组织切除设备的制造方法
【专利摘要】即使刀具的轨迹弯曲,也降低其移动速度的变动。提供组织切除设备,该组织切除设备具有:夹住组织的爪(11),其配置于插入部的前端;刀具(14),其被设置成能够沿着按照该爪(11)的形状形成的轨道移动;驱动单元(8、18),其产生对该刀具(14)进行驱动的力;以及力传递部件(15),其连接该驱动单元(8、18)与刀具(14),收纳于沿轨道设置的收纳部(13)内,将通过驱动单元(8、18)产生的力传递到刀具(14),驱动单元(8、18)构成为,力传递部件(15)从收纳部(13)接受的反作用力越大则越增大所产生的力。
【专利说明】
组织切除设备
技术领域
[0001]本发明涉及组织切除设备。
【背景技术】
[0002]以往公知有如下的缝合器,该缝合器在插入于体内的插入部的前端具有夹住组织的开关式的弯曲的一对爪,在该爪的宽度方向的中部具有刀具和缝合钉打出单元,其中,该刀具能够沿着轨道移动,而该轨道按照爪的形状设置,该缝合钉打出单元隔着该刀具在两侧对被爪夹住的组织打出缝合钉(例如参照专利文献I)。
[0003]该缝合器在插入部和爪的内部收纳有模仿插入部和爪的形状而变形的软性轴,通过在插入部的基端侧向长度方向推压软性轴,从而推动刀具而使其沿着轨道移动,并且结合刀具的移动使缝合钉向爪的配合面突出。由此,能够利用刀具剖切被爪夹住的组织且利用缝合钉缝合剖切面的两侧。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开平8-289895号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是,在爪像专利文献I的缝合器那样弯曲的情况下,随着刀具向爪的前端侧移动,在爪的内部推动刀具的软性轴弯曲,与收纳软性轴的收纳部的内壁之间的摩擦变大,存在为了推动刀具而需要较大的力的不良情况。尤其当爪的形状变得复杂或者曲率变大时,摩擦的增大明显。
[0009]当摩擦力变动时,在以相同的力推动的情况下,刀具的速度变化。在实际使用上,当刀具的移动速度变化时,存在在接合切除的组织的血液循环状态中产生偏差、在手术后的组织治愈的程度中产生差异的不良情况。一般为了保持结构而优选使刀具缓慢地移动,在刀具的速度过慢或过快的情况下,存在爪相对于夹住的组织偏移的不良情况。
[0010]本发明就是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供即使刀具的轨迹弯曲也能够降低其移动速度的变动的组织切除设备。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]为了达到上述目的,本发明提供以下手段。
[0013]本发明的一个方式提供一种组织切除设备,该组织切除设备具有:夹住组织的爪,其配置于插入部的前端;刀具,其被设置成能够沿着按照该爪的形状形成的轨道移动;驱动单元,其产生驱动该刀具的力;以及力传递部件,其连接该驱动单元与所述刀具,收纳于沿着所述轨道设置的收纳部内,将通过所述驱动单元产生的力传递到所述刀具,所述驱动单元构成为,所述力传递部件从所述收纳部接受的反作用力越大则越增大所产生的力。
[0014]根据本方式,在将插入部插入于体内并由配置于前端的爪夹住组织的状态下使驱动单元进行动作,由此,通过力传递部件将驱动单元产生的力传递给刀具,并通过使刀具沿着按照爪的形状形成的轨道移动,从而能够沿着爪的形状剖切被爪夹住的组织。
[0015]在这种情况下,力传递部件收纳于沿着轨道设置的收纳部内,当刀具移动时由于与收纳部之间的摩擦而从收纳部接受反作用力,但是,驱动单元构成为,反作用力越大则越产生较大的力,因此即使刀具的轨迹弯曲也能够降低其移动速度的变动。由此,不会在要切除的组织的血液循环状态中产生偏差,能够抑制在手术后的组织治愈的程度中产生差异。
[0016]在上述方式中,所述轨道也可以具备具有曲率的部分。
[0017]这样,即使使刀具沿着具备具有曲率的部分的轨道移动时,也能够降低其移动速度的变动。
[0018]另外,在上述方式中,所述力传递部件也可以是软性轴或线。
[0019]由此,由软性轴或线构成的力传递部件与收纳部的内壁之间产生摩擦,接触长度越长,则越需要较大的力以驱动刀具。
[0020]另外,在上述方式中,所述驱动单元也可以具有马达和对该马达的扭矩进行控制的控制部。
[0021]由此,能够通过马达容易地产生反作用力越大则越向力传递部件施加较大的力的情况下的期望的扭矩。
[0022]另外,在上述方式中,所述驱动单元也可以是如下的弹簧,该弹簧在所述力传递部件从所述收纳部接受的反作用力最大的位置处被施加最大的位移量。
[0023]由此,能够不需要复杂的结构而以简易的结构抑制刀具的移动速度的变动。
[0024]另外,在上述方式中,也可以是,所述力传递部件与弯曲的所述收纳部的内表面接触,所述控制部控制所述马达,使得所述力传递部件与所述收纳部的内表面之间的接触角度越大则越增大所产生的力。
[0025]另外,在上述方式中,所述控制部也可以按照下式控制通过所述马达产生的力。
[0026]T=Toe X P(μα)
[0027]在此,α是所述力传递部件与所述收纳部的内表面的接触角度,μ是摩擦系数,T0是当α = 0时通过马达产生的力,T是通过马达产生的力。
[0028]发明效果
[0029]根据本发明,实现即使刀具的轨迹弯曲,也能够降低其移动速度的变动的效果。
【附图说明】
[0030]图1是示出本发明的一个实施方式的组织切除设备的立体图。
[0031]图2是示出图1的组织切除设备的缝合部的纵向剖视图。
[0032]图3是示出图2的缝合部的刀具、刀具槽、线以及驱动单元的示意的俯视图。
[0033]图4是示出图3的模型的图。
[0034]图5是示出通过构成图3的驱动单元的马达产生的扭矩的一例的曲线图。
[0035]图6是示出图3的缝合部的第I变形例的(a)示意性的俯视图、(b)通过马达产生的扭矩例的曲线图。
[0036]图7是示出图3的缝合部的第2变形例的(a)示意性的俯视图、(b)通过马达产生的扭矩例的曲线图。
[0037]图8是示出图3的缝合部的(a)第3变形例、(b)第4变形例的示意性的俯视图。
[0038]图9是示出图3的驱动单元的变形例的(a)缝合部的示意性的俯视图、(b)由构成驱动单元的弹簧产生的张力的曲线图。
【具体实施方式】
[0039]以下参照附图对本发明的一个实施方式的组织切除设备I进行说明。
[0040]本实施方式的组织切除设备I是缝合装置,如图1所示,该组织切除设备I具有插入部2、设置于该插入部2的基端部上的操作部3以及设置于插入部2的前端的缝合部(爪)4。
[0041]在操作部3上设置有手术人员把持的把手部5,在该把手部5上设置有能够摆动的缝合钉打出杆6和砧座开关旋钮7。另外,在操作部3内收纳有通过缝合钉打出杆6的操作而被驱动的马达8(参照图3)。
[0042]在缝合部4中设置有接受缝合钉9(参照图2的(b))而使其变形的砧座10以及以能够排出的方式收纳多个缝合钉9的钉盒11。
[0043]砧座10和钉盒11构成相对于长度方向横向弯曲的爪,通过操作把手部5的砧座开关旋钮7,砧座10能够相对于钉盒11摆动。在摆动至接近于钉盒11的位置的状态下,钉盒11与砧座10的对置面基本上成为平行的位置关系,能够以在中间夹住组织的状态进行把持。
[0044]在钉盒11的与砧座10对置的面Ila上开口多个长孔12,在长孔12中,以能够在脚前端朝向面11 a的状态下从长孔12的开口出没的方式收纳有钛合金或不锈钢制的U型缝合钉
9。长孔12沿着后述的刀具槽13排列。
[0045]另外,在钉盒11的缝合钉9的列之间设置有刀具槽(收纳部)13,该刀具槽(收纳部)13将刀具14支承为能够沿着长度方向滑动。刀具槽13在钉盒11的宽度方向的大致中央沿着弯曲形状形成。另外,如图2的(a)、(b)所示,在刀具槽13内收纳有刀具14的一部分,并且收纳有一端连接于刀具14的线(力传递部件)15。
[0046]另外,如图2的(a)、(b)所示,在刀具14上固定有缝合钉推出部件16,该缝合钉推出部件I6具有用于从长孔12内推出缝合钉9的斜面16a。缝合钉推出部件16配置成能够在配置于长孔12的内侧的钉盒11内部的空间中移动,当使刀具14沿着刀具槽13移动时,该缝合钉推出部件16与刀具14一体地移动,并利用斜面16a从长孔9内向钉盒11的面Ila上推出缝合钉9。
[0047]如图3所示,刀具14在初始状态下在钉盒11的前端侧的第I位置使尖端14a朝向基端侧配置。另外,缝合钉推出部件16的斜面16a朝向基端侧倾斜以使得与钉盒11的面Ila分离。
[0048]线15的另一端经由插入部2以能够卷绕的方式连接于轮17上,该轮17固定于在操作部3内收纳的马达8上。当马达8进行驱动时,线15被轮17卷绕的结果为,连接于线15的一端的刀具14和缝合钉推出部件16能够沿着刀具槽13向基端侧的第2位置移动。
[0049]在本实施方式中,在马达8上连接有对该马达8的扭矩进行控制的控制部18。
[0050]如图3所示,在钉盒11的刀具槽13呈圆弧状弯曲的情况下,收纳于刀具槽13内的线15与刀具槽13的内壁接触,因此,刀具14抵抗其摩擦而进行移动。在这种情况下,产生图4所示那样的将线W卷绕于圆柱C的情况下的力关系。
[0051]S卩,当设线W与圆柱C外表面的接触角度为α、二者间的摩擦系数为μ时,在夹住圆柱C的两侧的线W所涉及的张力T 1、T 2中有下式(I)的关系。
[0052]Τι=Τ2θΧρ(-μα) (I)
[0053]若将其置换成本实施方式的线15与刀具槽13内壁之间的关系,则设施加于线15的张力为Τ、线15与刀具槽13内壁之间的摩擦系数为μ、二者的接触角度为α,下式(2)的关系成立。
[0054]T = Toe Χρ(μα) (2)
[0055]在此,To是α = 0时的刀具14的推力。
[0056]作为刀具14的推力To,是沿着没有摩擦的直线状的轨迹使刀具14移动并且用于剖切组织所需要的力,能够通过实验求出。
[0057]如式(2)所示,控制部18控制张力T,以使得即使接触角度α变化也获得恒定的刀具14的推力To。具体地说,将安装于马达8的轮17的卷绕径设为r,对马达8进行控制以使得与从驱动开始经过的时间t对应地产生图5所示的扭矩rT。
[0058]由此,控制部18控制马达8,以使得越经过时间t,即刀具14进行移动而使接触角度α越从线15与刀具槽13内壁之间的第I位置的接触角度α?向第2位置的接触角度α2变小,则扭矩rT越小。
[0059]在图5中,刚刚驱动后瞬间产生超过静摩擦的扭矩,之后,产生按照式(2)计算的扭矩。
[0060]以下对如这样构成的本实施方式的组织切除设备I的作用进行说明。
[0061]当使用本实施方式的组织切除设备I切除体内的组织时,手术人员把持把手部5进行操作,将插入部2从前端侧插入体腔内或者体内空间,使设置于插入部2的前端的缝合部4接近希望切除的部分。
[0062]然后,将组织配置于砧座10与钉盒11之间并使把手部5的砧座开关旋钮7旋转,由此,使砧座10相对于钉盒11摆动而在二者间夹住组织。
[0063]在该状态下,当手术人员使缝合钉打出杆6摆动以使得关闭时,控制部18驱动马达8,线15被轮17卷绕,从而使刀具14和缝合钉推出部件16沿着刀具槽13从前端侧滑动到基端侧。
[0064]由此,刀具14的尖端14a剖切夹在钉盒11与砧座10之间的组织,并且缝合钉推出部件16的斜面16a从长孔12推出缝合钉9并使其贯穿组织,通过利用砧座10使其变形而按顺序缝合组织。
[0065]在这种情况下,根据本实施方式的组织切除设备I,控制部18对马达8进行控制,使得收纳于刀具槽13内的线15与刀具槽13内壁之间的接触角度α越大则越输出较大的扭矩,因此,当接触角度α较大且摩擦较大时用较大的扭矩驱动马达8,当接触角度α较小且摩擦较小时用较小的扭矩驱动马达8,能够由于位置而引起的抑制刀具14的移动速度的变动。
[0066]其结果为,不会在要切除的组织的血液循环状态中产生偏差,能够抑制在手术后的组织治愈程度中产生差异。即,当刀具14的移动速度变化时,被切除的部位中的组织的血液循环状态变动,因此治愈的方法按照部位变化,但是,根据本实施方式的组织切除设备I就不会存在那样的不良情况。因而,也具有以下的优点:能够一边等待血液循环返回切除部位一边利用刀具14进行缓慢地切除,并且,还能够防止刀具14急剧地快速移动,能够抑制夹在砧座10与钉盒11之间的组织位置偏移。
[0067]在本实施方式中,对具有单纯的圆弧状的弯曲的缝合部4的情况进行了例示,但是,取而代之,如图6的(a)所示那样,也能够适用于具有组合了弯曲的部分与直线部分的形状的缝合部4的情况。在这种情况下,因为在刀具槽13的基端侧存在直线状部分,因此在该位置配置刀具14以后,如图6的(b)所示那样控制成以恒定的扭矩r To驱动马达8即可。
[0068]另外,在图7的(a)所示的例子中,在钉盒11的刀具槽13的圆弧状部分的前端侧和基端侧的双方存在直线状部分,因此如图7的(b)所示,只要在刀具14配置于这些直线状部分的状态下控制马达8以使得扭矩不变化即可。
[0069]另外,在本实施方式中,例示了将配置于缝合部4的前端的刀具14向基端侧牵引时剖切组织的结构,但也可以取而代之,如图8的(a)所示那样,采用利用设置于钉盒11的前端的定滑轮19折回线15,且使刀具14从基端侧向前端侧移动时剖切组织的结构。
[0070]在这种情况下,只要使马达8产生按照下式(3)的扭矩rT即可。
[0071]rT = Toe Χρ(μ8α)+ρ(θ ,μΡ) (3)
[0072]在此,ρ(θ,μΡ)是定滑轮19的摩擦损失力,Θ是定滑轮19的接触角度(约180°),μΡ是线15与定滑轮19之间的摩擦系数。
[0073]在该例中,当刀具15配置于基端侧时,线15被折回而具有约230°的接触角度α?,当配置于前端侧时,具有约115°的接触角度α2。
[0074]另外,如图8的(b)所示,也可以将刀具14固定于动滑轮20且使线15再一次折回。这样,能够使施加于马达8的扭矩成为式(3)的1/2。
[0075]另外,在本实施方式中,对通过马达8和控制该马达8的控制部18来产生驱动力的情况进行了说明,也可以取而代之而如图9的(b)所示那样,由配置于图9的(a)所示的线15的基端侧的弹簧21产生根据接触角度α而变化的张力。
[0076]另外,也可以代替线15而使用软性的轴。
[0077]另外,作为组织切除设备I例示了缝合装置,但本发明也可以代替没有缝合功能的切除装置、或者缝合器而适用于利用电等能量进行吻合的吻合装置。
[0078]标号说明
[0079]I:组织切除设备;2:插入部;8:马达(驱动单元);10:砧座(爪);11:钉盒(爪);13:刀具槽(收纳部、轨道);14:刀具;15:线(力传递部件);18:控制部(驱动单元);21:弹簧(驱动单元)。
【主权项】
1.一种组织切除设备,其具有: 夹住组织的爪,其配置于插入部的前端; 刀具,其被设置成能够沿着按照该爪的形状形成的轨道移动; 驱动单元,其产生驱动该刀具的力;以及 力传递部件,其连接该驱动单元与所述刀具,收纳于沿着所述轨道设置的收纳部内,将通过所述驱动单元产生的力传递到所述刀具, 所述驱动单元构成为,所述力传递部件从所述收纳部接受的反作用力越大则越增大所产生的力。2.根据权利要求1所述的组织切除设备,其中, 所述轨道具备具有曲率的部分。3.根据权利要求1或2所述的组织切除设备,其中, 所述力传递部件是软性轴或线。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的组织切除设备,其中, 所述驱动单元具有马达和对该马达的扭矩进行控制的控制部。5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的组织切除设备,其中, 所述驱动单元是如下的弹簧,该弹簧在所述力传递部件从所述收纳部接受的反作用力最大的位置处被施加最大的位移量。6.根据权利要求4所述的组织切除设备,其中, 所述力传递部件与弯曲的所述收纳部的内表面接触, 所述控制部控制所述马达,使得所述力传递部件与所述收纳部的内表面的接触角度越大则越增大所产生的力。7.根据权利要求6所述的组织切除设备,其中,所述控制部按照下式控制通过所述马达产生的力,T = Toe Χρ(μα) 在此, α是所述力传递部件与所述收纳部的内表面的接触角度, μ是摩擦系数, To是当α = 0时通过马达产生的力, T是通过马达产生的力。
【文档编号】A61B17/072GK106061407SQ201580011188
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月2日 公开号201580011188.2, CN 106061407 A, CN 106061407A, CN 201580011188, CN-A-106061407, CN106061407 A, CN106061407A, CN201580011188, CN201580011188.2, PCT/2015/56107, PCT/JP/15/056107, PCT/JP/15/56107, PCT/JP/2015/056107, PCT/JP/2015/56107, PCT/JP15/056107, PCT/JP15/56107, PCT/JP15056107, PCT/JP1556107, PCT/JP2015/056107, PCT/JP2015/56107, PCT/JP2015056107, PCT/JP201556107
【发明人】熊田嘉之, 木村香由
【申请人】奥林巴斯株式会社