一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，包括作为核心的柔性骨架(100)，以及内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和多根供气管(6)；内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和供气管(6)通过柔性骨架(100)融合在一起。本发明专利技术公开的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其结构设计科学，能够感知内窥镜与肠道内壁的接触力，并且可以提供稳定视野，从而保证实现内窥镜检查的安全性，高效性及低侵入性，具有重大的生产实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置
本专利技术涉及主动推进式内窥镜
，特别是涉及一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置。
技术介绍
现有研究表明，通过早期的检查，可以及时发现治疗相关疾病，有效降低死亡率。目前，内窥镜是一种用于常规消化道疾病诊疗的关键医疗设备，但因为大夫不可视、手术场所复杂等缺点，传统内窥镜在手动推进过程中会出现盘结、进镜困难等情况，造成患者疼痛与损伤。因此，对体现“少创和无创”体内诊疗技术要求的主动推进式内窥镜的研究，已在国内外广泛开展。目前，主动推进式内窥镜装置根据其运动原理大致可归类为四种，分别为轮式装置、仿虫蠕动装置、多足装置和仿螺丝运动装置。其中，轮式装置与多足式装置一般为电机驱动，且结构复杂，不便于消毒。而仿螺丝运动装置往往需要外置磁场，且在运动过程中装置与肠道内壁不断摩擦，易引起不适。仿虫蠕动装置的有效推进，对装置与肠道内壁之间的摩擦力依赖较大，且通常推进速度较慢。对于目前的主动推进装置，都存在无法感知与肠道环境的接触状况以及不能进行精确闭环控制的问题，并且由于大部分装置完全由柔性材料构成，在内窥镜检查过程中难以提供稳定的视野。因此，目前迫切需要开发出一种主动推进式内窥镜装置，能够感知内窥镜与肠道内壁的接触力，并且可以提供稳定视野，以保证实现内窥镜检查的安全性，高效性及低侵入性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置。为此，本专利技术提供了一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，包括作为核心的柔性骨架，以及内窥镜摄像模组、六根驱动气囊、六根锁形丝、接触力感知模块、锁形腔结构和多根供气管；内窥镜摄像模组、六根驱动气囊、六根锁形丝、接触力感知模块、锁形腔结构和供气管通过柔性骨架融合在一起；柔性骨架包括相互连接的多个骨节，具体包括一个首端骨节、十二个中间骨节、一个传感骨节和一个尾端骨节；其中，首端骨节和尾端骨节，分别位于柔性骨架的首尾两端；传感骨节，位于柔性骨架的中部；传感骨节与首端骨节之间，以及传感骨节与尾端骨节之间，分别设置有六个中间骨节。其中，首端骨节上，布置有用于安装内窥镜摄像模组的第一安装限位槽、六个用于封堵驱动气囊的第一快速接头以及六个锁形丝固定孔；锁形丝的首端，固定于首端骨节上的锁形丝固定孔内；中间骨节和传感骨节上，分别布置有六个气囊孔和六个锁形丝限位孔；驱动气囊与锁形丝，分别通过所述中间骨节和传感骨节上的气囊孔与锁形丝限位孔，螺旋分布于柔性骨架周围；驱动气囊跟气囊孔、锁形丝跟锁形丝限位孔能够相对运动。其中，传感骨节的圆周外围，布置有用于安装接触力感知模块的第二安装限位槽；尾端骨节上布置有六个锁形丝限位孔以及六组第二快速接头；每组第二快速接头的首尾两端，分别连接驱动气囊的一端与一根供气管的一端；第二快速接头内具有通道；供气管通过该通道给驱动气囊供气。其中，首端骨节的右端有凸球面；中间骨节及传感骨节的左端均有凹球面，中间骨节及传感骨节的右端均有凸球面；尾端骨节的左端有凹球面；首端骨节、中间骨节、传感骨节和尾端骨节，分别通过其上具有的中心通孔，固定于内窥镜摄像模组缆线上；内窥镜摄像模组缆线的首端，与窥镜摄像模组相连接。其中，接触力感知模块包括一个传感封装体和六个压力传感单元；六个压力传感单元沿着圆周方向，均布于传感封装体内部；接触力感知模块安装于传感骨节的第二安装限位槽上；每个压力传感单元，与传感骨节上的一个气囊孔所连接的驱动气囊对应设置。其中，锁形腔包括一个锁形腔体和一个锁形腔盖；锁形腔内布置有一个锁形气囊、六个锁止块和六个滑块；其中，锁形腔体固定在柔性骨架的尾端骨节上；锁止块与滑块上布置有三角形齿；锁形气囊布置于锁形腔体的内部中央位置；六个锁止块沿着圆周方向，分布固定于锁形气囊的表面；每个滑块与一根锁形丝的末端固定连接。其中，锁形腔体内端面及锁形腔盖端面上，分别沿着径向布置有六个矩形滑槽；锁形腔体内端面上的六个矩形滑槽，与锁形腔盖端面上的六个矩形滑槽，为左右对称分布；每个锁止块的左右两端，分别置于一个矩型滑槽中；当锁形气囊径向膨胀时，驱动六个锁止块在矩型滑槽中同步滑动；其中，锁形腔体内圆周表面，轴向布置有六个V型滑槽；每个滑块置于一个V型滑槽中；滑块可在锁形丝的驱动下，在V型滑槽中滑动；当锁形气囊径向膨胀后进入锁止状态，锁止块和对应的滑块的三角形齿啮合，锁形丝末端随滑块固定。其中，锁形腔体内端面或锁形腔盖端面上的每个矩型滑槽对应一个V型滑槽，二者的轴线相互垂直且处于同一平面内。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其结构设计科学，能够感知内窥镜与肠道内壁的接触力，并且可以提供稳定视野，从而保证实现内窥镜检查的安全性，高效性及低侵入性，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，柔性骨架的结构示意图；图3为为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，柔性骨架中各骨节间的球面连接剖视图；图4为为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，接触力感知模块的爆炸示意图；图5a为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，锁形腔结构及其内部组件的布局分解示意图一；图5b为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，锁形腔结构及其内部组件的布局分解示意图二；图6a为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，锁止块和对应滑块处于未锁止状态时的位置状态结构示意图；图6b为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置中，锁止块和对应滑块处于锁止状态时的位置状态结构示意图；图7a为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，当第一驱动气囊充气时，内窥镜装置的螺旋推进原理的正视图；图7b为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，当第一驱动气囊充气时，内窥镜装置的螺旋推进原理的侧视图；图8a为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，当第六驱动气囊充气时，内窥镜装置的螺旋推进原理的正视图；图8b为本专利技术提供的一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，当第六驱动气囊充气时，内窥镜装置的螺旋推进原理的侧视图；图中，100-柔性骨架；1-内窥镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其特征在于，包括作为核心的柔性骨架(100)，以及内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和多根供气管(6)；/n内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和供气管(6)通过柔性骨架(100)融合在一起；/n柔性骨架(1)(00)包括相互连接的多个骨节，具体包括一个首端骨节(101)、十二个中间骨节(102)、一个传感骨节(103)和一个尾端骨节(104)；/n其中，首端骨节(101)和尾端骨节(104)，分别位于柔性骨架(100)的首尾两端；/n传感骨节(103)，位于柔性骨架(100)的中部；/n传感骨节(103)与首端骨节(101)之间，以及传感骨节(103)与尾端骨节(104)之间，分别设置有六个中间骨节(102)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其特征在于，包括作为核心的柔性骨架(100)，以及内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和多根供气管(6)；
内窥镜摄像模组(1)、六根驱动气囊(2)、六根锁形丝(3)、接触力感知模块(4)、锁形腔结构(5)和供气管(6)通过柔性骨架(100)融合在一起；
柔性骨架(1)(00)包括相互连接的多个骨节，具体包括一个首端骨节(101)、十二个中间骨节(102)、一个传感骨节(103)和一个尾端骨节(104)；
其中，首端骨节(101)和尾端骨节(104)，分别位于柔性骨架(100)的首尾两端；
传感骨节(103)，位于柔性骨架(100)的中部；
传感骨节(103)与首端骨节(101)之间，以及传感骨节(103)与尾端骨节(104)之间，分别设置有六个中间骨节(102)。


2.如权利要求1所述的具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其特征在于，首端骨节(101)上，布置有用于安装内窥镜摄像模组(1)的第一安装限位槽(1011)、六个用于封堵驱动气囊(2)的第一快速接头(1012)以及六个锁形丝固定孔(1013)；
锁形丝(3)的首端，固定于首端骨节(101)上的锁形丝固定孔(1013)内；
中间骨节(102)和传感骨节(103)上，分别布置有六个气囊孔(1014)和六个锁形丝限位孔(1015)；
驱动气囊(2)与锁形丝(3)，分别通过所述中间骨节(102)和传感骨节(103)上的气囊孔(1014)与锁形丝限位孔(1015)，螺旋分布于柔性骨架(100)周围；
驱动气囊(2)跟气囊孔(1014)、锁形丝(3)跟锁形丝限位孔(1015)能够相对运动。


3.如权利要求2所述的具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其特征在于，传感骨节(103)的圆周外围，布置有用于安装接触力感知模块(4)的第二安装限位槽(1016)；
尾端骨节(104)上布置有六个锁形丝限位孔(1015)以及六组第二快速接头(1017)；
每组第二快速接头(1017)的首尾两端，分别连接驱动气囊(2)的一端与一根供气管(6)的一端；
第二快速接头(1017)内具有通道；
供气管(6)通过该通道给驱动气囊(2)供气。


4.如权利要求2所述的具有接触力感知能力的螺旋推进式肠道内窥镜装置，其特征在于，首端骨节(101)的右端有凸球面；
中间骨节(102)及传感骨节(103)的左端均有凹球面，中间骨节(102)及传感骨节(103...

【专利技术属性】
技术研发人员：左思洋，陈志伟，刘建彬，宋智斌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12