CN114532946A - 一种内窥镜 - Google Patents

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CN114532946A CN202210167105.0A CN202210167105A CN114532946A CN 114532946 A CN114532946 A CN 114532946A CN 202210167105 A CN202210167105 A CN 202210167105A CN 114532946 A CN114532946 A CN 114532946A
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陆海同
张康
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Abstract

本申请实施例提供了一种内窥镜,该内窥镜包括手柄、插入管、旋转驱动件和拍摄组件;插入管用于经人体孔道插入到待操作部位,插入管的一端与手柄相连,而其另一端设有拍摄组件与旋转驱动件;旋转驱动件与拍摄组件相连,旋转驱动件驱动拍摄组件转动,以变换拍摄组件的拍摄方向。本说明书实施例中的内窥镜中,利用旋转驱动件对拍摄组件进行驱动,从而改变拍摄组件的拍摄方向,使得拍摄组件的转动顺畅不卡顿,提升了手术安全性,减少了医生与病人的心理负担。

Description

一种内窥镜
技术领域
本说明书涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种内窥镜。
背景技术
在医疗方面,医用内窥镜主要应用在外科手术和常规医疗检查中。与传统的外科手术相比,医用内窥镜的功能性微创手术技术已经得到医生和患者的广泛接受。医用内窥镜利用人体天然孔洞或在必要的时候开的几个小孔,医生只要熟练地将内窥镜镜头伸入身体内,通过其他手术器械和摄像显示系统就能在体外进行体内的密闭手术操作。
为了增大内窥镜的观测范围,内窥镜的摄像显示系统(拍摄组件)一般都需要采用可弯曲转动的结构,而如何保证弯曲转动时的流畅性,是内窥镜上亟待解决的技术问题。因此,本申请提供一种拍摄组件可弯曲转动且转动顺畅不卡顿的内窥镜。
发明内容
本说明书实施例之一提供一种内窥镜,所述内窥镜包括:手柄、插入管、旋转驱动件和拍摄组件;所述插入管用于经人体孔道插入到待操作部位,所述插入管的一端与所述手柄相连,而其另一端设有所述拍摄组件与所述旋转驱动件;所述旋转驱动件与所述拍摄组件相连,所述旋转驱动件驱动所述拍摄组件转动,以变换所述拍摄组件的拍摄方向。
在一些实施例中,所述拍摄组件包括底座与设于所述底座上的摄像头,所述底座与所述旋转驱动件的输出转轴传动相连。
在一些实施例中,所述旋转驱动件输出转轴的轴线平行于所述插入管的轴线,所述摄像头的光轴与所述插入管的轴线之间具有夹角。
在一些实施例中,所述摄像头的视场角大于或等于90°。
在一些实施例中,所述内窥镜还包括冲洗组件,所述冲洗组件用于冲洗所述待操作部位。
在一些实施例中,所述冲洗组件包括进液管,至少部分所述进液管设于所述插入管内,所述进液管的一端设有用于接收冲洗液的第一进液口,所述进液管的另一端设有用于排出所述冲洗液的第一出液口;所述底座包括第一安装孔,所述进液管的所述另一端布置在所述第一安装孔内,以使得所述第一出液口的排液冲洗方向在所述旋转驱动件的驱动下变换。
在一些实施例中,所述冲洗组件还包括排液管,至少部分所述排液管设于所述插入管内,所述排液管的一端设有用于吸取液体的第二进液口,所述排液管的另一端设有第二出液口;所述第二进液口处设有吸液泵;所述底座上设有第二安装孔,所述排液管的所述一端布置在所述第二安装孔内,以使得所述第二进液口的进液吸取方向在所述旋转驱动件的驱动下变换。
在一些实施例中,所述手柄上设有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述进液管的所述第一进液口相连通,所述第二开口与所述排液管的所述第二出液口连通。
在一些实施例中,所述进液管与所述排液管包括柔性管。
在一些实施例中,所述内窥镜还包括控制按钮和控制器,所述控制按钮设于所述手柄上,所述控制按钮和所述旋转驱动件均与所述控制器相连。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜的示例性内部结构示意图;
图2是图1中A-A的剖面结构示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜的另一示例性内部结构示意图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的摄像头的示意图;
图5是根据本说明书一些实施例所示的插入管的示例性内部结构示意图;
图6是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜的外部结构示意图。
附图标记说明:100、内窥镜;110、手柄;111、第一开口;112、第二开口;120、插入管;130、旋转驱动件;131、动力部;132、支撑座;133、旋转驱动件控制线;140、拍摄组件;141、底座;142、摄像头;143、拍摄组件控制线;151、进液管;151-1、第一进液口;151-2、第一出液口;152、排液管;152-1、第二进液口;152-2、第二出液口;160、控制按钮;171、导光光纤。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
为了增大内窥镜的观察范围,内窥镜的摄像显示系统一般需要进行可弯曲转动的设置。在一些实施例中,摄像显示系统可以通过蛇骨的弯曲来实现弯曲转动。但是蛇骨的制作工艺复杂繁琐,生产成本高,并且在手术的过程中,蛇骨还存在卡死的可能性,不仅增加了手术的风险,还会给医生和病人带来不必要的麻烦和心理负担。
本说明书主要描述了一种内窥镜。该内窥镜主要包括手柄、插入管、旋转驱动件和拍摄组件。其中,拍摄组件与旋转驱动件相连,通过旋转驱动件驱动拍摄组件转动,以变换拍摄组件的拍摄方向,同时提升拍摄组件转动的流畅性。旋转驱动件能够取代蛇骨对拍摄组件进行驱动从而调节拍摄组件的拍摄方向,使得内窥镜可以在无需采用蛇骨结构的情况下,仍然能够调节拍摄组件的拍摄方向,从而获得较大的手术视野范围。不采用蛇骨结构的内窥镜,一方面既降低了内窥镜的生产成本,另一方面也能够避免手术过程中出现蛇骨卡死的风险,避免给医生和病人带来不必要的麻烦和心理负担。
图1是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜的示例性内部结构示意图,图2是图1中A-A的剖面结构示意图,图3是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜的另一示例性内部结构示意图,图4是根据本说明书一些实施例所示的摄像头的示意图,图5是根据本说明书一些实施例所示的插入管的示例性内部结构示意图。以下将结合图1-5对本申请实施例所涉及的内窥镜进行详细说明,值得注意的是,以下实施例仅仅用以解释本申请,并不构成对本申请的限定。
如图1所示,内窥镜100可以包括手柄110、插入管120、旋转驱动件130和拍摄组件140。手柄110用于为医生提供握持部位,并为内窥镜100的其他零部件提供安装固定平台。插入管120可以用于经人体孔道插入到待操作部位,从而将拍摄组件140或其他手术器械(例如微型针管等)移动至待操作部位。旋转驱动件130用于驱动拍摄组件140转动,以改变拍摄组件140的拍摄方向,从而使医生获得更大的待操作部位的视野范围。拍摄组件140用于对待操作部位进行拍摄,为医生提供相应视野,方便医生的操作。插入管120的一端与手柄110相连,而其另一端设有拍摄组件140与旋转驱动件130。旋转驱动件130可以与拍摄组件140相连。旋转驱动件130可以驱动拍摄组件140转动,以变换拍摄组件140的拍摄方向。
插入管120一方面起到连接支撑拍摄组件140与旋转驱动件130的作用,医生可以操作手柄110从而通过插入管120将拍摄组件140与旋转驱动件130移动至待操作部位。另一方面插入管120也可以起到隔离保护的作用,例如,当拍摄组件140与旋转驱动件130的线路(例如拍摄组件控制线143、旋转驱动件控制线133等,如图2、图3所示)设置于插入管120的内部时,插入管120能够对线路进行保护,将线路与人体隔绝,既避免了线路对人体造成不利影响,又保证了线路的正常工作。在一些实施例中,插入管120可以是刚性管,例如插入管120可以采用不锈钢等不与人体发生反应且对人体无害的材质。
请参照图2与图5,旋转驱动件130固定于插入管130的一端,且旋转驱动件130与拍摄组件140传动相连,从而为拍摄组件140的转动提供动力来源。
在一些实施例中,旋转驱动件130可以包括动力部131与支撑座132。支撑座132固定于插入管130的一端,动力部131固定于支撑座132,支撑座132为动力部131提供固定平台。动力部131的输出转轴与拍摄组件140传动相连,动力部131为拍摄组件140的转动提供动力来源。
在一些实施例中,动力部131可以包括电机、气动机、燃油机等提供动力输出的设备。出于内窥镜100的结构设计的考虑,在一些实施例中,动力部131可以是微型电机。
在一些实施例中,拍摄组件140可以包括底座141与设于底座141上的摄像头142。底座141用于为摄像头142提供安装固定的位置。底座141与旋转驱动件130的输出转轴传动相连,旋转驱动件130转动从而带动底座141转动,进而改变摄像头142的拍摄方向。
在一些实施例中,支撑座132、动力部131、底座141、摄像头142顺次相连,且支撑座132与底座141均固定于插入管120。动力部131可以位于插入管120内,插入管120将动力部131与人体进行隔离,降低动力部131对人体的影响。摄像头142可以位于插入管120外,以避免插入管120的管壁遮蔽摄像头142的视野,导致造摄像头142的视场减小。
在一些实施例中,动力部131的输出转轴的轴线平行于插入管120的轴线。在一些实施例中,摄像头142的光轴与插入管120的轴线之间具有一定的夹角(即摄像头142的光轴与插入管120的轴线不平行),通过这样的设置,摄像头142在旋转驱动件130的驱动下转动时,能够拥有更大的总视角范围,可以拍摄到更多的待操作部位的视野,提升医生对待操作部位的了解与掌控程度,从而提升手术的效率与安全性。
在一些实施例中,摄像头142的视场角大于或等于90°,如90°、120°、135°等。通过设置摄像头142的视场角大于90°,可以尽可能避免摄像头142受旋转驱动件130的驱动转动时存在视野死角。此时,摄像头142的光轴与插入管120的轴线之间的夹角可以小于或等于45°,例如30°、40°、45°等。在一些实施例中,为了在保证总视野范围良好的情况下,降低拍摄组件140的结构难度、生产成本,摄像头142的视场角可以是120°。
在一些实施例中,内窥镜100还可以包括冲洗组件,冲洗组件可以用于冲洗待操作部位,将待操作部位的杂质(如组织液、血液等)清除,以方便医生进行后续的操作(例如夹取、切割等)。
在一些实施例中,冲洗组件可以包括进液管151,至少部分进液管151设于插入管120内,因此进液管151可以随插入管120一起插入待操作部位,无需额外插入步骤即可对待操作部位进行冲洗,降低内窥镜100的操作难度。同时插入管120可以将至少部分进液管151与人体隔离,降低至少部分进液管151对人体的不利影响,提升内窥镜100的使用安全性。
进液管151的一端设有用于接收冲洗液的第一进液口151-1,进液管151的另一端设有用于排出冲洗液的第一出液口151-2。在一些实施例中,底座141还可以包括第一安装孔,进液管151的另一端可以布置在第一安装孔内,第一安装孔与进液管151的第一出液口151-2连通。由于第一出液口151-2与第一安装孔连通,而设置有第一安装孔的底座141可以受旋转驱动件130的驱动从而转动,因此第一出液口151-2的排液冲洗方向可以在旋转驱动件130的驱动下变换,从而增加进液管151的冲洗范围,提升冲洗效果。
在一些实施例中,进液管151的第一进液口151-1处可以设置有阀门,阀门可以用于对进液管151内的冲洗液的流量进行控制。阀门可以是夹管阀、旋塞阀等。需要注意的是,阀门的类型需要与进液管151的材质配合,例如当进液管151采用橡胶软管的柔性管时,吸液泵可以采用夹管阀。
在一些实施例中,冲洗组件还可以包括排液管152,至少部分排液管152设于插入管120内,因此排液管152可以随插入管120一起插入至待操作部位,无需额外插入步骤即可对待操作部位的液体进行吸取。同时插入管120将至少部分排液管152与人体隔离,降低至少部分排液管152对人体的不利影响,提升内窥镜100的使用安全性。
排液管152的一端设有用于吸取待操作部位的液体的第二进液口152-1,排液管152的另一端设有用于排出冲洗液的第二出液口152-2。需要说明的是,第二进液口152-1吸取的液体可以包括但不限于冲洗液、血液、组织液等位于待操作部位的液体。
在一些实施例中,手柄110上可以设有第一开口111与第二开口112,第一开口111与进液管151的第一进液口151-1相连通,第二开口112与排液管152的第二出液口152-2相连通,从而将进液管151与排液管152集成于手柄110,优化内窥镜100的结构。底座141还可以包括第二安装孔,排液管152的一端可以布置在第二安装孔内,第二安装孔与排液管152的第二出液口152-2连通。由于第二进液口152-1与第二安装孔连通,而设置有第二安装孔的底座141可以受旋转驱动件130的驱动从而转动,因此第二进液口152-1的吸液方向可以在旋转驱动件130的驱动下变换,从而增加排液管152的吸液范围,提升吸液效果,减少待操作部位内的液体残留。
在一些实施例中,进液管151与排液管152可以为柔性管,例如橡胶软管、塑料软管、PVC软管、金属软管等。柔性管方便布置走线,能够大大降低内窥镜100的设计制造难度。在一些实施例中,进液管151与排液管152的材质可以相同也可以不同,例如进液管151与排液管152可以都采用橡胶软管,或是进液管151采用金属软管,排液管152采用塑料软管等。
由于与第一安装孔连通的第一出液口151-2、与第二安装孔连通的第二进液口152-1都可以随底座141转动,而与第一开口111连通的第一进液口151-1、与第二开口112连通的第二出液口152-2的位置均基本不变,因此进液管151两端的相对位置及排液管152两端的相对位置会发生改变,进液管151与排液管152可能会出现较大程度扭转的现象。在一些实施例中,以旋转驱动件130的初始位置为基准,旋转驱动件130的转动角度(包括正转和/或反转的角度)小于或等于180°,如可以是180°、120°、90°等。通过设置旋转驱动件130的转动角度小于180°,可以尽可能地避免插入管120内的零部件(例如进液管151、排液管152等)及线路(例如旋转驱动件控制线133、拍摄组件控制线143等)因扭转过大而产生打结、缠绕。
在一些实施例中,排液管152的第二进液口152-1处可以设有吸液泵,吸液泵用于产生吸力从而将待操作部位的液体从第二进液口152-1吸入排液管152。吸液泵可以包括注射泵、蠕动泵、容积式泵、叶轮式泵或喷射式泵等。需要注意的是,吸液泵的类型需要与排液管152的材质匹配,例如当排液管152采用橡胶软管的柔性管时,吸液泵可以采用蠕动泵。
在冲洗过程中,冲洗液从第一开口111(第一进液口151-1)注入,通过进液管151从第一安装孔(第一出液口151-2)排出,从而进入待操作部位并对待操作部位进行冲洗,冲洗后的液体仍留存在待操作部位。在吸液泵的作用下,冲洗后的液体(例如冲洗液、血液、组织中的一种或多种)从第二安装孔(第二进液口152-1)被吸入,通过排液管152从第二开口112(第二出液口152-2)排出,从而完成对待操作部位内的液体的抽离。
图6是根据本说明书一些实施例所示的内窥镜100的外部结构示意图。在一些实施例中,内窥镜100还可以包括控制按钮160与控制器(图中未示出),控制按钮160设于手柄110上(如图6所示),控制按钮160和旋转驱动件130均与控制器相连。医生可以通过按下控制按钮160发送指定指令给控制器,控制器根据接收到的指令控制旋转驱动件130的工作状态。例如,控制按钮160可以包括正转按钮、反转按钮与复位按钮。用户按下正转按钮,控制器根据相关指令控制旋转驱动件130向某一方向(例如顺时针方向)正转,从而使得底座141正转,进而使得摄像头142及第一出液口151-2、第二进液口152-1正转;用户按下反转按钮,控制器根据相关指令控制旋转驱动件130向与上述方向相反的另一方向(例如逆时针方向)反转,从而使得底座141反转,进而使得摄像头142及第一出液口151-2、第二进液口152-1反转;用户按下复位按钮,控制器根据此时旋转驱动件130的状态及相关指令控制旋转驱动件130转动(例如,若此时旋转驱动件130处于正转状态,则控制器控制旋转驱动件130开始反转),从而使得底座141转动至初始位置,进而使得摄像头142及第一出液口151-2、第二进液口152-1转动至初始位置。
在一些实施例中,控制器可以是中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、系统芯片(SoC)、微处理器(MCU)等,或其任意组合。在一些实施例中,控制器可以是本地的或远程的。例如,控制器可以通过网络访问存储在内窥镜100中的信息和/或数据。
在一些实施例中,内窥镜100还可以包括照明组件,照明组件可以对待操作部位进行照明,从而使得拍摄组件130的影像更加清晰,以方便医生查看,提升手术效率与手术效果。照明组件可以与控制器相连,控制器可以控制照明组件的工作状态,例如工作与否、照明强度等。
请参照图5,在一些实施例中,照明组件可以包括一根或多根导光光纤171,一根或多根导光光纤171设置于插入管120的内部,插入管120可以将导光光纤171与人体隔离,从而降低导光光纤171对人体的影响,同时为导光光纤171提供一个稳定的工作环境。导光光纤171的一端通过手柄110与外部设备(例如光源等)连接,另一端固定于底座141,从而为摄像头142提供照明。在一些实施例中,照明组件还可以包括灯泡等其他可提供光源的装置,照明组件的线路设置于插入管120内部。
本申请所披露的内窥镜可能带来的有益效果包括但不限于:(1)利用旋转驱动件对拍摄组件进行驱动,从而改变拍摄组件的拍摄方向,使得拍摄组件的转动顺畅不卡顿,提升了手术安全性,减少了医生与病人的心理负担;(2)利用控制器对旋转驱动件的工作状态进行控制,旋转驱动件的转动角度更加精确,拍摄组件的拍摄角度误差更小;(3)线路集成设置于插入管内部,插入管为线路提供一个稳定的工作环境,并降低线路对人体的不利影响;(4)冲洗组件能够对待操作部位进行冲洗,便于手术操作;(5)照明组件提供光源,提升了拍摄组件成像的清晰度。需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内窥镜,其特征在于,包括:手柄、插入管、旋转驱动件和拍摄组件;所述插入管用于经人体孔道插入到待操作部位,所述插入管的一端与所述手柄相连,而其另一端设有所述拍摄组件与所述旋转驱动件;所述旋转驱动件与所述拍摄组件相连,所述旋转驱动件驱动所述拍摄组件转动,以变换所述拍摄组件的拍摄方向。
2.如权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述拍摄组件包括底座与设于所述底座上的摄像头,所述底座与所述旋转驱动件的输出转轴传动相连。
3.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述旋转驱动件输出转轴的轴线平行于所述插入管的轴线,所述摄像头的光轴与所述插入管的轴线之间具有夹角。
4.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述摄像头的视场角大于或等于90°。
5.如权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述内窥镜还包括冲洗组件,所述冲洗组件用于冲洗所述待操作部位。
6.如权利要求5所述的内窥镜,其特征在于,所述冲洗组件包括进液管,至少部分所述进液管设于所述插入管内,所述进液管的一端设有用于接收冲洗液的第一进液口,所述进液管的另一端设有用于排出所述冲洗液的第一出液口;
所述底座包括第一安装孔,所述进液管的所述另一端布置在所述第一安装孔内,以使得所述第一出液口的排液冲洗方向在所述旋转驱动件的驱动下变换。
7.如权利要求6所述的内窥镜,其特征在于,所述冲洗组件还包括排液管,至少部分所述排液管设于所述插入管内,所述排液管的一端设有用于吸取液体的第二进液口,所述排液管的另一端设有第二出液口;所述第二进液口处设有吸液泵;
所述底座上设有第二安装孔,所述排液管的所述一端布置在所述第二安装孔内,以使得所述第二进液口的进液吸取方向在所述旋转驱动件的驱动下变换。
8.如权利要求7所述的内窥镜,其特征在于,所述手柄上设有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述进液管的所述第一进液口相连通,所述第二开口与所述排液管的所述第二出液口连通。
9.如权利要求7所述的内窥镜,其特征在于,所述进液管与所述排液管包括柔性管。
10.如权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述内窥镜还包括控制按钮和控制器,所述控制按钮设于所述手柄上,所述控制按钮和所述旋转驱动件均与所述控制器相连。
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