CN117158874A - 医用内窥镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医用内窥镜，其包括：外管、弹簧、多个电磁控弯组件及控制模块；所述弹簧沿所述外管的轴向盘绕设置且所述弹簧与所述外管连接，所述外管具有柔性，多个所述电磁控弯组件围绕所述外管的轴线周向排布于所述外管内，每个所述电磁控弯组件包括多个沿所述外管的轴向间隔排布的控弯电磁铁，且每个所述控弯电磁铁均与所述外管连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁的电流方向和电流大小，以调节所述外管的形变。如此配置，通过控制模块调节控弯电磁铁的电流方向和电流大小，可以调节调节所述外管的弯形，调节变化快，弯形改变也更为精确。在控弯电磁铁形成通电回路后，只需保持电流大小和方向不变，则外管的弯形也固定不变。

Description

医用内窥镜

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种医用内窥镜。

背景技术

医用内窥镜是一种观察人体内部结构的医疗检测器械，例如可用于诊治关节疾患(但不限于关节检查)。通过医用内窥镜可以对关节内结构进行全面观察，从而可以对许多关节内的结构和病变直接观察和治疗，且产生的创伤伤口较切开手术更加细微。随着医用内窥镜技术的逐渐普及，尤其是微创医疗技术的快速发展，现在医用内窥镜技术已经成为标准的诊断方法和治疗技术，构成了关节外科的重要组成部分。

目前医用内窥镜主要分为硬镜和软镜，硬镜虽观察清晰，但角度不可调节，创伤切口较大，容易对软组织造成伤害。常规的软镜具有良好的柔性，目前普遍使用蛇骨结构，利用钢丝绳拉动蛇骨可以改变镜头角度，牵引镜头角度的力度依靠钢丝绳传导，操作者不易控制牵引力度，使得弯曲角度不够精确，观察病灶组织就存在偏差，长时间地牵拉钢丝绳使镜头保持在某个角度，容易使操作者产生疲劳感，影响使用效果。此外目前软镜的镜头在圆周方向上无法调节，无法实现任意方向和角度观察到病灶组织。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用内窥镜，以解决现有的医用内窥镜通过钢丝绳牵拉所存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种医用内窥镜，其包括：外管、弹簧、多个电磁控弯组件及控制模块；所述弹簧沿所述外管的轴向盘绕设置且所述弹簧与所述外管连接，所述外管具有柔性，多个所述电磁控弯组件围绕所述外管的轴线周向排布于所述外管内；每个所述电磁控弯组件包括多个沿所述外管的轴向间隔排布的控弯电磁铁，且每个所述控弯电磁铁均与所述外管连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁的电流方向和电流大小，以调节所述外管的形变。

可选的，所述控弯电磁铁在远端一侧的轴向排布间距小于近端一侧的轴向排布间距。

可选的，所述弹簧在远端一侧的盘绕间距大于近端一侧的盘绕间距。

可选的，所述控弯电磁铁的磁极方向沿所述外管的轴向布置；所述控弯电磁铁具有连接导线，在每个所述电磁控弯组件中，沿轴向排布于奇数位置上的所有所述控弯电磁铁的所述连接导线相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接；沿轴向排布于偶数位置上的所有所述控弯电磁铁的所述连接导线相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接。

可选的，所述控制模块用于控制任意一个所述电磁控弯组件中的所有所述控弯电磁铁的磁极方向相同或控制任意一个所述电磁控弯组件中的相邻的所述控弯电磁铁的磁极方向相反。

可选的，所述控制模块用于控制一个所述电磁控弯组件中的所有所述控弯电磁铁的磁极方向相同，且所述控制模块还用于控制处于沿所述外管的径向位于相对位置处的另一所述电磁控弯组件中的相邻的所述控弯电磁铁的磁极方向相反。

可选的，所述医用内窥镜还包括硬化电磁铁，所述硬化电磁铁设置于所有所述电磁控弯组件的近端，所述硬化电磁铁与所述控制模块电连接；所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁向所述控弯电磁铁施加磁吸力。

可选的，所述硬化电磁铁的磁极方向重合于所述外管的轴线，所述控制模块用于切断所有所述控弯电磁铁上的电流，并且所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁向近端吸合所有所述控弯电磁铁，以使所述外管呈直线形延伸。

可选的，所述医用内窥镜还包括流通管和摄像头组件；所述流通管设置于所述外管内，并且所述流通管于所述外管的远端处具有开口；所述摄像头组件包括相连接的摄像头及摄像头连接线，所述摄像头位于所述外管内，并位于所述外管的远端处；所述摄像头连接线穿设于所述外管内。

可选的，所述医用内窥镜还包括可拆卸的穿刺针，所述穿刺针具有沿自身轴向贯通的内腔，所述内腔用于容置所述外管。

可选的，所述医用内窥镜还包括基座以及锁紧组件；所述穿刺针沿自身轴向可移动地设置于所述基座，并且所述穿刺针相对所述基座的位置通过所述锁紧组件锁定。

综上所述，本发明提供的医用内窥镜包括：外管、弹簧、多个电磁控弯组件及控制模块；所述弹簧沿所述外管的轴向盘绕设置且所述弹簧与所述外管连接，所述外管具有柔性，多个所述电磁控弯组件围绕所述外管的轴线周向排布于所述外管内，每个所述电磁控弯组件包括多个沿所述外管的轴向间隔排布的控弯电磁铁，且每个所述控弯电磁铁均与所述外管连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁的电流方向和电流大小，以调节所述外管的形变。

如此配置，周向上多个电磁控弯组件的设置，可以使得外管在多个方向上实现弯曲，通过控制模块调节控弯电磁铁的电流方向和电流大小，可以调节调节所述外管的弯形，不仅调节变化快，弯形改变也更为精确，观察范围也大大增加。进一步的，在控弯电磁铁形成通电回路后，只需保持电流大小和电流方向不变，则外管的弯形也固定不变，不再需要长时间地施力牵引钢丝绳来保持角度，降低操作者的疲劳，有效提高了手术效率。同时，弹簧的设置可以给内窥镜的外管提供支撑，即使外管处于弯形，也能保持一定程度的刚性便于医生操作。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明实施例的医用内窥镜的局部轴向剖面示意图；

图2是图1所示的医用内窥镜的A部的放大图；

图3是本发明实施例的医用内窥镜的远端面的示意图；

图4a和图4b是本发明实施例的控弯电磁铁的不同的磁极排列方向的示意图；

图5是本发明实施例的医用内窥镜弯曲后的轴向剖面示意图；

图6是图5所示的医用内窥镜的C部的放大图；

图7是图1所示的医用内窥镜的B部的放大图；

图8是本发明实施例的医用内窥镜包含基座等部件的示意图；

图9是图8所示的医用内窥镜的分解示意图；

图10是本发明实施例的医用内窥镜在穿刺针拆离后的示意图，其中硬化电磁铁吸合控弯电磁铁；

图11是本发明实施例的医用内窥镜在穿刺针拆离后的示意图，其中硬化电磁铁断电；

图12是本发明实施例的医用内窥镜在穿刺针安装后的示意图，其中穿刺针被拉出；

图13是本发明实施例的医用内窥镜在穿刺针安装后的示意图，其中穿刺针被退回。

附图中：

10-外管；20-电磁控弯组件；21-控弯电磁铁；211-铁芯；212-线圈；213-连接导线；30-弹簧；40-流通管；50-硬化电磁铁；51-铁芯；52-线圈；60-穿刺针；70-基座；71-快拆结构；72-穿刺针座；73-角度控制球；74-拍照录制按键；80-锁紧组件；90-摄像头组件；91-摄像头；92-摄像头连接线。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”、“一者”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点。术语“近端”和“远端”在本文中相对于医用内窥镜定义，该医用内窥镜具有用于介入人体的一端与伸出体外的操控端。术语“近端”是指更靠近医用内窥镜之伸出体外的操控端的位置，术语“远端”是指更靠近医用内窥镜之介入人体的一端且因此更远离医用内窥镜之操控端的位置。可选的，在手动或用手操作的应用场景中，术语“近端”和“远端”在本文中相对于操作者诸如外科医生或临床医生来定义。术语“近端”是指更靠近操作者的位置，并且术语“远端”是指更靠近医用内窥镜并且因此更远离操作者的位置。此外，如在本发明中所使用的，“安装”、“相连”、“连接”，一元件“设置”于另一元件，应做广义理解，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。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发明中的具体含义。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

本发明的目的在于提供一种医用内窥镜，以解决现有的医用内窥镜通过钢丝绳牵拉所存在的问题。以下参考附图进行描述。

请参考图1至图7，本发明实施例提供一种医用内窥镜，其包括：外管10、弹簧30、多个电磁控弯组件20及控制模块(未图示)；所述弹簧30沿所述外管10的轴向盘绕设置且所述弹簧30与所述外管10连接，所述外管10具有柔性，多个所述电磁控弯组件20围绕所述外管10的轴线周向排布于所述外管10内；每个所述电磁控弯组件20包括多个沿所述外管10的轴向间隔排布的控弯电磁铁21，且每个所述控弯电磁铁21均与所述外管10连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁21的电流方向和电流大小，以调节所述外管10的形变。

进一步的，所述医用内窥镜还包括摄像头组件90，所述摄像头组件90包括相连接的摄像头91及摄像头连接线92，所述摄像头91位于所述外管10内，并位于所述外管10的远端处；所述摄像头连接线92穿设于所述外管10内。可以理解的，由于摄像头91设置在外管10内并位于远端处，外管10的弯曲即可带动摄像头91偏转，从而实现观察角度的调节。

如此配置，周向上多个电磁控弯组件20的设置，可以使得外管10在多个方向上实现弯曲，通过控制模块调节控弯电磁铁21的电流方向和电流大小，可以调节调节所述外管10的弯形，不仅调节变化快，弯形改变也更为精确，医用内窥镜的观察范围也大大增加。进一步的，在控弯电磁铁21形成通电回路后，只需保持电流大小和电流方向不变，则外管10的弯形也固定不变，不再需要长时间地施力牵引钢丝绳来保持角度，降低操作者的疲劳，有效提高了手术效率。

需要说明的，外管10具有柔性是指外管10能够沿其自身径向弯曲，和/或沿其自身轴向伸缩。在一个可替代的示范例中，外管10为带褶皱的波纹管，其材料例如包括橡胶或TPU等具有弹性且满足生物相容性的材料，这样构造成的外管10可反复拉伸收缩，使用寿命长。

由于外管10在实际中是可弯曲的，外管10的轴线并非限制为一直线延伸，而是随外管10的弯曲而弯曲。故而一个电磁控弯组件20的多个控弯电磁铁21也并非必须在一直线上排布，而是多个控弯电磁铁21随外管10弯曲而呈曲线形地排布。

请参考图4a和图4b，在一个可替代的示范例中，控弯电磁铁21包括铁芯211和缠绕于铁芯211外周的线圈212，铁芯211优选采用软铁制成。铁芯211优选沿外管10的轴向延伸，如此配置，线圈212上通电后，控弯电磁铁21会产生磁场，且其磁极方向沿外管10的轴向延伸。根据磁极方向的不同，轴向相邻的两个控弯电磁铁21之间会相互吸引或相互排斥。请结合参考图5和图6，由于每个控弯电磁铁21都是与外管10连接的，倘若两个相邻的控弯电磁铁21相互吸引，则这两个相邻的控弯电磁铁21所在的外管10区段在轴向上会产生收缩，致使整个外管10朝向这两个相邻的控弯电磁铁21所在的方向弯曲。反之，倘若一个电磁控弯组件20中的两个相邻的控弯电磁铁21相互排斥，则这两个相邻的控弯电磁铁21所在的外管10区段在轴向上会产生伸长，致使整个外管10朝背离这两个相邻的控弯电磁铁21所在的方向弯曲。基于此，控制模块通过调节所述控弯电磁铁21的电流方向和电流大小，可实现调节控弯电磁铁21之间的相互作用力，从而调节外管10的弯形。可以理解的，当某一个控弯电磁铁21上的电流方向和电流大小不变时，其磁场的方向和强度也不变，基于此，可通过维持控弯电磁铁21上的电流方向和电流大小不变，来保持外管10的弯形不变。

请参考图3，图3所示出的医用内窥镜的示范例包括8个电磁控弯组件20，该8个电磁控弯组件20围绕外管10的轴线周向均匀地排布。基于图3所示出的示范例，在任一个电磁控弯组件20的控弯电磁铁21通电时，其外管10可以朝向8个方向进行弯曲。进一步的，倘若对周向相邻的两个电磁控弯组件20的控弯电磁铁21通电时，其外管10还可以朝向该两个周向相邻的电磁控弯组件20的中间方向进行弯曲。通过调节电磁控弯组件20中控弯电磁铁21的电流大小，还可以更进一步地对外管10的弯曲方向进行调节，由此，外管10可以在360°的各个方向进行弯曲，满足应用需要。

进一步的，请继续参考图4a和图4b，所述控弯电磁铁21具有连接导线213，在每个所述电磁控弯组件20中，沿轴向排布于奇数位置上的所有所述控弯电磁铁21的所述连接导线213相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接；沿轴向排布于偶数位置上的所有所述控弯电磁铁21的所述连接导线213相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接。这里请结合参考图4a和图4b，同一个电磁控弯组件20的所有控弯电磁铁21是沿外管10的轴向按序列排布的，奇数位置和偶数位置是根据某一个控弯电磁铁21在序列中的顺序号进行区分的。例如图4a和图4b示出了一个电磁控弯组件20位于远端的4个所述电磁控弯组件20，其中最左侧的控弯电磁铁21在序列中的顺序号是①号，则其属于奇数位置，左数第二个控弯电磁铁21在序列中的顺序号是②号，则其属于偶数位置，以此类推。

需要说明的，相互同向并联是指，连接导线213并联并流过电流后，被并联的控弯电磁铁21所产生的磁极方向是相同的。具体的，对于一个控弯电磁铁21而言，其线圈212围绕铁芯211盘绕若干匝后一般会引出两根连接导线213，若被并联的控弯电磁铁21的线圈212的盘绕方向相同(例如均为自远端至近端顺时针盘绕)，则应保持其连接导线213按相同的连接顺序进行并联。容易理解的，这样对并联的控弯电磁铁21通电时，其产生的磁极方向是相同的。反之当被并联的控弯电磁铁21的线圈212的盘绕方向不同，则可对连接导线213的连接顺序进行调整后进行并联(例如连接导线213首尾连接)，同样可以保证对并联的控弯电磁铁21通电时，其产生的磁极方向是相同的。这样的连接方式，都视作是相互同向并联。

请继续参考图4a和图4b，由于奇数位置上的所有控弯电磁铁21的连接导线213相互同向并联引出，偶数位置上的所有控弯电磁铁21的连接导线213相互同向并联引出，实际上整个电磁控弯组件20中所有的控弯电磁铁21被划分为两组，即奇数组和偶数组。两组的控弯电磁铁21的连接导线213都被引出至控制模块。这样控制模块就可以分别控制两组控弯电磁铁21的磁极方向。可以理解的，当奇数组和偶数组的磁极方向相同时，如图4a所示，相邻的控弯电磁铁21之间异极相吸，整个电磁控弯组件20的轴向长度缩短，外管10即朝向该电磁控弯组件20的方向弯曲。如图4b所示，相邻的控弯电磁铁21之间同极相斥，整个电磁控弯组件20的轴向长度伸长，外管10即朝背离该电磁控弯组件20的方向弯曲。

一些实施例中，控制模块可控制任意一个电磁控弯组件20中的所有控弯电磁铁21的磁极方向相同，以使该电磁控弯组件20中的相邻的控弯电磁铁21之间彼此异极相吸。控制模块也可控制任意一个电磁控弯组件20中的相邻的控弯电磁铁21的磁极方向相反，以使该电磁控弯组件20中的相邻的控弯电磁铁21之间彼此同极相斥。可以理解的，控制模块通过单独控制某一个电磁控弯组件20中相邻的控弯电磁铁21之间彼此异极相吸或同极相斥，即可实现控制外管10弯曲。

另一些实施例中，所述控制模块用于控制一个所述电磁控弯组件20中的所有所述控弯电磁铁21的磁极方向相同，且所述控制模块还用于控制处于沿所述外管10的径向位于相对位置处的另一所述电磁控弯组件20中的相邻的所述控弯电磁铁21的磁极方向相反。需要说明的，这里的相对位置处是相对于所有控弯电磁铁21的磁极方向相同的电磁控弯组件20而言的。以图3示出的医用内窥镜为例，假设位于最下方的电磁控弯组件20的所有控弯电磁铁21的磁极方向相同，则相对位置处是指位于最上方的电磁控弯组件20。此时位于最下方的电磁控弯组件20的相邻控弯电磁铁21都是异极相吸，表现出外管10的下方在轴向上缩短，而位于最上方的电磁控弯组件20的相邻控弯电磁铁21都是同极相斥，表现出外管10的上方在轴向上伸长，两个电磁控弯组件20同时通电作用，可提高外管10的角度改变速度。

可以理解的，同一个电磁控弯组件20中的所有控弯电磁铁21仅被配置为奇数组和偶数组两个组别时，该电磁控弯组件20只具有整体缩短和整体伸长两个变化形态，表现在外管10上则只构成一个弯曲方向。当同一个电磁控弯组件20中的控弯电磁铁21不局限于仅划分为奇数组和偶数组两个组别时，电磁控弯组件20可以在轴向上被区分为部分缩短、部分伸长或部分不变。这样外管10则会表现为具有多个弯曲方向，例如形成S形的弯曲，这在应对于一些特殊的应用场景时，能起到意想不到的效果。而为了实现这样的效果，只需要在控制模块中预置入各电磁控弯组件20的参数以及一些预设好的磁极方向组合，通过设置若干组连接导线213，通过程序和算法即可实现，并不会为整个医用内窥镜带来很高的物理成本提升。

请参考图5至图7，可选的，所述控弯电磁铁21在远端一侧的轴向排布间距小于近端一侧的轴向排布间距。轴向排布间距是指同一个电磁控弯组件20中轴向上相邻的两个控弯电磁铁21沿外管10的轴向的间距。由于外管10在远端部分的所需控弯精度需求较高，故优选控弯电磁铁21在远端一侧排布得较密，而在近端一侧可排布得较疏。需要说明的，在同一个电磁控弯组件20中，所有控弯电磁铁21的轴向排布间距可以是从远端到近端依次增加的，也可以是划分为若干个区段，位于同一个区段的控弯电磁铁21的轴向排布间距相同，位于远端一侧的区段中的控弯电磁铁21的轴向排布间距小于位于近端一侧的区段中的控弯电磁铁21轴向排布间距，本发明对此不限。

可选的，控弯电磁铁21与外管10的连接方式存在多种可能，一种可能是控弯电磁铁21连接于外管10的内壁的内侧，另一种可能是控弯电磁铁21一体成型地融在外管10的管壁中，再有一种可能是控弯电磁铁21通过弹簧30间接地与外管10的内壁连接。同样的，弹簧30与外管10的连接方式也存在多种可能，一种可能是弹簧30连接于外管10的内壁的内侧，另一种可能是弹簧30一体成型地融在外管10的管壁中，再有一种可能是弹簧30通过控弯电磁铁21间接地与外管10的内壁连接。进一步的，弹簧30与控弯电磁铁21的位置关系(指两者在外管10的径向上的相对位置关系)不限，图2和图6分别示出了弹簧30位于控弯电磁铁21的内侧和位于控弯电磁铁21的中间的不同示范例。另一些实施例中，弹簧30也可以位于控弯电磁铁21的外侧，例如弹簧30位于外管10的管壁中，而控弯电磁铁21固定连接在外管10的内壁的内侧。

弹簧30的一个作用是为外管10提供一定的支撑力，以维持医用内窥镜的大致形态；在一些实施例中，当弹簧30处于自然状态时，内窥镜的外管10是处于拉伸状态，在启动电磁控弯组件20时，弹簧30由于自身特性可处于压缩或部分压缩的状态的同时有能保持内窥镜的外管10具有一定程度的刚性，即使外管10处于弯曲的形态，也能保持一定程度的刚性便于操作。

虽然在一些实施例中，外管10可通过自身的构造(例如波纹构造)和材料特性(例如较高的弹性模量)来维持其形态，但其在长期弯曲-恢复的往复下可能难以保持性能。为此优选的，可在外管10的内侧或外管10的管壁中附加设置弹簧30，构成复合管，利用弹簧30作为承载的骨骼主体，外管10主要作为包覆体，来取得较好的抗疲劳性能和弯曲性能。

在一个可替代的示范例中，弹簧30由形状记忆合金丝材(如镍铁金属丝)螺旋盘绕制成，其具有较好的柔顺性、抗折性和耐疲劳性。优选的，弹簧30在不受外力作用时呈一直线状延伸，如此配置，整个医用内窥镜在不受外力作用时，处于直线状延伸的初始状态。在某一些电磁控弯组件20的控弯电磁铁21通电时，外管10和弹簧30产生弯曲，此时弹簧30受弯而存储弹性势能。在电磁控弯组件20的控弯电磁铁21失电时，弹簧30可通过释放其存储的弹性势能而驱使外管10恢复至初始的直线状延伸状态。当然在另一些实施例中，医用内窥镜的初始状态也不限于必须处于直线状延伸的形态，也可以将任意的弯曲形态作为初始状态，实际中可根据需要进行设置。

优选的，所述弹簧30在远端一侧的盘绕间距大于近端一侧的盘绕间距。由于外管10在远端部分的所需控弯精度需求较高，故优选弹簧30在远端一侧的盘绕间距(即螺距)较大，而在近端一侧的盘绕间距可较小。这样使得整个弹簧30的柔性在轴向上是不同的，靠近远端一侧的柔性更大，其阻碍电磁控弯组件20中控弯电磁铁21的磁吸力或磁斥力的阻力相对较小，更容易在远端一侧产生弯曲。而弹簧30在靠近近端一侧的柔性较小，其阻碍电磁控弯组件20中控弯电磁铁21的磁吸力或磁斥力的阻力相对较大，更容易在近端一侧维持外管10的形态。当然在另一些实施例中，弹簧30不局限于通过盘绕间距的改变而调节自身轴向上的柔性分布，也可以通过丝径改变等方式实现，例如远端一侧的丝径小于近端一侧的丝径，其也可以实现类似的效果。需要说明的，弹簧30的盘绕间距可以是从远端到近端依次减小的，也可以是将弹簧30划分为若干个区段，位于同一个区段的盘绕间距相同，位于远端一侧的区段的盘绕间距小于位于近端一侧的盘绕间距，本发明对此不限。

请参考图7，可选的，所述医用内窥镜还包括硬化电磁铁50，所述硬化电磁铁50设置于所有所述电磁控弯组件20的近端，所述硬化电磁铁50与所述控制模块电连接；所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁50向所述控弯电磁铁21施加磁吸力。硬化电磁铁50可对部分或全部控弯电磁铁21施加磁吸力，使得部分或全部控弯电磁铁21朝向近端移动，同时外管10和弹簧30均被压缩，可使得外管10的部分或全部区段具有一定的刚性。

在一个示范例中，所述硬化电磁铁50的磁极方向重合于所述外管10的轴线，所述控制模块用于切断所有所述控弯电磁铁21上的电流，并且所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁50向近端吸合所有所述控弯电磁铁21，以使所述外管10呈直线形延伸。在一个应用场景中，硬化电磁铁50被配置为设置在所有电磁控弯组件20的近端处的较大的电磁铁，其包括铁芯51和线圈52，铁芯51沿外管10的轴线延伸布置，线圈52可选与控制模块电连接，线圈52在通电时，可产生较强的磁场，且其磁极方向沿外管10的轴向延伸。在所有控弯电磁铁21的电流被切断时，由于控弯电磁铁21的铁芯211采用软铁制成，其会被硬化电磁铁50的磁场所磁化而被吸合而朝向近端移动，直至与外管10和弹簧30的阻力相平衡。硬化电磁铁50的磁吸力可根据下式进行计算：

其中，为硬化电磁铁50的磁通量；S为硬化电磁铁50的磁极表面总面积；δ为气隙长度，即最远端的控弯电磁铁21的铁芯211到硬化电磁铁50的铁芯51之间的轴向距离；a为修正系数，可取3～5。当然硬化电磁铁50的磁通量优选可配置得有一定的富余量，以进一步提高外管10的刚性。

由于硬化电磁铁50的磁场能够吸合所有电磁控弯组件20的所有控弯电磁铁21，表现出整个外管10和弹簧30全部被压缩呈直线形延伸。当硬化电磁铁50的磁场较大时，可使得外管10表现出一定的刚性，此时的状态可用于穿入一些已建立的通道，以伸入人体组织。在外管10的远端伸入到预定深度后，可通过控制模块切断硬化电磁铁50上的电流，此时外管10和弹簧30恢复至初始状态，进而可进一步通过控制模块控制外管10弯曲来实现观察。

可选的，所述医用内窥镜还包括流通管40；所述流通管40设置于所述外管10内，并且所述流通管40于所述外管10的远端处具有开口。在一些应用场景下，需要对对医用内窥镜远端的组织进行抽吸和冲洗，倘若另外开设通道会增加手术创口，故优选可在外管10中设置独立的流通管40，来实现抽吸或冲洗的功能。流通管40的数量不限，其功能可被配置为抽吸或冲洗。在一个示范例中，医用内窥镜包括两根流通管40，在一些应用场景下其一者被配置为抽吸功能，另一者被配置为冲洗功能。当然在另一些应用场景下，也可以根据手术情况同时被配置为抽吸功能或冲洗功能来提高手术效率。

请参考图8至图13，在一些实施例中，所述医用内窥镜还包括可拆卸的穿刺针60，所述穿刺针60具有沿自身轴向贯通的内腔，所述内腔用于容置所述外管10。在一些应用场景中，需要观察病变组织时需要创建观察通道，此时外管10外可以集成设置可拆卸的穿刺针60，这样无需单独穿刺建立观察通道后再将外管10插入观察。另一些应用场景中，已存在观察通道时，可将穿刺针60拆离，直接将外管10穿入进行观察。

可选的，所述医用内窥镜还包括基座70以及锁紧组件80；所述穿刺针60沿自身轴向可移动地设置于所述基座70，并且所述穿刺针60相对所述基座70的位置通过所述锁紧组件80锁定。

在一个可替代的示范例中，基座70包括快拆结构71和穿刺针座72，锁紧组件80如包括螺纹锁定件，其设置在穿刺针座72上。穿刺针60沿自身轴向可移动地设置在穿刺针座72中，并且穿刺针60可被锁紧组件80所锁定。快拆结构71可选用本领域场景的结构，在锁紧组件80处于解锁状态时，快拆结构71允许穿刺针60快速地从穿刺针座72中拆离或安装入穿刺针座72中。

在穿刺针60拆离的状态下，如图10和图11所示，其可应对于已存在观察通道的应用场景，此时可首先将所有控弯电磁铁21断电，并利用硬化电磁铁50吸合所有的控弯电磁铁21，使外管10具有一定的刚性，如图10所示。插入观察通道后，可使硬化电磁铁50断电，进而即可控制外管10弯曲，进行观察，如图11所示。

在穿刺针60安装入穿刺针座72中的状态下，如图12和图13所示，可先使锁紧组件80处于解锁状态，将穿刺针60向远端拉出，而后将锁紧组件80的螺纹锁定件拧紧，锁定穿刺针60，如图12所示。外管10优选被穿刺针60所完全覆盖，外管10的远端不超出穿刺针60的远端。此时即可利用穿刺针60执行穿刺，以形成观察通道。完成穿刺后，可旋松锁紧组件80的螺纹锁定件，使锁紧组件80处于解锁状态，将穿刺针60向近端移动，而后将锁紧组件80的螺纹锁定件拧紧，锁定穿刺针60，如图13所示。此时外管10的远端从穿刺针60的远端伸出，即可被控制模块控制而弯曲，实现观察。

可选的，所述医用内窥镜还包括角度控制球73，角度控制球73设置于基座70上，并与控制模块通信连接。角度控制球73在被转动时，其转动角度信号反馈至控制模块，控制模块则根据转动角度信号调节外管10的转动方向和转动角度。角度控制球73的控制原理可参考机械式鼠标或轨迹球的控制原理，这里不作展开说明。

优选的，所述医用内窥镜还包括拍照录制按键74，拍照录制按键74设置于基座70上，其用于控制摄像头组件90拍摄或截取图像。

综上所述，本发明提供的医用内窥镜包括：外管、弹簧、多个电磁控弯组件及控制模块；所述弹簧沿所述外管的轴向盘绕设置且所述弹簧与所述外管连接，所述外管具有柔性，多个所述电磁控弯组件围绕所述外管的轴线周向排布于所述外管内，每个所述电磁控弯组件包括多个沿所述外管的轴向间隔排布的控弯电磁铁，且每个所述控弯电磁铁均与所述外管连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁的电流方向和电流大小，以调节所述外管的形变。如此配置，周向上多个电磁控弯组件的设置，可以使得外管在多个方向上实现弯曲，通过控制模块调节控弯电磁铁的电流方向和电流大小，可以调节调节所述外管的弯形，不仅调节变化快，弯形改变也更为精确，观察范围也大大增加。进一步的，在控弯电磁铁形成通电回路后，只需保持电流大小和电流方向不变，则外管的弯形也固定不变，不再需要长时间地施力牵引钢丝绳来保持角度，降低操作者的疲劳，有效提高了手术效率。

需要说明的，上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种医用内窥镜，其特征在于，包括：外管、弹簧、多个电磁控弯组件及控制模块；所述弹簧沿所述外管的轴向盘绕设置且所述弹簧与所述外管连接，所述外管具有柔性，多个所述电磁控弯组件围绕所述外管的轴线周向排布于所述外管内；每个所述电磁控弯组件包括多个沿所述外管的轴向间隔排布的控弯电磁铁，且每个所述控弯电磁铁均与所述外管连接；所述控制模块用于通过改变所述控弯电磁铁的电流方向和电流大小，以调节所述外管的形变。

2.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述控弯电磁铁在远端一侧的轴向排布间距小于近端一侧的轴向排布间距。

3.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述弹簧在远端一侧的盘绕间距大于近端一侧的盘绕间距。

4.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述控弯电磁铁的磁极方向沿所述外管的轴向布置；所述控弯电磁铁具有连接导线，在每个所述电磁控弯组件中，沿轴向排布于奇数位置上的所有所述控弯电磁铁的所述连接导线相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接；沿轴向排布于偶数位置上的所有所述控弯电磁铁的所述连接导线相互同向并联引出，并与所述控制模块电连接。

5.根据权利要求4所述的医用内窥镜，其特征在于，所述控制模块用于控制任意一个所述电磁控弯组件中的所有所述控弯电磁铁的磁极方向相同或控制任意一个所述电磁控弯组件中的相邻的所述控弯电磁铁的磁极方向相反。

6.根据权利要求5所述的医用内窥镜，其特征在于，所述控制模块用于控制一个所述电磁控弯组件中的所有所述控弯电磁铁的磁极方向相同，且所述控制模块还用于控制处于沿所述外管的径向位于相对位置处的另一所述电磁控弯组件中的相邻的所述控弯电磁铁的磁极方向相反。

7.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述医用内窥镜还包括硬化电磁铁，所述硬化电磁铁设置于所有所述电磁控弯组件的近端，所述硬化电磁铁与所述控制模块电连接；所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁向所述控弯电磁铁施加磁吸力。

8.根据权利要求7所述的医用内窥镜，其特征在于，所述硬化电磁铁的磁极方向重合于所述外管的轴线，所述控制模块用于切断所有所述控弯电磁铁上的电流，并且所述控制模块用于通过所述硬化电磁铁向近端吸合所有所述控弯电磁铁，以使所述外管呈直线形延伸。

9.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述医用内窥镜还包括流通管和摄像头组件；所述流通管设置于所述外管内，并且所述流通管于所述外管的远端处具有开口；所述摄像头组件包括相连接的摄像头及摄像头连接线，所述摄像头位于所述外管内，并位于所述外管的远端处；所述摄像头连接线穿设于所述外管内。

10.根据权利要求1所述的医用内窥镜，其特征在于，所述医用内窥镜还包括可拆卸的穿刺针，所述穿刺针具有沿自身轴向贯通的内腔，所述内腔用于容置所述外管。

11.根据权利要求10所述的医用内窥镜，其特征在于，所述医用内窥镜还包括基座以及锁紧组件；所述穿刺针沿自身轴向可移动地设置于所述基座，并且所述穿刺针相对所述基座的位置通过所述锁紧组件锁定。