CN113876285B - 一种内窥镜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种内窥镜，包括镜体、镜头、多个电磁铁和手柄，镜体包括第一腔体，第一腔体偏心设置，镜体的前端形成有弯曲段，镜头设置于镜体的端部；电磁铁包括铁芯和线圈，线圈按设定的方向缠绕于铁芯，多个电磁铁间隔粘接于第一腔体，多个电磁铁的线圈通过导线相互连接，镜体与手柄连接，手柄设有控制装置，用于控制线圈中的电流方向和电流强度，以使弯曲段产生弯曲。该内窥镜通过控制镜体前端弯曲段内电磁铁的电流强度和方向，使镜体的前端弯曲段能够主动弯曲，并能够调节弯曲段的弯曲角度和方向，提高了内窥镜的控制精度，使用户操作更加精准，且该内窥镜能够在任一弯曲角度位置保持，降低了用户长时间作业的疲劳强度。

Description

一种内窥镜

技术领域

本申请涉及管镜技术领域，尤其涉及一种内窥镜。

背景技术

随着内窥镜被广泛应用于工业、医疗等多个领域，用于检测产品、诊断疾病等用途，对于内窥镜的精密化的需求也逐渐显现。市面上的内窥镜的前端部连接有钢丝绳，使用时，用户通过控制钢丝绳牵引镜体的远端来控制镜体的弯曲，从而能够获得更加广泛的视角和操作范围，但牵引镜体远端的力度靠钢丝绳传导，使用户不易控制牵引力度，无法获知当前的弯曲角度，造成操作不精准，且人工牵引使镜体保持在某一角度易使用户疲劳强度增加，不利于长时间作业。

发明内容

本申请提供了一种内窥镜，以解决上述现有技术中手动牵引钢丝绳控制镜体弯曲，而造成操作不精准、劳动强度大的问题。

本申请实施例提供一种内窥镜，包括镜体、镜头、多个电磁铁和手柄，所述镜体包括第一腔体，所述第一腔体偏心设置，所述镜体的前端形成有弯曲段，所述镜头设置于所述镜体的端部，所述电磁铁包括铁芯和线圈，所述线圈按设定的方向缠绕于所述铁芯，多个所述电磁铁间隔粘接于所述第一腔体，多个所述电磁铁的线圈通过导线相互连接，所述镜体与所述手柄连接，所述手柄设有控制装置，用于控制所述线圈中的电流方向和电流强度，以使所述弯曲段产生弯曲。

在一种可能设计中，所述内窥镜还包括弹性件，所述镜体还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第一腔体沿所述镜体径向分别设置于所述镜体轴心的两侧；所述弹性件穿设于所述第二腔体内。

在一种可能设计中，所述镜体还包括第三腔体，所述第三腔体与所述第一腔体沿所述镜体径向分别设置于所述镜体轴心的两侧；多个所述电磁铁间隔粘接于所述第三腔体。

在一种可能设计中，所述第一腔体和所述第三腔体之间设有至少一个加强件；所述加强件的厚度由中间向两侧逐渐减薄，且所述加强件朝向所述第一腔体或所述第三腔体的一面为弧形面。

在一种可能设计中，所述加强件为高分子材料或金属材料制成。

在一种可能设计中，所述弯曲段包括多个蛇骨节，所述蛇骨节在轴向上的两侧分别设有凹槽和弧形的凸起；相邻两个所述蛇骨节通过所述凹槽和所述凸起转动连接；所述凹槽中设置有限位板，且所述限位板在垂直于所述凸起的转动方向上设置于所述凹槽的至少一端。

在一种可能设计中，所述镜体的材质为TPU、PVC、PP、PC、PE、PA中的一种或两种以上的复合体。

在一种可能设计中，所述镜体为一体挤出成型。

在一种可能设计中，所述内窥镜还包括外套件，所述外套件套设于所述镜体的外壁，所述外套件的材质为PU、TPU、PTFE、PSU、FEP、PFA中的一种。

在一种可能设计中，所述镜体还包括工作腔、照明腔和镜头腔，所述工作腔、所述照明腔和所述镜头腔沿镜体周向偏心设置。

本申请中，当控制电磁铁中的线圈通电时，铁芯易被磁化产生磁场，手柄的控制装置可以控制镜体中各电磁铁的电流方向及大小，从而能够改变各电磁铁的磁场的方向和大小，从而使各电磁铁的两端的磁极的方向和磁性的大小发生改变，其中，控制线圈中电流方向的改变能够改变电磁铁两端的磁极方向，控制线圈中电流方向能够控制电磁铁磁性的大小，电流越大磁性越大，根据磁极的性质，当相邻两个电磁铁的靠近端磁极相同时，即同为N极或S极，相邻两个电磁铁相互排斥，使相邻两个电磁铁之间的距离增大，从而使弯曲段向背离电磁铁的一侧弯曲。当相邻两个电磁铁的靠近端磁极不同时，即一端为N极另一端为S极，相邻两个电磁铁相互吸引，使相邻两个电磁铁之间的距离减小，从而使弯曲段向电磁铁所在一侧弯曲；当控制线圈断电时，电磁铁的磁性消失。

由于多个电磁铁粘接在镜体的第一腔体内，使电磁铁能够固定在第一腔体的内壁，防止电磁铁发生移动或脱落，增加了内窥镜的结构稳定性，且当控制线圈中的电流方向使相邻两个电磁铁的靠近端磁极不同产生相互吸引时，电磁铁会带动与其粘接的镜体相互靠近，使电磁铁所在一侧的镜体缩短，使得镜体轴心另一侧的镜体被拉伸，从而使镜体前端的弯曲段产生弯曲，使用户能够通过镜体端部的镜头看到的视野范围扩大，并能够通过控制线圈中的中电流强度调节电磁铁的磁性大小，控制相邻两个电磁铁之间吸引力的大小，从而能够调节镜体弯曲段弯曲的角度和方向，能够适应实际应用需求，提高了内窥镜的控制精度，进一步扩大了用户透过镜头的视野范围，能够使用户操作的更加精准，且用户控制镜体的弯曲段弯曲到一定角度时，控制当前电流保持不变，即可将镜体的弯曲段保持在当前角度不变，避免了用户在长时间手动控制弯曲疲劳强度增加导致控制不精准，降低了用户的疲劳强度，进一步提高用户操作的精确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供内窥镜在一种实施例中的结构示意图，其中，镜体弯曲段处于弯曲状态；

图2为图1中镜体弯曲段的剖视图；

图3为图2的截面图；

图4为图2中电磁铁的结构示意图；

图5为电磁铁的工作原理图；

图6为本申请提供的内窥镜在另一种实施例中镜体弯曲段的剖视图；

图7为图6的截面图；

图8为本申请提供的内窥镜在又一种实施例中镜体弯曲段的截面图；

图9为图8中加强件的结构示意图；

图10为本申请提供的内窥镜在又一种实施例中镜体弯曲段的结构示意图；

图11为图10中蛇骨节的结构示意图。

附图标记：

1-镜体；

11-第一腔体；

12-第二腔体；

13-第三腔体；

14-弯曲段；

15-工作腔；

16-照明腔；

17-镜头腔；

2-电磁铁；

21-铁芯；

22-线圈；

3-手柄；

4-弹性件；

5-加强件；

51-弧形面；

6-蛇骨节；

61-凹槽；

62-凸起；

63-限位板；

7-外套件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请提供了一种内窥镜，如图1至图5所示，包括镜体1、镜头、多个电磁铁2和手柄3，镜体1包括第一腔体11，第一腔体11偏心设置，镜体1的前端形成有弯曲段14，镜头设置于镜体1的端部，多个电磁铁2，电磁铁2包括铁芯21和线圈22，线圈22按设定的方向缠绕于铁芯21，多个电磁铁2间隔粘接于第一腔体11，多个电磁铁2的线圈22通过导线相互连接，镜体1与手柄3连接，手柄3设有控制装置，用于控制线圈22中的电流方向和电流强度，以使弯曲段14产生弯曲。

本实施例中，如图5所示，当控制电磁铁2中的线圈22通电时，铁芯21易被磁化产生磁场（图5中虚线所示），手柄3的控制装置可以控制镜体1中各电磁铁2的电流方向及大小，从而能够改变各电磁铁2的磁场的方向和大小，从而使各电磁铁2的两端的磁极的方向和磁性的大小发生改变，其中，控制线圈22中电流方向的改变能够改变电磁铁2两端的磁极方向，控制线圈22中电流方向能够控制电磁铁2磁性的大小，电流越大磁性越大，根据磁极的性质，当相邻两个电磁铁2的靠近端磁极相同时，即同为N极或S极，相邻两个电磁铁2相互排斥，使相邻两个电磁铁2之间的距离增大，从而使弯曲段14向背离电磁铁2的一侧弯曲。当相邻两个电磁铁2的靠近端磁极不同时，即一端为N极另一端为S极，相邻两个电磁铁2相互吸引，使相邻两个电磁铁2之间的距离减小，从而使弯曲段14向电磁铁2所在一侧弯曲；当控制线圈22断电时，电磁铁2的磁性消失。

如图1和图2所示，由于多个电磁铁2粘接在镜体1的第一腔体11内，使电磁铁2能够固定在第一腔体11的内壁，防止电磁铁2发生移动或脱落，增加了内窥镜的结构稳定性，且当控制线圈22中的电流方向使相邻两个电磁铁2的靠近端磁极不同产生相互吸引时，电磁铁2会带动与其粘接的镜体1相互靠近，使电磁铁2所在一侧的镜体1缩短，使得镜体1轴心另一侧的镜体1被拉伸，从而使镜体1前端的弯曲段14产生弯曲，使用户能够通过镜体1端部的镜头看到的视野范围扩大，并能够通过控制线圈22中的中电流强度调节电磁铁2的磁性大小，控制相邻两个电磁铁2之间吸引力的大小，从而能够调节镜体1弯曲段14弯曲的角度和方向，能够适应实际应用需求，提高了内窥镜的控制精度，进一步扩大了用户透过镜头的视野范围，能够使用户操作的更加精准，且用户控制镜体1的弯曲段14弯曲到一定角度时，控制当前电流保持不变，即可将镜体1的弯曲段14保持在当前角度不变，避免了用户在长时间手动控制弯曲疲劳强度增加导致控制不精准，降低了用户的疲劳强度，进一步提高用户操作的精确性。

其中，多个电磁铁2的线圈22通过导线相互连接，可以通过手柄3的控制装置进行统一通电控制，降低了用户的控制难度，方便用户操控。

另外，该内窥镜以用于医疗领域中泌尿系统的内镜，如输尿管镜、肾镜等，还可以为其他内窥镜，如消化道的内镜、呼吸系统的内镜等。当然也可以用于工业领域，在此不做限制。

在一种具体实施例中，如图2至图3所示，内窥镜还包括弹性件4，镜体1可以为圆柱形，镜体1还包括第二腔体12，第二腔体12与第一腔体11沿镜体1径向分别设置于镜体轴心的两侧；弹性件4穿设于第二腔体12内。

本实施例中，如图2和图3所示的具体实施例中，弹性件4与电磁铁2分别设置于镜体轴心的两侧，由于弹性件4在受力时会发生形变，在外力撤销时能够恢复形变，当控制线圈22中的电流方向使相邻两个电磁铁2靠近端的磁极不同而相互吸引时，电磁铁2所在一次侧的镜体1缩短，使得设置于镜体1轴心另一侧的弹性件4能够在拉伸力的作用下朝向电磁铁2一侧产生弯曲，通过控制线圈22中的电流大小能够控制弯曲的角度，当线圈22断电时，电磁铁2的磁性消失，弹性件4会在弹性作用下会恢复形变，使弯曲段14伸直，从而使镜体1恢复伸直状态。因此，该结构的镜体1能够在电磁驱动下实现弯曲段14朝向电磁铁2一侧的单侧弯曲，能够适应实际应用需求，扩大了用户通过镜体1端部镜头的视野范围，提高用户操作精度，且弹性件4穿设于第二腔体12内，能够防止弹性件4在镜体1形变过程中产生移动或脱落，进一步提高了内窥镜的结构稳定性。

其中，弹性件4可以为弹性钢片，使得弹性件4在伸直状态下具有刚性，使镜体1的韧性和刚性增强，从而使用户使用镜体1探入输尿管等细小体腔内的难度降低。当然，弹性件4也可以为弹性铁片等，在此不做限制。

在另一种具体实施例中，如图6和图7所示，镜体1还包括第三腔体13，第三腔体13与第一腔体11沿镜体1径向分别设置于镜体1轴心的两侧；多个电磁铁2间隔粘接于第三腔体13。

本实施例中，如图6和图7所述的具体实施例中，镜体1轴心两侧的第一腔体11和第三腔体13均连接有多个电磁铁2，通过控制线圈22中的电流方向，能够使第一腔体11或第三腔体13其中的一侧腔体内的相邻两个电磁铁2的靠近端磁极不同，从而使镜体1中该侧的相邻两个电磁铁2相互吸引距离缩短，使镜体1该侧缩短，使另一侧腔体内的相邻两个电磁铁2的靠近端磁极相同，从而使该侧的相邻两个电磁铁2相互排斥距离增大，使镜体1该侧伸长，从而能够使镜体1的前端弯曲段14的伸长侧能够在缩短侧拉伸力的作用下朝向缩短侧产生弯曲。因此，该结构的镜体1能够在电磁驱动下实现弯曲段14朝向第一腔体11或第三腔体13的弯曲功能，提高了内窥镜的操作灵活性，能够更好地适应实际应用需求，进一步降低了操作难度，且两侧的电磁铁2均可通电控制，使用户能够通过控制线圈22中的电流更好地控制弯曲段14的弯曲角度和方向，进一步提高了控制精度，使用户操作更加精准。

在又一种具体实施例中，如图8和图9所示，第一腔体11和第三腔体13之间设有至少一个加强件5；加强件5的厚度由中间向两侧逐渐减薄，且加强件朝向第一腔体11或第三腔体13的一面为弧形面51。

本实施例中，如图8和图9所示的具体实施例中，第一腔体11和第三腔体13之间设有两个加强件5，该加强件5朝向第一腔体11和第三腔体13的一面为弧形面51，且加强件5厚度由中间向两侧逐渐减薄的结构提高了镜体1内的空间利用率，降低了加强件5的占用空间，且使加强件5在外力作用下更易向弧形面51一侧弯曲变形，降低了控制弯曲段14的弯曲力度，且能够提升加强件5在伸直状态时的刚性，进一步提高镜体1在伸直状态时的刚性，使用户使用镜体1探入输尿管等细小体腔内时不会产生弯曲，提升用户操作的精确性，更加符合实际应用需求。

具体地，加强件5为高分子材料或金属材料制成。

本实施例中，加强件5为高分子材料或金属材料制成，如可弯曲的刚性钢片、高分子材料片，具有更强的韧性和刚性，能够更好地适应实际应用需求，且成本低，制备工艺简单，便于大批量生产。当然，加强件5也可以为其他具有刚性和韧性的金属片或高分子材料片，在此不做限制。

在又一种具体实施例中，如图10和图11所示，弯曲段14包括多个蛇骨节6，蛇骨节6在轴向上的两侧分别设有凹槽61和弧形的凸起62；相邻两个蛇骨节6通过凹槽61和凸起62转动连接；凹槽61中设置有限位板63，且限位板63在垂直于凸起的转动方向上设置于凹槽61的至少一端。

本实施例中，如图11所示，相邻两个蛇骨节6靠近端中一侧的凸起62与另一侧的凹槽61配合连接，且凸起62与凹槽61连接处为弧形面，控制线圈22中电流方向使第一腔体11或第三腔体13其中的一侧腔体内相邻两个电磁铁2靠近端的磁极不同而相互吸引，使另一侧腔体内的相邻两个电磁铁2的靠近端磁极相同而相互排斥，能够使两个蛇骨节6连接处中的凸起62在凹槽61中转动，从而使多个蛇骨节6以此连接构成如图10所示的弯曲段14可以产生弯曲形变，即使弯曲段14能够朝向相邻两个电磁铁2相互吸引的一侧弯曲。因此，该结构的镜体1能够在电磁驱动下实现弯曲段14的朝向第一腔体11或第三腔体13的弯曲功能，能够提升内窥镜的控制精度，且凹槽61中设置的限位板63则可以防止蛇骨节6从凹槽61中脱落并限制蛇骨节6的弯曲方向，使弯曲段14在弯曲过程中不会朝向限位板63一侧产生弯曲或相互脱离，进一步提高弯曲段14的结构稳定性和控制精度。

在一种具体实施例中，镜体1的材质为TPU、PVC、PP、PC、PE、PA中的一种或两种以上的复合体。

本实施例中，当镜体1的材质为TPU、PVC、PP、PC、PE、PA中的一种或两种以上的复合材料时，具有成本低、柔韧性好、便于加工的优点，能够降低制造成本，且不易被腐蚀，利于深度清洗，同时，具有较好的绝缘性能，降低电流外泄的风险，使内窥镜在使用过程中更加安全。

当然，镜体1也可以为其他具有相同性质的高分子材料，在此不做限制。

在一种具体实施例中，镜体1为一体挤出成型。

本实施例中，挤压制品的精度高，表面粗糙度低，成品率高，且工艺流程简单，成本低，效率高，便于镜体1的大批量生产，降低制造成本。

在一种具体实施例中，内窥镜还包括外套件7，外套件7套设于镜体1的外壁，外套件7的材质为PU、TPU、PTFE、PSU、FEP、PFA中的一种。

本实施例中，如图2至图8所示，外套件7套设于镜体1的外壁，密封镜体1及其内部的设备，提升内窥镜的密封性，防止外部液体进入到镜体1内造成镜体1内部用电设备无法正常工作或影响用户观察，进一步提高内窥镜的使用安全性。当外套件7的材质为PU、TPU、PTFE、PSU、FEP、PFA中的一种时，具有成本低、不易被腐蚀、易于清洗、绝缘性好、密封性好等优点，且易于一体成型，便于大批量生产，当然外套件7也可以是其他的高分子材料，在此不做限制。

在一种具体实施例中，如图3、图7和图8所示，镜体1还包括工作腔15、照明腔16和镜头腔17，工作腔15、照明腔16和镜头腔17沿镜体周向偏心设置。

本实施例中，镜体1中的工作腔15可供用户操控微型手术刀等设备通过工作腔15进行手术等作业，照明腔16可以设置照明设备及其连接线缆等，使内窥镜在使用时能够照明，使用户能够看清腔体内的特征，提高内窥镜的成像清晰度，镜头腔17用于放置镜头及其连接线缆，使内窥镜能够拍摄到腔体内部特征，从而使用户能够根据拍摄图像进行操作和诊断，因此，镜体1具有多个腔体提高了内窥镜的功能，使内窥镜的应用范围增加，更加复合实际应用需求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内窥镜，其特征在于，包括：

镜体，所述镜体包括第一腔体，所述第一腔体偏心设置，所述镜体的前端形成有弯曲段；

镜头，设置于所述镜体的端部；

多个电磁铁，所述电磁铁包括铁芯和线圈，所述线圈按设定的方向缠绕于所述铁芯，多个所述电磁铁间隔粘接于所述第一腔体，多个所述电磁铁的线圈通过导线相互连接；

手柄，所述镜体与所述手柄连接，所述手柄设有控制装置，用于控制所述线圈中的电流方向和电流强度，以使所述弯曲段产生弯曲；

加强件，所述加强件设置于所述镜体，所述加强件的厚度由中间向两侧逐渐减薄，且所述加强件朝向所述第一腔体的一面为弧形面；

所述镜体的材质为TPU、PVC、PP、PC、PE、PA中的一种或两种以上的复合体，所述镜体为一体挤出成型。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜还包括弹性件，所述镜体还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第一腔体沿所述镜体径向分别设置于所述镜体轴心的两侧；

所述弹性件穿设于所述第二腔体内。

3.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述镜体还包括第三腔体，所述第三腔体与所述第一腔体沿所述镜体径向分别设置于所述镜体轴心的两侧；

多个所述电磁铁间隔粘接于所述第三腔体。

4.根据权利要求3所述的内窥镜，其特征在于，所述第一腔体和所述第三腔体之间设有至少一个所述加强件，且所述加强件朝向所述第三腔体的一面为所述弧形面。

5.根据权利要求4所述的内窥镜，其特征在于，所述加强件为高分子材料或金属材料制成。

6.根据权利要求3所述的内窥镜，其特征在于，所述弯曲段包括多个蛇骨节，所述蛇骨节在轴向上的两侧分别设有凹槽和弧形的凸起；

相邻两个所述蛇骨节通过所述凹槽和所述凸起转动连接；

所述凹槽中设置有限位板，且所述限位板在垂直于所述凸起的转动方向上设置于所述凹槽的至少一端。

7.根据权利要求1至6任一项所述的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜还包括外套件，所述外套件套设于所述镜体的外壁，所述外套件的材质为PU、TPU、PTFE、PSU、FEP、PFA中的一种。

8.根据权利要求1至6任一项所述的内窥镜，其特征在于，所述镜体还包括工作腔、照明腔和镜头腔，所述工作腔、所述照明腔和所述镜头腔沿镜体周向偏心设置。

Images