CN117597078A - 包括磁体的医疗系统 - Google Patents

Abstract

一种用于插入体内的医疗装置可包括：手柄组件，其包括手柄主体和球形接头；传感器组件，其被构造成与磁体电子通信；主体，其纵向延伸自手柄组件；铰接部分，其耦接到主体的远端，其中该铰接部分包括磁性材料；以及端部执行器，其耦接到铰接部分的远端。铰接部分可构造成在施加有来自磁体的磁场时移动。

Description

包括磁体的医疗系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月1日提交的美国临时申请号63/217,325的优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及可用于治疗受试者的医疗系统、装置和相关方法。本公开的各方面涉及用于内窥镜医疗手术的医疗系统、装置和方法，例如在切除和解剖手术期间用一个或多个医疗装置操纵和切割组织等。

背景技术

已经开发了多种医疗技术和仪器用于在患者体内(例如在患者的胃肠(GI)道内)进行诊断和/或治疗。内窥镜下黏膜解剖术(ESD)、内窥镜下黏膜切除术(ESR)、黏膜切除术(EMR)、息肉切除术、黏膜切除术等是针对恶性和非恶性病变的微创治疗方法。诸如例如ESR的内窥镜医疗手术可用于从解剖内腔(例如，胃、食道、结肠等)的表面切除无蒂腺瘤或其他不需要的组织(例如，附着于身体表面的肿瘤)。此类手术通常需要多个内窥镜仪器来切除组织。在一些情况下，在此类医疗手术期间，抓取器与烧灼刀或勒除器一起使用，以用于从治疗部位切除组织。然而，许多传统抓取器仅以一个自由度操作，并且抓取器(或另一端部执行器)的偏转通常受到限制和/或取决于内窥镜或用于插入患者体内的其他装置的尖端偏转。

另外，相对于治疗部位来偏转和/或重新定位抓取器或其他端部执行器可能需要用户相对于治疗部位偏转和/或重新定位内窥镜，这可能影响治疗部位的可视化。这些担忧可能会增加医疗手术的持续时间、成本和风险。本公开的系统、装置和方法可纠正上述的一些缺陷或解决本领域的其他方面。

发明内容

本公开的示例尤其涉及用于利用医疗系统和装置执行一个或多个医疗手术的系统、装置以及方法。本文公开的每个示例可包括结合任何其他公开的示例描述的一个或多个特征。

在一些方面，用于插入体内的医疗装置可包括：手柄组件，其包括手柄主体和球形接头；传感器组件，其被构造成与磁体电子通信；主体，其纵向延伸自手柄组件；铰接部分，其耦接到主体的远端，其中该铰接部分包括磁性材料；以及端部执行器，其耦接到铰接部分的远端。铰接部分可构造成在施加有来自磁体的磁场时移动。

在其他方面，医疗装置可包括以下特征中的一个或多个。球形接头可定位在传感器组件内。传感器组件可包括：圆柱形主体，其包括中心内腔，其中手柄组件的一部分定位在中心内腔内；以及多个传感器致动器，其定位成面向手柄组件。手柄组件可包括圆柱形部分，该圆柱形部分构造成当手柄主体朝向传感器组件枢转时致动多个传感器中的一个或多个。多个传感器致动器可围绕手柄组件的中心纵向轴线周向均匀地间隔开。手柄组件可包括第一致动器和第二致动器，并且其中第一致动器和第二致动器中的每一者接合单根致动线。传感器组件可包括控制器，该控制器被构造成与和磁体相关联的控制器无线通信。主体可包括线圈、围绕线圈延伸的编织层、围绕编织层延伸的外层、以及被构造成接收致动线的中心内腔。铰接部分可包括以螺旋形状缠绕的矩形磁性材料带。端部执行器可包括不锈钢或镍钛合金。

在其他方面，医疗装置可包括以下特征中的一个或多个。手柄主体可包括位于手柄主体远端的球部分；与球部分耦接的圆柱形部分；被构造成接收第一致动器的第一狭槽；被构造成接收第二致动器的第二狭槽；以及位于手柄主体近端的还部分。传感器组件可包括：圆柱形主体，其具有中心内腔，其中手柄组件的一部分定位在中心内腔内；多个传感器致动器，其定位在圆柱形主体上并面向手柄组件，其中多个传感器致动器定位围绕所述圆柱形部分并且位于所述球形接头的近侧。医疗装置还可包括铰接线，该铰接线从端部执行器延伸穿过主体和传感器组件并且耦接到手柄组件的一部分。手柄组件可构造成相对于传感器组件枢转。端部执行器可围绕医疗装置的中心纵向轴线相对于铰接部分旋转。

在其他方面，医疗系统可包括医疗装置，该医疗装置包括：手柄组件；传感器组件，其被构造成与磁体组件通信并耦接至手柄组件；从手柄组件纵向延伸的主体；以及耦接到主体的远端的铰接部分，其中铰接部分由磁性材料制成。磁体组件可可移动地耦接至患者台并且包括多个磁体；并且铰接部分可被构造成当磁体组件向铰接部分施加磁场时移动。在一些示例中，多个磁体围绕患者台周向定位。传感器组件可包括多个传感器致动器，并且每个传感器致动器可与多个磁体中的至少一个磁体电子通信。

在其他方面，移动医疗装置的方法可包括：使手柄组件绕球形接头枢转；以及将传感器组件的至少一个传感器致动器与手柄组件接合；经由接合的至少一个传感器致动器激活电磁体；经由通过激活电磁体而感应的磁场来移动铰接部分，其中铰接部分是磁性材料。在一些示例中，该方法还可包括将磁体组件定位在目标区域附近，其中铰接部分定位在目标区域处并且磁体组件包括电磁体。

可理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和解释性的，并且不限制如所要求保护的本公开。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的示例性方面并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1示出了根据本公开的各方面的医疗系统的透视图。

图2A示出了根据本公开的各方面的图1的医疗系统的三个示例性医疗装置的透视图。

图2B示出了根据本公开的各方面的图2A所示的医疗装置的远侧部分。

图3示出了根据本公开的各方面的图1的医疗系统的患者台的透视图。

图4示出了根据本公开的各方面的图1的医疗系统的示例性磁性组件的透视图。

图5示出了根据本公开的各方面的医疗装置，其中部件被移除以暴露医疗装置的内部部分。

图6示出了根据本公开的各方面的示例性医疗装置的近端部分。

图7示出了根据本公开的各方面的图6的医疗装置的球形接头。

图8示出了根据本公开的各方面的图6的医疗装置的一部分。

图9示出了根据本公开的各方面的医疗装置的手柄组件的侧视局部剖视图。

图10A和图10B示出了根据本公开的各方面的医疗装置的部件的部分的透视图。

图11是根据本公开的各方面的医疗装置的一部分的透视图。

图12是根据本公开的各方面的图11的医疗系统的一部分的透视图。

图13是根据本公开的各方面的医疗装置的一部分的透视图。

图14是根据本公开的各方面的医疗装置的远侧部分的透视图。

图15示出了根据本公开的各方面的医疗装置的主体的内部结构的透视图。

图16示出了根据本公开的各方面的医疗装置的一部分的内部结构的侧视图。

图17是根据本公开的各方面的医疗装置的远侧部分的透视图。

具体实施方式

术语“近侧”和“远侧”在本文中用于指代示例性医疗系统和示例性医疗装置的部件的相对位置。当在本文中使用时，“近侧”是指相对更靠近受试者身体的外部或更靠近使用医疗系统或医疗装置的医疗专业人员的位置。相反，“远侧”是指距离使用医疗系统或医疗装置的医疗专业人员相对较远的位置，或者更靠近受试者身体内部的位置。在整个图中，近侧方向和远侧方向分别用标记为“P”和“D”的箭头来标记。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”、“包括”或其其他变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括列表元件的系统、装置或方法不仅包括那些元件，还可包括未明确列出的或其固有的其他元件。除非另有说明，否则术语“示例性”是指“示例”而不是“理想”的意思。如本文所用，术语“约”、“基本上”和“大约”表示在规定值的+/-10％内的值范围。

本公开的实施例包括用于操纵、切割、抓取、结扎和/或以其他方式处理组织的装置、系统和方法。在一些示例中，本文讨论的装置、系统和/或方法可在内窥镜粘膜切除(EMR)和/或内窥镜粘膜下解剖(ESD)手术期间使用。在示例中，EMR和ESD包括在腔内放置一个或多个装置，以用于抓取和切割患者体内目标区域附近的组织。一种或多种医疗装置的放置可通过经由天然孔口或切口而插入到胃肠道中的导管、镜(内窥镜、支气管镜、结肠镜、胃镜、十二指肠镜等)、管或护套进行。该孔口可以是例如鼻子、嘴或肛门，并且可放置在胃肠道的任何部分，该任何部分包括食道、胃、十二指肠、大肠或小肠。也可放置在经由胃肠道可到达的其他器官中。可使用来自一个或多个医疗装置和/或抓取器的抽吸来抓取患者的组织，然后可通过切割装置来切割该组织以用于随后从患者身体移除。尽管本文讨论了EMR和ESD，但是本公开不限于此。本公开的实施例包括可在任何体腔或器官中的任何合适的手术中使用的装置和系统。

现在将详细参考上面描述的和附图中示出的本公开的示例。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

图1示出了示例性医疗系统100的透视图，该医疗系统100包括内窥镜101、第一医疗装置102、第二医疗装置103、患者台105和控制单元106。虽然示出了医疗装置系统100具有内窥镜101，但是在医疗系统100中可使用任何其他类似的插入装置，例如支气管镜、结肠镜、胃镜、十二指肠镜等。内窥镜101可包括手柄110、一个或多个致动器112以及从手柄110延伸到远端116的主体114。第一工作通道可从第一工作通道端口118延伸至远端116处的开口，并且第二工作通道可从第二工作通道端口120延伸至远端116处的开口。内窥镜101的远端116还可包括相机，并且远端116的运动和相机的功能可通过手柄110上的一个或多个致动器112和/或控制单元106的一个或多个致动器来控制。致动器112可包括旋钮致动器、按钮致动器以及本领域已知的任何其他类型的致动器。脐管(umbilicus)130可将内窥镜101连接至控制单元106、流体源、抽吸源和/或其他外部装置(例如用于观看来自相机的图像的监视器)中的一个或多个。控制单元106可连接到脐管130或者可无线连接到内窥镜101，并且可控制内窥镜101的任何方面，例如相机。内窥镜101可具有纵向延伸穿过手柄110和主体114的中心部分的中心纵向轴线150。参照图1，在一些实施例中，在医疗手术期间，患者160可定位在患者台105上并且磁体组件140可定位在患者160周围。在一些示例中，控制单元106可与磁体组件140无线通信并控制磁体组件140相对于患者台105的移动。例如，控制单元106可向磁体组件140的控制器390发送指令以启动一个或多个电机，以便沿着患者台105的导轨部分310、320移动磁体组件140。医疗系统100可用于进行医疗手术，例如内窥镜组织切除手术或任何其他医疗手术。下面将讨论医疗系统100的装置和方法的进一步讨论。

图2A示出了内窥镜101，其中第一医疗装置102和第二医疗装置103定位在内窥镜101的工作通道内，并且第一医疗装置102和第二医疗装置103的远侧部分延伸出内窥镜101中的每个工作通道的远端开口。第一医疗装置102可包括手柄220、耦接器223和被构造成延伸穿过内窥镜101的工作通道的主体233(图2B)。手柄220可包括致动器221，并且在一些示例中，致动器221可控制供给至第一医疗装置102的远端执行器234(图2B)的电能供应。耦接器223可将第一医疗装置102耦接到内窥镜101的手柄110。枢转接头222可将手柄220耦接到耦接器223，并且手柄220可围绕枢转接头222枢转，以启动端部执行器234和/或主体233的远侧部分的运动。第一医疗装置102可包括定位在主体233内并耦接到手柄220的铰接线，并且铰接线可经由枢转手柄220来控制端部执行器234和/或主体233的远侧部分的运动。例如，当用户绕枢转接头222枢转手柄220时，铰接线可弯曲主体233的远侧部分。在一些示例中，致动器221的致动可向端部执行器234供应电能以切割或烧灼患者的组织。

图2B示出了图2A所示的内窥镜101的远端116。如图2B所示，第一医疗装置102的主体233的远侧部分可从内窥镜101的远端116向远侧延伸，并且端部执行器234可以是被配置成经由电能切割组织的T形电极。应当理解，其他形状的电极和其他类型的端部执行器也在本公开的范围内。第二医疗装置103的主体235的远侧部分可从主体114的远端向远侧延伸，并且第二医疗装置103的端部执行器236可以是构造成抓取和释放组织的抓取器。磁屏蔽件231可定位在主体114的远侧部分(例如，远端116)周围。磁屏蔽件231可以是圆柱形或管状，其中中心内腔纵向延伸穿过磁屏蔽件231。磁屏蔽件231可被构造成装配在主体114的远端116周围，使得主体114的远侧面255暴露(例如，不被磁屏蔽件231覆盖)，并且主体114的相对于轴线150的径向外表面被磁屏蔽件231覆盖。换句话说，主体114的远侧面255可与磁屏蔽件231的远端面基本上对齐或共面。磁屏蔽件231可以是铜或被构造成防止磁场穿透该材料的任何其他材料。将磁屏蔽件231放置在主体114的远侧部分上可保护位于内窥镜101的远端处的诸如相机或光源之类的部件免受磁场影响。在一些示例中，主体114的被磁屏蔽件231覆盖的部分可以是塑料的。

图3示出了患者台105和磁性组件140的透视图。患者台105的尺寸可被设计成允许患者躺在患者台105的顶表面305上，并且在一些示例中，患者台105可包括腿(不是所示)。患者台105可以是非磁性材料，例如铝、木材、钢等。患者台105可包括第一导轨部分310和第二导轨部分311。第一导轨部分310可定位在患者台105的与第二导轨部分311相对的侧。第一导轨部分310和第二导轨部分311中的每一个可包括从患者台105的侧表面318向外延伸的两个突出部312、313、314、315。突出部312、313之间的空间319可被构造成接收磁体组件140的第一突出部418(图4)，突出部314、315之间的空间320可被构造成接收磁体组件140的第二突出部419(图4所示)。第一导轨部分310和第二导轨部分311可从患者台105的第一端321纵向延伸到第二端322，并且第一端321可位于与第二端322相对的端部处。磁体组件140可移动地耦接到患者台105，并且可围绕患者台105延伸。例如，磁体组件140可至少部分地或完全地环绕患者台105。中心内腔341可延伸穿过磁体组件140，并且患者台105可定位在中心内腔341内。磁体组件140可被构造成沿着第一导轨部分310和第二导轨部分311移动，以沿着第一端321和第二端322之间的患者台105的长度调节磁体组件140的纵向位置。控制器390可电连接到磁体组件140的磁体401-416中的每一者，并且可控制磁体组件140的磁体401-416中的每一者以及磁体组件140的任何其他电气部件。

图4示出了磁体组件140，其中磁体组件140的部分是透明的以示出定位在主体420内的内部磁体401-416。主体420可以是圆形的并且可包括其中定位有磁体401-416的圆形内部空腔477。主体420可包括绕主体420的径向外表面475周向间隔开的通风口460、461、462。虽然通风口460-462被描绘为对称间隔开，但在其他实施例中，可设想不对称的间隔，例如如果磁体是仅位于磁体组件140内的特定区域处。通风口460、461、462可有利于冷却磁体401-416并且可增加流入和流出内部空腔477的气流。磁体401-416中的每一个可以是电磁体并且可经由控制单元106(图1)被控制。每个磁体401-416可经由控制单元106和/或控制器390被独立地控制。在一些示例中，第二医疗装置103的一个或多个传感器致动器可直接地或通过控制单元106和/或控制器390来控制一个或多个磁体401-416。磁体401-416可形成围绕患者台105的圆环形，每个磁体401-416可以是一个或多个电磁体。导轨部分430、431可朝向中心轴线479径向向内延伸，并且可定位在磁体组件140的径向向内的表面处。每个导轨部分430、431可包括朝向中心轴线479径向向内延伸的突出部418、419。突出部418、419可被构造成分别被第一导轨部分310和第二导轨部分311接收并在第一导轨部分310和第二导轨部分311内移动。例如，当磁体组件140在患者台105上沿纵向方向移动时，突出部418可在突出部312、313之间滑动，并且突出部419可在突出部314、315之间滑动。如上所述，磁体组件140可包括控制器390，该控制器390可无线地或者经由一根或多根电线连接到每个磁体401-416，并且控制器390可无线地或者经由一根或多根电线与控制单元106通信。在其他示例中，控制器390可定位在主体420的外部，例如定位在患者台105内。

转向图5，第二医疗装置103可包括手柄组件550、主体235、传感器组件660、耦接器661和端部执行器236。图5示出了传感器组件660和耦接器661被移除的第二医疗装置103的透视图。主体235可以是圆柱形的并且可在主体235的远端处纵向延伸至端部执行器236。主体235可包括铰接部分535，其将在下面参考图14更详细地讨论。第二医疗装置103不包括用于移动铰接部分535的铰接线。

手柄组件550可包括主体551，该主体551包括环部分553、第一致动器554、第二致动器555、球部分7和球形接头552。环部分553可位于主体551的近端处并且可以是被构造成接收用户的一根或多根手指或拇指。第一致动器554可围绕主体551周向地延伸。第一致动器554可沿着主体551在近侧或远侧方向上平移以致动端部执行器236。例如，沿着主体551向远侧移动第一致动器554可打开抓取器(端部执行器236)，并且沿着主体551向近侧移动第一致动器554可闭合抓取器(端部执行器236)。在一些示例中，第一致动器554可包括锁定按钮(未示出)以锁定第一致动器相对于主体551的位置。第一致动器554上的锁定按钮可垂直于轴线599延伸并且可包括：第一状态，其中销延伸以接合主体551以防止第一致动器554沿近侧或远侧方向运动；以及第二状态，其中销可从与主体551的接合中释放。

第二致动器555可围绕第二医疗装置103的中心纵向轴线599旋转。第二致动器555可被构造成围绕中心纵向轴线599旋转端部执行器236。在一些示例中，第二致动器555可包括脊591，该脊591相对于中心纵向轴线599沿第二致动器555的外表面沿纵向延伸，并且脊591(图6)可被构造成有利于用户的手指或拇指在第二致动器555上的牵引和/或抓取。第二致动器555可定位在第一致动器554的远侧，并且和主体551的部分可围绕第二致动器555延伸，使得第二致动器555被定位在主体551的狭槽592(图9所示)内。第二致动器555可包括卡扣配合在一起的两个半部件。

手柄组件550的圆柱形部分556可位于第二致动器555的远端并且位于球形接头552的近端。圆柱形部分556可与主体551成一体和/或固定地耦接到主体551，并且可被构造成与传感器组件660接合。如图6所示，圆柱形部分556可在传感器组件660的近端处定位在传感器组件660的中心内腔670内。圆柱形部分556的相对于中心轴线599径向向外的表面595(图5)可基本上平行于中心轴线599。圆柱形部分556可被配置成接合传感器组件660，并且这种接合将关于图10A至图11更详细地讨论。。

如图6所示，耦接器661可以是柔性的并且可耦接到内窥镜101的工作通道端口118、120。例如，耦接特征部662可卡扣配合到工作通道端口118、120上以将耦接器661固定到内窥镜101。在一些示例中，耦接特征部662可包括在耦接器661的远端中的多个狭槽。耦接特征部662可从耦接器661向外弯曲以装配在工作通道端口118、120的一部分上、并且卡扣配合到工作通道端口118、120上。耦接器661可包括内部编织衬里，并且可围绕主体235延伸。在一些示例中，耦接器661可以是或另一种热塑性弹性体。

球形接头552可将手柄组件550耦接至主体235。如图7所示，球形接头552可包括球部分701和接收主体702。球部分701可以是手柄组件550的远端部分，并且球部分701可构造成在接收主体702内旋转以使手柄组件550围绕球形接头552枢转。球部分701可以是近似半球形的并且可与接收主体702的球形表面接合。球部分701可包括延伸穿过球部分701的中心内腔788。球部分701的近端可被耦接到圆柱形部分556。随着中心内腔788向近侧延伸穿过球部分701，中心内腔788可朝向中心轴线599径向向内渐缩，如图9所示。接收主体702可被构造成接收球部分701，并且中心内腔703可延伸穿过接收主体702。中心内腔703可延伸穿过接收主体702的颈部分，并且中心内腔703可在内腔703的远侧部分处变细，使得穿过颈部分710的内腔703的直径可小于颈部分710外部处的内腔703的近端部分。在一些示例中，接收主体702可由通过一颗或多颗螺钉配合在一起的两个部分(半部)组成。

球形接头552可定位在传感器组件660的内腔670内，并且接收主体702可固定地耦接到传感器组件660。接收主体702可压配在传感器组件660内，使得径向向内的表面1020接触接收主体702并将接收主体702保持就位。在一些示例中，接收主体702可胶合或以其他方式耦接至传感器组件660。例如，如图6所示，球形接头552可完全定位在传感器组件660的内腔670内。在一些示例中，球部分701可与接收主体702摩擦配合或过盈配合。球部分701与接收主体702的这种耦接可允许手柄组件550相对于传感器组件660围绕球形接头552枢转。

颈部分710可有利于将接收主体702耦接到主体235。颈部分710的空腔704可被构造成接收压接套筒806。图8示出了颈部分710的侧视图，其中主体235通过压接套筒806耦接到接收主体702。压接套筒806可以是矩形压接套筒，并且压接套筒806的尺寸可大于中心内腔703的位于空腔704远侧的远侧部分，从而防止压接套筒806穿过中心内腔703向远侧移动超出空腔704。致动线801可延伸穿过接收主体702、压接套筒806，并且进入主体235的中心内腔以到达端部执行器236。线圈802可定位在致动线801周围，并且可从接收主体702延伸到主体235的远侧部分。致动线801可向远侧或近侧移动通过主体235、线圈802和压接套筒806。在一些示例中，致动线801可以是镍钛诺或不锈钢。

图9示出了手柄组件550的侧视图，其中主体551、第一致动器554和第二致动器555以横截面示出。致动线801可延伸穿过主体551的中心内腔788至狭槽部分907。致动线801的远端部分955可耦接至压接套管908，并且压接套管908可定位在第一致动器554的空腔956内。压接套管908的尺寸可大于中心内腔788的位于狭槽部分907远侧的直径，并且因此可被构造成在狭槽部分907内移动并且在狭槽部分907的远端和近端处接合狭槽部分907。狭槽部分907可被构造成限制致动线801的远侧部分955在远侧方向和近侧方向上的运动。诸如弹簧的偏置构件906可定位在压接套管908的远侧并且可将致动线801偏置到近侧位置，这在一些示例中可将致动线801的远端处的抓取器朝向闭合或打开位置偏置。第一致动器554的近侧和远侧移动可分别向近侧和远侧移动致动线801，这可引起端部执行器236的致动(例如，抓取器的打开或闭合等)。

第二致动器555可耦接到致动线801并且可被构造成绕中心轴线599旋转致动线801，以引起端部执行器236绕中心轴线599旋转。第二致动器555可直接耦接到致动线801或者可通过海波管(hypo tube)间接地耦接到致动线801。例如，海波管可压接在致动线801上，并且第二致动器555耦接至方形海波管。在一些示例中，海波管可具有多边形横截面形状以允许边缘与第二致动器555接合，同时仍允许平移穿过海波管。在一些示例中，第二致动器555可包括两个部分，并且这两个部分可耦接在一起以形成第二致动器555。致动线801可通过第二致动器555向近侧或向远侧平移。

中心内腔788可延伸穿过圆柱形部分556和球形部分701。当手柄组件550围绕球形接头552枢转时，中心内腔788的扩张端部部分910可有助于防止铰接线801中的扭结。

图10A示出了传感器组件660的透视图。传感器组件660可具有圆柱形主体1000和延伸穿过圆柱形主体1000的中心内腔1001。多个传感器致动器1002、1003可相对于中心纵向轴线1050围绕径向向内的表面1020周向地定位。传感器致动器1002、1003可邻近圆柱形主体1000的近端1021。在一些示例中，传感器致动器1002、1003可布置成绕中心纵向轴线1050延伸的圆，并且每个传感器致动器1002-1007可在两个相邻的传感器致动器1002、1003之间均匀地间隔开。内腔1001的尺寸可被设计成接收球形接头552，使得接收主体702可经由与径向向内的表面1020接合而耦接到传感器组件660。图10B示出了传感器组件660的近侧部分的放大视图，其中传感器致动器1002-1007从径向向内表面1020向外延伸。传感器致动器1002-1007中的每一者可以是按钮或其他致动器。每个传感器致动器1002-1007可无线地或经由线或其他电连接器电连接到控制器667。控制器667可被构造成与磁体组件140的控制单元106和/或控制器390无线通信。

在一些示例中，每个传感器致动器1002-1007可以是打开磁体组件140的相应电磁体的电磁开关。例如，每个传感器致动器1002-1007可与单独的磁体401-416相关联，并且致动传感器致动器1002-1007可激活对应的磁体401-416，并且停用(例如，释放)传感器致动器1002-1007可停用对应的磁体401-416。在一些示例中，多个传感器致动器1002-1007可与磁体401-416之一相关联。在一些示例中，控制器667可包括诸如电池的电源。当一个或多个传感器致动器1002-1007被致动时，控制器667可与磁体组件140的控制单元106和/或控制器390通信以激活一个或多个磁体401-416，并且当一个或多个传感器致动器1002-1007被释放时，一个或多个磁体401-416可被控制单元106和/或控制器390停用。

图11示出了第二医疗装置103的放大部分，其中圆柱形部分556接合传感器组件660的若干传感器致动器1002-1007。如图11所示，由于圆柱形部分556定位在传感器组件660的近端1021附近，所以枢转手柄主体551可导致圆柱形部分556压在一个或多个传感器致动器1002-1007上。当一个或多个传感器致动器1002-1007被致动时，一个或多个磁体401-416可被激活并且可在磁体组件140的内腔341内或附近产生磁场。如图12所示，当一个或多个磁体401-416被激活时，由一个或多个磁体401-416产生的磁场可导致铰接部分535朝向或远离被激活的磁体401-416移动，因为铰接部分535可包括磁性材料，例如铁、钢、镍、钴等。铰接部分535可通过从磁场施加到铰接部分535的力而远离主体114的中心纵向轴线150弯曲。铰接部分535将在下文中参考图16更详细地讨论。在一些示例中，球形接头552的球部分701和接收主体702之间的足够的摩擦可防止圆柱形部分556相对于传感器致动器1002-1007的移动、并且允许用户释放手柄主体551同时保持圆柱形部分556与一个或多个传感器致动器1002-1007的接合。

图13示出了第二医疗装置103的放大部分，其中圆柱形部分556接合传感器组件660的多个传感器致动器1002-1007，并且箭头B示出了第二致动器555围绕手柄主体551的中心纵向轴线599的旋转。图14示出了针对图13中所示的手柄主体551的位置的第二医疗装置103的相应远侧部分。如图14所示，当第二致动器555围绕轴线599旋转时，示出为抓取器的端部执行器236可围绕轴线599旋转。箭头1420示出了端部执行器236相对于铰接部分535的旋转。由于圆柱形部分556示出为接合一个或多个传感器致动器1002-1007，所以铰接部分535被示出为弯曲的，这可能是由一个或多个磁体401-416的激活引起的。端部执行器236可相对于铰接部分535和主体235旋转。

图15示出了沿轴线1453切割的主体235的一部分，以暴露主体235内的内部层。主体235可以是塑料构件1509，其形成具有纵向延伸穿过主体235的中心内腔的管状主体。致动线801可定位在主体235的中心部分内。衬里层1511可以是管状主体，其被构造成接收致动线801并且被构造成允许致动线801穿过衬里层1511向近侧和远侧移动。在一些示例中，衬里层1511可包括聚四氟乙烯(PTFE)。

线圈1505可围绕衬里层1511周向延伸，并且可从球形接头552纵向延伸到铰接部分535的近端。线圈1505可被构造成提供用于从第二医疗装置103的近端到远端的力传递的压缩刚度，并且提供扭转刚度以增加从医疗装置103的近端到远端的扭矩传递。在一些示例中，线圈1505可由直径为0.013”-0.041”的线制成。在一些示例中，线圈1505可以是不锈钢线圈。线圈1505的节距可与形成线圈1505的线的直径相同。在一些示例中，线圈1505的线可具有0.021”的直径并且线圈1505的节距可以是0.021”。线圈1505的线与线圈1505的中心纵向轴线之间形成的角度可在90度至120度的范围内。

编织层1507可围绕线圈1505延伸并且可由多根线1603、1604(图16中示出)形成。编织层1507可从球形接头552延伸到铰接部分535的近端，并且可邻接线圈1505的相对于中心轴线599的径向向外的表面1610。图16示出了位于线圈1505上方的编织层1507的侧视图，其中主体235被移除。线1603、1604可以是扁平的或圆形的。编织层1507可由具有不同编织图案的线1603、1604形成在线圈1505上，例如菱形编织物、规则编织物或大力士编织物。尽管在图16中编织层1507被示出为具有两根线1603、1604，但是编织层1507不限于此并且可使用任何合适数量的线1603、1604来形成。在编织层1507中可使用40-80的织物经纬密度。在一些示例中，编织角1601、1602可在35度和50度。在一些示例中，编织角1601和编织角1602之间的差可不大于5度。

图17示出了第二医疗装置103的远侧部分1700，其包括主体235、耦接器1704、铰接部分535和端部执行器236。主体235的一部分在图17中被移除，以暴露线圈1505。线圈1505和主体235的远端可耦接到耦接器1704，并且铰接部分535的近端可耦接到耦接器1704。耦接器1704可以是圆柱形的并且可固定地耦接到衬里层。1511、线圈1505和主体235。致动线801可延伸穿过耦接器1704和铰接部分535到达端部执行器236。铰接部分535可由磁性材料制成，例如铁磁材料，如铁、钢、镍、钴。铰接部分535可由缠绕成螺旋的磁性材料的矩形带1703形成，这可有利于弯曲铰接部分535。在一些示例中，铰接部分535可朝向中性位置偏置，在该中性位置中，铰接部分535是直的并且与中心纵向轴线599对齐。端部执行器236可以是非磁性材料，例如不锈钢或铝。

在操作中，用户可首先将患者160定位在患者台105上。然后，用户可将第一医疗装置102和第二医疗装置103定位在内窥镜101的两个分开的工作通道内，然后将内窥镜101的远侧部分116定位在患者160体内的目标区域处。在一些示例中，在内窥镜101插入患者体内之前，磁屏蔽件231可放置在内窥镜101的远端之上。一旦远侧部分116被定位在目标区域处，用户就可将磁体组件140移动至磁体组件140与目标区域对准的位置。例如，用户可沿着患者台105的导轨部分310、311推/拉磁体组件140，以将磁体组件140定位在目标区域附近。然后，用户可通过向远侧推动第二医疗装置103以邻接组织并且相对于手柄主体551向近侧移动第一致动器554以闭合抓取器来抓取组织。然后，用户可围绕球形接头552枢转手柄主体551，并用利用圆柱形部分556来致动一个或多个传感器致动器1002-1007。传感器致动器1002-1007的致动然后可激活磁体组件140的一个或多个磁体401-416，铰接部分535可因由一个或多个激活的磁体401-416产生的磁场所施加的力而移动和/或弯曲。

用户然后可通过旋转第二致动器555来旋转抓取器。一旦用户用第二医疗装置103适当地定位组织，用户然后可使第一医疗装置102进行铰接以切割组织。在一些示例中，用户可将电能施加到第一医疗装置102的端部执行器234以切割组织。用户然后可通过将手柄主体551枢转远离传感器致动器1002-1007来停用一个或多个磁体401-416，以停用一个或多个传感器致动器1002-1007，这然后可停用一个或多个磁体401-416。在一些示例中，当一个或多个磁体401-416停用时，铰接部分535可移动到中性位置。

尽管上文讨论了使用第二医疗装置103作为医疗系统100的一部分，但是第二医疗装置103不限于此。例如，第二医疗装置103可在没有第一医疗装置102的情况下使用。在一些示例中，第二医疗装置103可不包括作为端部执行器236的抓取器并且可包括本领域已知的任何其他端部执行器，例如切割刀、勒除器、篮子或电灼元件。

还应当理解，本文描述的任何医疗装置、系统和方法的一个或多个方面可用于抓取、切割、解剖、治疗、消融或以其他方式操纵人体任何部分中的组织。例如，本文描述的任何医疗装置可用于医疗手术，例如用于内窥镜粘膜下解剖术(ESD)、癌症治疗、肾或膀胱活检或切除、和/或其中移除、切除、解剖、电灼、和/或需要消融组织。

本文讨论的各个方面可帮助减少手术时间、增加组织治疗有效性、降低受试者的风险等。本文讨论的各种系统和装置可消除对延伸穿过内窥镜工具的铰接线的需要，同时仍然使用户能够在该远侧部分定位在患者体内的同时铰接装置的远侧部分。本文讨论的各个方面可使得内窥镜工具能够具有六个或更多自由度，同时仅包括延伸穿过工具的单个致动线并且没有延伸穿过工具的任何铰接线。

尽管已经结合用于通过医疗装置的一个或多个工作通道、天然孔口或通过切口来操纵和切割人体组织的医疗装置公开了上述示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，这些原理上文阐述的内容可应用于任何医疗装置或医疗方法，并且能够以不同的方式实现，而不背离由权利要求限定的本公开的范围。特别地，包括制造技术和材料的构造细节完全在本领域技术人员的理解范围之内，并且在此没有进行任何详细阐述。这些和其他修改和变化完全在本公开的范围内并且可由本领域技术人员设想和实施。

此外，虽然本文中已经共同示出和描述了具体的示例性实施例，但是应当理解，设计用于实现相同或相似目的的任何后续布置可替代本文中描述和示出的具体实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有后续的修改或变型。本领域技术人员在阅读描述后将清楚上述实施例以及本文未具体描述的其他实施例的组合。

应当理解，所公开的装置，例如控制单元106或控制器390、667，可包括各种合适的计算机系统和/或计算单元，其合并有多个硬件组件，例如处理器和非暂时性计算机可读介质，其允许装置在根据本文描述的那些的过程期间执行一个或多个操作。通过考虑说明书和本文所公开的特征的实践，本公开的其他方面对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被视为示例性的。

应当理解，各种系统可包括任何计算装置。计算装置可包括输入和输出端口以与诸如键盘、鼠标、触摸屏、监视器、显示器等的输入和输出装置连接。当然，各种系统功能可在许多类似平台上以分布式方式实现，以分配处理负载。替代地，系统可通过一个计算机硬件平台的适当编程来实现。

在一个实施例中，任何所公开的系统、方法和/或图形用户界面可由与本文的描述一致或相似的计算系统执行或实现。虽然不是必需的，但本公开的各方面是在计算机可执行指令的上下文中描述的，例如由数据处理装置(例如，服务器计算机、无线装置和/或个人计算机)执行的例程。相关领域的技术人员将理解本公开的各方面可用其他通信、数据处理或计算机系统配置来实践，包括：互联网装置、手持装置(包括个人数字助理

(“PDA”))、可穿戴装置计算机、各种蜂窝或移动电话(包括IP语音(“VoIP”)电话)、哑终端、媒体播放器、游戏装置、虚拟现实装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、装置机顶盒、网络PC、小型计算机、大型计算机等。事实上，术语“计算机”、“计算装置”等在本文中通常可互换使用，并且指的是上述装置和系统中的任一个以及任何数据处理器。

本公开的各方面可体现在专用计算机和/或数据处理器中，其被专门编程、配置和/或构建以执行本文详细解释的计算机可执行指令中的一个或多个。虽然本公开的各方面，例如某些功能，被描述为排他地在单个装置上执行，但是本公开还可在分布式环境中实践，其中功能或模块在通过通信网络(例如局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和/或互联网)链接的不同处理装置之间共享。类似地，本文提出的涉及多个装置的技术可在单个装置中实现。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地和/或远程存储器存储装置中。

本公开的各方面可存储和/或分布在非暂时性计算机可读介质上，其包括磁性或光学可读计算机盘、硬连线或预编程芯片(例如，EEPROM半导体芯片)、纳米技术存储器、生物存储器或其他数据存储介质。替代地，根据本公开的各方面，计算机实现的指令、数据结构、屏幕显示和其他数据可通过互联网和/或通过其他网络(包括无线网络)在传播介质(例如，电磁波、声波等)上在一段时间内分布传播信号，和/或它们可在任何模拟或数字网络(分组交换、电路交换或其他方案)上提供。

该技术的程序方面可被认为是通常呈可执行代码和/或相关数据的形式的“产品”或“制品”，该可执行代码和/或相关数据被认为是在一种机器可读介质上承载或体现。“存储”类型介质包括计算机、处理器等或其关联模块的任何或所有有形存储器，例如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等，其可在任何时间提供非暂时性存储以进行软件编程。软件的全部或部分有时可通过互联网或各种其他电信网络进行通信。例如，这样的通信可使得能够将软件从一个计算机或处理器加载到另一计算机或处理器中，例如从移动通信网络的管理服务器或主计算机加载到服务器的计算机平台中和/或从服务器加载到移动装置。因此，可承载软件元件的另一种类型的介质包括光波、电波和电磁波，例如通过有线和光陆线网络以及通过各种空中链路在本地装置之间的物理接口上使用。承载这种波的物理元件(例如有线或无线链路、光链路等)也可被认为是承载软件的介质。如本文所使用的，除非限于非暂时性，否则诸如计算机或机器“可读介质”之类的有形“存储”介质术语是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。

虽然本文参考特定应用的说明性方面描述了本公开的原理，但是应当理解，本公开不限于此。本领域的普通技术人员以及获得本文所提供的教导的技术人员将认识到额外的修改、应用、方面以及等同物的替换均落入本文所描述的方面的范围内。因此，本公开不应被认为受到前述描述的限制。

通过考虑说明书和本文公开的示例性实施例的实践，本公开的其他示例性实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被认为是示例性的，并且可在形式和细节上做出改变而不背离由所附权利要求限定的本公开的范围和精神。

Claims (15)

1.一种用于插入体内的医疗装置，所述医疗装置包括：

手柄组件，其包括手柄主体和球形接头；

传感器组件，其被构造成与磁体电子通信；

主体，其纵向延伸自所述手柄组件；

铰接部分，其耦接到所述主体的远端，其中所述铰接部分包括磁性材料；以及

端部执行器，其耦接到所述铰接部分的远端；

其中，所述铰接部分被构造成在施加有来自所述磁体的磁场时移动。

2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中所述球形接头定位在所述传感器组件内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述传感器组件包括：

圆柱形主体，其包括中心内腔，其中所述手柄组件的一部分定位在所述中心内腔内；以及

多个传感器致动器，其定位成面向所述手柄组件。

4.根据权利要求3所述的医疗装置，其中所述手柄组件包括圆柱形部分，所述圆柱形部分构造成当所述手柄主体朝向所述传感器组件枢转时致动所述多个传感器中的一个或多个。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的医疗装置，其中所述多个传感器致动器围绕所述手柄组件的中心纵向轴线周向均匀地间隔开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述手柄组件包括第一致动器和第二致动器，并且其中所述第一致动器和所述第二致动器中的每一者接合单根致动线。

7.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述传感器组件包括控制器，所述控制器被构造成与和所述磁体相关联的控制器无线通信。

8.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述主体包括：

线圈，

编织层，其围绕所述线圈延伸，

外层，其围绕所述编织层延伸，以及

中心内腔，被构造成接收致动线。

9.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述铰接部分包括以螺旋形状缠绕的矩形磁性材料带。

10.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述端部执行器包括不锈钢或镍钛诺。

11.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述手柄主体包括：

球部分，其位于所述手柄主体的远端；

圆柱形部分，其与所述球部分耦接；

第一狭槽，其被构造成接收第一致动器；

第二狭槽，其被构造成接收第二致动器；和

环部分，其位于所述手柄主体的近端。

12.根据权利要求11所述的医疗装置，其中所述传感器组件包括：

圆柱形主体，其包括中心内腔，其中所述手柄组件的一部分被定位在所述中心内腔内；以及

多个传感器致动器，其定位在所述圆柱形主体上并且面向所述手柄组件，其中所述多个传感器致动器被定位成围绕所述圆柱形部分并且位于所述球形接头的近侧。

13.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，还包括铰接线，所述铰接线从所述端部执行器延伸穿过所述主体和所述传感器组件并耦接到所述手柄组件的一部分。

14.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述手柄组件被构造成相对于所述传感器组件枢转。

15.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中所述端部执行器能够绕所述医疗装置的中心纵向轴线相对于所述铰接部分旋转。