Медицинский манипулятор

Медицинский манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается медицинского манипулятора для использования, например, в лапароскопической хирургии.

В последние годы лапароскопической хирургии для удаления аппендикса и желчного пузыря без вскрытия брюшной полости уделяют большее внимание, чем абдоминальной хирургии. В процессе лапароскопического вмешательства через брюшную стенку в брюшную полость обычно вводят, например, четыре троакара для проведения контроля брюшной полости с помощью небольшой камеры, введенной через один из троакаров, и для манипулирования щипцами, ножницами, электрохирургическим ножом и т.д., введенными через другие троакары для проведения хирургической операции на пораженной части брюшной полости.

Заявитель предлагает хирургический инструмент (медицинский манипулятор) для использования в такой лапароскопической хирургии. Предложенный хирургический инструмент содержит удлиненное тело инструмента, а также концевой участок, который может поворачиваться относительно удлиненного тела инструмента для придания медицинскому рабочему блоку на концевом участке требуемого пространственного положения при удерживании медицинского рабочего блока вблизи участка тела, подвергаемого хирургическому вмешательству. Подробности можно найти в патенте Японии № 3421117.

Медицинский манипулятор должен позволить хирургу быстро выполнить различные соответствующие технические приемы в зависимости от положения и размера пораженной части для удаления, наложения швов и завязывания узла на пораженной части. Согласно выложенным японским патентным публикациям №№ 2002-102248 и 2004-301275 предложены медицинские манипуляторы, с которыми легко обращаться и которые обладают высокой степенью подвижности.

Медицинский манипулятор, раскрытый в патенте Японии № 3421117, например, позволяет хирургу управлять вращательным звеном-манипулятором для непосредственного вращения медицинского рабочего блока на концевом участке. Желательно, чтобы с медицинским манипулятором было легче работать, для того чтобы быстро выполнить различные соответствующие технические приемы в зависимости от положения и размера пораженной части.

Общая задача настоящего изобретения заключается в создании медицинского манипулятора, которым было бы легче управлять.

По одному варианту осуществления настоящего изобретения обеспечивается медицинский манипулятор, содержащий рабочий блок дистального конца, включающий в себя конечное исполнительное звено, функциональный блок для управления рабочим блоком дистального конца, соединительное звено, осуществляющее взаимосвязь между рабочим блоком дистального конца и функциональным блоком, а также механизм изменения пространственного положения для изменения пространственного положения рабочего блока дистального конца, при этом конечное исполнительное звено механически управляется передающим звеном, когда хирург управляет функциональным блоком, а механизм изменения пространственного положения управляется приводным механизмом, управление которым осуществляется тогда, когда хирург управляет функциональным блоком.

При вышеописанной конструкции конечное исполнительное звено раскрыто, закрыто, повернуто или как-то иначе механически управляется вручную хирургом, а пространственное положение рабочего блока дистального конца изменяется приводным механизмом, который управляет механизмом изменения пространственного положения. Таким образом, в то время как конечным исполнительным звеном можно легко и надежно управлять для обработки пораженной области с требуемыми усилиями захвата, приводной механизм может быстро и легко изменить пространственное положение конечного исполнительного звена. Функциональные возможности медицинского манипулятора, таким образом, могут быть расширены. Другими словами, медицинским манипулятором можно легко управлять для раскрытия, закрытия, поворота конечного исполнительного звена или иного управления конечным исполнительным звеном, а также изменять пространственное положение рабочего блока дистального конца, посредством чего функциональные возможности медицинского манипулятора возрастают.

Механизм изменения пространственного положения может содержать механизм сгибания для сгибания участка соединения, а также механизм вращения для поворота рабочего блока дистального конца вокруг оси. Механизм вращения способен поворачивать рабочий блок дистального конца вокруг отклоненной оси, когда рабочий блок дистального конца отклонен от параллели с осью соединительного звена механизмом сгибания.

Если соединительное звено разъемным образом установлено на функциональном блоке, то рабочий блок дистального конца, в зависимости от вида конечного исполнительного звена, может быть заменен на единственном функциональном блоке. Кроме того, соединительное звено и рабочий блок дистального конца могут пройти стерилизацию при высокой температуре. Медицинский манипулятор, таким образом, может обладать повышенной эксплуатационной адаптируемостью и технологичностью.

Если функциональный блок включает в себя рукоятку, которая способна совершать угловые перемещения под действием хирурга для возвратно-поступательного перемещения передающего звена, то функциональные возможности медицинского манипулятора по раскрыванию и закрыванию конечного исполнительного звена возрастают.

Передающее звено может включать в себя гибкое звено и цилиндрическое звено, вокруг которого намотано гибкое звено. Цилиндрическое звено, вокруг которого намотано гибкое звено, обеспечивает простую и легковесную конструкцию, обеспечивающую изменение пространственного положения механизма изменения пространственного положения так, чтобы не затрагивать состояние конечного исполнительного звена.

Механизм изменения пространственного положения может включать в себя вращательный вал, содержащий цилиндрическое звено, а передающее звено может включать в себя гибкое звено, участок которого намотан вокруг цилиндрического звена, посредством чего передающее звено управляет конечным исполнительным звеном через гибкое звено. Гибкое звено, намотанное вокруг цилиндрического звена, обеспечивает простую и легковесную конструкцию для приведения в действие конечного исполнительного звена через гибкое звено, а также для изменения пространственного положения механизма изменения пространственного положения так, чтобы не затрагивать состояние конечного исполнительного звена, используя цилиндрическое звено в качестве вращательного вала.

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, где на иллюстративном примере показаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

На Фигуре 1 показан вид сбоку общей конструкции медицинского манипулятора по одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фигуре 2 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, дистального концевого участка медицинского манипулятора, показанного на Фигуре 1;

на Фигуре 3 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, дистального концевого участка, когда захватное приспособление раскрыто из положения, показанного на Фигуре 2;

на Фигуре 4 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, функционального блока медицинского манипулятора, показанного на Фигуре 1;

на Фигуре 5 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, функционального блока, когда захватное приспособление раскрыто из положения, показанного на Фигуре 4;

на Фигуре 6 показан вид в сечении по линии VI-VI на Фигуре 2;

на Фигуре 7 показан вид в сечении по линии VII-VII на Фигуре 5;

на Фигуре 8 показан вид спереди, частично вне чертежа, при рассмотрении в направлении по стрелке VIII на Фигуре 4;

на Фигуре 9 показан покомпонентный вид в перспективе, представляющий пример конструкции механизма сгибания, предназначенного для сгибания искривляемого участка соединительного звена;

на Фигуре 10 показан покомпонентный вид в перспективе, представляющий участок конструкционного примера искривляемого участка соединительного звена;

на Фигуре 11 показан вид сбоку медицинского манипулятора, представленного на Фигуре 1, который разделен на соединительном звене;

на Фигуре 12 показан вид в перспективе линейного тела передающего звена, которое отделено на соединительном элементе;

на Фигуре 13 показан вид сбоку, представляющий другой пример конструкции медицинского манипулятора, показанного на Фигуре 1;

на Фигуре 14 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, представляющий другой пример конструкции участка дистального конца медицинского манипулятора, показанного на Фигуре 1;

на Фигуре 15 показан вид сбоку медицинского манипулятора по другому варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фигуре 16 показан вид в плане медицинского манипулятора, представленного на Фигуре 15;

на Фигуре 17 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции;

на Фигуре 18 показан вид в плане в сечении рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции;

на Фигуре 19 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции, когда захватное приспособление закрыто;

на Фигуре 20 показан покомпонентный вид в перспективе рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции;

на Фигуре 21 показан схематичный вид конструкции рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции;

на Фигуре 22 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции, когда спусковой рычаг пребывает в нерабочем состоянии;

на Фигуре 23 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции, когда спусковой рычаг полностью отжат;

на Фигуре 24 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции, когда спусковой рычаг отжат в промежуточное положение;

на Фигуре 25 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно первому примеру конструкции, когда ось ротации работает в одном направлении;

на Фигуре 26 показан схематичный вид присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно первой модификации;

на Фигуре 27 показан схематичный вид присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно второй модификации;

на Фигуре 28 показан схематичный вид в плане присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно третьей модификации;

на Фигуре 29 показан схематичный вид сбоку в сечении присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно третьей модификации;

на Фигуре 30 показан схематичный вид в плане в сечении присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно четвертой модификации;

на Фигуре 31 показан схематичный вид сбоку в сечении присоединенного участка конца пассивной проволоки согласно четвертой модификации;

на Фигуре 32 показан схематичный вид конструкции рабочего блока дистального конца согласно второму примеру конструкции;

на Фигуре 33 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно третьему примеру конструкции;

на Фигуре 34 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно третьему примеру конструкции, когда захватное приспособление закрыто;

на Фигуре 35 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно третьему примеру конструкции, когда ось ротации работает в одном направлении;

на Фигуре 36 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно четвертому примеру конструкции, когда спусковой рычаг вытолкнут;

на Фигуре 37 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно четвертому примеру конструкции, когда спусковой рычаг полностью отжат;

на Фигуре 38 показан схематичный вид конструкции рабочего блока дистального конца согласно четвертому примеру конструкции;

на Фигуре 39 показан увеличенный вид в перспективе холостого шкива и направляющего шкива рабочего блока дистального конца согласно четвертому примеру конструкции;

на Фигуре 40 показан схематичный вид механизма подачи и возврата приводного звена согласно первому примеру;

на Фигуре 41 показан схематичный вид механизма подачи и возврата приводного звена согласно второму примеру;

на Фигуре 42 показан схематичный вид механизма подачи и возврата приводного звена согласно третьему примеру;

на Фигуре 43 показан схематичный вид механизма подачи и возврата приводного звена согласно четвертому примеру;

на Фигуре 44 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции;

на Фигуре 45 показан вид в сечении в плане рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции;

на Фигуре 46 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции, когда захватное приспособление закрыто;

на Фигуре 47 показан покомпонентный вид в перспективе рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции;

на Фигуре 48 показан вид в плане, частично в сечении, второго механизма привода конечного исполнительного звена, когда спусковой рычаг вытолкнут;

на Фигуре 49 показан вид в плане, частично в сечении, второго механизма привода конечного исполнительного звена, когда спусковой рычаг полностью отжат;

на Фигуре 50 показан вид сбоку, частично в сечении, второго механизма привода конечного исполнительного звена, когда спусковой рычаг вытолкнут;

на Фигуре 51 показан схематичный вид конструкции рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции;

на Фигуре 52 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции, когда спусковой рычаг полностью отжат;

на Фигуре 53 показан схематичный вид сбоку рабочего блока дистального конца согласно пятому примеру конструкции, когда спусковой рычаг вытолкнут;

на Фигуре 54 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно первой модификации пятого примера конструкции;

на Фигуре 55 показан вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца согласно второй модификации пятого примера конструкции;

на Фигуре 56А показан схематичный вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца, причем его участок соединения с захватным приспособлением на чертеже отсутствует;

на Фигуре 56В показан схематичный вид сбоку в сечении рабочего блока дистального конца, причем его участок соединения с захватным приспособлением на чертеже отсутствует, а захватное приспособление раскрыто; а также

на Фигуре 57 показан схематичный вид в перспективе роботизированной хирургической системы, где рабочий блок присоединен к дистальному концу роботизированной руки.

Предпочтительные варианты осуществления медицинских манипуляторов по настоящему изобретению будут подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На Фигуре 1 показан вид сбоку общей конструкции медицинского манипулятора 10 по одному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно настоящему варианту осуществления медицинский манипулятор 10 будет описан как манипулятор для использования в качестве щипцов, применяемых главным образом в лапароскопической хирургии. Однако настоящее изобретение применимо для различных хирургических инструментов, таких, например, как пинцеты и электрические электрохирургические ножи, а не только щипцы. В последующем описании правый конец медицинского манипулятора 10, показанного на Фигуре 1, будет называться проксимальным концом, а левый конец - дистальным концом, как и на других фигурах.

Медицинский манипулятор 10 содержит рабочий блок 14 дистального конца, имеющий захватное приспособление 22 на своем дистальном конце в качестве конечного исполнительного звена для выполнения хирургической операции на пораженной части, рабочий блок 15 (основное тело манипулятора), включающий в себя удлиненное соединительное звено 12 малого диаметра, соединенное с проксимальным концом рабочего блока 14 дистального конца, функциональный блок 16, соединенный с проксимальным концом соединительного звена 12, а также удлиненное передающее звено 18 (см. Фигуру 2), продолжающееся через соединительное звено 12 и соединяющее рабочий блок 14 дистального конца и функциональный блок 16 друг с другом. Управляющее устройство 20, служащее блоком управления для приведения в действие и управления различными исполнительными механизмами, размещенными в медицинском манипуляторе 10, соединено с функциональным блоком 16.

На Фигуре 2 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, рабочего блока 14 дистального конца медицинского манипулятора 10, показанного на Фигуре 1, представляющий состояние, при котором захватное приспособление 22 на рабочем блоке 14 дистального конца закрыто. На Фигуре 3 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, когда захватное приспособление 22 раскрыто из положения, показанного на Фигуре 2. На Фигуре 4 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, функционального блока 16 медицинского манипулятора, показанного на Фигуре 1, представляющий состояние, при котором захватное приспособление 22 на рабочем блоке 14 дистального конца закрыто. На Фигуре 5 показан увеличенный вид сбоку, частично в сечении, когда захватное приспособление 22 раскрыто из положения, показанного на Фигуре 4.

Соединительное звено 12 содержит полое удлиненное звено малого диаметра, обладающее пространством 24, образованным в нем, в котором размещается передающее звено 18 и пр. Соединение (механизм изменения пространственного положения, механизм вращения) 26, присоединенное с возможностью вращения к рабочему блоку 14 дистального конца, расположено на дистальном конце соединительного звена 12 (см. Фигуры 1 и 2). Соединительное звено 12 имеет проксимальный конец, соединенный с основным телом 28 функционального блока функционального блока 16 (см. Фигуры 1 и 4).

Соединительное звено 12 имеет поперечное сечение (форму поперечного сечения, перпендикулярного аксиальному направлению этого звена), которое может иметь форму круга, форму эллипса, форму многоугольника и т.п., и не ограничено какой-то определенной формой. В настоящем варианте осуществления, как показано на Фигуре 6, соединительное звено 12 имеет круглое поперечное сечение с наружным диаметром, позволяющим ввести соединительное звено в троакар (не показан), например, в диапазоне от 5 до 10 мм.

В настоящем варианте осуществления соединительное звено 12 имеет прямую форму, как показано на Фигуре 1, но соединительное звено 12 может быть криволинейным или изогнутым с приданием любой требуемой формы. Соединительное звено 12 имеет, по меньшей мере, один искривляемый участок 30 (механизм изменения пространственного положения, механизм сгибания), которому может быть придана кривизна (изгиб) требуемой формы (см. Фигуру 1) для расширения пределов, в которых живая ткань может быть подвергнута хирургическому вмешательству с использованием захватного приспособления 22, и чтобы можно было выполнить оперативное лечение в соответствующем пространственном положении.

Передающее звено 18, которое продолжается через соединительное звено 12, содержит линейное тело 32, первое соединительное звено 34, соединенное с проксимальным концом линейного тела 32, а также второе соединительное звено 36 в форме стержня, соединенное с дистальным концом линейного тела 32. Линейное тело 32 имеет соединительный элемент 37 (см. Фигуры 4 и 12), расположенный вблизи разъемного соединения 35, посредством которого соединительное звено 12 и функциональный блок 16 разъемным образом соединены друг с другом. Соединительный элемент 37 позволяет участку 32а дистального конца и участку 32b проксимального конца разъемным образом присоединяться друг к другу. Участок 32а дистального конца продолжается в рабочий блок 14 дистального конца, а участок 32b проксимального конца продолжается в основное тело 28 функционального блока (см. Фигуры 2 и 4).

Линейное тело 32 предпочтительно должно быть гибким (поддающимся изгибу) по всей его длине или на некотором его участке, по меньшей мере, на участке, соответствующем искривляемому участку 30. Линейное тело 32 может содержать проволоки, такие как металлические проволоки, выполненные из нержавеющей стали, вольфрама, сверхупругого сплава и т.п., рояльные проволоки, тросы, цепи и т.п., либо волокна, выполненные из полимерного материала, способные выдерживать относительно высокие нагрузки на растяжение, такие как полиамидные (чисто ароматический полиамид), полиэфирные, из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, углеродные волокна (далее будем называть волокнами с высокой прочностью на растяжение), либо пучок из любых таких проволок, либо другие композиции. Прямолинейный участок, отличный от участка, соответствующего искривляемому участку 30, может содержать жесткое, не поддающееся изгибу тело. Линейное тело 32, выполненное в форме пучка проволок, предпочтительно должно быть выполнено из одной или нескольких проволок (в особенности металлических проволок), имея одну или несколько проволок с одинаковыми или различными типами намотки вокруг проволок (например, со спиральной намоткой), а также одну или несколько проволок с одинаковыми или различными типами намотки в направлении, противоположном направлению намотки вышеупомянутых одной или нескольких проволок. Линейное тело такой конструкции предпочтительно в том отношении, что отлично отслеживает натяжение функциональным блоком 16 и при этом устраняет изменение длины (дисторцию) вследствие скручивания и изгибания при вращении линейного тела 32. Внешний диаметр линейного тела 32 не ограничен какой-то определенной величиной, но предпочтительно может быть в диапазоне от около 1,0 до 2,5 мм, в частности от около 1,0 до 1,5 мм, согласно настоящему варианту осуществления.

Как показано на Фигурах 2 и 6, второе соединительное звено 36 имеет поперечное сечение квадратной формы. Соединение 26 включает в себя выступ 38, имеющий проход 40, выполненный в нем по центру. Второе соединительное звено 36 вводится со скольжением в проход 40. Форма поперечного сечения прохода 40 по существу идентична форме поперечного сечения второго соединительного звена 36. Второе соединительное звено 36 имеет участок дистального конца, продолжающийся в рабочий блок 14 дистального конца и соединенный или образующий единое целое с проксимальным концом скользящего элемента 44, который будет описан далее.

Поперечное сечение второго соединительного звена 36 может быть некруглой формы, например треугольной формы, шестиугольной формы, полукруглой формы, прямолинейной формы, крестообразной формы, L-образной формы и т.п., вместо квадратной формы, чтобы избежать вращения второго соединительного звена 36 относительно прохода 40. Второе соединительное звено 36 может быть выполнено из металлического материала, такого как алюминий, медь, нержавеющая сталь, вольфрам, углеродистая сталь, сверхупругий сплав и т.п., или из относительно твердого полимера, такого как поликарбонат, полиэтилен, полипропилен, твердый поливинилхлорид, полиэфир и т.п., или из волокон с высокой прочностью на растяжение, описанных выше.

Как показано на Фигурах 2 и 3, рабочий блок 14 дистального конца включает в себя захватное приспособление 22 в качестве конечного исполнительного звена для обработки пораженной части, а также цилиндрическую пружину 46 для смещения скользящего элемента 44 с целью перемещения в одном направлении (по направлению к дистальному концу). Захватное приспособление 22 служит механизмом щипцов для захвата живой ткани и включает в себя пару раскрываемых/закрываемых звеньев, одно из которых может перемещаться, т.е. фиксированное зажимающее звено 48 и подвижное зажимающее звено 50, способное совершать угловое перемещение относительно фиксированного зажимающего звена 48. Подвижное зажимающее звено 50 имеет проксимальный конец, установленный с возможностью углового перемещения на основном теле 54 дистального конца с помощью пальца 52. Хотя у захватного приспособления 22 может раскрываться лишь одно из его зажимающих звеньев в настоящем варианте осуществления, обладать возможностью раскрытия также могут оба его зажимающих звена.

Основное тело 54 дистального конца имеет выемку 56, образованную на нижнем его участке (т.е. на нижнем участке, как показано на Фигуре 2). Скользящий элемент 44 расположен в выемке 56, так чтобы он мог скользить в продольном направлении рабочего блока 14 дистального конца. Скользящий элемент 44 имеет палец 58, выступающий на его дистальном конце, введенный в удлиненное отверстие 60, образованное на нижнем участке проксимального конца подвижного зажимающего звена 50.

Когда блок 62 рукоятки, который будет описан ниже, срабатывает на натяжение передающего звена 18 в направлении проксимального конца так, чтобы расположить скользящий элемент 44 на участке проксимального конца выемки 56, фиксированное зажимающее звено 48 и подвижное зажимающее звено 50 находятся в закрытом положении (см. Фигуру 2). Когда усилие сжатия на блоке 62 рукоятки снижается или снимается, передающее звено 18 перемещается в направлении дистального конца, перемещая тем самым скользящий элемент 44 в направлении дистального конца выемки 56. Палец 58 поджимается к внутренней периферийной поверхности удлиненного отверстия 60, поворачивая подвижное зажимающее звено 50 вокруг пальца 52 и раскрывая его (см. Фигуру 3). Можно обойтись без удлиненного отверстия 60, при этом по мере перемещения скользящего элемента 44 скользящий элемент 44 может деформироваться с поглощением вертикального перемещения пальца 58 на Фигуре 2.

Цилиндрическая пружина 46 размещена в сжатом состоянии в пределах выемки 64, образованной в основном теле 54 дистального конца, а также выемки 66, образованной в скользящем элементе 44. Цилиндрическая пружина 46 содержит средство смещения для смещения скользящего элемента 44 в направлении дистального конца под действием ее упругой силы, т.е. для смещения подвижного зажимающего звена 50 в направлении раскрытия. Поскольку медицинский манипулятор 10 по настоящему варианту осуществления включает в себя цилиндрическую пружину 46 в качестве средства смещения в рабочем блоке 14 дистального конца, нет необходимости в обеспечении пластинчатой пружины или схожего элемента, например, внутри блока 62 рукоятки для смещения подвижной рукоятки 68 в направлении раскрытия. Таким образом, функциональный блок 16 имеет простую конструкцию, повышая удобство управления.

Как показано на Фигурах 2 и 3, соединение 26 включает в себя выемку 70, имеющую круглое поперечное сечение, которая сообщается с пространством 24 в соединительном звене 12 и которая открыта на дистальном торце соединительного звена 12. Выступ 38 имеет круглое поперечное сечение, выступает из проксимального конца основного тела 54 дистального конца и вводится в выемку 70.

Выступ 38 включает в себя проход 40, образованный по центральной оси выступа и имеющий поперечное сечение, форма которого по существу идентична форме поперечного сечения второго соединительного звена 36. Когда второе соединительное звено 36 введено в проход 40, вращающее усилие передающего звена 18 может быть передано выступу 38 и основному телу 54 дистального конца.

На внутренней окружной поверхности выемки 70 образованы две кольцеобразные канавки 74, аксиально разнесенные друг от друга на заданное расстояние. Выступ 38 имеет два кольцеобразных контактных участка 75, продолжающихся по окружности в соответствующих положениях, согласующихся с канавками 74. Контактные участки 75 введены соответственно в канавки 74. Контактные участки 75 не обязательно должны иметь форму непрерывного кольца, но могут располагаться с перерывами в окружном направлении.

Соединение 26 вышеуказанной конструкции позволяет рабочему блоку 14 дистального конца вращаться (совершать поворот) относительно соединительного звена 12, но не позволяет рабочему блоку 14 дистального конца перемещаться аксиально. Таким образом, соединение 26 надежно препятствует тому, чтобы рабочий блок 14 дистального конца мог сместиться или испытал раскачивание. Соединение 26 может располагать средством снижения сопротивления вращению (не показано) для снижения сопротивления вращению рабочего блока 14 дистального конца. Согласно конкретному примеру средство снижения сопротивления вращению может содержать смазку, такую как смазочное масло, или слой материала с низким коэффициентом трения, такого как политетрафторэтилен, силикон, полиэтилен, полиацеталь и т.п., помещенные между выемкой 70 и выступом 38. Средство снижения сопротивления вращению обеспечивает более плавное вращение рабочего блока 14 дистального конца.

Как показано на Фигурах 1, 4 и 5, функциональный блок 16 установлен на проксимальном конце соединительного звена 12 для дистанционного раскрывания и закрывания (поворачивания) захватного приспособления 22, сгибания рабочего блока 14 дистального конца на искривляемом участке 30, а также вращения рабочего блока 14 дистального конца относительно соединительного звена 12.

Функциональный блок 16 включает в себя блок 62 рукоятки, который содержит зафиксированную рукоятку 80, закрепленную на основном теле 28 функционального блока или образующую с ним единое целое, а также подвижную рукоятку 68, которая может быть разведена или сведена (повернута) относительно зафиксированной рукоятки 80. Верхний конец подвижной рукоятки 68 установлен с возможностью углового перемещения на основном теле 28 функционального блока с помощью осевого звена 82.

Стопор 84 выступает из наружной поверхности нижнего участка основного тела 28 функционального блока для зацепления с подвижной рукояткой 68 для ограничения диапазона ее углового перемещения, что исключает поломку передающего звена 18 при приложении к блоку 62 рукоятки избыточного сжимающего усилия. Как показано на Фигуре 13, зафиксированную рукоятку 80 и подвижную рукоятку 68 можно поменять местами. Согласно такой модификации блок 86 ввода по вращению и блок 128 ввода по сгибанию, которые будут описаны далее, могут быть размещены на верхнем участке проксимального конца основного тела 28 функционального блока для повышения удобства управления.

Функциональный блок 16 имеет механизм 88 приведения во вращение, расположенный на проксимальном конце основного тела 28 функционального блока, который может приводиться в действие путем задействования дискообразного блока 86 ввода по вращению (см. Фигуру 8), установленного на зафиксированной рукоятке 80.

Механизм 88 приведения во вращение содержит источник вращения (привод) 90, например, такой как двигатель, ведущее зубчатое колесо 92 малого диаметра, соединенное с вращательным валом привода 90 вращения, ведомое зубчатое колесо 94 большого диаметра, удерживаемое в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 92, а также подшипниковая опора 96, с помощью которой ведомое зубчатое колесо 94 поддерживается с возможностью вращения на проксимальном конце основного тела 28 функционального блока. На привод 90 вращения подается питание под контролем управляющего устройства 20 на основе работы блока 86 ввода по вращению. Ведомое зубчатое колесо 94 имеет вращательный вал 98, содержащий цилиндрический участок 98а на своем проксимальном концевом участке, а также призматический участок 98b на своем дистальном концевом участке. Цилиндрический участок 98а поддерживается подшипниковой опорой 96.

Основное тело 28 функционального блока вмещает в себя средство 100 преобразования для преобразования углового перемещения подвижной рукоятки 68 в продольное перемещение передающего звена 18, а также для передачи вращательного усилия, создаваемого вращением ведомого зубчатого колеса 94, передающему звену 18. Средство 100 преобразования содержит опорный элемент 102, с помощью которого первое соединительное звено 34 поддерживается с возможностью вращения, а также механизм 104 передачи вращательного усилия для передачи вращательного усилия от ведомого зубчатого колеса 94 на первое соединительное звено 34.

Участок 32b проксимального конца линейного тела 32 крепится к дистальному концевому участку первого соединительного звена 34 посредством пальца 106. Первое соединительное звено 34 содержит полое цилиндрическое звено, имеющее проход 108 квадратного поперечного сечения, образованный по центру звена (см. Фигуру 7), в который вводится призматический участок 98b вращательного вала 98 ведомого зубчатого колеса 94. Первое соединительное звено 34 включает в себя фланец 110 на своем проксимальном конце, который входит в зацепление с проксимальной торцевой поверхностью опорного элемента 102.

Опорный элемент 102 имеет сквозное отверстие 112 круглого поперечного сечения, образованное в нем, в которое вводится первое соединительное звено 34. Из нижнего участка опорного элемента 102 выступает язычок 116, в котором образовано удлиненное отверстие 114. Опорный элемент 102 поддерживается направляющими звеньями 118, 120, расположенными в основном теле 28 функционального блока, чтобы создать возможность перемещения со скольжением в продольном направлении передающему звену 18. Язычок 116 выступает вниз через щель 122, образованную в нижнем направляющем звене 120.

Подвижная рукоятка 68 имеет выступающее звено 124 на своем верхнем участке, которое вводится в основное тело 28 функционального блока. Палец 126, установленный на верхнем конце выступающего звена 124, вводится в удлиненное отверстие 114 язычка 116 (см. Фигуры 4 и 7).

Механизм 104 передачи вращательного усилия образован призматическим участком 98b вращательного вала 98 ведомого зубчатого колеса 94 совместно с проходом 108, в который введен призматический участок 98b. Призматический участок 98b может аксиально перемещаться относительно прохода 108, но не может вращаться относительно прохода 108, вне зависимости от глубины, на которую призматический участок 98b введен в проход 108. Таким образом, вращательное усилие от ведомого зубчатого колеса 94 передается через призматический участок 98b и проход 108 на первое соединительное звено 34, что приводит к вращению целиком всего передающего звена 18.

Поперечное сечение призматического участка 98b может быть некруглой формы, например треугольной формы, шестиугольной формы, полукруглой формы, прямолинейной формы, крестообразной формы, L-образной формы и т.п., вместо квадратной формы, чтобы избежать вращения призматического участка 98b относительно прохода 108. Механизм 104 передачи вращательного усилия содержит механизм для механической передачи вращательного усилия от привода 90 вращения на передающее звено 18. Механизм 104 передачи вращательного усилия может приводиться в действие проволокой, цепью, зубчатым ремнем, звеном, стержнем, зубчатым колесом и т.п. Предпочтительно механизм 104 передачи вращательного усилия приводится в действие механической составляющей в форме твердого тела, неупругого в направлении передачи мощности. Хотя проволока, цепь и т.п. неизбежно незначительно вытягиваются в условиях растяжения, тем не менее, они рассматриваются как механические составляющие в форме неупругого твердого тела. Приводные механизмы могут быть использованы для обеспечения вращения механизма 88 приведения во вращение и рабочего блока 14 дистального конца в противоположных направлениях или с разными скоростями.

Функциональный блок 16 имеет механизм 130 сгибания, расположенный на дистальном конце основного тела 28 функционального блока, который может приводиться в действие срабатыванием блока 128 ввода по сгибанию для сгибания искривляемого участка 30. Блок 128 ввода по сгибанию установлен на зафиксированной рукоятке 80 и содержит четыре треугольные кнопки, указывающие в направлении вверх, вниз (вперед, назад), влево, вправо.

Как показано на Фигурах 4, 5 и 9, механизм 130 сгибания содержит две цилиндрические пружины 132, 134, выступающие из дистального торца основного тела 28 функционального блока, вращательную ось (шарик подшипника) 136, расположенную параллельно цилиндрическим пружинам 132, 134, наклон