CN114096187A - 具有一次性可转向插管的便携式内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式内窥镜，该内窥镜包括一个一次性使用的部分，其包括一个流体枢纽、插管、前端尖端，并可由操作者通过驱动一个或两个杆进行操控。该内窥镜还包括可重复使用的部分，其包括一个手柄和显示模块。前远端尖端包括LED照明和一个成像模块，该模块将实时视频输送到可旋转的显示模块，以便操作员和其他人观看。一次性使用和可重复使用的部分通过物理上分离的机械和电连接器相互配合和分离。通过物理上分离的机械和电连接器相互配合和分离。一次性使用部分可包括抓取装置，该装置可以由操作者使用一个驱动片来驱动。

Description

具有一次性可转向插管的便携式内窥镜

相关申请

本专利申请要求获得2019年6月20日提交的美国专利申请第16/47,251的权益，并通过引用纳入到本申请中。

本专利申请通过引用的方式纳入了2018年2月20日发布的美国专利第9,895,048号、2019年5月7日发布的美国专利第10,278,563号和2019年5月21日发布的美国专利第10,292,571号；以及，2017年11月28日提交的美国专利临时申请第15/856,077号，2019年5月8日提交的美国专利临时申请第16/407,028号，2019年5月15日提交的美国专利临时申请第16/413,160，2017年5月17日提交的美国专利临时申请第15/462,331号，2016年12月7日提交的美国专利临时申请第15/371,858号，2016年2月23日提交的美国专利临时申请第14/913,867；以及，2018年1月23日提交国际专利申请第PCT/US18/14880号，2016年12月7日提交的国际专利申请第PCT/US16/65396号，和2016年2月19日提交的国际专利申请第PCT/US16/18670号。

技术领域

本发明主要涉及用于人体组织检查，以及泌尿和妇科疾病的内窥镜手术的医疗器械。尤其涉及具有可转向的一次性使用部分和可便利有效地转向的可重复使用部分的便携式手持式低成本外科手术内窥镜设备。

背景技术

常规的内窥镜检查，或需直观检查器官或人体内部的情况下，通常使用复杂的透镜系统将图像从内窥镜的前端传输到观察者。刚性内窥镜通常使用中继透镜系统；柔性内窥镜通常使用光纤束或物镜系统。对于常规的刚性内窥镜和柔性内窥镜，透镜或光纤系统相对昂贵，并且重复多次使用。因此，每次使用后都必须经过严格灭菌和消毒。

在外科手术中，如果使用针头将药物等液体注射到病人的组织中，则将一根长注射针头插入内窥镜的工作通道中。在这种手术中，通常使用两个或更多的操作者来进行手术：一个操作内窥镜，另一个操作针头组件和注射器。通常在显示屏(如安装在头顶)、内窥镜(进入病人体内)和/或用于给药的注射器之间存在物理隔离。在这种情况下，操作者或临床医生必须抬头看显示屏，而不能同时看到内窥镜手柄和注射器。此外，单独的针头组件通常很长，而且有些笨重，需要穿过内窥镜的工作通道，而且可能需要大量的手工技巧来控制刺入和注射过程。在一些手术中，建议使用具有可偏转远端部分的内窥镜，如美国专利第8,834,357号和第8,845,522号所讨论的内窥镜。

一次性内窥镜是内窥镜仪器的新兴类别。在某些情况下，内窥镜的制造成本可以变得足够廉价使其仅用于单个患者。一次性或单次使用内窥镜降低了交叉污染和院感疾病的风险。部分一次性内窥镜系统在上面引用的美国专利第9,895,048号、第10,278,563号和第10,292,571号中被讨论了。本专利说明书中描述或要求保护的主题不限于为解决任何特定缺点或仅在诸如上述环境中操作的具体实施例中所描述的。相反，提供以上背景仅是为了说明本文描述的一些实施例在示例性技术领域的可行性。

发明内容

本专利申请中公开的设备和方法也可用于其他医疗领域，尤其适用于泌尿科等领域。

在一些实施例中，内窥镜包括：一个转向驱动枢纽和一个沿纵轴向前端延伸并具有可弯曲的前端部分的插管；手枪状手柄，转向驱动枢纽和插管可释放地连接到该手柄上以形成所述内窥镜；其中，所述插管被安装成相对于所述手柄围绕所述纵轴旋转；一个细长的杆状第一杆，安装在转向枢纽上，以围绕横向于所述纵轴的枢轴进行枢转运动，并在横向于纵轴的第一方向上远离转向驱动枢纽延伸；一个细长的杆状第二杆，安装在转向枢纽上，以围绕所述枢轴进行枢转运动，并在远离转向枢纽的第二方向上延伸，该方向横向于纵轴且与第一方向不同；其中，所述第一和第二杆中的每个都相对于手柄定位，以便与以手枪式握法握住所述手柄的用户的手指接合；将所述第一和第二杆与插管的可弯曲前端部分耦合的缆线，以使插管的所述可弯曲远端部分相对于插管的所述纵轴弯曲，以响应围绕所述枢轴转动所述第一和第二杆；其中，插管的所述可弯曲前端部分被设置为相对于所述纵轴弯曲一个角度和一个方向，该角度和方向由所述杆的旋转角度和方向决定；其中，所述杆和缆线相互耦合，以便将其中一个杆向后端拉动，使插管的所述前端部分向一个方向弯曲，并使另一个杆向前端枢转，而将一个杆向前端推动，使所述前端部分向另一个方向弯曲，并使另一个杆向后端枢转；其中，插管相对于所述手柄围绕所述纵轴的旋转导致插管的所述可弯曲前端部分根据插管围绕所述纵轴的旋转角度而符合不同的平面。

在一些实施例中，该内窥镜进一步包括以下一项或多项：所述插管可被安装为围绕所述纵轴连续旋转大于180度的角度；所述转向驱动枢纽内的连接结构，该连接结构将所述第一和第二杆相互刚性连接，其中将两个杆保持在选定的位置，使插管的所述可弯曲前端部分与所述纵轴成选定角度；所述连接结构包括安装在所述转向驱动枢纽内部的围绕第三枢轴旋转的枢转轮，其中所述第一和第二杆被刚性地固定在所述枢转轮上；所述连接结构包括刚性地固定在其上的滑轮，所述缆线的后端固定在远离所述连接结构的转向驱动枢纽的内部，并绕过所述滑轮，然后在插管内向前端延伸；所述第一杆可被设置为可枢转，从而在第一角度方向上弯曲插管的可弯曲部分，所述第二杆被设置为可枢转，从而在与所述第一角度方向相反的第二角度方向上弯曲插管的可弯曲部分；插管的所述可弯曲部分可被设置为在所述第一角度方向弯曲最大角度，该最大角度大于所述可弯曲部分被设置为在所述第二角度方向弯曲的最大角度；插管的所述可弯曲部分可被设置为从所述纵轴向第一角度方向弯曲一个大于180度的最大角度，并从所述纵轴向第二角度方向弯曲一个小于180度的最大角度；所述插管可被设置为插入患者的膀胱，并且插管的所述可弯曲部分可被设置为从所述纵轴在一个角度方向上弯曲大于180度的角度，以便插管的前端的视野包括膀胱颈；所述杆包括不受杆护罩影响的弧形杆；所述杆包括一个定位为容纳以手枪式握持手柄的人的食指的环，以及一端与所述环相连、另一端与所述连接结构相连的杆，内窥镜包括安装在所述手柄上并由其机械地支撑的图像显示器；内窥镜包括所述手柄和枢纽上的机械和电连接器，其中枢纽上的机械连接器通过在横向于所述纵轴的方向上的相对运动与手柄上的机械连接器相配合，并且当内窥镜通过枢纽与手柄相配合而组装时，所述电连接器与所述机械连接器的距离至少为5厘米；所述枢纽和插管可以预先包装在一个无菌包装中。

在一些实施例中，内窥镜包括：单次使用的一次性部分，包括一个转向驱动枢纽和一个从所述枢纽沿纵轴向前端延伸并具有前端可弯曲部分的插管；手枪式手柄，转向驱动枢纽和插管可释放地连接到该手柄上以形成所述内窥镜；所述插管被设置为可相对于所述手柄围绕所述纵轴旋转；一个细长的第一杆，从枢纽开始在沿横向于所述纵轴的第一方向延伸出来，并被用同一只手握住所述手柄的人以手枪式握法的手指接合；一个细长的第二杆，从枢纽沿横向于所述纵轴的第二方向延伸，并被以手枪式握法握住所述手柄的人的手指接合；所述第一和第二杆中的每个都被安装在转向驱动枢纽上，以便围绕横向于所述纵轴的枢轴进行枢转运动；线，该线将所述第一杆和第二杆与插管的所述前端可弯曲部分进行耦合，以使所述前端可弯曲部分响应于所述第一杆的转动而相对于所述纵轴弯曲第一角度，和响应于所述第二杆的转动而相对于所述纵轴弯曲与所述第一角度相反的第二角度；其中，所述插管相对于所述手柄围绕所述纵轴的旋转导致所述前端可弯曲部分在远离所述纵轴弯曲时符合不同的平面。

在一些实施例中，前段所述的内窥镜可进一步包括以下一项或多项：所述插管可被安装为围绕所述纵轴连续旋转大于180度的角度；所述第一杆和第二杆中都可以定位为被用同一只手握住所述手柄的人的手指接合，并且所述枢纽内的连接结构可以将所述第一杆和第二杆彼此刚性连接，其中将两个杆保持在选定的位置，使插管的所述可弯曲前端部分从所述纵轴开始指向选定的角度；所述连接结构可以包括安装在所述转向驱动枢纽内壁的枢转轮，用于围绕横向于所述纵轴的轴线旋转，其中所述第一和第二杆被刚性地固定在所述枢转轮上；所述第一和第二杆中都可被设置为在一个方向上枢转，从而使插管的前端可弯曲部分在离所述纵轴的一个角度方向上弯曲，并在相反方向上枢转，从而使插管的前端可弯曲部分在离所述纵轴的一个相反角度方向上弯曲；插管的所述前端可弯曲部分可被设置为从所述纵轴向第一角度方向弯曲大于180度的最大角度，并从所述纵轴向第二角度方向弯曲小于180度的最大角度。

在一些实施例中，一种观察病人器官内部的方法包括：以手枪式握法抓住内窥镜手柄，该手柄远离内窥镜的纵轴延伸；将插管插入患者的器官，该插管从手柄和插管中间的枢纽沿所述纵轴向前端延伸；在抓住手柄的同时，通过围绕穿过所述枢纽并横向于所述纵轴的枢轴转动所述杆，使插管在患者器官中的部分相对于所述纵轴弯曲。在一些实施例中，该方法可进一步包括以下一项或多项内容：所述弯曲可包括围绕所述枢轴枢转从枢纽向下延伸的第一杆和从所述纵轴向上延伸的第二杆，其中第一杆将插管的可弯曲部分向一个方向弯曲，而第二杆将可弯曲部分向相反方向弯曲；所述插管可围绕纵轴旋转；且旋转角度可超过180度。

如本文中所使用的，语法连词“和”，“或”和“和/或”均旨在指示它们所连接的情形、物体或主题可能会有或已经存在一种或多种选择。以这种方式，如本文所用，用语“或”在所有情况下表示“兼或”的含义，而不是“异或”的含义。

如本文所使用的，术语“外科手术”或“手术”是指对患者组织的任何物理干预，并且不一定涉及切割患者组织或闭合先前已有的伤口。

附图说明

为了进一步阐明本专利说明书保护主题的上述和其他优点以及特征，以附图来说明具体实施例。这些附图应当理解为仅描绘了示例性实施例，因此不应被认为是对本专利说明书或所附权利要求保护范围的限制。使用以下附图，特异性和细节化描述、解释本发明的主题，其中：

图1A-图1C是本发明一些实施例中的具有细长的一次性可转向插管的便携式内窥镜的立体图；

图2是本发明一些实施例中的细长的一次性可转向插管的侧视图；

图3A、图3B和图3C分别是本发明一些实施例中的一次性可转向插管的右视图、俯视图和左视图；

图4A和图4B示出了本发明一些实施例中具有细长的一次性可转向插管的便携式内窥镜的转向驱动枢纽的进一步细节；

图5是立体爆炸图，示出了本发明一些实施例中一次性部分104的各种部件；

图6A和图6B是侧视图和立体图以及两个横截面，分别示出了本发明一些实施例中的内窥镜前端部分的进一步细节；

图6C-图6H是本发明一些实施例中的内窥镜前端部分的进一步细节的剖面图；

图7是本发明一些实施例中的细长的一次性可转向插管的侧视图；

图8示出了本发明一些实施例中具有细长的一次性可转向插管的便携式内窥镜的转向驱动枢纽的进一步细节；

图9A和图9B分别是本发明一些实施例中具有集成抓取工具的手持式手术内窥镜的右视图和立体图；

图10A和图10B是根据本发明一些实施例的前端尖端912的立体图和显示了抓取器驱动器的各个方面；

图11A和图11B是透视图，示出了本发明一些实施例中用于手持式手术内窥镜的抓取器驱动器的各个方面；

图12是本发明一些实例中的内窥镜的立体图，该内窥镜在其他方面与图2相同，但增加了一个箭头，以强调插管围绕其纵轴旋转，并在下杆220上有一个可选的外套；以及

图13是本发明一些实例中的爆炸图，与图5一样，但强调了与内窥镜的旋转套管有关的部件。

具体实施方式

下面提供了优选实施例的详细描述。尽管描述了几个实施例，但是应该理解，本专利说明书中描述的新主题不限于本文描述的任何一个实施例或实施例的组合，而是包括许多替代、修改和等同形式。另外，尽管在下面的说明书中阐述了许多具体细节以便提供透彻地理解，但是缺少部分甚至全部这些细节仍能实现一些实施例。而且，为了清楚起见，没有详细描述现有技术中已知的某些技术材料，以避免不必要地淡化本文所述的新主题。应该清楚的是，这里描述的一个或几个具体实施例的各个特征可以与其他描述的实施例的特征或其他特征结合使用。此外，各个附图中相同的附图标记和指示表示相同的元件。

图1A-图1C是一些实施例中具有细长的一次性可转向套管的便携式内窥镜的透视图。图1A和图1B示出了一些实施例中手持式内窥镜100的一次性使用部分和可重复使用部分相互配合和分离。如图1A中虚线箭头所示，一次性使用部分104和可重复使用部分102主要通过配对的机械连接器160和162进行机械连接。电连接是通过单独配对的电连接器164和166进行的。在这个实施例中，可重复使用部分102和一次性使用部分104通过垂直方向的平移相互机械地连接。请注意，电连接器164和机械连接器160都与流体枢纽130分开，并且彼此相隔几厘米的距离，例如5厘米或更远。这种分离使流体密封变得简单而有效，同时便捷而便宜，以防止来自流体枢纽130的流体和来自转向驱动枢纽170的任何流体向连接器160和164的内部渗透，也允许形成保护以阻止任何诸如来自流体端口132的外部流体达到并可能损害电连接器164和166。流体枢纽130与机械连接器160和电连接器164的物理分离也为防止从流体枢纽130到可重复使用部分102的意外污染提供了额外保证。关于物理分离和相关好处的进一步细节，请参见上述美国专利第9,895,048号。

手术内窥镜100包括一个细长的插管120，其远侧尖端112用于插入身体的空心器官或空腔。在一些实施例中，单独的远侧尖端子组件110被连接到插管120上。在一些实施例中，当插管中不包括工作通道或较窄的工作通道630时，远侧尖端112的直径小于4.5毫米(图6C-图6E)。在一些实施例中，例如当包括一个较宽的工作通道630时，远侧尖端的直径可以是5.5毫米(图6F-图6H)。有关手持式内窥镜的独立尖端子组件的进一步细节，见美国专利第9,895,048号(以下简称'048专利)；2017年3月17日提交的美国申请第15/462,331号，公开号为2017-0188793A1(以下简称'331申请)；以及2018年1月23日提交的国际专利申请第PCT/US18/14880号，公开号为WO/2018/136950号(以下简称'880号申请)所述。子组件110包括一个成像模块和一个或多个LED光源，用于观察尖端组件110所插入的器官或空腔。尖端组件110还包括一个或多个流体端口。

在一些实施例中，插管120包括一个或多个流体通道，这些通道在流体枢纽和连接组件130处与流体端口132流体连接。流体端口132包括一个鲁尔接头，以便于流体端口132与各种医疗流体组件的无泄漏连接。插管120中的流体通道或管腔也与尖端组件110的远端流体端口相连接。在一些实施例中，从尖端组件110中的LED光源和成像模块运行的电线穿过插管120中的一个单独通道。

内窥镜100包括一个手柄部分140，其大小和形状为手枪状，便于内窥镜操作者(如医生或其他医疗专业人员)抓取。显示模块150通过一个轴承可旋转地安装在手柄140上，该轴承可以是由塑料制成的普通轴承，以及一个橡胶涂层的铰链。手柄140上还可以看到图像采集按钮142和电源按钮144。在一些实施例中，手柄140和显示模块150被设置为可重复使用并构成可重复使用部分102。在一些实施例中，手柄140就像'048号专利、'331号申请和'880号申请中示出和描述的手柄140。

一次性使用部分104包括转向驱动枢纽170、流体枢纽和连接组件130、插管120和尖端组件110。一次性使用部分104是以相对较低的成本制造的，目的是在一次性使用后被处理掉。通过使尖端、插管、流体枢纽全部一次性使用，可以大大减少或避免严格的去污和消毒程序以及交叉污染和医院获得性疾病的风险。如图1C所示，在一些实施例中，单次使用的一次性使用部分104被消毒，例如在生产过程中，并被装在一个密封的消毒袋106中提供给用户，以便于储存和处理。在一些实施例中，流体管道(未显示)也包括在一次性使用部分104中，可以连接到流体端口132，并包括在同一个消毒袋106中。

图2是一些实施例中的细长的一次性可转向插管的侧视图。如图所示，插管120的前端在向上和向下的方向都是可控地弯曲。插管120的前端显示在中性或未偏转的位置210。例如，位置212是一个极端向上偏转210度的例子，而位置214是一个极端向下偏转130度的例子。偏转由后端上的一个或两个杆控制，这些杆从驱动枢纽170延伸出来。在这个实施例中，有两个杆子：下杆220和上杆230。下杆220和上杆230固定在一起并围绕驱动枢纽170的中心轴线旋转，这样当下杆220被向近侧拉向虚线位置222时，上杆230将向远侧移向虚线位置232。同样地，当上杆230被向近侧拉向虚线位置234时，下杆220将向远侧移向虚线位置224。在这个实施例中，当下杆220被拉近时，插管120的前端和远侧尖端112向位置212弯曲，当上杆230被拉近时，插管120的前端和远侧尖端112向位置213向下弯曲。在其他实施例中，偏转关系可以反过来。在这个实施例中，将杆220或230向后端拉动35度，将导致插管120的前端和远侧尖端112的致动或偏转，使其弯曲到极端位置212(向上210度)和214(向下130度)。在其他实施例中，可以为各种数量的杆驱动配置其他数量的偏转。

图3A、图3B和图3C分别是一些实施例中的一次性可转向插管的右视图、俯视图和左视图。插管120由一个柔性部分320和一个非柔性部分322组成。在图3B和图3C中还可以看到，在流体枢纽130的左侧有一个可选的第二流体和/或设备端口332。

图4A和图4B示出了一些实施例中具有细长的一次性可转向插管的便携式内窥镜的转向驱动枢纽的进一步细节。偏转由一个或两个杆控制，该杆旋转一个轮子410，用于拉动两根缆线430和432，从而驱动偏转。图4A示出一次性部分104的后端部分安装在可重复使用部分102上。图4B只示出了一次性部分104的部分内容，以示清楚。下杆220和上杆230都固定在杆臂400上，或为杆臂的一个组成部分。杆臂400被设置为使轮子410围绕其中心轴408旋转。与轮子410相连的是两个小滑轮：下滑轮420和上滑轮422。下缆线430由螺母440固定。下缆线430穿过下滑轮420和导轨450，然后沿着插管120的长度继续，在其前端附近固定(未显示)。上电缆432穿过上滑轮422和导轨452，然后沿着插管120的长度继续前进，在其前端附近固定(未显示)。可以看出，当下杆220向后端移动时，轮子410将顺时针旋转。这将使下滑轮420拉动下缆线430，同时使上滑轮松放松上缆线432。插管120的前端被设置为在缆线430被拉紧和缆线432被放松时引起向上的偏转。同样地，当上杆230向后端移动时，轮子410将沿逆时针方向旋转。这将使上滑轮422拉动上缆线432，同时使下滑轮放松下缆线430。插管120的前端被设置为在缆线432被拉紧和缆线430被松驰时引起向下的偏转。为此，在这个非限制性的实施例中，缆线430和432在到达插管120的前端之前交叉，以便下缆线430连接到尖端112的上部，上缆线432连接到尖端112的下部。由于这种交叉，在后端方向拉动下杆220，使插管的前端向上弯曲，拉动上杆230，使插管的前端向下弯曲。这种缆线交叉可以发生在驱动枢纽的前端。或者，电缆可以在枢纽170内交叉，例如，让缆线430穿过导轨452并连接到插管尖端112的上部，让缆线432穿过导轨450并连接到插管尖端112的下部。人们发现，在一些医疗手术中，通过使用在后端方向拉动下部杆220的更自然的运动，如拉动手柄的扳机，将前端尖端112向上弯曲是可取的。向上弯曲，特别是通过一个较大的角度，可以独特地协助一些医疗程序，例如希望通过弯曲插管尖端使内窥镜的视野向后，在后端方向查看膀胱颈的手术。

图5是一个爆炸图，示出了一些实施例中的一次性部分104的各种部件。在后端可见的是杆臂400、轮子410、滑轮420和422，以及上缆线432和下缆线430。同样可见的是流体/设备导管510。导管530可作为设备工作通道和/或流体通道，图中显示插入插管120。在一些实施例中，插管120由钢管520制成，该钢管在柔性部分320上切有一系列缺口，使钢管520和插管120能够向上和向下弯曲。在插管120和钢管520的柔性部分320的前端，显示了前端尖端部分，其中装有成像模块540和两个LED。

图6A和图6B是一个侧视图和一个立体图，示出了一些实施例中的内窥镜前端部分的进一步细节。更详细地示出了下缺口622和上缺口624交替出现，允许管子520在柔性部分320处向上和向下弯曲。在图6B中示出了导管530，它可以形成工作通道630。成像模块540包括一个镜头部分640，并与尖端件110配合，LED 650和652也是如此。

图6C-图6H是一些实施例中的内窥镜前端部分的进一步细节的横截面图。图6C、图6D和图6E是插管120和远侧尖端110的横截面图，其中插管120和前端尖端的外径为4.5毫米，工作通道630的内径为1.2毫米。图6C是插管120在靠近柔性部分320的位置的横截面图。在这种情况下，钢管520被一个薄的密封外层620所包围，为了清楚起见，该层在图5、图6A和图6B中没有显示。外层620可以由PTFE等材料制成，在某些情况下可以通过热缩安装在插管120的整个外表面和尖端112的部分。图中还示出了缆线430和432，分别穿过导线管670和672。导线管670和672可以由不锈钢制成，并贯穿插管120的长度，即柔性部分320的后端。请注意，当比较图6C和图4B时，缆线430从图4B的底部缆线交叉到图6C的上缆线，缆线432从图4B的上缆线交叉到图6C的下缆线。在一些实施例中，电缆交叉的位置在插管120的后端，如图4B所示的壳体460内。

图6D是插管120在柔性部分320的横截面图。在这个位置，缆线430和432分别通过导线管634和632。请注意，缆线430和432的前端分别在沿管子520的位于柔性部分320的前端(和缺口622和624)位置结合在导线管630和632内。在图6C和图6D中还可以看到6C和6D中还可以看到电缆660，在这些实施例中它的外径为1.8毫米。电缆660用于将电源和控制信息传送到成像模块540和远侧尖端的LED，也用于将图像和视频数据从相机模块向手柄部分140传送回来(例如图1A和1B所示)。图6E是远侧尖端112的横截面图，示出了镜头部分640和成像模块540。LED 650和652的位置轮廓也以点划线显示。在一些实施例中，工作通道630可用于液体输注，也可容纳一个小导丝。图6F、图6G和图6H是插管120和远侧尖端110的横截面图，在这个实施例中，插管120和远侧尖端的外径为5.5毫米，工作通道630的内径为2.2毫米。在这个实施例中，各种部件和材料就像图6C-图6E中所示的相应部件和材料。

与插管120的柔性部分320有关的更多细节以及转向和弯曲插管的更多方面在共同待审的于2017年12月28日提交的第15/856,077号美国申请专利中提供，该申请于2019年2月28日公布，公开号为2019/0059699，该申请并入本文作为参考。

图7是一些实施例中的细长的一次性可转向插管的侧视图。本实施例中的一次性部分104在许多方面与上文所述相似或相同，只是转向由一个杆720而不是两个杆控制。杆720固定在枢纽170的中心轴上并围绕其旋转，这样当杆720被向近侧拉向虚线位置722时，插管120的远侧末端和和远侧尖端112向位置212弯曲，当杆720被向远侧推向虚线位置724时，插管120的远侧末端和远侧尖端112向位置213弯曲。在其他实施例中，偏转关系可以反过来。在这个实施例中，将杆720拉动或推动35度，将导致插管120的远侧末端和远侧尖端112的致动或偏转，使其弯曲到极端位置212(向上210度)和214(向下130度)。在其他实施例中，可以为多种数量的杆致动配置其他数量的偏转。

图8示出了一些实施例中具有细长的一次性可转向插管的便携式内窥镜的转向驱动枢纽的进一步细节。偏转由杆720控制，所述杆固定在臂800上以使轮子410旋转。轮子410的旋转拉动或放松缆线430和432，从而驱动偏转。

图9A和图9B分别是一个具有集成抓取工具的手持式手术内窥镜的右视图和立体图。手术内窥镜900包括一个细长的插管920，其远侧尖端912用于插入身体的空心器官或空腔。抓取器914穿过插管920的一个专用内腔。如图所示，抓取器914可以从远侧尖端912的前端伸出来。抓取器914可以连接到实心或空心管上，或作为形成实心或空心管的一部分，可由驱动枢纽970驱动。在抓取器914包括空心管的情况下，它可以与流体管线972进行流体连通，而流体管线972又与注射器980(或其他流体分配装置)连接。

在一些实施例中，一个单独的尖端子组件910被连接到插管920，它可以由挤压材料制成。有关手持式内窥镜的独立尖端子组件的更多细节，见'048号专利、'331号申请和'880号申请。尖端子组件910包括一个成像模块和一个或多个LED光源，用于观察它所插入的器官或腔体。尖端子组件910还包括一个或多个流体端口。如图所示，插管920的远端也可以稍微弯曲。在一些实施例中，已发现约15度的弯曲适合于许多应用，但不排除在其他实施例中使用其他角度。

在一些实施例中，插管920包括一个或多个流体通道，这些通道在流体枢纽和连接组件930处与流体端口932流体连接。流体端口932包括一个鲁尔接头，以方便流体端口932与各种医疗流体组件的无泄漏连接。插管920中的流体通道或管腔也与尖端子组件910的面向远侧的流体端口(图10A和图10B中所示的孔口或端口1016和1018)连接。在一些实施例中，从尖端子组件910中的LED光源和成像模块运行的导线通过插管920中的一个单独通道。

内窥镜900包括一个手柄部分140，该手柄部分与上文以及'048专利和'880申请中示出和描述的手柄部分140一样。一次性使用部分904包括针驱动枢纽970，流体枢纽和连接组件930，插管920和尖端子组件910。一次性使用部分104是以相对较低的成本制造的，目的是在一次使用后被处理掉。通过使尖端、插管和液体枢纽全部一次性使用，严格的净化和消毒程序以及交叉污染和医院获得性疾病的风险都可以大大减少或避免。在一些实施例中，一次性使用部分904被消毒，例如在生产过程中，并被装在密封的消毒袋906中提供给用户，以方便储存和处理，如图9B所示。尖端子组件中的成像模块可以有一个宽广的视角，如本实施例中的140度。在一些实施例中，流体管线972也包括在一次性使用部分904中，并且可以连接到枢纽970并包括在同一个消毒袋906中。在一些实施例中，手术内窥镜被设置为允许插管920围绕其纵轴旋转。关于如何设置枢纽130以允许插管旋转的更多细节，见'048号专利、'331号申请和'880号申请。图12和图13中也示出了这种插管旋转。

图10A和图10B是一些实施例中的远侧尖端912的立体图，示出了抓取器驱动的各个方面。图10A示出了抓取器914处于收缩位置时的尖端912，而图10B示出了抓取器914处于伸展位置时的尖端912。请注意，在收缩位置时，抓取器914的爪子完全缩进尖端组件910的抓取器端口1014内，抓取器914的尖端不会带来利器伤害的危险。在图10A和图10B中还可以看到照相机镜头防尘罩1012，两个光导透镜1062和1064(用于LED光源)和前端流体端口1016和1018。提供前端流体端口1016和1018是为了允许与插管920(未显示)的流体管腔进行流体连通。在这个实施例中，每个流体端口1016和1018的横截面积约为1.6平方毫米。需要注意的是流体端口932、插管管腔和前端流体端口1016和1018可以被设置为提供流体流入(即把流体从内窥镜中流出并进入患者的器官或腔体)和/或流体流出(即把流体从患者的器官或腔体中流出并进入内窥镜)。

图11A和图11B是立体图，示出了一些实施例中用于手持式手术内窥镜的抓取器驱动的各个方面。图11A示出了抓取器处于图10A所示的收缩位置时的抓取器驱动枢纽970，而图11B示出了抓取器处于图10B所示的伸展位置时的枢纽970。枢纽970包括一个外壳1100，通过它形成两个窗口，后端窗口1132和前端窗口1134。一个解锁按钮1130从壳体1100中延伸出来，该解锁按钮1130包括与前端窗口1134对齐的向内突出的凸起。驱动凸耳1110可相对于枢纽外壳1100移动。与驱动凸耳1110一起移动的是与流体管线972(图中未示出)连通的流体端口1112、弹簧片1120和抓取器914(未示出)。关于枢纽970的可移动部分的进一步细节，见'331号申请的图7B。

图10A和图11A示出了抓取器914在收缩位置的情况。在这个位置，如前所述，抓取器914的爪子被缩进抓取器端口1014内。在这个收缩位置，内窥镜的远侧尖端912可以插入相关的器官和/或组织中。当操作者在显示屏上观察到他/她希望操纵的目标组织时，驱动凸耳1110被前端推动(如图10A中虚线箭头所示)，直到它处于图10B中所示的位置。用户使用显示器150，然后操纵爪子1022，使其处于围绕目标组织的位置。为了关闭爪子1022，驱动凸耳向后端移动(如图10B中虚线箭头所示)。已发现在某些情况下，在驱动凸耳向后端移动的同时，向前端滑动内窥镜是有效的，这样爪子1022可以保持在相对于目标组织的相同位置。当爪子1022开始与抓取器端口1014的前端边缘接触时，爪子1022开始相互闭合。随着抓取器进一步缩进抓取器端口1014，爪子1022的抓取力增加。当爪子充分抓住目标组织后，操作者就可以适当地移动远侧尖端，以进行预期的手术。

图12是一个内窥镜的立体图，该内窥镜在其他方面与图2相似，但增加了一个箭头1200，以强调插管120围绕其纵轴1202旋转，如上文第48段所述，并增加了一个杆外套，可选地且最好可拆卸地卡在下杆440上。图13是一个爆炸图，在其他方面与图5相似，但在一些实施例中，强调了与图12那样的内窥镜的旋转插管有关的部件。作为插管旋转机构的非限制性例子，背板1302被安装在机械连接器160上，而机械连接器160又被安装在手柄140上(图12)，主轴1304从背板1302前端伸出。如箭头1200所示，背板1302和主轴1304前端的所有图示部件围绕纵轴1202旋转，包括插管120。旋转部件包括壳体460(在图13中看到的是四个部分：一个顶盖和一个底盖，一个后端旋转插座和一个前端帽，都是参考数字460)。旋转部件进一步包括可旋转地安装在主轴1304上并固定在壳体160上的套筒1308，围绕与壳体160相连并垂直于纵轴1202的枢轴旋转的轮子410，杆400，以及也与壳体160相连并围绕纵轴1202旋转的插管130。此外，插管120的前端可以被转向远离纵轴1202，如箭头1306所示和上文所述。从图示的插管120及其远侧末端112的运动几何形状来看，沿箭头1200和1302的运动组合使使用者，通常是医生，能够将成像模块指向插管120远侧末端的任何所需方向，并可便捷地扫描区域，如病人的整个膀胱或子宫内部的任何部分，包括前壁和侧壁，甚至膀胱颈，并从任何方向查看器官内部的任何部分。

在一些实施例中，上述杆相对于插管纵轴的位置对应于插管前端部分各自的弯曲程度。一旦插管的前端部分弯曲到所需的程度，就不需要对杆施加额外的力来保持其位置，除非可能需要的用以克服插管的前端部分向沿纵轴方向弹回的任何趋势的力。

在一些实施例中，插管的部分、大部分或全部长度可以由一种材料制成，这种材料具有足够的弹性，使插管能够被插入病人体内时至少在某种程度上符合弯曲的内腔或通道。

尽管为了清楚起见已经详细描述了前述内容，但是显而易见的是，可以在不脱离本发明原理的情况下进行某些改变和修改。应当注意，存在许多实现本文描述的过程和装置的替代方式。因此，本实施例应被认为是说明性的而不是限制性的，并且本文描述的工作主体不限于本文给出的细节，这些细节可以在所附权利要求的范围和等同范围内对其进行修改。

Claims (24)

1.一种内窥镜，包括：

一个转向驱动枢纽和一个沿纵轴向前端延伸并具有可弯曲的前端部分的插管；

一个手枪式手柄，所述转向驱动枢纽和所述插管可释放地连接到所述手柄上以形成所述内窥镜；

其中，所述插管被安装成相对于所述手柄围绕所述纵轴旋转；

一个细长的杆状第一杆，安装在所述转向枢纽上，以围绕横向于所述纵轴的枢轴进行枢转运动，并在横向于纵轴的第一方向上远离转向驱动枢纽延伸；

一个细长的杆状第二杆，安装在转向枢纽上，以围绕所述枢轴进行枢转运动，并在远离转向枢纽的第二方向上延伸，该第二方向横向于纵轴且与第一方向不同；

其中，所述第一杆和所述第二杆中的每一个都相对于所述手柄定位，以便与以手枪式握持所述手柄的使用者的手指接合；将所述第一杆和第二杆与所述插管的可弯曲前端部分耦合的缆线，以使所述插管的所述可弯曲前端部分相对于所述插管的所述纵轴弯曲，以响应围绕所述枢轴转动所述第一杆和所述第二杆；

其中所述可弯曲前端部分被配置为相对于所述纵轴弯曲到一个角度和在一个方向上弯曲，该角度和方向取决于所述杆的转动角度和方向；

其中，所述杆和缆线相互耦合，以便将其中一个杆向后端拉动，使所述前端部分向一个方向弯曲并使另一个杆向前端枢转，而将一个杆向前端推动，使所述前端部分向另一个方向弯曲并使另一个杆向后端枢转；

其中，所述插管相对于所述手柄围绕所述纵轴的旋转导致所述插管的所述可弯曲前端部分根据插管围绕所述纵轴的旋转角度而符合不同的平面。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述插管被安装成围绕所述纵轴连续旋转超过180度的角度。

3.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：还包括位于所述转向驱动枢纽内的连接结构，该连接结构将所述第一杆和所述第二杆相互刚性连接，其中将两个杆保持在选定的位置，使插管的所述可弯曲前端部分与所述纵轴成选定角度。

4.根据权利要求3所述的内窥镜，其特征在于：所述连接结构包括安装在所述转向驱动枢纽内部的围绕第三枢轴转动的枢转轮，其中所述第一杆和所述第二杆被刚性地固定在所述枢转轮上。

5.根据权利要求3所述的内窥镜，其特征在于：所述连接结构包括刚性地固定在其上的滑轮，所述缆线的后端固定在远离所述连接结构的转向驱动枢纽的内部部分，并绕过所述滑轮，然后在插管内向前端延伸。

6.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述第一杆被设置为可枢转，从而在第一角度方向上弯曲插管的可弯曲部分，所述第二杆被设为可枢转，从而在与所述第一角度方向相反的第二角度方向上弯曲插管的可弯曲部分。

7.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述插管的所述可弯曲部分被设置为在所述第一角度方向上弯曲最大角度，该角度大于所述可弯曲部分被设置成在所述第二角度方向上弯曲的最大角度。

8.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述插管的所述可弯曲部分被设置为从所述纵轴向第一角度方向弯曲一个超过180度的最大角度，并从所述纵轴向第二角度方向弯曲一个小于180度的最大角度。

9.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述插管被设置为插入病人的膀胱，并且插管的所述可弯曲部分被设置为从所述纵轴在一个角度方向上弯曲大于180度的角度，以便源自所述插管前端的视野包括膀胱颈。

10.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述杆包括一个不受杆护罩影响的弧形杆。

11.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述杆包括一个定位为容纳以手枪式握持手柄的人的食指的环，以及一个一端与所述环相连而另一端与所述连接结构相连的杆。

12.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：还包括一个安装在所述手柄上并由其机械支撑的图像显示器。

13.根据权利要求1所述的单次使用的内窥镜可抛弃构件，其特征在于：还包括在所述手柄和枢纽上的机械和电连接器，其中所述枢纽上的机械连接器通过在横向于所述纵轴的方向上的相对运动与所述手柄上的机械连接器相配合，并且当所述内窥镜通过所述枢纽与手柄相配合而组装时，所述电连接器在近侧与所述机械连接器间隔至少5厘米。

14.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于：所述枢纽和插管被预先包装在无菌包装中。

15.一种内窥镜，包括：

单次使用的一次性部分，包括一个转向驱动枢纽和一个从所述枢纽沿纵轴向前端延伸并具有前端可弯曲部分的插管；

手枪式手柄，转向驱动枢纽和插管可释放地连接到所述手柄上以形成所述内窥镜；

所述插管被设置为可相对于所述手柄围绕所述纵轴旋转；

一个细长的第一杆，从枢纽在横向于所述纵轴的第一方向上延伸，并与用同一只手握住所述手柄的人以手枪式握法的手指接合；

一个细长的第二杆，从枢纽在横向于所述纵轴的第二方向上延伸，并与用同一只手握住所述手柄的人以手枪式握法的手指接合；

所述第一杆和第二杆中每个都被安装在转向驱动枢纽上，以便围绕横向于所述纵轴的枢轴进行枢转运动；以及

线，该线将所述第一杆和第二杆与插管的所述前端可弯曲部分耦合，以使所述前端可弯曲部分响应于所述第一杆的转动而相对于所述纵轴弯曲第一角度，和响应于所述第二杆的转动而相对于所述纵轴弯曲与所述第一角度相反的第二角度；

其中，所述插管相对于所述手柄围绕所述纵轴的旋转导致所述前端可弯曲部分在远离所述纵轴弯曲时符合不同的平面。

16.根据权利要求15所述的内窥镜，其特征在于：所述插管被安装为围绕所述纵轴连续旋转大于180度的角度。

17.根据权利要求15所述的内窥镜，其特征在于：所述第一杆和第二杆都被定位为与用同一只手握住所述手柄的人以手枪式握法的手指接合，并还包括位于所述枢纽内的将所述第一杆和第二杆相互刚性连接的连接结构，其中将两个杆保持在选定的位置，使插管的所述可弯曲的前端部分从所述纵轴指向一个选定角度。

18.根据权利要求16所述的内窥镜，其特征在于：所述连接结构包括安装在所述转向驱动枢纽内部的枢转轮，该枢转轮用于围绕横向于所述纵轴的轴线旋转，其中所述第一杆和第二杆被刚性地固定在所述枢转轮上。

19.根据权利要求15所述的内窥镜，其特征在于：所述第一杆和第二杆都被设置为在一个方向上枢转，从而在一个角度方向上从所述纵轴弯曲插管的前端可弯曲部分，并在一个相反方向上枢转，从而在一个相反的角度方向上从所述纵轴弯曲插管的前端可弯曲部分。

20.根据权利要求15所述的内窥镜，其特征在于：所述插管的所述前端可弯曲部分被设置为从所述纵轴在第一角度方向弯曲大于180度的最大角度，并从所述纵轴在第二角度方向弯曲小于180度的最大角度。

21.一种观察病人器官内部的方法，包括：

以手枪式的握法抓住内窥镜手柄，所述手柄远离所述内窥镜的纵轴延伸；

将插管插入病人的器官，所述插管从所述手柄和所述插管中间的枢纽沿所述纵轴向前端延伸；

在抓住所述手柄的同时，通过围绕穿过所述枢纽并横向于所述纵轴的枢轴枢转所述杆，使所述插管在患者器官中的部分相对于所述纵轴弯曲。

22.根据权利要求21的方法，其特征在于：弯曲操作包括围绕所述枢轴转动从枢纽向下延伸的第一杆和从所述纵轴向上延伸的第二杆，其中第一杆在一个方向上弯曲插管的可弯曲部分，第二杆在相反方向上弯曲可弯曲部分。

23.根据权利要求21的方法，还包括围绕所述纵轴旋转所述插管。

24.根据权利要求21的方法，其特征在于：所述旋转插管包括旋转大于180度的角度。

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