CN101708129B - 消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥控操作治疗装置，具体地说是消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置。操作装置包括控制台、机头及机头支架，控制台与机头信号连接，所述机头中设有旋转操作机构、按钮操作机构和内镜夹持机构。本操作装置采用旋钮驱动齿轮盘的结构，旋钮驱动齿轮盘可以套在相应的旋钮上，用角度驱动齿轮控制旋钮的旋转角度，而角度驱动齿轮的可以用微型电机驱动，能够达到较高的精度，同时用操作臂、枢轴、拉索及其复位机构组成的按钮操作机构结构也非常简单，因此整体结构非常紧凑，工作可靠，操控方便。

Description

消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置

技术领域

本发明涉及一种遥控操作治疗装置，具体地说是消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置。

背景技术

随着人们饮食结构的变化以及工作压力的不断增加，诸多不良因素如紧张、吸烟、饮食习惯不良和饮酒过度等对人体器官产生的不良影响，消化道疾病在现代人群中已经非常普遍，使得胃肠疾病的发生率逐年增高，因而对胃肠道疾病的诊断和治疗的需求也在增加。随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对医学诊断和治疗的“无痛”要求越来越高，而内窥镜是消化道疾病的主要诊疗手段，应用内窥镜进行诊断和治疗的新技术，特别是ERCP(经内窥镜逆行胰胆管造影，Encoscopic Retrograde Cholangio-Pancreatography，ERCP)，对消化道疾病的诊断准确率高于B超和CT，在诊断的同时还可以通过微创手术技术，可以进行十二指肠乳头括约肌切开术(EST)、内窥镜下鼻胆汁引流术(ENBD)、内窥镜下胆汁内引流术(ERBD)、胆胰管碎石取石术及胆道蛔虫取出术等介入治疗，与传统外科手术相比，具有创伤小、恢复快、费用低、并发症少等优点，特别是对那些老年病人和身体衰弱而不能耐受外科手术的患者，更具有优越性和安全性，故深受患者欢迎。已成为消化道特别是胆胰疾病治疗的重要手段。预计今后1/2的外科手术均可采用内窥镜手段进行。这使得内窥镜的使用范围更加广泛，更有临床意义。故消化道纤维内窥镜的统治地位已无可置疑。逆行胰胆管造影(ERCP)是将内窥镜插至十二指肠降段，找到十二指肠乳头以后，由内窥镜活检孔插入造影管至乳头开口部，注入造影剂，作胆胰管X线造影、胆汁细菌学和细胞学、胆道压力及乳头括约肌功能测定等检查。然而X射线照射检查对人体有损伤，X射线照多了后，会影响身体内脏系统的损伤，如对肝和肺的损伤都极大，会诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病，射线照得越多，危险性越大。因此国家卫生部早在2002年颁发的《放射工作卫生防护管理办法》中就明确规定。但是由于在ERCP诊疗时，医生必需要借助X线透视进行定位，使得内窥镜在病人体内以三维方向移动操作，由于胃肠道的蠕动，医生必须要花费大量时间调整内窥镜的最佳位置，通常一次手术长达几个小时的手术。所以现在很多医生做介入放射手术时，都需要穿戴专用的屏蔽射线防护装备。虽然医生手术时穿戴屏蔽射线的防护服，但是它只覆盖人体的主要部分，身体上有一些部位还是会被射线辐射。由于这样成年累月长时间在X射线下工作，势必就会影响到医生的身体健康，还有在一些三甲的大医院由于病人较多，医生处于高负荷状态，不能享受到更多休假待遇；而在一些较小的医院由于受到经济利益的驱动，医生的防护和休假制度会更差。另外，穿戴屏蔽射线的防护服后，手术操作不太方便，影响手术质量。现在在各大医院做此类内窥镜操作的医生，都有不同程度健康受损的强烈反映。国外对此经过多年的研究，已经开发出几种内窥镜遥控操作系统，如美国Computer Motion公司的ZEUS系统以及da Vinci机器人系统。这些系统中都包括有内窥镜遥控操作系统，其结构包括内窥镜遥控操作装置、驱动模块和PC机。遥控操作装置包括设有旋转操作机构、按钮操作机构和内窥镜夹持机构。这些设备均是独立成套自成体系的内窥镜遥控操作设备，与我们现在医院普遍使用的内窥镜在结构和操作上差别很大，技术上尚没有成熟，医疗风险较大。此外这些设备结构复杂，价格昂贵，一般医院难以承受，且内窥镜与遥控操作系统一体不可分，一旦内窥镜损坏，将使整个系统无法使用，造成巨大浪费。故难以进入目前的医疗体系。所以当务之急是急需研制一种符合医生操作要求、建立在现有消化道内窥镜仪器基础上的、免受X射线辐射的消化道内窥镜遥控操作装置。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术的缺陷，而提供一种能够使医生进行远程控制的纤维内窥镜，既可使医生手术时避免X线辐射，又可以灵活准确实施手术的内窥镜遥控操作系统用的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置，且操作简便、符合医生操作习惯、可配合标准内窥镜使用。

为了实现上述目的，本发明的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置包括控制台、机头及机头支架，控制台与机头信号连接，所述机头中设有旋转操作机构、按钮操作机构和内窥镜夹持机构，其特征在于：所述旋转操作机构包括一个上/下角度旋钮驱动齿轮盘及上/下角度驱动齿轮、左/右角度旋钮驱动齿轮盘及左/右角度驱动齿轮，所述上/下角度旋钮驱动齿轮盘中心设有与上/下角度旋钮形状相适配的型腔，左/右角度旋钮驱动齿轮盘的中心设有与左/右角度旋钮形状相适配的型腔；所述按钮操作机构包括吸引按钮操作机构、送水/送气按钮操作机构和遥控按钮操作机构，所述按钮操作机构包括一个操作臂、枢轴、拉索及其复位机构，所述操作臂中部固定在枢轴上，拉索与操作臂的一端连接，操作臂的另一端与遥控按钮相对；所述机头支架包括基座、支杆、横梁，支杆垂直设置在基座上，支杆上设有螺纹，横梁的一端通过与之相配的螺套连接在支杆上构成横梁垂直及旋转两维运动自由度的机构，横梁的另一端设有两组相互垂直的螺母丝杆移动机构，所述机头固定在螺母丝杆移动机构上构成机头垂直及水平两维运动自由度的机构。

由于本发明采用旋钮驱动齿轮盘的结构，旋钮驱动齿轮盘可以套在相应的旋钮上，用角度驱动齿轮控制旋钮的旋转角度，而角度驱动齿轮的可以用微型电机驱动，能够达到较高的精度，同时用操作臂、枢轴、拉索及其复位机构组成的按钮操作机构结构也非常简单，因此整体结构非常紧凑，工作可靠，操控方便，成本较低。

下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

附图1为本发明具体实施例结构外观示意图；

附图2为本发明机头及机头支架具体实施例结构外观示意图；

附图3为本发明机头旋转机构具体实施例结构示意图；

附图4为本发明机头具体实施例内部结构分解示意图；

附图5为本发明螺母丝杆移动机构及机头内部结构示意图；

附图6为附图5A部局部放大示意图；

附图7为本发明螺母丝杆移动机构及机头内部结构前左角度示意图；

附图8为附图7B部局部放大示意图；

附图9为本发明螺母丝杆移动机构及机头内部结构前右角度示意图；

附图10为附图9C部局部放大示意图；

附图11为内镜手持部局部结构放大示意图；

具体实施方式

如图1所示，消化道内窥镜遥控操作装置包括控制台1、机头3及机头支架2，机头3外形上部大体呈矩形体，下部呈半圆体。当然机头3外形，并不是关键，只要保证有足够的内部安装和活动空间，体积可以尽量紧凑些。如图4、6、8所示，驱动齿轮盘容腔31为圆柱形型腔，部分设置在矩形体，一部分在下部的半圆体上，驱动齿轮盘容腔31直径与上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33间隙配合，上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33直径最好相同，间隙配合地置于驱动齿轮盘容腔31中，所述上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33的轴线重合，上/下角度旋钮驱动齿轮盘32中心设有与上/下角度旋钮41形状相适配的型腔，左/右角度旋钮驱动齿轮盘33的中心设有与左/右角度旋钮42形状相适配的型腔，上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33相对的面的边缘分别各设有一圈传动齿，上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33相对的面的中心最好设置圆台，使得上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33的传动齿之间有足够的空间容置驱动齿轮，上/下角度驱动齿轮34和左/右角度驱动齿轮35设置在上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33之间并分别与上/下角度旋钮驱动齿轮盘32和左/右角度旋钮驱动齿轮盘33啮合，上/下角度驱动齿轮34和左/右角度驱动齿轮35由电机经软轴驱动，这种结构既简单又紧凑，当然，角度旋钮驱动齿轮盘与驱动齿轮之间的传动方式也可以采用蜗轮蜗杆的方式，但是体积会较大。本发明按钮操作机构包括吸引按钮操作机构5、送水/送气按钮操作机构6和遥控按钮操作机构7，吸引按钮操作机构5包括一个吸引按钮操作臂51、吸引按钮操作臂枢轴52、吸引按钮拉索53及其复位机构，吸引按钮操作臂51中部固定在吸引按钮操作臂枢轴52上，吸引按钮拉索53与吸引按钮操作臂51的一端连接，吸引按钮操作臂51的另一端与吸引按钮44相对。如图7、8所示，送水/送气按钮操作机构6包括一个送水/送气按钮操作臂61、送水/送气按钮操作臂枢轴62、送水/送气按钮拉索63及其复位机构，送水/送气按钮操作臂61中部固定在送水/送气按钮操作臂枢轴62上，送水/送气按钮拉索63与送水/送气按钮操作臂61的一端连接，送水/送气按钮操作臂61的另一端与送水/送气按钮45相对。遥控按钮操作机构7包括遥控按钮操作臂71、遥控按钮操作臂枢轴72、遥控按钮拉索73及其复位机构，遥控按钮操作臂71中部固定在遥控按钮操作臂枢轴72上，遥控按钮拉索73与遥控按钮操作臂71的一端连接，遥控按钮操作臂71的另一端与遥控按钮43相对。本具体实施例的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置适用于OLYMPUS EVIS LUCERA GIF/CF/PCF 260系列内窥镜，所以共设置了4组遥控按钮操作机构7。驱动齿轮盘容腔31一侧设有与内窥镜4手持部相配的凹槽，并设有压块9构成内窥镜4夹持机构。本发明中凹槽设置在驱动齿轮盘容腔31的下侧，内窥镜4以直立方式夹持在机头3上。如图4所示，在内窥镜4以直立方式夹持在机头3上的情况下，吸引按钮操作臂51和送水/送气按钮操作臂61最好大致成L形，这样遥控按钮拉索73、吸引按钮拉索53、送水/送气按钮拉索63以及驱动齿轮的软轴可以统一从机头上方进入，使装置整体结构合理、紧凑。本发明中机头支架2包括基座21、支杆22、横梁23，支杆22垂直设置在基座21上，支杆22上设有螺纹，横梁23的一端通过与之相配的螺套24连接在支杆22上构成横梁23垂直及旋转两维运动自由度的机构，横梁23的另一端设有两组相互垂直的螺母丝杆移动机构，所述机头3固定在螺母丝杆移动机构上构成机头3垂直及水平两维运动自由度的机构。如图5、7、9所示，具体结构可以是由包括水平螺母25，水平丝杆26、水平丝杆架27，垂直螺母28，垂直丝杆29、垂直丝杆架30等构成。水平丝杆26安装在水平丝杆架27上，垂直丝杆29安装在垂直丝杆架30上，垂直螺母28固定在横梁23的外侧端上并与垂直丝杆29相配合，垂直螺母28与垂直丝杆29配合，垂直丝杆架30与水平丝杆架27固定连接，水平丝杆26一端设有伞齿轮传动付，并通过软轴连接电机驱动，垂直丝杆29上端通过软轴连接电机驱动，当然也可以在水平丝杆26的一端和垂直丝杆29上端均设置微型电机驱动，控制台1与微型电机之间连接有控制线，以线控的方式进行控制；如图3所示，机头座40固定连接在水平螺母25上，机头座40内腔中设有相互啮合的转向主动齿轮36和转向从动齿轮37，机头3顶部设有转动轴38，转向从动齿轮37固设在转动轴38上，转动轴38上还设有轴承39，机头3通过轴承39与机头座40内腔中的轴承39座可旋转地悬设在机头座40上，转向主动齿轮36由软轴驱动使机头3增多了一个自身旋转的自由度，提高了系统的灵活性。控制台1与机头3之间的控制信号或动作的传递可以使通过软轴驱动，也可以是在机头3的相应位置上安装微型电机，控制台1与机头3之间连接有控制线，以线控的方式进行控制。

本发明采用旋钮驱动齿轮盘的结构，旋钮驱动齿轮盘可以套在相应的旋钮上，用角度驱动齿轮控制旋钮的旋转角度，而角度驱动齿轮的可以用微型电机驱动，能够达到较高的精度，同时用操作臂、枢轴、拉索及其复位机构组成的按钮操作机构结构也非常简单，因此整体结构非常紧凑，工作可靠，操控方便。

Claims (4)

1.一种消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置，包括控制台、机头及机头支架，控制台与机头信号连接，所述机头中设有旋转操作机构、按钮操作机构和内窥镜夹持机构，其特征在于：所述旋转操作机构包括一个上/下角度旋钮驱动齿轮盘及上/下角度驱动齿轮、左/右角度旋钮驱动齿轮盘及左/右角度驱动齿轮，所述上/下角度旋钮驱动齿轮盘中心设有与上/下角度旋钮形状相适配的型腔，左/右角度旋钮驱动齿轮盘的中心设有与左/右角度旋钮形状相适配的型腔；所述按钮操作机构包括吸引按钮操作机构、送水/送气按钮操作机构和遥控按钮操作机构，所述按钮操作机构包括一个操作臂、枢轴、拉索及其复位机构，所述操作臂中部固定在枢轴上，拉索与操作臂的一端连接，操作臂的另一端与遥控按钮相对；所述机头支架包括基座、支杆、横梁，支杆垂直设置在基座上，支杆上设有螺纹，横梁的一端通过与之相配的螺套连接在支杆上构成横梁垂直及旋转两维运动自由度的机构，横梁的另一端设有两组相互垂直的螺母丝杆移动机构，所述机头固定在螺母丝杆移动机构上构成机头垂直及水平两维运动自由度的机构。

2.根据权利要求1所述的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置，其特征在于：所述机头上设有驱动齿轮盘容腔，所述上/下角度旋钮驱动齿轮盘和左/右角度旋钮驱动齿轮盘间隙配合置于驱动齿轮盘容腔中，所述上/下角度旋钮驱动齿轮盘和左/右角度旋钮驱动齿轮盘的轴线重合，上/下角度旋钮驱动齿轮盘和左/右角度旋钮驱动齿轮盘相对的面的边缘分别各设有一圈传动齿，所述上/下角度驱动齿轮和左/右角度驱动齿轮设置在上/下角度旋钮驱动齿轮盘和左/右角度旋钮驱动齿轮盘之间并分别与上/下角度旋钮驱动齿轮盘和左/右角度旋钮驱动齿轮盘啮合，所述上/下角度驱动齿轮和左/右角度驱动齿轮由电机经软轴驱动；驱动齿轮盘容腔一侧设有与内窥镜手持部相配的凹槽，并设有压块构成内窥镜夹持机构。

3.根据权利要求1所述的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置，其特征在于：所述机头垂直及水平两维运动自由度的机构包括水平螺母，水平丝杆、水平丝杆架，垂直螺母，垂直丝杆、垂直丝杆架等构成。水平丝杆安装在水平丝杆架上，垂直丝杆安装在垂直丝杆架上，垂直螺母固定在横梁的外侧端上并与垂直丝杆相配合，垂直螺母与垂直丝杆配合，垂直丝杆架与水平丝杆架固定连接。

4.根据权利要求3所述的消化道内窥镜介入治疗遥控操作装置，其特征在于：所述机头通过机头座固定在螺母丝杆移动机构上，所述机头座固定连接在垂直螺母上，机头座内腔中水平设有相互啮合的转向主动齿轮和转向从动齿轮，机头顶部设有转动轴，转向从动齿轮固设在转动轴上，转动轴上还设有轴承，机头通过轴承与机头座内腔中中的轴承座可旋转地悬设在机头座上，转向主动齿轮由软轴驱动。

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