CN109475289A - 用于组织移除的手术控制台、样本接收器和可插入式内窥镜器械 - Google Patents

用于组织移除的手术控制台、样本接收器和可插入式内窥镜器械 Download PDF

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Abstract

手术控制台包括驱动组件、真空接口、流体传递装置、用户界面和控制电路。驱动组件被配置为耦合到内窥镜工具并且通过电机旋转。真空接口被配置为向内窥镜工具施加真空。流体传递装置被配置为使流体流过内窥镜工具。用户界面被配置为接收用户输入，该用户输入指示在施加真空时旋转内窥镜工具或者使流体流过内窥镜工具的指令中的至少一个。控制电路基于指令控制驱动组件、真空接口或流体传递装置中的至少一个，并且被配置为使得驱动组件旋转内窥镜工具，同时真空接口响应于指示旋转内窥镜工具的指令的用户输入施加真空。

Description

用于组织移除的手术控制台、样本接收器和可插入式内窥镜 器械
相关申请
本申请要求2016年3月15日提交的名称为“Surgical Console，SpecimenReceiver，and Insertable Endoscopic Instrument for Tissue Removal”的美国临时申请62/308,829的权益和优先权。该申请是2015年7月6日提交的名称为“InsertableEndoscopic Instrument for Tissue Removal”的美国申请No.14/792,369的部分继续申请并要求其优先权，该申请No.14/792,369是2014年11月10日提交的名称为“InsertableEndoscopic Instrument for Tissue Removal”的美国专利申请No.14/537,362(现为美国专利No.9,072,505)的继续申请并要求其优先权，该申请No.14/537,362是2014年5月16日提交的名称为“Insertable Endoscopic Instrument for Tissue Removal”的美国专利申请No.14/280,202(现为美国专利No.8,882,680)的继续申请并要求其优先权，该申请No.14/280,202要求2013年5月17日提交的名称为“Insertable Endoscopic Instrumentfor Tissue Removal”的美国临时专利申请No.61/824,760的权益和优先权。美国专利申请No.14/280,202也是2011年12月23日提交的名称为“Endoscopic Tool For Debriding andRemoving Polyps”的美国专利申请No.13/336,491的部分继续申请，其要求2011年12月2日提交的名称为“Endoscopic Tool For Debriding and Removing Polyps”的美国临时专利申请No.61/566,472的权益和优先权。这些申请中的每一个都通过引用整体包含于此以用于所有目的。
背景技术
在美国，结肠癌是癌症的第三大主要原因，但是癌症相关死亡的第二大主要原因。结肠癌起源于已存在的结肠息肉(腺瘤)，其发生在多达35％的美国人群中。结肠息肉可以是良性、癌前期或癌性的。结肠镜检查在世界范围内被广泛认为是发病率正在增加的结肠癌的出色筛查工具。根据文献，结肠镜检查筛查增加1％就导致结肠癌发病率降低3％。目前对结肠镜检查的需求超过了医疗系统提供充分筛查的能力。尽管过去几十年结肠癌筛查有所增加，但仅有55％的符合条件的人群接受了筛查，远远低于建议的80％，使数百万患者处于危险之中。
由于缺乏足够的资源，执行结肠镜检查的操作者通常仅对最大的息肉进行取样，通过在未来的结肠镜检查之前留下可能进展为结肠癌的较小的较少可检测的息肉而使患者暴露于样本偏差。由于样本偏差，来自被取样息肉的阴性结果不能确保患者真正无癌症。现有的息肉移除技术缺乏精确度是麻烦且耗时的。
目前，使用通过内窥镜内限定的工作通道引入患者体内的圈套器移除结肠息肉。圈套器的尖端绕息肉的茎部通过，以从结肠壁切割息肉。一旦切割完成，被切割的息肉就位于患者的肠壁上，直到被操作者取回作为样本。为了取回样本，首先从内窥镜移除圈套器，并且通过内窥镜的相同通道供给活组织检查钳或抽吸以取回样本。
因此，需要一种改进的内窥镜器械，其增加用于活组织检查的息肉移除的精确度和速度。
发明内容
提供了一种改进的内窥镜器械，其可以精确地移除无蒂息肉并有效地从患者获得多个息肉的样本。特别地，改进的内窥镜器械能够清除一个或多个息肉并取出被清除的息肉，而不必在使用单独的切割工具和单独的样本取回工具之间交替。取样可与结肠镜检查结合使用。在一些实施方式中，内窥镜器械可以从患者体内切割并移除组织。在一些这样的实施方式中，内窥镜器械可以从通过柔性内窥镜进入的患者内基本上同时地切割并移除组织。
在一个方面，可插入内窥镜的单个器械通道内的内窥镜器械包括动力驱动的器械头，该器械头被配置为在具有工作通道的柔性内窥镜到达的受试者内的部位处切除材料。动力驱动的器械头具有第一远端和第一近端。动力驱动的器械头的第一远端限定材料进入端口，被切除的材料可通过该材料进入端口进入柔性内窥镜器械。主体耦合到动力驱动的器械头的第一近端并且被配置为驱动动力驱动的器械头。主体包括柔性部，该柔性部具有第二远端和第二近端。柔性部的第二近端限定材料离开端口。吸引通道从动力驱动的器械头的材料进入端口延伸到柔性部的材料离开端口。柔性部的第二近端被配置为耦合到真空源，使得经由材料进入端口进入吸引通道的被切除材料在材料离开端口处从吸引通道移除，同时内窥镜器械被放置在柔性内窥镜的器械通道内。
在一些实施方式中，主体还包括动力致动器。动力致动器耦合到动力驱动的器械头的第一近端并且被配置为驱动动力驱动的器械头。在一些实施方式中，动力致动器是液压动力致动器、气动动力致动器或电动致动器中的一种。在一些实施方式中，动力致动器包括电机、特斯拉转子和叶片转子中的至少一种。在一些实施方式中，内窥镜器械包括能量存储部件，其被配置为为动力致动器提供动力。在一些实施方式中，吸引通道由动力驱动的器械头、动力致动器和柔性部限定。
在一些实施方式中，动力致动器是液压动力致动器或气动动力致动器中的一种。在一些这样的实施方式中，柔性部包括流体入口管状构件和流体出口管状构件，流体入口管状构件被配置为供应冲洗以致动动力致动器，流体出口管状构件被配置为移除供应以致动致动器的流体。在一些实施方式中，柔性部包括吸引管状构件，该吸引管状构件限定吸引通道的近侧部分。
在一些实施方式中，动力致动器包括中空部分，中空部分流体地耦合动力驱动的器械头的材料进入端口和柔性部的材料离开端口。
在一些实施方式中，器械包括接合组件，该接合组件被配置为在致动时接触内窥镜的器械通道的壁。在一些实施方式中，接合组件包括被配置为变形的柔顺环结构。
在一些实施方式中，动力驱动的器械头包括外部结构和设置在外部结构内的切割轴杆，切割轴杆耦合到动力致动器并且被配置为当动力致动器被致动时相对于外部结构旋转。在一些实施方式中，切割轴杆包括中空部分和材料进入端口。
在一些实施方式中，柔性部包括中空柔性扭矩线缆。柔性扭矩线缆具有远侧区域，该远侧区域被配置为耦合到动力驱动的器械头的第一近端并且具有近侧区域，该近侧区域被配置为耦合到动力致动器。在一些实施方式中，柔性扭矩线缆限定吸引通道的一部分。柔性扭矩线缆的远侧区域流体地耦合到动力驱动的器械头的材料进入端口，并且柔性扭矩线缆的近侧区域包括材料离开端口。
在一些实施方式中，器械具有小于约5mm的外径。在一些实施方式中，柔性部是动力驱动的器械头的长度的至少40倍。在一些实施方式中，动力致动器的外径小于约4mm。
根据另一方面，内窥镜器械包括动力驱动的器械头，其被配置为切除受试者体内部位的材料。动力驱动的器械头包括切割尖端和材料进入端口，该材料进入端口被配置为允许材料进入内窥镜器械的远端。主体耦合到动力驱动的器械头。主体包括细长的中空柔性管状构件，其包括材料离开端口，该材料离开端口被配置为允许材料离开内窥镜器械的近端。吸引通道从动力驱动的器械头的材料进入端口延伸到细长的中空柔性管状构件的材料离开端口。柔性部的第二近端被配置为流体地耦合到真空源，使得经由动力驱动的器械头的材料进入端口进入吸引通道的被切除材料经由材料离开端口从内窥镜器械移除。内窥镜器械被配置为行进通过内窥镜的曲折器械通道。在一些实施方式中，器械具有小于约5mm的外径，并且其中柔性管状构件至少为72英寸长。
在一些实施方式中，主体还包括动力致动器，动力致动器耦合到动力驱动的器械头的第一近端并且被配置为驱动动力驱动的器械头。在一些实施方式中，动力致动器是电动致动器，并且还包括被配置为耦合到电源的导电线。在一些实施方式中，吸引通道由动力驱动的器械头、动力致动器和柔性部限定。在一些实施方式中，柔性管状构件限定吸引通道的近侧部分。
在一些实施方式中，动力致动器是液压动力致动器或气动动力致动器中的一种，并且还包括被配置为供应流体以致动动力致动器的流体入口管状构件和被配置为移除被供应来致动该致动器的流体的流体出口管状构件。
在一些实施方式中，器械包括接合组件，该接合组件被配置为在致动时接触内窥镜的器械通道的壁。在一些实施方式中，接合组件包括真空致动结构，其被配置为移动到接合位置，其中当真空被致动时真空致动结构不与器械通道接触，以及被配置为移动到缩回位置，其中当真空未致动时，真空致动结构不与器械通道接触。
在一些实施方式中，动力驱动的器械头包括外部结构和设置在外部结构内的切割轴杆，切割轴杆耦合到动力致动器并且被配置为当动力致动器被致动时相对于外部结构旋转。
在一些实施方式中，柔性管状构件包括中空柔性扭矩线缆。柔性扭矩线缆具有远侧区域，该远侧区域被配置为耦合到动力驱动的器械头的第一近端并且具有近侧区域，该近侧区域被配置为耦合到位于内窥镜器械外部的动力致动器。在一些实施方式中，柔性扭矩线缆还限定吸引通道的一部分，其中柔性扭矩线缆的远侧区域流体地耦合到动力驱动的器械头的材料进入端口，并且柔性扭矩线缆的近侧区域包括材料离开端口。在一些实施方式中，器械包括围绕柔性扭矩线缆的护套。
根据另一方面，适于与内窥镜一起使用的柔性内窥镜活检取回工具包括外壳、耦合到外壳的清除部件、以及设置在外壳内用于取回由清除部件清除的清除材料的样本取回管道。在各种实施例中，改进的柔性内窥镜可以配置有集成的内窥镜活检取回工具，该工具包括清除部件和用于取回由清除部件清除的清除材料的样本取回管道。
根据另一方面，一种从患者身体取回息肉的方法包括将内窥镜器械放置在内窥镜的器械通道内，将内窥镜插入患者体内，致动内窥镜器械的清除部件以切割患者体内的息肉，并且致动内窥镜器械的样本取回部件以从患者体内移除被切割的息肉。
根据又一方面，内窥镜包括由柔性外壳分开的第一端和第二端。器械通道从第一端延伸到第二端，并且内窥镜器械在内窥镜的第一端处耦合到器械通道。内窥镜器械包括清除部件和部分地设置在器械通道内的样本取回管道。
根据又一方面，可插入内窥镜的单个器械通道内的内窥镜器械包括切割组件，该切割组件被配置为切除受试者内的部位处的材料。切割组件包括外套管和设置在外套管内的内套管。外套管限定开口，待切除的材料通过该开口进入切割组件。内窥镜器械还包括柔性外管，该外管耦合到外套管并且被配置为使外套管相对于内套管旋转。柔性外管可以具有小于内窥镜器械可插入的器械通道的外径。内窥镜器械还包括柔性扭矩线圈，其具有设置在柔性外管内的部分。柔性扭矩线圈具有耦合到内套管的远端。柔性扭矩线圈被配置为使内套管相对于外套管旋转。内窥镜器械还包括近侧连接器，该近侧连接器耦合到柔性扭矩线圈的近端并且被配置为与驱动组件接合，该驱动组件被配置为使得近侧连接器、柔性扭矩线圈和内套管在致动时旋转。内窥镜器械还包括吸引通道，该吸引通道具有被配置为与真空源接合的吸引端口。吸引通道部分地由柔性扭矩线圈的内壁和内套管的内壁限定，并且从限定在内套管中的开口延伸到吸引端口。内窥镜器械还包括冲洗通道，该冲洗通道具有限定在柔性扭矩线圈的外壁和柔性外管的内壁之间的第一部分，并被配置为将冲洗流体运送到吸引通道。
在一些实施方式中，近侧连接器是中空的，并且近侧连接器的内壁限定吸引通道的一部分。在一些实施方式中，近侧连接器是刚性圆柱形结构并且被配置为定位在驱动组件的驱动插座内。近侧连接器可以包括被配置为与驱动组件接合的连接器和被配置为使内套管朝向外套管的远端偏置的张紧弹簧。在一些实施方式中，张紧弹簧的尺寸和偏置使得张紧弹簧使内套管的切割部分定位在外套管的开口附近。在一些实施方式中，近侧连接器旋转地且流体地耦合到柔性扭矩线圈。
在一些实施方式中，内窥镜器械还包括灌洗连接器，灌洗连接器包括冲洗进入端口和耦合到灌洗连接器和柔性外管的管状构件。管状构件的内壁和柔性扭矩线圈的外壁可以限定冲洗通道的第二部分，该第二部分流体地耦合到冲洗通道的第一部分。在一些实施方式中，内窥镜器械还包括旋转耦合器，该旋转耦合器将柔性外管耦合到管状构件并且被配置为使柔性外管相对于管状构件旋转并使得外套管中限定的开口相对于内套管旋转。在一些实施方式中，灌洗连接器限定内孔，柔性扭矩线圈设置在内孔中。
在一些实施方式中，内窥镜器械还包括衬里，柔性扭矩线圈布置在衬里内，衬里的外壁被配置为限定冲洗通道的一部分。在一些实施方式中，内套管被配置为相对于外套管轴向旋转，并且吸引通道被配置为在内套管的开口处提供抽吸力。
在一些实施方式中，柔性扭矩线圈包括多个螺纹。多个螺纹中的每个螺纹可以在与多个螺纹的一个或多个相邻螺纹缠绕的方向相反的方向上缠绕。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈包括多个层。多个层中的每一个可以在与多个层的一个或多个相邻层缠绕的方向相反的方向上缠绕。在一些实施方式中，每个层可以包括一个或多个螺纹。
在一些实施方式中，柔性外管具有超过内窥镜器械可插入的内窥镜的长度的长度。在一些实施方式中，柔性外管具有比柔性外管的外径大至少100倍的长度。在一些实施方式中，柔性部是切割组件的长度的至少40倍。
根据又一方面，样本接收器包括第一接收器构件、样本捕获构件和第二接收器构件。第一接收器构件包括第一接收器端口，第一接收器端口被配置为接收包括材料的流体流，第一接收器构件限定样本接收器的内部的第一部分。样本捕获构件与内部的第一部分流体连通。样本捕获构件被配置为从流体流获得材料样本。样本捕获构件设置在内部的第一部分和内部的第二部分之间。样本捕获构件被配置为过滤流体流以获得材料样本。第二接收器构件被配置为耦合到第一接收器构件。第二接收器构件限定样本接收器的内部的第二部分。第二部分位于第一部分的下游。第二接收器构件包括第二接收器端口，其被配置为耦合到真空源。
根据又另一方面，一种从样本接收器中的内窥镜工具获得材料样本的方法包括将样本捕获构件定位在第一接收器构件和第二接收器构件之间。该方法包括在第一接收器构件的第一接收器端口处接收包括材料的流体流，第一接收器构件限定样本接收器的内部的第一部分，样本捕获构件定位在该第一部分中。该方法包括将第二接收器构件耦合到第一接收器构件，第二接收器构件限定样本接收器的内部的第二部分。该方法包括将真空源耦合到第二接收器构件的第二接收器端口，以使流体流过样本接收器。该方法包括通过使用样本捕获构件过滤流体流来获得材料样本。
根据又另一方面，手术控制台包括驱动组件、真空接口、流体传递装置、用户界面和控制电路。驱动组件被配置为耦合到内窥镜工具。驱动组件被配置为由电机旋转。电机被配置为以与内窥镜工具的旋转相关联的速度旋转驱动组件。真空接口被配置为耦合到内窥镜工具以向内窥镜工具施加真空。流体传递装置被配置为耦合到内窥镜工具以使流体流过内窥镜工具。用户界面被配置为接收用户输入，该用户输入指示在向内窥镜工具施加真空的同时旋转内窥镜工具的指令或者使流体流过内窥镜工具的指令中的至少一个。控制电路被配置为基于指令从用户输入提取指令并控制驱动组件、真空接口或流体传递装置中的至少一个的操作。控制电路被配置为响应于指示旋转内窥镜工具的指令的用户输入，使得驱动组件旋转内窥镜工具，同时真空接口将真空施加到内窥镜工具。
根据又另一方面，一种用于操作手术控制台的方法包括在用户界面处接收用户输入。用户输入指示以下指令中的至少一个：(1)在使用真空接口向内窥镜工具施加真空的同时使用驱动组件旋转内窥镜工具的指令，驱动组件被配置为耦合到内窥镜工具，驱动组件被配置通过电机旋转，电机被配置为以与内窥镜工具的旋转相关联的速度旋转驱动元件；真空接口被配置为耦合到内窥镜工具以向内窥镜工具施加真空；或者(2)使用被配置为耦合到内窥镜工具的流体传递装置使流体流过内窥镜工具的指令。该方法包括从用户输入中提取指令。该方法包括基于指令控制驱动组件、真空接口或流体传递装置中的至少一个的操作。控制操作包括响应于指示旋转内窥镜工具的指令的用户输入使驱动组件旋转内窥镜工具，同时使真空接口施加真空。
根据又另一方面，一种操作内窥镜工具的方法包括将内窥镜工具的驱动元件接合到手术控制台的驱动组件。该方法包括将内窥镜工具的真空端口流体地耦合到样本接收器的第一端。该方法包括将样本接收器的第二端流体地耦合到真空接口。该方法包括将内窥镜工具的冲洗端口流体地耦合到流体传递装置。该方法包括将内窥镜工具插入内窥镜的器械通道中。该方法包括识别要在受试者内的部位切除的材料。该方法包括通过在使用流体传递装置使流体流过内窥镜工具的同时旋转内窥镜工具来切割材料。该方法包括通过使用真空接口对内窥镜工具施加真空来获得样本接收器中的材料样本。
根据又另一方面，一种用于内窥镜工具的连接器组件包括第一连接器端、第二连接器端、驱动器传递组件、冲洗通道和吸引通道。第一连接器端限定第一开口，第一开口被配置为接收驱动组件。第二连接器端与第一连接器端相对并且限定第二开口和第三开口。驱动传递组件在第一连接器端和第二连接器端之间延伸。驱动传递组件被配置为经由第一开口耦合到驱动组件以由驱动组件旋转。驱动传递组件被配置为在第二连接器端处耦合到柔性扭矩传递组件，以响应于驱动组件的旋转而旋转柔性扭矩传递组件。冲洗通道包括冲洗端口和流体地耦合到冲洗端口和第二开口的第一通道部分。冲洗端口被配置为接收流体并使所接收的流体流过冲洗通道。吸引通道包括真空端口和流体地耦合到真空端口和第三开口的第二通道部分。真空端口被配置为将施加到真空端口的抽吸力传递到第二通道部分。
根据又另一方面，一种操作内窥镜工具的方法包括在由内窥镜工具的连接器组件的第一连接器端限定的第一开口处接收驱动组件。该方法包括将驱动组件耦合到连接器组件的驱动传递组件。驱动传递组件在连接器组件的第一连接器端和第二连接器端之间延伸。第二连接器端限定第二开口和第三开口。该方法包括将驱动传递组件耦合到第二连接器端处的柔性扭矩传递组件。该方法包括响应于驱动传递组件的旋转而旋转柔性扭矩传递组件。该方法包括在连接器组件的冲洗端口处接收流体。该方法包括使流体流过冲洗通道，冲洗通道包括冲洗端口和流体地耦合到冲洗端口和第二开口的第一通道部分。该方法包括将抽吸力施加到连接器组件的真空端口。该方法包括通过吸引通道传递抽吸力，吸引通道包括真空端口和流体地耦合到真空端口和第三开口以获得由内窥镜工具切除的材料的样本的第二通道部分。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在将本发明内容用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于提供任何或所有优点或解决任何或所有现有技术问题的实施方式。
附图说明
参考附图说明性地示出和描述了本公开，其中：
图1A示出了可以在体内形成的各种类型的息肉。
图1B示出了根据本公开的实施例的内窥镜的透视局部视图。
图1C示出了根据本公开的实施例的内窥镜器械的透视图。
图2A和2B示出了根据本公开的实施例的与图1中示出的内窥镜耦合的内窥镜器械的侧透视图。
图3A和3B示出了根据本公开的实施例的与图1中示出的内窥镜耦合的示例性内窥镜器械的侧透视图。
图4A示出了根据本公开的实施例的可以与内窥镜耦合的内窥镜器械的分解视图。
图4B示出了耦合到内窥镜的内窥镜器械的透视图，示出了与内窥镜器械相关联的各种管道。
图5示出了根据本公开的实施例的与图1中示出的内窥镜耦合的另一示例性内窥镜器械的侧透视图。
图6示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械的放大视图。
图7示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的切割工具的外叶片的透视图。
图8示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的切割工具的内叶片的透视图。
图9示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的转子的透视图。
图10示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的壳体的透视图。
图11示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的帽的透视图。
图12示出了根据本公开的实施例的图6中示出的内窥镜器械的耦合构件的透视图。
图13示出了耦合到内窥镜的内窥镜器械的透视图，示出了与内窥镜器械相关联的各种管道。
图14示出了耦合到内窥镜的内窥镜器械的另一个透视图，示出了与内窥镜器械相关联的各种管道。
图15是示出根据本公开的实施例的用于操作内窥镜器械的各种部件的概念系统架构图。
图16A示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械的分解视图。
图16B示出了根据本公开的实施例的图16A中示出的内窥镜器械的横截面视图。
图16C示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械的示例性接合组件的示意图。
图16D示出了根据本公开的实施例的当接合组件脱离时图16C中所示的接合组件的剖视图。
图16E示出了当接合组件被配置为与根据本公开的实施例的内窥镜的器械通道接合时图16A中所示的接合组件的剖视图。
图17A示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械的分解视图。
图17B示出了根据本公开的实施例的图17A中所示的内窥镜器械的横截面视图。
图18A示出了根据本公开实施例的利用特斯拉转子的示例性内窥镜器械的分解视图。
图18B示出了根据本公开的实施例的图18A中示出的内窥镜器械的横截面视图。
图19A示出了根据本公开的实施例的耦合到动力致动和真空系统的示例性内窥镜器械。
图19B示出了根据本公开的实施例的图19A中所示的动力致动和真空系统的横截面视图。
图19C示出了根据本公开的实施例的图19A中示出的内窥镜器械的示例性头部的分解视图。
图19D示出了根据本公开的实施例的具有接合组件的内窥镜器械的一部分的剖视图。
图19E示出了根据本公开的实施例的处于脱离位置的图19D中所示的接合组件的剖视图。
图19F示出了根据本公开的实施例的处于接合位置的图19D中所示的接合组件的剖视图。
图20是示出根据本公开的实施例的用于操作内窥镜器械的各种部件的概念系统架构图。
图21AA-21F示出了根据本公开的实施例的内窥镜组件的各方面。
图22A-22H示出了根据本公开的实施例的示例性柔性线缆的各种实施方式。
图23AA-23BB示出了根据本公开的实施例的切割工具的示例性实施方式。
图24A-24C示出了根据本公开的实施例的耦合部件的驱动轴杆的各个方面。
图25示出了根据本公开的实施例的示例性外壳部件。
图26A-26E示出了根据本公开的实施例的示例性套筒轴承。
图27A-27C示出了根据本公开的实施例的形成壳体的一部分的示例性基板。
图28A-28D示出了根据本公开的实施例的形成壳体的一部分的示例性侧板。
图29AA-29EE示出了根据本公开的实施例的套圈的各个方面。
图30AA-30C示出了根据本公开的实施例的内窥镜组件的各方面，其中尖端被压配合。
图31AA-31AB和31B-31C示出了内窥镜组件的各方面，其中根据本公开的实施例，尖端被压配合。
图32示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的示例性柔性部的俯视图。
图33是根据本公开的实施例的使用扭矩绳的内窥镜工具的示例性切割组件的横截面视图。
图34A-34C是本文描述的内窥镜工具的一个实施方式的柔性部区域的不同构造的横截面视图。
图35示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的部分的各种视图。
图36示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的一个实施方式的柔性部区域的横截面视图。
图37示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的一个实施方式的横截面视图。
图38A和38B示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的一个实施方式的远侧部分的各种视图。
图39A和39B示出了根据本公开的实施例的沿着截面B-B和截面C-C的图38A和38B中所示的内窥镜工具的远侧部分的横截面视图。
图40A-40B示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和被配置为驱动内窥镜工具的驱动组件的一部分的透视图。
图40B示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和驱动组件的被配置为驱动图40A所示的内窥镜工具的部分的透视图。
图41示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的俯视图和图40A-40B中所示的驱动组件的一部分的顶部暴露视图。
图42示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和驱动组件的横跨图40A-40B中所示的截面A-A的部分的横截面视图。
图43示出了根据本公开的实施例的内窥镜的驱动连接器和图40A-40B中所示的驱动组件的一部分的放大视图。
图44示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和图40A-40B中所示的驱动组件的一部分的透视图。
图45示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和驱动组件的横跨截面B-B的部分的横截面视图。
图46示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的旋转耦合器部分的放大横截面视图。
图47A和图47B示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具的旋转耦合器的俯视图和横截面视图。
图48是根据本公开的实施例的为在驱动组件内操作而插入的内窥镜工具的一部分的透视图。
图49示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具和被配置为驱动内窥镜工具的驱动组件的另一实施方式。
图50A是根据本公开的实施例的图49中所示的内窥镜工具和驱动组件的侧视图。
图50B是根据本公开的实施例的沿着截面A-A截取的图49中所示的内窥镜工具和驱动组件的横截面视图。
图51A是根据本公开的实施例的改进的内窥镜工具的分解透视图。
图51B是根据本公开的实施例的图51A中所示的改进的内窥镜工具的端视图。
图51C是根据本公开的实施例的沿着截面A-A截取的图51B中所示的改进的内窥镜工具的横截面视图。
图52A-52F示出了根据本公开实施例的被配置用于与内窥镜工具一起操作的控制台的各方面。
图53A是根据本公开的实施例的被配置用于与内窥镜工具一起操作的控制台的部件的后透视图。
图53B是根据本公开的实施例的图53A中所示的控制台的部件的分解透视图。
图54A是根据本公开的实施例的被配置为用于与内窥镜工具一起操作的控制台的部件的透视图。
图54B是根据本公开的实施例的图54A中所示的控制台的部件的分解透视图。
图54C是根据本公开的实施例的图54A中所示的控制台的接口的详细视图。
图55A是根据本公开的实施例的被配置用于与内窥镜工具一起操作的控制台的部件的透视图。
图55B是根据本公开的实施例的图55A中所示的控制台的部件的分解透视图。
图55C是根据本公开的实施例的图55A中所示的控制台的部件的侧视图。
图55D是根据本公开的实施例的图55A中所示的控制台的部件的俯视图。
图56A是根据本公开的实施例的被配置用于与内窥镜工具一起操作的控制台的接口的分解透视图。
图56B是根据本公开的实施例的图56A中所示的接口的端视图。
图56C是根据本公开的实施例沿着图56A-56B中所示的接口的截面A-A截取的横截面视图。
图57A是根据本公开的实施例的用于控制台的控制台驱动组件的透视图，该控制台被配置为与内窥镜工具一起操作。
图57B是根据本公开的实施例的图57A中所示的控制台驱动组件的分解透视图。
图57C是根据本公开的实施例的图57A中所示的控制台驱动组件的侧视图。
图58A是根据本公开的实施例的图57A中所示的控制台驱动组件的扭矩线圈的透视图。
图58B是根据本公开的实施例的图57A中所示的控制台驱动组件的扭矩线圈的分解透视图。
图59A-59C示出了根据本公开的实施例的用于保持用于控制台的样本接收器的支架组件的各方面，该控制台被配置为与内窥镜工具一起操作。
图60A-60B示出了根据本公开的实施例的内窥镜工具与控制台的接合的方面。
图61示出了根据本公开的实施例的将管耦合到样本接收器的入口的方面。
图62示出了根据本公开的实施例的将管耦合到样本接收器的出口的方面。
图63A-63B示出了根据本公开的实施例的将流体传递装置耦合到内窥镜工具的方面。
图64是根据本公开的实施例的被配置用于与控制台和内窥镜工具一起操作的样本接收器的分解视图。
图65示出了根据本公开实施例的利用控制台操作内窥镜工具的方法的流程图。
具体实施方式
本文提供的技术涉及改进的柔性内窥镜器械，其可以精确且有效地从患者获得单个和多个息肉和肿瘤的样本。特别地，改进的内窥镜器械能够从一个或多个息肉中清除样本并取出被清除的样本，而不必从患者体内的治疗部位移除内窥镜器械。
图1A示出了可以在体内形成的各种类型的息肉。尽管特别大的息肉和/或无蒂或扁平息肉必须使用活检钳逐个移除或使用内窥镜粘膜切除术(EMR)整体移除，但大多数息肉可通过圈套息肉切除术移除。最近的一项研究得出结论，凹陷的无蒂息肉的恶性率最高，为33％。同一项研究还发现，非息肉样肿瘤病变(无蒂息肉)占息肉患者的22％或所有接受结肠镜检查的患者的10％。切除结肠息肉存在多个障碍，即移除无蒂息肉的困难、移除多个息肉所花费的时间以及切除多个息肉时缺乏费用差异。由于切除较不易接近的无蒂息肉带来了挑战，并且多个息肉对于每个患者需要更多的时间，大多数息肉被逐个移除，组织随着息肉的大小的增加而留下，导致取样偏差，其中剩余组织的病理未知，导致假阴性率增加。
结肠镜检查不是完美的筛查工具。通过目前的结肠镜检查实践，内窥镜医师通过移除最大的息肉(柄状息肉)使患者暴露于样本偏差，留下不易检测和不易接近的无蒂/扁平息肉。无蒂息肉使用现有技术以内窥镜检查移除是非常困难或不可能的，并且通常被单独留下。在目前的实践下，估计有28％的柄状息肉和60％的无蒂(扁平)息肉未被检测、活组织检查或移除，这导致样本偏差和结肠镜筛查的6％假阴性率。目前用于息肉切除的结肠镜检查器械受限于它们不能充分移除无蒂息肉和完全去除多个息肉的效率低。根据临床文献，大于10mm的无蒂息肉具有更大的恶性肿瘤风险。在不完全切除后留下的无蒂息肉碎片会长成新的息肉并带来恶性肿瘤的风险。
在最近的过去，已采用内窥镜粘膜切除术(EMR)来移除无蒂息肉。EMR涉及使用注射来提升周围的粘膜，然后打开圈套器以切割息肉，并且最后使用活检钳或取出装置来移除息肉。对于钳来说，必须重复引入和移除注射针和圈套器通过结肠镜的长度，大约5.2英尺。
本公开涉及一种内窥镜工具，其能够通过引入与当前代的结肠镜一起工作并且可以切割并移除任何息肉的柔性动力器械，来提供现有息肉移除工具的创新替代物，包括圈套器、热活检和EMR。本文所述的内窥镜工具可以设计成使医生能够更好地解决无蒂或大息肉以及在明显更短的时间内移除多个息肉。通过采用本文所述的内窥镜工具，医生可以在结肠直肠癌的早期诊断中变得更有效。
通过以下描述将更全面地理解本公开，这应结合附图阅读。在本说明书中，相同的数字表示本公开的各种实施例中的类似元件。在本说明书中，将关于实施例解释权利要求。本领域技术人员将容易理解，本文描述的方法、设备和系统仅仅是示例性的，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行变化。
返回参考附图，图1B示出了根据本公开的实施例的内窥镜的透视局部视图。尽管本公开涉及适于与任何类型的内窥镜一起使用的内窥镜器械，但是为了方便起见，本公开的教导涉及与下胃肠镜(例如结肠镜)一起使用的内窥镜器械。然而，应当理解的是，本公开的范围不限于用于与胃肠镜一起使用的内窥镜器械，而是延伸到任何类型的柔性内窥镜，包括但不限于支气管镜、胃镜和喉镜，或可用于治疗患者的其他医疗装置。
根据各种实施例，典型的下胃肠镜100包括从第一端或头部102延伸到第二端或手柄部的基本上柔性的构件。头部102可以被配置为旋转，以便将头部102的尖端104定向在半球形空间内的任何方向上。手柄部具有控制器，该控制器允许内窥镜100的操作者使结肠镜朝向结肠内的感兴趣区域转向，并且用两个方向盘转动结肠段之间的拐角。
一系列器械驻留在镜(scope)的尖端104的面106上，包括但不限于一个或多个水通道108A-108N(通常称为水通道108，用于用水冲洗该区域)、一个或多个更多的光源110A-110N(通常称为光源110)、摄像机镜头112和器械通道120，内窥镜器械可以通过所述器械通道120进行多个操作。器械通道120可以基于所使用的内窥镜100的类型而改变尺寸。在各种实施例中，器械通道120的直径可在约2mm至6mm的范围内，或更具体地，约3.2mm至4.3mm。一些较大的镜可以具有两个器械通道120，使得两个工具可以同时传递到患者体内。然而，较大的镜可能引起患者的不适并且可能太大而不能通过一些较小的管腔进入患者的身体。
图1C示出了根据本公开的实施例的内窥镜器械150的透视图。内窥镜器械150被配置为通过图1B中描绘的内窥镜100的器械通道120进给。内窥镜器械150被配置为插入内窥镜的器械通道内，例如图1B中描绘的内窥镜100的器械通道120。在一些实施方式中，内窥镜器械150的被配置为插入器械通道120内的部分的尺寸可以被设计为具有小于内窥镜的器械通道120的内径的外径。在一些这样的实施方式中，内窥镜器械150的尺寸可以设计成具有足够小的外径，以在内窥镜盘绕或弯曲时可滑动地插入器械通道内。当内窥镜盘绕或弯曲时，器械通道可以形成包括一个或多个曲线和弯曲的曲折路径。在一个示例性实施方式中，内窥镜包括器械通道，当内窥镜被拉直时，该器械通道具有约4.3mm的内径。然而，当内窥镜盘绕或弯曲时，内窥镜的弯曲部分附近的部分可以具有小于约4.3mm的内径的间隙。在一些实施方式中，内窥镜可以具有约3.8mm的间隙，而不是当内窥镜被拉直时实现的4.3mm。在一些实施方式中，内窥镜可具有约3.2mm的间隙。这样，在一些实施方式中，内窥镜器械150的尺寸可以设计成使得其可以可滑动地插入内窥镜的器械通道内，即使在内窥镜被盘绕或弯曲时也可以使用该器械通道。
在一些实施方式中，内窥镜器械150包括动力驱动的器械头160，其被配置为切除受试者体内部位的材料。动力驱动的器械头160具有远端162和近端161。动力驱动的器械头160的远端162限定材料进入端口170，被切除的材料可通过该材料进入端口170进入内窥镜器械150。动力驱动的器械头160可以包括在远端162处的切割部分，该切割部分被配置为切割组织和其他材料。如本文所用，端口可以包括任何开口、孔或间隙，材料可通过该开口、孔或间隙进入或离开。在一些实施方式中，材料进入端口可以是开口，被切除的材料可以通过该开口进入内窥镜器械150。在一些实施方式中，待切除的材料可以被吸入材料进入端口，然后器械头可以在那里切除材料。
主体152包括头部155和柔性部165。主体152的头部155的远端156耦合到动力驱动的器械头160的近端161。在一些实施方式中，主体152的头部155被配置为驱动动力驱动的器械头160。头部155的近端158可以耦合到柔性部165的远端166。柔性部165的近端176限定材料离开端口175。柔性部165可包括中空柔性管状构件。
内窥镜器械还包括吸引通道，该吸引通道从动力驱动的器械头160的材料进入端口170延伸到柔性部165的材料离开端口175。在一些实施方式中，吸引通道由动力驱动的器械头160、主体152的头部155和主体的柔性部165限定。柔性部165的近端176被配置为耦合到真空源，以使得经由材料进入端口170进入吸引通道的被切除材料在材料离开端口175处从吸引通道被移除，同时内窥镜器械150设置在内窥镜的器械通道内。
头部155包括外壳，外壳具有外径，该外径被配置为使得内窥镜器械150可以可滑动地插入内窥镜的器械通道中。在一些实施方式中，头部155可以包括动力致动器，其被配置为驱动该动力驱动的器械头160。在一些实施方式中，动力致动器设置在头部155内。在一些实施方式中，动力致动器位于在内窥镜器械150的可以插入内窥镜的器械通道的部分的外部。在一些实施方式中，动力致动器能够经由轴杆驱动该动力驱动的器械头，该轴杆可以将由动力致动器产生的运动转移到动力驱动的器械头。在一些实施方式中，动力致动器不是内窥镜器械150的一部分，而是耦合到动力驱动的器械头160。在一些实施方式中，轴杆可以是柔性轴杆。在一些这样的实施方式中，柔性轴杆可以是柔性扭矩线圈，其附加细节在下面参照图19A-19C提供。
内窥镜器械150的尺寸可以设计成可插入到内窥镜的器械通道内。在一些实施方式中，内窥镜器械150的尺寸可以设计成使得内窥镜器械可以插入内窥镜的器械通道内，同时将内窥镜插入受试者体内。在一些这样的实施方式中，内窥镜(例如，结肠镜)可以是弯的或弯曲的，从而需要将内窥镜器械150的尺寸设计成使得其可以插入弯的或弯曲的内窥镜中。
在一些实施方式中，内窥镜器械150的头部155和动力驱动的器械头160可以是基本上坚硬的或刚性的，而柔性部165可以是相对柔性的或柔顺的。头部155和动力驱动的器械头160可以基本上是刚性的。这样，在一些这样的实施方式中，头部155和动力驱动的器械头160至少在厚度和长度上的尺寸可以使得内窥镜器械150可以在内窥镜器械150插入内窥镜的器械通道内期间操纵通过急转弯和曲线。在一些实施方式中，动力驱动的器械头160的长度可介于约0.2”-2”，约0.2”和1”之间或在一些实施方式中介于0.4”与0.8”之间。在一些实施方式中，动力驱动的器械头160的外径可介于约0.4”-1.5”，0.6”和1.2”与0.8”和1”之间。在一些实施方式中，主体的头部155的长度可介于约0.5”-3”，约0.8”和2”与1”和1.5”之间。
柔性部165的长度可以基本上和/或相对长于头部和动力驱动的器械头160的长度。在一些实施方式中，柔性部165可以足够长以使得内窥镜器械的组合长度超过可以插入器械的内窥镜的器械通道的长度。这样，柔性部165的长度可以具有超过约36”、约45”或约60”的长度。对于被配置为与其他类型的内窥镜一起使用的内窥镜器械，柔性部的长度可以短于36”，但仍然足够长以允许内窥镜器械的主体同要与该器械一起使用的内窥镜具有大致相同的长度或大于其长度。
柔性部165的外径也可以被配置为使得内窥镜器械可以插入内窥镜的器械通道中。在一些实施方式中，柔性部165的外径的尺寸可以小于内窥镜的器械通道的相应内径。在一些这样的实施方式中，内窥镜器械的尺寸可以设计成具有足够小的外径，以在内窥镜盘绕或弯曲时可滑动地设置在内窥镜内。例如，内窥镜可以包括器械通道，当内窥镜被拉直时，该器械通道具有约4.3mm的内径。然而，当内窥镜盘绕或弯曲时，内窥镜在该弯曲附近的部分可以具有小于约4.3mm的内径的间隙。在一些实施方式中，内窥镜可以具有可低至3.2mm的间隙。这样，在一些实施方式中，内窥镜器械的尺寸可以设计成使得内窥镜器械即使在内窥镜被盘绕或弯曲时也可以可滑动地插入内窥镜的器械通道内。
图2A和2B以及图3A和3B示出了根据本公开的实施例的与图1B中示出的内窥镜耦合的内窥镜器械的侧透视图。内窥镜器械220被配置为进给通过内窥镜100的器械通道120。如图2A和2B所示，内窥镜器械220能够延伸到内窥镜100的尖端104外部，而图3A和3B示出内窥镜工具220可以缩回到内窥镜内，以使得内窥镜器械220的任何部分都不延伸超出内窥镜100的尖端104。如将参照图4进一步详细描述的，内窥镜器械220能够切割或清除息肉以及从治疗部位获得被清除的息肉，而不必从内窥镜100移除内窥镜器械220。
图4A示出了适于与根据本公开的实施例的内窥镜100一起使用的内窥镜器械220的分解视图。内窥镜器械220包括用于清除在患者体内生长的息肉的清除部件，以及用于从手术部位取回被清除的息肉的样本取回部件。内窥镜器械220包括耦合到帽420的管410。在各种实施例中，帽420可以与管410密封地接合。帽可以与主轴430在主轴430的第一部分处对齐。在各种实施例中，主轴430可以基本上是中空的。主轴430可以耦合到转子440，转子440被配置为使主轴430旋转。主轴430的第二部分包括内叶片450，内叶片450可以被配置为与外叶片460相互作用。在一些实施方式中，外叶片460可以通过形成冲洗通道(未示出)的间隙与内叶片分离。壳体470被配置为包围帽420和转子440，如上面参照图2A和3A所示。应当理解，内窥镜器械220中可以包括其他部件，例如垫圈、轴承、密封件等。
图4B是部分插入内窥镜内窥镜器械的器械通道内的内窥镜器械的示意图。在各种实施例中，帽、连接器、转子和壳体可由注模塑料制成。主轴和套管可以由手术级钢制成，并且管可以由硅树脂制成。然而，应该理解的是，这些材料仅仅是可以使用的材料的示例。本领域技术人员将理解，可以使用其他材料代替上述材料。
图4A中的管410的尺寸可以设计成穿过图4A和4B中的内窥镜100的器械通道120。管410可包括一个或多个气动流体进入管道412、一个或多个气动流体离开管道414、一个或多个冲洗管道416，以及一个或多个抽吸管道管道418。气动流体进入管道412被配置为供应加压空气以气动地驱动转子440，同时气动流体离开管道414移除由气动流体进入管道412供应的空气以防止大量空气进入患者体内。冲洗管道416在内叶片450和外叶片460之间供应冲洗流体，例如水，以帮助润滑内叶片450和外叶片460之间的区域。此外，冲洗流体然后从内叶片450的外部流动到内叶片450的内部。应该理解的是，内叶片450的内部可以经由帽420与管410的抽吸管道管道418对齐，使得进入内叶片450的任何流体可以穿过内叶片450进入管410的抽吸管道管道418。流过内叶片450的内部和抽吸管道418的冲洗流体有助于润滑抽吸管道418，通过抽吸管道418移除患者体内的被清除的息肉和其他废物。如上所述，管410在第一端处耦合到帽420，但是在第二端(未示出)处耦合到一个或多个部件。例如，在第二端，气动空气进入管道412可以耦合到压缩空气源，而冲洗流体管道416可以耦合到供水源。另外，气动流体离开管道414可以耦合到压缩空气源或者简单地暴露在患者身体外部以便通气。
在各种实施例中，抽吸管道418可以耦合到一次性盒，该一次性盒被配置为捕获被切割的息肉并将其存储以便稍后检查。在各种实施例中，一次性盒可包括多个收集箱。操作者可能能够选择收集特定切割息肉的样本的收集箱。在选择收集箱时，抽吸管道418将收集的材料从患者体内供应到特定的收集箱。因此，操作者可能能够收集各个收集箱中的每个息肉的样本。以这种方式，可以确定单个息肉的癌性质。
帽420的尺寸可以设计成配合在管410的第一端内。在各种实施例中，管410的第一端可以包括被配置为与帽420耦合的连接器。在各种实施例中，帽420可以压配合在管410的连接器内。这样，帽420可以包括与管410的管道匹配的相应管道。因此，来自压缩空气源的压缩空气可以通过管410的气动空气进入管道412和帽420的相应的气动空气进入管道朝向转子440供给。转子440可包括一个或多个转子叶片442，压缩空气在该转子叶片上撞击，从而使转子440旋转。然后，撞击在转子叶片442上的空气可以通过帽的相应的气动空气离开管道和管410的气动空气进入管道414离开。转子440可以旋转的速度取决于空气的量和空气被供应到转子440的压力。在各种实施例中，转子440旋转的速度可以由内窥镜100的操作者控制。尽管本公开公开了用于操作转子的气动装置，但是一些实施例可以包括用于操作转子的液压装置。在这样的实施例中，可以在气动空气进入管412中供应诸如水的流体来代替压缩空气。
如上所述，主轴430耦合到转子440，使得当转子440旋转时，主轴430也旋转。在各种实施例中，主轴430的第一端包括内叶片450，内叶片450相应地也与转子440一起旋转。内叶片450的尺寸可设计成配合在外叶片460的直径内。在各种实施例中，从冲洗流体源供应的冲洗流体可以通过管410的冲洗流体管道416和帽420的相应管道，沿着内叶片450和外叶片460之间的空间供应，并且进入由内叶片450的内径限定的抽吸管道418。应当理解，由于抽吸管道418耦合到真空源，所以可以通过抽吸管道抽吸流体和其他材料。以这种方式，冲洗流体能够润滑抽吸管道418的至少大部分长度，从内叶片450的尖端452，通过主轴430、帽420和管410进入上述一次性盒。
内叶片450可相对于外叶片460旋转，以使得内叶片450和外叶片460之间的相互作用导致在与内叶片450接触时切割息肉。在各种实施例中，可以使用切割息肉的其他机构，其可以包括或不包括转子440、内叶片450或外叶片460的使用。
清除部件通常可以被配置为清除息肉。例如，清除可以例如包括涉及从患者身体表面分离息肉或息肉的一部分的任何动作。因此，包括但不限于切割、圈套、切碎、切片、粉碎的动作全部或部分地也是清除的示例。因此，清除部件可以是能够从患者身体表面切割、圈套、切碎、切片、粉碎息肉的部件。因此，清除部件可以实施为镊子、剪刀、刀、圈套器、粉碎机或可以清除息肉的任何其他部件。在一些实施例中，可以手动致动清除部件，以使得可以通过操作者施加的机械力的转化来操作清除部件，或者使用涡轮机、电机或任何其他力产生部件来自动致动以致动清除部件。例如，清除部件可以被液压、气动或电动地致动。在各种实施例中，穿过内窥镜的管或通道的单独管道可被配置为携带电线以向电动致动器(例如电机)提供动力。
根据各种实施例，清除部件可包括涡轮机组件，其由转子440，转子叶片442和主轴430组成。操作者可通过向涡轮机组件供应压缩空气来致动内窥镜器械的清除部件。当操作者准备好开始清除息肉时，操作者致动涡轮机组件，使得清除部件被致动。在实施例中，例如图4中公开的实施例，致动清除部件可以构成使得内叶片450相对于外叶片460旋转。在致动时，操作者可以将内窥镜器械220朝向要清除的息肉移动，从而导致内叶片450清除息肉，使被清除的息肉的部分位于息肉生长区域周围的附近。然后，操作者可以解除涡轮机组件的驱动并致动通过抽吸管道418的抽吸。操作者然后可以使得内叶片靠近切割的息肉，使被切割的息肉通过抽吸管道418取回。在各种实施例中，当清除部件被致动时，内窥镜器械的抽吸部件可被致动，从而允许任何被清除的材料被抽吸部件取回。
尽管上述实施例容纳了利用涡轮机组件的清除部件，但是本公开的范围不限于这些实施例。相反，本领域技术人员应当理解，清除部件可以手动操作，或者可以利用清除息肉的任何其他方式，使得被清除的息肉能够通过上述抽吸管道从手术部位取回。因此，清除部件的示例可包括但不限于剪刀、叶片、锯或可由涡轮机组件驱动或可不由涡轮机组件驱动的任何其他锋利工具。应当理解，使用能够将息肉切成足够小的碎片的清除部件可能是合乎需要的，使得切割的片可以通过抽吸管道取回而不必从内窥镜移除内窥镜器械。
用于旋转至少一个切割工具叶片的涡轮机组件的几何形状和组件可以基于流体动力学。伯努利方程可用于解释流体压力和流体速度之间的转换。根据该等式，流体速度与初始流体压力有关，方程如下：
其中V是速度，P是压力，以及D是质量密度。
为了使流体达到所计算的速度，可以在出口处产生流体，使得流体流过的通道满足经验确定的L/D比为2，其中'D'是流的湿润直径以及'L'是通道的长度。
为了进一步理解转子叶片和流体的相互作用，假设转子叶片被制造为使得空气射流在平面上撞击转子叶片。可以应用线性动量方程来找到所产生的力：
其中：是撞击空气射流的质量流量，以及V是体积。
假设控制体积保持恒定(叶片之间的体积)，在叶片上产生的力可以被求解为：
在冲击式涡轮机中，量Vout和Vin是相同的，动量变化仅由流体的改变方向产生。质量流量由要指定的泵定义。实际数值还需要考虑转子的速度。最后，单叶片-空气射流相互作用产生的力是：
其中‘θ’是入射空气射流与出射空气射流之间的角度的差异。从理论上讲，最大扭矩量可以通过180°的‘θ’值产生，但这样做实际上会将入射射流发送到下一个叶片的背面。因此，该角度最好给予在180°以下15°至20°的设计值，以允许流体干净地离开。最后，力可以定义为旋转扭矩：
可以考虑的第二力来自将空气射流从喷嘴重定向到涡轮机叶轮中。为了给涡轮机提供动力，空气射流可以从空气射流的方向转向90°到叶片方向。空气射流的转动将在固定外壳上产生力，该力是射流速度的函数，射流速度又与施加的压力成正比：
该力可以通过外壳和内窥镜之间的连接而反应，如果不这样做可能导致涡轮机组件在操作期间弹出。
基于有限元方法(FEM)的计算分析表明，发现最大应力的区域位于叶片的根部附近，其中尖角位于其中。内窥镜中现有的空气喷嘴通道可以简化空气输入通道的设计。现有内窥镜中的空气喷嘴引导加压空气穿过物镜以移除水分，并且还提供被检查的腔体的膨胀或将加压水引导穿过物镜以清除碎屑。
现在参照图4B，示出了耦合到内窥镜的内窥镜器械的透视图，其示出了与内窥镜器械相关联的各种管道。特别地，示出了气动空气进入管道412向转子组件供应加压空气，而气动空气离开管道412(在该视图中未示出)将空气从转子组件移除到内窥镜100外部。冲洗通道416示出为将冲洗流体运送到内窥镜器械220中，其中冲洗流体进入抽吸管道418，抽吸管道418将材料从患者体内运送到内窥镜外部的收集部件。如图4B所示，冲洗流体可以在冲洗流体进入开口419处进入抽吸管道418。应当理解，冲洗流体进入开口419的放置可以沿着抽吸管道放置在任何位置。由于吸力被施加到抽吸管道，冲洗流体可被迫进入抽吸管道，而没有在抽吸管道中流动的材料通过冲洗流体进入开口419流到抽吸管道外部的风险。此外，在一些实施例中，冲洗通道可以仅向内窥镜器械供应冲洗流体，同时将抽吸施加到抽吸管道。
图5示出了根据本公开的实施例的与图1中示出的内窥镜耦合的另一内窥镜器械的侧透视图。附加内窥镜器械500的尺寸被设计成与限定内窥镜100的尖端104的器械通道120的壁耦合。在各种实施例中，附加内窥镜器械500可以通过过盈配合或压配合的方式在内窥镜104的尖端104处可移除地耦合附接到内窥镜100的器械通道120。在其他实施例中，附加内窥镜器械500可以使用本领域技术人员已知的其他附接装置耦合到内窥镜100。
现在参照图6，示出了附加内窥镜器械500的放大视图。附加内窥镜器械包括外叶片或支撑构件510、设置在外叶片510内的内叶片520、耦合到内叶片520并由壳体540包围的转子530。壳体耦合到帽550，帽550进一步耦合到连接器560。在一些实施例中，连接器560的尺寸可以设计成与内窥镜100的器械通道120的内径接合。在一些实施例中，内窥镜器械的任何其他部件可以被配置为以将内窥镜器械固定到器械通道120的方式与内窥镜100接合。
图7-12示出了根据本公开的实施例的图6中示出的附加内窥镜器械的各个部件的透视图。与关于图1-4公开的内窥镜器械220相比，附加内窥镜器械500可适于配合在内窥镜100的器械通道120的第一端内。
在各种实施例中，器械通道120的第二端可以耦合到真空源，其使得材料通过器械通道120被抽吸。抽吸管道从真空源延伸穿过内窥镜的器械通道，并且进一步通过连接器560、帽550和转子530，到内叶片520的第一端，其具有由内叶片520的内径限定的开口。应当理解，连接器560、帽550、壳体540和转子530具有相应的中心孔566、556、546和536，这些中心孔566、556、546和536被对齐，以使得材料被允许经由器械通道120的第二端从内叶片520的开口流到真空源。
另外，附加内窥镜器械500的壳体540包括气动空气进入端口542和气动空气离开端口544，如图10所示。气动空气进入端口542可适于从压缩空气源通过气动空气进入管道接收压缩空气，该气动空气进入管道沿着内窥镜100的长度穿到患者体外，而气动空气离开端口544可以适于通过气动空气离开管道排出撞击在转子530上的空气，该气动空气离开管道沿着内窥镜100的长度穿到患者体外。以这种方式，可以通过从压缩空气源供应压缩空气来致动转子，如上面参照图1-4所述。应当理解，尽管这里公开的转子和相关部件描述了使用气动空气，但是转子可以通过液压驱动。在这样的实施例中，气动空气管道可以被配置为将诸如水的液体运送到转子周围的区域和从转子周围的区域运送。
现在还参照图13，应当理解，气动空气进入和离开管道可以通过内窥镜100的器械通道120从附加内窥镜器械延伸到气动空气源。在这样的实施例中，包括用于气动空气进入和离开管道以及抽吸管道的单独管道的管可以从内窥镜外部延伸到内窥镜内的附加内窥镜器械。管可以能够通过内窥镜的器械通道进给并且耦合到附加内窥镜器械500。在这样的实施例中，附加内窥镜器械500可以配置有具有预定义的通道的附加部件，预定义的通道耦合管的相应通道与附加内窥镜器械的气动空气进入和离开开口以及形成在附加内窥镜器械内的抽吸管道。另外，还可以在管内限定冲洗流体通道，以使得冲洗流体可以被供应到附加内窥镜器械500，冲洗流体从该处被转移到抽吸管道中。
在各种实施例中，外叶片510的尖端可以是尖锐的并且可以在进入患者身体的腔体时引起患者的不适。这样，在将附加内窥镜器械插入患者体内之前，可以将诸如凝胶帽或其他类似结构的防护结构(未示出)附接到外叶片，以防止外叶片接触到患者身体的表面而受伤。一旦将内窥镜器械插入患者体内，就可以从外叶片510释放防护结构。在各种实施例中，防护结构可在进入患者身体时溶解。
现在参照图14，根据本公开的实施例示出了具有内置息肉移除组件的改进的内窥镜。改进的内窥镜1400在许多方面可以类似于传统的内窥镜，但是可以区别在于改进的内窥镜可以包括内窥镜1400的器械通道内的内置息肉移除组件1440。息肉移除组件1440可以包括涡轮机组件，其具有转子1442，转子叶片密封在壳体1444中，壳体1444具有一个或多个入口和出口端口，用于允许气动或液压流体以致动转子1442。入口端口可以被设计成使得流体可以以合适的角度与转子叶片相互作用以确保转子可以以期望的速度被驱动。
另外，息肉移除组件1440可以耦合到连接器1420，连接器1420被配置为将息肉移除组件1440耦合到管1470。管1470可以包括气动空气进入管道1412、气动空气离开管道(未示出)、冲洗流体管道1416和穿过涡轮机组件中心的抽吸管道1418。管1440的尺寸可以设计成使得管1440可以牢固地耦合到连接器1420，以使得管1440的一个或多个管道耦合到连接器1440内的相应管道。连接器1420可以设计成包括冲洗流体进入开口419，当管耦合到连接器时，其允许冲洗流体进入管1440的抽吸管道1418。
内窥镜1400的涡轮机组件可被配置为与可移除的清除组件1460耦合，该清除组件1460包括主轴和套管，其方式使得清除组件在涡轮机组件运行时可操作。
在本公开的其他实施例中，内窥镜可以被设计成便于在单次操作中清除一个或多个息肉并移除与息肉相关的清除材料。在各种实施例中，内窥镜可包括一个或多个单独的通道，用于移除清除材料，供应冲洗流体，以及供应和移除气动或液压流体中的至少一种。另外，内窥镜可以包括可以固定地或可移除地耦合到内窥镜的一端的清除部件。在各种实施例中，基于清除部件的操作，还可以为清除部件设计单独的清除部件通道。另外，内窥镜可包括灯和摄像机。在一个实施例中，内窥镜可利用现有通道将气动或液压流体供应到内窥镜器械的致动器，以致动清除部件。例如，在图1所示的内窥镜中，水通道108A-N可以被修改以通过气动或液压方式向致动器供应流体。在这样的实施例中，内窥镜器械可包括连接器，该连接器具有能够耦合到与内窥镜的现有通道108相关联的开口的第一端，而连接器的另一端暴露于致动器处的开口。
在本公开的各种实施例中，内窥镜器械还可以被配置为检测某些组织层的存在。这可能对于医生采取额外的预防措施以在清除息肉时防止肠穿孔有用。在一些实施例中，内窥镜器械可配备有传感器，该传感器可与内窥镜外部的传感器处理部件通信以确定组织的类型。传感器可以收集温度信息以及密度信息，并将与这种信息相对应的信号提供给传感器处理单元，其可以识别被感测的组织的类型。在一些实施方式中，传感器可以是电传感器。
另外，内窥镜器械可配备有可注射染料部件，医生可通过该部件标记患者体内的特定区域。在其他实施例中，医生可以利用清除部件标记特定区域，而不使用可注射染料。
尽管本公开公开了内窥镜器械的各种实施例，包括但不限于可以附接到内窥镜的尖端的工具，以及可以通过内窥镜的长度进给的工具，本公开的范围通常不旨在限于这些实施例或内窥镜器械。相反，本公开的范围扩展到可以使用单个工具从患者体内清除和移除息肉的任何装置。这样，本公开的范围扩展到改进的内窥镜，其可以与本文描述的内窥镜器械的一些或所有部件一起构建。例如，本文还公开了一种改进的内窥镜，其具有集成的涡轮机组件并且被配置为耦合到清除部件。此外，内窥镜还可包括延伸通过内窥镜的长度的预定义管道，使得仅抽吸管道可由一次性管限定，而空气进入和离开管道以及冲洗管道永久地限定在改进的内窥镜内。在其他实施例中，抽吸管道也是预定义的，但是被制造成使得抽吸管道可以被清洁和净化以用于多个患者。类似地，清除部件也可以是内窥镜的一部分，但也能够被清洁和净化以用于多个患者。此外，本领域技术人员应当理解，构成内窥镜器械的任何或所有部件可以构建到现有的内窥镜中或者构建到新设计的内窥镜中，以用于从患者体内清除和移除息肉。
现在参照图15，示出了示出根据本公开的实施例的用于操作内窥镜器械的各种部件的概念系统架构图。内窥镜系统1500包括配备有内窥镜器械220的内窥镜100，并且内窥镜100可以耦合到空气供应测量系统1510、冲洗系统1530和息肉移除系统1540。如上所述，在内窥镜100内延伸的管可以包括一个或多个气动空气进入管道412和一个或多个气动空气离开管道414。气动空气进入管道412耦合到空气供应测量系统1510，其包括一个或多个传感器、仪表、阀门和控制供应到内窥镜100以驱动转子440的气体(例如空气)的量的其他部件。在一些实施例中，可以使用空气供应测量系统1510来控制供应到转子440的空气量。此外，可以由使用内窥镜100的医生手动地控制用于致动转子440的空气的输送。在一个实施例中，医生可以使用脚踏板或手动杠杆向转子440供应空气。
然而，气动空气离开管道414可以不耦合到任何部件。结果，从转子440离开的空气可以简单地经由气动空气离开管道414离开内窥镜进入大气。在一些实施例中，气动空气离开管道414可以耦合到空气供应测量系统1510，使得离开气动空气离开管道414的空气经由气动空气进入管道412被供应回转子。应当理解，类似的设置可以用于液压驱动的涡轮系统。
内窥镜100还可以经由冲洗流体管道416耦合到冲洗系统1530。冲洗系统1530可以包括耦合到冲洗源1532的流量计1534，用于控制从冲洗源1532流到内窥镜100的流体量。
如上所述，内窥镜100还可包括用于从患者体内移除息肉的抽吸管道418。抽吸管道418可以耦合到息肉移除系统1540，其可以被配置为存储息肉。在各种实施例中，医生可能能够在息肉移除系统1540内的一个或多个盒1542中收集样本，使得可以单独测试被移除的息肉。
在本公开的各种实施例中，内窥镜包括由柔性外壳分开的第一端和第二端，从第一端延伸到第二端的器械通道，以及包括清除部件的内窥镜器械和设置在器械通道内的样本取回管道。内窥镜器械还可包括柔性管，样本取回管道部分地设置在柔性管中，柔性管从内窥镜的第一端延伸到第二端。柔性管还可包括气动空气进入管道和流体冲洗管道。在各种实施例中，清除部件可包括涡轮机组件和切割工具。在内窥镜被配置为具有内置内窥镜器械的各种实施例中，器械通道可以具有大于现有内窥镜的器械通道的直径。以这种方式，可以从患者体内抽吸较大部分的清除材料而不会堵塞抽吸管道。
在其他实施例中，内窥镜可包括由柔性外壳分开的第一端和第二端；从第一端延伸到第二端的器械通道；以及在内窥镜的第一端处耦合到器械通道的内窥镜器械，内窥镜器械包括清除部件和部分地设置在器械通道内的样本取回管道。在一些实施例中，内窥镜器械可以可移除地附接到内窥镜器械。
在本公开的其他实施例中，内窥镜系统包括内窥镜，该内窥镜包括由柔性外壳分开的第一端和第二端，以及从第一端延伸到第二端的器械通道和在内窥镜的第一端耦合到器械通道的内窥镜器械。内窥镜器械可包括清除部件和柔性管，柔性管的长度大于内窥镜的长度。此外，柔性管可包括样本取回管道、气动空气进入管道和流体冲洗管道、被配置为与靠近内窥镜的第二端的样本取回管道耦合的一次性盒、被配置为与靠近内窥镜的第二端的气动空气进入管道耦合的加压空气源、以及被配置为与靠近内窥镜的第二端的流体冲洗管道耦合的流体冲洗源。在各种实施例中，内窥镜还可包括至少一个摄像机源和至少一个光源。在本公开的一些实施例中，气动空气进入管道将加压空气供应到靠近内窥镜的第一端的清除部件的涡轮机组件，并且流体冲洗管道将冲洗流体供应到靠近内窥镜的第一端的样本取回管道。
图16A示出了内窥镜器械1600的分解局部视图，其类似于图1C中描绘的内窥镜器械150，其中内窥镜器械1600被配置为插入内窥镜的器械通道内，例如图1B中描绘的内窥镜100。图16B示出了图16A中所示的内窥镜器械的横截面局部视图。如图16A和16B所示，内窥镜器械1600的头部可包括动力致动器1605、包括切割轴杆1610和外部结构1615的动力驱动的器械头1680以及耦合到柔性管状构件1630的远端的馈通连接器1620。柔性管状构件1630形成内窥镜器械1600的尾部。因此，图16A和16B示出了内窥镜器械1600的头部。
内窥镜器械1600被配置为限定吸引通道1660，吸引通道1660从柔性管状构件1630的近端延伸到动力驱动的器械头1680的远侧尖端1614。在一些实施方式中，柔性管状构件1630的近端可以被配置为流体地耦合到真空源。以这种方式，在柔性管状构件1630的近端处施加抽吸力时，在动力驱动的器械头1680的远侧尖端1614处或周围的材料可以在远侧尖端处进入内窥镜器械1600并且流动通过吸引通道1660一直到柔性管状构件1630的近端。
动力致动器1605可以被配置为驱动动力驱动的器械头1680，其包括设置在外部结构1615内的切割轴杆1610。在一些实施方式中，动力致动器1605可以包括机械地耦合到切割轴杆1610的驱动轴杆1608。在一些实施方式中，一个或多个耦合元件可用于将驱动轴杆1608耦合到切割轴杆1610的近端1611，以使得切割轴杆1610由驱动轴杆1608驱动。动力致动器1605可以是电动致动器。在一些实施方式中，电动致动器可以包括电端子1606，其被配置为接收导电线以用于向电动致动器1605提供电流。在一些实施方式中，电动致动器可以包括电机。在一些实施方式中，电机可以是微型电机，使得电机具有小于几毫米的外径。在一些实施方式中，动力致动器1605具有小于约3.8mm的外径。除了具有小的占地面积之外，动力致动器1605可以被配置为满足特定的扭矩和旋转速度参数。在一些实施方式中，动力致动器1605可以被配置为产生足够的扭矩和/或以足够的速度旋转以能够从受试者体内切割组织。满足这些要求的电机的示例包括位于美国马萨诸塞州Fall River的MaxonPrecision Motors，Inc制造的微电机。电机的其他示例包括任何类型的电机，包括AC电机、DC电机、压电电机等。
动力驱动的器械头1680被配置为耦合到动力致动器1605，使得动力致动器1605可以驱动动力驱动的器械头。如上所述，切割轴杆1610的近端1611可被配置为耦合到动力致动器1605的驱动轴杆1608。切割轴杆1610的与近端1611相对的远端1614可包括切割尖端1612。切割尖端1612可以包括一个或多个能够切割组织的尖锐表面。在一些实施方式中，切割轴杆1610可以是中空的并且可以在切割尖端1612处或周围限定材料进入端口1613，被切割的材料可以通过材料进入端口1613进入内窥镜器械1610。在一些实施方式中，切割轴杆1610的近端1611可以包括一个或多个出口孔1614，出口孔1614的尺寸被设计成允许材料从材料进入端口1613流动以从切割轴杆1610离开。如图16A和16B所示，出口孔1614被限定在切割轴杆1610的壁内。在一些实施方式中，这些出口孔1614的尺寸可以设计成使得经由材料进入端口1613进入切割轴杆1610的材料可以经由出口孔1614流出切割轴杆1610。在一些实施方式中，切割轴杆1610的靠近驱动轴杆1608的部分可以是实心的，使得进入切割轴杆1610的所有材料经由出口孔1614流出切割轴杆1610。
外部结构1615可以是中空的并且被配置为使得切割轴杆可以设置在外部结构1615内。这样，外部结构1615具有大于切割轴杆1610的外径的内径。在一些实施方式中，外部结构1615的尺寸使得切割轴杆1610可以在外部结构1615内自由旋转而不接触外部结构1615的内壁。外部结构1615可以包括位于外部结构1615的远端1617处的开口1616，使得当切割轴杆1610设置在外部结构1615内时，切割尖端1612和限定在切割轴杆1610中的材料进入端口1613被暴露。在一些实施方式中，切割轴杆1610的外表面和外部结构1615的内表面可以涂覆有耐热涂层，以在切割轴杆1610在外部结构1615内旋转时帮助减少热量的产生。外部结构1615的近端被配置为附接到容纳动力致动器1605的外壳。
馈通连接器1620可以同心地定位在切割轴杆1610的限定出口孔1614的部分周围。在一些实施方式中，馈通连接器1620可以是中空的并且被配置为包围围绕切割轴杆1610的出口孔1614的区域，使得离开切割轴杆1610的出口孔1614的材料包含在馈通连接器1620内。馈通连接器1620可以包括离开端口1622，其可被配置为接收管状构件1630的远端。以这种方式，馈通连接器1620内的任何材料可以流入柔性管状构件1630的远端。馈通连接器1620可以用作允许切割轴杆1610和管状构件1630之间的流体连通的流体耦合器。
管状构件1630可被配置为耦合到馈通连接器1620的离开端口1622。通过切割轴杆160、馈通连接器1620和柔性管状构件1630，吸引通道1660从切割轴杆1610的材料进入端口1613延伸到管状构件1630的近端。在一些实施方式中，管状构件1630可被配置为在管状构件1630的近端处耦合到真空源。因此，当真空源在应用管状构件1630的近端施加抽吸时，材料可以经由切割轴杆1610的材料进入端口1613进入吸引通道，并且流过吸引通道1660朝向真空源并流出内窥镜器械1600。以此方式，吸引通道1660从内窥镜器械的一端延伸到内窥镜器械1600的另一端。在一些实施方式中，真空源可以应用于管状构件1630，使得治疗部位处的材料可以从治疗部位抽吸，通过吸引通道1660并从内窥镜器械1600抽出，同时内窥镜器械1600保持设置在内窥镜的器械通道内并且在被治疗的受试者内。在一些实施方式中，可以处理切割轴杆1610、馈通连接器1620或管状构件1630的一个或多个表面以改善流体的流动。例如，切割轴杆1610、馈通连接器1620或管状构件1630的内表面可以涂覆有超疏水材料，以降低从患者体内移除的材料堵塞抽吸管道的风险。
可以耦合到动力致动器1605的各种类型的器械头的示例在美国专利No.4,368,734、美国专利No.3,618,611、美国专利No.5,217,479、美国专利No.5,931,848和美国专利公开2011/0087260等中公开。在一些其它实施方式中，器械头可以包括能够由动力致动器(例如动力致动器1650)驱动的任何类型的切割尖端，并且能够将组织切割成足够小的片，以使得组织可经由在内窥镜器械1600内限定的吸引通道从治疗部位被移除。在一些实施方式中，动力驱动的器械头1680可以被配置为包括可以移除来自治疗部位的材料的部分。在一些实施方式中，吸引通道的周长可以是几微米到几毫米的量级。
在一些实施方式中，在动力致动器1620利用电流进行操作的情况下，可以经由将动力致动器电耦合到电流源的一个或多个导线供应电流。在一些实施方式中，电流源可以在内窥镜器械1600的外部。在一些实施方式中，内窥镜器械1600可以包括能量存储部件，例如被配置为向电致动器供应电能的电池。在一些实施方式中，能量存储部件可定位在内窥镜器械内。在一些实施方式中，能量存储部件或其他电源可以被配置为向动力致动器提供足够的电流，使得动力致动器产生期望量的扭矩和/或速度，以使切割轴杆1610能够切割组织材料。在一些实施方式中，可足以切割组织的扭矩量可大于或等于约2.5Nmm。在一些实施方式中，切割轴杆的旋转速度可以在1000至5000rpm之间。然而，这些扭矩范围和速度范围是示例，并不旨在以任何方式进行限制。
内窥镜器械1600可以包括其他部件或元件，例如所示的密封件1640和轴承1625。在一些实施方式中，内窥镜器械1600可以包括本文未示出但可以包括在内窥镜器械1600中的其他部件。这样的部件的示例可以包括传感器、线缆、电线以及其他部件，例如，用于与内窥镜的器械通道的内壁接合的部件，内窥镜器械可插入该器械通道中。另外，内窥镜器械可以包括外壳，外壳包围动力致动器、馈通连接器1620、内窥镜器械1600的任何其他部件中的一个或多个。在一些实施方式中，内窥镜器械1600的尾部还可以包括柔性外壳，类似于图1C中所示的柔性部165，其可以承载一个或多个柔性管状构件，例如柔性管状构件1630，以及任何其他电线、线缆或其他部件。
在一些实施方式中，内窥镜器械可被配置为与插入器械的内窥镜的器械通道接合。在一些实施方式中，内窥镜器械的头部的外表面可以与内窥镜的器械通道的内壁接合，使得内窥镜器械不会经历在器械通道不支持内窥镜器械时可能发生的任何不必要或不期望的移动。在一些实施方式中，内窥镜器械的主体的头部可以包括将主体的头部固定到器械通道的内壁的固定机构。在一些实施方式中，固定机构可以包括展开与内壁接合的摩擦元件。摩擦元件可以是密封件、O形环、夹子等。
图16C示出了示例性内窥镜器械的接合组件的示意图。图16D示出了当接合组件脱离时接合组件的剖视图。图16E示出了当接合组件被配置为与内窥镜的器械通道接合时接合组件的剖视图。如图16C和16D所示，接合组件1650包括外壳部分1652，外壳部分1652限定围绕外壳部分的外表面1656的圆柱形凹槽1654。凹槽1654的尺寸使得柔性密封部件1670可以部分地安置在凹槽1654内。圆柱形致动构件1660被配置为包围外壳部分1652。圆柱形致动构件1660可以沿着外壳部分1652的长度可滑动地移动。圆柱形致动构件1660被配置为通过按压固定构件1670的表面而接合固定构件1670。致动构件1660可在固定构件1670上施加力，使得固定构件1670变形，以致固定构件1670变得更加平坦和宽广。固定构件1670被配置为使得当固定构件1670变宽时，固定构件1670的外表面可以与插入内窥镜器械的内窥镜的器械通道的内表面接合。以这种方式，当致动圆柱形致动构件1660时，内窥镜器械1600可以与器械通道接合，从而防止内窥镜器械1600相对于器械通道移动。这可以有助于在治疗受试者时为操作者提供稳定性。在一些实施方式中，可以沿着内窥镜器械1600的各个部分定位一个以上的接合组件1650。
图17A示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械1700的分解视图。图17B示出了内窥镜器械1700的横截面视图。内窥镜器械1700，类似于图16A和16B中所示的内窥镜器械1600，也可以被配置为插入内窥镜的器械通道内，例如图1B中描绘的内窥镜100。然而，内窥镜器械1700与内窥镜器械1600的不同之处在于内窥镜器械1700限定了穿过动力致动器1705延伸的吸引通道1760。这样，进入内窥镜器械1700的材料进入端口1713的材料可以流动通过内窥镜器械1700并且以直线从内窥镜器械流出。
如图17A和17B所示，内窥镜器械1700类似于内窥镜器械1600，除了内窥镜器械包括不同的动力致动器1705、不同的切割轴杆1710和不同的馈通连接器1720。动力致动器1705类似于图16A中所示的动力致动器1605，但不同之处在于动力致动器1705包括延伸通过动力致动器1705的长度的中空的驱动轴杆1708。由于一些部件是不同的，所以其中内窥镜组装的的方式也不同。
在一些实施方式中，动力致动器1605可以是能够具有延伸通过电机长度的中空轴杆的任何致动器。驱动轴杆1708的远端1708a包括第一开口并且耦合到切割轴杆1705的近端1711。与切割轴杆1610不同，切割轴杆1710包括位于切割轴杆1710底部的流体出口孔1714。结果，切割轴杆1710的整个长度是中空的。驱动轴杆1708的近端1708b被配置为耦合到馈通连接器1720，其与馈通连接器1620的不同之处在于馈通连接器1720包括中空孔1722，中空孔1722限定与驱动轴杆的近端对齐的通道，使得驱动轴杆1708和中空孔1722流体地耦合。中空孔1722可以被配置为连接到柔性管状构件1730，其与柔性管状构件1630一样，从在远端处的馈通连接器延伸到近端，该近端被配置为耦合到真空源。
如图17A和17B所示，驱动轴杆1708可以是中空的，使得驱动轴杆1708在远端1708a处限定第一开口并且在驱动轴杆1708的近端1708b处限定第二开口。切割轴杆1710也是中空的并且在切割轴杆1710的底端1710a处限定开口1714。驱动轴杆1708的远端1708a被配置为耦合到切割轴杆1710的底端1710a，使得驱动轴杆1708的第一开口与切割轴杆1710的底端1710a处的开口对齐。这样，驱动轴杆1708可以流体地耦合到切割轴杆1710。切割轴杆1710的远端1710b包括切割尖端1712和材料进入端口1713。
驱动轴杆1708的近端1708a经由馈通连接器1720流体地耦合到柔性管状构件1730的远端。在一些实施方式中，馈通连接器1720耦合驱动轴杆和柔性管状构件，使得柔性管状构件不随驱动轴杆旋转。柔性管状构件的近端可以被配置为耦合到真空源。
如图17B所示，内窥镜器械1700限定吸引通道1760，吸引通道1760从材料进入端口1713穿过切割轴杆、驱动轴杆、馈通连接器1720延伸到柔性管状构件1730的第二端。以这种方式，进入材料进入端口1713的材料可以流过内窥镜器械的长度并且在内窥镜器械的第二端处从内窥镜器械离开。
内窥镜器械1700的其他部件类似于图16A和16B中所示的内窥镜器械1600中所示的那些部件。例如，外部结构1715、编码部件1606、密封件和轴承可以基本上类似于图16中所示的外部结构1615、编码部件1606、密封件1640和轴承1625。其他部件(其中一些被示出)可以被包括以构造内窥镜器械并使器械正常工作。
图18A示出了根据本公开的实施例的示例性内窥镜器械1800的分解视图。图18B示出了内窥镜器械1800的横截面视图。内窥镜器械1800，类似于图17A和17B中所示的内窥镜器械1700，也可以被配置为插入内窥镜的器械通道内，例如图1B中描绘的内窥镜100。然而，内窥镜器械1800与内窥镜器械1700的不同之处在于内窥镜器械1800包括气动或液压动力致动器1805。
在一些实施方式中，动力致动器1802包括特斯拉涡轮机，其包括特斯拉转子1805、外壳1806和连接器1830，连接器1830与外壳1806一起包围特斯拉转子1805。特斯拉转子1805可以包括多个盘1807，其间隔开并且尺寸被设计成使得特斯拉转子1805装配在外壳内。在一些实施方式中，特斯拉转子可以包括7至13个盘，其具有在约2.5mm至3.5mm之间的直径，以及在0.5mm至1.5mm之间的厚度。在一些实施方式中，盘由范围从0.2mm到1mm的间隙分开。特斯拉涡轮机1802还可包括沿着特斯拉转子1805的中心延伸的中空驱动轴杆1808。在一些实施方式中，驱动轴杆1808的远端1808a被配置为耦合到切割轴杆1810，使得切割轴杆1810由特斯拉转子驱动。也就是说，在一些实施方式中，切割轴杆1810随着特斯拉转子1805的驱动轴杆1808旋转而旋转。在一些实施方式中，切割轴杆1810可包括类似于图16A中所示的切割轴杆1610的出口孔。在一些这样的实施方式中，馈通连接器流体地耦合切割轴杆和柔性部，类似于图16A中所示的馈通连接器1630。
特斯拉涡轮机1802的连接器1830可以包括至少一个流体入口端口1832和至少一个流体出口端口1834。在一些实施方式中，流体入口端口1832和流体出口端口1834被配置为使得流体可以经由流体入口端口1832进入特斯拉涡轮机1802，使特斯拉转子1805旋转，并经由流体出口端口1834离开特斯拉涡轮机1802。在一些实施方式中，流体入口端口1832流体地耦合到流体入口管状构件1842，其被配置为经由流体入口端口1832向特斯拉转子供应流体。流体出口端口1834流体地耦合到流体出口管状构件1844并且被配置为移除供应到特斯拉涡轮机1802的流体。从特斯拉涡轮机1802供应和移除的流体的量可以被配置为使得特斯拉转子1805可以产生足够的扭矩，同时以足够的速度旋转以使切割轴杆1810在治疗部位处切割组织。在一些实施方式中，流体可以是空气或任何其他合适的气体。在一些其他实施方式中，流体可以是任何合适的液体，例如水。关于如何从气动或液压致动器(例如特斯拉涡轮机1802)供应或移除流体的其他细节已在上面参照图4A-15进行了描述。
连接器1830还包括抽吸端口1836，该抽吸端口1836被配置为耦合到在中空驱动轴杆1808的近端1808b处限定的开口。抽吸端口1836还被配置为耦合到柔性管状构件1846的远端，类似于图17A中所示的柔性管状构件1730，该柔性管状构件1846被配置为在近端处耦合到真空源。在一些实施方式中，柔性管状外壳可包括流体入口管状构件184、流体出口管状构件1844和柔性管状构件1846中的一个或多个。在一些实施方式中，柔性管状外壳可以包括其他管状构件和从内窥镜器械的头部到内窥镜器械1800的尾部的近端延伸的部件。
切割轴杆1810和外部结构1815类似于图17A中描绘的内窥镜器械1700的切割轴杆1710和外部结构1715。切割轴杆1810是中空的并且在切割轴杆1810的近端1810b处限定开口。切割轴杆1810的近端1810b被配置为耦合到驱动轴杆1808的远端1808a，使得在驱动轴杆1808的远端1808a处的开口与在切割轴杆1810的近端1808b处限定的开口对齐。以这种方式，驱动轴杆1808可流体地耦合到切割轴杆1810。切割轴杆1810的远端1810b包括切割尖端1812和材料进入端口1813，类似于图16A和17A中所示的切割轴杆1610和1710。
在一些实施方式中，冲洗开口1852可以形成在外壳1806中。冲洗开口1852被配置为流体地耦合到吸引通道1860。在一些这样的实施方式中，冲洗开口1852被配置为流体地耦合至间隙(不清楚可见)，该间隙将外部结构1815的壁和切割轴杆1810分开。这样，供给至特斯拉涡轮机1802的流体可以通过冲洗开口1852进入间隙。流体可以朝向切割轴杆1810的材料进入端口1813流动，流体可以通过该材料进入端口1813进入吸引通道1860。在一些实施方式中，由于吸引通道1860流体地耦合到真空源，因此来自特斯拉涡轮机1802的流体可被引导作为冲洗流体与材料进入端口1813附近的任何其他材料一起流过吸引通道1860。这样，冲洗流体可冲洗吸引通道1860以降低堵塞的风险。
另外，当冲洗流体在分隔外部结构1815和切割轴杆1810的间隙中流动时，冲洗流体可用于减少热量的产生。在一些实施方式中，切割轴杆1810和外部结构1815中的一个或两个可涂覆有耐热层，以防止切割轴杆和外部结构变热。在一些实施方式中，切割轴杆1810和外部结构1815中的一个或两个可以由耐热套管围绕，以防止切割轴杆1810和外部结构1815变热。
在一些实施方式中，可以利用其他类型的液压或气动动力致动器来代替特斯拉涡轮机。在一些实施方式中，可以使用多叶片转子。在一些这样的实施方式中，动力致动器可被配置为流体地耦合到流体入口管状构件和流体出口管状构件，类似于图18B中所示的管状构件1842和1844。
如上文关于图16A、17A和18A中描绘的内窥镜器械1600、1700和1800所述，内窥镜器械被配置为满足特定尺寸要求。特别地，内窥镜器械可以足够长，以使得当内窥镜器械完全插入内窥镜中时，动力驱动的器械头可以在一端延伸超出内窥镜的面，使得切割尖端暴露，同时内窥镜器械的尾部可以延伸出内窥镜的另一端，使得尾部可以耦合到真空源。这样，在一些实施方式中，内窥镜器械可以被配置为比内窥镜器械将插入其中的内窥镜更长。此外，由于内窥镜具有器械通道，该器械通道具有不同直径，因此内窥镜器械还可以被配置为具有足够小的外径，使得内窥镜器械可以插入内窥镜的器械通道中，内窥镜器械将插入该器械通道中。
一些内窥镜，例如结肠镜，可以具有内径可以小到几毫米的器械通道。在一些实施方式中，内窥镜器械的外径可小于约3.2mm。这样，作为内窥镜器械的一部分的动力致动器可以被配置为具有小于内窥镜器械的外径的外径。同时，动力致动器可以被配置为能够产生足够量的扭矩，同时以足以在受试者内的治疗部位切割组织的速度旋转。
在一些其他实施方式中，内窥镜器械可以被配置为使得动力致动器根本不被容纳在内窥镜器械内或者至少在可以插入内窥镜的器械通道内的内窥镜器械的一部分内。相反，内窥镜器械包括柔性线缆，该柔性线缆被配置为将内窥镜器械的动力驱动的器械头耦合到位于内窥镜外部的动力致动器。
图19A示出了耦合到动力致动和真空系统1980的示例内窥镜器械1900。内窥镜器械包括头部1902和尾部。尾部包括柔性线缆1920，柔性线缆1920可以向头部1902提供扭矩。动力致动和真空系统1980包括动力致动器1925、耦合器1935和真空管1930，真空管1930被配置为在第一端1932耦合到耦合器1935并且在第二端1934耦合到真空源。在一些实施方式中，柔性线缆1920可以是中空的并且被配置为将流体从头部1902运送到耦合器1935。
图19B示出了图19A的动力致动和真空系统1980的横截面视图。动力致动器1925包括驱动轴杆1926，驱动轴杆1926机械地耦合到柔性线缆1920的近端1922。在一些实施方式中，驱动轴杆1926和柔性线缆1920经由耦合器1935机械地耦合。耦合器1935包括真空端口1936，真空管1930的第一端1932可以流体地耦合到真空端口1936。可以封闭耦合器1935，使得真空管1930和柔性线缆流体地耦合。以这种方式，施加在真空管1930中的抽吸可以一直通过柔性线缆1920施加到内窥镜器械1900的头部1902。此外，柔性线缆1920中的任何材料可以流过柔性线缆，经由耦合器1935到达真空管1930。在一些实施方式中，柔性线缆和真空管之间的耦合可以发生在头部1902内。在这样的实施方式中，耦合器1935可以被配置为足够小以定位在头部1902内。
图19C示出了图19A中所示的内窥镜器械1900的示例头部的分解视图。头部包括壳帽1952、夹头1954、切割轴杆1956、轴杆耦合器1958和头部外壳1960。在一些实施方式中，夹头1954朝向远端略微渐缩，使得夹头1954可以耦合布置在夹头1954内的切割轴杆1956。轴杆耦合器1958被配置为将切割轴杆耦合到柔性线缆1920的远端。头部1960和壳帽1952被配置为容纳轴杆耦合器1958。
图19D示出了具有接合组件的内窥镜器械1900的一部分的剖视图。在一些实施方式中，头部外壳1960可以包括用于与器械通道的内壁接合的接合组件。接合组件可类似于图16C中所示的接合组件1650。在一些实施方式中，接合组件可以经由真空源致动。图19E示出了处于脱离位置的图19D中所示的接合组件的剖视图。图19F示出了处于接合位置的图19D中所示的接合组件的剖视图。
接合组件可以包括一对真空致动构件1962，其被配置为在延伸位置和缩回位置之间旋转，在延伸位置，构件1962向外延伸以与器械通道1990的壁接合，在缩回位置，构件1962被定位成使得它们基本平行于器械通道1990的壁。凹槽1964流体地耦合到在柔性线缆1920内限定的吸引通道1970。在一些实施方式中，流体通道1966将凹槽1964流体地耦合到吸引通道1970。当真空源施加到吸引通道1970时，抽吸力被施加到构件1962，使它们从缩回位置(如图19E所示)移动到延伸位置(如图19F所示)。在一些实施方式中，接合组件还可以包括由真空致动构件1964支撑的外环。外环1966可以被配置为帮助引导内窥镜器械穿过内窥镜的器械通道。特别地，外环可以防止内窥镜器械向一侧倾斜，倾斜会导致动力驱动的器械头撞击器械通道。
内窥镜器械1900分别类似于图16A-18A中描绘的内窥镜器械1600、1700和1800，但不同之处在于内窥镜器械1900不包括内窥镜器械1900的头部1902内的动力致动器。相反，内窥镜器械1900包括柔性线缆1920，用于向内窥镜器械1900的动力驱动的器械头1904提供扭矩。在一些实施方式中，动力驱动的器械头1904可类似于图16A-18A中描绘的动力驱动的器械头。在一些实施方式中，柔性线缆1920可以是中空的，使得流体可以流过柔性线缆1920。在一些这样的实施方式中，柔性线缆1920的近端1922可以被配置为耦合到真空源，而柔性线缆1920的远端1921可以耦合到动力驱动的器械头1904。以这种方式，进入材料进入端口1907的流体可以流过动力驱动的器械头1904并进入柔性线缆1920，流体可以流过柔性线缆1920并且可以在柔性线缆1920的近端1922处从内窥镜器械1900移除。
在一些实施方式中，诸如柔性线缆1920的柔性线缆可以代替容纳在内窥镜器械内的动力致动器和驱动轴杆。例如，图16A、17A和18A中描绘的内窥镜器械1600、1700和1800可以被配置为利用柔性线缆，该柔性线缆在远端处耦合到动力驱动的器械头的切割轴杆并且在近端处耦合到位于内窥镜器械的外部的动力致动器。位于内窥镜器械外部的动力致动器可显著大于动力致动器1605、1705或1805。当动力致动器被致动时，动力致动器产生的扭矩可以从动力致动器经由柔性线缆转移到动力驱动的器械头。柔性线缆1920被配置为将扭矩从动力致动器转移到切割轴杆。在一些实施方式中，柔性线缆1920是或包括具有多个螺纹和多个层的精细线圈，其可以将柔性线缆的一端的旋转传递到柔性线缆的相对端。线缆的灵活性使线圈即使在弯曲的线圈部分也能保持性能。柔性线缆1920的示例包括由位于美国加利福尼亚州圣安娜的ASAHI INTECC USA，INC制造的扭矩线圈。在一些实施方式中，柔性线缆1920可以被护套包围，以避免柔性线缆的外表面与其他表面之间的摩擦接触。在一些实施方式中，柔性线缆1920可涂覆有聚四氟乙烯(PFTE)以减少柔性线缆的外表面与其他表面之间的摩擦接触。
图20是示出根据本公开的实施例的用于操作内窥镜器械的各种部件的概念系统架构图。内窥镜系统2000包括装配有内窥镜器械2002的内窥镜100，内窥镜器械2002包括柔性尾部2004。内窥镜器械例如可以是图4A-14、图16A、17A、18A和19A中所示的内窥镜器械220、1600、1700、1800或1900。该系统还包括控制内窥镜100的操作的内窥镜控制单元2005和控制内窥镜器械2002的操作的器械控制单元2010。
此外，内窥镜器械还包括真空源1990、样本收集单元2030和组织感测模块2040。真空源1990被配置为流体地耦合到形成吸引通道的一部分的柔性管状构件。以这种方式，从内窥镜器械通过吸引通道流向真空源1990的材料可以在样本收集单元2030处被收集。组织感测模块可以通信地耦合到布置在内窥镜器械2000的远侧尖端处的组织传感器。在一些这样的实施方式中，组织感测模块还可被配置为通信地耦合到器械控制单元2010，使得组织感测模块可以发送指示控制单元2010停止动力致动器的致动的一个或多个信号。
在动力致动器被电致动并且布置在内窥镜器械内的一些实施方式中，动力致动器可以电耦合到器械控制单元2010。在一些这样的实施方式中，动力致动器经由一根或多根线缆耦合到控制单元。在一些实施方式中，动力致动器可以是电池操作的，在这种情况下，管可以包括从控制单元延伸到动力致动器或用于致动动力致动器的电池的线缆。
在一些实施方式中，其中动力驱动的器械头耦合到柔性扭矩线圈，该柔性扭矩线圈将动力驱动的器械头耦合到驻留在内窥镜外部的动力致动器，动力致动器可以是器械控制单元的一部分。
在本公开的各种实施例中，内窥镜包括由柔性外壳分开的第一端和第二端、从第一端延伸到第二端的器械通道、以及包括清除部件的内窥镜器械和设置在器械通道内的样本取回管道。内窥镜器械还可包括柔性管，样本取回管道部分地设置在柔性管中，柔性管从内窥镜的第一端延伸到第二端。柔性管还可包括气动空气进入管道和流体冲洗管道。在各种实施例中，清除部件可包括涡轮机组件和切割工具。在内窥镜被配置为具有内置内窥镜器械的各种实施例中，器械通道可以具有大于现有内窥镜的器械通道的直径。以这种方式，可以从患者体内抽吸较大部分的清除材料而不会堵塞抽吸管道。
在其他实施例中，内窥镜可包括由柔性外壳分开的第一端和第二端；从第一端延伸到第二端的器械通道；在内窥镜的第一端处耦合到器械通道的内窥镜器械，内窥镜器械包括清除部件和部分地设置在器械通道内的样本取回管道。在一些实施例中，内窥镜器械可以可移除地附接到内窥镜器械。
在本公开的其他实施例中，内窥镜系统包括内窥镜，该内窥镜包括由柔性外壳分开的第一端和第二端、以及从第一端延伸到第二端的器械通道、和在内窥镜的第一端处耦合到器械通道的内窥镜器械。内窥镜器械可包括清除部件和柔性管，柔性管具有大于内窥镜的长度的长度。此外，柔性管可包括样本取回管道、气动空气进入管道和流体冲洗管道、被配置为与靠近内窥镜的第二端的样本取回管道耦合的一次性盒、被配置为与靠近内窥镜的第二端耦合的气动空气进入管道耦合的加压空气源、以及被配置为与靠近内窥镜的第二端的流体冲洗管道耦合的流体冲洗源。在各种实施例中，内窥镜还可包括至少一个摄像机源和至少一个光源。在本公开的一些实施例中，气动空气进入管道将加压空气供应到靠近内窥镜的第一端的清除部件的涡轮机组件，并且流体冲洗管道将冲洗流体供应到靠近内窥镜的第一端的样本取回管道。
如上面关于图19A-19C所述，内窥镜工具可以包括柔性线缆，该柔性线缆可以被配置为由位于内窥镜工具本身外部的动力致动器驱动。柔性线缆可以是扭矩线圈或绳索。
图21AA-21F示出了内窥镜组件的各方面。特别地，图21AA-21F示出了内窥镜工具2110的各种视图，该内窥镜工具2110耦合到封装在外壳2150中的动力致动器2120。如图21所示，动力致动器2120可以是经由滑轮系统可操作地耦合到柔性线缆的电机。包括一个或多个结构(例如基板2152、一个或多个侧板2154和顶板2156)的壳体2150可以包围电机2120。耦合部件2130可以被配置为将柔性线缆2114耦合到电机2120，同时提供抽吸机构以移除穿过内窥镜工具2110的任何流体。耦合部件2130可包括抽吸端口2170，内窥镜工具2110内的流体可通过抽吸端口2170被移除和收集。在图21B中，耦合到正时带2164的一对滑轮2160和2162被配置为使得来自电机的旋转能量被传递到柔性线缆2114的一端。柔性线缆2114的另一端可以耦合到切割构件2112。在此参照图22A-22H描述了关于柔性线缆2114的附加细节。
图22A-22H示出了示例柔性线缆的各种实施方式。在一些实施方式中，柔性线缆可以由三个单独的线或导线制成。内导线可以具有左手绕线，中间导线可以具有右手绕线，并且外导线可以具有左手绕线。在一些实施方式中，内导线可以具有右手绕线，中间导线可以具有左手绕线，并且外导线可以具有右手绕线。在一些实施方式中，柔性线缆可以由两个单独的线或导线制成。在一些这样的实施方式中，内导线可以具有左手绕线并且外导线可以具有右手绕线。在一些其他实施方式中，内导线可以具有右手绕线并且外导线可以具有左手绕线。在一些实施方式中，导线绳股可以以右捻或左捻扭转。柔性线缆的示例包括由ASAHI INTECC制造的导线绳和扭矩线圈。在一些实施方式中，扭矩绳或线圈的外径受内窥镜的工作通道的尺寸的限制，内窥镜工具将与该工作通道一起使用。需要考虑的其他尺寸考虑因素包括为吸引通道、冲洗通道等提供足够的空间。在一些实施方式中，扭矩线圈或扭矩绳的外径可以在0.1mm和4mm之间的范围内。在一些实施方式中，扭矩线圈或绳可具有0.5mm至2.0mm的外径。
返回参照图21D，示出了耦合部件2130的横截面视图。耦合部件2130将内窥镜工具的一端经由滑轮2160和2162耦合到动力致动器2120以及耦合到抽吸端口2170。耦合部件包括收集室2181，内窥镜工具2110的吸引管2118内的流体在从耦合部件2130抽出之前可以在此被收集。耦合部件包括收集室2181，收集室2181还可以包括驱动轴杆2186，驱动轴杆2186被配置为与滑轮2162接合。柔性线缆或扭矩绳2114可以耦合至驱动轴杆2186的一端。驱动轴杆2186的相对端耦合到滑轮2162，使得驱动轴杆与电机2120可操作地耦合。这样，当电机旋转时，滑轮和正时带2164被配置为使驱动轴杆2186旋转，并且进而使扭矩绳2114旋转。图24A-24C示出了耦合部件2130的驱动轴杆的各个方面。如图24A-24C所示，驱动轴杆2186可以被配置为经由开口2406接收柔性线缆的一端。一对孔2402a和2402b可以被配置为接收固定螺钉或其他固定构件以便将柔性线缆固定到驱动轴杆2186。
耦合部件2130还包括外壳部件2500，其经由开口2502将内窥镜工具的柔性部耦合到抽吸端口2170。图25示出了示例外壳部件2500。
图26A-26E示出了示例性套筒轴承。
图27A-27C示出了形成壳体的一部分的示例基板2152。图28A-28D示出了形成壳体的一部分的示例侧板。侧板还可以用作馈通安装座。
在一些实施方式中，耦合部件是内窥镜工具的一部分。在一些实施方式中，耦合部件经由压缩配合部件2182耦合到内窥镜工具的柔性部。
内窥镜工具的柔性部包括外管，外管包括吸引管2118、扭矩绳2114和围绕扭矩绳2114的外周的护套2116。护套可有助于减少摩擦或形成扭结。吸引管2118被配置为耦合到切割工具2190，使得经由开口2193进入切割工具2190的材料可以经由吸引管2118穿过内窥镜工具2110的长度。
如图21E-21F所示，扭矩绳被配置为耦合到内套管2192，内套管2192形成切割工具的一部分。内套管2192可以被外套管2191包围或设置在外套管2191内。开口2193在切割工具2190的一端处形成在外套管2191内。这里提供了切割工具2190的细节。图23AA-23BB示出了切割工具的示例实施方式。切割工具可以是现有医疗装置中使用的任何类型的切割工具。图23AA-23BB中所示的切割工具仅出于示例的目的而示出，并且本公开不旨在限于这样的尺寸、形状或大小。可以使用市售的切割工具。在一些实施方式中，可以修改切割工具的长度。在一些实施方式中，内套管可以结合到套圈，而外套管可以耦合到外吸引管。在一些实施方式中，外套管和吸引通道之间的连接可以被密封以防止材料通过连接泄漏。
在一些实施方式中，扭矩绳2114经由套圈2194耦合到内套管2192。套圈可以是将扭矩绳耦合到内套管的部件，使得扭矩绳内的旋转能量被传递到内套管。关于套圈的形状、尺寸和大小的其他细节在图29AA-29EE中示出。取决于内窥镜工具2110中使用的扭矩绳或柔性缆线的尺寸，套圈的形状和尺寸可以变化。此外，图29A-29E中所示的套圈仅为了示例的目的而示出，并不旨在限于图中所示的特定尺寸、形状或大小。在一些实施方式中，扭矩绳的端部可插入并结合到短长度的皮下注射管。这样做可以更容易地将套圈附接到远端，并且夹紧到近端(朝向驱动轴杆)。在一些实施方式中，可使用石墨填充的氰基丙烯酸酯，例如loctite black max。也可以使用其他类似类型的材料来代替。
图30AA-30C示出了内窥镜组件的各方面，其中尖端是压配合的。在一些实施方式中，内窥镜工具的柔性部可包括球囊结构，该球囊结构可被展开使得球囊结构可与内窥镜的内壁接合。球囊结构可以耦合到空气供应管线3006，空气供应管线3006耦合到空气供应源，使得当供应空气时，球囊可以膨胀并与内窥镜的内壁接合。在一些实施方式中，球囊结构可以不对称地膨胀，如图30AA-30AB所示。在一些实施方式中，空气供应源可以经由脚踏板致动。冲洗管线3002可被配置为供应冲洗流体。冲洗流体可以朝向切割工具流动，其中冲洗流体然后可以流过抽吸通道3004。冲洗流体可以防止抽吸通道堵塞。如图30C所示，柔性线缆或扭矩绳可以压配合到切割工具一端的按钮中。
图31AA-31AB和31B-31C示出了内窥镜组件的各方面，其中尖端是压配合的。在一些实施方式中，内窥镜工具的柔性部可包括球囊结构，该球囊结构可被展开使得球囊结构可与内窥镜的内壁接合。球囊结构可以耦合到空气供应源，使得当供应空气时，球囊可以膨胀并与内窥镜的内壁接合。在一些实施方式中，球囊结构可以对称地膨胀，如图31AA和31AB所示。冲洗管线可以被配置为供应冲洗流体。冲洗流体可以流向切割工具，然后冲洗流体可以流过抽吸通道。冲洗流体可以防止抽吸通道堵塞。如图31C所示，柔性线缆或扭矩绳可以焊接到切割工具的一端。
图32示出了内窥镜工具的示例柔性部的俯视图。在一些实施方式中，图32中所示的柔性部可与图30AA-30C和31AA-31AB和31B-31C中所示的实施方式一起使用。柔性部3202包括中心通道3204，柔性线缆穿过该中心通道3204。柔性部3202还包括两个吸引通道3406a和3406b、冲洗通道3408和空气供应通道3410。
在一些实施方式中，扭矩绳的操作速度可以变化。在一些示例性实施方式中，扭矩绳可具有0.5k RPM至20k RPM范围内的操作速度。在一些实施方式中，扭矩绳可具有在1kRPM和4k RPM范围内的操作速度。在一些实施方式中，扭矩绳的操作速度可以变化。在一些示例性实施方式中，扭矩绳可以以5至100mN*m(毫牛顿米)的扭矩操作。在一些实施方式中，扭矩绳可以以20至50mN*m(毫牛顿米)的扭矩操作。然而，本领域技术人员应当理解，可以基于内窥镜工具的性能来改变柔性线缆的扭矩和运行速度。在一些实施方式中，各种因素有助于内窥镜工具的性能，包括抽吸量、切割器的类型、切割器中的开口的尺寸等。这样，操作柔性线缆的扭矩和运行速度可取决于多个因素。
图33是使用扭矩绳的内窥镜工具的示例切割组件的横截面视图。切割组件3300包括外套管3302、内套管3304(其包括设置在外套管3302内的内切割器3306)、PTFE轴承3308、半顺应性球囊3310和多管腔挤压件3312。扭矩绳3314可以耦合到内切割器3306。外套管的直径可以在0.05英寸到适合于穿过内窥镜的器械通道的尺寸之间。
图35AA-35AC示出了本文描述的内窥镜工具的一种实施方式的柔性部区域的不同构造的横截面视图。柔性部区域可包括吸引管腔3402、膨胀管腔3404、灌洗或冲洗管腔3406和扭矩绳。
图35示出了内窥镜工具的部分的各种视图。内窥镜工具可包括外套管1、内切割器2、内套管3、扭矩绳4、三管腔挤压件5、球囊6、PTFE垫片7、两个侧臂8、近侧塞9、PTFE垫圈10和垫圈帽11。
图36示出了本文所述的内窥镜工具的一种实施方式的柔性部区域的横截面视图。柔性部区域可包括外膨胀套3602、外线圈3604、扭矩线圈3606、设置在扭矩线圈内的多管腔挤压件3608。多管腔挤压件3608可包括灌洗管腔3610和吸引管腔3612。
图37示出了本文描述的内窥镜工具的一种实施方式的横截面视图。内窥镜工具包括外套管3702、内切割器3704、内扭矩线圈3706、外线圈3708、外膨胀套和球囊3710、以及多管腔挤压件3712。齿轮3714(例如蜗轮)可与扭矩线圈接合以驱动内切割器。
图38A和38B示出了本文所述的内窥镜工具的一种实施方式的远侧部分的各种视图。内窥镜工具包括限定开口3804的外切割器3802。内窥镜工具还包括设置在外切割器内的内切割器3806。内切割器耦合到扭矩线圈3808。扭矩线圈设置在PET热收缩器3810或其他类型的管内。外切割器耦合到编织轴杆3812以允许外切割器3802相对于内切割器3806旋转。
图39A和39B示出了沿着部分B-B和部分C-C的图38A和38B中所示的内窥镜工具的远侧部分的横截面视图。
在一些实施方式中，可插入内窥镜的单个器械通道内的内窥镜器械可包括动力驱动的器械头或切割组件，其被配置为切除受试者内的部位处的材料。切割组件包括外套管和设置在外套管内的内套管。外套管限定开口，待切除的材料通过该开口进入切割组件。内窥镜器械还包括柔性外管，该外管耦合到外套管并且被配置为使外套管相对于内套管旋转。柔性外管的外径可小于内窥镜器械可插入的器械通道。内窥镜器械还包括柔性扭矩线圈，其具有设置在柔性外管内的部分。柔性扭矩线圈具有耦合到内套管的远端。柔性扭矩线圈被配置为使内套管相对于外套管旋转。内窥镜器械还包括近侧连接器，该近侧连接器耦合到柔性扭矩线圈的近端并且被配置为与驱动组件接合，该驱动组件被配置为使得近侧连接器、柔性扭矩线圈和内套管在致动时旋转。内窥镜器械还包括吸引通道，该吸引通道具有被配置为与真空源接合的吸引端口。吸引通道部分地由柔性扭矩线圈的内壁和内套管的内壁限定，并且从限定在内套管中的开口延伸到吸引端口。内窥镜器械还包括冲洗通道，该冲洗通道具有限定在柔性扭矩线圈的外壁和柔性外管的内壁之间并且被配置为将冲洗流体运送到吸引通道的第一部分。
在一些实施方式中，近侧连接器是中空的，并且近侧连接器的内壁限定吸引通道的一部分。在一些实施方式中，近侧连接器是刚性圆柱形结构并且被配置为定位在驱动组件的驱动插座内。近侧连接器可包括被配置为与驱动组件接合的耦合器和被配置为使内套管朝向外套管的远端偏置的张紧弹簧。在一些实施方式中，张紧弹簧的尺寸和偏置使得张紧弹簧使内套管的切割部分定位在外套管的开口附近。在一些实施方式中，近侧连接器旋转地且流体地耦合到柔性扭矩线圈。在一些实施方式中，张紧弹簧的尺寸和偏置可以使得内套管的远侧尖端可以接触外套管的内部远侧壁。这可以限制由于柔性扭矩线圈的旋转引起的内套管的远端处的抽打产生的任何横向或不期望的移动。
在一些实施方式中，内窥镜器械还包括灌洗连接器，灌洗连接器包括冲洗进入端口和耦合到灌洗连接器和柔性外管的管状构件。管状构件的内壁和柔性扭矩线圈的外壁可以限定冲洗通道的第二部分，该第二部分流体地耦合到冲洗通道的第一部分。在一些实施方式中，内窥镜器械还包括旋转耦合器，该旋转耦合器将柔性外管耦合到管状构件并且被配置为使柔性外管相对于管状构件旋转并使得外套管中限定的开口相对于内套管旋转。在一些实施方式中，灌洗连接器限定内孔，柔性扭矩线圈设置在内孔中。
在一些实施方式中，内窥镜器械还包括衬里，柔性扭矩线圈设置在衬里内，衬里的外壁被配置为限定冲洗通道的一部分。在一些实施方式中，内套管被配置为围绕内套管的纵轴并且相对于外套管旋转，并且吸引通道被配置为在内套管的开口处提供抽吸力。
在一些实施方式中，柔性扭矩线圈包括多个螺纹。多个螺纹中的每个螺纹可以在与多个螺纹的一个或多个相邻螺纹缠绕的方向相反的方向上缠绕。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈包括多个层。多个层中的每一个可以在与多个层的一个或多个相邻层缠绕的方向相反的方向上缠绕。在一些实施方式中，每个层可以包括一个或多个螺纹。关于柔性扭矩线圈的附加细节在上面关于至少图22A-22H的柔性线缆的讨论进行了描述。
在一些实施方式中，柔性外管具有超过内窥镜器械可插入的内窥镜的长度的长度。在一些实施方式中，柔性外管具有比柔性外管的外径大至少100倍的长度。在一些实施方式中，柔性部是切割组件的至少40倍长。
图40A-40B示出了内窥镜工具4000和驱动组件4050的一部分的透视图，驱动组件4050被配置为驱动内窥镜工具。图40B示出了内窥镜工具和驱动组件的一部分的透视图，该部分被配置为驱动图40A-40B中所示的内窥镜工具。现在还参照图41、42和43，图41示出了内窥镜工具4000的俯视图和图40A-40B中所示的驱动组件4050的一部分的顶部暴露视图。图42示出了内窥镜工具4000和横跨截面A-A的驱动组件4050的一部分的横截面图。图43示出了内窥镜的驱动连接器和驱动组件4050的一部分的放大视图。图44示出了内窥镜工具4000和图40A-40B中所示的驱动组件的一部分的透视图。图45示出了内窥镜工具和横跨部分B-B的驱动组件的一部分的横截面视图。图46示出了内窥镜工具的旋转耦合器部分的放大横截面视图。图47A和图47B示出了内窥镜工具的旋转耦合器的俯视图和横截面视图。
如图40A-47B所示，内窥镜工具4000可以被配置为插入内窥镜的器械通道内。内窥镜的示例可包括胃镜，例如结肠镜、喉镜或任何其他柔性内窥镜。内窥镜工具可包括柔性部4002，柔性部4002被成形、尺寸设计并配置成插入器械通道内，而内窥镜工具4000的其余部分可被配置为保持在内窥镜的器械通道外部。柔性部4002的形状和尺寸可以配合在器械通道内，并且被配置为在内窥镜插入患者体内时导航通过由器械通道限定的曲折路径。在结肠镜的情况下，内窥镜可以形成超过至少60度的一系列弯曲，并且在一些情况下，超过90度。
内窥镜工具4000可包括切割组件4010，切割组件4010被配置为切除受试者体内部位的材料。切割组件4010可以类似于图1C以及说明书和附图中的其他地方中描述的切割组件160。在一些实施方式中，切割组件4010可包括外套管和设置在外套管内的内套管。外套管可以限定开口4012，待切除的材料可以通过开口4012进入切割组件4010。在一些实施方式中，开口4012限定穿过外套管的径向壁的一部分。在一些实施方式中，开口可以仅围绕外套管的半径的一部分延伸，例如，直到径向壁的圆周的三分之一。当吸引通道4090在吸引端口4092和开口4012之间延伸时，在吸引端口4092处施加的任何抽吸都会使抽吸力施加在开口4012处。抽吸力使材料被引入外套管的开口中，然后可以通过切割组件的内套管切割。
内套管可包括切割部分，该切割部分被配置为邻近开口4012定位，使得经由开口4012进入切割组件的待切除材料可由内套管的切割部分切除。内套管可以是中空的，并且内套管的内壁可以限定吸引通道的一部分，该吸引通道可以延伸通过内窥镜工具的长度。内套管的远端可包括切割部分，而内套管的近端可打开，使得经由切割部分进入内套管的远端的材料可穿过内套管的近端。在一些实施方式中，内套管的远端可以与外套管的远端的内表面接触。在一些实施方式中，这可以允许内套管沿大致纵轴相对于外套管旋转，从而在内套管旋转时为内套管提供更大的稳定性。在一些实施方式中，开口的尺寸可以决定由内套管切割或切除的材料的尺寸。这样，开口的尺寸可以部分地基于由柔性扭矩线圈的内圆周限定的吸引通道的尺寸来确定。
内窥镜器械4000可包括柔性扭矩线圈4080，其被配置为在柔性扭矩线圈4080的远端处耦合到内套管的近端。柔性扭矩线圈可包括具有多个螺纹和多个层的细线圈，其可以将柔性扭矩线圈的一端的旋转传递到柔性扭矩线圈的相对端。柔性扭矩线圈的每个螺纹层可以沿与螺纹层相邻的每个螺纹层缠绕的方向相反的方向缠绕。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈可包括沿顺时针方向缠绕的第一螺纹层、沿逆时针方向缠绕的第二螺纹层和沿顺时针方向缠绕的第三螺纹层。在一些实施方式中，第一螺纹层通过第二螺纹层与第三螺纹层分离。在一些实施方式中，每个螺纹层可以包括一个或多个螺纹。在一些实施方式中，螺纹层可由不同材料制成或具有不同特性，例如厚度、长度等。
扭矩线圈4080的柔性允许线圈即使在扭矩线圈4080的弯曲的部分中也能保持性能。柔性扭矩线圈4080的示例包括由位于美国加利福尼亚州圣安娜的ASAHI INTECC USA，INC制造的扭矩线圈。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈4080可以由护套或衬里围绕，以避免柔性扭矩线圈4080的外表面与其他表面之间的摩擦接触。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈4080可涂覆有聚四氟乙烯(PFTE)以减少柔性扭矩线圈4080的外表面与其他表面之间的摩擦接触。柔性扭矩线圈4080可以被尺寸设计、成形或配置为具有外径，该外径小于内窥镜工具将插入其中的内窥镜的器械通道的直径。例如，在一些实施方式中，柔性扭矩线圈的外径可以在1-4毫米的范围内。柔性扭矩线圈的长度可以设计尺寸为超过内窥镜的长度。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈4080的内壁可被配置为限定吸引通道的另一部分，该另一部分流体地耦合到由切割组件4010的内套管的内壁限定的吸引通道的部分。柔性扭矩线圈4080的近端可以耦合到近侧连接器组件4070，其细节在下面提供。
内窥镜器械4000可包括柔性外管4086，其可耦合到外套管的近端。在一些实施方式中，柔性外管4086的远端可使用耦合部件耦合到外套管的近端。在一些实施方式中，外套管可被配置为响应于旋转柔性外管而旋转。在一些实施方式中，柔性外管4086可以是中空的编织管，其外径小于内窥镜器械4000将插入其中的内窥镜的器械通道。在一些实施方式中，柔性外管4086的长度可以设计尺寸为超过内窥镜的长度。柔性外管4086可以限定孔，柔性外管4086的一部分延伸穿过该孔。柔性外管4086可包括编织物、螺纹或有助于柔性外管4086相对于柔性扭矩线圈旋转的其他特征，柔性扭矩线圈部分地设置在柔性外管4086内。
内窥镜器械4000可包括旋转耦合器4030，旋转耦合器4030被配置为耦合到柔性外管4086的近端。旋转耦合器4030可被配置为允许内窥镜工具的操作者经由旋转突片4032旋转柔性外管4086，该旋转突片4032耦合到旋转耦合器4030或者作为旋转耦合器4030的集成部分。通过使旋转突片4032旋转，操作者可以沿着内窥镜的纵轴并相对于内窥镜和切割组件4010的内套管来旋转柔性外管和外套管。在一些实施方式中，当内窥镜在患者体内时，操作者可能想要在内窥镜器械插入内窥镜内的同时旋转外套管。操作者可能希望旋转外套管以将外套管的开口定位到其中限定开口的外套管的径向壁的部分可以与内窥镜的摄像机对齐的位置，使得操作者可以经由开口观察进入内窥镜器械的材料以进行切除。这可能部分是因为开口沿着在外套管的一侧上延伸的径向壁限定，而不是形成在外套管的轴向壁上的开口。
在一些实施方式中，旋转耦合器4030的近端4034可耦合到灌洗连接器4040。在一些实施方式中，旋转耦合器4030可为旋转鲁尔部件，其允许旋转耦合器4030的远端4036相对于旋转耦合器4030的近端4034旋转。这样，当柔性外管4086旋转时，不会使得旋转耦合器4030的近端所耦合的部件旋转。在一些实施方式中，旋转耦合器4030的近端4034可耦合到外部管状构件4044，外部管状构件4044被配置为将旋转耦合器4030的近端4034耦合到灌洗连接器4040。旋转耦合器4030可沿旋转耦合器4030的中心部分限定孔，柔性扭矩线圈4080的一部分延伸穿过该孔。在一些实施方式中，旋转耦合器4030可以是公对公旋转鲁尔连接器。在一些实施方式中，旋转耦合器可被配置为处理高达1200psi的压力。
灌洗连接器4040可被配置为将冲洗流体引入内窥镜工具4000。灌洗连接器4040包括灌洗端口4042，灌洗端口4042被配置为与冲洗源(例如水容器)接合。在一些实施方式中，灌洗连接器4040可以是在流体输送系统中使用的Y端口，其符合医疗装置工业标准并且尺寸设计成耦合到柔性外管4086或外管状构件4044，该外管状构件4044用于将灌洗连接器4040的远端4048耦合到旋转耦合器4030的近端4034。在一些实施方式中，灌洗连接器可以限定在灌洗连接器4040的近端4046和远端4048之间的中空通道，其尺寸设计成允许扭矩线圈4080穿过通过灌洗连接器4040限定的中空通道。
如上所述，近侧连接器组件4070被配置为耦合到柔性扭矩线圈4080的近端。近侧连接器组件4070可被配置为与驱动组件4050接合，驱动组件4050被配置为经由近侧连接器组件4070和柔性扭矩线圈4080向内套管提供扭矩。近侧连接器组件4070可以进一步限定吸引通道的一部分并且被配置为将吸引通道流体地耦合到真空源以便于移除进入吸引通道的材料。在一些实施方式中，近侧连接器组件4070的近端可包括吸引端口4092，进入内窥镜工具4000的材料可通过吸引端口4092从内窥镜工具4000撤回。
在一些实施方式中，内窥镜工具4000可以被配置为由驱动组件4050驱动。驱动组件4050被配置为将来自能量源的旋转能量提供给内窥镜工具4000。驱动组件4050可以包括外壳4060，外壳4060可容纳第一斜齿轮4054和第二斜齿轮4056，第一斜齿轮4054和第二斜齿轮4056定位成使得第一斜齿轮4054的旋转引起第二斜齿轮4056的旋转。第二斜齿轮4056可耦合到驱动插座，该驱动插座的尺寸和形状设计为容纳并接合内窥镜工具4000的近侧连接器组件4070。在一些实施方式中，第一斜齿轮4054可经由旋转输入轴杆4052耦合到电机(未示出)或其他旋转源。
近侧连接器组件4070可包括中空驱动轴杆4072、中空驱动轴杆4072穿过的耦合器4076以及耦合到中空驱动轴杆4072的张紧弹簧4074。驱动轴杆4072的远端可耦合到柔性扭矩线圈4080的近端。在一些实施方式中，驱动轴杆4072和柔性扭矩线圈4080可以永久地彼此耦合。在一些实施方式中，驱动轴杆4072和柔性扭矩线圈4080可以使用耦合器、压配合、焊接(例如对接焊接)或任何其他附接装置耦合，其允许柔性扭矩线圈4080在驱动轴杆4072旋转时旋转并允许穿过柔性扭矩线圈4080的材料流过驱动轴杆4072。驱动轴杆4072的近端可限定吸引端口4092。在一些实施方式中，吸引端口4092可被配置为接合真空源使得进入开口4012的材料流过吸引通道4090并通过吸引端口4092流出内窥镜工具。
耦合器4076(例如六角形耦合器)可以被配置为与中空驱动轴杆耦合。在一些实施方式中，六角形耦合器是中空驱动轴杆的一部分。耦合器4076可包括外壁，该外壁被配置为与驱动插座4058的内壁接合。驱动插座4058耦合到第二斜齿轮4056并且被配置为在第二斜齿轮4056旋转时旋转。在一些实施方式中，驱动插座4058可以是中空圆柱形管。在一些实施方式中，驱动插座4058的近端4059可包括由驱动插座4058的近端的内壁限定的开口，该开口具有小于驱动插座4058的其余部分的内径的直径。在一些实施方式中，穿过驱动插座4058的近端4059的开口的直径可以足够大以接收驱动轴杆4072但是足够小以防止耦合到驱动轴杆4072的张紧弹簧4074穿过开口。在一些实施方式中，驱动插座的剩余部分的内径的尺寸设计成与耦合器4076接合。
张紧弹簧4074可以这样的方式被偏置，使得在内窥镜工具4000的操作期间，张紧弹簧4074可以防止驱动轴杆4072、柔性扭矩线圈4080和内套管朝向内窥镜工具4000的近端滑动。在一些实施方式中，在没有张紧弹簧4074的情况下，内套管可以远离内窥镜工具4000的远端滑动。这可能是由于要在开口4012处切除的材料施加的力。在一些实施方式中，张紧弹簧4074提供反作用力，当内套管在开口4012处与要切除的材料接触时，该反作用力防止内套管远离远端滑动。在一些实施方式中，张紧弹簧4074可以被配置为偏置内套管的远端以接触外套管的远端的内壁。在一些实施方式中，张紧弹簧4074的尺寸和偏置可以使得内套管的远侧尖端可以接触外套管的内部远侧壁。这可以限制由于柔性扭矩线圈的旋转引起的内套管的远端处的抽打产生的任何横向或不期望的移动。
外壳4060可被配置为与吸引端帽4062和锁定套环4064接合。在一些实施方式中，吸引端帽4062可被配置为允许真空源保持与驱动轴杆4072的吸引端口4092的牢固连接。在一些实施方式中，吸引端帽4062可被配置为允许驱动轴杆4072旋转，同时保持真空源与驱动轴杆4072的吸引端口4092之间的牢固连接。在一些实施方式中，吸引端帽4062可以被配置为固定到外壳4060的一部分，使得驱动轴杆4072的吸引端口可经由吸引端帽4062的开口接近。在一些实施方式中，真空源可以耦合到端帽4062，使得真空源不与驱动轴杆4072的近端一起旋转。在一些实施方式中，可以使用一个或多个轴承或衬套以便于驱动轴杆4072的吸引端口4092与真空源之间的流体连接，而不会使真空源与驱动轴杆4072一起旋转。
锁定套环4064可以被配置为将灌洗连接器4040固定到近侧连接器组件4070。在一些实施方式中，锁定套环4064可以被配置为将灌洗连接器4040的近端4046固定到驱动组件4050的外壳4060。锁定套环4064可进一步被配置为防止近侧连接器组件4070与驱动插座4058脱离并朝向内窥镜工具4000的远端移动。在一些实施方式中，锁定套环4064可被配置为将衬里4082固定至柔性扭矩线圈4080、驱动轴杆4072或外壳4060，其中柔性扭矩线圈4080设置在衬里4082内。在一些实施方式中，衬里4082可用作热收缩器以减少柔性扭矩线圈中产生的热量散逸到内窥镜工具的其他部件。在一些实施方式中，衬里4082的外壁可以限定冲洗通道的一部分，而衬里4082的内壁可以用于防止穿过吸引通道的任何材料通过柔性扭矩线圈的壁逸出。在一些实施方式中，衬里4082还可以防止穿过冲洗通道的冲洗流体通过柔性扭矩线圈4080的壁流入吸引通道4090。
灌洗连接器4040的远端4048可以被配置为与外管4044的内壁接合。在一些实施方式中，灌洗连接器4040的远端4048可以压配合到外管4044的近端。在一些实施方式中，可以使用连接灌洗连接器4040的远端4048和外管的连接器。外管4044的内壁和衬里4082的外壁可以限定冲洗通道4096的一部分。外管4044可以从灌洗连接器4040的远端4048延伸到旋转耦合器4030的近端4034。外管4044的远端可被配置为与旋转耦合器4030的近端4034接合。
在一些实施方式中，冲洗通道可以从冲洗进入端口延伸到外套管的开口。冲洗通道可以由外管状构件的内壁、旋转耦合器、外管的内壁和外套管的内壁限定。在一些实施方式中，冲洗通道也可以由内套管的外壁和柔性扭矩线圈4080的外壁限定。在一些实施方式中，内窥镜器械4000还可包括中空衬里4082，其尺寸适于围绕柔性扭矩线圈4080安装。在一些实施方式中，中空衬里4082可以用作冲洗通道4096和吸引通道4090之间的屏障。在一些实施方式中，中空衬里4082可以防止空气或其他流体渗透到柔性扭矩线圈4080的螺纹中。另外，中空衬里可以允许吸引通道通过防止空气通过柔性扭矩线圈4080的螺纹逸出或进入而在吸引通道的整个长度上保持抽吸力。
如上所述，切割组件4010包括外套管。编织管4086耦合到外套管，使得旋转该旋转耦合器4030的旋转突片4032导致外套管旋转。外套管包括位于外套管远端的开口4012。开口限定在外套管的径向壁的一部分内，并且可以仅围绕外套管的半径的一部分延伸。当吸引通道4090在吸引端口4092和开口4012之间延伸时，在吸引端口4092处施加的任何抽吸都会使抽吸力施加在开口4012处。抽吸力使材料被引入外套管的开口中，然后可以通过切割组件的内套管切割。在一些实施方式中，可将吸出的材料收集在收集盒中。在一些实施方式中，收集盒可以流体地耦合到吸引通道的近端。
内套管设置在外套管内并且被配置为切除由于吸引通道4090中的抽吸力而被吸入或以其他方式进入开口4012的任何材料。内套管可以部分地基于切割表面和限定开口的外套管的壁之间的相互作用，切割、切除、去除、清除或剃刮开口4012处的材料。在一些实施方式中，切割表面相对于开口4012的旋转运动可以使材料被切割、切除、去除或剃刮。柔性扭矩线圈耦合到内套管并使内套管沿内套管的纵轴旋转。由于外套管耦合到外管并且不旋转地耦合到内套管或柔性扭矩线圈，内套管相对于外套管旋转。内套管的外壁和外套管的内壁之间的间隙限定了冲洗通道的一部分，冲洗流体可以通过该部分从灌洗连接器4040通过部分地由外管4044、旋转耦合器4030和柔性外管4086限定的冲洗通道部分，朝向内套管的切割表面流动。内套管可以限定吸引通道的一部分，被去除的或切除的材料和冲洗流体可以通过该部分从内套管的切割表面朝向吸引端口4092流动。
切割组件4010的长度可以被设计尺寸以允许内窥镜器械4000在内窥镜插入患者体内时横穿内窥镜的长度。在一些实施方式中，内窥镜可以布置在患者体内，并且内窥镜可以包括超过60度的弯曲。这样，切割组件4010的长度可以不超过几厘米。在一些实施方式中，切割组件4010的长度可以小于内窥镜工具4000的长度的1％，或者小于内窥镜工具可以插入其中的内窥镜的柔性部的长度。如上所述，组织感测能力可以用切割组件作为组织传感器的一部分来实现。
应当理解，可以使用一个或多个密封件、轴承和其他部件。密封件可用于保持压力，防止流体泄漏，或者将部件牢固地彼此接合。在一些实施方式中，轴承可用于允许部件相对于彼此旋转，而不会不利地影响内窥镜工具的部件或性能。
图45示出了内窥镜工具和驱动组件的横跨截面B-B的部分的横截面视图。如图45所示，第二斜齿轮4056可以被配置为与驱动组件4050的驱动插座4058接合。内窥镜工具4000的近侧连接器4070，包括耦合器4076和驱动轴杆4072，可以插入设置在驱动插座4058内。耦合器4076的外壁的尺寸设计成与驱动插座4058的内壁接合，使得当驱动插座4058旋转时，耦合器4076也旋转。因为耦合器4076耦合到驱动轴杆4072，当驱动插座4058旋转时，驱动轴杆4072也可以旋转。驱动轴杆的内壁限定了吸引通道4090的一部分。
图46示出了内窥镜工具的旋转耦合器部分的放大横截面视图。图47A和图47B示出了内窥镜工具的旋转耦合器的俯视图和横截面视图。
如图46-47B所示，外管4044被配置为与旋转耦合器4030接合。外管4044围绕衬里4082，衬里4082又围绕柔性扭矩线圈4080。柔性扭矩线圈4080的内壁可以限定吸引通道4090的一部分。外管4044的内壁和衬里4082的外壁或表面之间的空间限定了冲洗通道的一部分。突片4032可以被配置为由内窥镜工具的操作者旋转。在一些实施方式中，操作者可以在内窥镜工具插入内窥镜的器械通道内的同时旋转突片4032并使外套管相对于内插管和内窥镜旋转。以这种方式，操作者可以通过将外套管旋转到期望位置来定位通过外套管限定的开口。在一些实施方式中，通过提供外套管可以相对于内窥镜旋转的机构，操作者在内窥镜工具插入到内窥镜的器械通道内时不必关心开口的位置，因为操作者可能能够通过在内窥镜工具插入内窥镜的同时使外套管旋转来调整开口的位置。
图48是插入用于在驱动组件内操作的内窥镜工具的一部分的透视图。驱动组件4800包括驱动接口4810，其被配置为接收内窥镜工具4000的近侧连接器4070。近侧连接器4070可与驱动接口4810的驱动插座接合，以将驱动组件4800产生的旋转能量转移到内窥镜工具4000的切割组件。驱动组件4800可包括泵4820或其他流体移位装置，以控制冲洗流体至内窥镜工具4000的灌洗端口4042的流动。在一些实施方式中，泵4820可以是蠕动泵。在一些实施方式中，泵可以是任何容积式流体泵。在一些实施方式中，可以放置泵4820和灌洗端口4042之间的阀以控制进入内窥镜工具的冲洗流体的量。在一些实施方式中，泵4820操作的速度可以决定冲洗流体进入内窥镜工具的速率。驱动组件还可以包括夹管阀4830。在一些实施方式中，夹管阀可以被配置为控制施加到吸引通道的抽吸力的施加。
在一些实施方式中，诸如控制开关的致动器可用于致动驱动组件4800。在一些实施方式中，致动器可以是脚踏板、手动开关或用于控制驱动组件4800的任何其他致动装置。在一些实施方式中，致动器可以耦合到驱动装置，例如泵4820，使得当致动器被致动时，泵4820开始旋转，产生扭矩，该扭矩经由驱动接口4810被转移到内窥镜工具的近侧连接器。施加到近侧连接器的扭矩可以经由柔性扭矩线圈转移到内套管，从而使内套管相对于外套管旋转。在一些实施方式中，致动器可以耦合到夹管阀，例如夹管阀4830，以控制施加到吸引通道的抽吸量。在一些实施方式中，致动器可以被配置为同时致动驱动装置和夹管阀，使得内套管在通过吸引通道施加抽吸的同时旋转。在一些实施方式中，致动器还可以耦合到冲洗控制开关或阀，其通过冲洗进入端口4042控制冲洗流体至内窥镜工具的流动。在一些实施方式中，致动器可被配置为致动驱动装置、用于吸引的夹管阀和同时用于冲洗的冲洗控制开关，使得内套管在通过吸引通道施加抽吸的同时旋转，并且冲洗流体供应到内窥镜工具。
在一些实施方式中，单独的冲洗控制开关可以被配置为控制冲洗流体通过内窥镜工具的冲洗通道的流动。操作者可以经由冲洗控制开关控制提供给冲洗通道的冲洗流体的体积。
图40A-48中所示的驱动组件配置是驱动组件的一个示例配置。应当理解，内窥镜工具4000可以被配置为由其他驱动组件配置驱动。在一些实施方式中，内窥镜工具4000的近侧连接器部分可以被修改以与其他驱动组件配置接合。在一些实施方式中，内窥镜工具400可以被配置为封装为一个或多个不同组件，其可在将内窥镜工具插入内窥镜的器械通道内之前组装。在一些实施方式中，内窥镜工具4000的近侧连接器可以在内窥镜工具的一个或多个部件与驱动组件的部件接合之后由内窥镜工具的操作者组装在一起。
图49示出了内窥镜工具和驱动组件的另一实施方式，该驱动组件被配置为驱动内窥镜工具。图50A是图49中所示的内窥镜工具和驱动组件的侧视图。图50B是沿着截面A-A截取的图49中所示的内窥镜工具和驱动组件的横截面视图。内窥镜工具4910类似于内窥镜工具4000，但与内窥镜工具4000的不同之处在于内窥镜工具4910具有不同的近侧连接器4912。在该实施方式中，近侧连接器4912可以耦合到柔性扭矩线圈，类似于图40A-43所示的柔性扭矩线圈4000，并且包括近侧连接器接合结构4914，其被配置为与驱动组件4950接合。近侧连接器接合结构的尺寸可以设计成与驱动组件4950接合并且包括被配置为接合驱动组件4950的一个或多个接合表面。接合表面可以耦合到包括在近侧连接器4912内的驱动轴杆，使得当驱动组件4950向接合表面施加旋转力时，驱动轴杆旋转，其进而导致内窥镜工具4900的柔性扭矩线圈和切割组件旋转。在一些实施方式中，接合表面4914可以是圆柱形物体，其具有被配置为与驱动组件4950接合的外壁和被配置为与驱动轴杆的外壁接合的内壁。在一些实施方式中，近侧连接器4910还可包括翅片4916或防止近侧连接器4910和内窥镜工具4910相对于驱动组件4950旋转的其他结构。在一些实施方式中，翅片4916的侧面可搁置在安装结构4936a和4936b上或与安装结构4936a和4936b接合。以这种方式，当驱动组件在接合表面上施加旋转力时，翅片4916防止近侧连接器4910相对于驱动组件4950旋转。安装结构4936可以被配置为使得驱动组件4950的各种部件可以安装在安装结构4936上或接收来自安装结构4936的支撑件。
驱动组件4950可包括可伸缩臂4922、一个或多个弹簧加载轴承4924、驱动带4932和驱动轮4936以及一个或多个固定轴承4940。可伸缩臂4922可被配置为在第一位置和第二位置之间旋转。弹簧加载轴承4924可以安装到可伸缩臂4922并且定位成使得当可伸缩臂4922处于如图49和50A-B所示的第一位置时，弹簧加载轴承4924可以在近侧连接器4912上施加力，使得近侧连接器在驱动组件4950被致动时保持在适当位置。弹簧加载轴承4924可定位成使得当内窥镜工具4910的近侧连接器4912与驱动组件4950接合时，弹簧加载轴承4924与设置在近侧连接器4912内的驱动轴杆(未示出)的接合部件4916接合。接合部件4916可以策略性地定位在近侧连接器4912上，使得当可伸缩臂4922处于第一位置时，弹簧加载轴承4924与接合部件4916接触。接合部件4916可以是圆柱形的并且围绕设置在近侧连接器4912内的驱动轴杆。接合部件4916可以形成近侧连接器4912的外壁的一部分。在一些实施方式中，接合部件4916可以沿近侧连接器4912的纵轴旋转并相对于近侧连接器4912旋转。在一些实施方式中，驱动轮4936可以是弹性摩擦驱动轮。
诸如电机或其他驱动源的驱动装置可以经由驱动带4934驱动安装在安装轴杆4930上的驱动轮4936，驱动带4934在驱动装置被致动时移动。驱动带4934可以使驱动轮4936旋转。近侧连接器4912的接合部件4916可被配置为在内窥镜工具定位在驱动组件4950内时接触驱动轮4936。驱动组件4950的固定轴承4940可定位成将近侧连接器4912保持在适当位置而驱动轮4936的旋转使接合部件4916旋转。固定轴承4940还可以提供使驱动轮4936和接合部件4916保持接触的力。
如图50B所示，当可伸缩臂处于第一位置或接合位置时，弹簧加载轴承4924在第一侧与一个或多个接合部件4916接触，并且驱动轮4936在第二侧与接合部件4916接触。弹簧加载轴承可以允许接合部件4916在驱动轮旋转时旋转。翅片4914靠在驱动组件的安装结构上，防止内窥镜工具旋转。当可伸缩臂处于第二位置或脱离位置时，弹簧加载轴承4924不与一个或多个接合部件4916接触。因此，内窥镜工具未牢固地定位在驱动组件内，并且因此，致动驱动装置可以不使内窥镜工具内的柔性扭矩线圈旋转。
应当理解，内窥镜器械的外径可以被设计尺寸以在内窥镜插入患者体内时插入内窥镜的器械通道内。另外，内窥镜器械的尺寸可以足够大，使得内窥镜工具在器械通道的各个部分处与器械通道的内壁接触，以保持内窥镜器械的稳定性。如果内窥镜器械的外径远小于器械通道的内径，则在内窥镜器械和器械通道的内壁之间可能存在大量空间，这可允许内窥镜器械在操作期间移动、振动或以其他方式经历一些不稳定。
用于从患者体内移除材料的改进的内窥镜工具
图51A-51C示出了内窥镜工具5100。内窥镜工具5100可以类似于本文所述的各种内窥镜工具，包括内窥镜工具4000(例如，如图40A-40B、41和42所示)。内窥镜工具5100可以被配置为从患者获得息肉和肿瘤的样本。内窥镜工具5100可以被配置为通过扭矩源(例如，耦合到内窥镜工具5100的驱动组件或驱动轴杆的电机)旋转。内窥镜工具5100可以被配置为使冲洗流体流出到受试者体内的部位(例如，受试者的结肠、食道、肺部内的部位)。内窥镜工具5100可以被配置为切除受试者内的部位处的材料。内窥镜工具5100可以被配置为经由吸引通道提供抽吸力以获得在受试者内的部位处切除的材料的样本。在一些实施方式中，内窥镜工具5100可以被配置为插入器械通道内，例如内窥镜的器械通道(例如，胃镜，例如结肠镜、喉镜或任何其他柔性内窥镜)。
内窥镜工具5100包括近侧连接器5110和柔性扭矩传递组件5200。近侧连接器5110被配置为将内窥镜工具5100的驱动组件5150(例如，包括驱动轴杆的驱动组件，该驱动轴杆被配置为由旋转能量源旋转)耦合到内窥镜工具5100的柔性扭矩传递组件。在一些实施方式中，近侧连接器5110包括第一连接器端5114和第二连接器端5118，驱动组件5150在第一连接器端5114处耦合，柔性扭矩传递组件5200在第二连接器端5118处耦合。如图51A和51C所示，第一连接器端5114包括限定开口的内壁5116，驱动组件5150可容纳在该开口中。例如，在一些实施方式中，近侧连接器5110可用于将驱动组件5150连接到手术控制台的驱动轴杆(例如，参照图55A-55D和57A-57C中所示的控制台6000的控制台驱动组件6150等)。近侧连接器5110包括驱动传递组件5122。驱动传递组件5122被配置为可操作地耦合到驱动组件5150，当驱动组件5150旋转时从驱动组件5150接收扭矩，并且将扭矩传递到柔性扭矩传递组件5200以便旋转柔性扭矩传递组件5200。在一些实施方式中，驱动组件5150、驱动传递组件5122和柔性扭矩传递组件5200的至少一部分是同轴的。例如，驱动传递组件5122可沿驱动轴5102接合到驱动组件5150，并且驱动传递组件5122也可沿着驱动轴5102在柔性扭矩传递组件5200的近端5204处接合到柔性扭矩传递组件5200。应当理解，旋转柔性扭矩传递组件可以包括使柔性扭矩传递组件在柔性扭矩传递组件之一处旋转部件(例如内套管)。
在一些实施方式中，驱动传递组件5122包括齿轮、带或其他驱动部件，以控制从驱动组件5150传递到柔性扭矩传递组件5200的方向和/或扭矩。例如，这种驱动部件可以彼此成一角度定位以改变柔性扭矩传递组件5200的旋转轴，或者彼此偏移以使柔性扭矩传递组件5200的旋转轴相对于驱动轴5102移动。
在一些实施方式中，驱动组件5150包括驱动接合构件5152。驱动接合构件5152被配置为将驱动组件5150接合到旋转能量源(例如，由电机旋转的驱动器，例如控制台6000的控制台驱动组件6150等)。驱动接合构件5152可被配置为固定地和/或刚性地连接到控制台驱动组件6150，使得驱动接合构件5152与控制台驱动组件6150一致地旋转。例如，如图51A所示，驱动接合构件5152包括近侧驱动端5154，该近侧驱动端5154包括配件(例如，六角配件、销配件等)，该配件被配置为接合(例如，锁定、配合、固定地接合、摩擦接合等)控制台6000的控制台驱动组件6150的接合接收器构件6158。如此，控制台驱动组件6150的旋转引起驱动接合构件5152的旋转。
在一些实施方式中，驱动组件5150包括一个或多个轴杆部件5154，其被配置为将驱动接合构件5150的旋转传递到驱动传递组件5122。在一些实施方式中，驱动传递组件5122包括一个或多个轴杆部件5156。轴杆部件5156可包括绝缘构件5156a(例如，热护套、热收缩器等)，其被配置为使驱动组件5150的部件与驱动组件或其部件的旋转产生的热绝缘。轴杆部件5156可包括切割器5156b。轴杆部件5156可包括轴杆扭矩线圈5156c，其可类似于本文所述的其他扭矩线圈。在一些实施方式中，轴杆部件5156可包括轴杆扭矩绳。轴杆部件5156可包括轴管5156d。轴管5156d可以包括小于驱动接合构件5152的相对更大半径的半径(例如，可以有助于从驱动轴杆或其他旋转能量源接收旋转能量的相对更大半径，例如通过将驱动接合构件5152接合到控制台驱动组件6150的接合接收器构件6158)。例如，轴管5156d可包括相对较小的较小对应，更接近于驱动传递组件5122和/或柔性扭矩传递组件5200的半径。在这样的实施方式中，在驱动传递组件5122和/或柔性扭矩传递组件5200处接收的扭矩可以以与驱动接合构件5152的半径和轴管5156d的半径之间的半径变化相对应的方式进行修改(例如，增加)。
内窥镜工具5100的远侧部分(例如，包括切割组件5201的远侧部分)可以类似于本文所述的内窥镜工具的其他远侧部分(例如，图42中所示的切割组件4010等)。在一些实施方式中，切割组件5201可包括外套管和设置在外套管内的内套管。外套管可以限定开口5208，待切除的材料可以通过该开口5208进入切割组件5201。在一些实施方式中，开口5208限定为穿过外套管的径向壁的一部分。在一些实施方式中，开口5208可以仅围绕外套管的半径的一部分延伸，例如，延伸至径向壁的圆周的三分之一。当吸引通道在真空端口(例如，真空端口5126)和开口5208之间延伸时，在真空端口处施加的任何抽吸都会在开口5208处施加抽吸力。抽吸力使材料被引入到外套管的开口或切割窗口中，然后可以通过切割组件5201的内套管切割。
内套管可包括切割部分，该切割部分被配置为邻近开口5208定位，使得经由开口5208进入切割组件5201的待切除材料可由内套管的切割部分切除。内套管可以是中空的，并且内套管的内壁可以限定吸引通道的一部分，该吸引通道可以延伸通过内窥镜工具的长度。内套管的远端可包括切割部分，而内套管的近端可打开，使得经由切割部分进入内套管的远端的材料可穿过内套管的近端。在一些实施方式中，内套管的远端可以与外套管的远端的内表面接触。在一些实施方式中，这可以允许内套管沿大致纵轴相对于外套管旋转，从而在内套管旋转时为内套管提供更大的稳定性。在一些实施方式中，开口的尺寸可以决定由内套管切割或切除的材料的尺寸。这样，开口的尺寸可以部分地基于由柔性扭矩线圈的内圆周限定的吸引通道的尺寸来确定。
内窥镜工具5100可包括柔性扭矩线圈5212，其被配置为在柔性扭矩线圈5212的远端处耦合到内套管的近端。柔性扭矩线圈可包括具有多个螺纹和多个层的细线圈，其可以将柔性扭矩线圈的一端的旋转传递到柔性扭矩线圈的相对端。柔性扭矩线圈的每个螺纹层可以沿与螺纹层相邻的每个螺纹层缠绕的方向相反的方向缠绕。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈可包括沿顺时针方向缠绕的第一螺纹层、沿逆时针方向缠绕的第二螺纹层和沿顺时针方向缠绕的第三螺纹层。在一些实施方式中，第一螺纹层通过第二螺纹层与第三螺纹层分离。在一些实施方式中，每个螺纹层可以包括一个或多个螺纹。在一些实施方式中，螺纹层可由不同材料制成或具有不同特性，例如厚度、长度等。
扭矩线圈5212的柔性允许线圈即使在扭矩线圈5212的弯曲部分中也能保持性能。柔性扭矩线圈5212的示例包括由位于美国加利福尼亚州圣安娜的ASAHI INTECC USA，INC制造的扭矩线圈。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈5212可以被护套或衬里(例如，护套5214)围绕，以避免柔性扭矩线圈5212的外表面与其他表面之间的摩擦接触。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈5212可涂覆有聚四氟乙烯(PFTE)以减少柔性扭矩线圈5212的外表面与其他表面之间的摩擦接触。柔性扭矩线圈5212的尺寸、形状或配置可以设计为具有外径，该外径小于内窥镜工具将插入其中的内窥镜的器械通道的直径。例如，在一些实施方式中，柔性扭矩线圈的外径可以在1-4毫米的范围内。柔性扭矩线圈的长度可以设计为超过内窥镜的长度。在一些实施方式中，柔性扭矩线圈5212的内壁可被配置为限定吸引通道的另一部分，该另一部分流体地耦合到由切割组件5201的内套管的内壁限定的吸引通道的部分。柔性扭矩线圈5212的近端可以耦合到近侧连接器5110(例如，耦合到近侧连接器5110的驱动传递组件5122等)。
内窥镜工具5100可包括柔性外管5206，其可耦合到外套管的近端。在一些实施方式中，柔性外管5206的远端可使用耦合部件耦合到外套管的近端。在一些实施方式中，外套管可被配置为响应于旋转柔性外管而旋转。在一些实施方式中，柔性外管5206可以是中空的编织管，其外径小于内窥镜工具5100将插入其中的内窥镜的器械通道。在一些实施方式中，柔性外管5206的长度可以设计尺寸为超过内窥镜的长度。柔性外管5206可以限定孔，柔性外管5206的一部分延伸穿过该孔。柔性外管5206可包括编织物、螺纹或有助于柔性外管5206相对于柔性扭矩线圈旋转的其他特征，柔性扭矩线圈部分地设置在柔性外管5206内。柔性外管可限定用于将流体输出到受试者体内部位的冲洗通道的一部分。
内窥镜工具5100可包括旋转耦合器5216，旋转耦合器5216被配置为耦合到柔性外管5206的近端。旋转耦合器5216可被配置为允许内窥镜工具的操作者经由旋转突片5218旋转柔性外管5206，该旋转突片5218耦合到旋转耦合器5216或是旋转耦合器5216的集成部分。通过旋转该旋转突片5218，操作者可以沿着内窥镜的纵轴并相对于内窥镜和切割组件5201的内套管来旋转柔性外管和外套管。在一些实施方式中，当内窥镜在患者体内时，操作者可能想要在内窥镜器械插入内窥镜内的同时旋转外套管。操作者可能希望旋转外套管以将外套管的开口定位到其中限定开口的外套管的径向壁的部分可以与内窥镜的摄像机对齐的位置，使得操作者可以经由开口观察进入内窥镜器械的材料以进行切除。这可能部分是因为开口沿着在外套管的一侧上延伸的径向壁限定，而不是形成在外套管的轴向壁上的开口。
在一些实施方式中，旋转耦合器5216的近端5220可流体地耦合到近侧连接器5110，使得内窥镜工具5100的冲洗通道从冲洗端口5134穿过柔性外管5206进入旋转耦合器5216。因此，在冲洗端口5134处进入近侧连接器5110的冲洗流体可以穿过旋转耦合器5216，以便在受试者体内的部位处输出。在一些实施方式中，旋转耦合器5216可以是旋转鲁尔部件，其允许旋转耦合器5216的远端5222相对于旋转耦合器5216的近端5220旋转。这样，当柔性外管5206旋转时，旋转耦合器5216的近端所耦合的部件不会旋转。旋转耦合器5216可以沿着旋转耦合器5216的中心部分限定孔，柔性扭矩线圈5212的一部分通过该孔延伸。在一些实施方式中，旋转耦合器5216可以是公对公旋转鲁尔连接器。在一些实施方式中，旋转耦合器可被配置为处理高达1200psi的压力。
在一些实施方式中，柔性扭矩传递组件5200被配置为流体地耦合到真空源以将抽吸力施加到吸引通道。吸引通道允许流体和材料(例如，要获得的样本)被吸入柔性扭矩传递组件5200的远端5204，以便流到柔性扭矩传递组件5200的近端5202。例如，在切割组件5201用于从受试者内的部位切除材料之后，可以通过吸引通道施加真空压力以将流体和材料吸引(例如，通过抽吸等传递)到柔性扭矩传递组件5200中。
在一些实施方式中，近侧连接器5110被配置为耦合到真空源以提供用于吸引的抽吸力。例如，如图51A和51C所示，近侧连接器5110包括真空端口5126(例如，吸引端口)。真空端口/吸引端口5126可以类似于本文公开的其他吸引端口。真空端口5126被配置为将内窥镜工具5100的吸引通道流体地耦合到真空源(例如，到真空源，其中样本接收器位于真空源和内窥镜工具之间)。真空端口5126被配置为将施加到真空端口5126的抽吸力传递到吸引通道，以便将通过吸引通道进入内窥镜工具5100的远端5204的流体和材料吸引到真空源。在一些实施方式中，例如图51A和51C所示，真空端口5126包括横向于驱动轴5102(以及因此吸引通道)定向的真空端口通道5130。这可以有助于将管耦合到真空端口5126，真空端口5126延伸到样本接收器或真空源，而不会干扰近侧连接器5110和内窥镜工具5100的操纵。在各种实施方式中，真空端口通道5130可以相对于驱动轴5102以不同的角度定向。在一些实施方式中，真空管5132可以耦合到真空端口5126。
在一些实施方式中，近侧连接器5110被配置为耦合到流体源，以提供由内窥镜工具5100输出到受试者体内的部位的流体。如图51A-51C所示，近侧连接器5110包括冲洗端口5134，冲洗端口5134包括冲洗端口通道5136，其被配置为从流体源接收流体。冲洗端口5134被配置为流体地耦合到柔性扭矩传递组件5200的冲洗通道(例如，在柔性外管5206和柔性扭矩线圈5212之间限定并且延伸到柔性扭矩传递组件5200的远端5204处的开口的冲洗通道)，使得流体可以从近侧连接器5110流过柔性扭矩传递组件5200，以在受试者内的部位处输出。在一些实施方式中，流体(例如，冲洗流体)可用于冷却柔性扭矩传递组件5200，其可由于由旋转或其他移动引起的摩擦而产生热量。在一些实施方式中，流体可用于洗涤受试者体内的部位。在一些实施方式中，流体提供润滑以促进内窥镜工具5100的部件相对于彼此的旋转或其他移动。在一些实施方式中，冲洗端口5134被配置为耦合到流体传递装置或冲洗泵(例如，如图52A-52F所示的流体传递装置6200等)。冲洗端口5134接收来自冲洗泵的冲洗流体流并将流体输送到冲洗通道中。在一些实施方式中，冲洗通道被限定为包括冲洗端口5134和/或将冲洗端口5134连接到流体源的管。在一些实施方式中，冲洗端口5134可以通过流体管5140耦合到流体源。流体管5140可以耦合到配件5144(例如，通风钉状配件、非通风钉状配件等)，其被配置为将流体管5140接口到流体源。
用于内窥镜工具的控制台
现在参照图52A-56D，示出了用于内窥镜工具的控制台6000。控制台6000被配置为接收用于控制内窥镜工具(例如，内窥镜工具5100)的操作的控制命令(例如，用户输入)，例如本文公开的各种内窥镜工具，包括如图51A-51A所示的内窥镜工具5100等。控制台6000被配置为与诸如内窥镜工具5100、样本接收器(例如，如图64所示的样本接收器7000)、真空源、吸引源等装置接口。这样，控制台6000被配置为将耦合到控制台5100的装置彼此接口。控制台6000可以使用机械连接以及电子连接来对装置进行接口。
在一些实施方式中，控制台6000包括用户界面6010。用户界面6010被配置为接收用户输入(例如，来自控制台6000的操作者的用户输入，用户使用控制台和/或内窥镜工具5100执行手术等)。控制台6000被配置为基于所接收的用户输入来执行操作。例如，控制台6000可以包括处理电子器件(例如，处理电路/处理器、存储器等)，其被配置为处理用户输入以便生成输出(例如，控制信号)，该输出被配置为使得装置执行与用户输入相关联的操作。处理器可以是或可以包括一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、包含一个或多个处理部件的电路、一组分布式处理部件、用于支持微处理器的电路、或被配置用于处理的其他硬件。处理器可以被配置用于执行计算机代码。计算机代码可以存储在存储器中以完成和促进本文描述的活动。在一些实施方式中，可以从硬盘存储装置或通信界面检索计算机代码并将其提供给处理器(例如，可以从控制台6000外部的源提供计算机代码)。存储器可以是能够存储与本文描述的活动有关的数据或计算机代码的任何易失性或非易失性计算机可读存储介质。例如，存储器可以包括模块，该模块是被配置为由处理器执行的计算机代码模块(例如，可执行代码、目标代码、源代码、脚本代码、机器代码等)。存储器可以包括与功能相关的计算机可执行代码，所述功能包括电机控制、处理用户输入、控制诸如本文公开的内窥镜工具的装置、接收和发送数据等。在一些实施方式中，处理电子器件可以表示多个处理装置的集合。
在一些实施方式中，用户界面6010包括用户输入装置6014(例如，按钮、旋钮、开关、脚踏板等)，其被配置为接收用于控制控制台6000的操作、以及用于控制可操作地耦合到控制台6000的装置(例如，内窥镜工具5100等)的用户输入。例如，如图52A和52E所示，用户界面6010可以包括速度控制器6014a(例如，用于控制控制台的驱动器的旋转速度等)、电源按钮6014b、被配置为接收用于控制真空控制装置6040的用户输入的真空控制释放器6014c(例如，指示打开真空控制装置6040的指令的用户输入，使得真空源、内窥镜工具5100、样本接收器7000等可以经由真空控制装置6040流体地耦合)，并且灌注输入6014d被配置为灌注和/或冲洗冲洗管(例如，灌注和/或冲洗管等，该管被配置为将流体传递装置6200流体地耦合到内窥镜工具)。
在一些实施方式中，用户界面6010包括辅助控制界面6018。例如，辅助控制界面6018可以被配置为接收用于旋转内窥镜工具5100(例如，内套管)、用于真空控制、用于冲洗控制等的用户输入。在一些实施方式中，辅助控制界面6018被配置为从远程输入装置(例如，脚踏板、手动控制器、便携式电子装置等)接收用户输入或其他控制信号。辅助控制界面6018可以被配置为经由有线连接或无线信号(例如，射频、红外、蓝牙、互联网协议、WI-FI等)与远程输入装置通信。例如，脚踏板可以被配置为接收用于旋转、真空控制和/或冲洗控制的用户输入，并且基于用户输入发送控制信号以供辅助控制界面6018接收。在一些实施方式中，辅助控制界面6018被配置为接收来自脚踏板的控制信号以进行处理，以便控制内窥镜工具5100的操作，包括用于将真空施加到内窥镜工具5100的吸引通道，用于旋转内窥镜工具5100的部件，和/或用于使冲洗流体通过内窥镜工具5100的冲洗通道流到受试者体内的部位。在一些实施方式中，脚踏板包括踏板输入，该踏板输入被配置为接收对应于脚踏板的每个功能(例如，旋转、真空、冲洗等)的输入。在一些实施方式中，第一踏板输入被配置为接收对应于多个功能(例如，旋转和抽吸/真空)的激活的输入，并且第二踏板输入被配置为接收对应于其他功能(例如，冲洗)的激活的输入。在一些实施方式中，第一踏板输入被配置为接收对应于多个功能(例如，旋转和冲洗)的激活的输入，并且第二踏板输入被配置为接收对应于其他功能(例如，抽吸/真空)的激活的输入。例如，第二踏板输入可以被配置用于真空控制或冲洗，但是仅在激活第一踏板输入之后的预定时间段内(例如，5秒、10秒、12秒、15秒等)。在一些实施方式中，基于防止内窥镜工具中的热量积累或确保真空将组织拉向切割窗口以通过旋转切割窗口切除来确定预定时间段。在一些实施方式中，基于防止无意中激活抽吸力来确定预定时间段。在一些实施方式中，当第一脚踏板被致动时，施加抽吸力并且在预定时间之后，致动用于引起内套管旋转的驱动电机。以这种方式，在内套管旋转之前，可以将待切除的材料抽吸至外套管的切割窗口中。此外，通过在致动切割器之前施加抽吸，可以在切割附加材料之前移除在吸引通道内捕获的任何材料。
在一些实施方式中，控制台6000包括真空控制装置6040(例如，真空控制阀)。真空控制装置6040被配置为将真空源耦合到内窥镜工具5100。例如，真空控制装置6040可以被配置为将管流体地耦合到内窥镜工具5100的近侧连接器5110的真空端口5126，并且还将管流体地耦合到样本接收器(例如，样本接收器7000)和/或真空源。在一些实施方式中，真空控制装置6040机械地接合(例如，夹持、锁定、保持等)真空管，其将内窥镜工具5100流体地耦合到样本接收器7000。在一些实施方式中，真空控制装置6040包括歧管，其被配置为将内窥镜工具5100流体地耦合到多个样本接收器7000。用户界面6010可以包括歧管/阀控制器，该歧管/阀控制器被配置为控制通过离开内窥镜工具5100到多个样本接收器7000中的一个或多个的流体流。
在一些实施方式中，真空控制装置6040被配置为响应于在真空控制释放器6014c处接收的用户输入而打开。例如，响应于真空控制释放器6014c的致动，控制台6000的处理电子器件可以接收真空释放信号并使真空控制装置6040打开，允许真空管定位在真空控制装置6040中。在一些实施方式中，真空控制装置6040可以被配置为机械地耦合到真空控制释放器6014c，使得真空控制释放器6014c的致动机械地致动真空控制装置6040以打开真空控制装置6040。在一些实施方式中，真空控制装置6040被配置为打开预定的时间量。例如，真空控制装置6040可以响应于在真空控制释放器6014c处接收的输入而被致动到打开位置达预定时间量，然后在预定时间量之后自动关闭。
在一些实施方式中，控制台6000的处理电子器件被配置为从脚踏板接收控制信号，并执行控制内窥镜工具5100的旋转、控制流体源以通过内窥镜工具5100输送冲洗流体(例如，控制流体传递装置6200的操作以将流体从流体传递装置6200输出到内窥镜工具5100中)、或控制真空压力至内窥镜工具5100的施加(例如，使真空源能够将抽吸力施加至内窥镜工具5100)中的至少一个。例如，处理电子器件可以被配置为从第一踏板输入接收第一信号并且从第二踏板输入接收第二信号，使得电机6300响应于接收到第一信号而旋转内窥镜工具5100，从而引起流体传递装置6200响应于接收到第一信号而将流体输出到内窥镜工具5100中，并使真空控制装置6040响应于接收到第二信号而使真空压力施加到内窥镜工具5100(例如，响应在接收第一信号的预定时间内接收第二信号)。
在一些实施方式中，控制台6000包括内窥镜工具接口6100。内窥镜工具接口6100被配置为接合内窥镜工具5100。在一些实施方式中，内窥镜工具接口6100被配置为机械地接合内窥镜工具5100的驱动组件5150(例如，固定地接合、刚性地接合等)，以便旋转驱动组件5150。例如，内窥镜工具接口6100可以用作内窥镜工具5100和控制台6000的驱动机构之间的接口。
图56A-56C更详细地示出了内窥镜工具接口6100的实施方式。内窥镜工具接口被配置为与控制台驱动组件(例如，控制台驱动组件6150)同轴地附接到控制台6000。内窥镜工具接口包括接口接收器6104，接口接收器6104被配置为耦合到内窥镜工具5100的近侧连接器5110，促进控制台驱动组件6150与近侧连接器5110的对齐和耦合，使得控制台驱动组件6150可以旋转内窥镜工具5100的驱动组件5150。
返回参照图52A-54D，在一些实施方式中，控制台6000包括流体传递装置6200(例如，冲洗泵)。流体传递装置6200被配置为使流体(例如，冲洗流体)流过内窥镜工具5100，以由内窥镜工具5100在内窥镜工具5100的远端5104处输出。在一些实施方式中，冲洗流体在手术室中从流体源(例如，水容器、盐水/IV袋等)接收。流体传递装置6200可被配置为以足以将流体驱动到内窥镜工具5100的远端5104处的出口的压力输出流体。
在一些实施方式中，控制台6000包括电机6300。电机6300被配置为提供旋转能量以旋转内窥镜工具5100。在一些实施方式中，电机6300是电动电机。在一些实施方式中，电机6300是变速电机。在一些实施方式中，电机6300是定速电机；如果需要来自定速电机6300的可变旋转速率，则可以使用变速装置(例如，齿轮等)从电机6300的旋转速率步进到期望的旋转速率。在一些实施方式中，控制台6000的速度控制6014a被配置为接收速度控制输入(例如，对应于电机6300或控制台驱动组件6150的绝对旋转速率的速度控制输入，基于电机6300或控制台驱动组件6150的最大旋转速率的百分比的相对旋转速率，等)。在这样的实施方式中，可以接收用户输入，其指示内窥镜工具5100的期望旋转速率，以及电机6300和控制台驱动组件6150(包括耦合在电机6300的输出轴杆和控制台驱动组件6150之间的任何齿轮等)可以被配置为基于由用户输入指示的期望旋转速率向内窥镜工具5100输出扭矩。
进一步参照图55A-55D，示出了控制台6000的各种部件之间的机械接合，包括内窥镜工具接口6100、控制台驱动组件6150、真空控制装置6040和电机6300。在一些实施方式中，电机6300的输出轴杆与控制台驱动组件6150接合并同轴。在其他实施方式中，如图55A-55D中所示，电机6300的输出轴杆6304与控制台驱动组件6150的驱动轴平行并从其偏移。在这样的实施方式中，中间驱动组件6350可以被配置为耦合到输出轴杆6304和控制台驱动组件6150，以便将输出轴杆6304的旋转输出传递到驱动组件6150。例如，如图55A-55D所示，中间驱动组件6350包括被配置为接合到输出轴杆6304的第一旋转构件(例如，滑轮)6354、被配置为与控制台驱动组件6150接合的第二旋转构件(例如，滑轮)6358、以及被配置为将旋转从第一旋转构件6354传递到第二旋转构件6358的旋转传递装置(例如，带)6362。例如，旋转传递装置6362可以摩擦地接合第一旋转构件6354和第二旋转构件6358两者，使得当电机6300的输出轴杆6304使第一旋转构件6354旋转时，旋转传递装置6362以及由此控制台驱动组件6150也旋转。
图57A-57C更详细地示出了控制台驱动组件6150的实施方式。控制台驱动组件6150被配置为将旋转能量源(例如，电机6300)的旋转转移为内窥镜工具(例如，内窥镜工具5100)的旋转。在一些实施方式中，控制台驱动组件6150包括输入轴杆6154。输入轴杆6154可被配置为耦合到电机6300的输出轴杆6304。例如，输入轴杆6154可经由中间轴杆、齿轮、双侧耦合部件(例如，具有被配置为接合输入轴杆6154的第一接收表面和被配置为接合输出轴杆6304的第二接收表面的耦合部件)耦合到输出轴杆6304。在一些实施方式中，输入轴杆6154被配置为耦合到中间驱动组件6350。例如，输入轴杆6154可被配置为接合第二旋转构件6358，使得由输出轴杆6304的旋转引起的第二旋转构件6358的旋转造成输入轴杆6154的旋转。
在一些实施方式中，控制台驱动组件6150包括接合接收器构件6158。接合接收器构件6158被配置为将控制台驱动组件6150接合到内窥镜工具5100，以便接合驱动接合构件5152。例如，接合接收器构件6158可包括接收表面6162，其成形为接合(例如，摩擦接合)驱动接合构件5152(例如，成形为匹配驱动接合构件5152的六角头的六角形配件等)。当控制台驱动组件6150被电机6300旋转时，旋转能量通过接合接收器构件6158的输入轴杆6154传递到驱动接合构件5152，从而旋转内窥镜工具5100。
在一些实施方式中，控制台驱动组件6150包括驱动扭矩线圈6400。图58A-58C更详细地示出了驱动扭矩线圈6400的实施方式。驱动扭矩线圈6400被配置为在接合接收器构件6158和输入轴杆6154之间定位在控制台驱动组件6150内。驱动扭矩线圈6400可以类似于本文公开的其他扭矩线圈。驱动扭矩线圈6400可以被配置为补偿可能破坏内窥镜工具5100的定向的扭矩力，并且可以通过柔性扭矩线圈5212补足补偿。驱动扭矩线圈6400可以包括定位在驱动扭矩线圈6400端部上的摩擦减小构件6404，摩擦减小构件被配置为减小驱动扭矩线圈6400与控制台驱动组件6150的其他部件之间的摩擦和磨损。驱动扭矩线圈6400可以补充柔性扭矩线圈5212的动作。驱动扭矩线圈6400可被配置为使用摩擦减小构件6404在控制台驱动组件6150中自由旋转，同时压缩或膨胀以补偿施加到控制台驱动组件6150的压缩或扩展力。
在一些实施方式中，控制台6000包括一个或多个支架组件6500。图59A-59C更详细地示出了支架组件6500的实施方式。支架组件6500可以被配置为保持(例如，支撑、接合)被配置为流体地耦合到控制台6000和/或内窥镜工具5100的装置。例如，支架组件6500可以被配置为保持样本接收器(例如，如图64所示的样本接收器7000)。在一些实施方式中，支架组件6500包括支架接收器表面6504。支架接收器表面6504可被配置为接收并接合样本接收器7000。例如，支架接收器表面6504可包括被配置为摩擦地和/或机械地接合样本接收器7000的特征。如图59A-59C所示，支架组件6500可包括延伸到支架组件6500的支架主体6514中的一个或多个样本接合接收器构件6508。样本接合接收器构件6508被配置为相互地接合样本接收器7000的接合特征。在一些实施方式中，样本接合接收器构件6508包括与第二接收部分6512连续且从第二接收部分6512偏移的第一接收部分6510。这样，样本接收器7000的接合特征可以定位在第一接收部分6510中。当样本接收器7000旋转时，接合特征可以沿第一接收器部分6510平移(例如，滑动)然后垂直地重新定位到第二接收部分6512。因此，样本接合接收器构件6508被配置为防止样本接收器7000的旋转，除非样本接收器7000也在垂直于旋转平面的方向上平移。换句话说，当用户可以通过旋转和移动样本接收器7000来插入或移除样本接收器7000时，施加到样本接收器7000的无意的力(例如，在手术期间)将不会导致样本接收器7000从支架组件6500被移除。在一些实施方式中，支架组件6500被配置为流体地耦合到样本接收器7000。例如，如果控制台6000包括用于耦合到样本接收器7000的流体接头(例如，用于将真空源耦合到样本接收器7000)，流体接头可以经由支架组件6500流体地耦合到样本接收器7000。
返回参照图52A-52F，在一些实施方式中，控制台6000包括保持器组件6600。保持器组件6600可包括保持接收器6604，保持接收器6604被配置为保持(例如，支撑)被配置为与控制台6000一起使用的部件。例如，保持接收器6604可以被配置为保持用于控制内窥镜工具的操作的控制装置。保持器组件6600可包括紧固构件(例如，螺钉、螺栓等)6608，其被配置为将部件紧固到保持接收器6604。
进一步参照图53A-53B，在一些实施方式中，控制台6000包括动力输入组件6650。动力输入组件6650可包括电力线缆接收器6660，其被配置为从远程电源接收电力。动力输入组件6650可以包括输入(例如，开关、按钮等)6664，其被配置为打开/关闭控制台6000的电源。动力输入组件6650可以被配置为将能量输送到控制台6000的部件(例如，电机6300、用户界面6010、处理电子器件等)。在一些实施方式中，动力输入组件6650可包括本地电源(例如，电池)。本地电源可以被配置为向控制台6000提供所有电力，向控制台6000提供备用电源，和或向控制台6000的某些部件提供本地电源。例如，电池可以被配置为向处理电子器件供电，而远程电源可以被配置为向电机6300提供电力。
图60A-63示出了操作和连接控制台6000与内窥镜工具5100和本文所述的其他部件的各种视图。现在参照图60A-60B，示出了内窥镜工具5100在内窥镜工具6100处耦合到控制台6000。近侧连接器5110被配置为邻近内窥镜工具接口6100定位，以便将内窥镜工具5100接合至控制台驱动组件6150。在一些实施方式中，内窥镜工具接口6100包括接合致动器6104，其被配置为将内窥镜工具5100接合到控制台6000。在一些实施方式中，接合致动器6104可被配置为定位在第一解锁位置(图60A中所示)和第二锁定位置(图60B中所示)，使得接合致动器6104的移动使接合致动器6104在第一和第二位置之间移动。例如，控制台6000的操作者可以在这些位置之间移动接合致动器6104，以便将内窥镜工具5100从控制台6000锁定或解锁。
现在参照图61，样本接收器(例如，图64中所示的样本接收器7000)可以流体地耦合到真空源。例如，管(例如，真空管、抽吸管等)可以流体地耦合到样本接收器的出口(例如，第二接收器端口7018)。管可用于向样本接收器7000施加抽吸力，以便将流体从内窥镜工具5100通过样本接收器7000朝向真空源抽出(例如，经由吸引通道)。在一些实施方式中，管可被配置为移除离开样本接收器7000的过量流体。在一些实施方式中，管是透明的，允许操作者观察离开样本接收器7000的流体以确定流体的含量。在一些实施方式中，控制台6000定位在真空源和样本接收器之间的流体路径上。
在一些实施方式中，冲洗通道包括冲洗端口5134、冲洗端口通道5136、在柔性外管5206和柔性扭矩线圈5212之间限定的部分(例如，在柔性外管5206的内壁和柔性扭矩线圈5212的外部之间限定的部分)，并且延伸到扭矩传递组件5200的远端5204处的开口。在一些实施方式中，冲洗通道包括限定在旋转耦合器5216和柔性扭矩线圈5212之间的部分。在一些实施方式中，冲洗通道包括由冲洗端口通道5136与在柔性外管5206和柔性扭矩线圈5212之间限定的部分之间的近侧连接器5110的接口限定的部分。在一些实施方式中，冲洗通道从冲洗端口5134延伸到扭矩传递组件5200的远端5204处的开口。在一些实施方式中，冲洗通道从内窥镜工具5100延伸到流体源。例如，冲洗通道可以延伸通过管，该管将冲洗端口5134流体地耦合到流体源(例如，到流体传递装置6200)。在一些实施方式中，冲洗通道包括流体源。
现在参照图62和图51A-51C，样本接收器(例如，样本接收器7000)可以流体地耦合到内窥镜工具5100。例如，管6702(例如，真空管、抽吸管等)可以流体地耦合在近侧连接器5110的真空端口5126和样本接收器7000的入口(例如，第一接收器端口7014)之间。管可用于向内窥镜工具5100施加抽吸力，以便将流体抽出内窥镜工具5100(例如，经由吸引通道)，例如用于在样本接收器7000中获得样本。
在一些实施方式中，吸引通道包括真空端口5126、真空端口通道5130、以及由柔性扭矩线圈5212的内壁限定的部分。吸引通道部分地由切割组件5201的内套管的内壁限定的部分限定，其延伸到开口5208。在一些实施方式中，吸引通道包括近侧连接器5110在真空端口通道5130和由柔性扭矩线圈5212限定的部分之间的接口(或部分地由该接口限定)。在一些实施方式中，吸引通道从真空端口5126延伸到开口5208。
在一些实施方式中，吸引通道从内窥镜工具5100延伸到真空源。例如，吸引通道可以部分地由将真空端口5126流体地耦合到真空源的管来限定。在一些实施方式中，吸引通道包括样本接收器(例如，样本接收器7000)。吸引通道可包括将内窥镜工具5100流体地耦合到样本接收器的管(例如，图62中所示的管6702)、延伸穿过样本接收器的通道、以及将样本接收器流体地耦合到真空源的管(例如，图61中所示的管6701)(或部分地由其限定)。在一些实施方式中，吸引通道从真空源通过内窥镜工具5100延伸穿过样本接收器到达开口5208，例如当扭矩传递组件5200的远端5204定位在受试者内的部位时。
现在参照图63A-63B和51A-51C，流体传递装置6200(例如，冲洗泵)可以流体地耦合到近侧连接器5110的冲洗端口5134。在一些实施方式中，流体传递装置6200包括致动构件6204，其被配置为打开流体传递装置6200以暴露流体传递装置6200的出口。控制台6000的操作者可以将管耦合到流体传递装置6200的出口并且耦合到冲洗端口以将流体传递装置6200流体地耦合到内窥镜工具5100的冲洗通道。在一些实施方式中，致动构件6204被配置为定位在第一闭合位置(见图64B)，并且移位到第二打开位置(见图64A)。在一些实施方式中，控制台6000包括被配置为接收流体传递装置控制命令的用户输入。控制台6000的处理电子器件可以被配置为接收流体传递装置控制命令并且基于流体传递装置控制命令使流体传递装置6200打开或关闭(例如，使致动构件6204致动)。
样本接收器
图64示出了样本接收器7000的分解透视图。样本接收器7000被配置为接收流体流并从流体流获得材料的样本(例如，来自患者的组织、从患者的结肠切除的息肉等)。样本接收器7000可以流体地耦合到内窥镜工具5100。样本接收器7000可以流体地耦合到真空源。真空源可用于通过样本接收器7000提供抽吸力，以从内窥镜工具5100抽取流体流通过样本接收器7000并从样本接收器7000抽出。因此，流体流可以通过用于从流体流中捕获样本的样本获取构件抽出。
样本接收器7000包括第一接收器构件7010、第二接收器构件7050和样本捕获构件7100。第一接收器构件7010被配置为相对于通过样本接收器7000的流体流定位在上游。第二接收器构件7050被配置为相对于通过样本接收器7000的流体流定位在下游。第一接收器构件7010和第二接收器构件7050被配置为彼此接合，其中样本捕获构件7100定位在第一接收器构件7010和第二接收器构件7050内部。
例如，如图64所示，第一接收器构件7010包括第一接收器端口7014，其被配置为接收流体流并经由流体地耦合到第一接收器端口7014的第一接收器通道7018将流体流传递到样本接收器7000的内部。第二接收器构件7050包括第二接收器端口7054，其被配置为经由流体地耦合到第二接收器端口7054的第二接收器通道7058接收流体流。第二接收器端口7054被配置为耦合到真空源(例如，位于样本接收器7000下游的真空源)，以提供抽吸力将流体流抽出样本接收器7000。
在一些实施方式中，第一接收器构件7010被配置为接合第二接收器构件7050。例如，第一接收器构件7010可包括被配置为与第二接收器构件7050的特征相互配合和接合(例如，锁定、附接到、耦合，连接等)的特征。如图64所示，第一接收器构件7010包括外缘7022，外缘7022具有从外缘7022延伸的接收器接合构件7026。接收器接合构件7026被配置为定位在位于第二接收器构件7050的内缘7062上的相应接收器接合构件7066中。例如，接收器接合构件7066可包括被配置为接收接收器接合构件7026的轨道，使得当第一接收器构件7010相对于第二接收器构件7050旋转时，接收接合构件7026在接收器接合构件7066的轨道内滑动。在各种实施方式中，包括这样的接合构件可以在第一接收器构件7010和第二接收器构件7050之间互换。
在一些实施方式中，第一接收器端口7014(和/或第一接收器通道7018)包括小于第二接收器端口7054(和/或第二接收器通道7058)的内径的内径。这可以通过促进在流体流的方向上减小的压力梯度来促进流体流过样本接收器7100。
在一些实施方式中，样本接收器7000被配置为接合到控制台6000。例如，样本接收器7000可以接合到控制台6000的支架组件6500。进一步参照图64并且返回到图59A-59C，在一些实施方式中，样本接收器7000包括控制台接合构件7200，其被配置为接合到支架组件6500的样本接收器接合构件6508。例如，样本接收器接合构件6508可包括被配置为在样本接收器7000定位在支架组件6500中时接收控制台接合构件7200的轨道。在一些实施方式中，第一接收部分6510从第二接收部分6512偏移，便于将样本接收器7000锁定在支架组件6500中。如果将角向力施加到样本接收器7000，例如由于流体流过样本接收器7000、电机6300的动作、或从物体接触样本接收器7000产生的角向力，这可以帮助将样本接收器7000保持在适当位置。
样本捕获构件7100被配置为从穿过样本接收器7000的流体流获得材料的样本。在一些实施方式中，样本捕获构件7100被配置为过滤流体流以获得材料的样本。例如，样本捕获构件7100可以是尺寸过滤器(例如，网状过滤器、纸过滤器等)，其被配置为按尺寸分离流体流中的材料。可以基于从流体流获得的材料的已知或期望尺寸来选择样本捕获构件7100，以便分离要从具有相似尺寸(例如，尺寸在要捕获的样本的数量级内)的其他材料中获得的样本。例如，在要执行的手术之前，操作者可以选择样本捕获构件7100以具有基于已知或预期的材料尺寸配置的过滤器尺寸(例如，网格尺寸等)。样本捕获构件7100可包括被配置为配合在第一接收器构件7010和/或第二接收器构件7050的接收表面内的体积尺寸(例如，表面区域、周长等)。
例如，如图64所示，样本捕获构件7100包括第一样本捕获表面(例如，上游表面)7104、第二样本捕获表面(例如，下游表面)7108、在第一样本捕获表面7104和第二样本捕获表面7108之间延伸的样本捕获主体7112、以及样本捕获边缘7112。已经经由第一接收器端口7014进入样本接收器7000的流体流流过第一接收器通道7018，接触第一样本捕获表面7104，流过样本捕获主体7112，并经由第二样本捕获表面7108离开样本捕获构件7100以流入第二接收器通道7058。样本捕获构件7100选择性地通过样本捕获主体7112传递流体，例如通过阻挡太大而不能通过样本捕获主体7112的材料。例如，如果样本捕获构件7100包括网格过滤器，网格的尺寸可以设计为使得要获得的样本太大而不能通过网格，而流体流中的血液和其他流体通过网格中的间隙。
在一些实施方式中，在手术完成之后(例如，在获得样本之后)，可以打开样本接收器7000以移除样本。例如，第一接收器构件7010可相对于第二接收器构件7050旋转以打开样本接收器7000，从而暴露样本捕获构件7100和样本。
在一些实施方式中，如果要捕获的材料的尺寸不是已知或或预期的，则可以在术中选择样本捕获构件7100。例如，基于由内窥镜工具5100获取的关于要获得的样本的信息，操作者可以确定样本的预期尺寸并选择样本捕获构件7100。在一些实施方式中，样本接收器7000可以与内窥镜工具5100解耦以允许更换样本捕获构件7100和/或样本接收器7000。在一些实施方式中，如果样本接收器7000经由控制台6000流体地耦合到内窥镜工具5100，则样本接收器7000可以与控制台6000解耦。在一些实施方式中，如果控制台6000流体地耦合到多个样本接收器7000，流体输出控制可用于将离开内窥镜工具5100的流体流重定向到具有适当尺寸的样本捕获构件7100的样本接收器7000。
在一些实施方式中，样本接收器7000包括流体密封构件7150。流体密封构件被配置为定位在样本接收器7000内并且抵靠第一接收器构件7010和/或第二接收器构件7050的表面，以便防止流体流在第一接收器构件7010和第二接收器构件7050之间的接口处离开样本接收器7000。在一些实施方式中，流体密封构件7150被配置为围绕样本捕获构件7100以支撑样本捕获构件7100。在一些实施方式中，第一接收器构件7010和/或第二接收器构件7050的一个或多个表面被配置为支撑样本捕获构件7100，例如通过对样本捕获构件7100施加张力和/或压缩来支撑样本捕获构件7100抵抗由通过样本捕获构件7100的流体流引起的不同压力。
在一些实施方式中，样本接收器7000包括指示器，该指示器被配置为提供样本接收器7000是否已经获得材料的视觉指示。指示器可以包括透明或半透明部分，其被配置为允许操作者看到样本接收器7000内部。指示器可以耦合到设置在样本接收器7000内的压力传感器，并且提供指示样本接收器7000内的压力的输出。在一些实施方式中，离开样本接收器7000到真空源的流体可以提供样本接收器7000是否已获得材料的指示。
在一些实施方式中，样本接收器7000直接耦合到内窥镜工具5100的真空端口5126，例如通过使用管将真空端口5126连接到样本接收器7000的第一接收器端口7014。在一些实施方式中，样本接收器7000经由控制台6000流体地耦合到内窥镜工具5100。例如，控制台6000可包括阀和/或歧管系统，其被配置为流体地耦合到内窥镜工具5100并将流体输入或输出内窥镜工具5100，包括被配置为将样本接收器流体地耦合到内窥镜工具5100的歧管。在一些实施方式中，样本接收器7000限定从第一接收器端口7014的开口(例如，流体被接收的开口)到第二接收器端口7054的开口(例如，可以耦合真空源的开口；流体离开第二接收器端口7054的开口)的长度。长度可以大于或等于1英寸并且小于或等于5英寸。长度可以大于或等于2英寸并且小于或等于4英寸。长度可以是2英寸。在一些实施方式中，样本接收器7000限定外缘7022的直径或宽度。直径可以大于或等于0.5英寸并且小于或等于4英寸。直径可以大于或等于1英寸并且小于或等于3英寸。直径可以是1.5英寸。样本接收器7000的尺寸，例如样本接收器7000的长度和/或外缘7022的直径可以被配置为促进通过样本接收器7000的压力梯度，使得样本捕获构件7100能够有效地捕获样本。例如，给定经由第二接收器端口7054施加的已知真空压力或真空压力范围，样本接收器7000的尺寸可以被配置为促进通过样本接收器7000的压力梯度，该压力梯度大于足以通过样本捕获构件7100抽取流体的第一阈值并小于第二阈值，其中样本捕获构件7100预期在高于第二阈值时会坍塌到第二接收器通道7058中。
图65示出了用于操作被配置为与内窥镜工具一起操作的控制台的方法7300的流程图。方法7300可以使用本文公开的各种系统和设备来执行，包括内窥镜工具5100、控制台6000和样本接收器7000。方法7300可以由外科医生、医疗助理或其他操作者例如在手术室中执行。方法7300可以包括或作为以下手术的一部分来执行：用于从患者获得息肉和肿瘤样本的手术；使用胃镜的手术，例如结肠镜、喉镜或任何其他柔性内窥镜；微创外科手术等。在一些实施方式中，方法7300包括将器械通道定位在患者体内的部位。在一些实施方式中，方法7300可以从识别要切除的材料开始(例如，如关于步骤7350所讨论的)。
在7310处，内窥镜工具耦合到控制台。例如，内窥镜工具可包括近侧连接器，近侧连接器包括接合构件，该接合构件被配置为接合控制台的接口的接合接收器构件。近侧连接器可以定位在接口附近，以使接合构件与接合接收器构件对齐，并使接合构件与接合接收器构件接合。在一些实施方式中，控制台包括致动构件，该致动构件被配置为被致动以便锁定或解锁内窥镜工具和控制台之间的接合。在一些实施方式中，将接合构件接合到接合接收器构件可操作地将控制台的电机耦合到内窥镜工具，使得电机的旋转可引起内窥镜工具的旋转。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者将内窥镜工具耦合到控制台。
在一些实施方式中，在7315处，内窥镜工具流体地耦合到样本接收器(例如，样本接收器，其被配置为从内窥镜工具过滤流体以将材料样本与流体分离)。例如，内窥镜工具可包括真空端口(例如，内窥镜工具的近侧连接器的真空端口)，其经由管流体地耦合到样本接收器的入口。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以将内窥镜工具流体地耦合到样本接收器。
在一些实施方式中，在7320处，内窥镜工具流体地耦合到真空源。例如，内窥镜工具可包括真空端口(例如，定位在内窥镜工具的近侧连接器上的真空端口)，其被配置为通过管流体地耦合到真空源。管可以耦合到真空端口，例如通过围绕真空端口滑动管以形成流体密封，或者通过将管定位在真空端口附近并使用接合配件或其他装置将管接合到真空端口。在一些实施方式中，在真空端口处将内窥镜工具耦合到真空源将内窥镜工具的吸引通道(例如，从真空端口延伸到内窥镜工具的远端处的开口的吸引通道)流体地耦合到真空源。在一些实施方式中，内窥镜工具经由样本接收器流体地耦合到真空源，该样本接收器被配置为获得通过吸引通道从内窥镜工具的远端处的开口抽吸到真空端口的材料样本。例如，管可以流体地耦合到真空端口和样本接收器的入口(例如，第一接收器端口)，并且管也可以流体地耦合到样本接收器的出口(例如，第二接收器端口)和真空源之间，使得施加到样本接收器的出口的真空通过吸引通道施加，该吸引通道穿过内窥镜工具延伸通过样本接收器的内部到达内窥镜工具的远端处的开口，以便通过内窥镜工具将材料样本通过开口抽入样本接收器。在一些实施方式中，内窥镜工具和样本接收器之间的管经由真空控制装置耦合。控制台可以在用户界面处接收真空控制释放指令，处理真空控制释放指令，以及致动、释放或打开真空控制装置以允许管经由真空控制装置耦合。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以将内窥镜工具流体地耦合到真空源，例如通过将管从内窥镜工具的真空端口流体地耦合到样本接收器并且将管从样本接收器流体地耦合到真空源。
在一些实施方式中，在7330处，内窥镜工具流体地耦合到流体源。例如，内窥镜工具可以流体地耦合到流体传递装置，例如冲洗泵，包括在控制台中包括的流体传递装置。在一些实施方式中，管可以流体地耦合在内窥镜工具的冲洗端口(例如定位在内窥镜工具的近侧连接器上的冲洗端口)以及流体传递装置之间。在一些实施方式中，将流体传递装置流体地耦合到内窥镜工具将流体传递装置流体地耦合到冲洗通道，该冲洗通道穿过内窥镜工具从冲洗端口通过内窥镜工具的管延伸到内窥镜工具的远端处的开口，以使得通过流体传递装置的作用，可以在远端(例如，在受试者内的部位)输出冲洗流体。在一些实施方式中，控制台可以在用户界面处接收灌注或冲洗指令，处理该指令，并使流体传递装置灌注或冲洗流体传递装置和/或灌注或冲洗冲洗通道。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以将内窥镜工具流体地耦合到流体源，使得来自流体源的流体可以穿过由内窥镜工具限定的冲洗通道到达切割组件的远端。
在一些实施方式中，在7340处，将内窥镜工具插入内窥镜的器械通道中。例如，内窥镜工具可以插入器械通道中，使得内窥镜工具的远端定位在受试者内的部位处以便与该部位相互作用(例如，切除材料、获得材料样本等)。在其他实施方式中，在将内窥镜工具耦合到控制台之前，将内窥镜工具插入器械通道中。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以将内窥镜工具插入器械通道中。
在一些实施方式中，在7350处，识别在受试者内的部位处要切除的材料。例如，图像信息(例如，从器械通道的图像捕获装置接收的图像信息等)可用于确定材料的位置和/或材料的性质。在一些实施方式中，外科医生或操作者可以识别要切除的材料。在一些实施方式中，外科医生或操作者可以通过旋转位于受试者外部的旋转耦合器来移动或定向在内窥镜工具的外套管内限定的切割窗口。如本文所述，旋转耦合器被配置为控制切割窗口的方向。在一些实施方式中，在识别待切除的材料时，外科医生或操作者可以将切割窗口定向成与待切除的材料相邻，使得当向内窥镜工具施加抽吸力时，切除材料。
在一些实施方式中，在7360处，可以控制内窥镜工具的操作。例如，可以在控制台处接收命令以进行处理来控制内窥镜工具或可操作地耦合到控制台的其他部件。在一些实施方式中，在控制台的用户界面处接收命令作为用户输入。在一些实施方式中，控制台的处理电子器件从用户界面接收用户输入，并处理输入以确定如何控制内窥镜工具或其他部件的操作。例如，可以(例如，在脚踏板处)接收一个或多个用户输入，即指示指令以执行诸如旋转内窥镜工具、向内窥镜工具(例如，内窥镜工具的吸引通道)施加真空和/或使冲洗流体流过内窥镜工具以由内窥镜工具输出(例如，使冲洗流体流过内窥镜工具的冲洗通道)的操作。处理电子器件可以接收用户输入，并处理用户输入以确定由输入指示的操作，以便使操作发生。例如，响应于接收到指示旋转内窥镜工具的指令的输入，处理电子器件可以使控制台的电机旋转以旋转内窥镜工具。在一些实施方式中，处理电子器件可以接收多个用户输入并处理多个用户输入以协调内窥镜工具或其他装置的操作。例如，处理电子器件可以接收指示旋转内窥镜工具的指令的第一输入和指示向内窥镜工具施加真空的指令的第二输入(例如，通过控制真空控制装置的操作)，并且基于在第一输入的预定时间内是否接收到第二输入来控制真空控制装置的操作。在一些实施方式中，控制内窥镜工具的操作包括使用内窥镜工具从受试者内的部位切除材料，包括通过使内窥镜工具的远端处的切割窗口相对于材料旋转。在一些实施方式中，内窥镜工具的操作可以由外科医生或其他操作者控制，例如通过向用户界面提供用户输入。
在一些实施方式中，在7370处，获得材料的样本。例如，在材料被切除之后，可以经由内窥镜工具的吸引通道将抽吸力施加到材料上(例如，通过控制真空控制装置的操作以将来自真空源的抽吸力施加到内窥镜工具)以便在内窥镜工具的开口处施加抽吸力而通过内窥镜工具的吸引通道吸入样本。可以将样本吸入流体地耦合到吸引通道的样本接收器中，例如被配置为过滤离开内窥镜工具并进入样本接收器的流体的样本接收器，以便将样本与流体的其余部分分离。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者通过控制控制台的操作以施加抽吸力来获得材料的样本。
在一些实施方式中，在7380处，从样本接收器移除样本。例如，样本可以在样本接收器中捕获并从样本接收器中移除。在一些实施方式中，移除样本包括将样本接收器与内窥镜工具分离。在一些实施方式中，移除样本包括打开样本接收器以便接近样本。在一些实施方式中，样本接收器是一次性使用的样本接收器，使得整个样本接收器被移除作为移除样本的一部分。在一些实施方式中，样本接收器的样本捕获装置(例如，过滤器)是一次性使用的过滤器，使得可以在重复使用样本接收器时更换过滤器。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者移除样本。
在一些实施方式中，在7390处，对样本进行编目。例如，可以基于样本的性质(例如，化学性质、医学性质等)和/或基于获得样本的受试者内部位的位置对样本进行编目。例如，样本可以与受试者内的不同位置相关联，例如结肠、喉、肺或受试者的其他区域内的不同位置。在一些实施方式中，样本可由外科医生或其他操作者编目。在一些实施方式中，样本被存储用于运输并被发送到远程设施(例如，远离手术室的测试实验室，其中执行获取样本的手术)用于编目或其他分析。
在一些实施方式中，在7400处，确定是否要获得更多样本。例如，可以基于是否已经识别出更多的息肉、肿瘤或其他材料用于切除和/或分析来获得更多样本。可以基于术前计划或术中决定获得更多样本。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以确定是否要获得更多样本。
在一些实施方式中，如果确定要获得更多样本，则在步骤7410，将样本接收器流体地耦合到内窥镜工具和真空源，使得可以控制内窥镜工具以获得样本接收器中的其他样本。在一些实施方式中，如果先前的样本接收器是一次性使用的样本接收器，则可以使用新的样本接收器。在一些实施方式中，如果先前的样本接收器包括一次性使用的过滤器，则可以更换过滤器。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以将样本接收器流体地耦合到内窥镜工具和真空源。然后该方法可以返回到步骤7350，例如用于识别要切除的附加材料。可以控制内窥镜工具以获得如本文所公开的附加样本。例如，内窥镜工具可以重新定位、旋转或以其他方式控制以能够获得附加样本。在一些实施方式中，外科医生或其他操作者可以重复该方法的步骤，例如通过重复控制内窥镜工具等。
在一些实施方式中，如果确定不要获得更多样本，则在7420，可以结束手术。在一些实施方式中，结束手术包括将内窥镜工具与控制台和/或与耦合到内窥镜工具的其他部件(例如真空源、样本接收器和/或流体传递装置)分离。在一些实施方式中，直到将内窥镜工具与样本接收器分离，才将样本从样本接收器移除。
应当理解，图65中所示方法的一个或多个步骤不必按所示顺序执行。例如，可以在步骤7310至7330之前执行步骤7340。

Claims (60)

1.一种样本接收器，包括：
第一接收器构件，包括第一接收器端口，所述第一接收器端口被配置为接收包括材料的流体流，所述第一接收器构件限定所述样本接收器的内部的第一部分；
与所述内部的第一部分流体连通的样本捕获构件，所述样本捕获构件被配置为从所述流体流获得材料的样本，所述样本捕获构件设置在所述内部的第一部分和所述内部的第二部分之间，所述样本捕获构件被配置为过滤所述流体流以获得所述材料的样本；以及
第二接收器构件，其被配置为耦合到所述第一接收器构件，所述第二接收器构件限定所述样本接收器的内部的第二部分，所述第二部分在所述第一部分的下游，所述第二接收器构件包括被配置为耦合到真空源的第二接收器端口。
2.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述第一接收器端口的内径小于所述第二接收器端口的内径，以使得在从所述第一接收器端口到所述第二接收器端口的流体流的方向上的压力梯度减小。
3.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述第二接收器构件包括与所述第二接收器端口流体连通的第二接收器通道，所述第二接收器通道限定一通道直径，所述通道直径小于所述样本捕获构件的直径。
4.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述样本捕获构件是尺寸过滤器，所述尺寸过滤器被配置为通过阻挡大于所述过滤器的网格尺寸的材料通过所述样本捕获构件到所述内部的第二部分来按尺寸分离所述流体流中的材料。
5.根据权利要求4所述的样本接收器，其中所述样本捕获构件的网格尺寸对应于小于所述材料的样本的预期尺寸。
6.根据权利要求1所述的样本接收器，还包括流体密封构件，所述流体密封构件被配置为围绕所述样本捕获构件定位并且邻近边界，所述第一接收器构件在所述边界处耦合到所述第二接收器构件以密封所述边界。
7.根据权利要求1所述的样本接收器，还包括指示器，所述指示器被配置为提供是否已经由所述样本捕获构件获得材料的视觉指示，所述指示器包括半透明或透明部分。
8.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述第一接收器构件或所述第二接收器构件中的一个包括外缘，所述外缘具有从所述外缘延伸的至少一个接收器接合构件，以及所述第一接收器构件或所述第二接收器构件中的另一个包括限定至少一个轨道的内缘，所述轨道被配置为滑动地接收所述接收器接合构件以将所述第一接收器构件可移除地耦合到所述第二接收器构件。
9.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述第二接收器构件限定与所述第二接收器端口相对的内部开口和围绕所述内部开口的内缘表面，所述内部开口与所述内部的第二部分流体连通，所述内缘表面被成形为在所述样本捕获构件覆盖所述内部开口时接收所述样本捕获构件。
10.根据权利要求1所述的样本接收器，其中所述样本接收器从所述第一接收器端口的开口到所述第二接收器端口的开口的长度大于1英寸且小于5英寸。
11.一种从样本接收器中的内窥镜工具获得材料样本的方法，包括：
将样本捕获构件定位在第一接收器构件和第二接收器构件之间；
在所述第一接收器构件的第一接收器端口处接收包括材料的流体流，所述第一接收器构件限定所述样本接收器的内部的第一部分，所述样本捕获构件定位在所述第一部分中；
将所述第二接收器构件耦合到所述第一接收器构件，所述第二接收器构件限定所述样本接收器的内部的第二部分；
将真空源耦合到所述第二接收器构件的第二接收器端口，以使所述流体流流动通过所述样本接收器；以及
通过使用所述样本捕获构件过滤所述流体流来获得所述材料的样本。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一接收器端口的内径小于所述第二接收器端口的内径，所述方法还包括使得在从所述第一接收器端口到所述第二接收器端口的流体流的方向上的压力梯度减小。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二接收器构件包括与所述第二接收器端口流体连通的第二接收器通道，所述第二接收器通道限定一通道直径，所述通道直径小于所述样本捕获构件的直径。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述样本捕获构件是尺寸过滤器，所述尺寸过滤器被配置为按尺寸分离所述流体流中的材料，所述方法还包括阻挡小于所述过滤器的网格尺寸的材料穿过所述样本捕获构件到所述内部的第二部分。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述材料的样本的预期尺寸来选择所述样本捕获构件的网格尺寸。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括定位流体密封构件，所述流体密封构件被配置为围绕所述样本捕获构件定位并且邻近边界，所述第一接收器构件在所述边界处耦合到所述第二接收器构件以密封所述边界。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括经由包括半透明或透明部分的指示器提供所述样本捕获构件是否已获得材料的视觉指示。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一接收器构件或所述第二接收器构件中的一个包括外缘，所述外缘具有从所述外缘延伸的至少一个接收器接合构件，以及所述第一接收器构件或所述第二接收器构件中的另一个包括限定至少一个轨道的内缘，所述方法还包括在所述至少一个轨道中滑动地接收所述接收器接合构件，以将所述第一接收器构件可移除地耦合到所述第二接收器构件。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述样本捕获构件定位在所述第二接收器构件的内缘表面上，所述内缘表面围绕所述第二接收器构件的内部开口，所述内部开口与所述内部的第二部分流体连通，以及利用所述样本捕获构件覆盖所述内部开口。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述样本接收器从所述第一接收器端口的开口到所述第二接收器端口的开口的长度大于1英寸且小于5英寸。
21.一种手术控制台，包括：
驱动组件，被配置为耦合到内窥镜工具，所述驱动组件被配置为被电机旋转，所述电机被配置为以与所述内窥镜工具的旋转相关联的速度旋转所述驱动组件；
真空接口，被配置为耦合到所述内窥镜工具以向所述内窥镜工具施加真空；
流体传递装置，被配置为耦合到所述内窥镜工具以使流体流过所述内窥镜工具；
用户界面，被配置为接收用户输入，所述用户输入指示在向所述内窥镜工具施加真空的同时旋转所述内窥镜工具的指令或者使流体流过所述内窥镜工具的指令中至少之一；以及
控制电路，被配置为从所述用户输入提取所述指令并基于所述指令来控制所述驱动组件、所述真空接口或所述流体传递装置中的至少一个的操作，所述控制电路被配置为响应于指示旋转所述内窥镜工具的指令的所述用户输入使所述驱动组件旋转所述内窥镜工具，同时所述真空接口将真空施加到所述内窥镜工具。
22.根据权利要求21所述的手术控制台，其中所述真空接口包括真空控制装置，所述真空控制装置被配置为将管流体地耦合到所述内窥镜工具的真空端口并且耦合到样本接收器或真空源中的至少一个。
23.根据权利要求22所述的手术控制台，其中所述用户界面包括真空控制释放器，所述真空控制释放器被配置为接收真空控制指令，所述真空控制指令被配置为使所述真空控制装置被致动到打开位置或关闭位置中的一个，所述真空控制装置被配置为在所述打开位置接收所述管，所述真空控制装置被配置为在所述关闭位置与所述管接合。
24.根据权利要求23所述的手术控制台，其中所述真空控制装置被配置为被致动到所述打开位置达预定时间量并且在所述预定时间量之后自动关闭。
25.根据权利要求21所述的手术控制台，其中所述用户界面包括灌注输入，所述灌注输入被配置为造成管的灌注或冲洗中的至少一个，所述管耦合到所述流体传递装置和所述内窥镜工具的冲洗端口。
26.根据权利要求21所述的手术控制台，其中所述用户界面包括速度控制器，所述速度控制器被配置为接收所述内窥镜工具的旋转速度的指示，并且所述控制电路被配置为使所述驱动组件向所述内窥镜工具输出与所述旋转速度相对应的扭矩。
27.根据权利要求26所述的手术控制台，其中所述驱动组件包括驱动扭矩线圈，所述驱动扭矩线圈被配置为膨胀或压缩以补偿与所述扭矩相关联的膨胀力或压缩力。
28.根据权利要求21所述的手术控制台，其中所述驱动组件包括接合接收器构件，所述接合接收器构件被配置为接合所述内窥镜工具的驱动轴杆。
29.根据权利要求21所述的手术控制台，还包括内窥镜工具接口，所述内窥镜工具接口被配置为接收所述内窥镜工具的近侧连接器，所述内窥镜工具接口包括被配置为处于第一位置或第二位置的接合致动器，其中，所述内窥镜工具接口被配置为在所述第一位置可移除地接合所述内窥镜工具，所述内窥镜工具接口在所述第二位置与所述内窥镜工具接合。
30.根据权利要求21所述的手术控制台，其中所述用户界面可通信地耦合到与所述驱动组件和所述流体传递装置的控制相关联的第一远程输入装置、以及与所述真空接口的控制相关联的第二远程输入装置，并且所述控制电路被配置为如果在从所述第一远程输入装置接收到第一控制指令之后的预定时间内接收到第二控制指令，则基于从所述第二远程输入装置接收所述第二控制指令来控制所述真空接口的操作。
31.一种用于操作手术控制台的方法，包括：
在用户界面处接收用户输入，所述用户输入指示以下中的至少一个：(1)在使用真空接口向内窥镜工具施加真空的同时使用驱动组件旋转所述内窥镜工具的指令，所述驱动组件被配置为耦合到内窥镜工具，所述驱动组件被配置为被电机旋转，所述电机被配置为以与所述内窥镜工具的旋转相关联的速度旋转所述驱动元件；所述真空接口被配置为耦合到所述内窥镜工具以向所述内窥镜工具施加真空；或者(2)使用被配置为耦合到所述内窥镜工具的流体传递装置使流体流过所述内窥镜工具的指令；
从所述用户输入中提取所述指令；以及
基于所述指令控制所述驱动组件、所述真空接口或所述流体传递装置中的至少一个的操作，其中控制操作包括响应于指示旋转所述内窥镜工具的指令的用户输入而使所述驱动组件旋转所述内窥镜工具，同时使所述真空接口施加真空。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括将所述真空接口的真空控制装置流体地耦合到所述内窥镜工具的真空端口以及样本接收器或真空源中的至少一个。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括在所述用户界面的真空控制释放器处接收真空控制指令，并使所述真空控制装置被致动到打开位置或关闭位置中的一个，其中，所述真空控制装置被配置为在所述打开位置处接收所述管，所述真空控制装置被配置为在所述关闭位置处与所述管接合。
34.根据权利要求33所述的方法，其中将所述真空控制装置致动到所述打开位置包括将所述真空控制装置致动到所述打开位置达预定时间量并且在所述预定时间量之后自动关闭所述真空控制装置。
35.根据权利要求31所述的方法，还包括在所述用户界面的灌注输入处接收灌注指令，并且基于所述灌注指令，实现耦合到所述流体传递装置和所述内窥镜工具的冲洗端口的管的灌注或冲洗中的至少一个。
36.根据权利要求31所述的方法，还包括在所述用户界面的速度控制器处接收内窥镜工具的旋转速度的指示，并基于所述速度的指示，使所述驱动组件向所述内窥镜工具输出与所述旋转速度对应的扭矩。
37.根据权利要求31所述的方法，还包括通过所述驱动组件的接合接收器构件接合所述内窥镜工具的驱动轴杆。
38.根据权利要求31所述的方法，还包括在内窥镜工具接口处接收所述内窥镜工具的近侧连接器，以及通过接合致动器将所述内窥镜工具接合到所述内窥镜工具接口。
39.根据权利要求31所述的方法，还包括从与所述驱动组件和所述流体传递装置的控制相关联的第一远程输入装置接收第一控制指令，从与所述真空接口的控制相关联的第二远程输入装置接收第二控制指令，并且如果在所述第一控制指令之后的预定时间内接收到所述第二控制指令，则使所述真空接口将真空施加到所述内窥镜工具。
40.一种操作内窥镜工具的方法，包括：
将所述内窥镜工具的驱动元件接合到手术控制台的驱动组件；
将所述内窥镜工具的真空端口流体地耦合到样本接收器的第一端；
将所述样本接收器的第二端流体地耦合到真空接口；
将所述内窥镜工具的冲洗端口流体地耦合到流体传递装置；
将所述内窥镜工具插入内窥镜的器械通道中；
识别在受试者内的部位处待切除的材料；
通过在使用所述流体传递装置使流体流过所述内窥镜工具的同时旋转所述内窥镜工具来切除所述材料；以及
通过使用所述真空接口对所述内窥镜工具施加真空来在所述样本接收器中获得所述材料的样本。
41.一种用于内窥镜工具的连接器组件，包括：
第一连接器端，限定第一开口，所述第一开口被配置为接收驱动组件；
第二连接器端，与所述第一连接器端相对，所述第二连接器端限定第二开口和第三开口；
驱动传递组件，其在所述第一连接器端和所述第二连接器端之间延伸，所述驱动传递组件被配置为经由所述第一开口耦合到所述驱动组件以由所述驱动组件旋转，所述驱动传递组件被配置为在所述第二连接器端耦合到柔性扭矩传递组件，以响应于所述驱动组件的旋转而旋转所述柔性扭矩传递组件；
冲洗通道，包括冲洗端口和流体地耦合到所述冲洗端口和所述第二开口的第一通道部分，所述冲洗端口被配置为接收流体并使所接收的流体流过所述冲洗通道；以及
吸引通道，包括真空端口和流体地耦合到所述真空端口和所述第三开口的第二通道部分，所述真空端口被配置为将施加到所述真空端口的抽吸力传递到所述第二通道部分。
42.根据权利要求41所述的连接器组件，其中当所述驱动传递组件耦合到所述驱动组件和所述柔性扭矩传递组件时，所述驱动传递组件、所述驱动组件和所述柔性扭矩传递组件沿着驱动轴是同轴的。
43.根据权利要求42所述的连接器组件，其中由所述真空端口限定的第一轴和由所述冲洗端口限定的第二轴各自垂直于所述驱动轴，并且所述第一轴平行于所述第二轴。
44.根据权利要求43所述的连接器组件，其中所述真空端口设置在所述第一连接器端和所述冲洗端口之间。
45.根据权利要求41所述的连接器组件，其中所述驱动组件包括绝缘构件，所述绝缘构件被配置为使所述驱动组件与所述驱动组件的旋转产生的热绝缘。
46.根据权利要求41所述的连接器组件，其中所述柔性扭矩传递组件耦合到切割组件，所述切割组件包括外套管和设置在所述外套管内的内套管，所述外套管限定开口，由所述切割组件切除的材料能够通过所述开口进入所述切割组件，所述吸引通道的第一通道部分流体地耦合到所述开口，以向所述开口施加抽吸力，以将所述材料通过所述吸引通道抽吸到所述真空端口。
47.根据权利要求46所述的连接器组件，其中所述柔性扭矩传递组件包括柔性扭矩线圈，所述柔性扭矩线圈具有多个螺纹，所述多个螺纹被配置为将旋转力从所述柔性扭矩线圈的与所述连接器组件相邻的第一端传递到所述柔性扭矩线圈的与所述第一端相对的第二端。
48.根据权利要求46所述的连接器组件，其中所述柔性扭矩传递组件包括耦合到所述外套管的柔性外管，所述冲洗通道流体地耦合到限定在所述柔性外管内的通道，以使所接收的流体流过所述外套管。
49.根据权利要求41所述的连接器组件，其中所述第一连接器端被配置为在所述驱动组件被接收在所述第一开口中时由手术控制台接收。
50.根据权利要求41所述的连接器组件，其中所述驱动组件包括具有第一半径的驱动接合构件和具有第二半径的轴管，所述轴管被配置为耦合到所述驱动传递组件，所述驱动接合构件被配置为由手术控制台的驱动元件驱动，所述第二半径小于所述第一半径，以便于将旋转能量从所述驱动元件传递到所述柔性扭矩传递组件。
51.一种操作内窥镜工具的方法，包括：
在由所述内窥镜工具的连接器组件的第一连接器端限定的第一开口处接收驱动组件；
将所述驱动组件耦合到所述连接器组件的驱动传递组件，所述驱动传递组件在所述连接器组件的所述第一连接器端和第二连接器端之间延伸，所述第二连接器端限定第二开口和第三开口；
在所述第二连接器端处将所述驱动传递组件耦合到柔性扭矩传递组件；
响应于所述驱动传递组件的旋转，旋转所述柔性扭矩传递组件；
在所述连接器组件的冲洗端口处接收流体；
使所述流体流过冲洗通道，所述冲洗通道包括所述冲洗端口和第一通道部分，所述第一通道部分流体地耦合到所述冲洗端口和所述第二开口；
将抽吸力施加到所述连接器组件的真空端口；以及
通过吸引通道传递所述抽吸力，所述吸引通道包括所述真空端口和流体地耦合到所述真空端口和所述第三开口的第二通道部分，以获得由所述内窥镜工具切除的材料的样本。
52.根据权利要求51所述的方法，还包括当所述驱动传递组件耦合到所述驱动组件和所述柔性扭矩传递组件时，沿着驱动轴对齐所述驱动传递组件、驱动组件和柔性扭矩传递组件。
53.根据权利要求52所述的方法，其中由所述真空端口限定的第一轴和由所述冲洗端口限定的第二轴各自垂直于所述驱动轴，并且所述第一轴平行于所述第二轴。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述真空端口设置在所述第一连接器端和所述冲洗端口之间。
55.根据权利要求51所述的方法，还包括使用绝缘构件使所述驱动组件与由所述驱动组件的旋转产生的热绝缘。
56.根据权利要求51所述的方法，还包括将所述柔性扭矩传递组件耦合到切割组件，所述切割组件包括外套管和设置在所述外套管内的内套管，所述外套管限定开口，由所述切割组件切除的材料能够通过所述开口进入所述切割组件；以及
将所述第一通道部分流体地耦合到所述开口，以将所述抽吸力施加到所述开口，以将所述材料通过所述吸引通道抽吸到所述真空端口。
57.根据权利要求56所述的方法，还包括将旋转力从所述柔性扭矩传递组件的柔性扭矩线圈的与所述连接器组件相邻的第一端传递到所述柔性扭矩线圈的与所述第一端相对的第二端。
58.根据权利要求56所述的方法，还包括将柔性外管耦合到所述外套管和所述第二连接器端的第二开口，以使所述流体流过所述外套管。
59.根据权利要求51所述的方法，还包括在所述驱动组件被接收在所述第一开口中时在手术控制台处接收所述第一连接器端。
60.根据权利要求51所述的方法，其中所述驱动组件包括具有第一半径的驱动接合构件和具有第二半径的轴管，所述轴管被配置为耦合到所述驱动传递组件，所述方法还包括通过手术控制台的驱动元件驱动所述驱动接合构件，所述第二半径小于所述第一半径，以便于将旋转能量从所述驱动元件传递到所述柔性扭矩传递组件。
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