CN117653373A - 一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置，包括若干支撑件、导向通道、首端固定组件和尾端固定组件。若干支撑件沿第一直线方向并排间隔设置；相邻支撑件之间设有弹性制件，弹性制件用于通过预期的弹性形变改变其两侧的支撑件之间的间距。支撑件上设有导向孔，用于细长柔性器械穿过。若干支撑件上的导向孔沿第一直线方向排布并配合形成导向通道，导向通道用于容置细长柔性器械并对其的行进方向进行导向。当细长柔性器械受外力弯曲带动支撑件偏离第一直线方向、使得弹性制件发生非预期形变时，弹性制件用于提供弹性力以驱动偏离的支撑件回归至沿第一直线方向排布。首端固定组件和尾端固定组件分别与沿第一直线方向两端最外侧的支撑件连接。

Description

一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置。

背景技术

在医学手术中，常需要使用细长柔性器械(如支气管镜导引鞘管等)，操作其深入到身体内部执行手术。为保证细长柔性器械能顺利插入人体，进入人体前的器械部分必须保持顺直状态，避免过度弯折而损坏。

手术操作者在手术时，往往需要用手扶住细长柔性器械，使其保持顺直。但在一些自动化手术场景中，对应细长柔性器械的顺直的要求会比较高，难以仅靠手扶来达到要求，因此一般需要设置辅助装置来支撑细长柔性器械，防止其因前端碰触到物体而导致整体过度弯折。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，设置在医疗手术器械等上，用于支撑细长柔性器械(如支气管镜导引鞘管等)，使其在术中保持顺直状态，避免因过度弯折而损坏。

本发明的技术方案为：

一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置，包括：

若干支撑件，沿第一直线方向并排间隔设置；相邻所述支撑件之间设有弹性制件，所述弹性制件用于通过预期的弹性形变改变其两侧的所述支撑件之间的间距；

导向通道，所述支撑件上设有导向孔，用于细长柔性器械穿过；若干所述支撑件上的导向孔沿所述第一直线方向排布并配合形成所述导向通道，所述导向通道用于容置细长柔性器械并对细长柔性器械的行进方向进行导向；当细长柔性器械受外力弯曲带动所述支撑件偏离所述第一直线方向、使得所述弹性制件发生非预期形变时，所述弹性制件用于提供弹性力以驱动偏离的所述支撑件回归至沿所述第一直线方向排布；

首端固定组件和尾端固定组件，分别与沿所述第一直线方向两端最外侧的所述支撑件连接，所述首端固定组件用于与细长柔性器械连接，所述尾端固定组件用于与外部构件连接。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述弹性制件为弹簧片制件。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述弹性制件包括一个或多个弹簧片单元，当所述弹性制件包括多个所述弹簧片单元时，多个所述弹簧片单元沿所述第一直线方向排布；

所述弹簧片单元上设有两个连接位，所述弹簧片单元通过两个所述连接位分别与其两侧的其他所述弹簧片单元或所述支撑件连接；所述弹簧片单元在初始状态下，其上的两个所述连接位沿第一直线方向具有一定距离。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述弹簧片单元为环形弹簧片，所述环形弹簧片套设在位于所述导向通道内的细长柔性器械外，且不与其接触；

所述环形弹簧片上的每个所述连接位包括两个连接点，所述环形弹簧片上两个所述连接位中的四个所述连接点位于所述导向通道周侧的四个方位，且同一所述连接位中的两个所述连接点相对设置。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述环形弹簧片通过其上的两个所述连接位分别与其两侧的其他所述环形弹簧片连接；

所述支撑件为支撑板，所述支撑板上设有连接口，所述支撑板一侧的所述环形弹簧片上的连接点通过所述支撑板上的连接口与所述支撑板另一侧的所述环形弹簧片上的对应连接点连接，并配合实现所述支撑板与其两侧所述环形弹簧片的联动。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述支撑板为圆形支撑板，所述导向孔设于所述圆形支撑板的中心。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，每个所述弹性制件均包括三个所述环形弹簧片。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，相邻两个所述环形弹簧片上对应的所述连接点之间通过焊接连接。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述环形弹簧片为不锈钢片，和/或，所述环形弹簧片的厚度为0.1～0.2毫米。

某一实施例中的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，所述支撑板为塑料板，和/或，所述支撑板的厚度为0.5～1.5毫米。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明提供的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，首端固定组件固定在细长柔性器械上，随细长柔性器械的移动而移动；尾端固定组件固定在外部构件上，外部构件是固定不动的。在使用时，细长柔性器械穿过支撑件上的导向孔，当细长柔性器械向靠近人体方向移动时，弹性制件沿第一直线方向的长度减小，本发明的弹性支撑装置的整体长度也随之减小；当细长柔性器械向远离人体的方向移动时，弹性制件沿第一直线方向的长度增加，本发明的弹性支撑装置的整体长度也随之增大。如此，细长柔性器械在进入人体前的部分始终被本发明的弹性支撑装置支撑，使得在导向通道内的细长柔性器械在正常情况下始终保持沿第一直线方向。

此外，当细长柔性器械的前端碰触到物体，受到阻力，使得细长柔性器械弯曲时(也就是非正常情况)，细长柔性器械的弯曲会对导向孔的孔壁产生作用力，带动支撑件偏离原来的排布方向，支撑件的偏离会带动弹性制件发生非预期的弹性形变，从而使得弹性制件产生一个回正的拉力(也就是弹性力)，该拉力通过支撑件传递给细长柔性器械，从而将细长柔性器械拉回至顺直状态。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明的一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置在伸展状态下的示意图；

图2为本发明的一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置在压缩状态下的示意图；

图3为本发明的一种弹性支撑组件中部分结构的示意图；

图4为本发明的一种支撑板的结构示意图；

图5为本发明的一种环形弹簧片的结构示意图；

图6为当细长柔性器械受外力弯曲时带动支撑板偏离第一直线方向时的示意图。

附图标记说明：

1：首端固定组件；2：尾端固定组件；3：支撑板；31：导向孔；32：连接口；4：环形弹簧片；41：连接点；5：细长柔性器械；6：人体上的入口；7：支架。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

参看图1至图6，本实施例提供一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置，包括若干支撑件、导向通道、首端固定组件1和尾端固定组件2。若干支撑件沿第一直线方向并排间隔设置；相邻支撑件之间设有弹性制件，弹性制件用于通过预期的弹性形变改变其两侧的支撑件之间的间距。

支撑件上设有导向孔31，用于细长柔性器械5穿过。若干支撑件上的导向孔31沿第一直线方向排布并配合形成导向通道，导向通道用于容置细长柔性器械5并对细长柔性器械5的行进方向进行导向。当细长柔性器械5受外力弯曲带动支撑件偏离第一直线方向、使得弹性制件发生非预期形变时，弹性制件用于提供弹性力以驱动偏离的支撑件回归至沿第一直线方向排布。

首端固定组件1和尾端固定组件2分别与沿第一直线方向两端最外侧的支撑件连接，首端固定组件1用于与细长柔性器械5连接，尾端固定组件2用于与外部构件连接。

其中，细长柔性器械5可以是支气管镜导引鞘管、血管内超声导管等，具体不作限制。在本文中，任一构件的两侧均是指该构件在沿第一直线方向的两端方向。导向通道是由支撑件上的导向孔31配合形成的，而支撑件是间隔设置的，因此导向通道的实体部分(也就是导向孔31的孔壁)是间断的。

本实施例的弹性支撑装置在使用时，细长柔性器械5位于导向通道内，细长柔性器械5的两端中进入人体的一端与尾端固定组件2的方向对应，细长柔性器械5的另一端与首端固定组件1的方向对应。而首端固定组件1与细长柔性器械5固定，随细长柔性器械5的移动而移动；尾端固定组件2与外部构件固定，外部构件的位置相对来说是固定不变的，因此尾端固定组件2也相应是不动的。当细长柔性器械5向A方向(也就是沿第一直线方向由首端固定组件1向尾端固定组件2的方向)移动时，带动首端固定组件1向尾端固定组件2方向移动，进而使得弹性制件在第一直线方向上的长度减小，本实施例的弹性支撑装置的整体长度(也就是在第一直线方向上的长度)减小；当细长柔性器械5向B方向(也就是沿第一直线方向由尾端固定组件2向首端固定组件1的方向)移动时，带动首端固定组件1向远离尾端固定组件2的方向移动，进而使得弹性制件在第一直线方向上的长度增大，本实施例的弹性支撑装置的整体长度增大。如此，细长柔性器械5在进入人体前的部分始终被本实施例的弹性支撑装置支撑，使得在导向通道内的细长柔性器械5在正常情况下始终保持沿第一直线方向。

现对本实施例提供的用于细长柔性器械的弹性支撑装置作进一步说明。

在本实施例中，对细长柔性器械5的支撑作用主要由支撑件和弹性制件形成的整体提供，而首端固定组件1和尾端固定组件2主要起到与细长柔性器械5以及外部构件连接的作用，将所有支撑件和弹性制件形成的整体称为弹性支撑组件，弹性支撑组件在沿第一直线方向上的长度为弹性支撑组件的长度。在弹性制件的预期形变内，弹性支撑组件的最大长度为Lmax，弹性支撑组件的最小长度为Lmin，则本实施例弹性支撑装置的压缩率＝Lmax÷Lmin。弹性支撑装置的压缩率越高，细长柔性器械5的利用率也就越高。为尽可能提高压缩率，本实施例优选支撑件为支撑板3，支撑板3在排布时与第一直线方向垂直。

弹性制件的预期形变是指弹性制件的形变能够带动其两侧的支撑板3沿第一直线方向移动，从而改变两侧的两个支撑板3之间的距离，进而改变弹性支撑组件的长度。为提高弹性支撑装置的压缩率，弹性制件可以优选为弹簧片制件。弹簧片制件在能够提供足够的弹性力的同时，其厚度小，在被压缩时能够具有更小的压缩方向上的长度。

弹性制件包括一个或多个弹簧片单元，当弹性制件包括多个弹簧片单元时，多个弹簧片单元沿第一直线方向排布。弹簧片单元上设有两个连接位，弹簧片单元通过两个连接位分别与其两侧的其他弹簧片单元或支撑件连接；弹簧片单元在初始状态(也就是未施加外力的状态)下，其上的两个连接位沿第一直线方向具有一定距离。当施加外力时，通过弹簧片单元的弹性变形，其上的两个连接位之间的距离(该距离指的是在第一直线方向上的距离)可以变短或变长，从而改变弹性制件在第一直线方向上的长度，进而改变其两侧的支撑板3在第一直线方向上的距离。

具体在本实施例中，弹簧片单元采用环形弹簧片4，环形弹簧片4套设在位于导向通道内的细长柔性器械5外，且不与其接触；环形弹簧片4上的每个连接位包括两个连接点41，环形弹簧片4上两个连接位中的四个连接点41位于导向通道周侧的四个方位，且同一连接位中的两个连接点41相对设置。

环形弹簧片4通过其上的两个连接位分别与其两侧的其他环形弹簧片4连接。支撑板3上设有连接口32，支撑板3一侧的环形弹簧片4上的连接点41通过支撑板3上的连接口32与支撑板3另一侧的环形弹簧片4上的对应连接点41连接，并配合实现支撑板3与其两侧环形弹簧片4的联动。即，环形弹簧片4与环形弹簧片4连接，支撑板3两侧的环形弹簧片4通过连接口32实现连接，且由于这种方式，使得支撑板3在被细长柔性器械5带动而偏离第一直线方向时，带动其两侧环形弹簧片4发生非预期形变，如图6所示。

参看图3和图6，图3所示为部分弹性支撑组件的示意(支撑板3垂直于第一直线方向)，图6所示为当细长柔性器械5受外力弯曲时带动支撑板3偏离第一直线方向时的示意。定义细长柔性器械5伸入方向为Z轴方向，细长柔性器械5横截面所在平面为XY平面(如图5所示)。在本实施例的弹性支撑装置的支撑和限制下，细长柔性器械5可沿Z轴方向自由移动。若细长柔性器械5伸入人体部分受阻，使得细长柔性器械5某处在XY平面产生弯曲力，则会受到支撑板3的限制。如图6所示，此时细长柔性器械5在YZ平面内产生弯曲，导致环形弹簧片4产生非预期形变，由此，环形弹簧片4拉动支撑片生成了沿Z轴方向回正的拉力，拉力通过支撑片传递到细长柔性器械5，使细长柔性器械5也受到回正的拉力，最终将细长柔性器械5拉回至顺直状态。

具体的，每个弹性制件中包含的环形弹簧片4的直径与数量视使用场景而定，数量越多，压缩率越高，但各支撑板3之间的间隔也越大，因此支撑效果越差。一般使用2～4个较合适，本实施例中每个弹性制件中均包括三个环形弹簧片4。环形弹簧片4推荐使用耐锈蚀的不锈钢片，厚度取0.1～0.2毫米回弹效果较好，在本实施例中优选为0.15毫米左右；当然为适应不同的实际场景，环形弹簧片4的厚度也可以小于0.1毫米或大于0.2毫米。优选的，相邻两个环形弹簧片4上对应的连接点41之间通过焊接连接；当然在其他实施例中也可以采用其他的连接方式，比如铰接等。在本实施例中，支撑板3两侧的环形弹簧片4通过支撑板3上的连接口32而实现相互连接，在其他实施例中，支撑板3两侧的环形弹簧片4也可以分别通过粘接、铰接等方式直接连接在支撑板3上，此处不做限制。但出于连接紧固性、减重及减少生物相容性风险等方面的考虑，优选采用环形弹簧片4穿过支撑板3上连接口对焊的连接形式，也就是本实施例中采用的连接形式。本实施例的这种连接形式的另外一个好处是，支撑板3不与环形弹簧片4直接连接，在细长柔性器械5弯曲时，避免了支撑板3被扭曲的环形弹簧片4带动变形，从而避免对细长柔性器械造成可能的损害。

如附图4所示，本实施例中的环形弹簧片4在压平时为圆形环状，但在本发明中环形弹簧片4可采用的形状，在压平后不限于圆形环状，如椭圆形环状、菱形环状的结构亦可以实现功能，但相对来说圆形环状的弹簧片的效果较好。

支撑板3的形状可以与环形弹簧片4相对应，采用圆形支撑板3，导向孔31设于圆形支撑板3的中心，连接口32上设置在靠近边缘处。支撑板3可使用PP板、POM板等有一定硬度的塑料板，以免划伤细长柔性器械5。支撑板3厚度越厚，对细长柔性器械5的支撑效果越好，但压缩率也会降低。支撑板3厚度取0.5～1.5毫米，在保持合适的压缩率下，同时能起到良好的支撑效果，在本实施例中优选使用1毫米左右厚度的支撑板3；当然为适应不同的实际场景，支撑板3的厚度也可以小于0.5毫米或大于1.5毫米。首端固定组件1和尾端固定组件2用于将弹性支撑组件固定在细长柔性器械5和外部构件上。首端固定组件1与细长柔性器械5连接，实现首端固定组件1与细长柔性器械5中不进入人体一端处的相对位置的固定，故，首端固定组件1与细长柔性器械5连接既可以是直接连接，也可以是通过其他构件实现间接连接。以细长柔性器械5为支气管镜的导引鞘管为例，导引鞘管是柔软的，且内部具有通道，因此在不影响导引鞘管使用的情况下，首端固定组件1一般难以直接固定连接在导引鞘管上，为此，可以连接在与导引鞘管端部连接且相对位置固定的操作手柄上。

细长柔性器械5在工作时，从人体上的入口6逐渐深入人体，即细长柔性器械5相对人体体表移动，外部构件需要相对人体体表固定不动，实际情况下外部构件选择在术中相对手术操作台固定不动的构件，具体不作限制；以细长柔性器械5为支气管镜的导引鞘管为例，外部构件可以是驱动支气管镜动作的器械上的一个支架7，也可以是固定在手术操作台上的一个构件等。

首端固定组件1和尾端固定组件2的具体结构不作限制，在本实施例中均采用夹持结构。夹持结构中两个夹爪中的一个固定连接在弹性支撑组件中最外侧的支撑板3上，两个夹爪配合夹住对应的外部连接构件；首端固定组件1对应的外部连接构件为细长柔性器械5或者是实现首端固定组件1和细长柔性器械5间接连接的中间件，尾端固定组件2对应的外部连接构件为术中相对手术操作台固定不动的构件。

本实施例提供的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，设置于医疗手术器械等上，支撑细长柔性器械5，使其在术中保持顺直状态，避免过度弯折。细长柔性器械5穿过支撑板3上的导向孔31，并通过多个环形弹簧片4的回弹力使其保持顺直状态。弹性支撑组件中，环形弹簧片4随细长柔性器械5的运动拉伸或压缩，支撑板3上的导向孔31始终沿第一直线方向保持一定间隔，环形弹簧片4和支撑板3配合起到支撑细长柔性器械5的功能。支撑板3和环形弹簧片4均为“薄片”，因此能达到很高的压缩率，且结构简单，寿命长。同时，环形弹簧片4采用不锈钢材料，支撑板3采用塑料，使得本实施的弹性支撑装置有利于重复消毒灭菌。

此外，现有技术中的用于细长柔性器械5的支撑结构，都采用刚性结构，当细长柔性器械5的前端(也就是伸入人体的一端)受阻时，细长柔性器械5受刚性的支撑结构限制难以顺势产生弯曲实现泄力，容易使细长柔性器械5的前端戳伤目标对象，如细长柔性器械5为支气管镜的导引鞘管时导引鞘管的前端容易戳伤气管。而本实施例提供的弹性支撑装置允许导向通道内的细长柔性器械5轻微地弯曲，从而避免了这种情况的发生。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，包括：

若干支撑件，沿第一直线方向并排间隔设置；相邻所述支撑件之间设有弹性制件，所述弹性制件用于通过预期的弹性形变改变其两侧的所述支撑件之间的间距；

导向通道，所述支撑件上设有导向孔，用于细长柔性器械穿过；若干所述支撑件上的所述导向孔沿所述第一直线方向排布并配合形成所述导向通道，所述导向通道用于容置细长柔性器械并对细长柔性器械的行进方向进行导向；当细长柔性器械受外力弯曲带动所述支撑件偏离所述第一直线方向、使得所述弹性制件发生非预期形变时，所述弹性制件用于提供弹性力以驱动偏离的所述支撑件回归至沿所述第一直线方向排布；

首端固定组件和尾端固定组件，分别与沿所述第一直线方向两端最外侧的所述支撑件连接，所述首端固定组件用于与细长柔性器械连接，所述尾端固定组件用于与外部构件连接。

2.根据权利要求1所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述弹性制件为弹簧片制件。

3.根据权利要求2所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述弹性制件包括一个或多个弹簧片单元，当所述弹性制件包括多个所述弹簧片单元时，多个所述弹簧片单元沿所述第一直线方向排布；

所述弹簧片单元上设有两个连接位，所述弹簧片单元通过两个所述连接位分别与其两侧的其他所述弹簧片单元或所述支撑件连接；所述弹簧片单元在初始状态下，其上的两个所述连接位沿第一直线方向具有一定距离。

4.根据权利要求3所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述弹簧片单元为环形弹簧片，所述环形弹簧片套设在位于所述导向通道内的细长柔性器械外，且不与其接触；

所述环形弹簧片上的每个所述连接位包括两个连接点，所述环形弹簧片上两个所述连接位中的四个所述连接点位于所述导向通道周侧的四个方位，且同一所述连接位中的两个所述连接点相对设置。

5.根据权利要求4所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述环形弹簧片通过其上的两个所述连接位分别与其两侧的其他所述环形弹簧片连接；

所述支撑件为支撑板，所述支撑板上设有连接口，所述支撑板一侧的所述环形弹簧片上的连接点通过所述支撑板上的连接口与所述支撑板另一侧的所述环形弹簧片上的对应连接点连接，并配合实现所述支撑板与其两侧所述环形弹簧片的联动。

6.根据权利要求5所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述支撑板为圆形支撑板，所述导向孔设于所述圆形支撑板的中心。

7.根据权利要求4或5所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，每个所述弹性制件均包括三个所述环形弹簧片。

8.根据权利要求4或5所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，相邻两个所述环形弹簧片上对应的所述连接点之间通过焊接连接。

9.根据权利要求4或5所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述环形弹簧片为不锈钢片，和/或，所述环形弹簧片的厚度为0.1～0.2毫米。

10.根据权利要求5所述的用于细长柔性器械的弹性支撑装置，其特征在于，所述支撑板为塑料板，和/或，所述支撑板的厚度为0.5～1.5毫米。