一種手持式、可手動調整彎曲角度、并能實現剛度固定的松解鉗，以適用于關節鏡手術操作。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，以解決上述現有技術存在的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，包括外殼，所述外殼的一端設置有連續體段，所述連續體段遠離所述外殼的一端安裝有遠端套筒，所述遠端套筒通過銷釘一連接有松解鉗；所述外殼內設置有用于控制所述連續體段進行彎曲的左右彎曲控制機構和上下彎曲控制機構；所述外殼的內部設置有變剛度控制機構，所述變剛度控制機構用于對所述左右彎曲控制機構和所述上下彎曲控制機構進行限位；所述外殼的底部設置有用于控制所述松解鉗開合的開合機構。
3、優選的，所述左右彎曲控制機構包括頂部旋鈕，所述外殼的頂部開設有預留孔二，所述頂部旋鈕通過所述預留孔二伸出所述外殼；所述頂部旋鈕的底端固定套設有齒輪，所述外殼的內側底壁上沿豎直方向固定連接有凸出圓柱二，所述頂部旋鈕滑動套設在所述凸出圓柱二的外側；所述頂部旋鈕的外壁上繞設有左右彎曲驅動絲，所述左右彎曲驅動絲的兩端分別固定連接在所述連續體段靠近所述遠端套筒一端的左右兩側。
4、優選的，所述上下彎曲控制機構包括后端旋鈕，所述外殼遠離所述連續體段的一端開設有預留孔一，所述后端旋鈕通過所述預留孔一伸出所述外殼；所述外殼的內側壁上沿水平方向固定連接有凸出圓柱一，所述后端旋鈕的中部固定套設有齒輪軸，所述齒輪軸滑動套設在所述凸出圓柱一上；所述外殼內部轉動連接有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述后端旋鈕嚙合，所述后端旋鈕與所述齒輪不接觸；所述齒輪軸上繞設有上下彎曲驅動絲，所述上下彎曲驅動絲的兩端分別與所述固定連接在所述連續體段靠近所述遠端套筒一端的上下兩側。
5、優選的，所述傳動齒輪滑動套設在所述頂部旋鈕上，且所述傳動齒輪位于所述齒輪的上方；所述傳動齒輪與所述齒輪之間設置有長墊板，所述長墊板與所述外殼固定連接，所述長墊板用于對所述傳動齒輪進行支撐。
6、優選的，所述變剛度控制機構包括按鈕，所述按鈕為t形結構；所述外殼的底部開設有預留孔三，所述按鈕的底部通過所述預留孔三伸出所述外殼，且所述按鈕的底部滑動設置在所述預留孔三內；所述外殼的內側頂部固定連接有壓緊擋板，所述按鈕的頂部位于所述壓緊擋板靠近所述連續體段的一側，且所述按鈕的頂部與所述壓緊擋板限位配合；所述按鈕靠近所述預留孔一的一端套設有彈簧，所述外殼的內側底部固定連接有凸臺，所述凸臺設置于所述壓緊擋板遠離所述連續體段的一側，所述彈簧的兩端分別與所述凸臺、所述壓緊擋板抵接；所述齒輪二和所述傳動齒輪均通過所述按鈕進行限位。
7、優選的，所述按鈕靠近所述預留孔一的一端為錐形缺口形狀。
8、優選的，所述松解鉗包括上鉗和下鉗，所述下鉗通過所述銷釘一轉動連接在所述遠端套筒上；所述上鉗上固定連接有銷釘二，所述上鉗通過所述銷釘二轉動連接在所述下鉗上，所述開合機構與所述上鉗傳動配合。
9、優選的，所述開合機構包括后手柄、前手柄和松解鉗驅動絲，所述外殼的底部開設有預留孔四，所述后手柄和所述前手柄均通過所述預留孔四伸入至所述外殼內，所述外殼的內壁上沿水平方向固定連接有凸出圓柱三，所述后手柄固定套設在所述凸出圓柱三上，所述前手柄滑動套設在所述凸出圓柱三上；所述松解鉗驅動絲固定繞設在所述銷釘二上，且所述松解鉗驅動絲的兩端分別與所述后手柄、所述前手柄固定連接。
10、優選的，所述連續體段靠近所述遠端套筒的一端開設有兩個孔，兩個所述孔對稱設置，所述松解鉗驅動絲依次穿過所述孔并與所述銷釘二固定連接。
11、優選的，所述外殼靠近所述連續體段的一端開設有預留孔五，所述連續體段通過所述連續體段五安裝在所述外殼上，且所述外殼通過所述連續體段五與所述連續體段連通。
12、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
13、1、提高操作靈活性：
14、本專利技術采用多自由度設計，通過后端旋鈕和頂部旋鈕的獨立控制，實現連續體段的彎曲調整，可適應髖關節等復雜解剖結構。與傳統單自由度或剛性直桿型松解鉗相比，能夠靈活到達視野盲區，顯著提升手術操作范圍和適應性。
15、2、增強操作穩定性：
16、本專利技術引入剛度調節和固定機制，通過按鈕控制齒輪鎖定，在角度調整后實現快速剛度鎖定，避免手術操作中因松動或角度偏移導致的誤操作。
17、3、提升手術精度和效率：
18、連續體段的多自由度調節和穩定的剛度鎖定功能相結合，使得手術器械的定位和調整更加快速精準。相較于現有技術，本專利技術減少了手術器械的反復調整次數，降低了手術時間，提高了操作效率，有助于降低患者創傷和術后恢復時間。
19、4、優化人機交互設計：
20、本專利技術采用符合人體工學的旋鈕控制設計，操作簡單直觀，符合醫師的慣性思維邏輯，大幅降低了學習成本。
21、5、適用性強：
22、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，包括外殼(1)，所述外殼(1)的一端設置有連續體段(9)，所述連續體段(9)遠離所述外殼(1)的一端安裝有遠端套筒(11)，所述遠端套筒(11)通過銷釘一(10)連接有松解鉗；所述外殼(1)內設置有用于控制所述連續體段(9)進行彎曲的左右彎曲控制機構和上下彎曲控制機構；所述外殼(1)的內部設置有變剛度控制機構，所述變剛度控制機構用于對所述左右彎曲控制機構和所述上下彎曲控制機構進行限位；所述外殼(1)的底部設置有用于控制所述松解鉗開合的開合機構。
2.根據權利要求1所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述左右彎曲控制機構包括頂部旋鈕(12)，所述外殼(1)的頂部開設有預留孔二(22)，所述頂部旋鈕(12)通過所述預留孔二(22)伸出所述外殼(1)；所述頂部旋鈕(12)的底端固定套設有齒輪(13)，所述外殼(1)的內側底壁上沿豎直方向固定連接有凸出圓柱二(25)，所述頂部旋鈕(12)滑動套設在所述凸出圓柱二(25)的外側；所述頂部旋鈕(12)的外壁上繞設有左右彎曲驅動
3.根據權利要求2所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述上下彎曲控制機構包括后端旋鈕(2)，所述外殼(1)遠離所述連續體段(9)的一端開設有預留孔一(21)，所述后端旋鈕(2)通過所述預留孔一(21)伸出所述外殼(1)；所述外殼(1)的內側壁上沿水平方向固定連接有凸出圓柱一(23)，所述后端旋鈕(2)的中部固定套設有齒輪軸(3)，所述齒輪軸(3)滑動套設在所述凸出圓柱一(23)上；所述外殼(1)內部轉動連接有傳動齒輪(4)，所述傳動齒輪(4)與所述后端旋鈕(2)嚙合，所述后端旋鈕(2)與所述齒輪(13)不接觸；所述齒輪軸(3)上繞設有上下彎曲驅動絲(5)，所述上下彎曲驅動絲(5)的兩端分別與所述固定連接在所述連續體段(9)靠近所述遠端套筒(11)一端的上下兩側。
4.根據權利要求3所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述傳動齒輪(4)滑動套設在所述頂部旋鈕(12)上，且所述傳動齒輪(4)位于所述齒輪(13)的上方；所述傳動齒輪(4)與所述齒輪(13)之間設置有長墊板(24)，所述長墊板(24)與所述外殼(1)固定連接，所述長墊板(24)用于對所述傳動齒輪(4)進行支撐。
5.根據權利要求3所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述變剛度控制機構包括按鈕(6)，所述按鈕(6)為T形結構；所述外殼(1)的底部開設有預留孔三(27)，所述按鈕(6)的底部通過所述預留孔三(27)伸出所述外殼(1)，且所述按鈕(6)的底部滑動設置在所述預留孔三(27)內；所述外殼(1)的內側頂部固定連接有壓緊擋板(7)，所述按鈕(6)的頂部位于所述壓緊擋板(7)靠近所述連續體段(9)的一側，且所述按鈕(6)的頂部與所述壓緊擋板(7)限位配合；所述按鈕(6)靠近所述預留孔一(21)的一端套設有彈簧(8)，所述外殼(1)的內側底部固定連接有凸臺(26)，所述凸臺(26)設置于所述壓緊擋板(7)遠離所述連續體段(9)的一側，所述彈簧(8)的兩端分別與所述凸臺(26)、所述壓緊擋板(7)抵接；所述齒輪(13)二和所述傳動齒輪(4)均通過所述按鈕(6)進行限位。
6.根據權利要求5所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述按鈕(6)靠近所述預留孔一(21)的一端為錐形缺口形狀。
7.根據權利要求1所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述松解鉗包括上鉗(19)和下鉗(20)，所述下鉗(20)通過所述銷釘一(10)轉動連接在所述遠端套筒(11)上；所述上鉗(19)上固定連接有銷釘二(18)，所述上鉗(19)通過所述銷釘二(18)轉動連接在所述下鉗(20)上，所述開合機構與所述上鉗(19)傳動配合。
8.根據權利要求7所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述開合機構包括后手柄(15)、前手柄(16)和松解鉗驅動絲(17)，所述外殼(1)的底部開設有預留孔四(28)，所述后手柄(15)和所述前手柄(16)均通過所述預留孔四(28)伸入至所述外殼(1)內，所述外殼(1)的內壁上沿水平方向固定連接有凸出圓柱三(30)，所述后手柄(15)固定套設在所述凸出圓柱三(30)上，所述前手柄(16)滑動套設在所述凸出圓...
【技術特征摘要】
1.一種用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，包括外殼(1)，所述外殼(1)的一端設置有連續體段(9)，所述連續體段(9)遠離所述外殼(1)的一端安裝有遠端套筒(11)，所述遠端套筒(11)通過銷釘一(10)連接有松解鉗；所述外殼(1)內設置有用于控制所述連續體段(9)進行彎曲的左右彎曲控制機構和上下彎曲控制機構；所述外殼(1)的內部設置有變剛度控制機構，所述變剛度控制機構用于對所述左右彎曲控制機構和所述上下彎曲控制機構進行限位；所述外殼(1)的底部設置有用于控制所述松解鉗開合的開合機構。
2.根據權利要求1所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述左右彎曲控制機構包括頂部旋鈕(12)，所述外殼(1)的頂部開設有預留孔二(22)，所述頂部旋鈕(12)通過所述預留孔二(22)伸出所述外殼(1)；所述頂部旋鈕(12)的底端固定套設有齒輪(13)，所述外殼(1)的內側底壁上沿豎直方向固定連接有凸出圓柱二(25)，所述頂部旋鈕(12)滑動套設在所述凸出圓柱二(25)的外側；所述頂部旋鈕(12)的外壁上繞設有左右彎曲驅動絲(14)，所述左右彎曲驅動絲(14)的兩端分別固定連接在所述連續體段(9)靠近所述遠端套筒(11)一端的左右兩側。
3.根據權利要求2所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述上下彎曲控制機構包括后端旋鈕(2)，所述外殼(1)遠離所述連續體段(9)的一端開設有預留孔一(21)，所述后端旋鈕(2)通過所述預留孔一(21)伸出所述外殼(1)；所述外殼(1)的內側壁上沿水平方向固定連接有凸出圓柱一(23)，所述后端旋鈕(2)的中部固定套設有齒輪軸(3)，所述齒輪軸(3)滑動套設在所述凸出圓柱一(23)上；所述外殼(1)內部轉動連接有傳動齒輪(4)，所述傳動齒輪(4)與所述后端旋鈕(2)嚙合，所述后端旋鈕(2)與所述齒輪(13)不接觸；所述齒輪軸(3)上繞設有上下彎曲驅動絲(5)，所述上下彎曲驅動絲(5)的兩端分別與所述固定連接在所述連續體段(9)靠近所述遠端套筒(11)一端的上下兩側。
4.根據權利要求3所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述傳動齒輪(4)滑動套設在所述頂部旋鈕(12)上，且所述傳動齒輪(4)位于所述齒輪(13)的上方；所述傳動齒輪(4)與所述齒輪(13)之間設置有長墊板(24)，所述長墊板(24)與所述外殼(1)固定連接，所述長墊板(24)用于對所述傳動齒輪(4)進行支撐。
5.根據權利要求3所述的用于關節鏡手術的多自由度可調角度剛度的手持式松解鉗，其特征在于，所述變剛度控制機構包括按鈕(6)，所述按鈕(6)為t形結構；所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉子鈺，于騰波，黃皓，周健，樊瑜波，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。