CN115281586A - 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 - Google Patents
柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115281586A CN115281586A CN202210772891.7A CN202210772891A CN115281586A CN 115281586 A CN115281586 A CN 115281586A CN 202210772891 A CN202210772891 A CN 202210772891A CN 115281586 A CN115281586 A CN 115281586A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- endoscope
- sheath
- flexible
- insertion part
- flexible controllable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 177
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 177
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 2
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 2
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 206010054107 Nodule Diseases 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- 206010056342 Pulmonary mass Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013276 bronchoscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/00078—Insertion part of the endoscope body with stiffening means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
- A61B1/0055—Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/267—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the respiratory tract, e.g. laryngoscopes, bronchoscopes
- A61B1/2676—Bronchoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
- A61B10/02—Instruments for taking cell samples or for biopsy
- A61B10/04—Endoscopic instruments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/301—Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
- A61B2034/303—Surgical robots specifically adapted for manipulations within body lumens, e.g. within lumen of gut, spine, or blood vessels
Abstract
本发明提供一种柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人,属于医疗器械技术领域,所述柔性内窥镜包括:插入部内镜和外鞘组件;外鞘组件具有轴向贯通的腔道;外鞘组件的内径大于插入部内镜的外径,插入部内镜在外鞘组件的腔道内穿过;外鞘组件的整体刚度大于插入部内镜的整体刚度;插入部内镜和外鞘组件分别独立受控于驱动机构,独立完成进镜、退镜和弯曲。本发明提供的柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人,设计了一种分级插入的柔性内窥镜结构,可以深入更细枝的自然腔道,实现更细枝的自然腔道内的微创伤活检采样,提高了手术操作的效率与准确度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人。
背景技术
柔性内窥镜机器人拥有定位准确、控制精确、稳定性高、操作要求低、医生培训时间短等特点,可应用于人体自然腔道的诊疗。例如支气管镜机器人可辅助医生在更细枝的支气管中安全可靠地进行诊察、取活检、灌洗、送药等操作。
目前,市场存在的一些支气管镜机器人末端镜身外径较粗,仅可完成支气管吸痰、肺泡灌洗等功能,不能到达远端更细枝的气道,无法实现更细枝的气道内的微创伤活检采样。
发明内容
本发明提供一种柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人,用以解决现有技术中不能到达远端更细枝的自然腔道的缺陷,实现更细枝的自然腔道内的微创伤活检采样。
本发明提供一种柔性内窥镜,包括:插入部内镜和外鞘组件;
外鞘组件具有轴向贯通的腔道;
外鞘组件的内径大于插入部内镜的外径,插入部内镜在外鞘组件的腔道内穿过;
外鞘组件的整体刚度大于插入部内镜的整体刚度;
插入部内镜和外鞘组件分别独立受控于驱动机构,独立完成进镜、退镜和弯曲。
可选地,插入部内镜包括插入部柔性可控器械、插入部连接件、插入部镜身、摄像头组件、工具通道和插入部柔性可控器械保护套;
插入部柔性可控器械呈管道状;
摄像头组件安装于插入部柔性可控器械的远端;
插入部柔性可控器械的近端通过插入部连接件与插入部镜身的远端连接;
工具通道的远端安装与摄像头组件上,并贯穿整个插入部内镜;
插入部柔性可控器械保护套具有弹性和亲水性,套在插入部柔性可控器械的外表面。
可选地,插入部镜身采用精密挤出工艺制造而成。
可选地,插入部内镜还包括插入部牵引导丝;
插入部柔性可控器械的壁采用镂空结构,插入部柔性可控器械沿轴向分布着多组凹向插入部柔性可控器械内壁的插入部导丝通道;
插入部牵引导丝穿过插入部导丝通道;
插入部牵引导丝的远端固定于插入部柔性可控器械远端的插入部导丝通道中。
可选地,插入部柔性可控器械采用增材制造一体成型工艺制造而成。
可选地,插入部柔性可控器械保护套的安装步骤如下:
将插入部柔性可控器械保护套穿过一个内径大于插入部柔性可控器械、长度小于插入部柔性可控器械的金属管;金属管侧壁设置微型小孔,且在微型小孔处连接一根中空的金属细管,金属细管中间空腔对准微型小孔,金属细管的另一端连接负压装置;
将插入部柔性可控器械保护套的两端翻起套在金属管两端;使插入部柔性可控器械保护套外壁和金属管内壁形成封闭空间;
利用负压装置抽出封闭空间中的空气,使插入部柔性可控器械保护套外壁紧贴金属管内壁;
将柔性可控器械穿过插入部柔性可控器械保护套;
卸掉负压装置,使插入部柔性可控器械保护套套在插入部柔性可控器械的外表面。
可选地,外鞘组件包括鞘柔性可控器械、鞘连接件、鞘镜身、鞘先端、鞘柔性可控器械保护套;
鞘柔性可控器械呈管道状;
鞘先端安装于鞘柔性可控器械的远端;
鞘柔性可控器械的近端通过鞘连接件与鞘镜身的远端连接;
鞘柔性可控器械保护套具有弹性和亲水性,套在鞘柔性可控器械的外表面。
可选地,鞘镜身采用精密挤出工艺制造而成。
可选地,插入部内镜还包括鞘牵引导丝;
鞘柔性可控器械的壁采用镂空结构,鞘柔性可控器械沿轴向分布着多组凹向鞘柔性可控器械内壁的鞘导丝通道;
鞘牵引导丝穿过鞘导丝通道;
鞘牵引导丝的远端固定于鞘柔性可控器械远端的鞘导丝通道中。
本发明还提供一种柔性内窥镜机器人,包括上述任一种所述的柔性内窥镜。
本发明提供的柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人,设计了一种分级插入的柔性内窥镜结构,插入部内镜深入较细枝的腔道,外鞘组件深入较粗枝的腔道,使柔性内窥镜整体上可以深入更细枝的腔道,实现更细枝的腔道内的微创伤活检采样,提高了手术操作的效率与准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的柔性内窥镜的结构图之一;
图2是本发明提供的插入部内镜的结构图之一;
图3是本发明提供的插入部内镜的结构图之二;
图4是本发明提供的插入部柔性可控器械的结构图;
图5是本发明提供的插入部柔性可控器械的截面图;
图6是本发明提供的插入部内镜的截面图;
图7是本发明提供的插入部镜身的截面图;
图8是本发明提供的摄像头组件的结构图;
图9是本发明提供的插入部柔性可控器械的远端的结构图;
图10是本发明提供的外鞘组件的结构图之一;
图11是本发明提供的外鞘组件的结构图之二;
图12是本发明提供的鞘柔性可控器械的截面图;
图13是本发明提供的鞘镜身的截面图;
图14是本发明提供的鞘先端的结构图;
图15是本发明提供的外鞘组件的远端的结构图;
图16是本发明提供的柔性内窥镜的结构图之二;
图17是本发明提供的柔性内窥镜的截面图之一;
图18是本发明提供的柔性内窥镜的截面图之二;
图19是本发明提供的柔性内窥镜的结构图之三;
图20是本发明提供的柔性内窥镜的结构图之四;
图21是本发明提供的柔性内窥镜的结构图之五。
具体实施方式
本发明以支气管镜作为具体实施方案,并可应用于胆道镜,肾盂镜等其他柔性内窥镜。传统的柔性支气管镜检查对于周围型肺结节诊断的可靠性并不理想,尤其是那些较小的、缺乏支气管征的、良性的结节。同非机器人控制的支气管内镜相比,在技术上,支气管手术机器人拥有定位准确、控制精确、稳定性高、操作要求低、医生培训时间短等特点;在功能上,支气管手术机器人可辅助医生在更细枝的支气管中安全可靠地进行诊察、取活检、灌洗、送药等操作。
目前市场存在的一些支气管镜机器人末端镜身外径较粗,未能达到达远端气道,目前仅可完成支气管吸痰、肺泡灌洗等功能,尚未能实现微创伤活检采样。
目前支气管镜机器人内镜部分主要有两种方案。第一类是简单地将现有成熟电子柔性内窥镜与驱动机构相结合,借助机械臂完成初步的进镜与转向操作,内镜尺寸较大,无法进入较深层次的支气管。第二类是配备独立的摄像头组件的柔性内窥镜,抵达至目标位置后,取出摄像头组件,插入手术工具进行手术操作。这类柔性内窥镜在活检取样、切割、穿刺等手术诊断时,无法提供实时的图像反馈,存在安全风险。以上两类内镜常用于多次重复使用的柔性内窥镜系统中,面临着重复消毒带来的复杂操作、维护成本高、交叉感染等风险,并且制造成本和手术成本较高。
其次,现有的支气管主要是采用传统的内嵌金属网的高分子塑料管作为内镜的镜身,管内包含较多通道管以隔离牵引导丝、工具通道与其他各类线束,导致镜身的装配难度较大、成本较高,管道之间存在摩擦。
最后,目前常用的支气管内窥镜的弯曲柔性可控器械主要采用的是铆接结构或者是激光切割成型工艺。铆接柔性可控器械是通过铆接将多个柔性可控器械单元串联为一个整体,由牵引导丝进行驱动。激光切割柔性可控器械是通过激光切割的加工工艺将一根完整的导管一次性切除镂空结构。这两类柔性可控器械均需要额外的结构零件安装牵引导丝进行驱动,这将增加内镜的外径尺寸,限制了支气管的介入范围,并且这将增加内镜的装配复杂度和成本。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供一种柔性内窥镜,主要包括两部分:插入部内镜1和外鞘组件2。外鞘组件中配备一个贯通的腔道,直径大于插入部内镜的任意截面,因此插入部内镜可以在外鞘组件腔道内穿过。如图2和图3所示,插入部内镜1包括插入部柔性可控器械11、插入部连接件12、插入部镜身13、摄像头组件14、工具通道15和插入部柔性可控器械保护套16。插入部柔性可控器械11呈管状,具有轴向中空的腔道,可用于通过插入部牵引导丝112、摄像头线束、工具通道15等结构,并且以上结构与插入部镜身13的腔道对准,并穿过插入部镜身13。所搭载的工具通道15贯穿整个插入部镜身13,工具通道15中可通过活检钳、细胞刷等外科手术工具。工具通道15使用一次性精密挤出工艺生产,使用材料包括PE(聚乙烯)、PEBAX(聚醚酰胺嵌段共聚物)、TPU(聚氨酯橡胶)等材料。
插入部柔性可控器械保护套16具有一定弹性和亲水性,能够保护内部的插入部柔性可控器械11,提高插入部柔性可控器械11的回弹性,并提供光滑表面。插入部柔性可控器械保护套16的安装方式如下:
将插入部柔性可控器械保护套16通过一个内径稍大、长度略短的薄壁中空金属管中,并且在两端将插入部柔性可控器械保护套16翻起套在金属管两端。此时,插入部柔性可控器械保护套16的外壁和金属管内壁形成了封闭空间。金属管一侧开有一个微型小孔,并且在小孔处连接(焊接、粘接等)一根中空的金属细管,金属细管中间空腔对准微型小孔。在金属细管上接上负压装置(如真空泵、吸气机等),即可将插入部柔性可控器械保护套16的外壁和金属管内壁之间形成的封闭空间中的空气抽走,插入部柔性可控器械保护套16在大气压作用下内径变大,使插入部柔性可控器械保护套16的外壁紧贴金属管内壁,此时将插入部柔性可控器械11穿过插入部柔性可控器械保护套16,卸掉负压装置,保护套紧紧贴合在插入部柔性可控器械11上。
如图4和图5所示,插入部柔性可控器械11具有规则排列的镂空结构,或者沿轴线镂空结构的宽度和间隙大小沿某个方向线性或者非线性减小/增大,使得插入部柔性可控器械11的弯曲刚度逐渐变化,插入部柔性可控器械11末端或者根部更加柔软。并沿轴向分布着多组插入部导丝通道111,每组插入部导丝通道111凹向插入部柔性可控器械11的内壁,插入部导丝通道111中通过插入部牵引导丝112,插入部牵引导丝112在插入部柔性可控器械11远端的插入部导丝通道中焊接或者粘接。本设计沿周向可以均匀分布3组或4组插入部导丝通道。插入部柔性可控器械11采用增材制造一体成型工艺制造而成,可以整体制造出多组插入部导丝通道111和镂空结构。由于不需要额外的插入部导丝通道零件,可以减少插入部柔性可控器械11的外径尺寸,使得插入部内镜容易进入更高的支气管分支进行手术操作单一零件减少工艺复杂度、装配复杂度,降低成本。
可以通过插入部牵引导丝112控制插入部柔性可控器械11的弯曲。插入部牵引导丝112是由驱动机构控制导丝的拉伸/松弛状态。当张紧插入部柔性可控器械11的某一侧导丝,并松弛另一侧的所有导丝,那么插入部柔性可控器械11将向该侧弯曲。通过对不同导丝施加不同的张力或者位移,可以实现插入部柔性可控器械11向任意方向上弯曲。
如图6所示,插入部镜身13与插入部柔性可控器械11通过插入部连接件12进行连接安装。连接件近端连接插入部镜身13,并且与内部台阶相接,远端连接插入部柔性可控器械11,插入部柔性可控器械11插入连接件中,与插入部镜身13相接。连接件安装后外径与插入部柔性可控器械保护套16一致。
插入部柔性可控器械11中通过的插入部牵引导丝、摄像头线束、工具通道等结构可从插入部镜身对应的腔道中穿过。图7为插入部镜身截面的一个示例,包括三个周向沿120°分布的插入部牵引导丝腔道131、摄像头线束腔道132、磁定位传感器腔道133、两个对称的光纤腔道134和工具通道腔道135。插入部镜身13是通过精密挤出工艺生产制造,使用材料不限于PE(聚乙烯)、PEBAX(聚醚酰胺嵌段共聚物)、TPU(聚氨酯橡胶)等材料。不同腔道是相互平行的独立腔道,腔道间壁厚可选择0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm等。为保证插入导管时镜身不容易产生弯折现象,可选用邵氏硬度达到50D以上硬度的材料。使用精密挤出的多通道镜身可以有效隔离不同线束,防止线束缠绕;减少线束与线束、线束与外壁的摩擦;加工精度高,可以在挤出多个腔的同时,限制外径尺寸;插入部镜身13加工效率高、成本低,非常适用于一次性柔性内窥镜的镜身。
如图8所示,摄像头组件14包括摄像头141、(两颗)LED灯142、透明的摄像头先端143。摄像头和LED分别安装在摄像头先端上,固定方式不限于粘接。LED可以透过摄像头先端发出亮光,照亮摄像头视野。工具通道15安装在摄像头先端上,并与摄像头先端头部的通道轴线对齐,工具穿过工具通道后将从此处出来。
如图9所示,为固定摄像头先端,并且确定先端的朝向,先端将从头部插入柔性可控器械11内腔,并使用U形槽限制其周向转动。摄像头先端可以使用3D打印、注塑或者机加工等方式制造。
如图10所示,外鞘组件2包括鞘柔性可控器械21、鞘连接件22、鞘镜身23、鞘先端24、鞘柔性可控器械保护套25。鞘柔性可控器械保护套25的安装方式与插入部柔性可控器械保护套16相同。鞘连接件22与鞘柔性可控器械21和鞘镜身23的配合关系,与插入部内镜类似,鞘连接件外径与装配后的鞘柔性可控器械保护套一致,安装方法此处不再赘述。
如图11所示,鞘柔性可控器械21包括镂空结构、鞘牵引导丝通道211和鞘牵引导丝212,鞘牵引导丝通道沿周向分布3、4或者6组,沿轴向至少有两组。每组通道内穿过一根导丝,导丝在柔性可控器械最前端的通道内固定,固定方式不限于焊接和粘接。为加强鞘柔性可控器械的刚度,鞘柔性可控器械的外径、壁厚均比插入部柔性可控器械大,并且鞘柔性可控器械长度较短,整体刚度高。
如图12所示,为了插入部内镜能够顺利通过鞘柔性可控器械,鞘柔性可控器械内部最大可允许通过圆柱体边界213大于插入部内镜任一截面直径。并且,鞘柔性可控器械弯曲时,内部空间仍然允许插入部内镜通过。
与插入部内镜类似,外鞘组件也是用精密挤出的多通道导管作为鞘镜身21。使用材料不限于PE(聚乙烯)、PEBAX(聚醚酰胺嵌段共聚物)、TPU(聚氨酯橡胶)等高分子材料。
图13是其一个实例,包括圆周分布的6个导丝腔道231和1个插入部腔道232,当实际使用导丝腔道少于6个时,导丝腔道也可以作为光纤腔道。外鞘组件2的内径大于插入部内镜1的任意截面直径。为提高进镜效率,并为插入部内镜1提供支撑,鞘镜身21硬度一般会大于插入部镜身,可选用邵氏硬度60D、70D、80D、90D等硬度材料进行挤出。
为防止鞘柔性可控器械锐利边缘暴露,对人体和插入部内镜造成伤害,外鞘组件2末端安装有鞘先端24。如图14和图15所示,鞘先端24从远端插入鞘柔性可控器械21内部,并抵在头部,通过胶粘等方式固定。鞘先端24外径与鞘柔性可控器械保护套25一致。鞘先端24表面和内部边缘均做圆滑处理。
本发明采用的插入部内镜1和外鞘组件2的组合设计方案,一大优势在于两组可全向弯曲可控的柔性器械的组合运动,使得该柔性内窥镜可以进入深部细小的腔道,例如肺支气管中更深分支中。
当系统初始化时,插入部内镜1和外鞘组件2的牵引导丝均为松弛状态,二者均未弯曲。通常在柔性内窥镜手术的第一阶段,插入部内镜的大部分结构缩在外鞘组件内部,仅摄像头先端从外鞘组件前段伸出。此时,插入部内镜和外鞘组件可视为一个整体内镜,由驱动机构驱动机器人系统进行整体的进镜和转向运动。图16展示了柔性内窥镜机器人系统初始状态,插入部内镜和外鞘组件导丝均处于自由状态。图17和图18展示了插入部内镜和外鞘组件导丝均处于自由状态下,柔性内窥镜两个侧面的状态。图19展示了当鞘柔性可控器械弯曲时,柔性内窥镜的弯曲状态。
当柔性内窥镜机器人系统行进至接近目标位置时,例如抵达目标位置的上一级分支或者抵达外鞘组件无法进入的分支时,驱动机构无法驱动整体往前进镜。由于外鞘组件刚度较插入部柔性可控器械和插入部镜身大很多,此时驱动机构维持外鞘组件的位置和弯曲角度,并将插入部内镜单独推出,驱动其进行进镜和转向。外鞘组件为插入部内镜提供支撑。图20示出了当外鞘组件保持形状,将插入部内镜推出的工作状态。图21示出了当外鞘组件保持形状,插入部内镜弯曲转向的工作状态。
当柔性内窥镜机器人系统的插入部内镜继续行进至目标位置后,手术工具将从工具通道中伸出,进行采样、穿刺等手术操作。
本发明提供的柔性内窥镜,可以一次性使用,也可以重复使用。
本发明提供的柔性内窥镜,采用插入部内镜和外鞘组件的两级组合方案,外鞘组件和插入部内镜的组合运动可以实现柔性内窥镜能够进入支气管的深层次分支中。外鞘组件能够全方向弯曲,弯曲角度能够常规支气管分支弯曲需求。插入部内镜配备高清摄像头和标准工具通道,能够进入支气管7级以上的分支,能够全方位弯曲,弯曲角度满足绝大多数支气管分支需求。外鞘组件刚度大,能够为插入部内镜和插入部镜身提供支撑,使得插入部内镜进一步深入支气管。
采用精密挤出多通道导管作为插入部内镜和外鞘组件的镜身。多通道插入管可以一次成型出所有所需的腔道,并且精度高、加工快,材料选择性多。使用多通道插入管作为镜身,可以有效梳理各类线束,无需多余的通管道,大大减少镜身内的零件数量,降低装配复杂度,极大地降低成本,非常适用于一次性柔性内窥镜。精密挤出加工精度高,设计时只需要极薄的壁厚,因此可以将镜身外径小型化。
插入部柔性可控器械和鞘柔性可控器械均为单一零件,包括插入部牵引导丝通道、摄像头先端安装结构、镂空结构等等,使用增材制造技术制造柔性可控器械可以极大地减少柔性可控器械单元的零件数量和装配难度,并且降低柔性可控器械单元的制造成本,适用于一次性支气管。增材制造机精度高,以上所提的柔性可控器械单元壁厚均在0.05mm~0.5mm。
另一方面,本发明实施例还提供一种柔性内窥镜机器人,包括上述实施例中所述的柔性内窥镜,本发明实施例提供的柔性内窥镜机器人包括的柔性内窥镜可以参考上述实施例,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与上述实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种柔性内窥镜,其特征在于,包括:插入部内镜和外鞘组件;
外鞘组件具有轴向贯通的腔道;
外鞘组件的内径大于插入部内镜的外径,插入部内镜在外鞘组件的腔道内穿过;
外鞘组件的整体刚度大于插入部内镜的整体刚度;
插入部内镜和外鞘组件分别独立受控于驱动机构,独立完成进镜、退镜和弯曲。
2.根据权利要求1所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部内镜包括插入部柔性可控器械、插入部连接件、插入部镜身、摄像头组件、工具通道和插入部柔性可控器械保护套;
插入部柔性可控器械呈管道状;
摄像头组件安装于插入部柔性可控器械的远端;
插入部柔性可控器械的近端通过插入部连接件与插入部镜身的远端连接;
工具通道的远端安装与摄像头组件上,并贯穿整个插入部内镜;
插入部柔性可控器械保护套具有弹性和亲水性,套在插入部柔性可控器械的外表面。
3.根据权利要求2所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部镜身采用精密挤出工艺制造而成。
4.根据权利要求2所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部内镜还包括插入部牵引导丝;
插入部柔性可控器械的壁采用镂空结构,插入部柔性可控器械沿轴向分布着多组凹向插入部柔性可控器械内壁的插入部导丝通道;
插入部牵引导丝穿过插入部导丝通道;
插入部牵引导丝的远端固定于插入部柔性可控器械远端的插入部导丝通道中。
5.根据权利要求4所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部柔性可控器械采用增材制造一体成型工艺制造而成。
6.根据权利要求2所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部柔性可控器械保护套的安装步骤如下:
将插入部柔性可控器械保护套穿过一个内径大于插入部柔性可控器械、长度小于插入部柔性可控器械的金属管;金属管侧壁设置微型小孔,且在微型小孔处连接一根中空的金属细管,金属细管中间空腔对准微型小孔,金属细管的另一端连接负压装置;
将插入部柔性可控器械保护套的两端翻起套在金属管两端;使插入部柔性可控器械保护套外壁和金属管内壁形成封闭空间;
利用负压装置抽出封闭空间中的空气,使插入部柔性可控器械保护套外壁紧贴金属管内壁;
将柔性可控器械穿过插入部柔性可控器械保护套;
卸掉负压装置,使插入部柔性可控器械保护套套在插入部柔性可控器械的外表面。
7.根据权利要求1所述的柔性内窥镜,其特征在于,外鞘组件包括鞘柔性可控器械、鞘连接件、鞘镜身、鞘先端、鞘柔性可控器械保护套;
鞘柔性可控器械呈管道状;
鞘先端安装于鞘柔性可控器械的远端;
鞘柔性可控器械的近端通过鞘连接件与鞘镜身的远端连接;
鞘柔性可控器械保护套具有弹性和亲水性,套在鞘柔性可控器械的外表面。
8.根据权利要求7所述的柔性内窥镜,其特征在于,鞘镜身采用精密挤出工艺制造而成。
9.根据权利要求7所述的柔性内窥镜,其特征在于,插入部内镜还包括鞘牵引导丝;
鞘柔性可控器械的壁采用镂空结构,鞘柔性可控器械沿轴向分布着多组凹向鞘柔性可控器械内壁的鞘导丝通道;
鞘牵引导丝穿过鞘导丝通道;
鞘牵引导丝的远端固定于鞘柔性可控器械远端的鞘导丝通道中。
10.一种柔性内窥镜机器人,其特征在于,包括权利要求1至9中的任一项所述的柔性内窥镜。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210772891.7A CN115281586A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 |
PCT/CN2022/125023 WO2024000926A1 (zh) | 2022-06-30 | 2022-10-13 | 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210772891.7A CN115281586A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115281586A true CN115281586A (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=83821420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210772891.7A Pending CN115281586A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115281586A (zh) |
WO (1) | WO2024000926A1 (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100010298A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-14 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Endoscopic translumenal flexible overtube |
CN107518860A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-12-29 | 杭州无创光电有限公司 | 内窥镜蛇骨结构及内窥镜 |
CN110547880A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 优必克股份有限公司 | 医疗器械的真空保护套安装组件及其装设方法 |
CN112155504A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-01 | 苏州新光维医疗科技有限公司 | 一种用于十二指肠的子母一体式肠镜 |
CN112829280A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 威士邦(厦门)环境科技有限公司 | 一种管内壁贴膜工艺 |
CN113842102A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 柔性部件、柔性探入器及内窥镜装置 |
CN114533211A (zh) * | 2020-11-26 | 2022-05-27 | 微创优通医疗科技(上海)有限公司 | 医用导管及医疗装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001064811A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-13 | Eiko Kk | 手袋装着装置 |
JP4629213B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2011-02-09 | Hoya株式会社 | 内視鏡の外装チューブ装着構造及び内視鏡の外装チューブ装着方法 |
CN104883991B (zh) * | 2012-09-19 | 2018-08-28 | 南洋理工大学 | 柔性主从式机器人内窥镜检查系统 |
CN111166274A (zh) * | 2013-10-24 | 2020-05-19 | 奥瑞斯健康公司 | 机器人辅助腔内外科手术系统及相关方法 |
JP6695864B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2020-05-20 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 噛み合うカテーテル先端及びツールを用いるデバイス、システム、及び方法 |
CN105769344B (zh) * | 2016-02-14 | 2019-04-02 | 西安力邦医疗电子有限公司 | 一种带消毒的弹性手套检测及穿戴设备 |
CN111436893A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-24 | 江苏工大博实医用机器人研究发展有限公司 | 一种医用柔性管状工具 |
CN112617728B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-01-23 | 上海市胸科医院 | 一种气管镜镜鞘及其操作装置 |
-
2022
- 2022-06-30 CN CN202210772891.7A patent/CN115281586A/zh active Pending
- 2022-10-13 WO PCT/CN2022/125023 patent/WO2024000926A1/zh unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100010298A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-14 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Endoscopic translumenal flexible overtube |
CN107518860A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-12-29 | 杭州无创光电有限公司 | 内窥镜蛇骨结构及内窥镜 |
CN110547880A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 优必克股份有限公司 | 医疗器械的真空保护套安装组件及其装设方法 |
CN112155504A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-01 | 苏州新光维医疗科技有限公司 | 一种用于十二指肠的子母一体式肠镜 |
CN114533211A (zh) * | 2020-11-26 | 2022-05-27 | 微创优通医疗科技(上海)有限公司 | 医用导管及医疗装置 |
CN112829280A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 威士邦(厦门)环境科技有限公司 | 一种管内壁贴膜工艺 |
CN113842102A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 | 柔性部件、柔性探入器及内窥镜装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024000926A1 (zh) | 2024-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8147401B2 (en) | Endoscope insertion support tool and endoscope device | |
EP2710949B1 (en) | Medical devices for the identification and treatment of bodily passages | |
US8333691B2 (en) | Endoscope comprising a flexible probe | |
JP6652926B2 (ja) | 挿管を容易にするためのブジー | |
EP1989994A1 (en) | Insertion assisting tool for an endoscope | |
US20120053419A1 (en) | Highly Articulable Catheter | |
CN110338741B (zh) | 一种可视柔性手术臂 | |
CN111248947A (zh) | 可调弯活检针及活检系统 | |
US10765410B2 (en) | Systems and methods for real-time biopsy needle and target tissue visualization | |
WO2005089630A1 (ja) | 挿入装置 | |
US20130053772A1 (en) | Adjustable variable stiffness transluminal device | |
EP2644082A1 (en) | Endoscope device | |
CN216933145U (zh) | 一次性纤维支气管镜及可转向吸痰装置 | |
EP3216380A1 (en) | Assist tool and endoscope system | |
CN112584736A (zh) | 多通道柔性输尿管镜 | |
JP2023524080A (ja) | 内視鏡屈曲セクション | |
WO2024000926A1 (zh) | 柔性内窥镜及柔性内窥镜机器人 | |
WO2013122056A1 (ja) | 拡張カテーテル | |
WO2019102679A1 (ja) | 内視鏡の先端部および内視鏡 | |
CN115281587B (zh) | 控制柔性内窥镜机器人的方法及装置 | |
CN212214357U (zh) | 一种多功能导管 | |
CN113350653A (zh) | 一种多功能导管 | |
US20230263375A1 (en) | Endoscope Comprising a Bending Section Having Displaced Steering Wire Lumens | |
JP4847175B2 (ja) | 内視鏡システム、及び内視鏡挿入補助具 | |
CN217090816U (zh) | 一种用于内镜带有注射针的圈套器装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221104 |