改变内窥镜插入管的刚度的系统和方法技术方案

本说明书描述一种内窥镜，其能够改变内窥镜组件中的插入部分的刚度。在一个示例中，致动器操作弹簧或柔性管件来改变插入部分的刚度。在替代示例中，椭圆轮布置或螺杆机构提供增大内窥镜组件的插入部分的刚度的手段。在另一示例中，可在插入部分内使用流体和气体，以便通过改变流体/气体的压力而改变刚度。

System and method for changing stiffness of an endoscope insert tube

The specification describes an endoscope capable of changing the stiffness of an insertion portion in an endoscope assembly. In one example, the actuator operates a spring or flexible tube to change the stiffness of the inserted portion. In alternative examples, the elliptical wheel arrangement or screw mechanism provides means of increasing the stiffness of the insertion portion of the endoscopic assembly. In another example, fluids and gases may be used in the insertion portion so as to change stiffness by varying fluid / gas pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改变内窥镜插入管的刚度的系统和方法交叉引用本说明书要求2014年8月29日提交的美国专利临时申请No.62/043,647的优先权，且其通过引用整体并入于此。本说明书还要求2014年10月21日提交的美国专利临时申请No.62/066,760的优先权，且其通过引用整体并入于此。
本说明书总体上涉及具有插入部分的内窥镜单元，其中，插入部分的刚度可被改变。
技术介绍
内窥镜在医学界内已获得很大的接受，因为它们提供了以最小的患者创伤进行手术，同时使得医生能够观察患者的内部解剖结构的手段。多年来，已经开发了许多内窥镜，根据特定应用分类例如膀胱镜、结肠镜、腹腔镜、上GI内窥镜和其它。内窥镜可以插入身体的天然孔口中或穿过皮肤中的切口。内窥镜通常是刚性或柔性的细长管状杆，在其远端具有一个或多个摄像机或光纤透镜组件。杆连接到手柄，手柄有时包括用于直接观察的目镜。通常也可以通过外部屏幕进行观察。各种外科手术工具可以通过内窥镜中的工作通道插入以执行不同的外科手术。内窥镜可以具有用于观察内部器官(例如，结肠)的前照相机和侧照相机、用于每个照相机的照明器、用于清洁照相机透镜(多个)的一个或多个流体注射器，且有时还具有用以插入手术工具的照明器(多个)以及工作通道，例如，用于去除在结肠中发现的息肉。通常，内窥镜还具有用于清洁体腔(例如，结肠)的流体注射器(“射流”)，内窥镜插入体腔中。通常使用的照明器是将远程产生的光传输到内窥镜末端部段的光纤。使用发光二极管(LED)用于照明也是已知的。细长管状杆(也称为内窥镜的插入部分)具有接近杆的远端的弯曲部段，其可在施加外部控制时弯曲以导航体腔内的弯曲路径，或接近体腔内困难区域。然而，有时期望基于应用或基于杆的远端正在导航的体腔内的区域来改变弯曲程度。较刚硬的插入部分可以减少管状杆在体腔内打环(loop)的机会，而较软的插入部分可以使得更容易到达盲肠。缺乏改变插入部分的刚度(例如，在弯曲部分周围)的能力可能导致患者不适和/或增加内窥镜检查的时间。另外，一些医生可能更喜欢使用更刚硬的插入部分，而其他一些医生可能更喜欢柔性的插入部分。此外，内窥镜部件的重复再处理(包括其清洁)可能影响插入部分的柔性特性。结果，插入部分可以通过每次被清洁而变得比所需更柔软。转让至Storz的美国专利7,789,827公开了“一种柔性内窥镜，包括：柔性杆部分，其具有远端和近端，并且包括包含电绝缘防水材料的外层，由所述外层包围的内层，设置在所述外层中的多个细长段，所述细长段包括在施加电流时改变特性的聚合物材料，联接到所述柔性轴部分的手柄部分，用于向所述至少一个细长段提供电流的电源，以及电连接在所述多个细长段和所述电源之间的电导体，所述电导体从所述柔性轴部分通过所述手柄部分延伸到所述电源，其中，所述多个细长段定位在所述外层中、沿着所述柔性杆部分的纵向长度以端对端方式定位，并且每个细长段具有固定到所述内层的至少一个端部，使得在向所述多个细长段施加电流时，所述多个细长段改变物理尺寸，并且其中，所述内层基于所述多个细长段中的至少一个的尺寸变化相对于所述外层移动”。然而，该‘827专利没有提供对所述插入部分的柔性的完全机械控制。因此，需要的是具有改变其刚性或柔性的能力的插入部分，且其对现有结构、形状、尺寸和制造复杂性进行微小的修改。另外，需要的是具有可以利用内窥镜系统可用材料的插入部分的柔性杆。
技术实现思路
以下实施例和其各方面结合系统、工具和方法被描述和图示，其意图为示例性的和示意性的，而不是限制范围。本说明书公开各种内窥镜组件，其包括具有可变刚度的、嵌入内窥镜组件的插入部分中的元件，以及改变该元件的刚度的控制器。本说明书公开一种内窥镜组件，其包括插入部分，该插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄，且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，该组件包括：螺杆，其被构造为围绕内窥镜组件的纵向轴线旋转；壳体，其与螺杆物理连通，其中，壳体被构造为沿着内窥镜组件的纵向轴线在远离方向和靠近方向中至少一个方向中移动，其中所述螺杆旋转；止动件，其放置在壳体内；和线，具有近端和远端，其中，线的近端连接至止动件，线沿着插入部分的长度伸展，且线的远端连接至弯曲部分的近端，且其中，在螺杆朝向插入部分的远端旋转时，线使得插入部分变刚硬。可选地，线放置在线圈内，线圈固定至插入部分的内部周边。可选地，内窥镜组件还包括壳体，该壳体容纳螺杆、内部壳体、止动件和线中的至少一个。可选地，内窥镜组件还包括旋钮，其位于手柄中，且与螺杆物理连通，其中，旋钮的旋转导致螺杆的旋转。所述止动件可以被构造为处于所述壳体内，使得壳体的靠近移动导致所述止动件靠近地移动，且使得壳体的远离移动导致止动件远离地移动。线的移动可以导致线圈的节距、伸展程度、压缩程度或柔性中的至少一个改变。线的移动可以导致弯曲部分的抗拉强度、柔性、或压缩性中的至少一个改变。可选地，壳体定位在螺杆的纵向轴线周围，且被构造为沿着所述轴线纵向地移动。本说明书还公开一种内窥镜组件，其包括插入部分，该插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄，且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，该组件包括：致动器；弹簧，其具有近端和远端，其中，弹簧的近端连接至致动器，且其中，致动器激活弹簧；以及线材，具有近端和远端，线的近端连接至弹簧的远端，其中，线沿着插入部分的长度伸展，且其中，线的远端连接至弯曲部分的近端，且其中，在弹簧激活时，线使得插入部分变刚硬。弹簧可以包括超弹性材料。可选地，超弹性材料是镍钛诺。可选地，致动器被连接到激活弹簧的电流源。可选地，致动器被连接到激活弹簧的热源。另外可选地，致动器被连接到激活弹簧的齿轮马达。可选地，内窥镜组件还包括连接弹簧和线的轴。该轴可以具有U形结构，其具有连接至弹簧的远端的第一壁；和与第一壁平行、其连接至线的近端的第二壁。线可以放置在线圈内，该线圈固定至插入部分的内部周边。可选地，内窥镜组件还包括壳体，该壳体容纳致动器、弹簧和线中的至少一个。本说明书还公开一种内窥镜组件，其包括插入部分，该插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄，且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，该组件包括：致动器；管件，其具有对中的狭缝，且沿其纵向轴线跨经其长度的部分伸展，所述管件具有近端和远端，其中，管件的近端连接至致动器，且其中，致动器激活管件；以及线材，具有近端和远端，线的近端连接至管件，其中，线沿着插入部分的长度伸展，且其中，线的远端连接至弯曲部分的近端，其中，在管件激活时，线使得插入部分变刚硬。管件可以通过超弹性材料制造。可选地，超弹性材料是镍钛诺。本说明书还公开一种内窥镜组件，其包括插入部分，该插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄，且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，该组件包括：轮，其形状为大致椭圆状的，其中，所述轮还包括第一部分、第二部分和中心部分；轴，其连接至轮的中心；杆件，其连接至轴，其中，杆件的旋转使得轮的轴旋转；线，具有近端和远端，其中，线的近端搁置在轮的边缘上，线沿着插入部分的长度伸展，且线的远端连接至弯曲部分的近端，且其中，在轮旋转时，线使得插入部分变刚硬；以及止动部，其连接至线的近端，其中，止动部通过轮锚固线。可选地，线放置在线圈内，线圈固定至插入部分的内部周边。本说明书还公开一种内窥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜组件，包括插入部分，所述插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄、并且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，其包括：螺杆，其被构造为围绕所述内窥镜组件的纵向轴线旋转；壳体，其与所述螺杆物理连通，其中，所述壳体被构造为沿着所述内窥镜组件的纵向轴线在远离方向和靠近方向中至少一个方向上移动，其中所述螺杆旋转；止动件，其放置在所述壳体内；以及线，其具有近端和远端，其中，所述线的近端连接至所述止动件，所述线沿着所述插入部分的长度伸展，并且所述线的远端连接至所述弯曲部分的近端，并且其中，在所述螺杆朝向所述插入部分的远端旋转时，所述线使得所述插入部分变刚硬。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 US 62/043,647;2014.10.21 US 62/066,7601.一种内窥镜组件，包括插入部分，所述插入部分在所述插入部分的近端连接至手柄、并且在所述插入部分的远端连接至弯曲部分，其包括：螺杆，其被构造为围绕所述内窥镜组件的纵向轴线旋转；壳体，其与所述螺杆物理连通，其中，所述壳体被构造为沿着所述内窥镜组件的纵向轴线在远离方向和靠近方向中至少一个方向上移动，其中所述螺杆旋转；止动件，其放置在所述壳体内；以及线，其具有近端和远端，其中，所述线的近端连接至所述止动件，所述线沿着所述插入部分的长度伸展，并且所述线的远端连接至所述弯曲部分的近端，并且其中，在所述螺杆朝向所述插入部分的远端旋转时，所述线使得所述插入部分变刚硬。2.根据权利要求1所述的内窥镜组件，其中，所述线放置在线圈内，所述线圈固定至所述插入部分的内部周边。3.根据权利要求1所述的内窥镜组件，还包括壳体，所述壳体容纳所述螺杆、所述内部壳体、所述止动件和所述线中的至少一个。4.根据权利要求1所述的内窥镜组件，还包括旋钮，所述旋钮位于所述手柄中、并且与所述螺杆物理连通，其中，所述旋钮的旋转导致所述螺杆的旋转。5.根据权利要求1所述的内窥镜组件，其中，所述止动件被构造为处于所述壳体内，使得所述壳体的靠近移动导致所述止动件靠近地移动，并且使得所述壳体的远离移动导致所述止动件远离地移动。6.根据权利要求1所述的内窥镜组件，其中，所述线的移动导致所述线圈的节距、伸展程度、压缩程度、和柔性中的至少一个改变。7.根据权利要求1所述的内窥镜组件，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：G萨尔曼，I施泰曼，H施瓦茨，J阿弗罗，C史蒂芬，
申请(专利权)人：恩多巧爱思股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US