CN111356410A - 具有柔软尖端的医疗装置 - Google Patents

Abstract

医疗装置包括：具有中心轴线的手柄；柔性管，其从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；柔性尖端，其附接至所述柔性管的远端；尖端致动器组件，用于相对于所述远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；一个或多个用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件基本上调节所述尖端的弯曲平面，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二基本线性的方向朝向和远离所述柔性管的近端移动，从而使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面。

Description

具有柔软尖端的医疗装置

技术领域

本发明涉及一种医疗装置，其包括：手柄；柔性管，其从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；柔软尖端，所述柔软尖端附接至所述柔软管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲，其中所述手柄设有一个或多个用户可操作控件，用于控制所述柔软尖端的方向。所述柔性管和柔性尖端优选形成用于静脉内使用的导管的一部分。

背景技术

从US2007/0010801已知一种用于医疗装置的控制装置，该控制装置包括致动器，该致动器由医师移动以在向上/向下或向左/向右方向中的一个或多个方向上移动该医疗装置的远侧尖端。致动器可在槽内向前或向后移动，该槽沿着控制装置的圆柱体的顶部纵向延伸，以向上或向下移动医疗装置的远端。另外，致动器可以旋转以便在左/右方向上移动医疗装置的远侧尖端。通过旋转致动器，尖端可以在左右方向上弯曲而不会影响医疗装置尖端的向上/向下方向，反之亦然。

因为致动器的滑动或旋转运动仅使尖端弯曲，所以尖端通过其连接至控制装置的医疗装置的其余部分的外部部分的定向可以保持基本恒定。以这种方式，基本上避免了要治疗/检查的身体与外部之间的摩擦。例如，如果控制装置用于控制导管尖端在患者静脉内的运动，则尖端的移动将不会导致静脉和尖端以外的导管之间的摩擦。

已知的控制装置特别适合于仅用一只手来操作，以使尖端在左/右方向或在上/下方向移动。然而，已知的控制装置不允许非常直观地控制尖端在其他方向上的弯曲，因为通常，使用该控制装置的医师或助手的精细运动技能不倾向于同时在两个不同的平面(即，上/下方向的平面和左/右方向的平面)上工作。

发明内容本发明的目的是提供一种具有柔性尖端的医疗装置，其具有用于改变柔性尖端的方向的更直观的控件。

另一个目的是提供一种装置，其中弯曲尖端的方向可以被控制，而基本上不改变可能与患者身体接触的医疗装置的其他外部部分的方向。

发明内容

为此，根据第一方面，本发明提供一种医疗装置，其包括：具有中心轴线的手柄；柔性管，其从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；柔性尖端，其附接至所述柔性管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲；尖端致动器组件，用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面，其中所述用户可操作控件还可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二基本线性的方向朝向和远离所述柔性管的近端移动，从而使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面，并且基本上不旋转所述柔性管。

医疗装置提供了可以单手操作的用户可操作控件，并且仅通过旋转所述用户可操作控件就可以直观地旋转所述尖端的弯曲平面。通过沿着与所述第一方向不同的第二方向移动所述用户可操作控件，可以容易地调节所述尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。所述用户可操作控件优选地可沿着所述第二方向在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置对应于所述尖端朝向所述弯曲平面的一侧的最大弯曲，所述第二位置对应于所述尖端朝向所述弯曲平面的另一侧的最大弯曲，其中存在用于所述控件的中间位置，在所述中间位置，所述尖端与它所连接的柔性管的远端同轴。可替代地，所述用户可操作控件可以沿着所述第二方向在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置对应于所述尖端朝向所述弯曲平面的一侧的最大弯曲，所述第二位置对应于所述尖端不弯曲，使得所述尖端与它所连接的柔性管的远端基本上同轴。特别是在后一种情况下，所述第一位置和所述第二位置优选分别对应于最大位置，在所述最大位置，所述用户可操作控件可以沿所述第二方向物理地朝向和远离所述柔性管的近端移动。以这种方式，通过沿着所述第二方向移动所述用户可操作控件，直到其到达所述第二位置并且不能再朝同一方向移动，可以将所述尖端定向在与所述柔性管的远端基本同轴的位置。

当所述用户可操作控件相对于所述手柄的运动影响所述尖端的定向而基本上不影响所述管的定向时，基本上避免了在调节所述尖端相对于它所连接的管的端部的定向向期间所述管与患者身体之间的摩擦。尽管根据本发明的管是柔性的，允许将其通过肺部或食道插入患者体，例如通过静脉，并跟随身体所定义的通道，但是可以想到的是改为使用基本上刚性的管，例如当医疗装置将在患者身体的可从身体外部方便地接近的一部分上使用时。

所述用户可操作控件优选地成形为单个用户可操作控件单元，其可在所述第一旋转方向上作为一个单元旋转而不沿所述第二方向移动，并且可在所述第二方向上作为一个单元移动而不沿所述第一方向移动。当形成为所述中心轴线延伸穿过的圆周空心单元时，所述单元可以特别容易地操纵，所述单元优选地沿着垂直于所述中心轴线的平面具有2.5cm至6cm范围内的外径。在使用过程中，诸如医师之类的用户通常将用一只手基本保持静止，同时用一只手的手指或另一只手控制弯曲平面和尖端的弯曲程度，同时眼睛保持在显示器上，该显示器示出相对于患者身体的尖端。因此，理想的是，用户能够确定用户控件相对于手柄的旋转位置，而无需看着用户控件和手柄中的任何一个。为此，在一个实施方式中，所述用户可操作控件在其外部设有触觉标记，例如突起和/或凹陷。所述标记允许用户即使在暂时失去与用户可操作控件的接触之后，也不需要看就能快速确定用户可操作控件相对于手柄的旋转。为此，所述手柄也可以设置有触觉标记。

在一个实施方式中，所述第二方向是平行于所述中心轴线的线性方向。这允许所述用户可操作控件沿着所述中心轴线性移动，以调节所述尖端的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述用户可操作控件设有锁定机构，用于锁定沿其旋转运动方向的运动，和/或用于锁定沿其第二运动方向的运动。这有利于临时保持弯曲平面和/或弯曲程度恒定。所述锁定机构优选地包括夹具，所述夹具适于可释放地夹持所述手柄的一部分，以阻止所述用户可操作控件相对于所述手柄的旋转和/或平移。很明显，当锁定装置不夹紧手柄时，它不会阻碍用户可操作控件相对于手柄的运动。

在一个实施方式中，所述尖端致动器组件包括：相对于所述中心轴线可倾斜的倾斜板，用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的所述弯曲平面以及在所述弯曲平面中的弯曲程度；以及多条转向拉索，其部分地布置在所述柔性管内，并且一端连接到所述柔性尖端，而另一端连接到所述倾斜板。通过操作所述用户可操作控件，可移动所述倾斜板以调节所述弯曲平面和尖端的弯曲程度。所述医疗装置优选地设置有阻挡元件，例如凹槽或绞接部，所述阻挡元件与所述倾斜板中的互补绞接部或凹槽相配合，以防止所述倾斜板绕所述中心轴线旋转。

在一个实施方式中，所述用户可操作控件通过机械连接机构机械地连接到所述倾斜板，所述机械连接机构适于将所述用户可操作控件在所述第一旋转方向上的运动转换为所述倾斜板的倾斜，以调节所述尖端的弯曲平面，并且适于将所述用户可操作控件沿所述第二方向的运动转换为所述倾斜板的运动，以调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度。因此，所述用户可操作控件围绕旋转轴线的旋转运动被转换为所述倾斜板的不同运动，例如，所述倾斜板围绕与所述旋转轴线不同的轴线的倾斜和/或所述倾斜板所述纵向轴线的平移。同样，所述用户可操作控件沿其相关联的第二运动方向的运动导致所述倾斜板在与所述第二方向不同的方向上运动，例如所述倾斜板相对于所述中心轴线的倾斜和/或所述倾斜板沿所述中心轴线的平移。

在一个实施方式中，所述倾斜板可沿所述中心轴线轴向移动，所述医疗装置还包括相对于所述中心轴线固定并适于防止所述倾斜板绕所述中心轴线旋转的阻挡元件。由于倾斜板可因此沿手柄的中心轴线移动，因此当倾斜板倾斜以使固定点更靠近近端时，可大大减少在固定点处连接至倾斜板的任何转向拉索的屈曲。

在一个实施方式中，所述倾斜板具有环形外边缘，所述连接机构包括环，所述外环形边缘容纳在所述环中，使得所述环和所述倾斜板能够围绕所述环的中心轴线相对于彼此旋转，同时沿着所述环的中心轴线在所述环和所述倾斜板之间的平移基本上被阻止。依次连接到用户可操作控件上的环因此可以绕中心轴线旋转一圈或更多圈，而不会引起倾斜板绕中心轴线旋转。

在一个实施方式中，所述环的外表面包括第一突起，所述第一突起在与所述手柄的中心轴线平行并相交的第一平面中延伸，并且适于在所述用户可操作控件的相应槽中滑动和旋转，反之亦然，由此所述用户可操作控件的旋转运动导致所述倾斜板倾斜，以调节所述尖端的弯曲平面。所述槽优选地具有平行于所述手柄的中心轴线的纵向轴线。

在一个实施方式中，所述环的外表面包括第二突起，所述第二突起基本平行于所述第一突起延伸并且与所述第一平面间隔开，并且适于在所述用户可操作控件的相应槽中滑动和旋转，反之亦然，由此所述用户可操作控件沿所述第二方向的移动引起所述倾斜板倾斜，以调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述用户可操作控件可绕旋转轴线在所述第一旋转方向上相对于所述手柄和相对于所述尖端致动器组件移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面而不调节所述尖端在所述平面中的弯曲程度。因此，可以直观地彼此独立地控制尖端的弯曲平面及其弯曲程度。

在一个实施方式中，所述手柄包括邻接部，所述邻接部具有布置成与所述倾斜板的面对边缘的至少一部分邻接的周向边缘，其中所述周向边缘包括面对所述倾斜板的多个峰部以及两个相邻峰部之间的相应数量的谷部，其中所述谷部的数量等于所述转向拉索的数量，并且其中所述谷部与所述转向拉索到所述倾斜板的附接点成一直线。所述峰部和所述谷部适于在所述用户可操作控件的旋转期间补偿所述转向拉索到转向板的附接点与近端之间的距离变化。特别是，峰部和谷底确保了可以通过用户可操作控件的旋转来调节尖端的弯曲平面，而基本上不调节尖端的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述尖端致动器组件包括机电致动器，所述机电致动器布置成与由所述第一用户可操作控件和所述第二用户可操作控件提供给所述机电致动器的电控制信号成比例地设置所述柔性尖端的弯曲平面和所述柔性尖端在所述平面内的弯曲程度。因此，使用机电致动器而不是倾斜板来调节尖端的弯曲平面以及尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述第一旋转方向是围绕基本垂直于所述中心轴线的轴线的旋转方向。因此，所述用户可操作控件可以绕垂直于所述中心轴线的轴线旋转，以调节所述尖端的弯曲平面。

根据第二方面，本发明提供一种医疗装置，其包括：具有中心轴线的手柄；柔性管，其从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；柔性尖端，其附接至所述柔性管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲；尖端致动器组件，用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；第一用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面而不调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度并且基本上不旋转所述柔性管；和第二用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二方向朝向和远离所述柔性管的近端移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度而不调节所述弯曲平面。该医疗装置提供两个单独的用户可操作控件，所述控件可简单地通过旋转第一用户可操作控件来直观地旋转所述尖端的弯曲平面，而通过沿与第一方向不同的第二方向移动第二用户可操作控件，可以轻松调节所述尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述第一用户可操作控件和第二用户可操作控件在所述手柄上彼此间隔开并且适于由用户彼此独立操作。

在一个实施方式中，所述第二用户可操作控件机械地连接到所述第一用户可操作控件，使得所述第二方向取决于所述第一用户可操作控件相对于所述手柄的旋转定向。例如，所述第二用户可操作控件可以以这样的方式被支撑或附接到第一用户可操作控件：所述第一用户可操作控件绕其旋转轴线的旋转也导致所述第二用户可操作控件绕其旋转轴线的旋转，其中所述第二用户可操作控件可沿所述第二方向移动，而不更改所述第一用户可操作控件的位置。

在一个实施方式中，所述尖端致动器组件包括机电致动器，所述机电致动器布置成与由所述第一用户可操作控件和所述第二用户可操作控件提供给所述机电致动器的电控制信号成比例地设置所述柔性尖端的弯曲平面和所述柔性尖端在所述平面内的弯曲程度。

根据第三方面，本发明提供一种医疗装置，其包括：具有中心轴线的手柄；柔性管，其从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；柔性尖端，其附接至所述柔性管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲；尖端致动器组件，用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；第一用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面而不调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度并且基本上不旋转所述柔性管；和第二用户可操作控件，其支撑在所述手柄上，并且可以相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二基本线性的方向移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度而不调节所述弯曲平面。

以下，描述了本领域技术人员将理解的多个实施方式，其可以是根据第一、第二和/或第三方面的本发明的实施方式。

在医疗装置设置有用于调节尖端的弯曲平面和弯曲程度的机电致动器的实施方式中，优选地，所述用户可操作控件适于向所述控件提供指示所述用户可操作控件的位置和/或定向的电信号，所述医疗装置还包括控件，所述控件适于控制所述致动器以设置所述柔性尖端的弯曲平面以及所述柔性尖端在所述平面内的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述医疗装置是便携式医疗装置，其中所述手柄适于被手持。在医疗装置包括用于控制尖端的弯曲平面和弯曲程度的单个用户可操作控件的情况下，医疗装置的手柄适于被握在一只手中，而用户可操作控件由同一只手的手指控制，或由另一只手控制。在医疗装置包括两个单独的用户可操作控件的情况下，第一用户可操作控件和第二用户可操作控件均优选地以这样的方式布置在手柄上，即，可以与第一用户可操作控件和第二用户可操作控件的位置和定向无关地单手同时将它们控制在例如8cm之内。

在一个实施方式中，所述第二方向是相对于所述手柄和相对于所述尖端致动器组件的线性方向。这允许用户通过在线性方向上移动第二用户可操作控件来直观地调整尖端的弯曲程度。

在一个实施方式中，所述机电致动器布置在所述柔性尖端内或柔性尖端处，其中所述柔性管优选地设置有将所述控件电连接至所述致动器的导体。

在一个实施方式中，所述机电致动器包括布置在所述柔性尖端内或柔性尖端处的形状记忆线致动器。这种形状记忆线致动器的示例是适于根据施加到其上的电压差来改变其形状的镍钛诺线。

在一个实施方式中，所述医疗装置还包括多条转向拉索，其部分地布置在所述柔性管内并且在一端连接到所述柔性尖端并且在另一端连接到一个或多个机电致动器。

在一个实施方式中，所述多条拉索转向拉索各自包括被柔性包封物围绕的部段，该柔性包封物从所述管的近端延伸到所述手柄中所述转向拉索的附接点，其中所述柔性包封物适于允许所述部分沿着所述包封物滑动，而所述包封物沿着滑动运动的方向膨胀或收缩。包封物防止转向拉索在手柄内弯曲和/或卡住，并保护转向拉索不受可能引起摩擦的颗粒的影响。所述包封物的扩展或收缩的程度优选地小于所述转向拉索部分的第一端与第二端之间的距离变化。如果使用倾斜板，则转向拉索的连接点可以是其与倾斜板的连接点，如果使用机电致动器来调节尖端的弯曲和弯曲程度，则转向拉索的附接点可以是其与布置在手柄内的机电致动器的附接点。

在一个实施方式中，包封物包括以下中的一个或多个：螺旋弹簧、弹性护套、波纹管、编织管。

在一个实施方式中，两个或更多个所述转向拉索部段布置在单个柔性包封物内。

在一个实施方式中，所述柔性包封物在管部分的基本整个长度内延伸到所述柔性尖端。

在一个实施方式中，所述柔性尖端包括附接到所述柔性管的远端的第一柔性尖端部分和附接到所述第一柔性尖端部分的远端的第二柔性尖端部分，其中所述尖端致动器组件适于调节所述第一柔性尖端部分的弯曲平面和弯曲程度，所述医疗装置包括第二尖端致动器组件，所述第二尖端致动器组件用于相对于所述第一柔性尖端部分的远端调节所述第二尖端部分的弯曲平面，并用于调节所述第二尖端部分在所述第二尖端部分的弯曲平面中的弯曲程度。优选地，使用本文所述的另一用户可操作控件或另一第一用户可操作控件和另一第二可操作控件控制所述第二尖端致动器组件。

在其进一步的实施方式中，所述医疗装置包括一个或多个另外的用户可操作控件，所述用户可操作控件相对于近端支撑在所述用户可操作控件的轴向后方的手柄上，并且相对于所述手柄和所述第二尖端致动器组件可移动，以使所述第二尖端致动器组件调节所述第二尖端部分的弯曲平面而不调节所述第二尖端部分在其相应的弯曲平面中的弯曲程度，并使所述第二尖端致动器组件调节所述第二尖端部分在其相应的弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面，并且基本上不旋转所述柔性管，并且其中所述用户可操作控件和所述一个或多个另外的用户可操作控件可以相对于所述手柄彼此独立地移动。因此，第二尖端部分可以借助于另外的用户可操作控件相对于手柄移动，而不移动第一尖端部分。然而，控制第一尖端部分的用户可操作控件的运动将导致第二尖端部分与第一尖端部分一起运动。

附图说明

下面将参考附图更详细地讨论本发明，其中：

图1A-1F示出了根据本发明的第一实施方式的医疗装置；

图2A至图2C示出了可与根据本发明的医疗装置一起使用的用于与倾斜板邻接的邻接部的细节；

图3示出了根据本发明的第二实施方式的医疗装置；

图4A至图4E示出了根据本发明的医疗装置的各种用户可操作控件，其中尖端被电子地致动；

图5示出了根据本发明的医疗装置，该医疗装置包括具有两个柔性尖端部分的尖端，所述尖端部分可以使用相应的用户可操作控件来控制；

图6示出了可以在根据本发明的任何装置的一个或多个转向拉索周围提供的包封物的细节；

图7A和7B示出了柔性管的细节，该柔性管具有柔性尖端，柔性尖端设有机电致动器，该机电致动器通过延伸穿过该管的电导体电子控制。

具体实施方式

图1A示出了根据本发明的第一实施方式的医疗装置100的等距视图。该装置包括具有中心轴线X的手柄110，该中心轴线X在手柄的第一端111和相对的第二端112之间延伸。柔性管120从手柄的第二端112延伸，柔性管在其近端122处附接到手柄，使得近端相对于手柄的第二端112是固定的和静止的。在柔性管的相对的远端121处，附接有柔性尖端130，该柔性尖端130可通过相对于手柄110的中心轴线X移动用户可操作控件140而相对于远端121弯曲。尖端的第一端131附接到管的远端121。尽管在所示尖端的实施方式中，尖端在其另一端132包括用于允许物质或元素从中突出或从中排出的贯通开口133，但是应当理解，在另一个实施方式中，尖端可以是消融尖端，可能在另一端关闭。例如，诸如造影剂液体之类的物质可以被注入到入口114或115a中，穿过医疗装置和柔性管120，在开口133处离开尖端。可以从贯通开口133突出的元件的示例是导线和/或光纤，其可以通过手柄的入口114或115a插入到柔性管中。

当用户沿相对于手柄110的第一方向(即，中心轴线X延伸的方向)平移控件140时，调节尖端130在其弯曲平面内的弯曲程度。当用户可操作控件140处于沿着最靠近手柄的近端112的中心轴线X的位置时，尖端在其弯曲平面中没有弯曲，即，尖端沿基本直线L从其第一端131延伸至第二端132，如图1A的尖端130的情况一样，如图1A中尖端130的情况相同。当用户可操作控件处于沿着中心轴线X远离管的近端122的位置时，尖端130在其弯曲平面中的弯曲被最大化。在本示例中，当尖端在其弯曲平面中的弯曲最大化时，穿过尖端的第一端131和尖端的第二端132的纵向线彼此成约90°的角度。在图1A中，以虚线示出的尖端130′和130″在其相应的弯曲平面内分别成45°和90°的角度。

当用户沿着第二旋转方向Rx使用户可操作控件140相对于手柄110绕其中心轴线X旋转时，尖端的第二端131相应地移动，由此相对于远端121调节柔性尖端相对于柔性管的远端121的弯曲平面。尖端的弯曲平面相对于管的远端121的定向对应于用户可操作控件140围绕手柄110的旋转。因此，用户可操作控件140沿着相对于手柄的旋转方向Rx旋转多个度数将导致柔性尖端130的弯曲平面相对于管的远端121被调整相同的度数。当从尖端130在初始弯曲平面中的定向开始时，使用户可操作控件140围绕手柄进行一个或多个完整旋转，尖端将返回其初始弯曲平面。

用户可操作控件140可以在第一旋转方向Rx上旋转而不沿中心轴线X移动，并且可以在沿中心轴线X方向移动而不沿Rx方向围绕中心轴线X旋转。尽管可以调节尖端130相对于远端121的弯曲平面，但是很明显，尖端的第一端131保持附接到管的远端121并且不相对于其旋转。

图1B示出了医疗装置100的等距视图，其中手柄110和用户可操作控件140被示出为局部剖开，以提供装置内部的视图。用户可操作控件可沿手柄的X轴作为单个单元平移，当用户可操作控件140沿旋转方向Rx旋转时，X轴也形成旋转轴。手柄110从其第一端111延伸至其相对的第二端112，并穿过用户可操作控件140。手柄具有用于由用户握持的外部部分113，位于用户可操作控件140内并支撑手柄的第二端112的支撑部分117，以及与进口114和115a连接并穿过支撑部分117延伸到手柄的第二端112的导管116。可以将诸如导线和/或光纤之类的线通过端口114、115a插入，以穿过导管116和柔性管120直至和/或穿过柔性尖端的第二端132处的开口133。替代地，诸如造影剂液体之类的液体可以通过端口注入，以通过尖端的端部132处的开口133输送。

在用户可操作控件140内，提供了尖端致动器组件150，其机械地连接到用户可操作控件140，并且相对于用户可操作控件140和相对于手柄110移动。该组件包括倾斜板151，倾斜板151相对于手柄通过球形接头152可倾斜地支撑在手柄上。球形接头152又可滑动地附接到支撑部分117并由其支撑。当球形接头沿着支撑部分117滑动时，可以在不改变倾斜板的倾斜的情况下张紧或放松连接到倾斜板的转向拉索126、127。例如，通过球形接头和支撑部分117中的绞接部和相应凹槽，阻止接头152相对于支撑部分117绕中心轴线X旋转。手柄110还包括具有周向边缘181的邻接部180，倾斜板151可以抵靠周向边缘。一端被支撑部分117阻止移动，而另一端抵靠球形接头152的弹簧118将球形接头朝着邻接部180偏置，从而使倾斜板与周向边缘181在圆周上邻接。

图1C示意性地示出了图1B的医疗装置100的一部分的截面侧视图，其中图中更详细地示出了尖端致动器组件150，该尖端致动器组件150包括可倾斜地支撑在球形接头152上的倾斜板151，但是为了清楚起见未示出与倾斜板连接的转向拉索。在图1B和图1C中，用户可操作控件140处于相对于中心轴线X的位置和定向，使得倾斜板151基本垂直于中心轴线X地定向，并且柔性尖端130在其第一端131和第二端132之间以大致直线延伸。然而，当倾斜板绕通过球形接头152的中心点C的轴线垂直于中心轴线X倾斜时，仅周向边缘181的一部分将与倾斜板接触。参照图1C，可以看出，尖端致动器组件150还包括具有环153的连接机构，环153内容纳有倾斜板151的环形边缘。环153可绕倾斜板的中心轴线相对于倾斜板151滑动地旋转，该中心轴线在图1C所示倾斜板的定向上与中心轴线X重合。倾斜板151的外边缘以这样的方式容纳在环153中：环的倾斜导致倾斜板151的相应倾斜，并且环153围绕中心轴线X的旋转导致倾斜板的定向改变，而倾斜板不围绕中心轴线X相应旋转。

图1D示出了用户可操作控件140的局部剖视图，以及倾斜板151、球形接头152和环153的分解图。球形接头152具有贯通开口154，该贯通开口154具有用于沿着支撑部分117与脊部配合的绞接部155，以允许接头沿支撑部分117滑动而不相对于中心轴线X旋转。球形接头152在其外部包括槽156，用于与倾斜板中的销157配合，从而允许倾斜板151能够在倾斜板围绕中心轴线X旋转的同时倾斜。倾斜板因此能够相对于支撑部117倾斜，同时相对于支撑部117围绕旋转方向Rx旋转地固定。

用户可操作控件140在其内表面上包括两个第一细长槽141，仅示出了其中一个，它们在一个平面上延伸穿过中心轴线X，并适于在其中滑动和旋转地容纳环153的第一销161。用户可操作控件还包括在其内表面上的两个第二细长槽142，仅示出了其中一个，该槽沿用户可操作控件的圆周方向延伸，并且适于在其中可滑动和旋转地容纳环153的第二销162。第一销161和相应的第一槽141因此垂直于中心轴线X并在穿过所述中心轴线的平面中延伸。第二销162与所述平面间隔开，但平行于第一销161延伸。当用户可操作控件绕中心轴线旋转时，容纳在第一槽141中的第一销161将使环与用户可操作控件一起沿圆周方向旋转，以改变尖端的弯曲平面。当用户可操作控件沿中心轴线线性移动时，第二销162将接合第二槽142，并使倾斜板围绕第一销161倾斜，从而导致尖端在其弯曲平面中的弯曲程度存在相应的差异。

图1E示出了图1A的医疗装置的等距视图，其中用户可操作控件140被局部切除。关于图1A，用户可操作控件已经绕着中心轴线X旋转了约45°，并且朝着手柄的第一端111平移，从而分别导致尖端130的弯曲平面发生相应的45°变化以及倾斜板151围绕销161的倾斜。

图1F和1G分别示出了可以在图1A的医疗装置100中使用的锁定机构。锁定机构167、168适于阻止用户可操作控件140相对于手柄的旋转以及平移运动。图1F示出了处于锁定状态的机构167、168，其中用户可操作控件140的元件167与手柄的支撑部分117上的元件168接合。元件167铰接在杠杆169上，杠杆169是用户可操作控件140的一部分，通过该杠杆，元件167可以相对于元件168在接合位置和脱离位置之间移动。当杆处于锁定位置时，如图1GF所示，元件167与元件168接合，并且用户可操作控件140相对于手柄110的旋转和平移运动被锁定。图1G示出了处于释放位置的杠杆，其中元件167、168脱离，使得用户可操作控件的旋转和平移运动都是可能的。当杠杆169处于接合位置与释放位置之间的中间位置时，用户可操作控件的旋转是可能的，同时用户可操作控件相对于手柄的平移被阻止。尽管未示出，但是可以理解的是，也可以想到一种锁定机构，该锁定机构在允许平移的同时阻止用户可操作控件相对于手柄旋转。

图2A-2C示出了替代的邻接部190，其优选地代替图1A-1D的邻接部180。图2A的分解图还示出了支撑部分117、倾斜板151、球形接头152和弹簧118的一部分。邻接部190包括用于抵接倾斜板151的相对表面的波形周向边缘191。在图1A-1D和图2A-2C的实施方式中，倾斜板151设置有四条转向拉索，所述四个转向拉索沿着倾斜板的圆周以90度的间隔等距地间隔开，其中两个拉索126、127在图2B中示出，分别在位置126a和127a附接到倾斜板151。如图2B和2C所示，当倾斜板倾斜时，即不垂直于中心轴线X，倾斜板的仅一部分邻接边缘191。当倾斜板151设置为倾斜时，每条转向拉索延伸或缩回的程度取决于所述拉索和倾斜板的连接点126a、127a与倾斜板的一个或多个与周向边缘181或191邻接的部分之间的距离。在图1A-1D的实施方式中，周向边缘181是平坦的圆形，使得环153的旋转可导致倾斜板151的倾斜度的改变以及尖端130的弯曲程度的微小但明显的改变。可以通过增加转向拉索的数量来减少在调整尖端的弯曲平面期间尖端的弯曲程度变化的程度，例如，使用6、8或10条转向拉索，而不是4条。

然而，希望将转向拉索的总数量保持在低水平，例如，3或4条，特别是当转向拉索从柔性管120的近端122延伸穿过柔性管120至柔性尖端130时。在图2A至图2C所示的实施方式中，通过向周向边缘191提供多个峰部192-195，基本上补偿了由于用户可操作控件的旋转而引起的尖端的弯曲，这些峰部基本上平行于中心轴线X朝着手柄的第一端延伸，其中在每个峰部之间，周向表面包括谷部196-199，谷部196-199沿中心轴线朝向手柄的第一端延伸的距离比峰部更短。谷部的数量对应于转向拉索的数量，并且在所示实施方式中等于四。每个谷部196-199沿着圆周191布置在与对应的转向拉索到倾斜板的附接点126a、127a的位置相对应的位置处。图2B示出了在倾斜板的圆周的一部分P1处与倾斜板接触的边缘191的峰部193，该部分P1位于转向拉索的两个附接点之间。如果用户可操作控件140绕中心轴线X旋转，使得转向拉索127到转向板上的附接点127a将更靠近手柄的近端，则部分P2将在谷部197处邻接周向边缘191。图2C示出了具有不同定向的倾斜板151的抵接部分190，其中附接点127a的位置更靠近手柄的近端，并且倾斜环部分地布置在谷部197中。

图3示出了本发明的医疗装置的第二实施方式的剖视图。在图3中，为清楚起见，未示出医疗装置200的用户可操作控件，尽管医疗装置设置有与图1A所示用户可操作控件140相同构造的用户可操作控件。医疗装置200包括具有第一端211和第二端212的手柄210、可倾斜地支撑在球形接头252上的倾斜板251和可旋转地支撑在倾斜板上并机械地连接到用户可操作控件的环253。医疗装置200类似于医疗装置100，但是不同之处在于球形接头525被固定到支撑部分217，而不是可滑动地支撑在支撑部分上。尽管在此实施方式中，在不改变倾斜板251的倾斜的情况下就不可能张紧/放松转向拉索，但是该装置的功能与医疗装置100的功能基本相同。也就是说，用户可操作控件围绕中心轴线X的旋转将导致尖端230的弯曲平面相对于柔性管220的远端221的定向改变，并且用户可操作控件沿中心轴线X的线性移动将导致尖端在其弯曲平面中的弯曲程度发生变化，而基本上不影响弯曲平面的定向。

图4A示出了根据本发明的医疗装置400的内部，该医疗装置400设有一起形成尖端致动器组件的机电致动器481、482、483、484。每个机电致动器适于张紧或放松相应的单独的转向拉索494、495、496、497，该转向拉索延伸穿过柔性管直至柔性尖端430，并且连接至控件401，该控件401适于基于第一信号S1和第二信号S2向致动器提供控制信号。每个信号S1、S2指示一个或多个用户可操作控件(图4A中未示出)相对于医疗装置的手柄410的位置和/或定向。控件适于控制致动器，以使得在信号S2保持恒定的同时信号S1的变化引起尖端430的弯曲平面的变化，同时保持尖端的弯曲度恒定，并且使得在信号S1保持恒定的同时信号S2的变化会导致尖端在其弯曲平面内的弯曲程度发生变化，同时保持其弯曲平面恒定。

示出了机电致动器481和482的局部剖视图，其中致动器481包括具有蜗杆驱动器的电动机，该蜗杆驱动器用于张紧和松弛相应的转向线，并且致动器482包括用于相同目的的压电元件。对于技术人员而言，用于张紧和松弛转向拉索的不同种类的机电致动器将是显而易见的。

图4B示出了医疗装置400的外部，其包括第一用户可操作控件440，该控件在手柄的第一端411和其相对端412之间被支撑在手柄410上。第一用户可操作控件440是可旋转的，例如，可绕垂直于中心轴线X的旋转轴线Rz旋转一圈或更多圈，并连接到电气部件，例如电位计，以产生指示第一用户可操作控件440相对于手柄410的定向的信号S1。医疗装置400包括第二用户可操作控件441，该第二用户可操作控件441由第一用户可操作控件支撑，并与第一用户可操作控件440一起旋转。第二用户可操作控件还可以通过绕着垂直于中心轴线X和旋转轴线Rz的旋转轴线Ry旋转而在朝向和远离柔性管420的近端422的方向上移动。第二用户可操作控件441连接到诸如电位计的电子器件，用于生成指示第二用户可操作控件441相对于第一用户可操作控件440的定向的信号S2。因此，第一用户可操作控件相对于手柄410的运动导致控件S401接收到的信号S1的变化以及尖端430的弯曲平面的相应调整，而第二用户可操作控件相对于手柄沿着朝向和远离柔性管的近端的方向的运动导致由控件401接收到的信号S2发生变化，并相应调整尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。医疗装置400因此提供用于调整尖端430的方向的直观用户控件。

图4C示出了医疗装置500，其中使用了与装置400中不同的第一和第二用户可操作控件，但是在其他方面对应于医疗装置400，即，包括控制器402、机电致动器481-484等。示出的装置500的一部分手柄被切掉，因此可以更清楚地看到装置的内部。为了控制尖端430的弯曲平面，该装置设置有可旋转轮540形式的第一用户可操作控件540。轮540的一部分延伸出穿过手柄的槽，从而握住装置的用户可以使轮绕其旋转轴线Rz旋转，例如，用他的拇指和/或食指。为了控制尖端的弯曲程度，装置设置有第二用户可操作控件541，该第二用户可操作控件541可沿着平行于中心轴线X的方向Tx滑动到壳体的第二端412上或从壳体的第二端412上移开。第二用户可操作控件连接到滑动电位计543，该滑动电位计543电连接到控制器402。

图4D示出了医疗装置600的一部分，其中手柄410被示出为部分剖切的，并且其中使用单个用户可操作控件640代替装置400的第一和第二用户可操作控件。医疗装置600另外对应于医疗装置400，即包括控件401、机电致动器411-414等。单个用户可操作控件形成为刻度盘640，该刻度盘可围绕其旋转轴线Rz旋转以调节尖端的弯曲平面，并且也可沿方向Tx滑动以调节尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。

图4E示出了医疗装置700，其具有手柄410和呈开槽式控制刻度盘740形式的第一用户可操作控件740，该开槽式控制刻度盘可围绕旋转轴线Rz旋转以用于调节尖端的弯曲平面。另外，第二用户可操作控件743可沿着刻度盘740的狭槽744在其中延伸的方向Tx在狭槽744内滑动，以调节尖端在其弯曲平面中的弯曲程度。

图5示出了本发明的第三实施方式。医疗装置800包括第一用户可操作控件840和尖端致动器组件，其构造与图1A所示装置100的用户可操作控件和尖端致动器组件相同或相似。通过相对于装置的手柄810移动第一用户可操作控件840，可以相对于柔性管820的远端821调节弯曲平面和第一尖端部分830在所述平面中的弯曲程度。装置具有另外的用户可操作控件841和相应的尖端致动器组件，其构造与图1A所示装置100的用户可操作控件和尖端致动器组件相同或相似。另外的用户可操作控件841适于相对于尖端部分830的远端831调节第二尖端部分833的弯曲平面和在所述平面中的弯曲程度。

图6示出了转向拉索981、982的细节，每条转向拉索981、982均包括由柔性包封物902、903围绕的部段，该柔性包封物902、903的一端附接到倾斜板951并且延伸到管920的近端922，其中柔性包封物适于允许所述部分沿着包封物滑动，而包封物沿着滑动方向膨胀或收缩。包封物基本上防止了转向拉索的弯曲，例如当拉索981上的张力减小时。尽管否则转向电缆可能会发生弯曲的情况下(例如，在图3的装置中)柔性包封物是特别有利的，但是柔性包封物也可以应用于图1A的装置，例如以减少转向拉索的磨损。

代替转向拉索，本文所述的医疗装置的尖端可以通过布置在柔性尖端内或柔性尖端上的机电致动器来控制，该机电致动器被电连接至手柄内的控制器，该控制器继而连接至用户可操作控件。图7A示出了柔性管1020的一部分，该柔性管1020具有中央通道1021，该中央通道1021用于允许流体或诸如导丝或光纤之类的元件通过柔性尖端1030。在图7B中，在尖端1030内，通道1021被四个机电致动器围绕，所述机电致动器的形式为记忆形状线1024-1027，由在施加电压时改变形状的材料制成。在该示例中，线1024-1027包括镍钛诺或由镍钛诺制成，当通过电流通过镍钛诺时，镍钛诺会收缩。线1024-1027中的每一条在其不同端连接到相应的电导体1022、1023，以将电势差施加到尖端处的线。尽管在图7A中仅示出了两个这样的电导体1022、1023，它们至少在尖端延伸穿过柔性管的长度，但是应当理解，每个机电致动器优选地连接到相应的电导体，用于向致动器供电和/或在致动器上施加电压。

上面已经参考如附图中所示的多个示例性实施方式描述了本发明。对某些部件或元件的修改和替代实现是可能的，并且包括在随附权利要求中限定的保护范围内。

Claims (24)

1.一种医疗装置，包括：

手柄，手柄具有中心轴线；

柔性管，柔性管从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；

柔性尖端，柔性尖端附接至所述柔性管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲；

尖端致动器组件，尖端致动器组件用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；

第一用户可操作控件，第一用户可操作控件支撑在所述手柄上，并且能够相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面，而不调节所述尖端在所述平面内的弯曲程度，并基本不旋转所述柔性管；和

第二用户可操作控件，第二用户可操作控件支撑在所述手柄上并能够相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二方向朝向和远离所述柔性管的近端移动，从而使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面。

2.一种医疗装置，包括：

手柄，手柄具有中心轴线；

柔性管，柔性管从所述手柄延伸并且具有固定到所述手柄的近端；

柔性尖端，柔性尖端附接至所述柔性管的远端并适于在多个弯曲平面内弯曲；

尖端致动器组件，尖端致动器组件用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的弯曲平面，并且用于调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度；

用户可操作控件，用户可操作控件支撑在所述手柄上，并且能够相对于所述手柄和所述尖端致动器组件绕旋转轴线在第一旋转方向上移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面，而基本上不旋转所述柔性管；

其中所述用户可操作控件能够相对于所述手柄和所述尖端致动器组件沿第二基本线性的方向朝向和远离所述柔性管的近端移动，从而使所述尖端致动器组件调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面。

3.根据权利要求1所述的医疗装置，其中所述第一用户可操作控件和第二用户可操作控件在所述手柄上彼此间隔开并且适于由用户彼此独立操作。

4.根据权利要求1所述的医疗装置，其中所述第二用户可操作控件机械地连接到所述第一用户可操作控件，使得所述第二方向取决于所述第一用户可操作控件相对于所述手柄的旋转定向。

5.根据权利要求2所述的医疗装置，其中所述尖端致动器组件包括：

倾斜板，倾斜板相对于所述中心轴线能够倾斜，以用于相对于所述柔性管的远端调节所述尖端的所述弯曲平面以及在所述弯曲平面中的弯曲程度；

多条转向拉索，多条转向拉索部分地布置在所述柔性管内，并且一端连接到所述柔性尖端，而另一端连接到所述倾斜板。

6.根据权利要求5所述的医疗装置，其中所述用户可操作控件通过机械的连接机构机械地连接到所述倾斜板，机械的连接机构适于将所述用户可操作控件在所述第一旋转方向上的运动转换为所述倾斜板的倾斜，以调节所述尖端的弯曲平面，并且机械的连接机构适于将所述用户可操作控件沿所述第二方向的运动转换为所述倾斜板的运动，以调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度。

7.根据权利要求5或6所述的医疗装置，其中所述倾斜板能够沿所述中心轴线轴向移动，医疗装置还包括相对于所述中心轴线固定并适于防止所述倾斜板绕所述中心轴线旋转的阻挡元件。

8.根据权利要求5、6或7所述的医疗装置，其中所述倾斜板具有环形边缘，所述连接机构包括环，所述环形边缘容纳在所述环中，使得所述环和所述倾斜板能够围绕所述环的中心轴线相对于彼此旋转，同时沿着所述环的中心轴线在所述环和所述倾斜板之间的平移基本上被阻止。

9.根据权利要求8所述的医疗装置，其中所述环的环形边缘是所述环的外环形边缘，并且所述环的外表面包括第一突起，所述第一突起在与所述手柄的中心轴线平行并相交的第一平面中延伸，并且所述第一突起适于在所述用户可操作控件的相应槽中滑动和旋转，反之亦然，由此所述用户可操作控件的旋转运动导致所述倾斜板倾斜，以调节所述尖端的弯曲平面。

10.根据权利要求9所述的医疗装置，其中所述环的外表面包括第二突起，所述第二突起基本平行于所述第一突起延伸并且与所述第一平面间隔开，并且所述第二突起适于在所述用户可操作控件的相应槽中滑动和旋转，反之亦然，由此所述第一用户可操作控件沿所述第二方向的移动引起所述倾斜板倾斜，以调节所述尖端在所述弯曲平面中的弯曲程度。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的医疗装置，其中所述用户可操作控件能够绕旋转轴线在所述第一旋转方向上相对于所述手柄和相对于所述尖端致动器组件移动，以使所述尖端致动器组件调节所述尖端的弯曲平面，而不调节所述尖端在所述平面中的弯曲程度。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的医疗装置，其中所述手柄包括邻接部，所述邻接部具有周向边缘，该周向边缘布置成与所述倾斜板的面对边缘的至少一部分邻接，其中所述周向边缘包括面对所述倾斜板的多个峰部以及两个相邻峰部之间的相应数量的谷部，其中所述谷部的数量等于所述转向拉索的数量，并且其中所述谷部布置为与所述转向拉索到所述倾斜板的附接点一致。

13.根据权利要求2所述的医疗装置，其中所述尖端致动器组件包括机电致动器，所述机电致动器布置成与由所述用户可操作控件提供给所述机电致动器的电控制信号成比例地设置所述柔性尖端的弯曲平面和所述柔性尖端在所述平面内的弯曲程度。

14.根据权利要求13所述的医疗装置，其中所述第一旋转方向是围绕基本垂直于所述中心轴线的轴线的旋转方向。

15.根据权利要求1所述的医疗装置，其中所述尖端致动器组件包括机电致动器，所述机电致动器布置成与由所述第一用户可操作控件和所述第二用户可操作控件提供给所述机电致动器的电控制信号成比例地设置所述柔性尖端的弯曲平面和所述柔性尖端在所述平面内的弯曲程度。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的医疗装置，其中所述机电致动器包括布置在所述柔性尖端内或柔性尖端处的形状记忆线致动器。

17.根据权利要求13至15中任一项所述的医疗装置，还包括多条转向拉索，多条转向拉索部分地布置在所述柔性管内并且在一端连接到所述柔性尖端并且在另一端连接到一个或多个机电致动器。

18.根据权利要求5或17所述的医疗装置，其中所述多条转向拉索各自包括被柔性包封物围绕的部段，所述柔性包封物从所述管的近端延伸到所述手柄中所述转向拉索的附接点，其中所述柔性包封物适于允许所述部分沿着所述包封物滑动，而所述包封物沿着滑动运动的方向膨胀或收缩。

19.根据权利要求18所述的医疗装置，其中所述包封物包括以下中的一个或多个：螺旋弹簧、弹性护套、波纹管、编织管。

20.根据权利要求18或19所述的医疗装置，其中两个或更多个所述转向拉索部段布置在单个柔性包封物内。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的医疗装置，其中所述柔性包封物在管部分的基本整个长度内延伸到所述柔性尖端。

22.根据权利要求2所述的医疗装置，其中所述用户可操作控件设有锁定机构，锁定机构用于锁定沿其旋转运动方向的运动，和/或锁定机构用于锁定沿其第二运动方向的运动。

23.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述柔性尖端包括附接到所述柔性管的远端的第一柔性尖端部分和附接到所述第一柔性尖端部分的远端的第二柔性尖端部分，其中所述尖端致动器组件适于调节所述第一柔性尖端部分的弯曲平面和弯曲程度，所述医疗装置包括第二尖端致动器组件，所述第二尖端致动器组件用于相对于所述第一柔性尖端部分的远端调节所述第二尖端部分的弯曲平面，并用于调节所述第二尖端部分在所述第二尖端部分的弯曲平面中的弯曲程度。

24.根据权利要求23所述的医疗装置，包括一个或多个另外的用户可操作控件，另外的所述用户可操作控件相对于近端支撑在所述用户可操作控件的轴向后方的手柄上，并且相对于所述手柄和所述第二尖端致动器组件能够移动，以使所述第二尖端致动器组件调节所述第二尖端部分的弯曲平面而不调节所述第二尖端部分在其相应的弯曲平面中的弯曲程度，并使所述第二尖端致动器组件调节所述第二尖端部分在其相应的弯曲平面中的弯曲程度，而不调节所述弯曲平面，并且基本上不旋转所述柔性管，并且其中所述用户可操作控件和所述一个或多个另外的用户可操作控件能够相对于所述手柄彼此独立地移动。

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