CN102438500A

CN102438500A - 医疗器械

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Publication number: CN102438500A
Application number: CN2010800219786A
Authority: CN
Inventors: 约翰·克拉芬布克; 卢卡斯·克拉芬布克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2030-05-14
Also published as: KR101489417B1; EP2429377B1; JP2012526576A; AT507563A4; EP2429377A1; CN102438500B; US8828048B2; CA2761869C; KR20120030088A; WO2010130829A1; JP5582509B2; CA2761869A1; US20120101483A1; AT507563B1

Abstract

本发明涉及一种医疗器械，该医疗器械包括细长元件和端部执行器(100)，细长元件较佳地构造成用于通过口部放置在胃部中，而该端部执行器(100)设置在细长元件的一端部处，其中端部执行器(100)能借助液压致动机构(1)来操作，其中，该液压致动机构(1)包括缸体(20)，该缸体(20)具有至少一个、较佳地两个、三个、四个或五个用于液压流体的溢流通道(21a、21b、21c、21d)，这些溢流通道借助至少一个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)连接于缸体的内部，且提供设置在缸体(20)中并且可沿缸体(20)的纵向轴线运动的活塞(30)，其中，活塞(30)将缸体(20)的内部(23)分隔成第一缸体空间(23a)和第二缸体空间(23b)，并借助活塞杆(31)连接于端部执行器(100)，并且提供至少一个连接件(41)，该连接件用于将液压流体引导至第一缸体空间(23a)中，并设置至少一个附加连接件(41a、41b、41c、41d)，这些附加连接件连接于缸体(20)的至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)。

Description

医疗器械

本发明涉及一种医疗器械以及一种操作端部执行器的方法，该医疗器械包括细长元件和端部执行器，该细长元件较佳地被构成用于通过口部放置在胃中，而端部执行器能定位在细长元件的一端部处，并且能借助液压致动机构来操作，且端部执行器具体附连在内窥镜系统的一端部处。

DE44 35 644 B1揭示了一种用于内窥镜系统的弯曲部段的液压弯曲机构。还可在EP 0 401 129 A1中发现类似的装置。

在美国专利第4,485,817A中，揭示了一种用于端部执行器的液压弯曲机构，其中一个活塞运动抵靠于第二活塞，从而在液压流体中建立为操作端部执行器所需的压力。该液压致动机构的缺点在于其复杂的构造以及如下事实：该致动机构能对端部执行器的仅仅两个限定操作状态进行控制。然而，胃部折术通常会需要端部执行器具有两个以上的操作装置，而这使得致动机构不适用于此种端部执行器。在美国专利5,361,583A中揭示了类似的装置。

因此，本发明的目的是提供一种具有如下液压致动机构的医疗器械：该液压致动机构设计简单并且操作安全，且避免现有技术的缺点。

本发明通过提出上述类型的医疗器械来实现该目的，其中该液压致动机构包括缸体，该缸体具有至少一个、较佳地两个、三个、四个或五个用于液压流体的溢流通道，这些通道由至少一个孔连接于缸体内部，并且可沿缸体的纵向轴线运动的活塞设在缸体中，所述活塞将缸体内部分隔成第一缸体空间和第二缸体空间并且经由活塞杆连接于端部执行器，并设有至少一个接头，用以将液压流体馈送到第一缸体空间中，且设有至少一个附加接头，该附加接头连接于缸体的至少一个溢流通道。

在本发明的第一变型中，溢流通道构造成作为缸体的外壁上的沟槽，并且借助孔连接于缸体的内部空间，这些孔离开缸体的一个端部定位在不同距离处。较佳的是，将缸体插到套筒中，使得套筒内壁和缸体外壁之间的溢流通道由外部缸体壁上的沟槽而形成。

连接于缸体内部空间的用于液压流体的接头较佳地放置在密封元件中，该密封元件位于套筒远离活塞杆面向的端部处，从而得到紧凑且可靠的液压致动机构。

在本发明的替代变型中，至少一个溢流通道位于缸体的壁内，并且经由至少一个孔连接于缸体空间。虽然该变型将比上述变型在制造上更昂贵，但该变型将不需要单独的密封元件，这是由于用于液压流体的接头直接放置在缸体底部。这会使得器械具有更小的尺寸，而更小的尺寸对于内窥镜应用来说尤其重要。

如果液压流体经由连接于相邻第一缸体空间的接头馈送，则活塞向前远离缸体底部运动，且液压流体经由第二接头从第二缸体空间流出，该第二接头通过溢流通道连接于第二缸体空间。第一缸体空间的容积增大，而第二缸体空间的容积减小，且活塞的活塞杆从缸体中压出。当溢流通道的至少一个孔由缸体中活塞的活塞裙部所关闭时，由于第二缸体空间中的反压力，活塞会不再运动并且活塞已到达限定位置。活塞的该位置与连接于活塞杆的端部执行器的限定操作状态相对应。根据溢流通道的数量和位置以及溢流通道的孔，能限定连接于本发明医疗器械的端部执行器的不同操作状态。

为了对用在胃部折术中的具有两个抓持元件的端部执行器进行控制，需要三个操作状态：第一关闭状态，该第一关闭装置例如用于将端部执行器定位在患者的胃部中；打开状态，其中通过使这些抓持元件抵靠于彼此运动而将组织定位在抓持元件之间，以及最后是第二关闭状态，其中卡钉装置(staple device)将保持在端部执行器的抓持元件周围的组织缝合在一起。可例如在EP 2 187559A1或者在US 2004/59349A1中发现合适的端部执行器。

因此，尤其适用于用在胃部折术中的端部执行器的本发明较佳变型中设置四个溢流通道，其中三个溢流通道对端部执行器的上述三个操作状态进行控制，而第四个溢流通道则影响第二缸体空间中的完整压力释放。

其它的端部执行器当然也可连接于本发明的医疗器械；为此，标准的适配器元件较佳地设在医疗器械上。连接于本发明液压系统的端部执行器可以是不同的抓持元件，但也可以是探测器和其它内窥镜和/或腔内手术元件。

为了操作本发明的液压致动机构，提供一种液压机组，该液压机组与液压致动机构协作，并且包括至少一个泵和引至密封元件中每个接头的至少一个液压管线，且每个液压管线较佳地包含至少一个开关元件。

此外，通过腔内手术器械、尤其是包括细长元件和端部执行器的内窥镜来实现本发明的目的，且该细长元件较佳地构造成用于通过口部放置在胃部中，而该端部执行器放置在细长元件的一端部处，且端部执行器借助根据本发明的装置液压地致动。

端部执行器较佳地具有两个爪形抓持元件，这些抓持元件能从打开位置运动到至少一个(较佳的两个或两个以上)关闭位置。

在本发明用于致动端部执行器、尤其是位于腔内手术器械的梢端处的端部执行器的方法中，在使用本发明装置的条件下，通过使液压流体流入第一缸体空间和/或液压流体流出第二缸体空间来改变具有活塞杆的活塞在缸体内的位置，且活塞位置确定连接于活塞杆的端部执行器的操作状态。

由于此种节省空间的设计，本发明的医疗器械还可用于已知的内窥镜系统。根据本发明的医疗器械的直径能保持得足够小，以例如将该医疗器械放置在现有技术内窥镜的沟道中。

下文将参见所附的各变型附图来更详细地描述本发明，而这些变型并不被解释成具有限制性。附图中：

图1是根据本发明的液压致动机构的分解图；

图2a是处于组装状态的图1所示致动机构的第一剖视图；

图2b是相对于图2a所示视图转过90°的致动机构的第二剖视图；

图2c是从密封元件的侧部观察到的致动机构的视图；

图2d是从活塞杆的侧部观察到的致动机构的视图；

图3a具有端部执行器的致动机构的剖视图；

图3b图3a所示具有端部执行器的致动机构的侧视图；

图3c图3a所示具有端部执行器的致动机构的轴测投影图；

图4a是用于图3a至3c所示打开的端部执行器的示意液压回路；

图4b是具有盖罩的图3a所示打开端部执行器的轴测投影图；

图5a是用于处于第一关闭状态的端部执行器的示意液压回路；

图5b是处于第一关闭状态的端部执行器的轴测投影图；

图5c是从图5b所示端部执行器上方观察到的视图；

图6a是用于处于第二关闭状态的端部执行器的示意液压回路；

图6b是处于第二关闭状态的端部执行器的轴测投影图；

图6c是从图6b所示端部执行器上方观察到的视图；

图6d是用于将端部执行器从第二关闭状态打开的示意液压回路；

图7a是另一端部执行器的部分剖视图；

图7b是图7a所示端部执行器的轴测投影图；

图7c是图7a所示端部执行器的示意液压回路；以及

图8a、8b是回复装置的两个部分剖视图。

图1示出了本发明液压致动机构1、尤其是用于内腔手术和/或内窥镜器械的液压致动机构的分解图。该液压致动机构具有套筒10，且缸体20可插入到该套筒中。在所示的变型中，缸体20设有四个溢流通道21a、21b、21c、21d，这些溢流通道被构成为作为缸体20外壁中的沟槽，并与缸体的纵向轴线A相平行，且经由孔22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′连接于缸体20的内部23(附图2a、2b)。此外，液压致动机构1包括具有活塞杆31和密封活塞裙部32的活塞30，且活塞30能沿缸体20的纵向轴线A而在缸体中运动。最后，设有密封元件40，该密封元件具有五个接头41、41a、41b、41c、41d，这些接头被构成为用于通过密封元件40供给液压流体的孔。

在图2a和2b中，液压致动机构1被示出为处于其组装状态。缸体20座落在套筒10中，并由密封元件40保持在位。套筒10、缸体20以及密封元件40相对于彼此被设置成：使密封元件40的液压接头41a、41b、41c、41d对准，以连接于溢流通道21a、21b、21c、21d，且所述通道21a、21b、21c、21d经由孔22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′连接于缸体20的内部。

活塞30放置在缸体20的内部中，且活塞的活塞杆31被引导通过套筒10的中心开口11。活塞30在其位于缸体20内的活塞裙部32上设有密封装置33，该密封装置33围绕呈环形的活塞裙部32，并且当活塞30在缸体20的内部23中处于合适的位置时，该密封装置将溢流通道21a、21b、21c、21d中的至少一个关闭(图2a)。另一个密封装置13设置在套筒10的同心开口11中，以防止液压流体从缸体20中泄漏。

图2c是从液压致动机构1上方观察到的视图，其中密封元件40基本上是可见的。可观察到的是，围绕着中心液压接头41，四个其它的接头41a、41b、41c、41d设置在基本上方形的密封板40上。在密封板40的角部中设有附加开口42，这些附加开口42接纳用于将密封板40附连于套筒10的紧固装置(未示出)。最后，图2d示出了在沿活塞杆31的方向观察时所看到的本发明液压致动机构1。

图3a到3c示出了具有所附连的端部执行器100、且尤其用于腔内手术的致动机构1。图3a示出了端部执行器100定位在活塞30的活塞杆31上，而在图3b中则示出了端部执行器100处于“打开”状态。端部执行器100具有两个爪形抓持元件110a、110b，抓持元件110a承载卡钉元件的第一部分120a，而该第一部分120a在板元件122a上包括两个销121。例如在申请人的澳大利亚专利A 239/2009中披露了此种类型的卡钉装置。

当端部执行器100的两个抓持元件110a、110b在本发明液压致动机构1的协助下关闭时，卡钉装置的第一部分120a与卡钉装置承载在第二抓持元件110b中的第二部分122b啮合，例如使得胃部折术中的组织得以固定。为了能使两个抓持元件110a、110b朝向彼此或者远离彼此运动，设有导向元件111a、111b，当液压致动机构1的活塞30运动时，这些导向元件沿导向沟槽112a、112b运动。在图3a中，活塞30被示出为处于其底部位置，在此该活塞基本上抵靠于密封板40。当活塞30由通过密封元件40的中心孔41进入的液压流体向上运动时，导向元件111a、111b沿朝向抓持元件110a、110b的方向、沿着导向沟槽112a运动，由此根据导向沟槽112a、112b的形状需求、致使这些抓持元件彼此接近。导向沟槽112a、112b的弯曲形状具有如下优点：需要较小的力来到达端部执行器100的第一关闭位置，但由于导向沟槽112a、112b的特定形状，在第二关闭位置提供较大的力来用于破坏销121。根据相应的应用，可将导向沟槽112a、112b的形状选择为直的或者弯的。

现在将更详细地解释本发明液压致动机构1的功能。图4a到6d示意地示出了适于操作液压致动机构1的液压系统200。液压系统200包括泵201，该泵201经由连接于第一缸体空间23a的第一液压管线202、将液压流体馈送至液压致动机构1。此外，溢流通道21a、21b、21c、21d连接于其它的液压管线202a、202b、202c、202d并且由此连接于用于液压流体的容器203。每个液压管线202a、202b、202c、202d设有至少一个诸如液压阀之类的开关元件204，允许或者抑制液压流体在相应液压管线202a、202b、202c、202d中的流动。在某些情形中，为了使端部致动器100正确致动，提供附加的回复元件210是有利的，在附图8a和8b中详细地描述该回复元件210。

图4a示出了切换状态，其中液压致动机构1的活塞30被示出为处于其紧邻于密封板40的底部位置。在此省略对于密封板40和所连接液压管线的详细表述，以保持附图清除且整洁。液压管线202a、202b、202c、202d被示出为直接连接于溢流通道21、21a、21b上的位点，但它们实际上连接于密封板40上的接头，如同在图1至2d所示的本发明变型中示出地那样。图4a所示的液压系统图示出了液压系统200的如下状态：其中端部执行器如图3a至3c、尤其是如图4b所示打开。在图4b中，图3a所示的端部执行器100示作具有例如由硅酮制成的盖罩101。

液压致动机构1尤其适于用在内窥镜胃部折术中的端部执行器的操作。在内窥镜胃部折术中，端部执行器100借助内窥镜引到胃部中，并且随后致动，以使包含在端部执行器100(例如，在图3a至3c中示出)中的卡钉装置放置在(胃部)组织中。在将内窥镜插到胃部中的过程中，端部执行器须关闭，以避免伤害食道或胃。另一方面，端部执行器100无须关闭成如下程度：卡钉装置的销121与第二板形部分112b锁定。

在图5a到5c中，示出了端部执行器100的第一关闭状态以及相对应的液压系统图，其中将端部执行器较佳地通过口部放置在选定位点。在此种情形中，活塞30在缸体20内处于中间位置，并且将缸体内部分成两个缸体空间23a和23b。当端部执行器100已放置在例如胃部中的所选择位点处时，两个抓持元件110a、110b运动至如图4b所示的打开位置。

通过随后将抓持元件110a、110b关闭，胃部组织由抓持元件110a、110b抓持并且由销121所穿透。最后，活塞30运动至如图6a至6c所示它的最上方位置，且卡钉装置的销121在预定破点(未示出)处破坏。

在已通过使活塞30运动至其紧邻于密封元件40的底部位置(液压流体经由溢流通道202d流入第二缸体空间23b)、来打开端部执行器100之后(图6d)，卡钉装置保持在组织中，且再次处于如图5b和5c所示的第一关闭位置的端部执行器100可通过食道和口部空腔从胃部中缩回。

显而易见的是，本发明液压致动机构1的使用并不局限于所示出的端部执行器100，而液压机构1还可用于其它的端部执行器、尤其是用于医疗目的的端部执行器，这些端部执行器通常借助波顿钢绳或者其它的拉动或推动元件来致动。

例如图7a和7b所示的钳状端部执行器100也可利用本发明的致动机构1来操作。图7c所示的液压系统在一定程度上更简单，这是由于需要仅仅对端部执行器的两个位置、即打开位置和关闭位置进行控制。为此，在该变型中，液压致动机构1仅仅设有一个溢流通道21，同时密封板40具有一个用于在缸体20的内部23中产生压力的液压接头41以及一个连接于溢流通道21的液压接头41a。当然，还可使用具有一个以上溢流通道的上述液压致动机构。

在图7a和7b所示的钳状端部执行器100的关闭位置中，活塞30处于上方位置。为了打开钳子100，通过将溢流通道21打开而使活塞30运动至其下方位置，使得活塞裙部32紧邻于密封板40。由于此种类型的端部执行器100尤其是在手术过程中用于保持和/或固定组织以一定的时间段，因而端部执行器的保持力会随着时间的流逝而减弱，且在利用波顿钢绳的机构中尤为如此，且在最坏的情形中，端部执行器在组织上的抓持器会丧失。因此，较佳地提供附加回复装置210，该回复装置通过弹簧作用来维持使端部执行器100正确起作用所需的液压力。

图8a和8b示出了附加回复元件210的较佳变型。回复元件210包括弹簧元件以及转动按钮212，弹簧元件在此是螺旋弹簧，而转动按钮用于将弹簧力调整至所希望的水平。回复元件210经由具有液压接头241的密封板240连接于液压系统，并且如果需要的话可借助开关元件214(图7c)来致动。显而易见的是，回复元件还可用于不同其它种类的端部执行器。

附加地或者作为替代方案，可提供信号装置，该信号装置发送信号来表示液压系统200内的压降，藉此回复元件210可由使用者来致动。

显然，本发明并不受在此所描述的实施例限制。具体地是，可根据需要来改适溢流通道的数量和位置，并且可以存在五个以上的溢流通道。

Claims

1.一种医疗器械，包括细长元件和端部执行器(100)，所述端部执行器(100)定位在所述细长元件的一端部处并借助液压致动机构(1)来操作，其特征在于，所述液压致动机构(1)设有缸体(20)，所述缸体(20)具有至少一个、较佳地两个、三个、四个或五个用于液压流体的溢流通道(21a、21b、21c、21d)，所述溢流通道由至少一个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)连接于所述缸体的内部，且可沿所述缸体(20)的纵向轴线运动的活塞(30)设置在所述缸体(20)中，所述活塞(30)将所述缸体内部(23)分隔成第一缸体空间(23a)和第二缸体空间(23b)，并经由活塞杆(31)连接于所述端部执行器(100)，并且设置至少一个接头(41)，所述接头用于将所述液压流体馈送到所述第一缸体空间(23a)中，并设置至少一个附加接头(41a、41b、41c、41d)，所述附加接头连接于所述缸体(20)的至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)。

2.如权利要求1所述的医疗器械，其特征在于，所述至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)中的至少一个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)位于上部和下部活塞止挡件之间，使得所述活塞(30)可被带至所述缸体(20)中的至少一个中间位置，且所述中间位置位于所述上部活塞止挡件和所述下部活塞止挡件之间。

3.如权利要求1或2所述的医疗器械，其特征在于，所述至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)形成为所述缸体(20)的外壁上的沟槽，并且经由所述至少一个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)连接于所述缸体空间(23a、23b)，并且所述缸体(20)被插入到套筒(10)中。

4.如权利要求3所述的医疗器械，其特征在于，连接于所述缸体(20)的内部空间(23)的用于所述液压流体的接头(41、41a、41b、41c、41d)位于密封元件(40)中，所述密封元件(40)放置在所述套筒(10)远离所述活塞杆(31)面向的端部处。

5.如权利要求1或2所述的医疗器械，其特征在于，所述至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)位于所述缸体的壁内，并且由所述至少一个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)连接于所述缸体空间(23a、23b)。

6.如权利要求1至5中任一项所述的医疗器械，其特征在于，对于每个溢流通道(21a、21b、21c、21d)均设有两个孔(22a、22b、22b′、22c、22c′、22d、22d′)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的医疗器械，其特征在于，所述端部执行器(100)经由两个爪形抓持元件(110a、110b)，所述抓持元件可朝向彼此、从关闭位置运动至至少一个、较佳地两个关闭位置。

8.一种用于对如权利要求1至7中任一项所述的医疗器械的端部执行器进行致动的致动装置，其特征在于，设有液压系统(200)，所述液压系统(200)与所述医疗器械的液压致动机构(1)协作，且所述液压系统(200)包括至少一个泵(201)和至少一个液压管线(202、202a、202b、202c、202d)，且所述液压管线引至所述密封元件(40)的每个接头(41、41a、41b、41c、41d)，每个液压管线(202、202a、202b、202c、202d)较佳地设有至少一个开关元件(204)。

9.一种用于对如权利要求1至7中任一项所述的医疗器械的端部执行器(100)进行液压致动的方法，其特征在于，通过经由所述缸体(20)的至少一个溢流通道(21a、21b、21c、21d)、使液压流体流入所述第一缸体空间(23a)和/或从所述第二缸体空间(23b)中流出，来改变具有所述活塞杆(31)的所述活塞(30)在所述缸体(20)内的位置，且所述活塞的位置确定连接于所述活塞杆(31)的所述端部执行器(100)的操作状态。