CN113116276B - 一种多角度观察手术操作的医用内窥镜 - Google Patents

一种多角度观察手术操作的医用内窥镜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，内窥镜前端的摄像头可以围绕内窥镜工作通道旋转。摄像头旋转机构包括旋转部、扭转弹簧、支撑圆柱、固定部。摄像头旋转机构可通过拉动一根牵拉绳操控摄像头围绕工作通道旋转。本发明通过摄像头旋转机构，使得摄像头围绕工作通道旋转，可以获取工作通道中伸出的手术工具作用部位的全方位图像，有利于实施精细的手术操作，降低手术操作难度。

Description

一种多角度观察手术操作的医用内窥镜
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体是指一种多角度观察手术操作的医用内窥镜。
背景技术
内窥镜是一种常用的医疗器械，一般包括插入管和控制端，插入管一般包括插入部、弯曲部和前端部。控制端负责操控插入管的各项操作。经人体的天然孔道，或者是经手术的小切口进入人体内。使用时将内窥镜导入预检查的器官，可直接窥视有关部位的变化。
内窥镜是一种娇贵的医疗器械，国内医用内窥镜市场大部分被国外产品占有，价格从几万到几十万不等，每次用后要进行复杂且高成本的消毒、维护，有可能因消毒工序不规范导致交叉感染。传统的内窥镜插入管内设置有送气/送水通道、吸引通道和活检通道及控制线缆、信号电缆和导光纤维。细长的通道彻底消毒非常困难，但由于目前内窥镜制作成本昂贵，必须重复使用。有必要对传统内窥镜进行改进，降低费用和交叉感染的风险。
后来逐渐出现了独立的可拆卸的一次性产品，其结构是：包括有内窥镜软性总体外壳，内窥镜软性总体外壳内设置有内窥镜主体，内窥镜主体由医用树脂材料将成像镜头组件、LED光源和光线导光束、电源线和信号线抱箍在一起，内窥镜主体内设置有各种通道。由于目前内窥镜的摄像头在手术过程中，只能获取工作通道中伸出的手术工具作用部位一侧的图像，不便于实施精细的手术操作，因此本发明设计了一种内窥镜前端摄像头可以围绕内窥镜工作通道旋转的多角度观察手术操作的医用内窥镜。通过摄像头围绕工作通道旋转，可以获取工作通道中伸出的手术工具作用部位的全方位图像，有利于实施精细的手术操作，降低手术操作难度。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足精细、操作难度低、适用范围较为广泛的医用内窥镜。
为了实现上述目的，本发明的多角度观察手术操作的医用内窥镜如下：
该多角度观察手术操作的医用内窥镜，其主要特点是，内窥镜前端的摄像头围绕内窥镜工作通道旋转，摄像头旋转机构包括旋转部、扭转弹簧、支撑圆柱、固定部，摄像头旋转机构可通过拉动一根牵拉绳操控摄像头围绕内窥镜工作通道逆时针旋转。
较佳地，所述旋转部位于所述摄像头旋转机构顶端，所述固定部位于所述摄像头旋转机构低端，所述支撑圆柱位于所述扭转弹簧内部，所述扭转弹簧位于所述旋转部与所述固定部之间。
较佳地，所述旋转部为圆柱形，包括牵拉绳固定端、牵拉绳线槽、通孔、牵拉绳、工作通道孔，所述牵拉绳一端固定于所述牵拉绳固定端，另一端位于手控操作部；所述牵拉绳线槽位于所述圆柱形侧面，可用于放置所述牵拉绳，所述牵拉绳线槽一端与牵拉绳固定端相接，一端与支撑圆柱相接；所述通孔位于所述旋转部的一侧，用于将所述旋转部与所述扭转弹簧的上簧臂固定；所述牵拉绳一端连接至手控操纵部，所述手控操作部可通过其上部件拉动牵拉绳；所述工作通道孔位于所述旋转部一侧，所述工作通道可穿过所述工作通道孔。
较佳地，所述固定部为圆柱形，包括通孔、线槽、工作通道孔，所述通孔位于所述固定部一侧，用于将所述固定部与所述扭转弹簧的下簧臂固定；所述线槽可是牵拉绳穿过所述固定部；所述工作通道孔位于所述固定部中心，所述工作通道可穿过所述工作通道孔。
较佳地，所述扭转弹簧包括上簧臂、下簧臂、螺旋部分，所述上簧臂固定于所述旋转部的通孔中，所述下簧臂固定于所述固定部的通孔中，当所述的上簧臂绕着所述扭转弹簧中心发生旋转后，螺旋部分将产生扭矩或扭转力，可使所述上簧臂拉回初始位置。
较佳地，所述支撑圆柱为管状，包括内管壁、外管壁、牵拉绳线槽，所述内管壁可穿过工作通道外壳，并且与工作通道外壁相固定；扭转弹簧套在所述的外管壁上，并且所述外管臂与所述扭转弹簧之间有间隙；所述牵拉绳槽位于所述内管壁与所述外管壁之间，方向沿着所述内管壁、外管壁。
较佳地，所述摄像头旋转机构的牵拉绳可以控制端头以所述工作通道的中心为圆心进行旋转，进而使得所述端头上的摄像头围绕工作通道旋转，使得摄像头可以围绕手术作用部位进行多角度观察。
采用了本发明的医用内窥镜，可以围绕工作通道的中心旋转而工作通道位置不变的医用内窥镜，解决了在利用内窥镜工作通道进行手术的过程中，摄像头图像被所述工作通道中伸出的手术工具遮挡而不能全面观察到手术工具作用部位的问题。通过摄像头围绕工作通道的圆心旋转，可获取工作通道中伸出的手术工具作用部位的全方位图像，有利于实施精细的手术操作，降低手术操作难度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的端头的结构示意图。
图3是本发明的旋转部的结构示意图。
图4是本发明的固定部的结构示意图。
图5是本发明的扭转弹簧的结构示意图。
图6是本发明的支撑圆柱的结构示意图。
图7是本发明的摄像头旋转示意图。
图8是本发明的摄像头旋转另一示意图。
附图标记：
1 端头
2 旋转部
3 支撑圆柱
4 扭转弹簧
5 固定部
6 工作通道
7 牵拉绳
11 工作通道孔
12 光源
13 摄像头
14 供给管
15 负压引流管
21 通孔
22 工作通道孔
23 牵拉绳线槽
24 线槽出口
25 牵拉绳固定端
31 通孔
32 工作通道孔
33 线槽
41 上簧臂
42 螺旋部分
43 下簧臂
51 牵拉绳线槽
52 内管壁
53 外管壁
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该多角度观察手术操作的医用内窥镜，内窥镜前端的摄像头围绕内窥镜工作通道旋转，其中包括旋转部、扭转弹簧、支撑圆柱、固定部，摄像头旋转机构可通过拉动一根牵拉绳操控摄像头围绕内窥镜工作通道逆时针旋转。
作为本发明的优选实施方式，所述旋转部位于所述摄像头旋转机构顶端，所述固定部位于所述摄像头旋转机构低端，所述支撑圆柱位于所述扭转弹簧内部，所述扭转弹簧位于所述旋转部与所述固定部之间。
作为本发明的优选实施方式，所述旋转部为圆柱形，包括牵拉绳固定端、牵拉绳线槽、通孔、牵拉绳、工作通道孔，所述牵拉绳一端固定于所述牵拉绳固定端，另一端位于手控操作部；所述牵拉绳线槽位于所述圆柱形侧面，可用于放置所述牵拉绳，所述牵拉绳线槽一端与牵拉绳固定端相接，一端与支撑圆柱相接；所述通孔位于所述旋转部的一侧，用于将所述旋转部与所述扭转弹簧的上簧臂固定；所述牵拉绳一端连接至手控操纵部，所述手控操作部可通过其上部件拉动牵拉绳；所述工作通道孔位于所述旋转部一侧，所述工作通道可穿过所述工作通道孔。
作为本发明的优选实施方式，所述固定部为圆柱形，包括通孔、线槽、工作通道孔，所述通孔位于所述固定部一侧，用于将所述固定部与所述扭转弹簧的下簧臂固定；所述线槽可是牵拉绳穿过所述固定部；所述工作通道孔位于所述固定部中心，所述工作通道可穿过所述工作通道孔。
作为本发明的优选实施方式，所述扭转弹簧包括上簧臂、下簧臂、螺旋部分，所述上簧臂固定于所述旋转部的通孔中，所述下簧臂固定于所述固定部的通孔中，当所述的上簧臂绕着所述扭转弹簧中心发生旋转后，螺旋部分将产生扭矩或扭转力，可使所述上簧臂拉回初始位置。
作为本发明的优选实施方式，所述支撑圆柱为管状，包括内管壁、外管壁、牵拉绳线槽，所述内管壁可穿过工作通道外壳，并且与工作通道外壁相固定；扭转弹簧套在所述的外管壁上，并且所述外管壁与所述扭转弹簧之间有间隙；所述牵拉绳槽位于所述内管壁与所述外管壁之间，方向沿着所述内、外管壁。
作为本发明的优选实施方式，所述摄像头旋转机构的牵拉绳可以控制端头以所述工作通道的中心为圆心进行旋转，进而使得所述端头上的摄像头围绕工作通道旋转，使得摄像头可以围绕手术作用部位进行多角度观察。
本发明的具体实施方式中，一种多角度观察手术操作的医用内窥镜包括插入部、连接部、手控操作部，所述插入部包括工作通道、位于前端的端头部、弯曲部，所述工作通道连接了所述插入部、所述连接部、所述手控操作部，所述工作通道可以为采样、手术提供通路；所述端头部包括端头1、摄像头旋转机构如图1、工作通道6，端头1包括摄像头13、光源12、供给管14、负压引流管15，所述供给管14可为手术供水、供气，所述负压引流管15可吸取手术过程中多余的液体，所述工作通道6为所述内窥镜手术器械工作通道的一部分，所述摄像头旋转机构如图1可使所述端头1围绕所述工作通道6逆时针旋转，最大可旋转角度为300°。
所述摄像头旋转机构结构图如图1所示，包括旋转部2、扭转弹簧4、支撑圆柱3、固定部5，所述旋转部2位于所述摄像头旋转机构顶端，所述固定部5位于所述摄像头旋转机构低端，所述支撑圆柱3位于所述扭转弹簧4内部，所述扭转弹簧4位于所述旋转部2与所述固定部5之间。
如图3所示的旋转部2为圆柱形，包括牵拉绳固定端25、牵拉绳线槽23、通孔21、牵拉绳7、工作通道孔22。所述牵拉绳7一端固定于所述牵拉绳固定端25，另一端位于手控操作部；所述牵拉绳线槽位23于所述圆柱形侧面，用于放置所述牵拉绳7，所述牵拉绳线槽23一端与牵拉绳固定端25相接，一端与支撑圆柱3相接；所述通孔21位于所述旋转部2的一侧，用于将所述旋转部2与所述扭转弹簧4的上簧臂41固定；所述牵拉绳7一端连接至手控操纵部，所述手控操作部可通过其上部件拉动牵拉绳7；所述工作通道孔22位于所述旋转部2一侧，工作通道6可穿过该孔。
如图4所示的固定部5为圆柱形，包括通孔31、线槽33、工作通道孔32。所述通孔31位于所述固定部5一侧，用于将所述固定部5与所述扭转弹簧4的下簧臂43固定；所述线槽33可使牵拉绳7穿过所述固定部5；所述工作通道孔32位于所述固定部5一侧，工作通道可穿过该孔。
如图5所示的扭转弹簧4包括上簧臂41、下簧臂43、螺旋部分42。所述上簧臂41固定于所述旋转部2的通孔21中，所述下簧臂43固定于所述固定部5的通孔31中，当所述的上簧臂41绕着所述扭转弹簧4中心发生旋转后，螺旋部分42将产生扭矩或扭转力，可将所述上簧臂41拉回到初始位置。
如图6所示的支撑圆柱3为管状，包括内管壁52、外管壁53、牵拉绳线槽51。所述内管壁52可穿过工作通道6外壁，并且与工作通道6外壁相固定；扭转弹簧4套在所述的外管壁53上，并且所述外管壁53与所述扭转弹簧4之间有间隙；所述牵拉绳槽51位于所述内管壁52与所述外管壁53之间，方向沿着所述内、外管壁。
所述摄像头位于端头部端面，所述的摄像头包括镜头与CMOS图像传感器，所述镜头固定连接与所述CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器固定连接与印制电路板上，所述印制电路板与所述CMOS图像传感器有电源信号连接。
所述光源由两个LED照明灯组成，所述的两个LED照明灯分别位于摄像头两侧，所述的两个LED照明灯都设置有透明隔离板，所述的透明隔离板位于LED照明灯顶端，所述透明隔离板可以隔离LED照明灯和手术孔道，避免LED照明灯与身体组织直接接触。
所述弯曲部位于端头部后端，所述弯曲部可控制端头部进行多角度弯曲，弯曲部内部设置有四根牵拉绳，所述四根牵拉绳可控制弯曲部的弯曲方面和弯曲角度。
所述手控操作部上设置有牵拉绳控制部，所述牵拉绳控制部可以可通过旋转或者推拉实现对牵拉绳的控制，一方面，可以通过摄像头旋转机构的牵拉绳控制端头旋转，一方面，可以通过弯曲部的四根牵拉绳控制弯曲部，使得端头进行多角度观察。
所述摄像头旋转机构的牵拉绳可以控制端头以所述工作通道的中心为圆心进行旋转，进而使得所述端头上的摄像头围绕工作通道旋转，使得摄像头可以进行多角度观察。当松开牵拉绳时，由于所述扭转弹簧的作用，摄像头可恢复到原位置。
图7为摄像头旋转示意图A，通过拉动或松开牵拉绳7，可使得端头1围绕工作通道6旋转，在位置A时，按照图中方向拉动所述牵拉绳7，可使得所述端头1绕所述工作通道6逆时针旋转至位置B；在位置B时，松开所述牵拉绳7时，由于扭转弹簧上有扭矩，所述端头1将绕所述工作通道6顺时针旋转回位置A。
图8为摄像头旋转示意图2，通过拉动牵拉绳7，可以使得端头1以工作通道的中心为圆心从位置A旋转至位置B，进而使得摄像头13从位置A旋转至位置B。
采用了本发明的医用内窥镜，可以围绕工作通道的中心旋转而工作通道位置不变的医用内窥镜，解决了在利用内窥镜工作通道进行手术的过程中，摄像头图像被所述工作通道中伸出的手术工具遮挡而不能全面观察到手术工具作用部位的问题。通过摄像头围绕工作通道的圆心旋转，可获取工作通道中伸出的手术工具作用部位的全方位图像，有利于实施精细的手术操作，降低手术操作难度。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，其特征在于，内窥镜前端的摄像头围绕内窥镜工作通道旋转，摄像头旋转机构包括旋转部、扭转弹簧、支撑圆柱、固定部；
所述旋转部位于所述摄像头旋转机构顶端，所述固定部位于所述摄像头旋转机构低端，所述支撑圆柱位于所述扭转弹簧内部，所述扭转弹簧位于所述旋转部与所述固定部之间；
所述旋转部为圆柱形，包括牵拉绳固定端、牵拉绳线槽、通孔、牵拉绳、工作通道孔，所述牵拉绳一端固定于所述牵拉绳固定端，另一端位于手控操作部；所述牵拉绳线槽位于所述圆柱形侧面，可用于放置所述牵拉绳，所述牵拉绳线槽一端与牵拉绳固定端相接，一端与支撑圆柱相接；所述通孔位于所述旋转部的一侧，用于将所述旋转部与所述扭转弹簧的上簧臂固定；所述牵拉绳一端连接至手控操纵部，所述手控操作部可通过其上部件拉动牵拉绳；所述工作通道孔位于所述旋转部一侧，所述工作通道可穿过所述工作通道孔,摄像头旋转机构可通过拉动所述牵拉绳操控摄像头围绕内窥镜工作通道逆时针旋转。
2.根据权利要求1所述的一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，其特征在于，所述固定部为圆柱形，包括通孔、线槽、工作通道孔，所述通孔位于所述固定部一侧，用于将所述固定部与所述扭转弹簧的下簧臂固定；所述线槽可是牵拉绳穿过所述固定部；所述工作通道孔位于所述固定部中心，所述工作通道可穿过所述工作通道孔。
3.根据权利要求1所述的一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，其特征在于，所述扭转弹簧包括上簧臂、下簧臂、螺旋部分，所述上簧臂固定于所述旋转部的通孔中，所述下簧臂固定于所述固定部的通孔中，当所述的上簧臂绕着所述扭转弹簧中心发生旋转后，螺旋部分将产生扭矩或扭转力，可使所述上簧臂拉回初始位置。
4.根据权利要求1所述的一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，其特征在于，所述支撑圆柱为管状，包括内管壁、外管壁、牵拉绳线槽，所述内管壁可穿过工作通道外壳，并且与工作通道外壁相固定；扭转弹簧套在所述的外管壁上，并且所述外管壁与所述扭转弹簧之间有间隙；所述牵拉绳槽位于所述内管壁与所述外管壁之间，方向沿着所述内管壁、外管壁。
5.根据权利要求1所述的一种多角度观察手术操作的医用内窥镜，其特征在于，所述摄像头旋转机构的牵拉绳可以控制端头以所述工作通道的中心为圆心进行旋转，进而使得所述端头上的摄像头围绕工作通道旋转，使得摄像头可以围绕手术作用部位进行多角度观察。
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