CN112955062B - 内窥镜控制装置及具有内窥镜控制装置的内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内窥镜控制装置，包括控制体支架(2)，用于产生偏转运动的操纵杆型的控制元件(7，8)，和至少一根引导通过控制体支架(2)并将控制元件(7，8)的偏转运动传递至内窥镜中要被控制的元件的控制线缆(9)。控制元件(7，8)从控制体支架(2)沿近侧方向延伸。至少一根控制线缆(9)以距离控制体支架(2)一定距离固定至控制元件(6，7，8)。控制元件(7，8)具有弹性杆元件(7)，其可以在控制元件(7，8)致动时弯折以产生偏转运动。

Description

内窥镜控制装置及具有内窥镜控制装置的内窥镜

技术领域

本发明涉及一种内窥镜控制装置，包括控制体支架和用于产生偏转运动的操纵杆状的控制元件。本发明还涉及包括这种内窥镜控制装置的内窥镜。

背景技术

在已知的内窥镜中，在近侧设置有产生偏转运动的内窥镜控制装置。通常，由此实现布置在远侧的枢轴元件的偏转运动。

例如，US 2012/0302832 A1公开了一种内窥镜，其包括内窥镜控制装置，其中操纵杆绕枢轴点枢转。板状的臂从操纵杆延伸，具有牵引线缆以距离操纵杆一定距离锚定于该臂。牵引缆线从控制体支架延伸到内窥镜的远侧部分，并锚定于外摆元件(swing-outelement)上。操纵杆相对于控制体支架枢转。按照这种方式，实现了布置于远侧的外摆元件的枢转运动。

在内窥镜头部中，总是需要节省空间以有利地在较小空间内容纳所需的组件。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的内窥镜控制装置，其中按照节省空间的方式布置尽可能少的组件。有利的是，该内窥镜控制装置应该设计简单并产生尽可能低的生产成本。

该目的通过包括权利要求1的特征的内窥镜控制装置而实现。

有利的发展是从属权利要求的主题。

因此，本发明涉及一种内窥镜控制装置，包括控制体支架；用于产生偏转运动的操纵杆状控制元件；和至少一根控制线缆，其引导通过控制体支架并将控制元件的偏转运动传递至内窥镜中要控制的元素。控制元件从控制体支架沿近侧方向延伸，并且至少一根控制线缆以与控制体支架间隔开的方式固定至控制元件。控制元件包括弹性杆元件，其在控制元件的致动时可弯曲以产生偏转运动。由于偏转运动仅通过弹性杆元件的弯曲(屈曲)而实现，内窥镜控制装置可以以简单、节省空间和成本有效的方式由极少的组件构成。避免了大量额外的组件。

该控制元件可以在与控制体支架相对的侧上具有致动部，其中当控制元件被致动而拉伸至少一根控制线缆时，该杆元件被弯曲。

该致动部可以形成为盖元件并可以覆盖杆元件的近端，其中至少一根控制线缆夹持于杆元件和盖元件之间。

该杆元件可以包括预定的目标弯曲位置。

该内窥镜控制装置可以还包括两个互锁的半球形轴瓦(bearing shell)，其第一轴瓦支撑于控制体支架上，且其第二轴瓦支撑于杆元件的近端上，两个轴瓦围绕弹性杆元件。两个轴瓦引导该弹性杆件的弯曲运动。因此，可以以稳定的方式并根据期望的偏转意图而进行弹性杆元件的弯曲。

在外周上居中沿其纵向延伸，该弹性杆元件可以具有在径向方向上向外延伸的平行盘，其中沿杆元件的纵向方向观察，盘之间的空间以控制线缆的数量提供，其中盘在外周边缘上具有用于引导控制线缆的引导开口，用于同一控制线缆的引导开口在杆元件的纵向方向上对齐，并且用于不同控制线缆的引导开口沿杆元件的圆周方向彼此错开。

在外周边缘的区域中，相邻的盘可以通过桥接部连接，其中每个桥接部形成于相邻的盘处，使得相邻的盘的周缘部分在与桥接部正相对的侧上可朝向彼此弯曲，并且其中桥接部布置为在周向方向上在盘与盘之间错开。

控制线缆的数量可以是四根。可替代地，控制线缆的数量并不受限。如果使用四根控制线缆，则可以将四根控制线缆组合成相对于杆元件彼此面对的两对控制线缆，其中每对的端部相连。这使控制线缆的数量保持最少，同时仍允许在所有方向上产生偏转运动。

该弹性杆元件可以相对于控制体支架偏移。可替代地，该弹性杆元件可以固定地布置于控制体支架上。

该弹性杆元件可以由塑料或金属制成。

本发明还涉及一种包括这种内窥镜控制装置的内窥镜。本发明可以应用于通过控制元件控制偏转运动的任何种类的内窥镜。

上面解释说明的本发明各方面可以以合适的方式进行组合。

附图说明

图1显示了根据本发明的第一实施方式的内窥镜控制装置的示意性侧视截面图。

图2显示了根据第一实施方式的内窥镜控制装置的示意性透视图。

图3显示了包括根据第一实施方式的内窥镜控制装置的盘元件的控制元件的示意性透视图。

图4显示了根据第一实施方式的内窥镜控制装置的控制元件的示意性侧视图。

图5显示了根据第一实施方式的内窥镜控制装置的控制元件的另一示意性侧视图，其中特别显示了盘元件处的桥接部。

图6显示了根据第一实施方式的内窥镜控制装置的弹性杆元件的示意性透视图，不包括牵拉线缆。

图7显示了根据第一实施方式的内窥镜控制装置的弹性杆元件的示意性侧视图。

具体实施方式

在下文中，本发明通过实施方式参照附图详细说明。

第一实施方式

在下文中，参考图1-7描述本发明的第一实施方式。

图1显示了第一实施方式的内窥镜控制装置的示意性侧截面视图。图2显示了该内窥镜控制装置的示意性透视图。

该内窥镜控制装置构成内窥镜的近侧部分。该内窥镜具有从控制体壳体2向远侧延伸的弹性插入管1。该插入管1插入患者的中空空间。插入管1在远侧(未显示)上具有可弯曲部分，即所谓的偏转部，其可以相对于插入管1的近侧部分枢转。通过使将在下面解释的控制元件枢转，其中偏转部的运动精确跟随控制元件的运动，而控制偏转部的枢转运动。

为了将枢转运动从控制元件传递到偏转部，四根控制线缆9作为牵拉缆绳(牵拉线缆)从插入管1中的控制体壳体2延伸到偏转部。在偏转部中，控制线缆9以已知的方式锚定，在外周上以相等间隔错开。因此，控制线缆9在偏转部处的锚定位置彼此错开90度。通过牵拉控制线缆9，偏转部枢转到提供被牵拉的控制线缆9的锚定位置的一侧。控制线缆9按照已知的方式在插入管1中的相应柔性引导弹簧3中引导。引导弹簧3从插入管1中的偏转部的近端沿近侧方向延伸到控制体壳体2中。各自的引导弹簧3充当分配至其的控制线缆9的博登(Bowden)线缆护套。

控制体壳体2由塑料制成。控制体壳体2设计为圆柱形状，其直径朝向近侧逐渐增大。控制体壳体2具有中心轴线。在控制体壳体2的远侧，插入管1在远端方向上延伸。插入管1位于控制体壳体2中。插入管1相对于控制体壳体2不移动。控制体壳体2的形状不受限制。其他形状都可以使用。

控制体壳体2在其近侧上具有端口，第一轴瓦4固定地附接至该端口。第一轴瓦4形成向近侧开口的半球形状的半球形轴承。

更具体地，如图2所示，第一轴瓦4构造为蛋杯形状。蛋杯架的一侧形成第一轴瓦4的远侧，并附接到控制体壳体2。近侧形成第一轴瓦4的轴瓦体。第一轴瓦4可以制造为使两个对称的蛋杯半部分胶粘在一起。然而，该制造并不仅限于此。在第一轴瓦4的远侧上布置环形元件5。此外，第一轴瓦4在远端内周侧形成为直径恒定的圆柱状。

第一轴瓦4和环形元件5固定第二轴瓦6。第二轴瓦6形成要受支撑的半球形，其为向远侧打开的半球形。此处，第一轴瓦4充当第一壳体元件，且环形元件5充当第二壳体元件以容纳第二轴瓦6。

第一轴瓦4和环形元件5至少在其内表面上呈球形。第二轴瓦6至少在其外表面上呈球形。第二轴瓦6的球形以及第一轴瓦4的轴瓦体的球形和环形元件5选择为使得第二轴瓦6可以在第一轴瓦4和环形元件5中相对于第一轴瓦4和环形元件5移动。此处，第二轴瓦6的远侧位于近侧，即位于第一轴瓦4的轴瓦体中。

环形元件5防止第二轴瓦6在远侧方向上从第一轴瓦4脱出。

第一轴瓦4、环形元件5和第二轴瓦6由塑料制成。

在第二轴瓦6的近侧，渐缩球形形状变成恒定直径的圆柱形。第二轴瓦6的恒定直径的圆柱形状在近侧方向上延伸。

形成于第二轴瓦6的近侧上的圆柱形部分的直径等于形成于内圆周上的第一轴瓦4的远侧上的圆柱形部分的直径。

杆元件7在形成于第一轴瓦4的内圆周上的远侧上的圆柱形部分与形成于第二轴瓦6的近侧上的圆柱形部分之间延伸。杆元件7充当本发明的意义上的控制元件或控制体。

因此，控制体壳体2充当控制体支架。

杆元件7是管状元件。杆元件7由弹性材料如塑料或金属制成。杆元件7在控制体壳体2的延伸中心轴线上延伸。杆元件7在远侧上具有远侧管部分7A且在近侧上具有近侧管部分7B。

杆元件7的远侧由第一轴瓦4的(蛋杯架的)内周部分固定。第一轴瓦4的内周部分防止远侧管部分7A径向移动。第一轴瓦4的内周部额外防止远侧管部7A在纵向方向上移动。

在远侧管部7A的外周上，用于四个引导弹簧3的相应的引导弹簧支架31布置于固定位置上。因此，提供了四个相应的引导弹簧支架31。

引导弹簧支架31充当牵拉反向支架(pull counter holder)。引导弹簧支架31容纳(接收)引导弹簧3的近端，并将由引导弹簧3产生的压缩力释放到杆元件7。在引导弹簧支架31的近侧，控制线缆9因此从其引导弹簧3中伸出并沿近侧方向延伸。

相应的引导弹簧支架31布置于第一轴瓦4的内周部分与远侧管部分7A之间，使得其之间不可能发生相对位移。

杆元件7的近侧由第二轴瓦6的内周部分固定。换言之，第二轴瓦6的内周部分防止近侧管部分7B径向移动。此外，覆盖元件8也是控制元件的一部分，位于近侧管部分7B和第二轴瓦6的近侧。覆盖元件8覆盖近侧管部分7B和第二轴瓦6的近侧。覆盖元件8防止近侧管部分7B相对于第二轴瓦6的内周部分在纵向上移动。

因此，近侧管部分7B相对于远侧管部分7A的相对运动由第一轴瓦4和第二轴瓦6引导。第二轴瓦6和盖元件8构成操纵杆头。

在本上下文中，控制线缆9的近端被夹持于第二轴瓦6的内周部分与近侧管部分7B之间。在近侧管部分7B的近端，控制线缆9向内弯曲并被盖元件8夹持。因此，盖元件8确保了防止控制线缆9相对于近侧管部分7B的近端部分的运动。

在这种情况下，控制线缆9的走向使得相对于近侧管部分7B的直径彼此面对的两条控制线缆9总是成对的。因此，当考虑图3时，前控制线缆9和后控制线缆9成对，且上控制线缆9和下控制线缆9成对。在远侧，成对的控制线缆9在偏转部处相连。在近侧，成对的控制线缆9相连(例如，通过扭结，焊接等)。因此，每条控制线缆9的近端部分进入与其成对的相关控制线缆9的近端部分。因此，严格而言，在该实施方式中使用了两对控制线缆9。

在远侧管部分7A和近侧管部分7B之间，杆元件7具有一体的盘元件，下面将对该盘元件进行描述。

盘元件一体嵌入在远侧管部7A和近侧管部7B之间。

盘元件形成为圆柱体，其外径大于远侧管部7A和近侧管部7B。盘元件由在轴向上观察时相同厚度的五个连续盘71、72、73、74、75组成。在纵向方向上，连续盘71、72、73、74、75相对于彼此等距间隔开。因此，盘71、72、73、74、75具有各自具有相同纵向尺寸的(内部)空间。两个相邻盘分别通过桥接部76、77、78、79在外周上相连。从盘到盘，桥接部在圆周方向上错开例如整个圆周的四分之一。盘71、72、73、74、75彼此平行。

更具体地，第一盘71和第二盘72通过第一桥接部76在外周上连接。第二盘72和第三盘73通过第二桥接部77在外周上连接。第三盘73和第四盘74通过第三桥接部78在外周上连接。第四盘74和第五盘75通过第四桥接部79在外周上连接。

第一桥接部76在盘元件的圆周方向上与第二桥接部77错开。第二桥接部77在盘元件的圆周方向上与第三桥接部78错开。第三桥接部78在盘元件的圆周方向上与第二桥接部77错开。第四桥接部79在盘元件的圆周方向上与第三桥接部78错开。

盘元件以仅小桥接部76、77、78、79保留于边缘的方式通过例如以激光切割盘71、72、73、74、75之间的空间而制造，参见图7。

更具体地，以小桥接部76保留于边缘处的方式，通过激光切割盘71和72之间的空间。然后，盘元件旋转90度，并以使小桥接部77保留于边缘处的方式切割盘72和73之间的下一个空间。然后，盘元件进一步旋转180度，并且以使小桥接部78保留于边缘处的方式切割盘73和74之间的下一空间。然后，盘元件进一步旋转90度，并且以使小桥接部79保留于边缘处的方式切割盘74和75之间的下一空间。

因此，通过沿与相应的桥接部76、77、78、79径向相反的方向弯曲近侧管部分7B，近侧管部分7B可以相对于远侧管部分7A屈曲。例如，在图3中，桥接部76面向观察者。通过将图3的图示中的近侧管部分7B推离观察者，杆元件7靠近桥接部76的部分相对于远侧管部分7A弯曲(屈曲)，其中桥接部76用作旋转区域(枢轴点)，直到第一盘71与桥接部76相对的外周部分邻接第二盘72与桥接部76相对的外周部。

类似地，通过分别沿桥接部77、78或79的侧向推动近侧管部分7B，使得桥接部77、78或79分别充当枢轴点，近侧管部分7B可以相对于远侧管部分7A弯曲。

在盘元件中，提供沿盘元件的纵向方向延伸的四个开口90，使得它们穿过每个盘71、72、73、74、75，参见图6。这些开口90是用于相应的控制线缆的引导开口。在盘元件的纵向上延伸的四个开口90也彼此错开例如盘元件总周长的四分之一。

因此，每个桥接部76、77、78、79具有开口90延伸穿过的部分，参见图3。由图3可以看出，第一桥接部76具有用于前控制线缆9的开口90。在图3中，第二桥接部77具有用于下控制线缆9的开口90。第三桥接部78具有用于上控制线缆9的开口90。第四桥接部79具有用于后控制线缆9的开口90。

因此，盘元件确保了当杆元件7致动(弯曲)时为杆元件7中的每条控制线缆9提供预定的目标弯曲位置。

例如，在图3的图示中，当将近侧管部分7B推离观察者时，近侧管部分7B相对于远侧管部分7A弯曲，其中桥接部76充当旋转区域(枢轴点)。因此，前控制线缆9拉伸(被拉动)而后控制线缆9松弛。因此，一对前控制线缆9和后控制线缆9确保了在内窥镜远侧上的偏转运动，其对应于在近侧管部分7B处的推动运动。

在该实施方式中，在近侧管部分7B处的这种推动运动发生于盖元件8处，并由轴瓦4和6引导。

以此方式，在该实施方式中，通过很少的单个部件组成的简单且廉价可生产的结构，可以实现在远侧偏转部处的偏转运动。

替代方案和进一步的实施方式

解释的实施方式可以进行适当组合，条件是这不会导致任何技术矛盾。

在该实施方式中，杆元件7的远侧由第一轴瓦4的内周部分固定。这是指第一轴瓦4的内周部分防止远侧管部分7A径向和纵向上的移动。在替代方案中，杆元件7的远侧由第一轴瓦4的内圆周部分固定，使得远侧管部分7A不能径向移动而可以沿纵向方向上移动。因此，杆元件7相对于第一轴瓦4的内周部分在杆元件7的纵向上可能发生轻微位移。在该实施例中，弹性杆元件7可以相对于控制体支架2在纵向方向上，即在轴向方向上位移。

相应的引导弹簧支架31可以固定地锚定于第一轴瓦4的内周部分或远侧管部7A处。例如，引导弹簧支架31可以胶粘于第一轴瓦4的内圆周部分或远侧管部分7A上。

在本实施方式中，成对的控制线缆9在近侧上相连。成对的控制线缆9也在远侧上相连接。

可替代地，控制线缆9可以用作四个完全独立的控制线缆9。

在该实施方式中，在盘元件处的桥接部在盘与盘之间沿周向错开总圆周的四分之一(90度)。本发明不限于此。桥接部在盘与盘之间的错开量可以更大或更小。桥接部在盘与盘之间的错开量甚至可以彼此不同。当两个盘之间的桥接部分配于每根牵引线缆时已经实现了本发明的原理。

附图标记列表

1 内窥镜的插入管

2 控制体外壳；控制体支架

3 牵引线缆的引导弹簧

4 半球轴承；第一轴瓦

5 环形元件

6 操纵杆头；第二轴瓦

7 弹性杆元件；控制元件

8 盖元件；控制元件

9 控制线缆；牵拉线缆

31 引导弹簧支架

70 盘元件

71 第一盘

72 第二盘

73 第三盘

74 第四盘

75 第五盘

76 桥接部

77 桥接部

78 桥接部

79 桥接部

90 引导开口。

Claims (10)

1.一种内窥镜控制装置，包括

控制体支架（2），

操纵杆状的控制元件（7，8），用于产生偏转运动，和

至少一根控制线缆（9），所述控制线缆（9）被引导穿过所述控制体支架（2）并将所述控制元件（7，8）的所述偏转运动传递至所述内窥镜中要被控制的元件；

其中所述控制元件（7，8）从所述控制体支架（2）沿近侧方向延伸，并且所述至少一根控制线缆（9）以与所述控制体支架（2）间隔的方式固定至所述控制元件（7，8），

其特征在于

所述控制元件（7，8）包括弹性杆元件，所述弹性杆元件在所述控制元件（7，8）致动时可弯曲，从而产生偏转运动，

居中沿所述弹性杆元件的外周上的纵向延伸，所述弹性杆元件具有沿径向向外延伸的平行的盘（71-75），

其中从所述弹性杆元件的纵向方向观察，所述盘（71-75）之间的空间以所述控制线缆（9）的数量设置，

其中所述盘（71-75）在外周边缘上具有用于引导控制线缆（9）的引导开口（90），并且用于同一控制线缆（9）的所述引导开口（90）在所述弹性杆元件的纵向方向上对齐，

用于不同控制线缆（9）的所述引导开口（90）在所述弹性杆元件的圆周方向上彼此错开，

在所述外周边缘的区域中，相邻的盘（71-75）通过桥接部（76-79）连接，

其中每个桥接部（76-79）形成于相邻的盘（71-75）处，使得相邻的盘（71-75）的周缘部分在与所述桥接部（76-79）正相对的侧上彼此相对可弯曲，并且

其中所述桥接部（76-79）在圆周方向上在盘与盘之间错开布置，

每个所述桥接部（76-79）具有用于相应的控制线缆（9）的引导开口（90）。

2.根据权利要求1所述的内窥镜控制装置，其中，

所述控制元件（7，8）在与所述控制体支架相对的侧上具有致动部，

其中，当所述控制元件（7，8）被致动而拉伸所述至少一根控制线缆（9）时，所述弹性杆元件弯曲。

3.根据权利要求2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述致动部包括覆盖所述弹性杆元件的近端的盖元件（8），其中至少一根控制线缆（9）被夹持于所述弹性杆元件和所述盖元件（8）之间。

4.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述弹性杆元件包括预定的目标弯曲位置。

5.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述内窥镜控制装置还包括两个互锁的半球形轴瓦（4，6），其第一轴瓦（4）支撑于所述控制体支架（2）上，并且其第二轴瓦（6）支撑于所述弹性杆元件的近端上，两个所述轴瓦（4，6）围绕所述弹性杆元件。

6.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述控制线缆（9）的数量为四根。

7.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述弹性杆元件相对于所述控制体支架（2）是可位移的。

8.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述弹性杆元件固定地布置于所述控制体支架（2）上。

9.根据权利要求1或2所述的内窥镜控制装置，其中，

所述弹性杆元件由塑料或金属制成。

10.包括根据权利要求1至9中任一项所述的内窥镜控制装置的内窥镜。