[发明专利]一种刚度可控鞘管及其调控方法和手术机器人

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，提供了一种刚度可控鞘管及其调控方法和手术机器人，该刚度可控鞘管包括鞘管和连接于鞘管的鞘管调控模块，其中鞘管包括依次连接的头部段，过渡段、主体段以及尾部段；鞘管调控模块包括用于调节鞘管刚度的刚度调控单元和用于调节鞘管的头部段的弯曲角度的调弯装置；该刚度可控鞘管具备调弯功能和刚度调节功能，适用范围广，与手术机器人适配程度高，能够降低对医生操作技能要求，保证稳定的手术效果。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种刚度可控鞘管及其调控方法和手术机器人。

背景技术

微创手术以创伤面小、减少患者痛苦、手术后恢复快等优点受到医生与患者的一致认可，但是微创手术对医生操作技能水平与手术器械工具性能的要求极为严格。一方面，由于人体自然腔道蜿蜒曲折且内壁十分脆弱，医生不能直接操作手术刀等刚性工具完成手术，需采用柔性器械沿腔道内壁到达手术病灶位置，而且，医生难以直接操作柔性器械稳定到达病灶位置，由于长时间的旋捻操作，医生的手部易产生僵硬、酸痛感，影响鞘管的进入效果。另一方面，鞘管进给力作用位置与手术病灶位置的超长距离要求手术器械工具具有一定的刚度，能够传递操控力至鞘管头部，辅助完成病灶部位的取样、切除等动作。

本领域的研究人员研发了一些刚度可调的鞘管，以能够适应人体自然腔道来到达手术病灶位置。但目前的一些刚度可调鞘管在变刚过程中需要喷射低温冷冻喷剂或者通入冷却流体来辅助低熔点合金完成相变，实现变刚调节。然而，喷射低温冷冻喷剂或者通入冷却流体的方式容易造成手术过程中人体生理参数与手术环境产生变化，不利于手术的安全进行。虽然公开号为CN115920200A的中国专利申请提供一种刚度连续可调鞘管及其刚度调节方法和手术设备，其无需通过低温冷冻喷剂或者冷却流体来辅助实现相变过程。但该鞘管不具备调弯功能，只适用于中心型肺结节，对于外周型肺结节等病灶位置无法精确对准，其使用具有局限性，而且，该鞘管跟目前的一些刚度可调鞘管一样，主要依赖医生手动进行操作，对于医生操作技能要求高，无法保证稳定的手术效果。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种刚度可控鞘管及其调控方法和手术机器人，该刚度可控鞘管具备调弯功能和刚度调节功能，适用范围广，与手术机器人适配程度高，能够降低对医生操作技能要求，保证稳定的手术效果。

本发明在一方面提供了一种刚度可控鞘管，包括：

鞘管，其包括依次连接的头部段、过渡段、主体段以及尾部段，其中所述鞘管包括具有供活检器械工具通入的中空通道的内层管和套设在所述内层管外的外层管，所述头部段的内层管和外层管之间设置有相变层，所述过渡段、主体段以及尾部段的内层管和外层管紧密贴合；

鞘管调控模块，其包括连接于所述相变层的刚度调控单元和连接于所述头部段的调弯装置，所述刚度调控单元用于调控所述相变层的相变状态以实时调节所述头部段的刚度；所述调弯装置包括调弯丝和连接于所述调弯丝的长度调节组件，所述调弯丝的一端连接于所述长度调节组件，另一端贯穿所述鞘管的主体段和过渡段地连接于所述头部段，所述长度调节组件用于调节所述调弯丝在所述鞘管内的长度，从而经由所述调弯丝带动所述头部段发生角度弯曲，实现所述鞘管的调弯功能。

可选地，所述长度调节组件包括支撑座、设置在所述支撑座上的导向轴、可滑动地设置于所述导向轴的导向滑块以及联动于所述导向滑块的丝杠电机，其中所述导向滑块连接于所述调弯丝，所述丝杠电机用于驱动所述导向滑块沿所述导向轴滑动，从而改变所述调弯丝在所述鞘管内的长度。

可选地，所述长度调节组件还包括连接于所述导向滑块和所述丝杠电机的转轴的导向滑块支架，所述导向滑块支架具有与所述导向滑块相适配的支撑部和延伸自所述支撑部的联动部，所述支撑部和所述导向滑块可滑动地设置在所述导向轴上，所述丝杠电机的转轴连接于所述联动部。

可选地，所述支撑座为两个，两个所述支撑座分别支撑于所述导向轴的两端。

可选地，所述长度调节组件还包括用于支撑所述丝杠电机的电机支架。