【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于内窥镜和/或侵入型应用(例如外科手术)的可转向器械。根据本专利技术的可转向器械可以用于医疗和非医疗应用。非医疗应用的示例包括检查和/或修复难以到达的位置处的机械和/或电子硬件。因此，在下面的描述中使用的术语，比如内窥镜应用或侵入性器械，必须以广义的方式解释。
技术介绍
1、将需要大切口以露出目标区域的外科手术干预转变为微创外科手术干预，即仅需要自然孔口或小切口来建立进入目标区域的通路，是众所周知的且正在进行的过程。在进行微创外科手术干预时，操作者(比如医师)需要进入装置，该进入装置被布置用于将侵入性器械经由人体或动物身体的进入端口引入并引导到人体或动物身体内。为了减少人类或动物患者的疤痕组织形成和疼痛，优选地通过皮肤和下面组织中的单一小切口来提供进入端口。在一些应用中，身体的自然孔口可以用作入口。此外，进入装置优选地使操作者能够控制侵入性器械所提供的一个或多个自由度。以此方式，操作者可以以符合人体工程学且准确的方式在人体或动物身体内的目标区域处执行所需的动作，同时降低所使用的器械碰损的风险。
2、外科手术侵入性器械和内窥镜在本领域中是众所周知的。侵入性器械和内窥镜均可以包括可转向管，以增强其导向和转向能力。这种可转向管可以包括近端部件、远端部件和中间部件，该近端部件包括至少一个柔性区，该远端部件包括至少一个柔性区，其中该可转向管进一步包括转向装置，该转向装置适于将近端部件的至少一部分相对于中间部件的偏转转变成远端部件的至少一部分的相关偏转。替代性地，远侧柔性区可以通过布置在可转向器械的近端处的机
3、可转向侵入性器械可以包括手柄，该手柄布置在可转向管的近端部件处以用于使该管转向和/或用于使布置在可转向管的远端部件处的工具转向。这样的工具可以例如是相机、手动操纵器(例如剪刀、镊子)、或是使用能量源(例如电能、超声能或光能来源)的操纵器。
4、此外，这种可转向管可以包括多个同轴布置的柱形元件，包括外部柱形元件、内部柱形元件和一个或多个中间柱形元件，这取决于该管的近端部件和远端部件中的柔性区的数量、以及转向装置的转向构件的期望实施方式，即，所有转向构件可以布置在单一中间柱形元件中，或者转向构件被分成不同的组并且每组转向构件至少部分地布置在不同或相同的中间柱形元件中。在大多数现有技术装置中，转向装置包括具有例如小于1mm直径的常规转向缆线作为转向构件，其中转向缆线布置在管的近端部件与远端部件处的相关柔性区之间。可以替代地应用在近端处的其他转向单元，如球形转向单元或机器人驱动式转向单元。
5、然而，由于转向缆线具有许多众所周知的缺点，对于一些应用，可能希望避免转向缆线并通过一组或多组纵向转向元件来实施转向构件，这些纵向转向元件形成该一个或多个中间柱形元件的一体部分。在一些实施例中，本专利技术也使用后一种技术。可以通过使用适合的材料添加技术(比如注射模制或镀覆)、或者通过从管开始然后使用适合的材料去除技术(比如激光切割、光化学蚀刻、深压、常规切削技术(比如钻削或铣削)或高压水射流切割系统)来制造包括纵向转向元件的每个中间柱形元件。然后，将以此方式制造的纵向转向元件实施为由管材生产的纵向条，并且可以将其用作拉丝/推丝。在上述材料去除技术中，激光切割是非常有利的，因为它允许在合理的经济条件下非常准确且干净地去除材料。
6、内部和外部柱形元件也可以由管来制造。这些管在器械的远端(可能还有近端)可弯折的位置处应是柔性的。并且，在器械应是柔性的其他位置处，内部和外部柱形元件也应是柔性的。这可以通过在这些柔性位置处为内部和外部柱形元件提供铰链来实施。这样的铰链可以通过在管中(激光)切出预定图案而产生。从现有技术中获知了许多不同的图案。要使用哪种图案取决于相关位置处的设计要求，包括但不限于所需的弯折角度、弯折柔性、纵向刚度和径向刚度。
7、关于上述可转向管及其转向装置的设计和制造的进一步细节已经在例如本申请人的wo 2009/112060 a1、wo 2009/127236 a1、us13/160,949和us13/548,935中进行了描述，这些文件的全部内容通过援引并入本文。
8、在像可转向器械等机械机构中，对部件之间的游隙的管控是获得最佳性能的关键因素。游隙对于例如摩擦、移动和定位准确性具有直接影响。当可转向器械由单独的部件以传统方式制成而这些部件在部件制造之后组装在一起时，可以通过定义这些部件的正确尺寸和可允许公差来管控游隙。在组装期间，还可以调节部件相对于彼此的位置并将它们固定在位以设定期望的游隙量。
9、当使用例如激光切割工艺来制造根据上文提到的专利文件的可转向器械时，在组装前状态下，通过从管壁中去除材料来创建形成该机构的所有部件。这将得到像纵向转向元件(条)和铰链等部件，这些部件以通过材料去除工艺所产生的一定量的游隙分开，并且该游隙的最小宽度等于或大于例如激光切割束的宽度。这种游隙可能对产品性能不利。例如，当可转向器械被制成为在柔性区段中具有多个铰链时，每个铰链的游隙乘以器械长度上的铰链数量可能在器械中、在器械的纵向和切向(周向)方向上得到不可接受的总游隙。
10、us2014/0018620披露了一种可转向器械，该可转向器械在其手柄中包括联接装置，该联接装置可作为转向丝长度补偿单元来操作。该联接装置使得能够调节这组转向丝中的至少一个转向丝的长度。该联接装置可以包括纵向突出部，这些纵向突出部与转向丝交叉布置。突出部和转向丝两者都包括具有互锁结构的锯齿状部分，这些锯齿状部分可以具有三角形的形式，用于在转向丝与纵向突出部接合时建立形状闭合的联接。在可转向器械被插入例如人体中的弯曲管道中的状态下，转向丝和纵向突出部彼此不接合并允许它们相对于彼此自由地移动。在插入期间，转向丝可以在其位于该管道中的区段内获得不同的长度，从而使转向丝在手柄中具有不同的纵向位置。一旦可转向器械插入管道中的期望位置，各个转向丝就通过联接装置被锁定，并且器械即可使用。这种锁定是通过对联接装置施加径向指向内的力，使得转向丝和纵向突出部朝向中心轴线移动，并且因此也朝向彼此切向地移动从而使锯齿状部分彼此锁定来完成的。在可转向器械的操作期间，即，当用转向丝来使可转向器械的一个或多个部分转向时，在锁定位置时，彼此锁定的各个转向丝保持锁定并且不能相对于彼此移动。即，仅在操作之前的状态下，未锁定的转向丝才能够相对于联接装置纵向地移动。在操作中，它们被锁定并且使得在锁定位置时这样的相互纵向移动不再可能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于内窥镜和/或侵入型应用的可转向器械，其中解决或至少减少了上述问题中的至少一个。
2、特别地，本专利技术的目的是提供一种可转向器械，该可转向器械在可获得的远侧端头有效负载、端头转向准确度和可重复性、旋转定位准确度和可重复性、纵向定位准确度和可重复性以及耐用性中的至少一个方面具有优化的性能。
3、为此，本专利技术的各个方面在独立权利要求中限定，而从属权利要求涉及有利的实施例。
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1.一种柱形器械，包括管，该管沿纵向方向延伸并且至少具有可移动元件(1677；16(2))和至少第一其他元件(1675；16(1)；16(3))，该可移动元件(1677；16(2))具有邻近于可移动元件凹入部分(1603b；1702b1；2002a/2002c)的可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)，在制造好的状态下，该可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)与第一其他元件凹入部分(1601b；1701b；2001b)以第一距离相对地定位，并且该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1；2002a/2002c)与第一其他元件伸出部分(1601a；1701a；1701c；2001a/2001c)以第二距离相对地定位，并且其中，该管被配置为允许该可移动元件(1677；16(2))与该第一其他元件(1675；16(1)；16(3))之间从制造好的状态侧向相对移动至游隙减小的状态，在该游隙减小的状态下，所述可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)至少部分地与所述第一其他元件伸出部分(1601a；1701a；1701c；2001
2.根据权利要求1所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)和该第一其他元件(1675)是铰链的相对部分，并且，该柱形器械的操作使该铰链的所述相对部分之间发生偏转，其中，该预定的最大操作极限是该铰链的所述相对部分之间的最大偏转角度。
3.根据权利要求2所述的柱形器械，其中，该最大偏转角度的值在-2至-45度和+2至+45度中的至少一个的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)是凸形部分(1677)，该凸形部分可旋转地布置在是凹形部分的该第一其他元件(1675)内。
5.根据权利要求4所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)的凸形部分具有中心点(1683)，该可移动元件伸出部分(1603a)具有高度和面向该第一其他元件(1675)的弯曲侧、并且位于围绕该中心点(1683)具有半径的圆上，该第一其他元件伸出部分(1601a)具有另外的弯曲侧并且在该制造好的状态下与该可移动元件(1677)相距一定距离，该另外的弯曲侧位于围绕该中心点(1683)具有另一半径的另一圆上，其中，该高度和距离在制造公差内相等。
6.根据权利要求1所述的柱形器械，其中，该可移动元件是在该管(103)的纵向方向上延伸的第一纵向元件(16(2))，并且，该柱形器械的操作使该纵向元件16(2)与该第一其他元件之间发生相互纵向移位，并且该预定的最大操作极限是最大的相互纵向位移。
7.如权利要求6所述的柱形器械，其中，该纵向元件(16(2))在该管的远端处附接至该管的可弯折部分，以将该纵向元件(16(2))的纵向移动转变成该可弯折部分的弯折。
8.根据权利要求7所述的柱形器械，其中，该最大的相互纵向位移的值在-0.5至-40mm和+0.5至+40mm中的至少一个的范围内。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的柱形器械，其中，第一其他元件伸出部分(1701c)在该管的切向方向上是弹性的。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的柱形元件，其中，该可移动元件伸出部分(2002b)和可移动元件凹入部分(2002a)是被配置为使该可移动纵向部分总体上朝向其纵向端之一渐缩的多个可移动元件伸出部分和可移动元件凹入部分的一部分。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的柱形元件，其中，该第一其他元件(16(1))是沿该管(103)的纵向方向延伸的第二纵向元件(16(1))。
12.如权利要求11所述的柱形器械，其中，该第二纵向元件(16(1))在该管的远端处附接至该管的可弯折部分，以将该第二纵向元件(16(1))的纵向移动转变成该可弯折部分的弯折。
13.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677；16(2))在该可移动元件伸出部分(1603a；1702a1)与该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1)之间具有过渡边缘部分，该过渡边缘部分相对于该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1)具有钝角。
14.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该第一其他元件(1675；16(1))在该第一其他元件伸出部分(1601a；170...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种柱形器械，包括管，该管沿纵向方向延伸并且至少具有可移动元件(1677；16(2))和至少第一其他元件(1675；16(1)；16(3))，该可移动元件(1677；16(2))具有邻近于可移动元件凹入部分(1603b；1702b1；2002a/2002c)的可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)，在制造好的状态下，该可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)与第一其他元件凹入部分(1601b；1701b；2001b)以第一距离相对地定位，并且该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1；2002a/2002c)与第一其他元件伸出部分(1601a；1701a；1701c；2001a/2001c)以第二距离相对地定位，并且其中，该管被配置为允许该可移动元件(1677；16(2))与该第一其他元件(1675；16(1)；16(3))之间从制造好的状态侧向相对移动至游隙减小的状态，在该游隙减小的状态下，所述可移动元件伸出部分(1603a；1702a1；2002b)至少部分地与所述第一其他元件伸出部分(1601a；1701a；1701c；2001a/2001c)以第三距离相对并且能相对于所述第一其他元件伸出部分以所述减小的游隙侧向移动，该第三距离小于所述第一距离和所述第二距离，该侧向移动是通过操作该柱形元件(1603a；1702a1；2002b)直至达到预定的最大操作极限来实现的。
2.根据权利要求1所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)和该第一其他元件(1675)是铰链的相对部分，并且，该柱形器械的操作使该铰链的所述相对部分之间发生偏转，其中，该预定的最大操作极限是该铰链的所述相对部分之间的最大偏转角度。
3.根据权利要求2所述的柱形器械，其中，该最大偏转角度的值在-2至-45度和+2至+45度中的至少一个的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)是凸形部分(1677)，该凸形部分可旋转地布置在是凹形部分的该第一其他元件(1675)内。
5.根据权利要求4所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677)的凸形部分具有中心点(1683)，该可移动元件伸出部分(1603a)具有高度和面向该第一其他元件(1675)的弯曲侧、并且位于围绕该中心点(1683)具有半径的圆上，该第一其他元件伸出部分(1601a)具有另外的弯曲侧并且在该制造好的状态下与该可移动元件(1677)相距一定距离，该另外的弯曲侧位于围绕该中心点(1683)具有另一半径的另一圆上，其中，该高度和距离在制造公差内相等。
6.根据权利要求1所述的柱形器械，其中，该可移动元件是在该管(103)的纵向方向上延伸的第一纵向元件(16(2))，并且，该柱形器械的操作使该纵向元件16(2)与该第一其他元件之间发生相互纵向移位，并且该预定的最大操作极限是最大的相互纵向位移。
7.如权利要求6所述的柱形器械，其中，该纵向元件(16(2))在该管的远端处附接至该管的可弯折部分，以将该纵向元件(16(2))的纵向移动转变成该可弯折部分的弯折。
8.根据权利要求7所述的柱形器械，其中，该最大的相互纵向位移的值在-0.5至-40mm和+0.5至+40mm中的至少一个的范围内。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的柱形器械，其中，第一其他元件伸出部分(1701c)在该管的切向方向上是弹性的。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的柱形元件，其中，该可移动元件伸出部分(2002b)和可移动元件凹入部分(2002a)是被配置为使该可移动纵向部分总体上朝向其纵向端之一渐缩的多个可移动元件伸出部分和可移动元件凹入部分的一部分。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的柱形元件，其中，该第一其他元件(16(1))是沿该管(103)的纵向方向延伸的第二纵向元件(16(1))。
12.如权利要求11所述的柱形器械，其中，该第二纵向元件(16(1))在该管的远端处附接至该管的可弯折部分，以将该第二纵向元件(16(1))的纵向移动转变成该可弯折部分的弯折。
13.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该可移动元件(1677；16(2))在该可移动元件伸出部分(1603a；1702a1)与该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1)之间具有过渡边缘部分，该过渡边缘部分相对于该可移动元件凹入部分(1603b；1702b1)具有钝角。
14.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该第一其他元件(1675；16(1))在该第一其他元件伸出部分(1601a；1701a)与该第一其他元件凹入部分(1601b；1701b)之间具有过渡边缘部分，该过渡边缘部分相对于该第一其他元件凹入部分(1601b；1701b)具有钝角。
15.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该管的壁具有在0.03-2.0mm、优选地在0.03-1.0mm、更优选地在0.05-0.5mm、并且最优选地在0.08-0.4mm的范围内的厚度。
16.根据前述权利要求中任一项所述的柱形器械，其中，该管具有在0.5-20mm、优选地在0.5-10mm、更优选地在0.5-6mm的范围内的直径。
17.一种用于制造柱形器械的方法，
【专利技术属性】
技术研发人员：马修斯·亨德里克·路易斯·西森，R·C·L·维特，
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：
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