包括带有开槽结构的铰链的可转向器械制造技术

一种具有铰链结构的圆柱形元件具有：第一部分(524；1124；522(n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括带有开槽结构的铰链的可转向器械


[0001]本专利技术涉及用于诸如外科手术中的内窥镜和/或侵入性应用的可转向器械。根据本专利技术的可转向器械可使用在医疗和非医疗应用两者中。后者的示例包括检查和/或修理难以到达的位置处的机械和/或电子硬件。因此，以下描述中所使用的术语诸如内窥镜应用或侵入性器械必须以广泛方式加以解释。

技术介绍

[0002]将需要大切口来暴露目标区域的手术介入变换成最小侵入性手术介入，即仅需要自然孔口或小切口来建立通向目标区域的通路，是众所周知的进行中的过程。在执行最小侵入性手术介入中，操作者诸如医师需要接入装置，所述接入装置被布置来用于通过人类或动物身体的接入口将侵入性器械引入并引导至那个身体中。为了减少疤痕组织形成和人类或动物患者的疼痛，接入口优选地通过皮肤和下层组织中的单个小切口提供。在这方面，使用身体的自然孔口的可能性将甚至为更好的。此外，接入装置优选地使操作者能够控制侵入性器械提供的一个或多个自由度。以这种方式，操作者可在具有所使用的器械的降低的碰撞风险的情况下以人体工程学和准确方式在人类或动物身体中的目标区域处执行需要的动作。
[0003]手术侵入性器械和这些器械借以朝着目标区域引导的内窥镜是本领域中众所周知的。侵入性器械和内窥镜两者可包括增强其导航和转向能力的可转向管。这样的可转向管优选地包括：近端部分，其包括至少一个柔性区带；远端部分，其包括至少一个柔性区带；和刚性或柔性中间部分，其中可转向管进一步包括转向布置，所述转向布置适于将近端部分的至少一部分相对于刚性中间部分的偏转转变成远端部分的至少一部分的有关偏转。
[0004]此外，可转向管优选地包括若干同轴布置的圆柱形元件包括外元件、内元件和一个或多个中间元件，取决于管的近端部分和远端部分中的柔性区带的数目以及转向布置的转向构件的所需要的实现方式，即所有转向构件可被布置在单个中间元件中，或转向构件被分成不同集合并且转向构件的每个集合布置在不同的中间构件中。此外，转向构件可被分成布置在不同中间构件中的子部分。在大多数现有技术装置中，转向布置包括具有例如小于1mm直径的常规转向线缆作为转向构件，其中转向线缆布置在管的近端部分和远端部分处的有关柔性区带之间。然而，转向线缆可具有用于某些应用的缺点。因此，有时优选地避免它们并且通过形成一个或多个中间元件的整体部分的纵向元件的一个或多个集合来实现转向构件。中间元件中的每一个可通过使用合适的材料添加技术如注塑成型或电镀，或通过从圆柱形元件开始，并且然后使用合适的材料移除技术诸如激光切割、光化学蚀刻、深压、常规切削技术诸如钻孔或铣削或高压水喷切割系统制造。关于先前提到的材料移除技术，激光切割是非常有利的，因为其在合理的经济条件下允许材料的非常准确和清洁移除。关于先前提到的可转向管和其转向布置的设计和制造的进一步细节已例如在申请人的WO 2009/112060 Al、WO 2009/127236 Al、US 13/160,949和US 13/548,935中进行描述，以上所有专利据此以引用方式整体并入本文。本专利技术的铰链适用于这些专利文件中所描述的
所有布置中。此外，本专利技术的铰链同样适用于具有“精典”线缆或丝线的器械中。
[0005]可转向侵入性器械通常包括手柄，所述手柄布置在可转向管的近端部分处用于使管转向且/或用于操纵布置在可转向管的远端部分处的工具。这样的工具可例如是摄像机、手动操纵器例如一把剪刀、镊子，或使用例如电、超声波或光能源的能源的操纵器。器械可为导管。
[0006]在本申请中，术语“近侧”和“远侧”是相对于操作者来界定，所述操作者例如操作器械或内窥镜的医师。例如，近端部分将被视为位于医师附近的部分并且远端部分被视为位于距医师一段距离处的部分。
[0007]在这些可转向器械中，纵向元件(或转向丝线或线缆)需要在近端和远端两者处的将允许相对于器械的纵向轴线弯曲的器械的至少那些部分中为柔性的。这些纵向元件通常位于邻近外圆柱形元件与邻近内圆柱形元件之间。当使器械的这些柔性区带弯曲时，在每个这样的区带中，这些纵向元件与外圆柱形元件和内圆柱形元件的可弯曲部分一起弯曲。
[0008]圆柱形元件中的可变区带可借助于制造为圆柱形元件中的开槽结构的铰链实现。这样的狭槽可通过穿过圆柱形元件激光切割或水切割制成。持续希望关于柔性(即，可弯曲能力)、抵抗圆柱形元件的纵向方向上的弹性的阻力(轴向刚性)，和抵抗圆柱形元件的切向方向上的弹性的阻力(切向刚性)使这样的铰链最优化。特别需要在铰链并未到达其弹性范围以外的情况下沿圆柱形元件的尽可能短的纵向部分为圆柱形元件提供超过900的弯曲能力的铰链。关于铰链的更具体背景如下。
[0009]在如WO2009/112060和WO2009/127236中所描述的可转向器械中，内层和外层中的柔性区段需要某种铰链和/或弹性结构以提供这些区段的可弯曲性。优选地，这些区段的弯曲需要最小的力并且具有最小的摩擦，但是柔性区段应具有充分的纵向强度和扭转(旋转)强度以提供强健的处置和操纵性能。另一要求在于，在制造这些层中的所需要几何结构和特征之后，处理后的管应仍然成一体并且为直的，以用于进一步处置、对准和器械组装步骤。
[0010]铰链可由可通过弹性变形容易地弯曲并且保持处理后的管成一体并且为直的材料的小元件形成，如在例如WO2009/112060、WO2009/127236和WO2018/067004中所示。这些类型的铰链的缺点在于，可弯曲性为有限的，因为想要弹性地而不是塑性地保持铰链元件的变形。塑性变形将导致铰链的非常短的疲劳寿命，并且器械的结构完整性则可仅针对可弯曲区带的少量偏转予以维持。另一缺点在于，弹性地弯曲铰链的材料需要相对高的力，所述相对高的力需要使用强劲的拉动丝以防止由于拉动丝的弹性伸展的偏转损失。
[0011]铰链也由通过切割圆形铰链元件可在对应的凹部中自由旋转的现实铰链形成。为防止处理之后的管分裂，这个铰链的形状必须使得圆形元件由对应的凹部包围超过180度，这提供了纵向完整性。但是铰链仍然可通过沿着铰链轴线自身(垂直于管的纵向轴线)滑动分离，并且因此处理后的管仍然可分裂成分离部分。另外，在处理之后，具有这些铰链的管在处理之后不会保持直的，为非常松懈的并且将容易弯曲。这使进一步处置、对准和器械组装为困难的。这些铰链例如在非预公布的荷兰专利申请NL2021823图5A中予以解释。为防止管的松懈性和在处理之后沿铰链轴线的部分分离，技术人员可将非常小的和可容易弯曲的弹性桥接器并入这些铰链中，如NL2021823图16B和图18中所解释。技术人员也可将如在WO2016089202中解释的能释放附接应用在这样的铰链中，以在处理之后保持管成一体并且
为直的。与可释放附接组合的“真实”铰链的这个组合在NL2021823图16A中示出。这个“真实”铰链的主要缺点在于，当技术人员想要将铰链结构的总大小保持在可接受限制内时，偏转受铰链几何结构自身强烈限制，如技术人员可见于NL2021823图10。与可弹性变化元件的组合中的另一缺点为增加的弯曲力。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有铰链结构的圆柱形元件(520；1100)，所述圆柱形元件具有中心轴线(520c；1100c)，所述圆柱形元件包括：第一部分(524；1124；522(n
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1)；1122(n
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1))；第二部分(522(1)；1122(1)；522(n)；1122(n))，所述第二部分位于距所述中心轴线与所述第一部分相同的距离处并且围绕两个旋转区段(530(1)；1130(1)；530(n)；1130(n))相对于所述第一部分(524；1124；522(n
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1)；1122(n
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1))可旋转，所述两个旋转区段布置在沿所述圆柱形元件的切向方向观察相对于彼此180
°
旋转的位置处；附接元件(502(1)；1006；502(n))；和销(((556(1)；1156(1)；556(n)；1156(n))；其中所述旋转区段(530(1)；1130(1)；530(n)；1130(n)))通过以下实现：所述第一部分(524；1124；522(n
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1)；1122(n
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1))或所述第二部分(522(1)；1122(1)；522(n)；1122(n))具有适应所述销(556(1)；1156(1)；556(n)；1156(n))的开口；所述销(556(1)；1156(1)；556(n)；1156(n))附接到所述附接元件(502(1)；1006；502(n))的一部分(506(1)；506(n))；并且所述第一部分(524；1124；522(n
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1)；1122(n
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1))和所述第二部分(522(1)；1122(1)；522(n)；1122(n))中的另一个附接到所述附接元件(502(1)；1006；502(n))的另一部分；使得所述第一部分(524；1124；522(n
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1)；1122(n
‑
1))和所述第二部分(522(1)；1122(1)；522(n)；1122(n))不能在纵向方向、切向方向和径向方向上相对于彼此移动，但是被构造来围绕旋转中心相对于彼此旋转。2.如权利要求1所述的圆柱形元件，其中所述第一部分和所述第二部分被布置使得它们在大致上垂直于所述中心轴线延伸的径向方向上彼此不重叠。3.如权利要求1或2所述的圆柱形元件，其中具有所述开口的所述第一部分或所述第二部分中的所述一个包括第一旋转区段部分(548(1))，所述开口提供在所述第一旋转区段部分中，并且所述第一部分或所述第二部分中的所述另一个包括第二旋转区段部分(550(1))))，所述第二旋转区段部分至少部分地包围所述第一旋转区段部分，并且其中所述第二旋转区段部分至少部分地附接到所述附接元件。4.如权利要求3所述的圆柱形元件，其中所述第一旋转区段部分和所述第二旋转区段部分位于距所述中心轴线的相同距离处。5.如权利要求3和4中任一项所述的圆柱形元件，其中所述第一旋转区段部分和所述第二旋转区段部分包括具有互补或可旋转嵌合形状的区段。6.如权利要求3至5中任一项所述的圆柱形元件，其中所述第一旋转区段部分被形成为具有界定所述开口的外边缘的狭槽(542(1))的延伸部(548(1))，并且使得形成所述销的岛状物(556(1))形成在所述开口内，并且其中所述第二旋转区段部分是由凹口(550(1))形成。7.如前述权利要求中任一项所述的圆柱形元件，其中所述第一部分和所述第二部分是由单个圆柱形元件制成，例如，通过激光切割或水切割制成。8.如前述权利要求中任一项所述的圆柱形元件，其中所述附接元件位于与所述第一部分和所述第二部分相比的距所述中心轴线的不同距离处。
9.如前述权利要求中任一项所述的圆柱形元件，其中所述附接元件为位于所述圆柱形元件内侧的又一圆柱形元件(500)中的又一铰链结构的铰链部分(502(1)；502(n))。10.如权利要求1至8中任一项所述的圆柱形元件，其中所述附接元件为位于所述圆柱形元件内侧的又一圆柱形元件中的邻近转向条带(1004)之间的切向间隔件(1006)。11.如权利要求1至7中任一项所述的圆柱形元件，其中所述附接元件为位于所述圆柱形元件内侧的又一圆柱形元件中的邻近转向线缆(1004b)之间的切向间隔件(1006)。12.如前述权利要求中任一项所述的圆柱形元件，其中所述开口为具有形成所述旋转中心的中心的圆形开口，并且所述销(556(1)；556(n))布置在所述开口中，以便围绕所述旋转中心可旋转的。13.如前述权利要求1至3中任一项所述的圆柱形元件，其中所述开口为狭槽(1158(1)；1158(n))，所述狭槽沿具有形成所述旋转中心的中心的圆的弧形布置，所述销(1156(1)；1156(n)布置在所述狭槽中，以便为沿所述圆的所述弧形在所述狭槽中可移动的。14.如前述权利要求中任一项所述的圆柱形元件，其中所述销为在切割所述开口之前从位于所述开口内的材料切割的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修斯，
申请(专利权)人：富通麦迪资产二有限公司，
类型：发明
国别省市：