CN116784774B - 新型诊疗装置和诊疗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型诊疗装置和诊疗系统,该新型诊疗装置包括基体、柔性结构及功能组件,柔性结构包括至少一个弹性单元,每一弹性单元包括两个连接件和至少两个支链,至少两个支链呈并行设置,且至少两个支链的两端分别通过连接件连接,柔性结构的一端通过一连接件与基体连接,柔性结构的另一端通过一连接件与功能组件连接;其中,新型诊疗装置具有柔性结构的轴向方向与基体的轴向方向平行的第一状态以及柔性结构的轴向方向不与基体的轴向方向平行的第二状态;在第一状态,至少一个弹性单元的支链同时伸长或收缩;在第二状态,至少一个弹性单元的支链能够变形弯曲。本发明的新型诊疗装置能够进行多自由度运动,轴向伸缩倍数高,弯曲变形曲率大。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种新型诊疗装置和应用该新型诊疗装置的诊疗系统。
背景技术
内窥镜是一种集成光学、人体工程学、精密机械等技术的检测设备,可应用于观察体内组织的一些病变,作为不可或缺的医用诊断与手术设备,被广泛应用于内科、呼吸科、耳鼻喉科、骨科、泌尿外科中多种疾病的检查与治疗,例如广泛应用于肛肠、食道、胃部、耳鼻喉等人体部位的检查、诊断、治疗等领域。因其观察直观、结果准确、对组织损伤小等优点,已成为现代医学中一种不可或缺的手段。
内窥镜根据镜身能否改变方向可分为硬质镜与弹性软镜,常用的肠镜、喉镜与胃镜等内窥镜一般都属于弹性软镜,其最大特点是镜头部分可由使用者操纵改变方向,视野更加灵活。对现有弹性软镜进行分析后可以发现,已有设计可以实现内窥镜头部有限度的主动调节。弹性软镜存在的弹性可以实现一定的被动缓冲,但内窥镜头部没有主动柔顺缓冲功能,降低对组织戳伤几率与患者不适感的能力有限,且人体腔道的复杂性导致存在部分内窥镜的视觉死角,存在一定隐患。
现有技术中,为了增大内窥镜可视范围,同时减少对患者腔道的损伤,提出柔性内窥镜概念,可在仪器末端进行弯曲变形。目前使用绳牵引驱动控制用弹簧串联平行金属环组成的连续体,通过分别改变三条牵引绳的牵引力,实现三维空间的弯曲控制。这种绳牵引连续体机构改进了弯曲角度与末端自由度数量,但仍存在转弯半径较大,变形曲率小(转弯半径/镜体外径)的问题,无法处理小直径转角的腔道环境如上颌窦窦口等。同时,现有内窥镜的末端自由度不超过3个,连续体的伸缩幅度影响转弯半径与变形曲率,限制了内窥镜的可视范围。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种新型诊疗装置及诊疗系统,旨在提供一种能够进行多自由度运动且大曲率弯曲的新型诊疗装置,该新型诊疗装置可达范围与可视范围较大、安全性高、侵入性小,弯曲半径小于或等于柔性结构的整体弯曲。
为实现上述目的,本发明提出一种新型诊疗装置,所述新型诊疗装置包括:
基体;
柔性结构,所述柔性结构包括至少一个弹性单元,每一所述弹性单元包括两个连接件和至少两个支链,至少两个所述支链呈并行设置,且至少两个支链的两端分别通过所述连接件连接,所述柔性结构的一端通过一所述连接件与所述基体连接;及
功能组件,所述柔性结构的另一端通过一所述连接件与所述功能组件连接;
其中,所述新型诊疗装置具有所述柔性结构的轴向方向与所述基体的轴向方向平行的第一状态以及所述柔性结构的轴向方向不与所述基体的轴向方向平行的第二状态;
在所述第一状态,至少一个所述弹性单元的所述支链同时伸长或收缩;
在所述第二状态,至少一个所述弹性单元的所述支链能够变形弯曲。
在一实施例中,每一所述弹性单元包括多个所述支链,多个所述支链的两个端均分别通过一所述连接件连接;
多个所述支链并行设置,并沿直线间隔排布;或,多个所述支链并行设置,并沿弧形间隔排布;或,多个所述支链并行设置,并呈圆形或环形间隔排布。
在一实施例中,每一所述支链呈两端开口的筒状设置,每一所述连接件对应每一所述支链的所述开口处设有限位凸起,所述限位凸起容纳并限位于所述开口内,以使多个所述支链的一端均与一所述连接件连接。
在一实施例中,每一所述支链包括:
弹性支撑体,所述弹性支撑体具有空腔;
弹性薄膜,所述弹性薄膜包覆于所述弹性支撑体的外侧;及
加强层,所述加强层嵌设于所述弹性薄膜内。
在一实施例中,所述弹性薄膜包括层叠设置的第一柔弹性薄膜和第二柔弹性薄膜,所述加强层夹设于所述第一柔弹性薄膜和所述第二柔弹性薄膜之间。
在一实施例中,所述加强层为应变限制材料或结构;
或,所述加强层由纤维、线或绳螺旋缠绕于所述第一柔弹性薄膜形成;
或,所述加强层包括两根纤维、线或绳,两根所述纤维、线或绳在所述第一柔弹性薄膜上以180°相位差螺旋缠绕形成。
在一实施例中,所述弹性支撑体呈螺旋结构设置;
且/或,所述弹性支撑体为弹簧;
且/或,所述弹性薄膜的材质为PDMS、硅橡胶、肖氏A-10硅树脂、硅树脂材料中的至少一种。
在一实施例中,每一所述限位凸起设有限位槽,所述弹性支撑体的端部限位于所述限位槽内;
且/或,所述限位凸起设有固定孔,所述弹性支撑体的端部设有固定柱,所述固定柱插设于所述固定孔内;
且/或,所述连接件对应每一所述支链的所述空腔设有通孔,所述通孔贯穿所述限位凸起;
且/或,每一所述连接件设有过线孔,多个所述支链环绕所述过线孔设置,以使多个所述支链围合形成连通所述过线孔的过线腔。
在一实施例中,所述柔性结构包括多个所述弹性单元,相邻两个所述弹性单元通过所述连接件连接,以使多个所述弹性单元呈串联设置。
在一实施例中,相邻两个所述弹性单元之间通过一所述连接件连接;
或,相邻两个所述弹性单元之间通过两个所述连接件可拆卸连接。
在一实施例中,所述基体为刚性或柔性的管体,所述管体的一端设有限位孔,一所述弹性单元一端的所述连接件设有固定凸起,所述固定凸起穿设于所述限位孔内,以使所述连接件与所述管体连接;
且/或,所述连接件为刚性连接件或硬质连接件;
且/或,所述功能组件包括成像系统、超声波、靶向治疗头、内窥镜、剪刀、组织钳中的至少一种。
本发明还提出一种诊疗系统,所述诊疗系统包括设备主体和上述所述的新型诊疗装置,所述新型诊疗装置的基体连接于所述设备主体。
本发明技术方案的新型诊疗装置通过在基体上设置柔性结构,并将功能组件设置于柔性结构远离基体的一端,从而利用柔性结构带动功能组件实现多自由度运动;同时,通过将柔性结构设置为包括至少一个弹性单元,使得每一弹性单元包括两个连接件和至少两个支链,将至少两个支链呈并行设置,且至少两个支链的两端分别通过连接件连接,如此将多个支链实现并联的同时,通过连接件实现串联固定,从而使得新型诊疗装置具有柔性结构的轴向方向与基体的轴向方向平行的第一状态(也即实现伸缩)以及柔性结构的轴向方向不与基体的轴向方向平行的第二状态(也即实现弯曲变形),如此多个支链既能够实现伸缩,也即在第一状态,至少一个弹性单元的多个支链同时伸长或收缩,又可以实现弯曲变形,也即在第二状态,至少一个弹性单元的多个支链能够变形弯曲,且多个支链在弯曲变形时受到连接件的串联限位,使得弯曲半径小于或等于柔性结构的整体弯曲,从而使得多个支链配合能够进行多自由度运动且大曲率弯曲,如此使得新型诊疗装置的功能组件可达范围与可视范围较大、安全性高、侵入性小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中新型诊疗装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例中新型诊疗装置的分解示意图;
图3为本发明一实施例中弹性单元在第一状态的结构示意图;
图4为本发明一实施例中弹性单元在第二状态的结构示意图;
图5为本发明一实施例中弹性单元的部分分解示意图;
图6为本发明一实施例中弹性单元的部分剖面示意图;
图7为本发明一实施例中弹性薄膜与加强层的部分剖面示意图;
图8为本发明一实施例中连接件的结构示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
同时,全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为,包括三个方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
内窥镜是一种集成光学、人体工程学、精密机械等技术的检测设备,可应用于观察体内组织的一些病变,作为不可或缺的医用诊断与手术设备,被广泛应用于内科、呼吸科、耳鼻喉科、骨科、泌尿外科中多种疾病的检查与治疗,例如广泛应用于肛肠、食道、胃部、耳鼻喉等人体部位的检查、诊断、治疗等领域。因其观察直观、结果准确、对组织损伤小等优点,已成为现代医学中一种不可或缺的手段。
内窥镜根据镜身能否改变方向可分为硬质镜与弹性软镜,常用的肠镜、喉镜与胃镜等内窥镜一般都属于弹性软镜,其最大特点是镜头部分可由使用者操纵改变方向,视野更加灵活。对现有弹性软镜进行分析后可以发现,已有设计可以实现内窥镜头部有限度的主动调节。弹性软镜存在的弹性可以实现一定的被动缓冲,但内窥镜头部没有主动柔顺缓冲功能,降低对组织戳伤几率与患者不适感的能力有限,且人体腔道的复杂性导致存在部分内窥镜的视觉死角,存在一定隐患。
现有技术中,为了增大内窥镜可视范围,同时减少对患者腔道的损伤,提出柔性内窥镜概念,可在仪器末端进行弯曲变形。目前使用绳牵引驱动控制用弹簧串联平行金属环组成的连续体,通过分别改变三条牵引绳的牵引力,实现三维空间的弯曲控制。这种绳牵引连续体机构改进了弯曲角度与末端自由度数量,但仍存在转弯半径较大,变形曲率小(转弯半径/镜体外径)的问题,无法处理小直径转角的腔道环境如上颌窦窦口等。同时,现有内窥镜的末端自由度不超过3个,连续体的伸缩幅度影响转弯半径与变形曲率,限制了内窥镜的可视范围。
基于上述构思和问题,本发明提出一种新型诊疗装置100。该新型诊疗装置100通过在基体1和功能组件3之间设置柔性结构2,从而解决目前功能组件转弯半径大、变形曲率小的问题。可以理解的,该新型诊疗装置100也可将功能组件3根据需求进行更换为相应的功能设备,如成像系统、超声波、靶向治疗头、内窥镜、剪刀、组织钳中的至少一种等,以提高末端手术器械灵活度,在此不做限定。
请结合参照图1至图8所示,在本发明实施例中,该新型诊疗装置100包括基体1、柔性结构2及功能组件3,柔性结构2包括至少一个弹性单元21,每一弹性单元21包括两个连接件211和至少两个支链212,至少两个支链212呈并行设置,且至少两个支链212的两端分别通过连接件211连接,柔性结构2的一端通过一连接件211与基体1连接,柔性结构2的另一端通过一连接件211与功能组件3连接;其中,新型诊疗装置100具有柔性结构2的轴向方向与基体1的轴向方向平行的第一状态以及柔性结构2的轴向方向不与基体1的轴向方向平行的第二状态;在第一状态,至少一个弹性单元21的支链212同时伸长或收缩;在第二状态,至少一个弹性单元21的支链212能够变形弯曲。
在本实施例中,新型诊疗装置100的基体1用于安装、固定和连接柔性结构2及功能组件3等部件,也即基体1为柔性结构2及功能组件3等部件提供安装基础。可以理解的,基体1可以是壳体类结构、平台类结构或管状类结构,在此不做限定。可选地,基体1为刚性或柔性的导管。基体1具有容腔或空腔结构,基体1的容腔或空腔结构用于容置和保护用于安装或连接柔性结构2及功能组件3的连接结构、线路或管路等结构,在此不做限定。
可以理解的,通过利用柔性结构2将功能组件3与基体1连接,从而利用柔性结构2实现带动功能组件3进行伸缩与弯曲变形,如此可使得新型诊疗装置100通过操纵改变功能组件3的方向,增大功能组件3的视野范围,使得功能组件3的视野更加灵活,以适用于人体腔道的复杂结构。
在本实施例中,如图1至图4所示,通过将柔性结构2设置由一个或多个弹性单元21组成,如此可根据实际需求进行设计,从而使得新型诊疗装置100适用于不同的复杂环境使用。可以理解的,通过将每一弹性单元21设置为两个连接件211和至少两个支链212,使得至少两个支链212呈并行设置,且至少两个支链212的两端分别通过连接件211连接,从而使得多个支链212并行的同时通过连接件211串联固定为一个整体,如此将柔性结构2的一端整体通过一连接件211与基体1连接,柔性结构2的另一端整体通过一连接件211与功能组件3连接,也即柔性结构2可将弹性单元21的多个支链212通过连接件211集成为一个并联与串联结构的整体混联机构,如此通过该并联与串联的混联机构将一个动作拆分成不同并联支链212的伸缩、弯曲动作叠加,使得同样长度的混联机构进行弯曲时,混联结构弯曲单元为单个并联结构,弯曲半径小于混联机构的整体弯曲,变形曲率大,从而增大功能组件3的可视范围。
可选地,连接件211为刚性连接件或硬质连接件,例如连接件211采用硬质塑料注塑形成塑胶件,或者采用金属材质制成金属件等,在此不做限定。
在本实施例中,功能组件3包括成像系统、超声波、靶向治疗头、内窥镜、剪刀、组织钳中的至少一种。可以理解的,根据不同的功能组件3,可使得新型诊疗装置100可用于检查和/或治疗等,在此不做限定。
需要说明的是,功能组件3可以是现有内窥镜结构,在此不做赘述。当然,在其他实施例中,也可将功能组件3设置为成像系统、超声波、靶向治疗头、剪刀、组织钳等功能设备,或者将成像系统、超声波、靶向治疗头、剪刀或组织钳等功能设备与内窥镜一起装配于柔性结构2的一端,具体根据需要提高末端手术器械灵活度以及通用性进行选择。
本发明的新型诊疗装置100通过在基体1上设置柔性结构2,并将功能组件3设置于柔性结构2远离基体1的一端,从而利用柔性结构2带动功能组件3实现多自由度运动;同时,通过将柔性结构2设置为包括至少一个弹性单元21,使得每一弹性单元21包括两个连接件211和至少两个支链212,将至少两个支链212呈并行设置,且至少两个支链212的两端分别通过连接件211连接,如此将多个支链212实现并联的同时,通过连接件211实现串联固定,从而使得新型诊疗装置100具有柔性结构2的轴向方向与基体1的轴向方向平行的第一状态(也即实现伸缩)以及柔性结构2的轴向方向不与基体1的轴向方向平行的第二状态(也即实现弯曲变形),如此多个支链212既能够实现伸缩,也即在第一状态,至少一个弹性单元21的多个支链212同时伸长或收缩,又可以实现弯曲变形,也即在第二状态,至少一个弹性单元21的多个支链212能够变形弯曲,且多个支链212在弯曲变形时受到连接件211的串联限位,使得弯曲半径小于或等于柔性结构2的整体弯曲,从而使得多个支链212配合能够进行多自由度运动且大曲率弯曲,如此使得新型诊疗装置100的功能组件3可达范围与可视范围较大、安全性高、侵入性小,以实现新型诊疗装置100的轴向伸缩倍数高,弯曲变形曲率大。
在一实施例中,每一弹性单元21包括多个支链212,多个支链212的两个端均分别通过一连接件211连接。可以理解的,支链212的数量可以是两个、三个、四个、五个、六个或更多个,在此不做限定。多个支链212的同一端均与一连接件211连接,多个支链212的另一端均与一连接件211连接。
需要说明的是,弹性单元21中支链212的数量可根据目标腔道的生理特征决定,适用于人体的各种腔道,适应性与安全性更强。
在本实施例中,柔性结构2的一端通过连接件211连接于基体1,柔性结构2的另一端通过连接件211连接于功能组件3,以实现基体1与功能组件3的连接。
可以理解的,柔性结构2的每一弹性单元21的多个支链212呈并行设置,也即多个支链212呈并联设置。可选地,多个支链212并行设置,并沿直线间隔排布,也即在第一状态下,多个支链212的轴向方向呈平行设置,多个支链212沿垂直于支链212轴向方向的直线方向间隔排布。当然,根据实际需要,也可将多个支链212并行设置,并沿弧形间隔排布。此时,在第一状态下,多个支链212的轴向方向呈平行设置,多个支链212沿垂直于支链212轴向方向的曲线或弧形线方向间隔排布。在其他实施例中,也可将多个支链212并行设置,并呈圆形或环形间隔排布。此时,在第一状态下,多个支链212的轴向方向呈平行设置,多个支链212围合形成圆形或环形或类似于多个支链212形成线束状,在此不做限定。
在一实施例中,每一支链212呈两端开口2121的筒状设置,每一连接件211对应每一支链212的开口2121处设有限位凸起2111,限位凸起2111容纳并限位于开口2121内,以使多个支链212的一端均与一连接件211连接。
在本实施例中,如图1至图6所示,通过将支链212设置为两端开口2121的筒状设置,从而方便柔性结构2带动功能组件3进入目标腔道,且方便利用支链212的筒状空腔对功能组件3的线路或新型诊疗装置100的其他部件实现收容以,同时方便柔性结构2实现伸缩与弯曲变形。可以理解的,柔性结构2的伸缩与弯曲变形可通过牵引绳或充放气等实现,具体可参照现有技术,在此不做限定。
可以理解的,通过在连接件211设置限位凸起2111,如此可通过限位凸起2111容纳并限位于开口2121内,实现连接件211与支链212连接。在本实施例中,连接件211上设置有多个间隔设置的限位凸起2111,每一限位凸起2111与一支链212的开口2121配合,如此使得多个支链212的一端均与一连接件211连接,从而实现多个并联设置的支链212通过连接件211实现串联固定。
在一实施例中,每一支链212包括弹性支撑体2123、弹性薄膜2125及加强层2128,其中,弹性支撑体2123具有空腔2122,弹性薄膜2125包覆于弹性支撑体2123的外侧,加强层2128嵌设于弹性薄膜2125内。
在本实施例中,如图5至图7所示,通过在支链212的弹性薄膜2125内侧设置弹性支撑体2123,从而利用弹性支撑体2123为支链212的弹性薄膜2125在伸缩与弯曲变形过程中提供支撑作用,避免弹性薄膜2125朝向空腔2122内变形凸起。可以理解的,通过设置加强层2128,并将加强层2128嵌设于弹性薄膜2125内,如此在弹性薄膜2125在伸缩与弯曲变形过程中提供限位作用,避免弹性薄膜2125朝向外壁的径向方向变形凸起。
可选地,弹性支撑体2123呈螺旋结构设置。在本实施例中,弹性薄膜2125包覆于螺旋结构的外壁,使得弹性薄膜2125与螺旋结构配合形成两端开口2121的空腔2122结构。可选地,弹性支撑体2123为弹簧,该弹簧呈螺旋结构设置,如此既可以利用弹簧对弹性薄膜2125起到支撑,又可以利用弹簧起到弹性变形,同时还利用弹簧方便实现柔性结构2带动功能组件3进入目标腔道,在此不做限定。
在一实施例中,如图5至图7所示,弹性薄膜2125包括层叠设置的第一柔弹性薄膜2126和第二柔弹性薄膜2127,加强层2128夹设于第一柔弹性薄膜2126和第二柔弹性薄膜2127之间。
可选地,弹性薄膜2125的材质为PDMS、硅橡胶、肖氏A-10硅树脂、硅树脂材料中的至少一种。可以理解的,通过将弹性薄膜2125采用具有柔性或弹性的材质制成,从而方便使得柔性结构2实现伸缩与弯曲变形,使得新型诊疗装置100适用于复杂的腔道环境。
在本实施例中,加强层2128为应变限制材料或结构,加强层2128用于限制弹性薄膜2125的径向膨胀。可选地,加强层2128的材质可选为纤维、线或绳,纤维为加强纤维等。可选地,加强层2128由纤维、线或绳螺旋缠绕于第一柔弹性薄膜2126形成。当然,在其他实施例中,加强层2128包括两根纤维、线或绳,两根纤维、线或绳在第一柔弹性薄膜2126上以180°相位差螺旋缠绕形成。
在一实施例中,如图5所示,支链212可通过如下方式进行加工制作,使用旋铸工艺制作纤维加强型柔弹性体薄壁管机构,将连接件212与螺旋结构的弹性支撑体2123放入模具中,注入石蜡,完成蜡模浇铸;后将蜡柱下半部以合适比例浸入柔弹性体液池中,匀速旋转蜡柱得到一层均匀的柔弹性体薄膜,也即第一柔弹性薄膜2126;在第一柔弹性薄膜2126上以180°相位差螺旋缠绕两根加强纤维;再以同样方式以合适比例浸入柔弹性体液池中,旋转蜡柱旋转,在第一柔弹性薄膜2126和加强层2128上形成第二柔弹性薄膜2127,也即将加强层2128夹设于第一柔弹性薄膜2126和第二柔弹性薄膜2127之间,或者将加强层2128嵌设于弹性薄膜2125内;最后将石蜡融化流出,从而完成单个支链212的制作。当然,支链212也可采用其他方式制作形成,在此不做限定。
在一实施例中,如图5和图6所示,每一限位凸起2111设有限位槽2112,弹性支撑体2123的端部限位于限位槽2112内。可以理解的,通过在连接件211的限位凸起2111上设置限位槽2112,从而方便利用限位槽2112安装限位弹性支撑体2123,如此既可以提供连接件211与支链212的连接稳定性,又可以方便加工支链212。
可选地,如图5和图6所示,限位凸起2111设有固定孔2113,弹性支撑体2123的端部设有固定柱2124,固定柱2124插设于固定孔2113内。可以理解的,通过在弹性支撑体2123的端部设置固定柱2124,利用固定柱2124与固定孔2113的限位配合,从而进一步提高弹性支撑体2123与连接件211的连接稳定性。
可以理解的,固定孔2113连通限位槽2112,也即螺旋结构设置的弹簧端部限位于限位槽2112内,且进一步通过固定柱2124插设于固定孔2113内,从而实现双重限位和固定,提升弹性支撑体2123与连接件211的连接稳定性。
在一实施例中,如图5所示,连接件211对应每一支链212的空腔2122设有通孔2114,通孔2114贯穿限位凸起2111。在本实施例中,通过在连接件211上设置通孔2114,使得连接件211通过限位凸起2111与支链212连接时,该通孔2114与支链212的空腔2122连通,既可以在制作支链212时,利用该通孔2114对协助制作的陶瓷管进行限位和定位,以确保支链212的加工制作,又可以在支链212制作成型后,利用通孔2114配合充放气结构对支链212的伸缩与弯曲变形实现操作控制。
可以理解的,连接件211上的通孔2114还用于对其他部件提供安装和避让,在此不做限定。需要说明的是,本实施例中的附图1至图4、图6和图8中隐藏或省略了通孔2114,在此不做限定。在本实施例中,连接件211上设有多个通孔2114,多个通孔2114间隔设置,且多个通孔2114与多个支链212呈一一对应设置,在此不做限定。
在一实施例中,如图2至图4、图8所示,每一连接件211设有过线孔2115,多个支链212环绕过线孔2115设置,以使多个支链212围合形成连通过线孔2115的过线腔213。可以理解的,过线孔2115的设置有利于对功能组件3的线路等进行走线,既可以避免功能组件3的线路杂乱,又可以实现对线路保护,提升外观美观性。
可以理解的,连接件211的过线孔2115与限位凸起2111间隔。可选地,连接件211的多个限位凸起2111环绕过线孔2115设置。在本实施例中,连接件211可以是圆盘状,也可以是多边形状,或者对应多个支链212设置为花瓣状,在此不做限定。
在本实施例中,多个支链212通过多个限位凸起2111与连接件211连接后,多个支链212环绕过线孔2115设置,并围合形成连通过线孔2115的过线腔213,如此可利用过线腔213为线路提供过线空间,同时利用连接件211上的过线孔2115为线路实现集中定位和捋线功能。
在一实施例中,柔性结构2包括多个弹性单元21,相邻两个弹性单元21通过连接件211连接,以使多个弹性单元21呈串联设置。
在本实施例中,如图1和图2所示,柔性结构2由多个弹性单元21依次首尾连接形成串联连接结构,也即在第一状态下,多个弹性单元21沿同一轴向方向依次连接,且相邻两个弹性单元21通过连接件211连接。
可选地,相邻两个弹性单元21之间通过一连接件211连接。在本实施例中,相邻两个弹性单元21的支链212之间通过一连接件211连接,此时该连接件211的相对两侧分别对应两个弹性单元21的支链212均设有限位凸起2111。
可选地,相邻两个弹性单元21之间通过两个连接件211可拆卸连接。在本实施例中,相邻两个弹性单元21的支链212之间通过两个连接件211连接,此时一弹性单元21的支链212的一端连接有连接件211,另一弹性单元21的支链212的一端连接有连接件211,两个弹性单元21串联连接时,一弹性单元21的连接件211背向支链212的一侧与另一弹性单元21的连接件211背向支链212的一侧连接。
可以理解的,两个连接件211可采用焊接或黏结等方式固定连接,如此可提高连接稳定性。当然,两个连接件211也可采用卡扣连接、插接配合、螺钉连接、销钉连接、螺接或磁吸连接等方式可拆卸连接,如此可根据实际需要拆装弹性单元21,以调节柔性结构2的长度,在此不做限定。
可选地,柔性结构2中弹性单元21的数量可以是一个、两个、三个、四个、五个、六个或多个等,在此不做限定。在本实施例中,柔性结构2中弹性单元21的数量可根据待观测腔道的腔道特征进行定制。可选地,柔性结构2中弹性单元21的数量为三个时,使用刚性连接件211进行组合形成串联结构,能够实现柔性结构2的伸缩与弯曲变形。每个弹性单元21可实现轴向的伸缩变形,通过每个弹性单元21中的多个并联设置的支链212通过刚性连接件211形成串联固定,使得该柔性结构2能够进行多自由度运动,可达范围与可视范围较大、安全性高、侵入性小。同时,该柔性结构2对各类型的复杂腔道能够根据腔道特征修改并联结构组数进行适配,具有普适性。
在一实施例中,基体1为刚性或柔性的管体,管体的一端设有限位孔11,一弹性单元21一端的连接件211设有固定凸起2116,固定凸起2116穿设于限位孔11内,以使连接件211与管体连接。
在本实施例中,如图1和图2所示,通过将基体1设置为刚性或柔性的导管结构,从而利用管体的管状腔体为新型诊疗装置100的线路、气路或其他结构提供安装空间,实现保护的同时提升新型诊疗装置100的外观美观性。可以理解的,通过在基体1的一端设置连通导管腔体的限位孔11,并在柔性结构2中与基体1连接的连接件211上设置固定凸起2116,从而利用固定凸起2116穿设于限位孔11内,以使连接件211与基体1实现连接。
可以理解的,固定凸起2116与限位孔11可以采用焊接或黏结方式固定连接,也可以采用卡扣连接、插接配合、螺纹连接、磁吸连接、螺钉连接或销钉连接等方式实现可拆卸连接,在此不做限定。
本发明还提出一种诊疗系统,该诊疗系统包括设备主体和上述的新型诊疗装置100,新型诊疗装置100的基体1连接于设备主体。该新型诊疗装置100的具体结构参照前述实施例,由于本诊疗系统采用了前述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
可以理解的,诊疗系统的设备主体包括柔性连接管、驱动集成箱等,新型诊疗装置100的基体1通过柔性连接管与驱动集成箱相连。新型诊疗装置100与驱动集成箱之间存在套索、摄像头连接线与预留功能套管等连接线,这些连接线被集束后内置于柔性连接管内等,在此不做限定。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种新型诊疗装置,其特征在于,所述新型诊疗装置包括:
基体;
柔性结构,所述柔性结构包括至少一个弹性单元,每一所述弹性单元包括两个连接件和至少两个支链,至少两个所述支链呈并行设置,且至少两个支链的两端分别通过所述连接件连接,所述柔性结构的一端通过一所述连接件与所述基体连接;及
功能组件,所述柔性结构的另一端通过一所述连接件与所述功能组件连接;
其中,所述新型诊疗装置具有所述柔性结构的轴向方向与所述基体的轴向方向平行的第一状态以及所述柔性结构的轴向方向不与所述基体的轴向方向平行的第二状态;
在所述第一状态,至少一个所述弹性单元的所述支链同时伸长或收缩;
在所述第二状态,至少一个所述弹性单元的所述支链能够变形弯曲。
2.如权利要求1所述的新型诊疗装置,其特征在于,每一所述弹性单元包括多个所述支链,多个所述支链的两个端均分别通过一所述连接件连接;
多个所述支链并行设置,并沿直线间隔排布;或,多个所述支链并行设置,并沿弧形间隔排布;或,多个所述支链并行设置,并呈圆形或环形间隔排布。
3.如权利要求1所述的新型诊疗装置,其特征在于,每一所述支链呈两端开口的筒状设置,每一所述连接件对应每一所述支链的所述开口处设有限位凸起,所述限位凸起容纳并限位于所述开口内,以使多个所述支链的一端均与一所述连接件连接。
4.如权利要求3所述的新型诊疗装置,其特征在于,每一所述支链包括:
弹性支撑体,所述弹性支撑体具有空腔;
弹性薄膜,所述弹性薄膜包覆于所述弹性支撑体的外侧;及
加强层,所述加强层嵌设于所述弹性薄膜内。
5.如权利要求4所述的新型诊疗装置,其特征在于,所述弹性薄膜包括层叠设置的第一柔弹性薄膜和第二柔弹性薄膜,所述加强层夹设于所述第一柔弹性薄膜和所述第二柔弹性薄膜之间。
6.如权利要求5所述的新型诊疗装置,其特征在于,所述加强层为应变限制材料或结构;
或,所述加强层由纤维、线或绳螺旋缠绕于所述第一柔弹性薄膜形成;
或,所述加强层包括两根纤维、线或绳,两根所述纤维、线或绳在所述第一柔弹性薄膜上以180°相位差螺旋缠绕形成。
7.如权利要求4所述的新型诊疗装置,其特征在于,所述弹性支撑体呈螺旋结构设置;
且/或,所述弹性支撑体为弹簧;
且/或,所述弹性薄膜的材质为PDMS、硅橡胶、肖氏A-10硅树脂、硅树脂材料中的至少一种。
8.如权利要求4所述的新型诊疗装置,其特征在于,每一所述限位凸起设有限位槽,所述弹性支撑体的端部限位于所述限位槽内;
且/或,所述限位凸起设有固定孔,所述弹性支撑体的端部设有固定柱,所述固定柱插设于所述固定孔内;
且/或,所述连接件对应每一所述支链的所述空腔设有通孔,所述通孔贯穿所述限位凸起;
且/或,每一所述连接件设有过线孔,多个所述支链环绕所述过线孔设置,以使多个所述支链围合形成连通所述过线孔的过线腔。
9.如权利要求1至8中任一项所述的新型诊疗装置,其特征在于,所述柔性结构包括多个所述弹性单元,相邻两个所述弹性单元通过所述连接件连接,以使多个所述弹性单元呈串联设置。
10.如权利要求9所述的新型诊疗装置,其特征在于,相邻两个所述弹性单元之间通过一所述连接件连接;
或,相邻两个所述弹性单元之间通过两个所述连接件可拆卸连接。
11.如权利要求1至8中任一项所述的新型诊疗装置,其特征在于,所述基体为刚性或柔性的管体,所述管体的一端设有限位孔,一所述弹性单元一端的所述连接件设有固定凸起,所述固定凸起穿设于所述限位孔内,以使所述连接件与所述管体连接;
且/或,所述连接件为刚性连接件或硬质连接件;
且/或,所述功能组件包括成像系统、超声波、靶向治疗头、内窥镜、剪刀、组织钳中的至少一种。
12.一种诊疗系统,其特征在于,所述诊疗系统包括设备主体和如权利要求1至11中任一项所述的新型诊疗装置,所述新型诊疗装置的基体连接于所述设备主体。
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