CN114699621A - 包含多个串联连续体结构的可生长连续体器械及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及连续体器械领域，公开一种可生长连续体器械，包括可生长管和一个或多个串联的连续体结构。可生长管包括内层、外层以及位于内、外层之间的流体腔。可生长管包括可翻展区域，内、外层在可翻展区域相连并且可翻展。连续体结构位于可生长管中。连续体结构包括多个间隔盘和一个或多个连接结构。连接结构包括一根或多根柔性结构骨，其两端分别与相邻的间隔盘固定连接，沿间隔盘的周向分布。多个连续体结构至少包括第一、第二连续体结构，第一、第二连接结构的柔性结构骨数量不同。该连续体器械的多个连续体结构可以向不同方向弯曲，以适应复杂的弯曲环境，且不会对腔道造成损伤。

Description

包含多个串联连续体结构的可生长连续体器械及手术机器人

技术领域

本公开涉及连续体器械领域，尤其涉及一种包含多个串联连续体结构的可生长连续体器械及手术机器人。

背景技术

传统疾病诊断和手术治疗主要分为开放诊断和手术以及腔内介入诊断和治疗。腔内介入诊断或治疗是在不开刀暴露病灶的情况下，在血管、皮肤上进行切口形成通道，或经人体原有的腔道，在影像设备的引导下到达目标位置，对病灶局部进行诊断或治疗，具有创伤小的特点。

传统腔内介入手术主要靠医生进行手动操作。为了减轻医生的负担，提高腔内介入的效率与安全性，利用腔内介入器械辅助进行介入诊断或手术的方法渐渐成为行业的研究热点。腔内介入器械可以远程操控，以消除手动操作过程中医生的生理颤抖和疲劳时的误操作带来的危险。

但是目前采用的腔内介入器械，为便于控制操作，通常使介入器械具备各向同性的弯曲，这样，导致介入器械的柔性相对较差，弯曲空间受限，不能适应弯曲复杂的人体腔道，容易对腔道造成损伤。

发明内容

在一些实施例中，可生长连续体器械包括：

可生长管，所述可生长管包括内层、外层以及位于所述内层和所述外层之间的流体腔，所述流体腔用于容纳流体；所述可生长管包括位于远端处的可翻展区域，所述内层和所述外层在所述可翻展区域相连并且可翻展；以及

多个连续体结构，设置在由所述可生长管的内层包围的通道中，所述连续体结构可弯曲以带动所述可生长管弯转，所述连续体结构包括：

多个间隔盘；以及

一个或多个连接结构，所述连接结构包括：

一根或多根柔性结构骨，所述一根或多根柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的间隔盘固定连接，并且所述一根或多根柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；

所述多个连续体结构至少包括：

第一连续体结构，包括：

多个第一间隔盘；以及

一个或多个第一连接结构，所述第一连接结构包括：

第一数量的第一柔性结构骨，所述第一柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第一间隔盘固定连接，并且所述第一数量的第一柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；以及

第二连续体结构，包括：

多个第二间隔盘；以及

一个或多个第二连接结构，所述第二连接结构包括：

第二数量的第二柔性结构骨，所述第二柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第二间隔盘固定连接，并且所述第二数量的第二柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；

其中，所述第一数量与第二数量不同。

在一些实施例中，本公开还提供了一种手术机器人，包括本公开任一项实施例中的所述的可生长连续体器械。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。

图1示出根据本公开一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图2(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图2(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图2(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的连续体结构的局部分解示意图；

图4(a)示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图4(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图5(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图5(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图5(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图5(d)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图5(e)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图5(f)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的立体结构示意图；

图6(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图6(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图6(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图6(d)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图7(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图7(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图7(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图8(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图8(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图9(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图9(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图9(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图10示出根据本公开一些实施例的连续体结构的间隔盘的结构示意图；

图11示出根据本公开一些实施例的连续体器械的结构示意图；

图12(a)示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图12(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图13示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的结构示意图；

图14示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的结构示意图；

图15(a)示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图15(b)示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图15(c)示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的投影示意图；

图16示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的结构示意图；

图17示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的驱动结构骨分布的结构示意图；

图18(a)示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的驱动结构骨沿轴向的投影示意图；

图18(b)示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的驱动结构骨沿轴向的投影示意图；

图18(c)示出根据本公开另一些实施例的连续体器械的驱动结构骨沿轴向的投影示意图；

图19示出根据本公开一些实施例的可生长连续体器械的远端部分结构示意图；

图20示出根据本公开一些实施例的可生长连续体器械位于腔道内的远端部分结构示意图；

图21(a)示出根据本公开一些实施例的可生长管的远端部分结构示意图；

图21(b)示出根据本公开另一些实施例的可生长管的远端部分结构示意图；

图22(a)示出根据本公开一些实施例的管驱动机构的部分结构示意图；

图22(b)示出根据本公开另一些实施例的管驱动机构的部分结构示意图；

图23示出根据本公开一些实施例的手术机器人的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。在本公开中，定义靠近操作者(例如医生)的一端为近端、近部或后端、后部，靠近操作对象(例如，手术患者)的一端为远端、远部或前端、前部。本领域技术人员可以理解，本公开的实施例可以用于医疗器械或手术机器人，也可以用于其他非医疗装置。

图1示出根据本公开一些实施例的连续体结构1000的立体结构示意图。在一些实施例中，如图1所示，串联连接的连续体结构1000可以包括多个间隔盘1200和多个连接结构1100。连接结构1100可以包括一根或多根柔性结构骨1110，一根或多根柔性结构骨1110的第一端和第二端分别与相邻的间隔盘1200固定连接，并且一根或多根柔性结构骨1110沿间隔盘1200的周向分布。其中，多个连接结构1100至少可以包括连接结构1100a和连接结构1100b。本领域技术人员可以理解，虽然图1仅仅示出两种连接结构1100a、1100b，但是多个连接结构1100还可以包括其他种类的连接结构。

图2(a)-图2(c)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构1000的不同立体结构示意图。如图2(a)-图2(c)所示，连接结构1100a可以包括一根或多根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括一根或多根柔性结构骨1110b，一根或多根柔性结构骨1110a沿间隔盘1200的周向分布与一根或多根柔性结构骨1110b沿间隔盘1200的周向分布不同。如图2(a)所示，连接结构1100a可以包括一根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括一根柔性结构骨1110b。如图2(b)所示，连接结构1100a可以包括两根柔性结构骨11110a，连接结构1100b可以包括两根柔性结构骨1110b。如图2(c)所示，连接结构1100a可以包括三根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括三根柔性结构骨1110b。应当理解，连接结构1100a还可以包括更多根柔性结构骨1110a，连接结构1100b还可以包括更多根柔性结构骨1110b。

图3示出根据本公开一些实施例的连续体结构1000的局部分解示意图。应当理解，多个间隔盘1200可以间隔设置，相邻间隔盘1200之间可以包括沿连续体结构的中轴线O平行设置地一根或多根柔性结构骨1110，如图3所示。在一些实施例中，一根或多根柔性结构骨1110可以沿间隔盘1200的内轮廓线或内周线分布。应当理解，内轮廓线或内周线可以包括从连续体结构的中轴线O到间隔盘1200的径向端面之间沿周向或者径向分布的曲线、弧线或者直线等。例如，一根或多根柔性结构骨1110a或者一根或多根柔性结构骨1110b可以沿间隔盘1200的内轮廓线或内周线呈圆周分布、曲线分布、矩形分布等。

图4(a)和图4(b)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的不同投影示意图。在一些实施例中，如图4(a)所示，一根或多根柔性结构骨1110a和一根或多根柔性结构骨1110b沿连续体结构的轴向的投影可以沿间隔盘1200的周向沿同一圆周A分布。或者，如图4(b)所示，一根或多根柔性结构骨1110a分别沿间隔盘1200的周向沿圆周A分布，一根或多根柔性结构骨1110b分别沿间隔盘1200的周向沿圆周B分布，圆周A与圆周B沿径向间隔开。

本领域技术人员应当理解，一根或多根柔性结构骨1110a或一根或多根柔性结构骨1110b沿间隔盘1200的周向分布不同，包括但不限于，一根或多根柔性结构骨1110a分布于间隔盘1200的第一区域，一根或多根柔性结构骨1110b分布于间隔盘1200不同于第一区域的第二区域；或者，一根或多根柔性结构骨1110a分布于间隔盘1200的第一区域，一根或多根柔性结构骨1110b分布于间隔盘1200与第一区域部分重叠的第二区域；或者，一根或多根柔性结构骨1110a分布于间隔盘1200的第一区域，一根或多根柔性结构骨1110b分布于间隔盘1200与第二区域，第一区域与第二区域沿间隔盘的周向错开一定夹角；或者，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b的数量不同，而导致的两者分布不同；或者，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b的数量相同，由于柔性结构骨之间的分布间距差异，导致的两者分布不同。通过柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b沿间隔盘1200的周向分布不同，以使连续体结构可以向不同方向弯曲，且弯曲方向和弯曲程度可以根据柔性结构骨的数量和分布进行调整，例如，连续体结构可以向柔性结构骨分布少或者不分布的一侧弯曲。

图5(a)-图5(f)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的不同立体结构示意图。在一些实施例中，如图5(a)-图5(f)所示，多个连接结构1100可以包括一个或多个串联的连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b，一个或多个串联的连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b沿连续体结构的轴向周期性或非周期性分布。例如，一个连接结构1100a和一个连接结构1100b可以依次交替分布，以形成多个周期性单元T。如图5(a)所示，连接结构1100a和连接结构1100b分别包括一根柔性结构骨，沿连续体结构的轴向交替串联。图5(b)所示，连接结构1100a和连接结构1100b分别包括两根柔性结构骨，沿连续体结构的轴向交替串联。如图5(c)所示，连接结构1100a和连接结构1100b分别包括一根柔性结构骨，一个连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替分布。应当理解，一个或多个连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b也可以非周期性分布，例如图2(c)所示。

如图5(d)所示，连接结构1100a和连接结构1100b分别包括两根柔性结构骨，多个串联的连接结构1100a和一个连接结构1100b可以依次交替分布。如图5(e)所示，连接结构1100a包括两根柔性结构骨，连接结构1100b包括三根柔性结构骨，多个串联的连接结构1100a和一个连接结构1100b可以依次交替分布。应当理解，多个串联的连接结构1100a和一个连接结构1100b也可以非周期性分布。应当理解，多个串联的连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替周期性分布或非周期性分布，图中未示。应当理解，本公开的一些实施例中的连接结构1100a和连接结构1100b包括的柔性结构骨的数量可以包括，但不限于一根、两根、三根或更多根。以上实施例仅作为示例，但不以此为限。

在一些实施例中，如图5(f)所示，多个连接结构1100还可以包括一种或多种附加连接结构1100c。一个或多个串联的附加连接结构1100c与一个或多个串联的连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b沿连续体结构的轴向周期性或非周期性分布。应当理解，附加连接结构1100c可以包括一根或多根柔性结构骨1110c，一根或多根柔性结构骨1110c沿间隔盘1200的周向分布与柔性结构骨1110a和/或柔性结构骨1110b的周向分布不同。图5(f)仅作为示例，示出一根柔性结构骨1110c。多种附加连接结构的柔性结构骨数量和分布可以不同。例如，如图5(f)所示，一个附加连接结构1100c、一个连接结构1100a和一个连接结构1100b可以依次交替分布，以形成多个周期性单元T。应当理解，一个附加连接结构1100c、一个连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替分布或非周期性分布。应当理解，多个附加连接结构1100c、多个串联的连接结构1100a和一个连接结构1100b可以依次交替分布或非周期性分布。应当理解，一个附加连接结构1100c、多个串联的连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替分布或非周期性分布。应当理解，多个串联的附加连接结构1100c、多个串联的连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替分布或非周期性分布。应当理解，多种附加连接结构1100c、多个串联的连接结构1100a和多个串联的连接结构1100b可以依次交替分布或非周期性分布。以上仅作为示例，并不以此为限，

应当理解，本公开的实施例还可以包括其他周期性或非周期性分布或者组合分布，或者根据需求分布多个连接结构，以满足特定的弯曲方向。应当理解，本公开的一些实施例中的一种或多种附加连接结构1100c包括的柔性结构骨的数量可以包括，但不限于一根、两根、三根或更多根。以上实施例仅作为示例，但不以此为限。通过一种或多种附加连接结构1100c、一个或多个串联的连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b可以实现沿连续体结构的轴向多种不同的周期性或非周期性分布，以增加连续体结构的适用性。

在一些实施例中，多个连接结构1100的柔性结构骨1110(例如，柔性结构骨1110a、或者1110b或者1110c)沿连续体结构的轴向的投影可以呈非对称分布(例如，参考如图4(a)和图4(b)所示)或者非中心对称分布。在本公开中，对称分布可以包括轴对称分布和中心对称分布。例如，非中心对称分布可以包括，但不限于，不经过间隔盘中心的轴对称分布。

应当理解，多根柔性结构骨1110a沿轴向的投影可以呈非对称分布或者非中心对称分布；或者，多根柔性结构骨1110b沿轴向的投影可以呈非对称分布或者非中心对称分布；或者，一根或多根柔性结构骨1110a和一根或多根柔性结构骨1110b沿轴向的投影可以呈非对称分布或者非中心对称分布。应当理解，也可以是一根或多根附加连接结构1100c的柔性结构骨1110c、一根或多根柔性结构骨1110a和一根或多根柔性结构骨1110b沿轴向的投影呈非对称分布(例如，参考图4(a)和图4(b)所示)或者非中心对称分布。

在一些实施例中，如图2(a)和图5(a)所示，连接结构1100a可以包括一根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括一根柔性结构骨1110b，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b沿间隔盘1200的周向错开夹角。例如，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b沿轴向的投影可以沿间隔盘1200的周向沿同一圆周分布，且彼此沿周向间隔开，如图4(a)所示。应当理解，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b沿轴向的投影可以沿间隔盘1200的周向沿不同的圆周分布，且彼此沿周向或径向间隔开，如图4(b)所示。夹角可以包括中轴线O与柔性结构骨11110a和柔性结构骨1110b的投影形成的夹角。

在一些实施例中，如图5(b)、图5(d)和图5(e)所示，连接结构1100a可以包括多根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括多根柔性结构骨1110b。图6(a)-图6(d)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的不同投影示意图。如图6(a)-图6(d)所示，多根柔性结构骨1110a形成连线AA，多根柔性结构骨1110b形成连线BB。例如，连线AA可以是两根柔性结构骨1110a形成的直线，连线BB可以是两根柔性结构骨1110b形成的直线，如图6(a)-图6(d)所示。应当理解，AA连线也可以是三根或多根柔性结构骨1110a形成的直线，连线BB可以是三根或多根柔性结构骨1110b形成的直线。

连线AA和连线BB沿轴向的投影可以包括以下分布中的至少一种：连线AA与连线BB在连续体结构的中轴线O处相交成角度(参考图6(a)所示)、连线BB穿过连续体结构的中轴线O并与连线AA在连续体结构的中轴线O外相交成角度(参考图6(b)所示)、连线AA与连线BB偏离连续体结构的中轴线O并相交(参考图6(c)所示)、或连线AA与连线BB偏离连续体结构的中轴线O并在延长线上相交(参考图6(d)所示)。应当理解，连线AA与连线BB在连续体结构的中轴线O处相交成角度，可以以使连续体结构更稳定、可靠地被驱动，结构的稳定性也更高。连线AA与连线BB偏离连续体结构的中轴线O相交成角度，可以使连续体结构更容易地向柔性结构骨分布少或者不分布的一侧弯曲。

图7(a)-图7(c)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的不同投影示意图。在一些实施例中，如图7(a)-图7(c)所示，多根柔性结构骨1110a形成曲线AA’，多根柔性结构骨1110b形成曲线BB’。例如，曲线AA’可以是两根柔性结构骨1110a形成的弧线，曲线BB’可以是两根柔性结构骨1110b形成的弧线，如图7(a)-图7(c)所示。应当理解，曲线AA’可以是三根或更多根柔性结构骨1110a形成的弧线，曲线BB’可以是三根或更多根柔性结构骨1110b形成的弧线。应当理解，形成弧线可以便于稳定及可控的驱动柔性结构骨。在一些实施例中，曲线AA’和曲线BB’还可以为不规则的曲线。

曲线AA’和曲线BB’可以包括以下分布中的至少一种：曲线AA’与曲线BB’部分交叠(参考图7(a)所示)、曲线AA’与曲线BB’相邻(参考图7(b)所示)、曲线AA’与曲线BB’相对、曲线AA’与曲线BB’沿周向间隔开(参考图7(c)所示)、曲线AA’是弧线、或曲线BB’是弧线。

在一些实施例中，连接结构1100a可以包括多根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括一根柔性结构骨110b，多根柔性结构骨1110a形成连线AA或曲线AA’。柔性结构骨1110b沿连续体结构的轴向的投影与连线AA或曲线AA’沿轴向的投影重叠、相邻或相对分布。

类似地，连接结构1100a可以包括一根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括多根柔性结构骨1110b，多根柔性结构骨1110b形成连线BB或曲线BB’。柔性结构骨1110a沿连续体结构的轴向的投影与连线BB或曲线BB’沿轴向的投影可以重叠、沿周向间隔开或者相邻。图8(a)和图8(b)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的不同投影示意图。如图8(a)所示，多根柔性结构骨1110a形成曲线AA’，柔性结构骨1110b沿连续体结构的轴向的投影与曲线AA’沿轴向的投影沿周向间隔开。

在一些实施例中，连接结构1100a可以包括多根柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括多根柔性结构骨110b，多根柔性结构骨1110a形成连线AA或曲线AA’。多根柔性结构骨1110b形成连线BB或曲线BB’。连线AA或曲线AA’与连线BB或曲线BB’可以部分重叠、相交、相邻或沿周向间隔开。如图8(b)所示，多根柔性结构骨1110a形成曲线AA’，多根柔性结构骨1110b(例如两根柔性结构骨1110b)形成连线BB，曲线AA’与连线BB沿周向间隔开，并相对设置。应当理解，多根柔性结构骨1110a可以形成连线AA，多根柔性结构骨1110b可以形成曲线BB’。

图9(a)-图9(c)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构的柔性结构骨沿轴向的不同投影示意图。在一些实施例中，如图9(a)所示，一根或多根柔性结构骨1110沿连续体结构的轴向的投影可以形成高密度分布区M和/或低密度分布区N。应当理解，高密度分布区M的柔性结构骨的数量可以大于低密度分布区N的柔性结构骨的数量。或者，高密度分布区M的柔性结构骨的分布间距可以小于低密度分布区N的柔性结构骨的分布间距。

在一些实施例中，低密度分布区N内，没有设置柔性结构骨。本领域技术人员可以理解，可以包括多个高密度分布区M和多个低密度分布区N，而且高密度分布区M和低密度分布区N是相对概念，划分并不是绝对的，可以根据实际应用进行调整。例如，如图9(a)所示，高密度分布区M可以是指左上半圆区域，而低密度分布区N是指右下半圆区域。

应当理解，高密度分布区M或低密度分布区N可以是沿间隔盘1200周向的一段或多段弧形区域或者一段或多段矩形区域或者一段或多段不规则区域等等。高密度分布区M和低密度分布区N可以是相邻的两段区域，或者是间隔开的两段区域，或者高密度分布区M与低密度分布区N的至少一部分相对。高密度分布区M和低密度分布区N可以形成完整的间隔盘1200的周向，也可以形成不完整的间隔盘1200的周向(可参考图9(a))。例如，如图9(b)所示，多根柔性结构骨1110a可以形成高密度分布区M1和低密度分布区N1，多根柔性结构骨1110b可以形成高密度分布区M2和低密度分布区N2，高密度分布区M1和高密度分布区M2可以相邻、相对、沿周向间隔开或者至少部分重叠或者完全重叠。类似地，低密度分布区N1和低密度分布区N2可以相邻、相对、沿周向间隔开或者至少部分重叠或者完全重叠。低密度分布区N1和低密度分布区N2可以相连成一个更大的低密度分布区，如图9(b)右下半圆所示或者图9(c)的下半圆所示。在低密度分布区N1和低密度分布区N2中，可以不设置柔性结构骨，如图9(c)所示。应当理解，多个附加连接结构的柔性结构骨1110c也可以与柔性结构骨1110a或柔性结构骨1110b一起形成高密度分布区M和低密度分布区N，或者独立地形成高密度分布区和低密度分布区。

在一些实施例中，一根或多根柔性结构骨1110a和一根或多根柔性结构骨1110b可以仅形成高密度分布区M(例如M1或M2)，或者形成高密度分布区M和低密度分布区N(例如N1或N2)。例如，多根柔性结构骨1110a沿轴向的投影可以沿同一圆周分布，或者沿同一圆周的部分周向分布，或者沿不同圆周分布。这样，沿间隔盘1200周向不对称地分布，以使连续体结构可以更好的向柔性结构骨分布较少的低密度分布区的方向弯曲。在一些实施例中，多根柔性结构骨1110a和多根柔性结构骨1110b沿轴向的投影形成半圆周。例如，多根柔性结构骨1110a可以沿四分之一圆周分布，多根柔性结构骨1110b可以沿与多根柔性结构骨1110a相邻的四分之一圆周分布。或者，多根柔性结构骨1110a和多根柔性结构骨1110b可以沿半圆周均匀交错分布。连续体结构1000可以包括周期性交错分布的一个或多个串联的连接结构1100a和一个或多个串联的连接结构1100b。通过推或拉柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b，以使连续体结构向未分布柔性结构骨的一侧弯曲，实现特定方向的稳定、可控弯曲。

在一些实施例中，如图1所示，连续体结构1000可以包括一根或多根驱动结构骨1300。一根或多根驱动结构骨1300沿轴向滑动贯穿多个间隔盘1200，并且其第一端与位于最远端的间隔盘1200固定连接。通过推或拉一根或多根驱动结构骨1300以驱动多个连接结构1100弯曲。在一些实施例中，一根或多根驱动结构骨1300的第二端沿近端延伸贯穿多个间隔盘1200，用于与驱动机构固定连接，通过驱动机构推或拉一根或多根驱动结构骨1300以驱动多个连接结构弯曲。应当理解，驱动机构可以包括线性运动机构，例如，丝杆螺母结构或双头螺杆结构等，通过驱动机构线性地推或拉一根或多根驱动结构骨1300，以驱动连续体结构弯曲。

在一些实施例中，如图9(a)所示，一根或多根驱动结构骨1300在多个连接结构1100的柔性结构骨1110沿连续体结构的轴向的投影在低密度分布区N的数量大于在高密度分布区M的数量。应当理解，一根或多根驱动结构骨1300也可以仅分布于低密度分布区。在低密度分布区N设置更多的驱动结构骨，可以对连续体结构的弯曲进行更精细、更稳定的控制，例如弯曲角度、方向等等。

例如，多根驱动结构骨1300沿同一圆周分布，或者沿同一圆周的部分周向分布(可参考图9(a))，或者沿不同圆周分布。在一些实施例中，一根或多根驱动结构骨1300可以包括分布在低密度分布区N中间位置的驱动结构骨1300。例如，如图7(a)所示，柔性结构骨1110a和柔性结构骨1110b形成高密度分布区M(例如，右半圆区域)，以及低密度分布区N(例如，左半圆区域)，低密度分布区未分布柔性结构骨，驱动结构骨1300可以包括分布在低密度分布区N中间位置的驱动结构骨。通过分布在相应的低密度分布区中间位置的驱动结构骨1300，以实现稳定可控的驱动。

在一些实施例中，多根驱动结构骨1300可以沿间隔盘1200的周向对称分布。例如，多根柔性结构骨沿轴向的投影形成高密度分布区M和低密度分布区N，多根驱动结构骨1300分布于高密度分布区M和低密度分布区N，可以关于间隔盘1200的中心对称分布，或者非中心对称分布。在一些实施例中，如图9(a)所示，多根驱动结构骨1300沿间隔盘1200的周向非对称分布。例如，周向非对称分布可以包括但不限于，多根驱动结构骨1300在高密度分布区M和低密度分布区N可以分别沿不同的内轮廓线或内周线分布；或者沿相同的内轮廓线或内周线分布(参考图9(a))，且低密度分布区N的数量大于高密度分布区M的数量；或者多根驱动结构骨1300分布间隔距离不同等，以形成沿间隔盘1200的周向非对称分布。通过对称或非对称分布的驱动结构骨1300，可以驱动不同分布的一根或多根柔性结构骨1300，实现多个方向的弯曲。根据实际需求可以在期望弯曲的方向减少柔性结构骨的数量，减少不必要的驱动结构骨1300的数量，以实现连续体结构的小型化。

在一些实施例中，如图9(c)所示，多根柔性结构骨1110a中的至少两根柔性结构骨1110a形成连线AA，多根柔性结构骨1110b中的至少两根柔性结构骨1110b形成连线BB，一根或多根驱动结构骨1300包括穿过间隔盘1200上对应连线AA和/或连线BB的垂直平分线的位置的驱动结构骨1300(例如，一根驱动结构骨1300a可以穿过连线AA的垂直平分线的位置，一根驱动结构骨1300b可以穿过连线BB的垂直平分线的位置)。应当理解，低密度分布区N可以包括连线AA和/或连线BB形成的垂直平分线对应的区域，一根或多根驱动结构骨1300位于低密度分布区N，部分驱动结构骨1300穿过间隔盘1200上对应连线AA和/或连线BB的垂直平分线的位置。在一些实施例中，多根柔性结构骨1110a形成曲线AA’，多根柔性结构骨1110b形成曲线BB’，低密度分布区N可以包括曲线AA’和/或曲线BB’的弧线对应区域，一根或多根驱动结构骨1300位于低密度分布区N，部分驱动结构骨1300位于曲线AA’和/或曲线BB’的弧线中心线的位置。本领域技术人员应当理解，以上驱动结构骨1300的分布仅作为示例，并不以此为限，还可以包括其他驱动结构骨1300非对称分布或对称分布的情况。

图10示出根据本公开一些实施例的连续体结构1000的间隔盘1200的结构示意图。在一些实施例中，如图10所示，多个间隔盘1200可以包括沿第一内轮廓线或内周线(例如，内圆周线)分布的一个或多个安装孔1210以及沿第二内轮廓线或内周线分布的一个或多个安装孔1220，第一内轮廓线或内周线与第二内轮廓线或内周线径向间隔开。一根或多根柔性结构骨1110与相邻间隔盘1200的对应安装孔1210固定连接，一根或多根驱动结构骨1300滑动贯穿设置在多个间隔盘1200的对应安装孔1220内。在一些实施例中，如图3所示，第一内轮廓线或内周线距离连续体结构的中轴线O距离D1，第二内轮廓线或内周线距离连续体结构的中轴线O距离D2，距离D2大于距离D1。例如，第一内轮廓线或内周线可以为第一圆周，第二内轮廓线或内周线可以为第二圆周，多个安装孔1210沿第一圆周分布，多个安装孔1220沿第二圆周分布，第一圆周和第二圆周沿径向间隔开。在一些实施例中，第一内轮廓线或内周线和第二内轮廓线或内周线也可以在同一圆周线上。例如，第一内轮廓线或内周线可以分布在圆周的第一区域，第二内轮廓线或内周线可以分布在相同圆周的第二区域，第一区域与第二区域相邻或至少部分相对。

在一些实施例中，柔性结构骨1110和驱动结构骨1300可以包括但不限于由可变形材料制成的细杆或细管，例如可以为镍钛合金材料。应当理解，柔性结构骨1110还可以为具有生物相容性的可变形的聚合物材料。

图11示出根据本公开一些实施例的连续体器械100的结构示意图。如图11所示，连续体器械100可以包括多个串联的连续体结构。在一些实施例中，如图11所示，连续体器械100的多个连续体结构可以包括连续体结构1000和与连续体结构1000串联的连续体结构2000。连续体结构1000可以包括一个或多个连接结构1100，每个连接结构1100可以包括沿间隔盘的周向分布的第一数量的柔性结构骨1110。连续体结构2000可以包括一个或多个连接结构2100，每个连接结构2100可以包括沿间隔盘的周向分布的第二数量的柔性结构骨2110。其中，第一数量与第二数量不同。

在一些实施例中，连续体结构1000可以包括多个连接结构1100，多个连接结构1100包括串联的连接结构1100a和连接结构1100b。在一些实施例中，连接结构1100a的柔性结构骨1110a和连接结构1100b的柔性结构骨1110b沿间隔盘1200的周向分布不同且周期性串联。例如，连接结构1100a可以包括多根(例如，如图11所示的4根根)柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括多根(例如，如图11所示的4根)柔性结构骨1110b。多根柔性结构骨1110a形成弧线AA1，多根柔性结构骨1110b形成弧线BB1。弧线AA1与弧线BB1沿连续体器械100的轴向的投影可以包括以下分布中的至少一种：弧线AA1与弧线BB1部分交叠、弧线AA1与弧线BB1相邻、弧线AA1与弧线BB1相对、弧线AA1与弧线BB1沿周向间隔开。应当理解，连接结构1100a和连接结构1100b沿间隔盘1200的周向分布也可以相同。例如，弧线AA1与弧线BB1的分布相同，彼此完全重叠。

类似地，连续体结构2000可以包括多个连接结构2100，多个连接结构2100包括串联的连接结构2100a和连接结构2100b。连接结构2100a的柔性结构2110a和连接结构2100b的柔性结构骨2110b沿间隔盘1200的周向分布不同且周期性串联。例如，连接结构2100a包括多根(例如，如图11所示的3根)柔性结构骨2110a，连接结构2100b包括多根(例如，如图11所示的3根)柔性结构骨2110b。多根柔性结构骨2110a形成弧线AA2，多根柔性结构骨2110b形成弧线BB2。弧线AA2与弧线BB2沿连续体器械100的轴向的投影可以包括以下分布中的至少一种：弧线AA2与弧线BB2部分交叠、弧线AA2与弧线BB2相邻、弧线AA2与弧线BB2相对、弧线AA2与弧线BB2沿周向间隔开。应当理解，连接结构2100a和连接结构2100b沿间隔盘1200的周向分布也可以相同。例如，弧线AA2与弧线BB2的分布相同，彼此完全重叠。

应当理解，连续体结构1000中的柔性结构骨形成的弧线(例如AA1或者BB1)可以替换为曲线或者直线，连续体结构2000中的柔性结构骨形成的弧线(例如AA2或者BB2)也可以替换为曲线或者直线。本领域技术人员可以理解，虽然图11仅仅示出两种连续体结构1000、2000，但是多个连续体结构还可以包括一个或多个其他种类的连续体结构。

图12(a)和图12(b)分别示出根据本公开一些实施例的连续体器械的连续体结构1000和2000的柔性结构骨分别沿轴向的投影示意图。在一些实施例中，如图12(a)所示，连续体结构1000的第一数量(例如5根)的柔性结构骨1110a与第一数量(例如5根)的柔性结构骨1110b可以沿间隔盘1200的周向交错分布。如图12(b)所示，连续体结构2000的第二数量(例如3根)的柔性结构骨2110a与第二数量(例如3根)的柔性结构骨2110b可以沿间隔盘1200周向交错分布。例如，第一数量的柔性结构骨1110a和1110b(或者第二数量的柔性结构骨2110a和2110b)沿连续体器械100的轴向的投影沿周向规律性交错分布。或者，第一数量的柔性结构骨1110a和1110b(或者第二数量的柔性结构骨2110a和2110b)沿连续体器械100的轴向的投影沿周向没有规律的交错分布。

在一些实施例中，连续体结构1000的易弯曲方向与连续体结构2000的易弯曲方向不同。应当理解，在本公开中，易弯曲方向是指连续体结构在整体上或连接结构最容易发生弯曲的方向。连续体结构的易弯曲方向是其包含的多个连接结构整体上体现出的最容易发生弯曲的方向。在一些实施例中，容易发生弯曲的方向包括以连续体结构或连接结构中轴线为中心的扇形区域，易弯曲方向可以是指扇形区域的中心方向。在一些实施例中，连续体结构的易弯曲方向是指多个连接结构的柔性结构骨沿轴向形成的与高密度分布区相对的低密度分布区的中心方向。例如，连续体结构包括不分布柔性结构骨(例如柔性结构骨1110a、1110b、2110a、2110b)的扇形区域，易弯曲方向可以是指扇形区域的中心方向。如果存在多个不分布柔性结构骨的扇形区域，易弯曲方向可以是指最大扇形区域的中心方向。应当理解，如图11所示，连续体结构1000的易弯曲方向与连续体结构2000的易弯曲方向不同。

在一些实施例中，连续体结构1000与连续体结构2000的易弯曲方向不同。例如，连续体结构1000与连续体结构2000的易弯曲方向可以相反，连续体结构1000与连续体结构2000弯曲可以形成类似“S”型。应当理解，连续体结构1000与连续体结构2000弯曲也可以形成波浪型、或者不规则的曲线等。应当理解，弯曲呈“S”型可以使连续体器械100的驱动更加稳定可控。在一些实施例中，连续体结构1000与连续体结构2000的弯曲曲率不同。例如，连续体结构2000的弯曲曲率可以大于连续体结构1000的弯曲曲率。通过不同的弯曲曲率，连续体器械100可以实现复杂的构型，而且可以可控地实现。

在一些实施例中，多个连续体结构还可以包括一个或多个附加连续体结构，一个或多个附加连续体结构与连续体结构1000和连续体结构2000串联。图13示出根据本公开一些实施例的连续体器械200的结构示意图。如图13所示，例如，一个或多个附加连续体结构至少包括连续体结构3000。连续体结构3000可以包括一个或多个连接结构。在一些实施例中，连续体结构3000的连接结构包括第三数量的柔性结构骨，其中，第三数量小于第二数量，第二数量小于第一数量。例如，连续体结构3000多个连接结构可以包括串联的连接结构3100a和连接结构3100b。连接结构3100a可以包括沿间隔盘的周向分布的第三数量的柔性结构骨3110a(例如，如图13所示的3根)，连接结构3100b可以包括沿间隔盘的周向分布的第三数量的柔性结构骨3110b(例如，如图13所示的3根)。连接结构3100a的柔性结构骨3110a和连接结构3100b的柔性结构骨3110b沿间隔盘1200的周向分布不同且周期性串联，或者连接结构3100a的柔性结构骨3110a和连接结构3100b的柔性结构骨3110b沿间隔盘1200的周向分布相同。

在一些实施例中，如图13所示，连续体器械200还可以包括连续体结构4000。连续体结构4000的多个连接结构可以包括连接结构4100a和4100b。连接结构4100a可以包括沿间隔盘的周向分布的第四数量(例如2根)的柔性结构骨4110a，连接结构4100b可以包括沿间隔盘的周向分布的第四数量(例如2根)的柔性结构骨4110b。本领域技术人员可以理解，虽然图13仅仅示出四种连续体结构1000、2000、3000、4000，但是多个连续体结构还可以包括一个或多个其他种类的连续体结构。

在一些实施例中，连续体器械的多个连续体结构或者部分连续体结构的弯曲曲率可以沿连续体器械的轴向从近端到远端逐渐增大。

图14示出根据本公开一些实施例的连续体器械300的结构示意图。如图14所示，连续体器械300可以包括多个串联的连续体结构。例如，连续体器械300的多个连续体结构可以包括从近端到远端依次串联的连续体结构1000、连续体结构2000、连续体结构3000、连续体结构4000。在一些实施例中，如图14所示，连续体结构1000可以包括一个连接结构1100，连接结构1100可以包括第一数量(例如6根)的柔性结构骨1110。连续体结构2000可以包括一个连接结构2100，连接结构2100可以包括第二数量(例如5根)的柔性结构骨2110。连续体结构3000可以包括一个连接结构3100，连接结构3100可以包括第三数量(例如4根)的柔性结构骨3110。连续体结构4000可以包括一个连接结构4100，连接结构4100可以包括第四数量(例如3根)的柔性结构骨4110。这样，可以使多个连续体结构中位于远端的至少部分连续体结构的柔性结构骨数量从近端到远端依次递减。

在一些实施例中，以连续体结构1000、2000和3000为例。连续体结构1000可以包括多个连接结构1100，连续体结构2000可以包括一个连接结构2100，连续体结构3000包括一个连接结构3100。在一些实施例中，连续体结构1000可以包括多个分布相同的连接结构1100，连续体结构2000可以包括多个分布相同的连接结构2100，连续体结构3000包括多个分布相同的连接结构3100。这样，可以使多个连续体结构的柔性结构骨数量沿轴向从近端到远端依次递减。应当理解，多个连续体结构或者远端的至少部分连续体结构的柔性结构骨数量从近端到远端依次递减，可以使连续体器械的远端具有更大的弯曲曲率，以适应更深入的弯曲复杂的腔道，且远端的工作端能更加灵活的进行相应的操作。

在一些实施例中，第三数量小于第二数量，第二数量小于第一数量。图15(a)-15(c)分别示出根据本公开一些实施例的连续体结构1000、2000、3000的柔性结构骨沿轴向的投影示意图。例如，连续体结构1000的连接结构1100a可以包括第一数量的柔性结构骨1110a，连接结构1100b可以包括第一数量的柔性结构骨1110b。如图15(a)所示，柔性结构骨1110a(或者柔性结构骨1110b)沿连续体结构的轴向的投影形成完整的第一圆周。连续体结构2000的连接结构2100a可以包括第二数量的柔性结构骨2110a，连接结构2100b可以包括第二数量的柔性结构骨2110b。如图15(b)所示，柔性结构骨2110a(或者柔性结构骨2110b)沿连续体结构的轴向的投影形成具有缺口G1的第一圆周。连续体结构3000的连接结构3100a可以包括第三数量的柔性结构骨3110a，连接结构3100b可以包括第三数量的柔性结构骨3110b。如图15(c)所示，柔性结构骨3110a(或者柔性结构骨3110b)沿连续体结构的轴向的投影形成具有缺口G2的第一圆周，缺口G2大于缺口G1。本公开中，缺口G2可以包含缺口G1，或者缺口G1与缺口G2沿轴向的投影可以部分交叠、相邻、相对或者沿周向间隔开。应当理解，连续体结构3000的易弯曲方向可以为缺口G2的中心方向，连续体结构2000的易弯曲方向可以为缺口G1的中心方向。连续体结构3000的弯曲曲率大于连续体结构2000的弯曲曲率，连续体结构2000的弯曲曲率大于连续体结构1000的弯曲曲率。应当理解，弯曲曲率从近端到远端逐渐增大可以使连续体器械远端的工作端能更加灵活的进行相应的操作。通过调节连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000)的柔性结构骨的数量以及分布(例如缺口G1、缺口G2)，可以容易地改变连续体器械的弯曲特性。

图16示出根据本公开一些实施例的连续体器械400的结构示意图。如图16所示，连续体器械400可以至少包括从近端到远端依次串联的连续体结构1000、连续体结构2000、连续体结构3000。在一些实施例中，第二数量小于第一数量和第三数量。例如，如图15所示，连续体结构1000可以包括一个或多个连接结构1100，连接结构1100可以包括多根柔性结构骨1110(例如5根)。连续体结构2000可以包括一个或多个连接结构2100，连接结构2100可以包括多根柔性结构骨2110(例如3根)。连续体结构3000可以包括一个或多个连接结构3100，连接结构3100可以包括多根柔性结构骨3110(例如4根)。连续体结构2000的弯曲曲率大于连续体结构1000和连续体结构3000的弯曲曲率。应当理解，连续体结构1000、2000和3000可形成大体上的关节结构，可以使连续体器械完成类似“手指关节”的弯曲动作。此外，连续体结构2000更易弯曲，而且弯曲曲率较大，可以作为更灵活的关节，实现更精细的控制和操作。

在一些实施例中，如图16所示，连续体器械400还可以包括连续体结构4000，连续体结构4000可以包括一个或多个连接结构。连续体结构4000的多个连接结构可以包括串联的连接结构4100a和连接结构4100b。连接结构4100a可以包括沿间隔盘的周向分布的第四数量(例如2根)的柔性结构骨4110a，两根柔性结构骨4110a形成连线AA4。连接结构4100b可以包括沿间隔盘的周向分布的第四数量(例如2根)的柔性结构骨4110b，两根柔性结构骨4110b形成连线BB4。连线AA4和连线BB4偏离连续体结构的中轴线并在延长线上相交。

应当理解，以上仅作为示例，并不以此为限，连续体器械的多个连续体结构1000、2000、3000、4000还可以是其他类型的连续体结构。此外，以上仅示出连续体器械包括连续体结构1000、2000、3000或4000的情况。连续体器械还可以包括一个或多个其他种类的连续体结构。通过调整各连续体结构的弯曲方向和弯曲曲率，可以实现复杂、可控的构型。例如，连续体结构1000、2000、3000、4000的易弯曲方向不同，可以形成复杂的S形。

在一些实施例中，连续体器械(例如连续体器械100、200、300或400)还可以包括至少一个刚性连接体(图中未示)。刚性连接体可以设置在多个连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000或4000)的至少一对相邻连续体结构之间。应当理解，通过刚性连接体可以避免多个连续体结构之间相互干扰。另外，刚性连接体还可以赋予连续体器械适当的刚性，以使其能够进入较深的弯曲复杂腔道，可以避免多个连续体结构过于柔性而导致的无法精准、稳定的驱动。

在一些实施例中，连续体器械(例如连续体器械100、200、300或400)可以包括多根驱动结构骨，多根驱动结构骨的一端与多个连续体结构的远端间隔盘固定连接，另一端用于接收驱动以独立驱动多个连续体结构弯转。

图17示出根据本公开一些实施例的连续体器械的驱动结构骨分布的结构示意图。在一些实施例中，如图17所示，多根驱动结构骨可以至少包括一根或多根驱动结构骨1300和一根或多根驱动结构骨2300。一根或多根驱动结构骨1300的第一端与多个连续体结构中的连续体结构1000的远端间隔盘1200固定连接。一根或多根驱动结构骨2300的第一端与多个连续体结构中的连续体结构2000的远端间隔盘2200固定连接。在一些实施例中，如图17所示，多根驱动结构骨还可以包括一根或多根驱动结构骨3300和一根或多根驱动结构骨4300。一根或多根驱动结构骨3300的第一端与多个连续体结构中的连续体结构3000的远端间隔盘3300固定连接。一根或多根驱动结构骨4300的第一端与多个连续体结构中的连续体结构4000的远端间隔盘4200固定连接。图17中仅示出包括一根驱动结构骨1300、一根驱动结构骨2300、一根驱动结构骨3300以及一根驱动结构骨4300的情况，应当理解，对应的连续体结构还可以包括两根、三根或更多根驱动结构骨。通过驱动结构骨，可以对各个连续体结构1000、2000、3000、4000进行独立控制，提高了连续体器械的可控性、灵活性和可操作性。

图18(a)-图18(c)分布示出根据本公开一些实施例的连续体器械的驱动结构骨沿轴向的不同投影示意图。在一些实施例中，多根驱动结构骨可以包括多根驱动结构骨1300和多根驱动结构骨2300。应当理解，多根驱动结构骨1300可以沿间隔盘的周向对称分布(参考图18(a)所示)或者非对称分布。应当理解，周向对称分布可以是周向轴对称、中心对称分布。或者，多根驱动结构骨2300沿间隔盘的周向对称分布(参考图18(a)所示)或非对称分布。或者，多根驱动结构骨1300和多根驱动结构骨2300沿间隔盘的周向对称分布(参考图18(a)所示)或非对称分布(参考图18(b)所示)。或者，驱动结构骨1300和驱动结构骨2300交错分布(参考图18(c)所示)。应当理解，驱动结构骨沿间隔盘的周向对称分布，可以使多个连续体结构的驱动更加稳定、可控。

在一些实施例中，如图18(a)所示，一根或多根驱动结构骨1300和一根或多根驱动结构骨2300沿连续体结构的轴向的投影低密度分布区N的数量大于在高密度分布区M的数量。这样，通过驱动结构骨，可以更方便、更精细地控制连续体器械的弯曲，例如向易弯曲方向弯曲。例如，一根或多根柔性结构骨1110和一根或多根柔性结构骨2110沿轴向的投影可以分布在高密度分布区M(例如下半圆)，一根或多根驱动结构骨1300和一根或多根驱动结构骨2300沿轴向的投影可以分布在低密度分布区N(例如上半圆)，以驱动连续体结构1000和2000向低密度分布区N的一侧弯曲。应当理解，以上柔性结构骨和驱动结构骨的分布仅作为示例，并不以此为限。

在一些实施例中，串联的多个连续体结构的横截面尺寸(例如，半径)沿连续体结构的轴向从近端向远端逐渐递减。例如，多个连续体结构可以包括由近端向远端依次串联的连续体结构1000、连续体结构2000、连续体结构3000和连续体结构4000。位于近端的连续体结构1000的横截面尺寸可以从近端向远端逐渐减小，例如，间隔盘的尺寸逐渐减小。类似地，连续体结构2000、3000或4000的横截面尺寸也可以从近端向远端逐渐减小，以使连续体器械整体从近端到远端的横截面逐渐减小。应当理解，横截面尺寸可以是对应连续体结构的间隔盘的横截面尺寸。应当理解，串联的多个连续体结构从近端到远端的横截面尺寸逐渐减小，可以使连续体器械远端可以进入到深处逐渐变狭窄的腔道，而不损伤腔道组织，可以更好地适应复杂腔道和复杂的操作任务。

在一些实施例中，串联的多个连续体结构的横截面尺寸(例如，半径)沿连续体结构的轴向从近端向远端逐个减小。例如，多个连续体结构可以包括由近端向远端依次串联的连续体结构1000、连续体结构2000、连续体结构3000和连续体结构4000。位于近端的连续体结构1000的横截面尺寸为第一横截面尺寸，连续体结构2000的横截面尺寸为第二横截面尺寸，连续体结构3000的横截面尺寸为第三横截面尺寸，连续体结构4000的横截面尺寸为第四横截面尺寸。第一横截面尺寸大于第二横截面尺寸，第二横截面尺寸大于第三横截面尺寸，第三横截面尺寸大于第四横截面尺寸。应当理解，横截面尺寸可以是对应连续体结构的间隔盘的横截面尺寸。应当理解，串联的多个连续体结构从近端到远端的横截面尺寸逐个减小，可以使连续体器械远端可以进入到深处狭窄的腔道，而不损伤腔道组织，可以更好地适应复杂腔道和复杂的操作任务。

在一些实施例中，多个连续体结构中位于近端的连续体结构(例如连续体结构1000)的驱动结构骨(例如驱动结构骨1300)分布在位于远端的连续体结构(例如连续体结构2000、3000或4000)的驱动结构骨(例如驱动结构骨2300、3300或4300)外侧。例如，位于近端的连续体结构1000的横截面尺寸大于位于远端的连续体结构2000(或者连续体结构3000、4000)的横截面尺寸，可以使驱动结构骨1300分布在驱动结构骨2300外侧。或者，位于近端的连续体结构1000的横截面尺寸与位于远端的连续体结构2000(或者连续体结构3000、4000)的横截面尺寸相同，驱动结构骨1300分布第三内轮廓线或第三内周线上，驱动结构骨2300分布在第四内轮廓线或第四内周线上，第三内轮廓线或第三内周线在第四内轮廓线或第四内周线外侧，更远离中轴线，以使驱动结构骨1300分布在驱动结构骨2300外侧。

图19示出根据本公开一些实施例的可生长连续体器械500的远端部分结构示意图。如图19所示，可生长连续体器械500可以包括可生长管110和位于可生长管110的内部通道1111中的连续体器械100(或连续体器械200、300)。连续体器械100(或连续体器械200、300)可以包括一个或多个串联的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)。

图20示出根据本公开一些实施例的可生长连续体器械500位于体内(例如人体内或动物体内)腔道115(例如血管、气管、食道、阴道、肠道等等)内的远端部分结构示意图。可生长连续体器械500可以通过开口(例如切口或者自然开口)进入腔道115。可生长管110可以包括柔性材料，例如包括，但不限于塑料、橡胶等，例如低密度聚乙烯、含硅聚合物或者含氟聚合物等。柔性的可生长管110可以避免对腔道115造成损坏。在一些实施例中，可生长管110的横截面可以呈圆形、椭圆形、矩形、多边形或者其他形状等。

在一些实施例中，如图19所示，可生长管110包括内层111、外层112以及位于内层111和外层112之间的流体腔113。流体腔113用于容纳流体140。可生长管110还包括位于远端处的可翻展区域114，内层111和外层112在可翻展区域114中相连并且可翻展。

在一些实施例中，外层112近端的径向尺寸大于外层112远端的径向尺寸，如图19所示，以适应逐渐变窄的腔道。本领域技术人员应该理解，在一些实施例中，外层112近端的径向尺寸可以等于或者小于外层112远端的径向尺寸。内层111可以在可翻展区域114外翻形成外层112，或者外层112可以在可翻展区域114内翻形成内层111。通过内层111与外层112之间的翻展，可生长管110可以向远端生长(例如延伸或延展)或回撤，以便于可生长连续体器械500在腔道115内生长到达目标位置或者从腔道115回撤。例如，可以驱动内层111向远端移动长度L，在可翻展区域114中长度为L的内层111外翻，形成外层112，流体140填充由内层111外翻而生长的流体腔113，从而可生长管110可以向前生长。驱动内层111向近端移动长度L’，在可翻展区域114中长度为L’的外层112内翻，形成内层111，从而可生长管110可以回撤。

如图19所示，可生长管110的内层111包围形成通道1111，可生长连续体器械500的连续体器械100(或连续体器械200、300)设置在通道1111内，连续体器械100(或连续体器械200、300)的一个或多个串联的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)连续体结构在弯转时可以带动可生长管110弯转。通过一个或多个连续体结构的弯转引导，可以实现可生长管110的转向以适应弯曲复杂的腔道115。从而，可生长管110可以向远端生长，穿过腔道115，生长到达目标位置。在一些实施例中，外层112近端的径向尺寸可以大于外层112远端的径向尺寸。这样，可生长器械100能够适应逐渐变窄的腔道115，以减少或避免与腔道115的触碰和摩擦。

图21(a)和图21(b)分别示出根据本公开一些实施例的渐变式可生长管110和210的远端部分结构示意图。可以理解，图21(a)和图21(b)所示的可生长管110和210的形态可以是生长过程中的形态或者生长停止时的形态。

如图21(a)所示，在一些实施例中，外层112的径向尺寸可以从近端向远端延伸方向逐渐减小。外层112的轮廓可以是直线、曲线或其组合。可生长管110的内层111可以从近端向远端延伸方向保持基本不变，在翻展停止的状态下(例如完全生长状态、或接近病灶位置时)，流体腔113的厚度从近端向远端延伸方向逐渐减小。内层111包围形成通道1111，通道1111的径向尺寸从近端向远端延伸方向保持基本不变，通道1111可以用于容纳连续体器械100(或200、300)的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)。内层111或外层112可被驱动以向远端或近端移动。

如图21(b)所示，外层212的径向尺寸可以从近端向远端延伸方向逐渐减小。外层212的轮廓可以是直线、曲线或其组合。可生长管210的内层211可以从近端向远端延伸方向逐渐减小，在翻展停止的状态下(例如完全生长状态、或接近病灶位置时)，使得流体腔213的厚度从近端向远端延伸方向保持基本不变或者逐渐减小。内层211包围形成通道2111，通道2111的径向尺寸从近端向远端延伸方向逐渐减小。通道2111可以用于容纳连续体器械100(或200、300)的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)。内层111或外层112可被驱动以向远端或近端移动，使得内层211可以在可翻展区域214外翻形成外层212，或者外层212可以在可翻展区域214内翻形成内层211。

应当理解，外层212的径向尺寸可以包括，但不限于从近端向远端延伸方向基本不变、逐渐减小或者阶跃式减小；和/或内层211的径向尺寸可以包括，但不限于从近端向远端延伸方向保持不变或逐渐减小。外层212和内层211的径向尺寸可以由以上任意一种进行组合。

在一些实施例中，可生长连续体器械500还可以包括管驱动机构120。图22(a)示出根据本公开一些实施例的管驱动机构120的部分结构示意图。如图22(a)所示，管驱动机构120与可生长管110(或210)连接，管驱动机构120可线性运动，用于驱动可生长管110的外层112或内层111运动。在一些实施例中，管驱动机构120可以与可生长管110的外层112连接，从而驱动可生长管110的外层112运动。在一些实施例中，如图22(a)所示，管驱动机构120可以与可生长管110的内层111连接，从而驱动可生长管110的内层111运动。

在一些实施例中，管驱动机构120可以包括驱动单元(图中未示)、移动杆122以及与驱动单元和移动杆122连接的传动单元。移动杆122与可生长管110(或210)的内层或外层密封连接，传动单元用于将驱动单元的旋转运动转化为线性运动，以驱动移动杆122带动可生长管110(或210)生长或回撤。

在一些实施例中，如图22(a)所示，传动单元可以包括并列设置的两个滚轮121a和121b。移动杆122设置在两个滚轮121a-b之间，两个滚轮121a-b分别连接驱动单元。可生长管110(或210)的内层111密封连接在移动杆122的远端外周。驱动单元分别驱动两个滚轮121a-b同步等速反向旋转以带动移动杆122线性移动，从而通过移动杆122驱动可生长管110的内层111运动。移动杆122驱动内层111向远端运动，在可翻展区域114，内层111外翻形成外层112，使流体140充满随内层111外翻而生长的流体腔113。在一些实施例中，可生长管110由内层111翻展而延伸的距离与移动杆122移动的距离大致相等。在一些实施例中，可生长管110由内层111翻展而延伸的距离小于移动杆122移动的距离。

在一些实施例中，图22(b)示出根据本公开一些实施例的管驱动机构220的部分结构示意图。在一些实施例中，如图22(b)所示，管驱动机构220可以包括丝杆滑块模组221以及由丝杆滑块模组221驱动的移动杆222。丝杆滑块模组221可以包括通过螺纹连接的丝杆223和滑块224、以及与丝杆223连接的驱动单元(图中未示)，滑块224与移动杆222固定连接。在一些实施例中，丝杆滑块模组221还可以包括滑动穿设在滑块224上的导杆225。可生长管110(或210)的外层112或内层111与移动杆222密封连接。驱动单元驱动丝杆223旋转，滑块224可以沿导杆225线性移动，驱动与滑块224固定连接的移动杆222线性移动，从而驱动可生长管110的外层112或内层111运动。

应当理解，本公开的管驱动机构包括但不限于上述实施例的结构，只要能够实现线性运动的驱动机构均不脱离本公开的范围。

在一些实施例中，可生长连续体器械500还可以包括流体控制器(图中未示)，流体控制器用于向流体加压或减压，以驱动流体填充可翻展区域的流体腔113或驱动流体从流体腔113回撤。流体控制器可以包括流体泵，用于保持流体腔113中的液压，例如，在可生长管110向前生长过程中，向流体腔113中充入流体，或者在可生长管110向后回撤过程中，从流体腔113吸取流体。

在一些实施例中，如图23所示，本公开还提供了一种手术机器人10，可以包括上述公开的任意实施例中的可生长连续体器械500。在一些实施例中，手术机器人10可以包括基座1、一个或多个机械臂2、以及设置在机械臂2末端的一个或多个可生长连续体器械500。连续体器械500可以包括可生长管(例如可生长管110、210)和连续体器械(例如连续体器械100、200、300)，连续体器械(例如连续体器械100、200、300)包括一个或多个串联的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)以及设置在位于远端的连续体结构末端的末端工具3。末端工具3可以包括，但不限于手术执行器、成像设备、照明设备、超声探头、探针或给药设备等。一个或多个机械臂2具有多个自由度，可以设置在基座1上，一个或多个可生长连续体器械500可拆卸设置在一个或多个机械臂2上，一个或多个机械臂2用于调整一个或多个可生长连续体器械500的位置和方向。应当理解，手术机器人10可以通过一个或多个可生长连续体器械500伸入腔内，用于腔内介入诊断和治疗。连续体器械(例如连续体器械100、200、300)的连续体结构(例如连续体结构1000、2000、3000、4000)通过交错分布的柔性结构骨(例如柔性结构骨1110、2110、3110、4110)，可以适应复杂的弯曲环境，且不会对腔道造成损伤。

注意，上述仅为本公开的示例性实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本公开不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本公开的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本公开进行了较为详细的说明，但是本公开不仅仅限于以上实施例，在不脱离本公开构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本公开的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种可生长连续体器械，其特征在于，包括：

可生长管，所述可生长管包括内层、外层以及位于所述内层和所述外层之间的流体腔，所述流体腔用于容纳流体；所述可生长管包括位于远端处的可翻展区域，所述内层和所述外层在所述可翻展区域相连并且可翻展；以及

多个连续体结构，设置在由所述可生长管的内层包围的通道中，所述连续体结构可弯曲以带动所述可生长管弯转，所述连续体结构包括：

多个间隔盘；以及

一个或多个连接结构，所述连接结构包括：

一根或多根柔性结构骨，所述一根或多根柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的间隔盘固定连接，并且所述一根或多根柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；

所述多个连续体结构至少包括：

第一连续体结构，包括：

多个第一间隔盘；以及

一个或多个第一连接结构，所述第一连接结构包括：

第一数量的第一柔性结构骨，所述第一柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第一间隔盘固定连接，并且所述第一数量的第一柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；以及

第二连续体结构，包括：

多个第二间隔盘；以及

一个或多个第二连接结构，所述第二连接结构包括：

第二数量的第二柔性结构骨，所述第二柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第二间隔盘固定连接，并且所述第二数量的第二柔性结构骨沿间隔盘的周向分布；

其中，所述第一数量与第二数量不同。

2.根据权利要求1所述的可生长连续体器械，其特征在于，

所述外层的径向尺寸从近端向远端延伸方向基本不变、逐渐减小或者阶跃式减小；和/或

所述内层的径向尺寸从近端向远端延伸方向保持不变或逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述第一连续体结构包括多个所述第一连接结构，多个所述第一连接结构包括第一柔性结构骨沿所述第一间隔盘的周向分布不同且周期性串联的至少两种第一连接结构，或者多个所述第一连接结构的第一柔性结构骨沿所述第一间隔盘的周向分布相同；和/或

所述第二连续体结构包括多个所述第二连接结构，多个所述第二连接结构包括第二柔性结构骨沿所述第二间隔盘的周向分布不同且周期性串联的至少两种第二连接结构，或者多个所述第二连接结构的第二柔性结构骨沿所述第二间隔盘的周向分布相同。

4.根据权利要求1所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述多个连续体结构的柔性结构骨数量沿所述连续体器械的轴向从近端到远端依次递减；和/或

所述多个连续体结构的横截面尺寸沿所述连续体器械的轴向从近端到远端依次或逐渐递减。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述第一连续体结构与所述第二连续体结构串联，所述第一连续体结构的易弯曲方向与所述第二连续体结构的易弯曲方向不同和/或所述第一连续体结构的弯曲曲率与所述第二连续体结构的弯曲曲率不同。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，

所述多个连续体结构还包括与所述第二连续体结构串联的第三连续体结构，其中所述第二连续体结构的弯曲曲率大于所述第一连续体结构和所述第三连续体结构，

所述第三连续体结构包括：

多个第三间隔盘；以及

一个或多个第三连接结构，所述第三连接结构包括：

第三数量的第三柔性结构骨，所述第三柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第三间隔盘固定连接，并且所述第三数量的第三结构骨沿间隔盘的周向分布，

其中，所述第二数量小于所述第一数量和所述第三数量。

7.根据权利要求1所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述多个连续体结构还包括与所述第二连续体结构串联的第三连续体结构，所述第三连续体结构包括：

多个第三间隔盘；以及

一个或多个第三连接结构，所述第三连接结构包括：

第三数量的第三柔性结构骨，所述第三柔性结构骨的第一端和第二端分别与相邻的第三间隔盘固定连接，并且所述第三数量的第三结构骨沿间隔盘的周向分布，

其中，所述第三数量小于所述第二数量，所述第二数量小于所述第一数量。

8.根据权利要求7所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述第一连续体结构、所述第二连续体结构和所述第三连续体结构从近端到远端依次串联，所述第一连续体结构包括多个第一连接结构，所述第二连续体结构包括一个第二连接结构，所述第三连续体结构包括一个第三连接结构。

9.根据权利要求7所述的可生长连续体器械，其特征在于，

所述第一数量的第一柔性结构骨沿所述连续体器械的轴向的投影形成第一圆周，所述第二数量的第二柔性结构骨沿连续体器械的轴向的投影具有第一缺口的第一圆周，所述第三数量的第三柔性结构骨沿连续体器械的轴向的投影具有第二缺口的第一圆周，所述第二缺口大于所述第一缺口，所述第二缺口包含所述第一缺口，或者第一缺口与所述第二缺口相邻、相对或者沿周向间隔开。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，对于至少一个连续体结构，包括两种连接结构，所述两种连接结构的柔性结构骨形成的曲线沿连续体器械的轴向的投影部分交叠、相邻、相对或沿周向间隔开。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，还包括：

多根驱动结构骨，所述多根驱动结构骨的第一端与所述多个连续体结构的远端间隔盘固定连接，第二端用于接收驱动以独立驱动所述多个连续体结构弯转；

其中，所述多根驱动结构骨至少包括一根或多根第一驱动结构骨和一根或多根第二驱动结构骨，所述一根或多根第一驱动结构骨的第一端与所述第一连续体结构的远端间隔盘固定连接，所述一根或多根第二驱动结构骨的第一端与所述第二连续体结构的远端间隔盘固定连接。

12.根据权利要求11所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述一根或多根第一驱动结构骨在所述多个第一连接结构的第一柔性结构骨沿所述连续体器械的轴向的投影低密度分布区的数量大于在高密度分布区的数量；和/或

所述一根或多根第二驱动结构骨在所述多个第二连接结构的第二柔性结构骨沿所述连续体器械的轴向的投影低密度分布区的数量大于在高密度分布区的数量。

13.根据权利要求12所述的可生长连续体器械，其特征在于，所述多个间隔盘包括沿第一内轮廓线或内周线分布的一个或多个第一安装孔以及沿第二内轮廓线或内周线分布的一个或多个第二安装孔，所述第一内轮廓线或内周线与所述第二内轮廓线或内周线径向间隔开，一根或多根柔性结构骨与相邻间隔盘的对应第一安装孔固定连接，所述一根或多根驱动结构骨滑动贯穿设置在所述多个间隔盘的对应第二安装孔内；

所述第一内轮廓线或内周线距离所述连续体结构的中轴线第一距离，所述第二内轮廓线或内周线距离所述连续体结构的中轴线第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，还包括：管驱动机构，所述管驱动机构包括：驱动单元、移动杆以及与所述驱动单元和所述移动杆连接的传动单元，所述移动杆与所述可生长管的内层或外层密封连接，所述传动单元用于将所述驱动单元的旋转运动转化为线性运动，以驱动所述移动杆带动所述可生长管生长或回撤。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，还包括：流体控制器，所述流体控制器用于向所述流体加压或减压，以驱动所述流体填充所述可翻展区域的所述流体腔或驱动所述流体从所述流体腔回撤。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的可生长连续体器械，其特征在于，还包括固定设置在所述连续体结构末端的末端工具，所述末端工具包括：手术执行器、成像设备、照明设备、给药设备、探针或超声探头。

17.一种手术机器人，其特征在于，包括如权利要求1-16任一项所述的可生长连续体器械。

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