CN117561018A - 用于医疗装置的机动化控件 - Google Patents
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Abstract
一种可操纵医疗装置，诸如内窥镜系统的内窥镜，包括手柄和从所述手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；马达控制组件，所述马达控制组件包括被配置为可拆卸地与所述手柄对接的马达控制壳体，其中所述马达控制组件包括设置在所述马达控制壳体内的第一马达和设置在所述马达控制壳体内的第一齿轮组件；以及第一驱动轴，所述第一驱动轴被配置为接合所述第一齿轮组件与设置在所述手柄内的第一偏转机构，所述第一偏转机构被配置为使所述远侧顶端在第一平面中偏转。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年5月13日提交的美国临时申请No.63/187,988的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于医疗装置的机动化控件。更特别地，本发明涉及医疗装置，诸如内窥镜或可操纵导管，其具有被配置为控制医疗装置的细长轴的铰接远侧顶端的移动的马达控制组件。
背景技术
医疗装置，诸如可操纵/或偏转内窥镜和/或导管可以用于执行各种诊断和/或治疗手术。不同的手术可能需要不同的装置和/或从业者的不同身体动作。已知医疗装置、系统和方法中的每一种均具有某些优点和缺点。目前需要提供替代的医疗装置和系统，包括用于操作和操纵这种医疗装置的控件。
发明内容
在一个示例中，一种医疗装置可以包括手柄和从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；马达控制组件，马达控制组件包括被配置为可拆卸地与手柄对接的马达控制壳体，其中马达控制组件包括设置在马达控制壳体内的第一马达和设置在马达控制壳体内的第一齿轮组件；以及第一驱动轴，第一驱动轴被配置为接合第一齿轮组件与设置在手柄内的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。
在另一个示例中，一种内窥镜系统可以包括内窥镜，该内窥镜包括手柄和从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；马达控制组件，马达控制组件包括被配置为可拆卸地与手柄对接的马达控制壳体，其中马达控制组件包括设置在马达控制壳体内的第一马达和设置在马达控制壳体内的第一齿轮组件；以及第一驱动轴，第一驱动轴被配置为接合第一齿轮组件与设置在手柄内的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，马达控制组件还包括设置在马达控制壳体内的第二马达和设置在马达控制壳体内的第二齿轮组件。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，医疗装置和/或内窥镜系统可以包括第二驱动轴，第二驱动轴被配置为接合第二齿轮组件与设置在手柄内的第二偏转机构，第二偏转机构被配置为使远侧顶端在不同于第一平面的第二平面中偏转。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一驱动轴与第二驱动轴同轴。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一驱动轴与第二驱动轴平行。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一驱动轴从第二驱动轴横向偏移。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，马达控制组件包括被配置为操作第一马达的操纵杆控件。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，马达控制组件包括被配置为操作第一马达和第二马达的操纵杆控件。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，操纵杆控件被配置为同时操作第一马达和第二马达。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，医疗装置和/或内窥镜系统可以包括归位特征和/或速度控制特征，归位特征被配置为当被激活时使远侧顶端返回至原始位置，速度控制特征被配置为控制远侧顶端的移动的速度和/或响应性。
在另一个示例中，一种医疗装置可以包括手柄和从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；马达控制组件，马达控制组件包括被配置为可拆卸地与手柄对接的马达控制壳体；其中马达控制组件包括：设置在马达控制壳体内的第一马达，设置在马达控制壳体内的第一齿轮组件，设置在马达控制壳体内的第二马达，和设置在马达控制壳体内的第二齿轮组件；以及第一驱动轴，第一驱动轴同轴设置在第二驱动轴的腔内。第一驱动轴可以被配置为接合第一齿轮组件与设置在手柄内的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。第二驱动轴可以被配置为接合第二齿轮组件与设置在手柄内的第二偏转机构，第二偏转机构被配置为使远侧顶端在不同于第一平面的第二平面中偏转。
在另一个示例中，一种内窥镜系统可以包括内窥镜，内窥镜包括手柄和从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；马达控制组件，马达控制组件包括被配置为可拆卸地与手柄对接的马达控制壳体；其中马达控制组件包括：设置在马达控制壳体内的第一马达，设置在马达控制壳体内的第一齿轮组件，设置在马达控制壳体内的第二马达，和设置在马达控制壳体内的第二齿轮组件；以及第一驱动轴，第一驱动轴同轴设置在第二驱动轴的腔内。第一驱动轴可以被配置为接合第一齿轮组件与设置在手柄内的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。第二驱动轴可以被配置为接合第二齿轮组件与设置在手柄内的第二偏转机构，第二偏转机构被配置为使远侧顶端在不同于第一平面的第二平面中偏转。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一驱动轴固定地固定至第一偏转机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一驱动轴被配置为可滑动地接合第一齿轮组件。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第二驱动轴固定地固定至第二偏转机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第二驱动轴被配置为可滑动地接合第二齿轮组件。
在另一个示例中，一种医疗装置可以包括手柄，从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴，以及脐管，脐管从手柄延伸至近侧连接器，近侧连接器具有光学和/或电气连接，其中近侧连接器包括设置在其中的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。
在另一个示例中，一种内窥镜系统可以包括内窥镜，内窥镜包括：手柄，从手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴，以及脐管，脐管从手柄延伸至近侧连接器，近侧连接器具有光学和/或电气连接，其中近侧连接器包括设置在其中的第一偏转机构，第一偏转机构被配置为使远侧顶端在第一平面中偏转。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，医疗装置和/或内窥镜系统可以包括控制器，其包括控制器壳体和设置在控制器壳体内的第一马达。近侧连接器可以被配置为可释放地联接到控制器。第一马达可以被配置为当近侧连接器可释放地联接到控制器时可操作地接合第一偏转机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，近侧连接器包括设置在其中的第二偏转机构，第二偏转机构被配置为使远侧顶端在不同于第一平面的第二平面中偏转。控制器包括设置在控制器壳体内的第二马达，第二马达被配置为当近侧连接器可释放地联接到控制器时可操作地接合第二偏转机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，手柄包括至少一个输入机构，其被配置为控制远侧顶端在第一平面中的偏转。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，当近侧连接器可释放地联接到控制器时，至少一个输入机构与控制器电子通信。
上面对一些实施例、方面和/或示例的概述不旨在描述本发明的每个实施例或每个实施方案。下面的附图和具体实施方式更特别地举例说明了这些实施例。
附图说明
考虑到以下与附图有关的详细描述，可以更全面地理解本发明的实施例，其中：
图1示出了被描绘为内窥镜系统的医疗装置的选定方面；
图2示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面；
图3示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面；
图4是示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面的局部截面视图；
图5是示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面的局部截面视图；
图6是示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面的局部截面视图；
图7至图8示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的第一形态的选定方面；
图9至图10示出了图1的医疗装置，即内窥镜系统的第二形态的选定方面；
图11示出了被描绘为内窥镜系统的替代医疗装置的选定方面；
图12至图14示出了图11的医疗装置，即内窥镜系统的选定方面；
图15至图17示出了被描绘为内窥镜系统的替代医疗装置的各方面；以及
图18示意性地示出了被描绘为内窥镜系统的替代医疗装置的各方面。
虽然本发明的实施例适合于各种修改和替代形式，但其具体细节已通过示例的方式在附图中示出且将更详细地进行描述。然而，应当理解，本发明不是要将本发明的各方面限制于所述的特定实施例。相反地，本发明要涵盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
应参考不一定按比例进行绘制的附图来阅读以下描述，其中在几个视图中的相同的参考数字指示相同的元件。具体实施方式和附图旨在阐明，而不限制权利要求。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，所描述和/或示出的各种元件可以按各种组合和配置进行布置。具体实施方式和附图阐明了示例实施例。然而，出于清楚和易于理解的目的，虽然可能未在每个附图中示出每个特征和/或元件，但是特征和/或元件也可以理解为是存在的，除非另有说明。
对于下列定义的术语而言，除非在本说明书中的权利要求或其他地方中给出了不同的定义，否则这些定义应是适用的。
所有数值在本文均被假定为受到术语“约”的修饰，而无论是否进行了明确表示。在数值的上下文中，术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所引用的值(例如，具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多实例中，术语“约”可以包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。除非另有规定，否则术语“约”(例如，在除数值以外的上下文中)可以被假定为具有其普通和习惯的定义，如根据本说明书的上下文所理解的且与其保持一致。
由端点表示的数字范围的引用包括在该范围内的所有数字，包括该端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
虽然公开了关于各种部件、特性和/或规格的一些合适的尺寸、范围和/或值，但本发明所涉及的本领域的技术人员将理解的是，可以从明确公开的那些导出所需的尺寸、范围和/或值。
如在本说明书和所附的权利要求中使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数个指示物，除非内容另有明确指示。如在本说明书和所附的权利要求中使用的，术语“或”通常是按包括“和/或”的意义而采用的，除非内容另有明确指示。要注意的是，为了便于理解，可以按单数描述本发明的某些特征，即使那些特征在所公开的实施例中可以是复数的或重复出现的。特征中的每个实例可以包括和/或包含单数的公开内容，除非明确地表示与此相反。为了简单明了起见，并非本发明的实施例的所有元件都一定会在每个图中示出或在下文中进行详细讨论。然而，将理解的是，除非明确表示与此相反，否则以下讨论可同样适用于多于一个的部件中的任一个和/或全部。另外地，为了清楚起见，在每个图中可能未示出一些元件或特征的所有情况。
相对术语，诸如“近侧”、“远侧”、“推进”、“缩回”、其变型等通常可以是关于各种元件相对于装置的用户的定位、方向和/或操作来进行考虑的，其中“近侧”和“缩回”表示或指更接近或朝向用户且“远侧”和“推进”表示或指距离用户更远或远离用户。在一些情况下，术语“近侧”和“远侧”可以被任意地分配，以便促进对本发明的理解，并且这种情况对于技术人员来说将是显而易见的。其他相对术语，诸如“上游”、“下游”、“流入”和"流出”是指在腔，诸如体腔、血管内或在装置内的流体流动方向。
应注意，在说明书中对“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的参考表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当连同实施例来描述特定的特征、结构或特性时，连同其他实施例影响特定特征、结构或特性是在本领域的技术人员的知识范围内，无论是否明确描述，除非明确指出与此相反。即，下面描述的各种单个元件，即使没有以特定组合明确示出，仍然可被认为是可彼此组合或布置以形成其他额外的实施例，或补充和/或丰富所述的实施例，如本领域的普通技术人员将理解的。
为了清楚起见，在整个说明书和/或权利要求中可以使用某种标识性数字命名法(例如，第一、第二、第三、第四等)来命名和/或区分各种描述和/或要求保护的特征。要理解的是数字命名法并不旨在限制且仅仅是示例性的。在一些实施例中，为了简洁和清楚起见，可以改变并背离先前使用的数字命名法。即，被识别为“第一”元件的特征稍后可以被称为“第二”元件、“第三”元件等，或者可以完全被省略，和/或不同的特征可以被称为“第一”元件。在每种情况下的含义和/或名称对于技术人员来说将是显而易见的。
一些医疗/外科手术-例如：肾结石管理、ERCP(内窥镜逆行胰胆管造影)、肺活检、结肠镜检查、膀胱标测、心脏标测、心脏瓣膜置换和/或修复，以及其他-可能需要通过曲折的解剖结构进行医疗装置的细长轴的导航，以将医疗装置的细长轴，诸如细长轴的远侧顶端定位在特定位置和/或取向处。这些手术中的一些可能很长和/或可能涉及可能导致医师疲劳和/或肌肉骨骼损伤的困难的身体动作。在一些医疗/外科手术中，由于重复运动、延长的尴尬姿势、高力、接触应力和/或振动，医师可能面临与工作有关的劳损风险。例如，一些医师可能有患德奎尔万腱鞘炎(拇指根部的肿胀和疼痛)、腕管综合征、腱鞘囊肿、“扳机指”和/或其他病症的风险。在一些情况下，医师的手的大小可能会对他或她控制医疗装置和/或执行医疗/外科手术的能力产生负面影响。当前的发明涉及可以减少和/或消除由手术引起的医师疲劳，可以针对不同的手尺寸提高医疗装置的可用性和/或人体工程学，可以在使用医疗装置时提供更多的精确性和/或更精确的移动和稳定性，并且可以使得更容易学习使用医疗装置和/或执行某些手术的特征。
图1至图6示出了根据本发明的被描绘为内窥镜系统100的示例性医疗装置的选定方面。在一些实施例中，内窥镜系统100可以包括内窥镜110。内窥镜110可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜、膀胱镜、肾镜、十二指肠镜等，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜110包括手柄112和从手柄112向远侧延伸至远侧顶端116的细长轴114，其中手柄112包括被配置为使细长轴114的远侧顶端116在第一平面中偏转和/或铰接的第一偏转机构120，以及被配置为使细长轴114的远侧顶端116在不同于第一平面的第二平面中偏转和/或铰接的第二偏转机构122。在一些实施例中，第一平面可以以与第二平面成非零角度的方式进行取向。在一些实施例中，第一平面可以以垂直于第二平面的方式进行取向。也可以设想其他配置。尽管被描绘为包括内窥镜110的内窥镜系统100，但是应当注意并理解，本文描述的特征、部件和/或功能可以并入另一医疗装置，诸如可操纵导管或具有用于控制医疗装置的细长轴的远侧顶端的偏转和/或铰接以促进细长轴通过患者的解剖结构的导航的一个或多个偏转机构的其他医疗装置。因此，根据需要，所描述的部件，诸如手柄、细长轴、偏转机构、马达控制组件和其他部件可以与具有细长轴的可偏转/可操纵远侧顶端的另一医疗装置相关联。
在一些实施例中，第一偏转机构120可以包括设置在手柄112内并且可操作地连接到远侧顶端116的第一滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或其他细丝可以与手柄112内的第一滑轮接合和/或连接至该第一滑轮。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或细丝可以与远侧顶端116接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第一滑轮施加到一根或多根第一电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端116在第一平面中偏转和/或铰接。在一些实施例中，第二偏转机构122可以包括设置在手柄112内并且可操作地连接到远侧顶端116的第二滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或其他细丝可以与手柄112内的第二滑轮接合和/或连接至该第二滑轮。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或细丝可以与远侧顶端116接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第二滑轮施加到一根或多根第二电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端116在第二平面中偏转和/或铰接。也可以设想其他配置。
因此，在一些实施例中，内窥镜系统100可以包括马达控制组件140，其包括被配置为与内窥镜110的手柄112可拆卸地对接的马达控制壳体142。在一些实施例中，马达控制壳体142可以包括可移除的盖141(例如，图1)，其中在移除可移除的盖141之后，可以接触马达控制组件140的内部部件，如图2中所看到的。另外地，在一些实施例中，马达控制组件140可以包括设置在马达控制壳体142内的一个或多个内盖143，该马达控制壳体可以保护某些部件和/或部件组免受彼此、污染等的影响。在一些实施例中，一个或多个内盖143可以对选定的内部部件提供结构支撑。在图3中，一个或多个内盖143已被移除，以便于进行与马达控制组件140的选定的内部部件相关的讨论。应当理解，一个或多个内盖143中的全部、一些或任何的存在和/或使用是可选的并且不是必需的。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括设置在马达控制壳体142内的至少一个马达(例如，图3至图5)。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体142内的第一马达144，如图3中所看到的。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体142内的第二马达146，如图4和图5中所看到的。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体142内的第一马达144和设置在马达控制壳体142内的第二马达146。在一些实施例中，对于远侧顶端116的每个受控自由度而言，可以将单独的马达添加到至少一个马达。
至少一个马达可以是电动的，并且可以是有刷或无刷DC马达。至少一个马达可以向用户提供用于使远侧顶端116偏转的部分力辅助，从0％到100％的力辅助，从而允许完全手动控制、具有减小的杠杆/旋钮力的辅助控制，或完全致动控制。每个马达可以附接到旋转编码器，其提供了该马达与处理器单元的相对位置。在一些实施例中，至少一个马达可以由中央处理单元(CPU)、微处理器和/或其组合来控制。在一些实施例中，用于CPU、微处理器和/或其组合的附加输入可以包括用户界面、触觉反馈电子器件等的部件。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括用户输入机构。在一些实施例中，用户输入机构可以包括操纵杆控件、滚轮、旋钮、滑块、小键盘、触摸屏接口或控件、语音接口或控件等中的一个或多个。简单地返回图1至图3，在一些实施例中，马达控制组件140可以包括操纵杆控件190，其被配置为操作设置在马达控制壳体142内的至少一个马达。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为操作第一马达144。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为操作第二马达146。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为操作第一马达144和第二马达146。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为同时操作第一马达144和第二马达146。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为彼此独立地操作第一马达144和第二马达146。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括被配置为使远侧顶端116返回至原始位置(例如，至拉直和/或非偏转形态)的归位特征和/或被配置为控制远侧顶端116的移动的速度和/或响应性的速度控制特征。在一些实施例中，归位特征和/或速度控制特征可以各自包括输入机构。例如，输入机构可以是一个或多个按钮、语音接口和/或控件、手势接口和/或控件、或向马达控制组件140和/或用户界面提供输入的其他合适的装置。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括一个或多个按钮192。在一些实施例中，一个或多个按钮192可以包括第一按钮(例如，归位按钮)，其被配置为使远侧顶端116返回至原始位置(例如，至拉直形态)，其中第一按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端116移动至原始位置。在一些实施例中，一个或多个按钮192可以包括第二按钮，其可由用户配置为保持所保存的位置或形态，其中第二按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端116移动到保存的位置和/或形态。还可以设想附加按钮和/或其他配置。另外地，虽然本文通过示例的方式讨论了一个或多个按钮192，但是马达控制组件140不限于使用物理按钮并且可以包括其他输入机构。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括自归位特征和/或程序。在一个示例中，当将马达控制组件140连接到手柄112时，针对第一马达144和第二马达146(如果存在的话)顺序地激活和/或运行归位程序和/或算法(例如，该程序是在第一马达144上完成的，并且随后在第二马达146上完成)。在一些情况下，当马达控制组件140连接到手柄112时，自动发起归位程序和/或算法。在其他情况下，在马达控制组件140连接到手柄112时，用户可以按下按钮，或者以其他方式手动发起归位程序和/或算法。当电流正被归位程序和/或算法监测时，第一马达144可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第一马达144汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第一马达144开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第一马达144汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第一马达144的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第一马达144的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第一马达144的运动范围中间或原始位置。
然后对第二马达146重复相同的程序，其中当电流正被归位程序和/或算法监测时，第二马达146可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第二马达146汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第二马达146开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第二马达146汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第二马达146的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第二马达146的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第二马达146的运动范围中间或原始位置。
在另一个示例中，可以在将马达控制组件140接合至内窥镜110的手柄112之后手动激活归位特征和/或程序。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为控制远侧顶端116的移动。在一些实施例中，操纵杆控件190可以被配置为控制远侧顶端116的移动速度和/或操纵杆控件190的响应性。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括速度变换控制按钮。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被构建到和/或可以被集成到操纵杆控件190中。例如，在一些实施例中，朝向马达控制壳体142轴向按压操纵杆控件190可以致动速度变换控制按钮。速度变换控制特征和/或速度变换控制按钮可以致动和/或循环通过多个速度设置，以允许对远侧顶端116的移动的速度和/或响应性的至少一定程度的定制。在一些实施例中，多个速度设置可以至少包括允许远侧顶端116的较快控制和/或较快移动的高速设置，和允许远侧顶端116的较精细控制和/或较慢移动的低速设置。在一些实施例中，多个速度设置还可以包括中速设置和/或其他速度设置(例如，中高、中低、超低等)。
在一些实施例中，马达控制壳体142、速度变换控制特征、速度变换控制按钮和/或多个速度设置可以是用户可定制的。在一些实施例中，用户可能能够设置速度模式、选择和/或设置期望速度，和/或设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被按下并保持以设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，马达控制壳体142和/或用户界面可以包括额外的按钮、小键盘、滚轮、转盘、触摸界面或用于设置和/或调整速度模式和/或期望速度的其他输入机构。这些仅是示例，并且还可以设想其他配置。
在一些实施例中，可以使用其他控制机构来代替操纵杆控件190。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括小键盘。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括滚轮。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括触摸屏。也可以设想其他控制配置。
在一些实施例中，远侧顶端116可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜110可以是十二指肠镜，诸如ExaltTMD型镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜(例如，输尿管镜等)或相关系统(例如，LithovueTM、SpyScopeTMDS、SpyGlassTM DS)可以用来补充或代替十二指肠镜和/或内窥镜110。在一些实施例中，内窥镜110可以被配置为经由细长轴114将流体从流体管理系统输送至治疗部位。细长轴114可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜110可以经由一个或多个供应线连接到流体管理系统。
在一些实施例中，内窥镜110的手柄112可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，脐管118从手柄112延伸出来，并且被配置为附接到电子装置(未画出)，诸如，例如，计算机系统、控制台、微控制器等，以用于提供电力、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入和/或执行其他功能。在一些实施例中，脐管118被连接到的电子装置可以具有用其他内窥镜附件识别和交换数据的功能。手柄112可以包括抓握区域124，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。在一些实施例中，手柄112可以包括与细长轴114和/或内窥镜110的一个或多个工作腔连通的侧端口126。
在一些实施例中，马达控制脐管138可以从马达控制壳体142延伸并且可以被配置为附接到电子装置，其可以是脐管118被附接至的相同电子装置或者根据需要可以是不同的电子装置，其用于提供电力、控制内窥镜介入和/或马达控制组件和/或其他功能。在一些实施例中，马达控制脐管138可以被固定至脐管118。在一些实施例中，马达控制脐管138可以被可释放地和/或可移除地固定至脐管118。在一些实施例中，马达控制脐管138可以用钩环闭合装置(例如，VelcroTM)、胶带、扎线或其他固定设备被固定至脐管118。
在一些实施例中，内窥镜110可以经由有线连接(例如，脐管118)与工作站进行电子通信。在一些实施例中，除了其他特征之外，工作站可以包括触摸屏计算机、用于接收有线连接(例如，脐管118)的接口盒、推车和电源。在一些实施例中，接口盒可以被配置有与流体管理系统的控制器的有线或无线通信连接。触摸屏计算机可以至少包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中，工作站可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜110可以是单用途装置，然而这不是必需的。在一些实施例中，工作站可以被省略，并且内窥镜110可以直接电子联接到流体管理系统(在使用其的情况下)的控制器。
在一些实施例中，手柄112可以包括至少一个用于附接附件装置的通信接口。在一些示例中，手柄112可以包括通用串行总线Type-C(USB-C)端口、通用串行总线(USB)端口、以太网端口和/或其他类型的端口。在一些实施例中，可以使用更多、更少和/或其他各种类型的通信接口，包括例如定制接口。在一些实施例中，手柄112仅具有一个通信接口，但可以连接到例如，USB集线器，其具有用于连接多个附件的多个端口。在一些实施例中，至少一个通信接口除了与附件装置交换数据外，还可以向附件装置提供电力。因此，附件装置不需要具有会增加手柄112的额外重量的行进至连接的电子装置或电池的单独的电缆。在一些实施例中，附件装置可以与内窥镜110唯一地相关联，并且通过“即插即用”功能被电子装置识别，而不需要任何用户设置。
在一些实施例中，内窥镜110可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴114的远侧顶端116和/或远端。例如，内窥镜110可以包括在细长轴114的远侧顶端116处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜110还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜110的远侧顶端116和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜110可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴114可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。在一些实施例中，远侧顶端116可以包括升降机，其被配置为操纵延伸通过细长轴114的导丝、工具、医疗器械等。手柄112可以包括可操作地连接到升降机的升降机控件128。在一些实施例中，至少一个马达可以包括被配置为控制升降机的移动和/或向其提供动力的马达。在一些实施例中，升降机马达可以设置在内窥镜110的手柄112内。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴114的远侧顶端116和/或远端的位置。例如，标测和导航系统可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜110的细长轴114的远侧顶端116和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航系统的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子联接到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
在一些实施例中，马达控制组件140可以包括设置在马达控制壳体142内的第一齿轮组件150，如在图3和图4中所看到的。在一些实施例中，第一齿轮组件150可以包括第一蜗轮154和被配置为接合第一蜗轮154的第一蜗轮轴152。在一些实施例中，第一蜗轮轴152可以由第一马达联接器156联接到第一马达144。在一些实施例中，第一蜗轮轴152可以直接联接到第一马达144。也可以设想其他配置。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括设置在马达控制壳体142内的第二齿轮组件160，如在图4和图5中所看到的。在一些实施例中，第二齿轮组件160可以包括第二蜗轮164和被配置为接合第二蜗轮164的第二蜗轮轴(不可见)。在一些实施例中，第二蜗轮轴可以由第二马达联接器166联接到第二马达146。在一些实施例中，第二蜗轮轴可以直接联接到第二马达146。也可以设想其他配置。在一些实施例中，马达控制组件140可以包括设置在马达控制壳体142内的第一齿轮组件150和第二齿轮组件160。
在一些实施例中，内窥镜系统100可以包括第一驱动轴170，其从第一齿轮组件150延伸至设置在手柄112内的第一偏转机构120，如图4和图5中所看到的。在一些实施例中，第一驱动轴170可以被配置为接合第一齿轮组件150与设置在手柄112内的第一偏转机构120。在一些实施例中，第一驱动轴170可以被配置为可滑动地接合第一齿轮组件150。在一些实施例中，第一驱动轴170可以固定地固定至第一偏转机构120。
在一些实施例中，内窥镜系统100可以包括第二驱动轴180，其从第一齿轮组件150延伸至设置在手柄112内的第一偏转机构120，如图4和图5中所看到的。在一些实施例中，第二驱动轴180可以被配置为接合第二齿轮组件160与设置在手柄112内的第二偏转机构122。在一些实施例中，第二驱动轴180可以被配置为可滑动地接合第二齿轮组件160。在一些实施例中，第二驱动轴180可以固定地固定至第二偏转机构122。
在一些实施例中，第一驱动轴170可以与第二驱动轴180平行地取向。在一些实施例中，第一驱动轴170可以相关于第二驱动轴180同轴设置，如图5中所看到的。在一些实施例中，第一驱动轴170的第一部分可以包括圆形横截面形状，并且第一驱动轴170的第二部分可以包括非圆形横截面形状(例如，多边形、椭圆形、三角形、正方形、星形、六边形等)。第一驱动轴170的第二部分可以被配置为与第一蜗轮154接合。在一些实施例中，第一驱动轴170相关于第一蜗轮154可以是不可旋转的。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第二驱动轴180的第一部分可以包括圆形横截面形状，并且第二驱动轴180的第二部分可以包括非圆形横截面形状(例如，多边形、椭圆形、三角形、正方形、星形、六边形等)。第二驱动轴180的第二部分可以被配置为与第二蜗轮164接合。在一些实施例中，第二驱动轴180可以相关于第二蜗轮164是不可旋转的。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第一驱动轴170的第一部分可以设置在第二驱动轴180的腔内。因此，在一些实施例中，第一驱动轴170的至少一部分可以同轴设置在第二驱动轴180的腔内。第一驱动轴170可以相对于第二驱动轴180旋转。因此，第一驱动轴170和第二驱动轴180可以彼此独立地旋转。例如，在一些实施例中，第一驱动轴170可以旋转并且第二驱动轴180可以保持静止。在一些实施例中，第二驱动轴180可以旋转并且第一驱动轴170可以保持静止。在一些实施例中，第一驱动轴170可以在第一方向上旋转，并且第二驱动轴180可以在第二方向上旋转，其中第二方向可以是第一方向，或者第二方向可以与第一方向不同。在一些实施例中，第一驱动轴170可以以与第二驱动轴180不同的速度旋转。
在一些实施例中，第一驱动轴170可以限定第一最大外部范围，并且第二驱动轴180可以限定第二最大外部范围，其中第二最大外部范围大于第一最大外部范围，如图5中所看到的。因此，第一蜗轮154可以限定第一最大内部范围155，并且第二蜗轮164可以限定第二最大内部范围165，其中第二最大内部范围165大于第一最大内部范围155，如图6中所看到的。
如本文所讨论的，在一些实施例中，第一驱动轴170可以固定地附接和/或固定到第一偏转机构120，和/或第二驱动轴180可以固定地附接和/或固定到第二偏转机构122。因此，当马达控制组件140和/或马达控制壳体142(以及相关联的内部部件-例如，第一马达144、第二马达146、第一齿轮组件150、第二齿轮组件160等)从内窥镜110的手柄112分离时，如图7所示，第一驱动轴170和第二驱动轴180可以保持与内窥镜110的手柄112在一起和/或联接至其。在一些实施例中，第一驱动轴170和第二驱动轴180可以从内窥镜110的手柄112的一侧向外延伸。因此，当马达控制组件140和/或马达控制壳体142被组装至内窥镜110的手柄112和/或可释放地附接至其时，第一驱动轴170可以由第一齿轮组件150可滑动地接收，并且第二驱动轴180可以由第二齿轮组件160可滑动地接收。在一些实施例中，内窥镜110的手柄112可以包括多个弹簧加载柱塞195，其被配置为使马达控制壳体142远离内窥镜110的手柄112偏置，以消除在马达控制壳体142与内窥镜110的手柄112之间的任何松弛。
图8示出了从内窥镜110的手柄112分离的马达控制组件140和马达控制壳体142。在一些实施例中，马达控制壳体142可以包括从马达控制壳体142向外延伸的固定元件194。固定元件194可以被配置为与内窥镜110的手柄112接合和/或固定至其。在一些实施例中，固定元件194可以包括扭锁机构的第一部分，并且内窥镜110的手柄112可以包括扭锁机构的第二部分，其中扭锁机构的第二部分被配置为与扭锁机构的第一部分接合和/或接收其，以将马达控制组件140和/或马达控制壳体142可拆卸地对接和/或固定至内窥镜110的手柄112。在一些实施例中，第一驱动轴170和第二驱动轴180(例如，图7)可以被配置为延伸至固定元件194和/或扭锁机构中和/或延伸通过其。还可以设想将马达控制组件140和/或马达控制壳体142固定至内窥镜110的手柄112的其他配置和/或装置。例如，在一些实施例中，马达控制壳体142可以使用机械紧固件(例如，螺钉、螺栓、闩锁、凸轮锁等)附接到手柄112。在一些实施例中，马达控制壳体142可以使用一个或多个磁体附接到手柄112。在一些替代实施例中，马达控制壳体142可以包括多个弹簧加载柱塞(未示出)，其被配置为使马达控制壳体142远离内窥镜110的手柄112偏置，以消除在马达控制壳体142与内窥镜110的手柄112之间的任何松弛。
在图9和图10所示的替代配置中，内窥镜系统100可以如上所述地进行配置，除了本文具体公开的之外。在一些实施例中，第一驱动轴170可以被配置为可滑动地接合第一偏转机构120，并且第二驱动轴180可以被配置为可滑动地接合第二偏转机构122。在一些实施例中，第一驱动轴170可以固定地附接和/或固定到第一齿轮组件150，并且第二驱动轴180可以固定地附接和/或固定到第二齿轮组件160。在一些实施例中，第一驱动轴170可以可释放地附接到第一齿轮组件150和/或第二驱动轴180可以可释放地附接到第二齿轮组件160。
因此，当马达控制组件140和/或马达控制壳体142(以及相关联的内部部件-例如，第一马达144、第二马达146、第一齿轮组件150、第二齿轮组件160等)从内窥镜110的手柄112分离时，第一驱动轴170和第二驱动轴180可以保持与马达控制组件140在一起和/或联接至其，如图10所看到的。在一些实施例中，第一驱动轴170和第二驱动轴180可以从马达控制组件140和/或马达控制壳体142的一侧向外延伸。因此，当马达控制组件140和/或马达控制壳体142被组装至内窥镜110的手柄112和/或可释放地附接至其时，第一驱动轴170可以由第一偏转机构120可滑动地接收，并且第二驱动轴180可以由第二偏转机构122可滑动地接收。
图11至图14示出了被描绘为内窥镜系统200的医疗装置的替代配置。在一些实施例中，内窥镜系统200可以包括内窥镜210。内窥镜210可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜、膀胱镜、肾镜、十二指肠镜等，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜210包括手柄212和从手柄212向远侧延伸至远侧顶端(未示出)的细长轴214，其中远侧顶端在形式和/或功能上可以类似于本文所述的远侧顶端116。手柄212可以包括第一偏转机构220(例如，图13)，其被配置为在第一平面中偏转和/或铰接细长轴214的远侧顶端，以及第二偏转机构222(例如，图13)，其被配置为在不同于第一平面的第二平面中偏转和/或铰接细长轴214的远侧顶端，其中第一偏转机构220在形式和/或功能上可以类似于本文所述的第一偏转机构120，并且第二偏转机构222在形式和/或功能上可以类似于本文所述的第二偏转机构122。在一些实施例中，第一平面可以以与第二平面成非零角度的方式进行取向。在一些实施例中，第一平面可以以垂直于第二平面的方式进行取向。也可以设想其他配置。尽管被描绘为包括内窥镜210的内窥镜系统200，但是应当注意并理解，本文描述的特征、部件和/或功能可以并入另一医疗装置，诸如可操纵导管或具有用于控制医疗装置的细长轴的远侧顶端的偏转和/或铰接以促进细长轴通过患者的解剖结构的导航的一个或多个偏转机构的其他医疗装置。因此，根据需要，所描述的部件，诸如手柄、细长轴、偏转机构、马达控制组件和其他部件可以与具有细长轴的可偏转/可操纵远侧顶端的另一医疗装置相关联。
在一些实施例中，第一偏转机构220可以包括设置在手柄212内并且可操作地连接到远侧顶端的第一滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或其他细丝可以与手柄212内的第一滑轮接合和/或连接至该第一滑轮。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或细丝可以与远侧顶端接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第一滑轮施加到一根或多根第一电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端在第一平面中偏转和/或铰接。在一些实施例中，第二偏转机构222可以包括设置在手柄212内并且可操作地连接到远侧顶端的第二滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或其他细丝可以与手柄212内的第二滑轮接合和/或连接至该第二滑轮。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或细丝可以与远侧顶端接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第二滑轮施加到一根或多根第二电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端在第二平面中偏转和/或铰接。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，内窥镜系统200可以包括马达控制组件240，其包括被配置为与内窥镜210的手柄212可拆卸地对接的马达控制壳体242。在一些实施例中，马达控制壳体242可以包括可移除的盖241，如图11中所看到的，其中在移除可移除的盖241之后，可以接触马达控制组件240的内部部件，如图12中所看到的。另外地，在一些实施例中，马达控制组件240可以包括设置在马达控制壳体242内的一个或多个内盖，该马达控制壳体242可以保护某些部件和/或部件组免受彼此、污染等的影响。在一些实施例中，一个或多个内盖可以对选定的内部部件提供结构支撑。应当理解，一个或多个内盖中的全部、一些或任何的存在和/或使用是可选的并且不是必需的。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括设置在马达控制壳体242内的至少一个马达。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体242内的第一马达244。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体242内的第二马达246。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体242内的第一马达244和设置在马达控制壳体242内的第二马达246。在一些实施例中，对于远侧顶端的每个受控自由度而言，可以将单独的马达添加到至少一个马达。
至少一个马达可以是电动的，并且可以是有刷或无刷DC马达。至少一个马达可以向用户提供用于使远侧顶端偏转的部分力辅助，从0％到100％的力辅助，从而允许完全手动控制、具有减小的杠杆/旋钮力的辅助控制或完全致动控制。每个马达可以附接到旋转编码器，其提供了该马达与处理器单元的相对位置。在一些实施例中，至少一个马达可以由中央处理单元(CPU)、微处理器和/或其组合来控制。在一些实施例中，用于CPU、微处理器和/或其组合的附加输入可以包括用户界面、触觉反馈电子器件等的部件。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括用户输入机构。在一些实施例中，用户输入机构可以包括操纵杆控件、滚轮、旋钮、滑块、小键盘、触摸屏接口或控件、语音接口或控件等中的一个或多个。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括操纵杆控件290，其被配置为操作设置在马达控制壳体242内的至少一个马达。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为操作第一马达244。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为操作第二马达246。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为操作第一马达244和第二马达246。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为同时操作第一马达244和第二马达246。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为彼此独立地操作第一马达244和第二马达246。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括被配置为使远侧顶端返回至原始位置(例如，至拉直和/或非偏转形态)的归位特征和/或被配置为控制远侧顶端的移动的速度和/或响应性的速度控制特征。在一些实施例中，归位特征和/或速度控制特征可以各自包括输入机构。例如，输入机构可以是一个或多个按钮、语音接口和/或控件、手势接口和/或控件、或向马达控制组件240和/或用户界面提供输入的其他合适的装置。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括一个或多个按钮292。在一些实施例中，一个或多个按钮292可以包括第一按钮(例如，归位按钮)，其被配置为使远侧顶端返回至原始位置(例如，至拉直形态)，其中第一按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端移动至原始位置。在一些实施例中，一个或多个按钮292可以包括第二按钮，其可由用户配置为保持所保存的位置或形态，其中第二按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端移动到保存的位置和/或形态。还可以设想附加按钮和/或其他配置。另外地，虽然本文通过示例的方式讨论了一个或多个按钮292，但是马达控制组件240不限于使用物理按钮并且可以包括其他输入机构。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括自归位特征和/或程序。在一个示例中，当将马达控制组件240连接到手柄212时，针对第一马达244和第二马达246(如果存在的话)顺序地激活和/或运行归位程序和/或算法(例如，该程序是在第一马达244上完成的，并且随后在第二马达246上完成)。在一些情况下，当马达控制组件240连接到手柄212时，自动发起归位程序和/或算法。在其他情况下，在马达控制组件240连接到手柄212时，用户可以按下按钮，或者以其他方式手动发起归位程序和/或算法。当电流正被归位程序和/或算法监测时，第一马达244可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第一马达244汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第一马达244开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第一马达244汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第一马达244的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第一马达244的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第一马达244的运动范围中间或原始位置。
然后对第二马达246重复相同的程序，其中当电流正被归位程序和/或算法监测时，第二马达246可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第二马达246汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第二马达246开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第二马达246汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第二马达246的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第二马达246的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第二马达246的运动范围中间或原始位置。
在另一个示例中，可以在将马达控制组件240接合至内窥镜210的手柄212之后手动激活归位特征和/或程序。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为控制远侧顶端的移动。在一些实施例中，操纵杆控件290可以被配置为控制远侧顶端116的移动速度。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括速度变换控制按钮。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被构建到和/或可以被集成到操纵杆控件290中。例如，在一些实施例中，朝向马达控制壳体242轴向按压操纵杆控件290可以致动速度变换控制按钮。速度变换控制按钮可以致动和/或循环通过多个速度设置，以允许对远侧顶端的移动的至少一定程度的定制。在一些实施例中，多个速度设置可以至少包括允许远侧顶端的较快控制和/或较快移动的高速设置，和允许远侧顶端的较精细控制和/或较慢移动的低速设置。在一些实施例中，多个速度设置还可以包括中速设置和/或其他速度设置(例如，中高、中低、超低等)。
在一些实施例中，马达控制壳体242、速度变换控制特征、速度变换控制按钮和/或多个速度设置可以是用户可定制的。在一些实施例中，用户能够设置速度模式、选择和/或设置期望速度，和/或设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被按下并保持以设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，马达控制壳体242和/或用户界面可以包括额外的按钮、小键盘、滚轮、转盘、触摸界面或用于设置和/或调整速度模式和/或期望速度的其他输入机构。这些仅是示例，并且还可以设想其他配置。
在一些实施例中，可以使用其他控制机构来代替操纵杆控件290。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括小键盘。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括滚轮。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括触摸屏。也可以设想其他控制配置。
在一些实施例中，远侧顶端可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜210可以是十二指肠镜，诸如ExaltTMD型镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜(例如，输尿管镜等)或相关系统(例如，LithovueTM、SpyScopeTMDS、SpyGlassTM DS等)可以用来补充或代替十二指肠镜和/或内窥镜210。在一些实施例中，内窥镜210可以被配置为经由细长轴214将流体从流体管理系统输送至治疗部位。细长轴214可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜210可以经由一个或多个供应线连接到流体管理系统。
在一些实施例中，内窥镜210的手柄212可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，脐管218从手柄212延伸出来，并且被配置为附接到电子装置(未画出)，诸如，例如，计算机系统、控制台、微控制器等，以用于提供电力、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入和/或执行其他功能。在一些实施例中，脐管218被连接到的电子装置可以具有用其他内窥镜附件识别和交换数据的功能。手柄212可以包括抓握区域224，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。在一些实施例中，手柄212可以包括与细长轴214和/或内窥镜210的一个或多个工作腔连通的侧端口226。
在一些实施例中，马达控制脐管238可以从马达控制壳体242延伸并且可以被配置为附接到电子装置，其可以是脐管218被附接至的相同电子装置或者可以是根据需要的不同的电子装置，其用于提供电力、控制内窥镜介入和/或马达控制组件和/或其他功能。在一些实施例中，马达控制脐管238可以被固定至脐管218。在一些实施例中，马达控制脐管238可以被可释放地和/或可移除地固定至脐管218。在一些实施例中，马达控制脐管238可以用钩环闭合装置(例如，VelcroTM)、胶带、扎线或其他固定设备被固定至脐管218。
在一些实施例中，内窥镜210可以经由有线连接(例如，脐管218)与工作站进行电子通信。在一些实施例中，除了其他特征之外，工作站可以包括触摸屏计算机、用于接收有线连接(例如，脐管218)的接口盒、推车和电源。在一些实施例中，接口盒可以被配置有与流体管理系统的控制器的有线或无线通信连接。触摸屏计算机至少可以包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中，工作站可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜210可以是单用途装置，然而这不是必需的。在一些实施例中，工作站可以被省略，并且内窥镜210可以直接电子联接到流体管理系统(在使用其的情况下)的控制器。
在一些实施例中，手柄212可以包括至少一个用于附接附件装置的通信接口。在一些示例中，手柄212可以包括通用串行总线Type-C(USB-C)端口、通用串行总线(USB)端口、以太网端口和/或其他类型的端口。在一些实施例中，可以使用更多、更少和/或其他各种类型的通信接口，包括例如定制接口。在一些实施例中，手柄212仅具有一个通信接口，但可以连接到例如，USB集线器，其具有用于连接多个附件的多个端口。在一些实施例中，至少一个通信接口除了与附件装置交换数据外，还可以向附件装置提供电力。因此，附件装置不需要具有会增加手柄212的额外重量的行进至连接的电子装置或电池的单独的电缆。在一些实施例中，附件装置可以与内窥镜210唯一地相关联，并且通过“即插即用”功能被电子装置识别，而不需要任何用户设置。
在一些实施例中，内窥镜210可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴214的远侧顶端和/或远端。例如，内窥镜210可以包括在细长轴214的远侧顶端处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜210还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜210的远侧顶端和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜210可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴214可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。在一些实施例中，远侧顶端可以包括升降机，其被配置为操纵延伸通过细长轴的导丝、工具、医疗器械等，并且手柄212可以包括可操作地连接到升降机的升降机控件。在一些实施例中，至少一个马达可以包括被配置为控制升降机的移动和/或向其提供动力的马达。在一些实施例中，升降机马达可以设置在内窥镜210的手柄212内。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴214的远侧顶端和/或远端的位置。例如，标测和导航系统可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜210的细长轴214的远侧顶端和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航系统的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子联接到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
在一些实施例中，马达控制组件240可以包括设置在马达控制壳体242内的第一齿轮组件250。在一些实施例中，第一齿轮组件250可以包括第一蜗轮254和被配置为接合第一蜗轮254的第一蜗轮轴252。在一些实施例中，第一蜗轮轴252可以由第一马达联接器256联接到第一马达244。在一些实施例中，第一蜗轮轴252可以直接联接到第一马达244。也可以设想其他配置。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括设置在马达控制壳体242内的第二齿轮组件260。在一些实施例中，第二齿轮组件260可以包括第二蜗轮264和被配置为接合第二蜗轮264的第二蜗轮轴262。在一些实施例中，第二蜗轮轴262可以由第二马达联接器266联接到第二马达246。在一些实施例中，第二蜗轮轴262可以直接联接到第二马达246。也可以设想其他配置。在一些实施例中，马达控制组件240可以包括设置在马达控制壳体242内的第一齿轮组件250和第二齿轮组件260。
在一些实施例中，内窥镜系统200可以包括第一驱动轴270，其从第一齿轮组件250延伸至设置在手柄212内的第一偏转机构220。在一些实施例中，第一驱动轴270可以被配置为接合第一齿轮组件250与设置在手柄212内的第一偏转机构220。在一些实施例中，第一驱动轴270可以被配置为可滑动地接合第一偏转机构220。在一些实施例中，第一驱动轴270可以固定地固定至第一齿轮组件250和/或第一蜗轮254。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，内窥镜系统200可以包括第二驱动轴280，其从第一齿轮组件250延伸至设置在手柄112内的第一偏转机构220。在一些实施例中，第二驱动轴280可以被配置为接合第二齿轮组件260与设置在手柄212内的第二偏转机构222。在一些实施例中，第二驱动轴280可以被配置为可滑动地接合第二偏转机构222。在一些实施例中，第二驱动轴280可以固定地固定至第二齿轮组件260和/或第二蜗轮264。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第一驱动轴270可以与第二驱动轴280平行地取向。在一些实施例中，第一驱动轴270可以从和/或相关于第二驱动轴280横向偏移。在一些实施例中，第一驱动轴270的第一部分可以包括圆形横截面形状，并且第一驱动轴270的第二部分可以包括非圆形横截面形状(例如，多边形、椭圆形、三角形、正方形、星形、六边形等)。第一驱动轴270的第二部分可以被配置为与第一偏转机构220可滑动和/或可释放地接合。在一些实施例中，第一驱动轴270相关于和/或相对于第一蜗轮254可以是不可旋转的。在一些实施例中，第一驱动轴270的第一部分可以包括非圆形的横截面形状。在一些实施例中，第一驱动轴270的第一部分可以包括与第一驱动轴270的第二部分相同的横截面形状。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第二驱动轴280的第一部分可以包括圆形横截面形状，并且第二驱动轴280的第二部分可以包括非圆形横截面形状(例如，多边形、椭圆形、三角形、正方形、星形、六边形等)。第二驱动轴280的第二部分可以被配置为与第二偏转机构222可滑动和/或可释放地接合。在一些实施例中，第二驱动轴280相关于和/或相对于第二蜗轮264可以是不可旋转的。在一些实施例中，第二驱动轴280的第一部分可以包括非圆形的横截面形状。在一些实施例中，第二驱动轴280的第一部分可以包括与第二驱动轴280的第二部分相同的横截面形状。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第一驱动轴270和第二驱动轴280可以彼此独立地旋转。例如，在一些实施例中，第一驱动轴270可以旋转并且第二驱动轴280可以保持静止。在一些实施例中，第二驱动轴280可以旋转并且第一驱动轴270可以保持静止。在一些实施例中，第一驱动轴270可以在第一方向上旋转，并且第二驱动轴280可以在第二方向上旋转，其中第二方向可以是第一方向，或者第二方向可以与第一方向不同。在一些实施例中，第一驱动轴270可以以与第二驱动轴280不同的速度旋转。
如本文所讨论的，在一些实施例中，第一驱动轴270可以固定地附接和/或固定到第一齿轮组件250和/或第一蜗轮254，并且/或者第二驱动轴280可以固定地附接和/或固定到第二齿轮组件260和/或第二蜗轮264。因此，当马达控制组件240和/或马达控制壳体242(以及相关联的内部部件-例如，第一马达244、第二马达246、第一齿轮组件250、第二齿轮组件260等)从内窥镜210的手柄212分离时，如图13至图14所示，第一驱动轴270和第二驱动轴280可以保持与马达控制组件240和/或马达控制壳体242在一起和/或联接至其(例如，图14)。在一些实施例中，第一驱动轴270和第二驱动轴280可以从马达控制组件240和/或马达控制壳体242的一侧向外延伸。因此，当马达控制组件240和/或马达控制壳体242被组装至内窥镜210的手柄212和/或可释放地附接至其时，第一驱动轴270可以由第一偏转机构220可滑动地接收，并且第二驱动轴280可以由第二偏转机构222可滑动地接收。
在一些实施例中，马达控制壳体242可以包括附接到马达控制壳体242，与其集成和/或从其向外延伸的固定元件。固定元件可以被配置为与内窥镜210的手柄212接合和/或固定至其。在一些实施例中，固定元件可以包括扭锁机构的第一部分，并且内窥镜210的手柄212可以包括扭锁机构的第二部分，其中扭锁机构的第二部分被配置为与扭锁机构的第一部分接合和/或接收其，以将马达控制组件240和/或马达控制壳体242可拆卸地对接和/或固定至内窥镜210的手柄212。在一些实施例中，第一驱动轴270和第二驱动轴280可以被配置为延伸至固定元件和/或扭锁机构中和/或延伸通过其。还可以设想将马达控制组件240和/或马达控制壳体242固定至内窥镜210的手柄212的其他配置和/或装置。例如，在一些实施例中，马达控制壳体242可以使用机械紧固件(例如，螺钉、螺栓、闩锁、凸轮锁等)附接到手柄212。在一些实施例中，马达控制壳体242可以使用一个或多个磁体附接到手柄212。在一些实施例中，内窥镜210的手柄212可以包括多个弹簧加载柱塞(未示出)，其被配置为使马达控制壳体242远离内窥镜210的手柄212偏置，以消除在马达控制壳体242与内窥镜210的手柄212之间的任何松弛。在一些替代实施例中，马达控制壳体242可以包括多个弹簧加载柱塞(未示出)，其被配置为使马达控制壳体242远离内窥镜210的手柄212偏置，以消除在马达控制壳体242与内窥镜210的手柄212之间的任何松弛。
在一些实施例中，内窥镜210的手柄212可以包括第一对准特征296(例如，图13)，并且马达控制壳体242可以包括第二对准特征298(例如，图14)，其被配置为当马达控制组件240和/或马达控制壳体242与内窥镜210的手柄212可拆卸地接合时，与第一对准特征接合。在一些实施例中，第一对准特征可以与第二对准特征配合，以防止在手柄212与马达控制壳体242之间的相对旋转。
图15至图17示出了被描绘为内窥镜系统300的医疗装置另一个替代实施例的各方面。在一些实施例中，内窥镜系统300可以包括内窥镜310。内窥镜310可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜、膀胱镜、肾镜、十二指肠镜等，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜310包括手柄312和从手柄312向远侧延伸至远侧顶端316的细长轴314，以及从手柄312延伸至近侧连接器319的脐管318，如图15中所看到的。尽管被描绘为包括内窥镜310的内窥镜系统300，但是应当注意并理解，本文描述的特征、部件和/或功能可以并入另一医疗装置，诸如可操纵导管或具有用于控制医疗装置的细长轴的远侧顶端的偏转和/或铰接以促进细长轴通过患者的解剖结构的导航的一个或多个偏转机构的其他医疗装置。因此，根据需要，所描述的部件，诸如手柄、细长轴、偏转机构、马达控制组件、控制器和其他部件可以与具有细长轴的可偏转/可操纵远侧顶端的另一医疗装置相关联。
在一些实施例中，远侧顶端316可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜310可以是十二指肠镜，诸如ExaltTMD型镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜(例如，输尿管镜等)或相关系统(例如，LithovueTM、SpyScopeTMDS、SpyGlassTM DS等)可以用来补充或代替十二指肠镜和/或内窥镜310。在一些实施例中，内窥镜310可以被配置为经由细长轴314将流体从流体管理系统输送至治疗部位。细长轴314可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜310可以经由一个或多个供应线连接到流体管理系统。
在一些实施例中，内窥镜310的手柄312可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，近侧连接器319被配置为可释放地联接到控制器400(例如，图17)，诸如，例如，计算机系统、控制台、微控制器等，以用于提供电力、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入和/或执行其他功能。在一些实施例中，脐管318和/或近侧连接器319可释放地联接到的控制器400可以具有用其他内窥镜附件识别和交换数据的功能。手柄312可以包括抓握区域324，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。在一些实施例中，手柄312可以包括与细长轴314和/或内窥镜310的一个或多个工作腔连通的侧端口326。
在一些实施例中，手柄312可以包括至少一个用于附接附件装置的通信接口。在一些示例中，手柄312可以包括通用串行总线Type-C(USB-C)端口、通用串行总线(USB)端口、以太网端口和/或其他类型的端口。在一些实施例中，可以使用更多、更少和/或其他各种类型的通信接口，包括例如定制接口。在一些实施例中，手柄312仅具有一个通信接口，但可以连接到例如，USB集线器，其具有用于连接多个附件的多个端口。在一些实施例中，至少一个通信接口除了与附件装置交换数据外，还可以向附件装置提供电力。因此，附件装置不需要具有会增加手柄312的额外重量的行进至连接的电子装置或电池的单独的电缆。在一些实施例中，附件装置可以与内窥镜310唯一地相关联，并且通过“即插即用”功能被电子装置识别，而不需要任何用户设置。
在一些实施例中，内窥镜310可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴314的远侧顶端316和/或远端。例如，内窥镜310可以包括在细长轴314的远侧顶端316处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜310还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤，和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜310的远侧顶端316和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜310可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴314可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。在一些实施例中，远侧顶端316可以包括升降机，其被配置为操纵延伸通过细长轴314的导丝、工具、医疗器械等。手柄312可以包括可操作地连接到升降机的升降机控件。在一些实施例中，至少一个马达可以包括被配置为控制升降机的移动和/或向其提供动力的马达。在一些实施例中，升降机马达可以设置在内窥镜310的手柄312内。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴314的远侧顶端316和/或远端的位置。例如，标测和导航系统可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜310的细长轴314的远侧顶端316和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航系统的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子联接到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
图16中更详细示出的近侧连接器319可以包括设置在其中的第一偏转机构320，第一偏转机构320被配置为在第一平面中偏转和/或铰接细长轴314的远侧顶端316。在一些实施例中，近侧连接器319可以包括设置在其中的第二偏转机构322，第二偏转机构322被配置为在与第一平面不同的第二平面中偏转和/或铰接细长轴314的远侧顶端316。在一些实施例中，第一平面可以以与第二平面成非零角度的方式进行取向。在一些实施例中，第一平面可以以垂直于第二平面的方式进行取向。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第一偏转机构320可以包括设置在近侧连接器319内并且可操作地连接到远侧顶端316的第一滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或其他细丝可以与近侧连接器319内的第一滑轮接合和/或连接至该第一滑轮。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或细丝可以与远侧顶端316接合和/或连接至该远侧顶端316，使得由第一滑轮施加到一根或多根第一电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端316在第一平面中偏转和/或铰接。在一些实施例中，第一偏转机构320可以包括可操作地连接到第一偏转机构320和/或至少部分设置在近侧连接器319内的第一齿轮321。在一些实施例中，第一齿轮321可以至少部分地在近侧连接器319的外部延伸。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第二偏转机构322可以包括设置在近侧连接器319内并且可操作地连接到远侧顶端316的第二滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或其他细丝可以与近侧连接器319内的第二滑轮接合和/或连接至该第二滑轮。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或细丝可以与远侧顶端316接合和/或连接至该远侧顶端316，使得由第二滑轮施加到一根或多根第二电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端316在第二平面中偏转和/或铰接。在一些实施例中，第二偏转机构322可以包括可操作地连接到第二偏转机构322和/或至少部分设置在近侧连接器319内的第二齿轮323。在一些实施例中，第二齿轮323可以至少部分地在近侧连接器319的外部延伸。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，内窥镜系统可以包括控制器400(例如，图17)。控制器400可以包括控制器壳体。在一些实施例中，除了其他特征之外，控制器400可以包括触摸屏计算机410、用于接收有线连接(例如，脐管318的近侧连接器319)的接口盒和/或接口连接器470，和电源。在一些实施例中，控制器400可以可选地包括推车或使控制器400便携的其他装置。触摸屏计算机410可以至少包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中，控制器400可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜310可以是单用途装置，然而这不是必需的。控制器400可以包括一个或多个按钮420，其可以是用于激活选定的特征、设置选定的参数等的按钮、旋钮、滑块、转盘、滚轮等。
接口连接器470可以被配置为接收和/或可释放地联接到内窥镜310的近侧连接器319。接口连接器470可以被配置为在控制器400和内窥镜310之间转移电力、机械动力、机械扭矩、传感器数据、相机数据等。控制器400可以包括设置在控制器壳体内的第一马达450。第一马达450可以可操作地连接到紧邻接口连接器470设置的第一驱动齿轮430。在一些实施例中，第一驱动齿轮440可以至少部分地延伸到接口连接器470中和/或可以至少部分地在控制器壳体的外部延伸。在一些实施例中，当近侧连接器319可释放地联接至控制器400和/或接口连接器470时，第一驱动齿轮440可以被配置为与第一齿轮321接合和/或将机械能和/或扭矩转移至第一齿轮321。因此，当近侧连接器319可释放地联接至控制器400和/或接口连接器470时，第一马达450可以被配置为可操作地接合第一偏转机构320(例如，经由第一驱动齿轮430和第一齿轮321)。
在一些实施例中，控制器400可以包括设置在控制器壳体内的第二马达460。第二马达460可以可操作地连接到紧邻接口连接器470设置的第二驱动齿轮440。在一些实施例中，第二驱动齿轮440可以至少部分地延伸到接口连接器470中和/或可以至少部分地在控制器壳体的外部延伸。在一些实施例中，当近侧连接器319可释放地联接至控制器400和/或接口连接器470时，第二驱动齿轮440可以被配置为与第二齿轮323接合和/或将机械能和/或扭矩转移至第二齿轮323。因此，当近侧连接器319可释放地联接至控制器400和/或接口连接器470时，第二马达460可以被配置为可操作地接合第二偏转机构322(例如，经由第二驱动齿轮440和第二齿轮323)。
第一马达450和/或第二马达460可以是电动的，并且可以是有刷或无刷DC马达。第一马达450和/或第二马达460可以向用户提供用于使远侧顶端116偏转的部分力辅助，从0％到100％的力辅助，从而允许完全手动控制、具有减小的杠杆/旋钮力的辅助控制，或完全致动控制。每个马达可以附接到旋转编码器，其提供了该马达到处理器单元的相对位置。在一些实施例中，第一马达450和/或第二马达460可以由中央处理单元(CPU)、微处理器和/或其组合来控制。在一些实施例中，用于CPU、微处理器和/或其组合的附加输入可以包括用户界面、触觉反馈电子器件等的部件。
简要地返回图15，在一些实施例中，内窥镜310的手柄312可以包括至少一个输入机构328，其被配置为控制远侧顶端316在第一平面和/或第二平面中的偏转。在一些实施例中，当近侧连接器319可释放地联接到控制器400时，至少一个输入机构328可以与控制器400成电子通信。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为操作第一马达450。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为操作第二马达460。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为操作第一马达450和第二马达460。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为同时操作第一马达450和第二马达460。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为彼此独立地操作第一马达450和第二马达460。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，控制器400可以包括被配置为使远侧顶端316返回至原始位置(例如，至拉直形态)的归位特征和/或被配置为控制远侧顶端316的移动的速度和/或响应性的速度控制特征。在一些实施例中，归位特征和/或速度控制特征可以各自包括输入机构。例如，输入机构可以是一个或多个按钮、语音接口和/或控件、手势接口和/或控件、或向控制器400和/或用户界面提供输入的其他合适的装置。
在一些实施例中，内窥镜310的手柄312可以包括一个或多个按钮(未示出)。在一些实施例中，一个或多个按钮可以包括第一按钮(例如，归位按钮)，其被配置为使远侧顶端316返回至原始位置(例如，至拉直形态)，其中第一按钮的激活自动致动第一马达450和/或第二马达460，以将远侧顶端316移动至原始位置。在一些实施例中，一个或多个按钮可以包括第二按钮，其可由用户配置为保持所保存的位置或形态，其中第二按钮的激活自动致动第一马达450和/或第二马达460，以将远侧顶端316移动到保存的位置和/或形态。还可以设想附加按钮和/或其他配置。另外地，虽然本文通过示例的方式讨论了一个或多个按钮，但是内窥镜310的手柄312不限于使用物理按钮并且可以包括其他输入机构。
在一些实施例中，控制器400可以包括自归位特征和/或程序。在一个示例中，当将近侧连接器319连接到控制器400时，针对第一马达450和第二马达460顺序地激活和/或运行归位程序和/或算法(例如，该程序是在第一马达450上完成的，并且随后在第二马达460上完成)。在一些情况下，当近侧连接器319连接到控制器400时，自动发起归位程序和/或算法。在其他情况下，在近侧连接器319连接到控制器400后，用户可以按下按钮，或者以其他方式手动发起归位程序和/或算法。当电流正被归位程序和/或算法监测时，第一马达450可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第一马达450汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第一马达450开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第一马达450汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第一马达450的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第一马达450的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第一马达450的运动范围中间或原始位置。
然后对第二马达460重复相同的程序，其中当电流正被归位程序和/或算法监测时，第二马达460可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第二马达460汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第二马达460开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第二马达460汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第二马达460的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第二马达460的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第二马达460的运动范围中间或原始位置。
在另一个示例中，可以在将近侧连接器319接合至控制器400之后手动激活归位特征和/或程序。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为控制远侧顶端316的移动。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以被配置为控制远侧顶端316的移动速度。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以包括速度变换控制按钮。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被构建到和/或可以被集成到至少一个输入机构328中。例如，在一些实施例中，朝向手柄312向内按压至少一个输入机构328可以致动速度变换控制按钮。速度变换控制按钮可以致动和/或循环通过多个速度设置，以允许对远侧顶端316的移动的至少一定程度的定制。在一些实施例中，多个速度设置可以至少包括允许远侧顶端316的较快控制和/或较快移动的高速设置，和允许远侧顶端316的较精细控制和/或较慢移动的低速设置。在一些实施例中，多个速度设置还可以包括中速设置和/或其他速度设置(例如，中高、中低、超低等)。
在一些实施例中，控制器400、速度变换控制特征、速度变换控制按钮和/或多个速度设置可以是用户可定制的。在一些实施例中，用户能够设置速度模式、选择和/或设置期望速度，和/或设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被按下并保持以设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，控制器400、手柄312和/或用户界面可以包括额外的按钮、小键盘、滚轮、转盘、触摸界面或用于设置和/或调整速度模式和/或期望速度的其他输入机构。这些仅是示例，并且还可以设想其他配置。
在一些实施例中，至少一个输入机构328可以包括其他控制机构。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以包括小键盘。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以包括滚轮或多个滚轮。在一些实施例中，至少一个输入机构328可以包括触摸屏。也可以设想其他控制配置。
图18示出了被描绘为内窥镜系统500的医疗装置的替代配置。在一些实施例中，内窥镜系统500可以包括内窥镜510。内窥镜510可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜、膀胱镜、肾镜、十二指肠镜等，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜510包括手柄512和从手柄512向远侧延伸至远侧顶端(未示出)的细长轴，其中远侧顶端在形式和/或功能上可以类似于本文所述的远侧顶端116。手柄512可以包括第一偏转机构520，其被配置为在第一平面中偏转和/或铰接细长轴的远侧顶端，以及第二偏转机构522，其被配置为在不同于第一平面的第二平面中偏转和/或铰接细长轴的远侧顶端，其中第一偏转机构520在形式和/或功能上可以类似于本文所述的第一偏转机构120，并且第二偏转机构522在形式和/或功能上可以类似于本文所述的第二偏转机构122。在一些实施例中，第一平面可以以与第二平面成非零角度的方式进行取向。在一些实施例中，第一平面可以以垂直于第二平面的方式进行取向。也可以设想其他配置。尽管被描绘为包括内窥镜510的内窥镜系统500，但是应当注意并理解，本文描述的特征、部件和/或功能可以并入另一医疗装置，诸如可操纵导管或具有用于控制医疗装置的细长轴的远侧顶端的偏转和/或铰接的一个或多个偏转机构的其他医疗装置以促进细长轴导航通过患者的解剖结构。因此，根据需要，所描述的部件，诸如手柄、细长轴、偏转机构、马达控制组件和其他部件可以与具有细长轴的可偏转/可操纵远侧顶端的另一医疗装置相关联。
在一些实施例中，第一偏转机构520可以包括设置在手柄512内并且可操作地连接到远侧顶端的第一滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或其他细丝可以与手柄512内的第一滑轮接合和/或连接至该第一滑轮。在一些实施例中，一根或多根第一电缆、线材或细丝可以与远侧顶端接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第一滑轮施加到一根或多根第一电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端在第一平面中偏转和/或铰接。在一些实施例中，第二偏转机构522可以包括设置在手柄512内并且可操作地连接到远侧顶端的第二滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或其他细丝可以与手柄512内的第二滑轮接合和/或连接至该第二滑轮。在一些实施例中，一根或多根第二电缆、线材或细丝可以与远侧顶端接合和/或连接至该远侧顶端，使得由第二滑轮施加到一根或多根第二电缆、线材或细丝的张力使远侧顶端在第二平面中偏转和/或铰接。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，内窥镜系统500可以包括马达控制组件540，其包括被配置为与内窥镜510的手柄512可拆卸地对接的马达控制壳体542。在图18中，以局部剖视图示出了马达控制壳体542。在一些实施例中，马达控制壳体542可以包括可移除的盖，其中在移除可移除的盖之后，可以接触马达控制组件540的内部部件。另外地，在一些实施例中，马达控制组件540可以包括设置在马达控制壳体542内的一个或多个内盖，该马达控制壳体可以保护某些部件和/或部件组免受彼此、污染等的影响。在一些实施例中，一个或多个内盖可以对选定的内部部件提供结构支撑。应当理解，一个或多个内盖中的全部、一些或任何的存在和/或使用是可选的并且不是必需的。
在一些实施例中，马达控制组件540可以包括设置在马达控制壳体542内的至少一个马达。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体542内的第一马达544。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体542内的第二马达546。在一些实施例中，至少一个马达可以包括设置在马达控制壳体542内的第一马达544和设置在马达控制壳体542内的第二马达546。在一些实施例中，对于远侧顶端的每个受控自由度而言，可以将单独的马达添加到至少一个马达。
至少一个马达可以是电动的，并且可以是有刷或无刷DC马达。至少一个马达可以向用户提供用于使远侧顶端偏转的部分力辅助，从0％到100％的力辅助，从而允许完全手动控制、具有减小的杠杆/旋钮力的辅助控制，或完全致动控制。每个马达可以附接到旋转编码器，其提供了该马达与处理器单元的相对位置。在一些实施例中，至少一个马达可以由中央处理单元(CPU)、微处理器和/或其组合来控制。在一些实施例中，用于CPU、微处理器和/或其组合的附加输入可以包括用户界面、触觉反馈电子器件等的部件。
在一些实施例中，手柄512可以包括用户输入机构。在一些实施例中，用户输入机构可以包括操纵杆控件、滚轮、小键盘、触摸屏接口或控件、语音接口或控件等中的一个或多个。如图所示，手柄512可以包括第一旋钮590，其联接到第一偏转机构520和/或被配置为操作第一偏转机构520。在一些实施例中，手柄512可以包括第二旋钮592，其被配置为操作第二偏转机构522。
在一些实施例中，第一旋钮590和/或第二旋钮592可以被配置为控制远侧顶端的移动，从而为用户提供全手动内窥镜的触觉感觉和视觉提示。然而，如上面所讨论的，马达控制组件540可以向第一旋钮590和/或第二旋钮592提供至少部分力辅助以移动远侧顶端。手柄512可以包括与第一旋钮590和/或第一偏转机构520相关联的扭矩传感器、位置传感器、编码器等，以用于检测远侧顶端在第一平面中的位置变化和/或期望移动，并且手柄512可以包括与第二旋钮592和/或第二偏转机构522相关联的扭矩传感器、位置传感器、编码器等，以用于检测远侧顶端在第二平面中的位置变化和/或期望移动。
第一马达544可以被配置为当第一旋钮590被致动、旋转、转动、激活等时辅助第一偏转机构520。第二马达546可以被配置为当第二旋钮592被致动、旋转、转动、激活等时辅助第二偏转机构522。因此，第一旋钮590可以被配置为间接操作第一马达544。第二旋钮592可以被配置为间接操作第二马达546。在一些实施例中，第一旋钮590和第二旋钮592可以被配置为同时间接地操作第一马达544和第二马达546。在一些实施例中，第一旋钮590和第二旋钮592可以被配置为彼此独立地间接操作第一马达544和第二马达546。也可以设想其他配置。在一些情况下，第一马达544可以在使第一旋钮590旋转中提供部分力辅助，并且因此减少由操作者施加在旋钮590上以致动第一偏转机构520以使远侧顶端偏转的力。类似地，在一些情况下，第二马达546可以在使第二旋钮592旋转中提供部分力辅助，并且因此减少由操作者施加在旋钮592上以致动第二偏转机构522以使远侧顶端偏转的力。在一些情况下，可以调整由第一马达544和/或第二马达546提供的力辅助的量，以在操作偏转机构520、522中提供期望的辅助量。例如，在一些情况下，马达544、546可以将由操作者施加到旋钮590、592以实现远侧顶端的偏转所需的力的量减少10％或更多、20％或更多、30％或更多、40％或更多、或50％或更多。在一些情况下，第一马达544可以在使第一旋钮590旋转中提供基本完全的力辅助，并且因此减少由操作者施加在旋钮590上以致动第一偏转机构520以使远侧顶端偏转的力。类似地，在一些情况下，第二马达546可以在使第二旋钮592旋转中提供基本完全的力辅助，并且因此减少由操作者施加在旋钮592上以致动第二偏转机构522以使远侧顶端偏转的力。例如，在一些情况下，马达544、546可以将由操作者施加到旋钮590、592以实现远侧顶端的偏转所需的力的量减少80％或更多、85％或更多、90％或更多、或95％或更多。
在一些实施例中，内窥镜系统500可以包括联接到第一马达544的第一驱动齿轮560，其中第一驱动齿轮560被配置为与第一齿轮521接合，该第一齿轮521联接到设置在手柄512内的第一偏转机构520。在一些实施例中，第一驱动齿轮560可以至少部分地设置在马达控制壳体542内。在一些实施例中，第一齿轮521可以至少部分地设置在手柄512内。在一些实施例中，内窥镜系统500可以包括联接到第二马达546的第二驱动齿轮562，其中第二驱动齿轮562被配置为与第二齿轮523接合，该第二齿轮523联接到设置在手柄512内的第二偏转机构522。在一些实施例中，第二驱动齿轮562可以至少部分地设置在马达控制壳体542内。在一些实施例中，第二齿轮523可以至少部分地设置在手柄512内。将马达控制壳体542联接到手柄512可以使第一驱动齿轮560与第一齿轮521接合，并且可以使第二驱动齿轮562与第二齿轮523接合。因此，通过第一马达544旋转第一驱动齿轮560继而使第一齿轮521旋转，这继而致动第一偏转机构520以使远侧顶端在第一平面中偏转。此外，通过第二马达546旋转第二驱动齿轮562继而使第二齿轮523旋转，这继而致动第二偏转机构522以使远侧顶端在第二平面中偏转。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，马达控制组件540可以包括被配置为使远侧顶端返回至原始位置(例如，至拉直和/或非偏转形态)的归位特征和/或被配置为控制远侧顶端的移动的速度和/或响应性的速度控制特征。在一些实施例中，归位特征和/或速度控制特征可以各自包括输入机构。例如，输入机构可以是一个或多个按钮、语音接口和/或控件、手势接口和/或控件、或向马达控制组件540和/或用户界面提供输入的其他合适的装置。
在一些实施例中，马达控制组件540可以包括一个或多个按钮。在一些实施例中，一个或多个按钮可以包括第一按钮(例如，归位按钮)，其被配置为使远侧顶端返回至原始位置(例如，至拉直形态)，其中第一按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端移动至原始位置。在一些实施例中，一个或多个按钮可以包括第二按钮，其可由用户配置为保持所保存的位置或形态，其中第二按钮的激活自动致动至少一个马达，以将远侧顶端移动到保存的位置和/或形态。还可以设想附加按钮和/或其他配置。另外地，虽然本文通过示例的方式讨论了一个或多个按钮，但是马达控制组件540不限于使用物理按钮并且可以包括其他输入机构。
在一些实施例中，马达控制组件540可以包括自归位特征和/或程序。在一个示例中，当将马达控制组件540连接到手柄512时，针对第一马达544和第二马达546(如果存在的话)顺序地激活和/或运行归位程序和/或算法(例如，该程序是在第一马达544上完成的，并且随后在第二马达546上完成)。在一些情况下，当马达控制组件540连接到手柄512时，自动发起归位程序和/或算法。在其他情况下，在马达控制组件540连接到手柄512后，用户可以按下按钮，或者以其他方式手动发起归位程序和/或算法。当电流正被归位程序和/或算法监测时，第一马达544可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第一马达544汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第一马达544开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第一马达544汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第一马达544的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第一马达544的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第一马达544的运动范围中间或原始位置。
然后对第二马达546重复相同的程序，其中当电流正被归位程序和/或算法监测时，第二马达546可以开始在第一方向上旋转。当登记、遇到和/或识别第二马达546汲取的电流量的突然增加时，编码器的位置被保存为上限或下限的检查点。然后，第二马达546开始在与第一方向相反的第二方向上转动，并且再次在登记、遇到和/或识别第二马达546汲取的电流量的突然增加时，编码器的值被保存为用于该轴和/或第二马达546的运动范围的另一极限的第二检查点。在确定第二马达546的上限和下限(并且找到它们在编码器值方面的对应值)之后，算法可以将上限和下限之间的刻度数除以二。对应的编码器值将是该轴和/或第二马达546的运动范围中间或原始位置。
在一些情况下，第一和/或第二偏转机构520、522可以包括用于确定第一和/或第二偏转机构520、522的滑轮的位置和/或第一和/或第二偏转机构520、522的滑轮的角旋转的传感器。通过感测滑轮的位置和/或角旋转，可以确定远侧顶端的位移量。在其他情况下，第一偏转机构520和/或第二偏转机构522可以包括用于以其他方式确定远侧顶端的位移量的传感器。内窥镜510的手柄512可以包括电气接口525，其包括用于向传感器供电和/或从传感器接收信号的一个以上或多个电气触头。电气接口525可以被配置为与马达控制组件540上的对应的电气接口(未示出)相配合。
在另一个示例中，可以在将马达控制组件540接合至内窥镜510的手柄512之后手动激活归位特征和/或程序。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，第一旋钮590和/或第二旋钮592的移动可以被配置为控制远侧顶端移动的速度。在一些实施例中，马达控制组件540和/或手柄512可以包括速度变换控制按钮。速度变换控制按钮可以致动和/或循环通过多个速度设置，以允许对远侧顶端546的移动和/或由第一马达544和/或第二马达546提供的力辅助的至少一定程度的定制。在一些实施例中，多个速度设置可以至少包括允许远侧顶端的较快控制和/或较快移动的高速设置，和允许远侧顶端的较精细控制和/或较慢移动的低速设置。在一些实施例中，多个速度设置还可以包括中速设置和/或其他速度设置(例如，中高、中低、超低等)。
在一些实施例中，马达控制壳体542、速度变换控制特征、速度变换控制按钮和/或多个速度设置可以是用户可定制的。在一些实施例中，用户能够设置速度模式、选择和/或设置期望速度，和/或设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，速度变换控制按钮可以被按下并保持以设置或保存速度模式和/或期望速度。在一些实施例中，马达控制壳体542和/或用户界面可以包括额外的按钮、小键盘、滚轮、转盘、触摸界面或用于设置和/或调整速度模式和/或期望速度的其他输入机构。这些仅是示例，并且还可以设想其他配置。
在一些实施例中，远侧顶端可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜510可以是十二指肠镜，诸如ExaltTMD型镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜(例如，输尿管镜等)或相关系统(例如，LithovueTM、SpyScopeTMDS、SpyGlassTM DS等)可以用来补充或代替十二指肠镜和/或内窥镜510。在一些实施例中，内窥镜510可以被配置为经由细长轴将流体从流体管理系统输送至治疗部位。细长轴可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜510可以经由一个或多个供应线连接到流体管理系统。
在一些实施例中，内窥镜510的手柄512可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，脐管518从手柄512延伸出来，并且被配置为附接到电子装置(未画出)，诸如，例如，计算机系统、控制台、微控制器等，以用于提供电力、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入和/或执行其他功能。在一些实施例中，脐管518被连接到的电子装置可以具有用其他内窥镜附件识别和交换数据的功能。手柄512可以包括抓握区域524，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。在一些实施例中，手柄512可以包括与细长轴和/或内窥镜510的一个或多个工作腔连通的侧端口。
在一些实施例中，马达控制脐管538可以从马达控制壳体542延伸并且可以被配置为附接到电子装置，该电子装置可以是脐管518被附接至的相同电子装置或者可以根据需要为不同的电子装置，以用于提供电力、控制内窥镜介入和/或马达控制组件和/或其他功能。在一些实施例中，马达控制脐管538可以被固定至脐管518。在一些实施例中，马达控制脐管538可以被可释放地和/或可移除地固定至脐管518。在一些实施例中，马达控制脐管538可以用钩环闭合装置(例如，VelcroTM)、胶带、扎线或其他固定设备被固定至脐管518。
在一些实施例中，内窥镜510可以经由有线连接(例如，脐管518)与工作站进行电子通信。在一些实施例中，除了其他特征之外，工作站可以包括触摸屏计算机、用于接收有线连接(例如，脐管518)的接口盒、推车和电源。在一些实施例中，接口盒可以被配置有与流体管理系统的控制器的有线或无线通信连接。触摸屏计算机可以至少包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中，工作站可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜510可以是单用途装置，然而这不是必需的。在一些实施例中，工作站可以被省略，并且内窥镜510可以直接电子联接到流体管理系统(在使用其的情况下)的控制器。
在一些实施例中，手柄512可以包括至少一个用于附接附件装置的通信接口。在一些示例中，手柄212可以包括通用串行总线Type-C(USB-C)端口、通用串行总线(USB)端口、以太网端口和/或其他类型的端口。在一些实施例中，可以使用更多、更少和/或其他各种类型的通信接口，包括例如定制接口。在一些实施例中，手柄512仅具有一个通信接口，但可以连接到例如，USB集线器，其具有用于连接多个附件的多个端口。在一些实施例中，至少一个通信接口除了与附件装置交换数据外，还可以向附件装置提供电力。因此，附件装置不需要具有会增加手柄512的额外重量的行进至连接的电子装置或电池的单独的电缆。在一些实施例中，附件装置可以与内窥镜510唯一地相关联，并且通过“即插即用”功能被电子装置识别，而不需要任何用户设置。
在一些实施例中，内窥镜510可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴514的远侧顶端和/或远端。例如，内窥镜510可以包括在细长轴514的远侧顶端处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜510还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤，和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜510的远侧顶端和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜510可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。在一些实施例中，远侧顶端可以包括升降机，其被配置为操纵延伸通过细长轴的导丝、工具、医疗器械等，并且手柄512可以包括可操作地连接到升降机的升降机控件。在一些实施例中，至少一个马达可以包括被配置为控制升降机的移动和/或向其提供动力的马达。在一些实施例中，升降机马达可以设置在内窥镜510的手柄512内。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴的远侧顶端和/或远端的位置。例如，标测和导航系统可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜510的细长轴的远侧顶端和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航系统的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子联接到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
在一些实施例中，马达控制壳体542可以包括附接到马达控制壳体542，与其集成和/或从其向外延伸的固定元件。固定元件可以被配置为与内窥镜510的手柄512接合和/或固定至其。在一些实施例中，固定元件可以包括扭锁机构的第一部分，并且内窥镜510的手柄512可以包括扭锁机构的第二部分，其中扭锁机构的第二部分被配置为与扭锁机构的第一部分接合和/或接收其，以将马达控制组件540和/或马达控制壳体542可拆卸地对接和/或固定至内窥镜210的手柄512。还可以设想将马达控制组件540和/或马达控制壳体542固定至内窥镜510的手柄512的其他配置和/或装置。例如，在一些实施例中，马达控制壳体542可以使用机械紧固件(例如，螺钉、螺栓、闩锁、凸轮锁等)附接到手柄512。在一些实施例中，马达控制壳体542可以使用一个或多个磁体附接到手柄512。在一些实施例中，内窥镜510的手柄512可以包括多个弹簧加载柱塞，其被配置为使马达控制壳体542远离内窥镜510的手柄512偏置，以消除在马达控制壳体542与内窥镜510的手柄512之间的任何松弛。在一些替代实施例中，马达控制壳体542可以包括多个弹簧加载柱塞，其被配置为使马达控制壳体542远离内窥镜510的手柄512偏置，以消除在马达控制壳体542与内窥镜510的手柄512之间的任何松弛。
在一些实施例中，内窥镜510的手柄512可以包括第一对准特征并且马达控制壳体542可以包括第二对准特征，其被配置为当马达控制组件540和/或马达控制壳体542与内窥镜510的手柄512可拆卸地接合时，与第一对准特征接合。在一些实施例中，第一对准特征可以与第二对准特征配合，以防止在手柄512与马达控制壳体542之间的相对旋转。
在一些实施例中，内窥镜110/210/310/510可以是一次性的和/或一次性使用的装置。在一些实施例中，马达控制组件140/240/540和/或控制器400可以通过适当的清洁和/或消毒程序而重复使用。在一些实施例中，马达控制壳体142/242/542和/或控制器400可以是可高压灭菌的和/或可消毒的。在一些实施例中，内窥镜110/210/310/510可以通过适当的清洁和/或消毒程序而重复使用。
在一些实施例中，电机控制组件140/240/540和/或内窥镜310的手柄312可以包括被配置为向用户提供触觉反馈的触觉振动器。在一些实施例中，触觉振动器可以包括偏心旋转质量致动器、压电致动器，或其他合适的元件。反馈可以是人工创建的或者基于测量由与其环境的物理交互而产生的信息的传感器。在一些实施例中，图形表示可以用于向用户提供视觉反馈。在一些实施例中，振动强度可以缩放至由致动器汲取和/或使用的电流水平。在一些实施例中，触觉反馈可以单独使用或与包括听觉(例如，蜂鸣声)或视觉反馈(例如，用户界面上的警告、电机控制外壳上的LED灯等)的其他反馈模态结合使用以向用户提供关于由第一马达和/或第二马达汲取的电流量的反馈，该反馈可以向用户发出关于到达马达的运动范围的末端和/或远侧顶端的最大偏转的信号。例如，由第一马达和/或第二马达汲取的电流量可以用于确定远侧顶端的位移/偏转的程度。感测到的电流的快速尖峰/增加可以指示远侧尖端正在接近和/或处于其最大偏转。在这种情况下，触觉反馈、听觉反馈和/或视觉反馈可以用于通知用户远侧顶端正在接近和/或处于其最大偏转。另外地，在一些实施例中，触觉反馈可以用于警告用户关于在远侧顶端和患者的解剖结构之间的接触和/或碰撞。这可以通过监测由马达汲取的电流来实现，并且在电流使用和/或汲取中突然激增时，手柄可以开始摇动、振动、发出蜂鸣声、点亮等，以通知用户远侧顶端与患者的解剖结构的接触和/或碰撞。
在一些实施例中，马达控制壳体142/242/542可以包括设置在其中和/或集成到马达控制壳体142/242/542中的平衡配重，以分别向内窥镜110/210/510的手柄112/212/512提供平衡。替代地，在一些实施例中，马达控制壳体142/242/542相对于内窥镜110/210/510的手柄112/212/512的位置可以分别向近侧、向远侧和/或横向地转移，以改变和/或改进组合结构的平衡和/或重量分布。
在一些实施例中，本文所述的内窥镜、马达控制组件(多个组件)和/或控制器可以包括一个或多个安全机构，其被配置为防止组织受损和/或对内窥镜本身的损坏。在一些实施例中，内窥镜可以包括开/关指示器(例如，灯、LED等)，其向用户显示是接合了还是禁用了所选特征。在一些实施例中，与滑轮接合的电缆、线材或细丝上的应变计，或光学应变计纤维可以用于推断由内窥镜施加在相邻组织上的压力。在任何情况下，压力或应变的安全阈值可以是可调整的输入变量，用户能够在手术前和/或手术期间选择和/或调整该可调整的输入变量。当压力或应变超过安全阈值时，远侧顶端可以返回至原始位置，或者可以实施其他预编程的动作。在一些实施例中，用户可以在这些选项之间选择以作为另一个用户输入因素。在一些实施例中，可能有一个以上的压力或应变安全阈值。在一些实施例中，安全阈值可以由用户经由语音命令、内窥镜上的按钮、触摸屏控制或其他方法激活和/或停用。
可以用于本文所公开的系统各种组件及其各种元件的材料可以包括通常与医疗装置相关联的那些。为了简便起见，下面的讨论指代系统。然而，这不旨在限制本文所述的装置和方法，这是因为讨论可以适用于本文公开的其他元件、构件、部件或装置，诸如，但不限于手柄、细长轴、偏转机构、马达、滑轮、驱动轴、操纵杆控件、按钮、远侧顶端、马达控制壳体等和/或其元件或部件。
在一些实施例中，系统和/或其部件可以由金属、金属合金、聚合物(下文公开了其的一些示例)、金属-聚合物复合材料、陶瓷、其组合等或其他合适的材料制成。
合适的聚合物的一些示例可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚氧乙烯(POM，例如，可从DuPont商购的)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如，聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如，可从DSM EngineeringPlastics商购的/>)、基于醚或酯的共聚物(例如，邻苯二甲酸丁烯/聚(亚烃醚)和/或其他聚酯弹性体，诸如可从DuPont商购的/>)、聚酰胺(例如，可从Bayer商购的/>或可从Elf Atochem商购的/>)、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(PEBA，例如，可以商品名/>商购的)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、硅酮、聚乙烯(PE)、/>高密度聚乙烯、/>低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如，/>)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰对苯二胺(例如，)、聚砜、尼龙、尼龙-12(诸如，可从EMS American Grilon商购的)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯-乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯)(例如，SIBS和/或SIBS 50A)、聚碳酸酯、聚氨酯硅酮共聚物(例如，Aortech Biomaterials的/>或AdvanSourceBiomaterials的/>)、生物相容性聚合物、其他合适的材料或其混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合材料等。在一些实施例中，护套可以与液晶聚合物(LCP)混合。例如，混合物能够含有高达约6％的LCP。
合适的金属和金属合金的一些示例包括不锈钢，诸如304V、304L和316LV不锈钢；低碳钢；镍钛合金，诸如线性弹性和/或超弹性镍钛诺；其他镍合金，诸如镍铬钼合金(例如，UNS:N06625，诸如625，UNS:N06022，诸如/>UNS:N10276，诸如/>其他/>合金等)，镍铜合金(例如，UNS:N04400，诸如/>400,/>400,/>400等)，镍钴铬钼合金(例如，UNS：R30035，诸如/>等)，镍钼合金(例如，UNS:N10665，诸如ALLOY/>)，其他镍铬合金，其他镍钼合金，其他镍钴合金，其他镍铁合金，其他镍铜合金，其他镍钨或钨合金等；钴铬合金；钴铬钼合金(例如，UNS：R30003，诸如等)；富铂不锈钢；钛；铂；钯；金；其组合；或任何其他合适的材料。
在至少一些实施例中，系统的部分或全部和/或其部件也可以掺杂有不透射线的材料，由其制成或以其他方式包括其。不透射线材料被理解为能够在医疗手术期间在荧光透视屏幕上或用另一个成像技术产生相对明亮的图像。这种相对明亮的图像有助于系统的使用者确定其位置。不透射线的材料的一些示例可以包括但不限于金、铂、钯、钽、钨合金、装载有不透射线填料的聚合物材料等。另外地，其他不透射线的标记带和/或线圈也可以并入系统的设计中以实现相同的结果。
在一些实施例中，将一定程度的磁共振成像(MRI)相容性赋予本文公开的系统和/或其他元件。例如，系统和/或其部件或部分可以由基本上不扭曲图像并创建大量伪像(即，图像中的间隙)的材料制成。例如，某些铁磁材料可能是不合适的，这是因为其可能在MRI图像中创建伪像。系统或其部分也可以由MRI机能够成像的材料制成。表现出这些特性的一些材料包括，例如，钨、钴铬钼合金(例如，UNS：R30003，诸如等)、镍钴铬钼合金(例如，UNS：R30035，诸如/>等)、镍钛诺等。
在一些实施例中，本文公开的系统和/或其他元件可以包括合适的治疗剂和/或用其进行处理。合适的治疗剂的一些示例可以包括抗凝血剂(诸如肝素、肝素衍生物、尿激酶和PPack(右苯丙氨酸脯氨酸精氨酸氯甲基酮))；抗增殖剂(诸如依诺肝素、血管肽素、能够阻断平滑肌细胞增殖的单克隆抗体、水蛭素和乙酰水杨酸)；抗炎药(诸如地塞米松、泼尼松龙、皮质酮、布地奈德、雌激素、柳氮磺吡啶和美沙拉嗪)；抗肿瘤/抗增殖/抗有丝分裂剂(诸如紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、长春碱、长春新碱、埃博霉素、内皮抑素、血管抑素和胸苷激酶抑制剂)；麻醉剂(诸如利多卡因、布比卡因和罗哌卡因)；抗凝剂(诸如D-Phe-Pro-Arg氯甲基酮、含RGD肽的化合物、肝素、抗凝血酶化合物、血小板受体拮抗剂、抗凝血酶抗体、抗血小板受体抗体、阿司匹林、前列腺素抑制剂、血小板抑制剂和壁虱抗血小板肽)；血管细胞生长促进剂(诸如生长因子抑制剂、生长因子受体拮抗剂、转录激活剂和翻译启动子)；血管细胞生长抑制剂(诸如生长因子抑制剂、生长因子受体拮抗剂、转录抑制因子、翻译抑制因子、复制抑制剂、抑制性抗体、针对生长因子的抗体、由生长因子和细胞毒素组成的双功能分子、由抗体和细胞毒素组成的双功能分子)；降胆固醇剂；血管扩张剂；以及干扰内源性血管活性机构的药剂。
应理解的是，本发明在许多方面仅仅是说明性的。在不超过本发明范围的情况下，可以在细节，特别是形状、大小和步骤的安排的事项上进行改变。在适当的程度上，这可以包括使用在其他实施例中使用的一个示例实施例的特征中的任一个。当然，本发明的范围是由所附权利要求书所表达的语言进行限定的。
Claims (15)
1.一种可操纵医疗装置，其包括：
手柄和从所述手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；
马达控制组件，所述马达控制组件包括被配置为可拆卸地与所述手柄对接的马达控制壳体；
其中，所述马达控制组件包括设置在所述马达控制壳体内的第一马达和设置在所述马达控制壳体内的第一齿轮组件；以及
第一驱动轴，所述第一驱动轴被配置为接合所述第一齿轮组件与设置在所述手柄内的第一偏转机构，所述第一偏转机构被配置为使所述远侧顶端在第一平面中偏转。
2.根据权利要求1所述的可操纵医疗装置，其中，所述马达控制组件还包括设置在所述马达控制壳体内的第二马达和设置在所述马达控制壳体内的第二齿轮组件。
3.根据权利要求2所述的可操纵医疗装置，其还包括第二驱动轴，所述第二驱动轴被配置为接合所述第二齿轮组件与设置在所述手柄内的第二偏转机构，所述第二偏转机构被配置为使所述远侧顶端在不同于所述第一平面的第二平面中偏转。
4.根据权利要求3所述的可操纵医疗装置，其中，所述第一驱动轴与所述第二驱动轴同轴。
5.根据权利要求3所述的可操纵医疗装置，其中，所述第一驱动轴与所述第二驱动轴平行。
6.根据权利要求5所述的可操纵医疗装置，其中，所述第一驱动轴从所述第二驱动轴横向偏移。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可操纵医疗装置，其中，所述马达控制组件包括被配置为操作所述第一马达的操纵杆控件。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的可操纵医疗装置，其中，所述马达控制组件包括被配置为操作所述第一马达和所述第二马达的操纵杆控件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可操纵医疗装置，其还包括归位特征和/或速度控制特征，所述归位特征被配置为当被激活时使所述远侧顶端返回至原始位置，所述速度控制特征被配置为控制所述远侧顶端的移动的速度和/或响应性。
10.一种可操纵医疗装置，其包括：
手柄和从所述手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；
马达控制组件，所述马达控制组件包括被配置为可拆卸地与所述手柄对接的马达控制壳体；
其中，所述马达控制组件包括：
设置在所述马达控制壳体内的第一马达；
设置在所述马达控制壳体内的第一齿轮组件；
设置在所述马达控制壳体内的第二马达；和
设置在所述马达控制壳体内的第二齿轮组件；以及
同轴设置在第二驱动轴的腔内的第一驱动轴；
其中，所述第一驱动轴被配置为接合所述第一齿轮组件与设置在所述手柄内的第一偏转机构，所述第一偏转机构被配置为使所述远侧顶端在第一平面中偏转；并且
其中，所述第二驱动轴被配置为接合所述第二齿轮组件与设置在所述手柄内的第二偏转机构，所述第二偏转机构被配置为使所述远侧顶端在不同于所述第一平面的第二平面中偏转。
11.根据权利要求10所述的可操纵医疗装置，其中，所述第一驱动轴固定地固定至所述第一偏转机构，并且其中，所述第一驱动轴被配置为可滑动地接合所述第一齿轮组件；
其中，所述第二驱动轴固定地固定至所述第二偏转机构，并且其中，所述第二驱动轴被配置为可滑动地接合所述第二齿轮组件。
12.一种可操纵医疗装置，其包括：
手柄和从所述手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；
马达控制组件，所述马达控制组件包括被配置为可拆卸地与所述手柄对接的马达控制壳体；
其中，所述马达控制组件包括：
设置在所述马达控制壳体内的第一马达；
设置在所述马达控制壳体内的第一齿轮组件；
设置在所述马达控制壳体内的第二马达；和
设置在所述马达控制壳体内的第二齿轮组件；以及
第一驱动轴，所述第一驱动轴平行于第二驱动轴设置并且从所述第二驱动轴横向偏移；
其中，所述第一驱动轴被配置为接合所述第一齿轮组件与设置在所述手柄内的第一偏转机构，所述第一偏转机构被配置为使所述远侧顶端在第一平面中偏转；并且
其中，所述第二驱动轴被配置为接合所述第二齿轮组件与设置在所述手柄内的第二偏转机构，所述第二偏转机构被配置为使所述远侧顶端在不同于所述第一平面的第二平面中偏转。
13.根据权利要求12所述的可操纵医疗装置，其中，所述第一驱动轴固定地固定至所述第一齿轮组件，并且其中，所述第一驱动轴被配置为可滑动地接合所述第一偏转机构；
其中，所述第二驱动轴固定地固定至所述第二齿轮组件，并且其中，所述第二驱动轴被配置为可滑动地接合所述第二偏转机构。
14.一种可操纵医疗装置，其包括：
手柄；
从所述手柄向远侧延伸至远侧顶端的细长轴；以及
脐管，所述脐管从所述手柄延伸至近侧连接器，所述近侧连接器具有光学和/或电气连接；
其中，所述近侧连接器包括设置在其中的第一偏转机构，所述第一偏转机构被配置为使所述远侧顶端在第一平面中偏转。
15.根据权利要求14所述的可操纵医疗装置，其还包括：
控制器，所述控制器包括控制器壳体和设置在所述控制器壳体内的第一马达；
其中，所述近侧连接器被配置为可释放地联接到所述控制器；
其中，所述第一马达被配置为当所述近侧连接器可释放地联接到所述控制器时可操作地接合所述第一偏转机构。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163187988P | 2021-05-13 | 2021-05-13 | |
| US63/187,988 | 2021-05-13 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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- 2022-05-11 WO PCT/US2022/028757 patent/WO2022240980A1/en active Application Filing
- 2022-05-11 US US17/741,887 patent/US20220362518A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022240980A1 (en) | 2022-11-17 |
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