CN114945310A - 内窥镜套管和相关方法 - Google Patents

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Abstract

内窥镜套管包括：长形轴，其具有尺寸被设计成用于插入体腔中的远端部分；以及相机，其被固定到长形轴的远端部分。相机被构造成用于查看体腔。长形轴的远端部分能在直线构型和弯曲构型之间调节以检查体腔。

Description

内窥镜套管和相关方法
相关申请的交叉引用
根据美国法典第35条第119款，本申请要求2019年12月3日提交的美国临时专利申请No.62/942,864的优先权。该临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及可调节内窥镜套管以及使可调节内窥镜套管转向以检查患者子宫的相关方法。
背景技术
宫腔镜是一种被设计为用于检查患者的子宫(例如，子宫腔)的内窥镜。宫腔镜通常包括在使用期间保持在患者体外的近侧部分和插入患者的子宫内的远侧部分。远侧部分可以包括末端，该末端的尺寸被设计成插入穿过宫颈并进入子宫以查看子宫和/或对子宫进行外科手术，而近侧部分提供用于操纵远侧部分的特征。在远侧部分的末端处拍摄的图像可由医生查看以检查子宫腔。一旦检查结束，则穿过患者的宫颈将宫腔镜的远侧部分从子宫抽出。
发明内容
通常，本公开涉及内窥镜装置和相关方法。这样的内窥镜装置可以用于查看患者的体腔(例如，子宫)和/或对患者的体腔进行外科手术。
在一个方面中，内窥镜套管包括如下内窥镜套管，其包括：长形轴(elongateshaft)，其具有尺寸被设计成用于插入体腔中的远端部分；以及相机，其固定到长形轴的远端部分用以查看体腔，其中长形轴的远端部分能够在直线构型和弯曲构型之间调节以检查体腔。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。
在一些实施方式中，长形轴的远端部分包括产生弯曲构型的一个或多个释放切口(relief cut)。
在某些实施方式中，长形轴由柔性材料制成。
在一些实施方式中，长形轴的远端部分的自然或训练形状提供了弯曲构型。
在某些实施方式中，内窥镜套管还包括布置在长形轴内的可延展金属杆，可延展金属杆被构造成将长形轴的远端部分调节成直线构型或弯曲构型。
在一些实施方式中，长形轴的内腔被构造成允许手术器械从长形轴的近端通过长形轴的远端部分。
在某些实施方式中，长形轴由记忆合金材料制成。
在一些实施方式中，内窥镜套管还包括刚性护套，刚性护套限定用于接纳长形轴的内部区域。
在某些实施方式中，刚性护套能够沿着长形轴滑动，以在直线构型和弯曲构型之间调节长形轴。
在一些实施方式中，响应于记忆合金材料的温度变化，长形轴的远端部分在直线构型和弯曲构型之间转变。
在另一方面中，内窥镜包括：长形轴，其具有尺寸被设计成用于插入体腔中的远端部分；相机，其固定到长形轴的远端部分用以查看体腔；以及手柄，其从长形轴的近端延伸，其中长形轴的远端部分能够在直线构型和弯曲构型之间调节以检查体腔。
在另一方面中，使用内窥镜的方法包括：将内窥镜的长形轴插入患者的体腔中，将长形轴的远端部分从直线构型调节为弯曲构型，并且使用固定到长形轴的远端部分的相机获取体腔的图像。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。
在某些实施方式中，所述方法还包括在长形轴的一个或多个释放切口处弯曲长形轴的远端部分。
在一些实施方式中，长形轴由柔性材料制成。
在某些实施方式中，所述方法还包括在长形轴的远端部分处利用自然或训练形状提供弯曲构型。
在一些实施方式中，所述方法还包括操纵长形轴的内腔中的可延展金属杆，以将长形轴的远端部分调节成直线构型或弯曲构型。
在某些实施方式中，所述方法还包括将手术器械插入长形轴的近端、穿过内腔并穿过长形轴的远端部分。
在一些实施方式中，所述方法还包括操纵手术器械以在体腔中进行外科手术。
在某些实施方式中，长形轴由记忆合金材料制成。
在一些实施方式中，所述方法还包括在长形轴上滑动刚性护套，以将长形轴的远端部分调节成直线构型或弯曲构型。
在某些实施方式中，所述方法还包括改变所述记忆合金材料的温度以将长形轴的远端部分调节成直线构型或弯曲构型。
实施方式可以提供以下优点中的一个或多个。
在一些实施方式中，内窥镜装置包括可转向套管。这样的可转向套管可以允许用户(例如，临床医师)操纵套管的远端以观察患者的子宫内解剖结构，而无需操纵整个套管主体以实现所需区域的可视化。因此，可转向套管可以防止和/或最小化患者的疼痛和/或不适，所述疼痛和/或不适通常是由于操纵整个套管主体以实现所需区域的可视化而引起的。另外，可转向套管可以方便用户在可视化期间放置套管和相机，同时有利地减少在子宫内解剖结构的可视化期间对内窥镜的积极操纵的需要。
在一些实施方式中，内窥镜装置包括一次性套管，其消除了在患者之间对内窥镜消毒的需要。由此，一次性套管可以减少在患者之间准备和设置内窥镜所需的时间。另外，一次性使用的套管的制造、购买和/或维护成本可以比非一次性套管低。
根据说明书、附图和权利要求，其它方面、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是可用于检查患者体腔的内窥镜装置的立体图。
图2是图1的内窥镜装置的侧视图。
图3是图1的内窥镜装置的俯视图。
图4是图1的内窥镜装置的远端的立体图。
图5是图2的内窥镜装置的连接集线器和手柄的立体剖视图。
图6是图5的连接集线器和手柄的立体图。
图7是图5的连接集线器的立体图，其中省略了手柄。
图8是图5的手柄的立体剖视图。
图9是图2的内窥镜装置的显示器的前视图。
图10是图9的显示器的后视立体图。
图11是图9的显示器内的电子装置的后视立体图。
图12是与对接台配合的图9的显示器的立体图。
图13是图12的对接台的前视立体图。
图14是图12的对接台的后视立体图。
图15是呈直线构型的包括释放切口的内窥镜套管的立体图。
图16是呈弯曲构型的包括释放切口的内窥镜套管的立体图。
图17是呈直线构型的包括释放切口和操作通道的内窥镜套管的立体图。
图18是呈弯曲构型的包括释放切口和操作通道的内窥镜套管的立体图。
图19是具有由记忆合金材料制成的长形轴的内窥镜套管的立体图。所述内窥镜套管以直线构型示出。
图20是具有由记忆合金材料制成的长形轴的内窥镜套管的立体图。所述内窥镜套管以弯曲构型示出。
图21是具有由可弯曲塑料制成的长形轴的内窥镜套管的立体图。所述内窥镜套管以直线构型示出。
图22是具有由可弯曲塑料制成的长形轴的内窥镜套管的立体图。所述内窥镜套管以弯曲构型示出。
图23是呈直线构型的包括柔性杆的内窥镜套管的侧视剖视图。
图24是包括可延展金属杆的内窥镜套管的后视剖视图。
图25是呈弯曲构型的包括柔性杆的内窥镜套管的立体剖视图。
图26示出了内窥镜术期间在子宫腔内的图15至图16的内窥镜套管。
图27示出了内窥镜术期间在子宫腔内的图17至图18的内窥镜套管。
图28示出了内窥镜术期间在子宫腔内的图19至图20的内窥镜套管。
图29示出了内窥镜术期间在子宫腔内的图21至图22的内窥镜套管。
图30示出了内窥镜术期间在子宫腔内的图23至图25的内窥镜套管。
具体实施方式
图1-图3示出了可用于检查患者的体腔(例如，子宫腔)的内窥镜装置1500(例如，宫腔镜)。内窥镜装置1500包括形成为(例如，穿过患者的阴道和宫颈)插入子宫中的套管1502、用于对子宫成像的位于套管1502的远侧末端1506处的成像系统1504以及附接到套管1502的近端区域1510的连接集线器1508。内窥镜装置1500还包括用于查看由成像系统1504获取的图像的显示器1512和从显示器1512延伸的手柄1514。套管1502、成像系统1504和连接集线器1508一起形成内窥镜装置1500的一次性使用部分1516，该一次性使用部分1516被设计为在检查单个患者的子宫之后被处置。一次性使用部分1516可以设置在密封的、无菌的包装中，该包装可以储存直到使用时。显示器1512和手柄1514一起形成内窥镜装置1500的可重复使用部分1518，该可重复使用部分1518被设计成附接到若干个一次性使用部分1516以及与若干个一次性使用部分1516分离，以分别检查多个患者的子宫。在检查每个患者的子宫之后(例如，在检查另一个患者的子宫之前)，对可重复使用部分1518杀菌(例如，清洁和消毒)。参考图1至图4，套管1502是尺寸被设计成通过宫颈进入子宫的长形的、大体上为管状的构件。套管1502包括轴1520和帽1526，帽1526将成像系统1504固定到轴1520的远侧末端1506。轴1520包括主要部分1530、远侧末端1506以及将主要部分1530连接到远侧末端1506的远侧弯曲部1524，主要部分1530具有限定套管1502的主轴线1522的中心轴线。轴1520限定内腔1528，内腔1528容纳成像系统1504的一根或多根电缆，允许流体在远侧末端1506和连接集线器1508之间通过，并且允许从连接集线器1508向远侧延伸的作业工具通过。轴1520还限定了沿着近端区域1510的侧壁开口，流体可以穿过侧壁开口被输送到内腔1528或从内腔1528被抽出(例如，抽吸)。
套管1502的帽1526被固定到轴1520的远侧末端1506并限定多个开口，如图4所示。开口包括内腔开口1532(例如，面向前的流体端口)、左右两个开口1534、1536和嵌入式开口1540，流体和子宫组织(例如，子宫内膜组织)可以穿过内腔开口1532进入和离开轴1520的内腔1528，左右两个开口1534、1536中布置有成像系统1504的发光二极管(LED)1538，嵌入式开口1540中布置有成像系统1504的相机1542。帽1526的悬伸边缘1578用作镜头罩，遮蔽光不直接照射在LED 1538上以及不进入相机1542的光圈。
内腔开口1532允许流体(例如，盐溶液、低渗溶液或等渗流体)离开远侧末端1506以流入子宫，并将组织或其它颗粒物质推离相机1542，以便改善由相机1542获取的图像的品质。例如，内腔开口1532可用于清除可能聚集在远侧末端1506上的组织碎片，否则会由于光从碎片反射时碎片的过亮外观而损害成像。在一些情况下，内腔开口1532还可以促进套管1502的插入，这是因为离开内腔开口1532的流体可以润滑并且部分地扩张包围远侧末端1506的组织。以这种方式，内腔开口1532可以降低在将套管1502插入患者期间意外损伤阴道腔、宫颈或子宫的风险。内腔开口1532的尺寸被设计成允许5法式活检工具通过。例如，内腔开口1532通常具有大约0.03cm2至大约0.05cm2的横截面积并且是内腔1528自身的横截面积的大约50％至大约80％。
套管1502通常具有大约30.0cm至大约34.0cm(例如，大约32.0cm)的总长度(例如，当沿着主轴线1522测量时)。套管1502的近端区域1510(例如，套管1502的布置在连接集线器1508内的部分)通常具有大约4.0cm至大约4.6cm的长度(例如，大约4.3cm)，使得套管1502的剩余部分从连接集线器1508向远侧延伸，并因此露出用以插入患者体内。远侧弯曲部1524通常具有大约2.5cm至大约7.5cm(例如，大约5.0cm)的半径。轴1520通常具有大约0.03cm至大约0.05cm(例如，大约0.04cm)的壁厚和大约0.34cm至大约0.36cm(例如，大约0.35cm)的内径(例如，内腔直径)。
轴1520通常由一种或多种材料制成，所述材料具有足够的柔性以允许套管1502少量弯曲以根据需要适当地放置在患者体内，但具有足够的刚性以允许容易地插入阴道。通常制造轴1520的示例材料包括尼龙、聚砜和聚醚醚酮(PEEK)。套管1502通常主要经由挤压并经由二次处理来制造，所述二次处理可以包括冲压、激光切割、成形和/或印刷中的一种或多种。帽1526通常由包括液晶聚合物(LCP)的一种或多种材料制成，并且通常经由粘合剂固定到轴1520的远侧末端1506。套管1502还包括标线标记1541，标线标记1541指示距套管1502的远端1543的距离。在腹腔镜术期间，用户可以查看标线标记1541以确定套管1502插入患者体内的深度。标线标记1541可以以公制单位或英制单位提供，或者提供为无量纲量。
参考图5-图8，连接集线器1508包围套管1502的近端区域1510，并用作可重复使用的显示器1512用的安装件。连接集线器1508还提供了若干个用于套管1502的近端区域1510和套管1502的远侧末端1506之间的流体和电气连通的特征。例如，连接集线器1508包括壳体1546、相机致动器1548(例如，提供两个相反的按钮1576)、位于与套管1502的近端区域1510相邻的位置的流体端口1550、布置在壳体1546的近侧开口1558处的进入端口以及从套管1502的近端区域1510延伸到进入端口的直线操作导管1556。
壳体1546大体上与套管1502的主轴线1522轴向对齐，并且具有大体上左右对称的曲线轮廓。壳体1546限定了供套管1502通过的远侧开口1562、供流体端口固定的开口1554、近侧开口1558以及可以供显示器1512或显示器线缆连接的水平定向的上连接端口1560(例如，微型HDMI端口或其它类型的端口)。在这点上，连接集线器1508还包括使相机致动器1548与连接端口1560连通的电气部件。连接端口1560限定了相对的长形凸缘1531，长形凸缘1531可与显示器1512接合以将显示器1512固定到连接集线器1508。壳体1546还限定了适当地定位流体端口1550、相机致动器1548、连接端口1560和进入端口1552的附加内壁特征(例如凸缘、开口、支架、突片、通道等)。
壳体1546的远侧部分1566提供套管1502的远侧末端106与流体端口1550之间的流体连通，并提供远侧末端106与操作导管1556之间的流体连通(例如，用于进一步与进入端口流体连通)。壳体1546的远侧部分1566(例如，经由连接端口1560)还提供套管102的远侧末端106与相机致动器1548之间、以及远侧末端106与显示器1512之间的电气连通。
壳体1546的近侧部分1568提供可用于操纵内窥镜装置1500的握把1574，并且手柄1514可以相对于近侧部分1568枢转。特别地参考图8，手柄1514限定圆形突起1545和多边形突起1547，通过圆形突起1545，手柄1514可以相对于近侧部分1568旋转，通过多边形突起1547，手柄1514的位置可以相对于近侧部分1568锁定。特别地参考图7，壳体1546的近侧部分1568限定圆形凹部1549，圆形凹部1549的尺寸被设计成接纳圆形突起1545以允许手柄1514相对于近侧部分1568枢转。近侧部分1568还限定了多边形凹部1551和多边形凹部1553，通过多边形凹部1551，手柄1514可以被锁定在共线构型(例如，“铅笔式握把”构型)中，通过多边形凹部1553，手柄1514可以被锁定在离轴构型(例如，手柄1514被定向成与连接集线器1508反向平行的“手枪式握把”构型)中，如图2和图3所示，并且将在下面更详细地讨论。
连接集线器1508的壳体1546(例如，当沿着套管1502的主轴线1522测量时)通常具有大约10cm至大约20cm(例如，大约15cm)的长度以及大约20cm至大约30cm(例如，大约25cm)的最大宽度。壳体1546的近侧部分1568(例如，不包括握把1574)通常具有大约1.4cm至大约1.8cm(例如，大约1.6cm)的宽度。壳体1546通常由诸如ABS、聚碳酸酯和共聚酯的一种或多种材料制成，并且通常经由注射成型来制造。
成像系统1504包括相机1542、位于相机1542的相反两侧以均匀地照亮周围组织用以获取图像的LED 1538、相机致动器1548、从相机和LED延伸到相机致动器1548和连接端口1560的一根或多根电缆(例如，一根或多根视频和控制线缆，未示出)以及在成像系统1504的各种部件和连接端口1560之间提供电气连通的其它电气部件。
在一些实施方式中，一根或多根电缆延伸穿过套管1502的内腔1528。在一些实施方式中，一根或多根电缆在套管1502的侧壁中的通道内延伸。在一些实施方式中，成像系统1504包括柔性电路构件以代替一根或多根电缆来负责电气连通。按钮1576是可以由包覆成型的弹性体形成的柔性部件，使得当按钮1576中的任一个或全部两个被按压时，按钮1576暂时移动相机致动器1548的内部部件以启动图像拍摄。
参考图9-图11，显示器1512包括壳体1580、屏幕1582、位于沿着显示器1512的上后表面的位置的电源按钮1584、内部电子装置1586、与连接集线器1508的连接端口1560配合以在成像系统1504和内部电子装置1586之间中继信号的电气连接器1588(例如，微型HDMI连接器或其它类型的连接器)以及圆形金属板1590。金属板1590被设计成当显示器1512与内窥镜装置1500的一次性使用部分1516解除联接时由磁体和/或柔性辅助臂支撑，或者与磁体和/或柔性辅助臂接合。
显示器1512还包括附接件1533，附接件1533限定狭槽1535，显示器1512可以在狭槽1535处向近侧滑动以沿着连接端口1560的凸缘1531附接到连接集线器1508，并且显示器1512可以在狭槽1535处从凸缘1531向远侧滑动以将显示器1512与连接集线器1508解除组合。狭槽1535通常具有大约10cm至大约30cm(例如，大约20cm)的最大宽度，用以与连接端口1560的凸缘1531适当摩擦配合。附接件1533还限定了当显示器1512被固定到连接集线器1508时与手柄1514的边缘1539互补并接触的相对的通道1537。
显示器1512的壳体1580通常具有大约11cm到大约15cm的长度(例如，大约13cm)，大约7cm至大约9cm(例如，大约8cm)的宽度以及大约2cm至大约4cm(例如，大约3cm)的高度。特别地参考图3，当在套管1502的主轴线122和显示器1512的中心轴线1598之间测量时，显示器1512通常相对于连接集线器1508以大约80°到大约100°(例如，大约90°)的角度取向。通常经由注射成型制造显示器1512的壳体1580。显示器1512通常具有大约0.2kg至大约0.3kg的重量。
内部电子装置1586被编程或被构造成处理或操纵由相机获取的数据、产生在屏幕1582上显示的GUI、经由显示器1512和成像系统1504之间的有线连接来传输数据、在显示器1512和非机械地连接到内窥镜装置1500的其它装置(例如，计算机、智能电话或平板电脑)之间无线地传输数据、打开和关闭内窥镜装置的电源以及实施内窥镜装置1500的各种用户选择的设定。内部电子装置1586包括微处理器1571、印刷电路板(PCB)1573、互联网服务提供商(ISP)1575、WiFi模块1577、电池管理电路、电流监测电路、板载存储器1579(例如，非易失性储存存储器)、通用串行总线(USB)接口1581和执行成像系统1504的功能所需的充电容量大约为1400mAh的可充电电池1583以及内窥镜装置1500的其它特征。
电气连接器(为了清楚起见从附图中省略)有多种用途，包括将视频输出到外部显示器、连接到交流适配器用于为可充电电池充电，和/或作为主机PC的端口用于下载和上传图像、视频和/或设定以及用于对可充电电池充电。使用板载存储器接收用于储存图像、视频和/或用于内窥镜装置1500的设定的闪存卡。
参考图2和图6，手柄1514限定了握持部1592，通过握持部可以抓住手柄1514以朝向连接集线器1508枢转到共线构型(如图6所示)，在共线构型中，手柄1514被取向和收纳为与连接集线器1508共线。握持部1592限定了通道1596，当手柄1514以共线构型取向时，通道1596包围连接集线器1508的近侧部分1568。除了握持部1592之外，手柄1514还限定了两个相反的突片1561，突片1561限定了突起1547，突起1547卡入沿着连接集线器1508的近侧部分1568布置的凹部1551中，以将手柄1514维持在共线构型中。突片1561包括各自的突起1565，当手柄1514以共线构型取向时，突起1565防止显示器1512沿着连接端口1560滑动从而被附接到连接集线器1508(例如，突起1565为显示器1512的移动提供阻挡)。因此，在显示器1512可能在连接集线器1508上不稳定地平衡并且用户的(例如，抓住手柄1514的)手会阻挡显示屏1582的视图的构型中，突片1561防止显示器1512被附接到内窥镜装置1500的可重复使用部分1516。
手柄1514也可以从共线构型枢转到离轴构型(如图6所示)，在离轴构型中，手柄1514相对于连接集线器1508取向成大约90°至大约100°(例如，大约95°)的角度(如图2所示)以提供手枪式握把。当手柄1514处于离轴构型时，显示器1512可以沿着连接端口1560滑动以附接到连接集线器1508。当显示器1512附接到连接集线器1508时，附接件1533的通道1537沿着手柄1514的突片1561与边缘1539接触。
为了在共线构型和离轴构型之间调节手柄1514，施加到手柄1514的握持部1592的力必须足够高，以将突片1561的突起1547沿着连接集线器1508推出凹部1551或凹部1553。因此，手柄1514由一种或多种材料(例如，包括聚碳酸酯、共聚酯和ABS)制成，所述材料允许突片1561相对于凹部1551、1553挠曲，并且能在化学上承受各种灭菌溶液和程序。手柄1514具有大约7cm至大约12cm(例如，大约9cm)的长度和大约1cm至大约3cm(例如，大约2cm)的宽度。内窥镜装置1500(例如，包括套管1502、成像系统1504、连接集线器1508和手柄1514)的一次性使用部分1516通常具有大约0.2kg至大约0.4kg的重量。
在将套管1502插入患者体内之前，可以将显示器1512附接到连接集线器1508，在套管1502被插入患者体内的状态下(例如，手柄1514处于共线构型的情况下)，可以将显示器1512与连接集线器1508分离(例如，并且与连接集线器1508无线通信)，或者，在将套管1502插入患者体内之前(例如，手柄1514处于共线构型的情况下)，显示器1512可以通过显示器线缆在连接端口1560处连接到连接集线器1508。再次参考图2，为了将显示器1512附接到连接集线器1508，显示器1512被放置在近侧部分1568附近并向近侧移动以将狭槽1535滑动到连接集线器1508的凸缘1531上，直到电气连接器1588与连接端口1560配合。显示器1512通过摩擦配合在凸缘1531上保持就位。为了将显示器1512从连接集线器1508断开，相对于连接集线器1560向远侧拉动显示器1512，以从凸缘1531上移走狭槽1535。
图12-图14示出了对接台1600，内窥镜装置1500的显示器1512可以安装到对接台1600用于充电和数据传输。对接台1600包括可以连接到显示器1512的电气连接器1588的连接端口1602(例如，微型HDMI端口)、引导显示器1512在对接台1600上正确定位的安装部1604(例如，显示器1512的附接件1533可以沿着安装部1604朝向连接端口1602滑动)、可以连接线缆以将数据从显示器1512传输到另一电子装置或计算装置的连接端口1606、电源线缆可以连接到对接台1600的电源连接器1608以及封装内部电子装置的壳体1610。对接台1600通常具有大约9cm至大约13cm(例如，大约11cm)的长度、大约9cm至大约13cm(例如，大约11cm)的宽度以及大约3cm至大约5cm(例如，大约4cm)的总高度。可以制造壳体1610的示例材料包括ABS、聚碳酸酯和共聚酯。对接台1600的重量通常在大约0.15kg至大约0.25kg的范围内。
如上所述，当显示器1512从内窥镜装置1500的一次性使用部分1516解除联接时，显示器1512可以由金属板1590支撑或以其它方式在金属板1590处与配件部件接合。示例配件部件包括被设计成附接到显示器1512的刚性或柔性臂和如下的线缆：允许显示器1512与内窥镜装置1500的一次性使用部分1516分开定位同时保持与一次性使用部分1516功能性连接。
在若干个方面中，内窥镜装置可以在结构和功能上与上述内窥镜装置1500基本类似，但是可以包括替代套管1502的替代性套管。在一些实施方式中，套管可以具有两种构型以使得套管可转向。例如，套管可以具有直线构型或弯曲构型。这样的可转向构型可以允许用户(例如，临床医师)操纵套管的远端以观查子宫内解剖结构，而无需操纵整个套管主体来实现所需区域的可视化。
图15-图25示出了套管101、201、301、401和501的示例，所述套管为可以具有直线构型或弯曲构型并且尺寸被设计成通过宫颈并进入患者的子宫的长形的、大体上管状的构件。套管101、201、301、401和501分别是内窥镜装置100、200、300、400、500的一部分，内窥镜装置100、200、300、400、500另外包括连接集线器1508或类似的连接集线器、手柄1514或类似手柄、显示器1512或类似显示器以及成像系统。除了相机1542和任何LED沿着远侧末端的定位可能不同之外，成像系统在结构和功能上与成像系统1504基本相似并且因此包括相机1542以及一个或多个LED。在一些实施方式中，套管101、201、301、401和501可以在直线构型和弯曲构型之间调节。轴103、202、302、402和502限定了内腔(例如，套管101的内腔108)，内腔收容成像系统1504的一根或多根电缆，并且允许流体在远侧末端113和连接集线器1408之间通过。在一些实施方式中，内腔允许从连接集线器1408向远侧延伸的作业工具通过。
套管101、201、301、401和501分别包括长形轴103、202、302、402和502。也就是说，套管101包括长形轴103，套管201包括长形轴202，套管301包括长形轴302，套管401包括长形轴402，套管501包括长形轴502。长形轴103、202、302、402和502包括尺寸被设计成用于插入体腔(例如，阴道腔或子宫)中的远端部分。套管103、202、302、402和502包括成像系统的相机1542和一个或多个LED 1538(图4所示)，并且被固定到长形轴103、202、302、402和502的远端部分。相机1542可用于查看体腔(例如，阴道腔或子宫)。远端部分可在直线构型和弯曲构型之间调节。
参考图15-图20，套管101、201和301中的每一者均包括护套111或护套310。护套111和310限定了用于接纳长形轴103、202和302的内部区域。护套111和310同轴地包围长形轴103、202和302。护套111和310可以沿着长形轴103、202和302滑动，以在直线构型和弯曲构型之间调节长形轴103、202和302。例如，当处于弯曲构型时，护套可以用于展开远端部分。护套111和310还可用于将布置在远侧末端113、213、313处的相机1542引导到患者子宫内的所需位置。
特别地参考图15和图16，套管101包括具有远端部分105的长形轴103。可以在如图15所示的直线构型和如图16所示的弯曲构型之间调节长形轴103的远端部分105。长形轴103的远端部分105包括产生如图16所示的弯曲构型的一个或多个释放切口107。例如，一个或多个释放切口107引起远端部分105弯曲或卷曲。一个或多个释放切口107通常具有大约0.5至大约2.0mm的轴向宽度。远端部分105通常具有大约3.0至大约0.5mm的直径，长形轴103通常具有大约2.5至大约4.5mm的外径。在一些实施方式中，长形轴103总共包括4至8个释放切口107。在一些实施方式中，一个或多个释放切口107可以被实施为由切削工具制成的狭缝、凹口或切缝，以便于长形轴103的弯曲。在一些实施方式中，长形轴103由柔性材料制成。
在一些实施方式中，由一个或多个释放切口107引起的弯曲构型可以是长形轴103的远端部分105的自然或训练形状。换言之，不需要对远端部分105施加力以产生弯曲构型。在其它示例中，长形轴103可以由自然或训练形状是卷曲的柔性材料制成。在一些实施方式中，长形轴103的远端部分105的自然或训练形状提供了弯曲构型。在一些实施方式中，当处于弯曲构型时，长形轴103的远端部分105可以以大约1度至大约45度的角度115弯曲。
护套111可以沿着长形轴103滑动，以在直线构型和弯曲构型之间调节长形轴103。在一些实施方式中，护套111是刚性护套。在一些实施方式中，护套111是半刚性护套。通常制造护套111的示例材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。在一些实施方式中，以其它方式类似于内窥镜装置100的内窥镜装置可以包括不允许手术器械通过的轴。轴103的内腔108通常具有大约3.0至大约5.0mm的直径。
特别地参考图17和图18，套管201包括具有远端部分204的长形轴202和护套111(图15和图16所示)。可以在如图17所示的直线构型和如图18所示的弯曲构型之间调节长形轴202的远端部分204。长形轴202的远端部分204包括产生图18所示的弯曲构型的一个或多个释放切口206。例如，一个或多个释放切口206引起远端部分204弯曲或卷曲。一个或多个释放切口206通常具有大约0.5至大约2.0mm的轴向宽度。远端部分204通常具有大约3.0至大约5.0mm的直径，长形轴202通常具有大约2.5至大约5.0mm的外径。在一些实施方式中，长形轴202总共包括4至8个释放切口206。在一些实施方式中，一个或多个释放切口206可以被实施为由切削工具制成的狭缝、凹口或切缝，以便于长形轴202的弯曲。
在一些实施方式中，由一个或多个释放切口206引起的弯曲构型可以是长形轴202的远端部分204的自然或训练形状。换言之，不需要对远端部分204施加力以产生弯曲构型。在其它示例中，长形轴202可以由自然或训练形状是卷曲的柔性材料制成。在一些实施方式中，长形轴202的远端部分204的自然或训练形状提供弯曲构型。在一些实施方式中，当处于弯曲构型时，长形轴202的远端部分204可以以大约1度至大约45度的角度115弯曲。护套111(图15和图16所示)可以沿着长形轴202滑动，以在直线构型和弯曲构型之间调节长形轴202。
在一些实施方式中，轴202限定了内腔208，内腔208被构造成允许手术器械220从长形轴202的近端通过长形轴202的远端部分204。在一些实施方式中，轴202是半刚性轴。在一些实施方式中，手术器械220在远端部分204的转向期间提供了额外的稳定性。轴202的内腔208通常具有大约3.0至大约5.0mm的直径。在一些实施方式中，内腔208收容成像系统1504的一根或多根电缆并且允许流体在远侧末端313和连接集线器1508之间通过。
特别地参考图19和图20，套管301包括具有远端部分304的长形轴302。长形轴302的远端部分304可以在如图19所示的直线构型和如图20所示的弯曲构型之间调节。长形轴302限定了内腔308。长形轴308的内腔308通常具有大约3.0至大约5.0mm的直径。在一些实施方式中，内腔308被构造成允许手术器械从长形轴402的近端通过长形轴402的远端部分404。在一些实施方式中，内腔308收容成像系统1504的一根或多根电缆并且允许流体在远侧末端313和连接集线器1508之间通过。在一些实施方式中，内腔308允许从连接集线器1508向远侧延伸的作业工具通过。
长形轴302由可以被训练成“记住”弯曲构型的记忆合金材料制成。响应于记忆合金材料的温度变化，长形轴302的远端部分304可以在直线构型和弯曲构型之间转变。通常制成长形轴302的示例材料包括但不限于镍钛合金(镍钛诺)。其它非限制性示例材料包括铜-铝-镍、铁-锰-硅(FE-Mn-Si)和铜-锌-铝(Cu-Zn-Al)。
在一些实施方式中，长形轴302具有单向形状记忆效应。记忆合金材料在其原始形状在冷状态下改变为第二形状(例如，弯曲或拉伸形状)并保持该第二形状直到被加热到高于转变温度时表现出单向形状记忆效应。在加热时，第二形状变回原始形状，一旦记忆合金材料再次冷却，材料保留原始形状。例如，长形轴302的远端部分304在第一温度(例如，室温或大约25摄氏度)在冷状态下具有弯曲构型，并且在冷状态下可以被拉直成直线构型。然后，当温度升高到高于转变温度(例如，第二温度)时，直线构型可以变回到弯曲构型，该弯曲构型在从第二温度冷却到第一温度时被保留。可替代地，在一些实施方式中，长形轴302的远端部分304在第一温度(例如，室温或大约25摄氏度)在冷状态下具有直线构型，并且在冷状态下可以弯曲成弯曲构型。然后，当温度升高到高于转变温度(例如，第二温度)时，弯曲构型可以变回到直线构型，该直线构型在从第二温度冷却到第一温度时被保留。
在一些实施方式中，长形轴302具有双向形状记忆效应。当记忆合金材料“记住”两种不同形状时(一种在较低温度下并且一种在较高温度下)，记忆合金材料表现出双向形状记忆效应。例如，具有双向形状记忆效应的长形轴302的远端部分304在第一温度(例如，室温或大约25摄氏度)在冷状态下可以具有直线构型。然后，当温度升高到高于转变温度(例如，第二温度)时，直线构型可以改变为预定的弯曲构型。最后，在温度降低时(即从第二温度到第一温度)，弯曲构型可以改变为原始的直线构型。由此，两种构型在第一和第二温度下都可以被记忆合金材料“记住”。可替代地，长形轴302可以表现出相同的双向形状记忆效应，但是替代地可以在冷状态下具有弯曲构型，并且在高于转变温度的热状态下改变为直线构型。第一温度通常在大约-190℃至大约200℃的范围内。第二温度通常在大约-190℃至大约200℃的范围内。转变温度通常可以在大约-190℃至大约200℃的范围内。
在一些实施方式中，长形轴302的远端部分304可以具有呈猪尾形、钩形、螺旋形、曲线形、环形或线圈形的弯曲构型。在一些实施方式中，当处于弯曲构型时，长形轴302的远端部分304可以以大约1度到大约45度的角度115弯曲。
在一些实施方式中，长形轴302的远端部分304可以被训练用以记住不止一种形状。例如，长形轴302的远端部分304可以具有直线构型、第一弯曲构型和第二弯曲构型。另外，用户(例如，临床医师)可以通过使合金的温度变化来选择任何构型。例如，用户可以将长形轴302暴露于第一温度以选择第一弯曲构型。类似地，用户可以将长形轴302暴露于第二温度以选择第二弯曲构型。套管301还可以包括加热元件和/或冷却元件、温度传感器以及使得用户能够控制长形轴302的温度从而控制所需的轴构型的温度显示器(从图中省略)。一旦处于弯曲构型，护套310可以在长形轴302的远端部分304上滑动以控制角度115，从而控制布置在远端部分304处的相机1542(图4所示)的方向。护套301可以根据需要相对于用户向远侧或近侧滑动，以便调节角度115。
特别地参考图21和图22，套管401包括具有远端部分404的长形轴402。长形轴402的远端部分404可以在如图21所示的直线构型和如图22所示的弯曲构型之间调节。长形轴402的远端部分404由产生图22所示的弯曲构型的可弯曲塑料制成。用户可以通过操纵或弯曲长形轴402的远端部分404来创建所需的形状或弯曲。用户可以操纵或弯曲长形轴402的远端部分404以引导布置在远端部分404处的相机1542(图4所示)，用以更好地可视化子宫内解剖结构。例如，当查看体腔时，用户可以在插入体腔(例如，患者的子宫)中之前操纵或弯曲远端部分404，如果需要获得更好的图像，则取回和调节角度115，并且重新插入套管401。在一些实施方式中，当处于弯曲构型时，长形轴402的远端部分404可以相对于x轴和y轴以大约1度至大约45度的角度115弯曲。通常制造长形轴402的远端部分404的示例可弯曲塑料包括但不限于聚丙烯和ABS。在一些实施方式中，长形轴402由可弯曲塑料制成。
在一些实施方式中，轴402限定了内腔，内腔被构造成允许手术器械从长形轴402的近端通过长形轴402的远端部分404。在一些实施方式中，轴402是半刚性轴。在一些实施方式中，轴402在远端部分404的转向期间提供稳定性。轴402的内腔通常具有大约3.0至大约5.0mm的直径。
特别地参考图23、图24和图25，套管501包括具有远端部分504的长形轴502。长形轴502的远端部分504可以在如图23所示的直线构型和如图25所示的弯曲构型之间调节。轴502限定了具有月牙形状的第一内腔508和具有圆形截面形状的第二内腔514，如图24所示。第一内腔508可以允许手术器械从长形轴402的近端通过长形轴402的远端部分404，可以收容成像系统1504的一根或多根电缆，并且可以允许流体在远侧末端113和连接集线器之间通过。轴502的第一内腔508通常具有大约8至大约12mm2的月牙形横截面积。轴502的第一内腔508通常具有尺寸为第二内腔514的圆形横截面积的大约60％至大约80％的月牙形横截面积。
套管501还包括布置在由长形轴502限定的第二内腔514内的可延展金属杆512。轴504的第二内腔514通常具有大约1.0到大约2.5mm的圆形横截面积。轴502的第二内腔514通常具有尺寸为第一内腔508的月牙形横截面积的大约40％至大约20％的圆形横截面积。
可延展金属杆512被构造成将长形轴502的远端部分504调节为直线构型或弯曲构型。可延展金属杆512通常具有大约1.0至大约3.0的直径。通常制成可延展金属杆512的示例金属包括但不限于不锈钢。
用户可以通过操纵弯曲长形轴502的远端部分504来创建所需形状或弯曲。例如，图25示出了长形轴502的在弯曲构型中具有钩形状的远端部分504。在一些实施方式中，长形轴502的远端部分504可以具有呈猪尾形、螺旋形、曲线形、环形或线圈形的弯曲构型。当用户可以操纵或弯曲长形轴502时，长形轴502的远端部分504的构型和形状的数量不限于上述形状。用户可以操纵长形轴502的远端部分504以引导布置在远端部分504处的相机1542，用以更好地可视化子宫内解剖结构。例如，当查看体腔时，用户可以在插入体腔(例如，患者的子宫)中之前弯曲远端部分504，如果需要获得更好的图像，则取回和调节形状或弯曲，并且重新插入套管501。
图26示出了在内窥镜术(例如，宫腔镜术)期间的在患者的子宫腔117内的内窥镜装置200的套管201。临床医师使用手柄1514(图1-图3所示)将处于直线构型的内窥镜套管101的长形轴103插入患者的体腔(例如，宫颈109)中。因此，当内窥镜套管101插入患者的宫颈109中时，护套111同轴地包围内窥镜套管101的远端部分105。另外，当内窥镜套管101在患者的子宫腔117内时，护套111在子宫腔外仍可供用户(例如，临床医师)访问。临床医师向远侧推进内窥镜套管101，直到内窥镜套管101的远端部分105以所需位置和所需取向定位在患者的子宫腔117内。临床医师通过沿着内窥镜套管101的长形轴103向近侧滑动护套111将长形轴103的远端部分105从直线构型调节为弯曲构型。由此，在长形轴103的远端部分105处利用自然或训练形状(例如，曲线形状)提供弯曲构型。
临床医师可以根据需要通过沿长形轴103向近侧或远侧滑动护套111来进一步调节内窥镜套管101的远端部分105的位置和/或取向。临床医师可以通过使用被固定到长形轴103的远端部分105的相机1542来获取患者的体腔(例如，宫颈109)的图像。一旦临床医师准备好抽出内窥镜套管101，则临床医师通过沿着长形轴103向远侧滑动护套111，将内窥镜套管101的远端部分105的构型从弯曲构型调节为直线构型。接下来，临床医师继续抽出处于直线构型的套管101。
可替代地，在一些实施方式中，临床医师可以在插入到患者的宫颈109中之前将内窥镜套管101的远端部分105的构型从直线构型改变为弯曲构型。例如，临床医师可以在长形轴103的一个或多个释放切口107处弯曲长形轴103的远端部分105。
在一些情况下(如图26-图30的示例中)，临床医师经由由内窥镜套管101拍摄并显示在手持装置的监视器上的一个或多个图像或视频流来查看子宫腔117内的异常119，诸如子宫内膜病变、子宫纤维瘤(例如，肌瘤)、子宫息肉、癌性肿瘤、粘连、增生性生长(或者在一些情况下，另一种感兴趣的解剖特征，诸如布置在感兴趣的区域附近的看起来健康的组织)。在查看异常119时，临床医师可以决定在子宫腔117内进行手术(例如，活组织检查术、息肉切除术、切除或烧灼)以进一步检查或治疗异常119。
图27示出了在患者的子宫腔117内的内窥镜装置200的套管201。临床医师可以通过沿着内窥镜套管201的长形轴202向近侧滑动护套210来将内窥镜套管201的远端部分204的构型从直线构型调节为弯曲构型。临床医师可以根据需要通过沿着长形轴202向近侧或远侧滑动护套210来进一步调节内窥镜套管201的远端部分204的位置和/或取向。临床医师可以进一步将作业工具(例如，手术器械)插入长形轴202的近端，穿过长形轴202的内腔，并穿过长形轴202的远端部分204。临床医师可以操纵手术器械以在患者的体腔(例如，宫颈109)中进行外科手术。
一旦临床医师准备好抽出内窥镜套管201，则临床医师通过沿着长形轴202向远侧滑动护套210将内窥镜套管201的远端部分204的构型从弯曲构型调节为直线构型。可替代地，在一些实施方式中，临床医师可以在插入到患者的宫颈109中之前将内窥镜套管201的远端部分204的构型从直线构型改变为弯曲构型。
图28示出了在患者的子宫腔117内的内窥镜装置300的套管301。临床医师可以使用附接到内窥镜套管301的内窥镜装置300的手柄，以将由记忆合金材料制成的内窥镜套管301插入到患者的宫颈109中。临床医师可以通过将长形轴302的温度从第一温度(例如，室温或大约25摄氏度)改变为第二温度(例如，体温或大约37摄氏度)来将内窥镜套管301的远端部分304的构型从直线构型改变为弯曲构型。临床医师可以通过将长形轴302的温度从第二温度(例如，体温或大约37摄氏度)改变为第三温度来进一步调节处于弯曲构型的内窥镜套管301的远端部分304的取向和/或位置。
一旦临床医师准备抽出内窥镜套管301，则临床医师将内窥镜套管301的温度从第二或第三温度改变为第一温度，从而将内窥镜套管301的远端部分304的构型从弯曲构型改变为直线构型。接下来，临床医师继续抽出处于直线构型的套管301。可替代地，在一些实施方式中，临床医师可以在插入到患者的宫颈109中之前将内窥镜套管301的远端部分304的构型从直线构型改变为弯曲构型。
参考图29，示出了在患者的子宫腔117内的内窥镜装置400的套管401。临床医师可以在插入患者的宫颈109中之前将由可弯曲塑料制成的内窥镜套管401的远端部分404的构型从直线构型调节为弯曲构型。临床医师弯曲或操纵长形轴402的可弯曲的远端部分404以创建所需形状和/或角度，并继续将内窥镜套管401插入患者的宫颈109中。
图30示出了在患者的子宫腔117内的内窥镜装置500的套管501。临床医师可以在插入到患者的宫颈109中之前将包住可延展金属杆的内窥镜套管501的远端部分504的构型从直线构型调节为弯曲构型。临床医师弯曲或操纵长形轴502的可弯曲的远端部分504以创建所需形状和/或角度，并继续将内窥镜套管501插入患者的宫颈109中。
虽然上面讨论的内窥镜装置和套管已经被说明和示出为包括某些尺寸、形状、配置、构型和材料配方，但是关于某些方法，在一些实施方式中，在结构和功能上与任何上面讨论的内窥镜装置或套管类似的内窥镜装置或套管可以包括与上面讨论的不同的一种或多种尺寸、形状、配置、构型和/或材料配方，或者可以使用与上述方法相比修改了的方法。其它实施方式在所附权利要求书的范围内。

Claims (21)

1.一种内窥镜套管，包括：
长形轴，其具有尺寸被设计成用于插入体腔中的远端部分；以及
相机，其被固定到所述长形轴的远端部分，用于查看所述体腔；
其中，所述长形轴的远端部分能在直线构型和弯曲构型之间调节以检查所述体腔。
2.根据权利要求1所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴的远端部分包括产生所述弯曲构型的一个或多个释放切口。
3.根据权利要求1所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴由柔性材料制成。
4.根据权利要求3所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴的远端部分的自然或训练形状提供所述弯曲构型。
5.根据权利要求3所述的内窥镜套管，还包括能延展金属杆，所述能延展金属杆布置在所述长形轴内并且被构造成将所述长形轴的远端部分调节为所述直线构型或所述弯曲构型。
6.根据权利要求1所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴的内腔被构造成允许手术器械从所述长形轴的近端通过所述长形轴的远端部分。
7.根据权利要求1所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴由记忆合金材料制成。
8.根据权利要求1所述的内窥镜套管，还包括刚性护套，所述刚性护套限定用于接纳所述长形轴的内部区域。
9.根据权利要求8所述的内窥镜套管，其中，所述刚性护套能沿着所述长形轴滑动，以在所述直线构型和所述弯曲构型之间调节所述长形轴。
10.根据权利要求8所述的内窥镜套管，其中，所述长形轴的远端部分响应于所述记忆合金材料的温度变化而在所述直线构型和所述弯曲构型之间转变。
11.一种内窥镜，包括：
长形轴，其具有尺寸被设计成用于插入体腔中的远端部分；
相机，其被固定到所述长形轴的远端部分，用于查看所述体腔；以及
手柄，其从所述长形轴的近端延伸，
其中，所述长形轴的远端部分能在直线构型和弯曲构型之间调节以检查所述体腔。
12.一种使用内窥镜的方法，该方法包括：
将所述内窥镜的长形轴插入患者的体腔中；
将所述长形轴的远端部分从直线构型调节为弯曲构型；以及
使用被固定到所述长形轴的远端部分的相机获取所述体腔的图像。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述长形轴的一个或多个释放切口处弯曲所述长形轴的远端部分。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述长形轴由柔性材料制成。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括在所述长形轴的远端部分处利用自然或训练形状提供所述弯曲构型。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括操纵所述长形轴的内腔内的能延展金属杆，以将所述长形轴的远端部分调节为所述直线构型或所述弯曲构型。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括将手术器械插入所述长形轴的近端、穿过内腔并穿过所述长形轴的远端部分。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括操纵所述手术器械以在所述体腔内进行外科手术。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述长形轴由记忆合金材料制成。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在所述长形轴上滑动刚性护套，以将所述长形轴的远端部分调节为所述直线构型或所述弯曲构型。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括改变所述记忆合金材料的温度，以将所述长形轴的远端部分调节为所述直线构型或所述弯曲构型。
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