CN118019481A - 内窥镜 - Google Patents

Abstract

一种内窥镜(1)，该内窥镜包括：近侧手柄(5)，该近侧手柄包括壳体部分；以及远侧插入线(6a)，该远侧插入线通过允许绕旋转轴线旋转的旋转联接机构联接到所述近侧手柄(5)。该联接机构包括具有贯通孔口的衬套，该衬套限定了适于接纳连接构件的衬套壁内表面和适于接合所述手柄中的手柄内表面的衬套壁外表面。连接构件被接纳在所述贯通孔口中并具有在第一端与第二端之间限定贯穿通路的壁。第一端附接到插入线子组件，并且第二端可旋转地联接到所述手柄(5)内的工作通道部分。

Description

内窥镜

本披露涉及一种内窥镜，特别地但不排他地涉及一种具有可旋转插入线的一次性使用插入式内窥镜。更具体地，本披露涉及一种内窥镜，该内窥镜包括：近侧手柄，该近侧手柄包括壳体部分；以及远侧插入线，该远侧插入线通过允许绕旋转轴线旋转的旋转联接机构联接到所述近侧手柄。

总体而言，内窥镜包括位于近端处的操作手柄、以及从手柄朝向远端延伸的插入线。手柄适于由操作者握持并且尤其包括连接至内部控制齿轮上的向外突出的操作构件，该内部控制齿轮允许操作者在将插入线的远端推进至例如人的体腔内的期望位置时，控制插入线的远端处的可控制的弯曲区段的移动。通过附接的监视设备，例如具有显示屏的监视器，可以使用内窥镜来检查远端已被推进到的位置。

可控制的弯曲区段通常是在插入线的远侧端头处的铰接区段，其可以由操作者从手柄控制，从而允许操作者通过一系列动作将内窥镜的远侧端头推进到期望的位置，该一系列动作尤其包括：在期望的方向上使弯曲区段弯曲、推进插入线以及通过转动与其刚性连接的手柄来转动插入线。在通过具有弯曲部和转弯的曲折路径到达感兴趣位置后，操作者可能在尴尬或不符合人体工程学的位置结束。

如果插入线没有刚性地连接到手柄，而是可以相对于手柄转动，则可以克服这个缺点。一旦插入线就位，这允许操作者将手柄转动到更方便且符合人体工程学的位置。它还将允许附加自由度，因为操作者在插入期间进行导航时可以选择仅转动插入线而不是转动手柄和插入线两者。

在这方面，US9307891披露了一种具有手柄和插入线的内窥镜，该插入线可以相对于手柄在多个固定闭锁位置之间转动。没有任何方法可以防止插入线相对于手柄转动过多，正如陈述那样，插入线不应转动超过180度以免损坏从手柄行进到插入线中的内部工作件，即线缆等。JP2004-305413也披露了一种具有手柄和可以相对于手柄转动的插入线的内窥镜。转动角度由止动件限制，以便在相对于手柄转动插入线时不扭曲和损坏从手柄行进到插入线中的纤维束。

近年来，与在困难且昂贵的清洗和消毒后再次使用的传统内窥镜相比，仅在一个患者身上使用然后被扔掉的一次性使用或可丢弃内窥镜已经得到了广泛的普及。显然，如果内窥镜是一次性使用的，则需要以节省成本的方式制造，这意味着组成零件应该具有低成本，并且其组装应该简单以便不会导致不必要的时间消耗。

在这方面，现有技术的联接器不适合成本有效的组装，因为其将难以穿过例如通过手柄与插入线之间的这些联接机构形成子组件的一部分的电源线和信号线、拉线、光纤等的柔性束。

而且，在使用中，联接器应该给操作者良好的触觉反馈。也就是说，足够的摩擦力以避免插入线的无意转动，但不会大到使得其阻止普通操作者进行平稳操作。

而且，应保护线缆束免受由例如相对于手柄扭曲插入线太多而导致的损坏。

基于此，本披露的目的是提供一种具有可以相对于手柄转动同时克服上述缺点的插入管的内窥镜。

根据本披露的第一方面，这个目的通过一种内窥镜实现，该内窥镜包括：近侧手柄，该近侧手柄包括壳体部分；以及远侧插入线，该远侧插入线通过允许绕旋转轴线旋转的旋转联接机构联接到所述近侧手柄，所述联接机构包括：具有贯通孔口的衬套，该衬套限定了适于接纳连接构件的衬套壁内表面和适于接合所述手柄中的手柄内表面的衬套壁外表面；连接构件，该连接构件被接纳在所述贯通孔口中并具有在第一端与第二端之间限定贯穿通路的壁，其中所述第一端附接到插入线子组件，并且所述第二端可旋转地联接到所述手柄内的工作通道部分，其中在所述第一端与所述第二端之间的所述壁中设置侧向出口开口，并且其中在所述壁中从所述第二端至所述出口开口设置狭缝。

这极大地方便了内窥镜的组装，因为整个插入线可以制成或预制为分离的插入线子组件，其中全部的线缆和线从近端延伸。当将插入线子组件的近端附接到连接构件时，线缆和线不需要轴向穿过任何端口或孔口，而是可以仅仅侧向穿过狭缝并从侧向出口开口露出。换句话说，线缆和线不需要从插入线子组件的近端通过孔眼以它们延伸的整个长度穿过。相反，只有较短长度的线和线缆需要侧向穿过狭缝，这是简单得多的程序。

根据本披露的第一方面的优选实施例，衬套壁内表面包括突出到所述狭缝中的肋。一旦衬套已经从远端穿过插入线，这个肋封闭连接构件中的狭缝，并将线缆和线保持在连接构件的远端与侧向出口开口之间居中。

根据本披露的第一方面的实施例，联接机构进一步包括具有圆周抓握外表面和抓握构件内表面的环形抓握构件，其中抓握构件内表面包括与所述衬套壁外表面接合的第一抓握构件内表面部分和可旋转地接合所述壳体部分的外部的第二抓握构件内表面部分。这允许在旋转部分上进行牢固抓握，而不必抓握衬套壁本身，该衬套壁通常由不太适合抓握的低摩擦材料制成。

根据本披露的第一方面的实施例，内窥镜进一步包括锁定夹具，该锁定夹具固定所述衬套防止相对于壳体部分沿着所述旋转轴线进行轴向运动。

根据实施例，锁定夹具由与衬套相同的材料制成，以保持摩擦较低。

根据本披露的第一方面的实施例，第二抓握构件内表面部分包括至少一个位置参考构件，该至少一个位置参考构件适于与所述壳体部分的外部上的互补位置参考构件相互接合。这允许暂时搁置在中性中间位置，以及允许在从中性中间位置移动时对操作者进行触觉反馈。

根据本披露的第一方面的进一步优选实施例，互补位置参考构件设置在与壳体部分一体设置的弹簧构件上，所述弹簧构件在壳体部分的远端处在圆周方向上延伸。

现在将基于非限制性示例性实施例并参考附图更详细地进行披露，在附图中：

图1示出了包括根据本披露的内窥镜和内窥镜可以连接到其上的显示设备的系统，

图2示出了图1中的系统的内窥镜的分解图，

图2a更详细地示出了图2的内窥镜的手柄部分以及连接线缆的分解图，

图2b更详细地示出了图2的内窥镜的插入管部分的分解图，

图3详细得多地示出了图2和图2a的主手柄壳体部分，

图4示出了作为经组装的插入管子组件的插入管部分，

图5和图6示出了插入管子组件和旋转联接机构的各部分的正交视图，

图7示出了连接构件的等距视图，

图8以局部横截面示出了连接构件到工作通道工具插入部分的连接，以及

图9示出了沿着图8中的线IX-IX截取的工作通道工具插入部分的横截面，

图10示出了来自衬套的远端的等距视图，

图11是从图10的衬套的相对端的纵向等距截面，

图12是沿着图11中的线XII-XII截取的衬套的纵向截面，

图13示出了从抓握构件的远端的等距视图，

图14示出了图13的抓握构件的近端的等距视图，

图15和图16示出了带有经组装的旋转联接机构的内窥镜的区段的正交横截面视图，

图17示出了用于安装工作通道管的工具，以及

图18是就位时与工具的联接机构在横截面中的细节。

首先转到图1，示出了包括内窥镜1和显示单元2的系统。内窥镜1可以通过具有合适的连接器4的线缆3连接到监视器2。内窥镜1优选地是可丢弃的，即旨在由一名患者使用之后被丢弃，而显示设备2可以与不同的可重复使用的内窥镜一起多次使用。内窥镜是插入式内窥镜，包括近端处的手柄5和从手柄5朝向内窥镜1的远端延伸的插入线6。在插入线6的远端，设置有可以由操作构件8控制的弯曲区段。如从图2和图2b可以看到，弯曲区段包括位于柔性罩7a下方的弯曲区段主体7。进而在弯曲区段7的远端设置有端头壳体9，该端头壳体具有内窥镜的图像捕获设备、镜头、照明装置、工作和/或抽吸通道的远侧端口等。在远端，工作通道通常将用于用作工具的工作通道和抽吸通道两者的双重功能。手柄5通常还包括抽吸启动按钮10，用于启动通过抽吸通道经由抽吸连接器11到达外部真空源(未示出)的抽吸。手柄还可以具有带有帽12a的工具插入端口12(参见图2)，用于将外部工具通过手柄和工作通道插入，以便从端头壳体9处的远侧工作通道端口露出。而且，手柄5可以设置有按钮，用于启动控制图像捕获功能(比如拍摄静止图像)的电气开关13。根据本披露，通过手动抓握并转动与联接机构相关联的抓握表面14，插入线6可以相对于手柄5旋转，该联接机构将在下文中描述。

现在转到图2、图2a和图2b，内窥镜1的示例性实施例的部件以分解图示出。在图2a中，示出了手柄5、联接机构以及连接线缆3的部件。在图2b中，示出了插入线子组件的部件。这些部件包括附接到弯曲区段主体7的端头壳体9，该弯曲区段主体又连接到形成插入线6的主体的大部分的主管6a。在主管6a内部设置工作通道管15。工作通道管15穿过弯曲区段主体7并附接至端头壳体9，更具体地附接为使得其与穿过端头壳体9到远侧工作通道端口的通路连通。到图像捕获装置17的电线16也沿着主管6a的内部行进、通过弯曲区段主体7并进入图像捕获装置17容纳在其中的端头壳体9。同样地，用于照明部件(比如LED)的供电线缆沿着主管6a的内部行进、穿过弯曲区段主体7并进入照明部件也容纳在其中的端头壳体9。类似地，用于使弯曲区段主体7弯曲的拉线19沿着主管6a的内侧行进并通过弯曲区段主体7。为了避免水或类似物进入，弯曲区段主体7被以密封方式连接到端头壳体9和主管6a的柔性罩7a覆盖。稳定器197也可以容纳在主管6a中。全部这些零件可以预先组装，并且电线16和电源线优选地也连接到电路板21，如图4所示，以在组装内窥镜1时的后续组装步骤中提供要与手柄5接合的预组装子组件。如可以看出的那样，电线16、供电线缆和拉线19以及印刷电路板21从子组件延伸。因此，尽管有这些延伸的部分，根据本披露的手柄5和联接机构已经适于容易组装。

现在转到图3，示出了手柄壳体部分20。手柄壳体部分20包括适于容纳手柄的内部零件的壳形形状并由盖38覆盖(例如参见图2a)，该盖也稍微呈壳形。手柄壳体部分20用作用于支撑容纳在手柄5中的大部分内部零件的基部，而盖38基本上仅用作封闭罩。也就是说，罩将操作构件(8a)、用于引导管19a的锚定块190、PCB 21和C形夹具51固持就位，但是除此之外优选地不携载或支撑任何内部零件。如可以看出的那样，远侧手柄壳体端部22在圆周方面为C形、具有纵向狭缝23。如将在下文中详细阐述的那样，远侧手柄壳体端部22适于形成旋转联接机构的一部分，从而允许插入线子组件(图4中示出)的插入线6相对于手柄5转动。手柄壳体部分20还包括开口24，该开口适于接纳用于将部分组合的抽吸和工作通道连接到外部真空源的抽吸连接器11。部分组合的抽吸和工作通道包括Y形接头主体25，该Y形接头主体包括位于手柄壳体部分20中的另一个开口27中的工具入口端口12。另一个开口(不可见)可以设置在手柄壳体部分20中以容纳与抽吸致动按钮10相关联并连接到抽吸连接器11的抽吸致动阀组件10a、10b、10c、10d。抽吸致动阀组件10a、10b、10c、10d还连接到中间抽吸管18的一端，中间抽吸管18的另一端连接到Y形接头主体25，例如在Y形接头主体25的一个分支中形成的接纳座198中，如图9所指示的那样。可以一体形成Y形接头主体25，但是出于制造原因优选地以两件的形式设置，即包括Y形接头盖25a、具有便于从工具端口插入工具的引导表面25b。

位于主管6a的中心的工作通道管15需要可相对于固定在手柄5内的Y形接头主体25的远端旋转。拉线19至少部分地需要偏心定位以便起作用。在任何情况下，拉线19、电线16和用于LED的供电线缆不能与工作通道管15重合，并且因此也必须被偏心容纳。电线16、供电线缆和拉线19可以替代地被制造为具有超长和松弛，以便能够允许它们扭曲和缠绕。因此，拉线19优选地在引导管19a中以提供鲍登线缆。为了适应所有这些要求，本披露利用了连接构件28。

图7示出了具有壁29的连接构件28。在近端处，连接构件28包括区段30，在该区段，壁被圆周封闭。在这个区段30中，设置了适于容纳优选地呈弹性体材料的O形环形式的密封构件32的外圆周凹部31。未压缩的密封构件32的外径略大于设置在Y形接头主体25的远端中的圆柱形孔洞33的内径，以便提供允许连接构件28相对于Y形接头主体旋转的密封。朝向连接构件28的远端的壁29的剩余部分不被圆周封闭。壁29在近侧第一端34与远侧第二端35之间限定了贯通但不是圆周封闭的通路。朝向远侧第二端35，连接构件35包括在壁29中的狭缝36。在狭缝36与壁29的圆周封闭区段30之间，设置了覆盖大半部圆周的较大开口37。如从图8的局部横截面可以看出的那样，这个较大开口用作用于电线16、供电线缆和覆盖有引导管19a的拉线19的出口开口。

在内窥镜的组装期间，主管6a被插入到连接构件28的通路中到达图8中示出的位置，在该位置，该主管被固定，优选地通过粘合剂固定。在这个插入期间，从插入线组件的主管6的近端延伸的电线16、供电线缆和拉线19可以容易地穿过狭缝36，以便从出口开口37侧向露出，使得它们将在完全组装的内窥镜中围绕手柄5内的Y形接头主体的外部经过。即使电线16和供电线缆在预制造插入线组件时已经接合到印刷电路板21，这也可以实现，因为电路板不需要穿过连接构件28，并且电线16和供电线缆只需要穿过狭缝36。工作通道管18的近端粘附到其中壁为圆周的区段30的内侧，以便提供密封连接。为此，用于引入粘合剂的胶孔40可以优选地设置在另外的圆周壁区段30中。

为了确保从连接构件28到工作通道管15的平滑过渡，工作通道管15优选地在近端处向外张开。没有边缘的平滑过渡是期望的，以便防止通过Y形接头主体25插入到工作通道15中的程序工具或光纤被卡住并干扰插入过程。为此，如图15和图16中示出工具200。工具具有用于在将其插入到连接构件28和工作通道管15中时利用拇指、食指和可能地利用中指数字地抓握其的抓握部分201，如图16所示。抓握部分201优选地是滚花的或以其他方式制备以获得良好抓握。工具还包括插入区段，该插入区段具有倒圆远侧插入端202、具有第一直径的第一圆柱形部分203、以及具有第二直径的第二圆柱形部分204。第一直径大于第二直径。在第二圆柱形部分204与第一圆柱形部分203之间设置锥形区段205，例如截头圆锥形的。

如从图16中可以看出的那样，工具的截头圆锥形区段扩展了工作通道管15，并在标记(利用圆圈F标记)的过渡区域中提供了扩口，一旦胶40凝固，就保持该扩口。它还有助于将工作通道管与连接构件28的孔洞对准。

然后，连接构件28可以插入到衬套41中。衬套由比如聚甲醛(POM)等低摩擦材料制成。这通过将衬套41从远端滑过插入线子组件到连接构件28上来实现，该衬套在该连接构件处卡入到位，如图4和图5中看到的那样。POM难以粘上粘合剂，并且因此连接构件28和衬套41包括在圆周方向和纵向方向上两者将它们相对于彼此固定的相互互锁的特征。因此，如从图10中可以看到的那样，衬套41的远端包括具有向内延伸的突起43的两个弹性臂42，这些突起适于弹性卡入与连接构件28的外表面中的凹部44接合，从而相对于彼此相互固定连接构件28和衬套41。为了确保在圆周方向上的正确取向，即确保电线16、供电线缆和拉线19随后处于手柄肋内的正确侧处，衬套壁内表面451设置有具有不同宽度的第一肋45和第二肋46，其中第一肋45适于接合在连接构件28中的狭缝36中，并且第二肋46适于接合到优选地布置在连接构件28的外表面中的狭缝的径向相对侧的凹槽中(图中不可见)。这也进一步在圆周方向上相对于彼此固定连接构件28和衬套。

为了在圆周方向上以这个正确的取向正确地结束，衬套壁内表面451的近侧部分包括纵向凹槽452，该纵向凹槽适于引导连接构件28上的凸缘282上的突起281，参见图7。当在连接构件上滑动衬套41时，凸缘282邻接由覆盖内壁表面451的圆周的大部分的台阶形成的止动壁453。这个止动壁453在纵向方向上的位置被选择为使得向内延伸的突起43闩锁到凹部44中，并在纵向方向上固定连接构件28和衬套41的相互位置。在止动壁453的端部处设置了在纵向方向上的小突起454，以便进一步确保连接构件28相对于衬套41在圆周方向上的位置。对于圆周的剩余部分，即突起454之间的少数部分，台阶缺失，以便在组装状态下为从连接构件28中的开口37突出的线提供侧向空间455。

然后，具有从开口37露出进入侧向空间455并从衬套41的近端出来的电线16、供电线缆和拉线19的印刷电路板21可以使用狭缝23穿过线缆而放置在壳体部分20中。标记环47可以滑过壳体部分20的端部、卡入凹部48中并部分地封闭狭缝23。更具体地，标记环47可以从插入线子组件的远端滑过衬套41，以包围联接机构并防止由于来自衬套41的力导致的狭缝23的扩张，从而稍后有助于确保手柄壳体部分20与衬套41之间的所期望量的摩擦。

现在连接到插入线子组件的衬套41然后可以插入到现在利用标记环47部分地封闭的手柄壳体的远端。在这个位置，衬套通过设置在衬套壁外表面62上并接合壳体部分20的远端表面50的凸缘49以及接合在衬套41的外表面中的圆周凹部52中的C形夹具51被固定以防止轴向移动。优选地提供从衬套41的近端突出的止动构件53。这个止动构件53适于接合壳体部分20的内表面上的合适立柱54，以限制衬套41相对于手柄5的旋转。立柱54还可以优选地用作用于Y形接头主体25的锚固点，即用于将Y形接头主体25粘附到壳体部分20内部的点。

如所提及的那样，衬套41优选地由低摩擦材料制成。为了给需要相对于手柄5转动衬套41和插入线6的操作者提供良好的抓握，设置了环形抓握构件14。环形抓握构件14具有圆周抓握外表面56和抓握构件内表面57。优选地，圆周抓握外表面56包括多个齿59、60，该多个齿中的一个齿60优选地高于其他齿和/或设置有附加表面特征61以给使用者提供位置感。与其他部分一样，环形抓握构件14从插入线子组件的远端滑过插入线子组件。

内表面优选地设置有纵向凹槽58，这些纵向凹槽适于与衬套41的外表面壁62上的外部肋64相匹配，以便在组装内窥镜1时确保它们正确的相互取向，例如以便在相对于手柄5处于中性位置时使齿60正确延伸。因此，呈纵向凹槽58的形式的至少一个第一抓握构件内表面部分提供与所述外衬套壁62的接合。

另外，第二抓握构件内表面壁部分63可旋转地接合所述壳体部分20的外部。第二抓握构件内表面部分63包括至少一个但优选地两个位置参考构件，例如呈适于与壳体部分20的外部上的互补位置参考构件65相互接合的凹口63a的形式。替代性地，壳体部分20的外部上的位置参考构件65可以设置为凹口。两个位置参考构件优选地以180°间距定位，特别地以距齿60的90°间距定位在壳体部分的任一侧上。类似地，互补位置参考构件65以180°间距定位在壳体部分20的任一侧上，特别地以距狭缝23的90°间距定位在壳体部分的任一侧上。互补位置参考构件65优选地设置在板簧构件66上，这些板簧构件设置在壳体部分20的远端处。通过在壳体部分20的壁上设置合适的圆周狭缝67，板簧构件66可以方便地与壳体部分20一体形成。当参考构件与它们的互补部分对准时，在来自板簧构件的弹簧力下，将插入线6b相对于手柄5保持就位，直到使用者转动插入线6b的尝试提供克服板簧构件66的力。

为了相对于衬套41轴向固定环形抓握构件14，环形抓握构件14的远端包括具有向内的突起70的一对弹性闩锁构件69，这些突起适于接合衬套41的外表面中的对应一对凹部71。

最后，为了通过旋转联接机构完成插入线子组件到手柄5的组装，张力释放构件67可以从插入线6的远端滑过插入线并滑动到环形抓握构件14上，以接合环形抓握构件14的远端上的弹性保持构件69处的大致圆周肋72。张力释放构件67不仅用作张力释放，而且尤其用作用于联接机构的密封罩，并用作例如患者的插管期间用于气管内导管的固持装置、或在内窥镜1的存放期间用于保护性管状罩的固持装置，该张力释放构件可以由多个圆周弹性肋68固持。

以这样的方式，以易于制造和易于组装的方式提供了用于内窥镜1的旋转联接机构。

Claims (8)

1.一种内窥镜，该内窥镜包括：近侧手柄，该近侧手柄包括壳体部分；以及远侧插入线，该远侧插入线通过允许绕旋转轴线旋转的旋转联接机构联接到所述近侧手柄，所述联接机构包括

具有贯通孔口的衬套，该衬套限定了适于接纳连接构件的衬套壁内表面和适于接合所述手柄中的手柄内表面的衬套壁外表面；

连接构件，该连接构件被接纳在所述贯通孔口中并具有在第一端与第二端之间限定贯穿通路的壁，

其中所述第一端附接到插入线子组件，并且所述第二端可旋转地联接到所述手柄内的工作通道部分，

其中在所述第一端与所述第二端之间的所述壁中设置侧向出口开口，并且

其中在所述壁中从所述第二端至所述出口开口设置狭缝。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，该衬套壁内表面包括突出到所述狭缝中的肋。

3.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其中，该联接机构进一步包括具有圆周抓握外表面和抓握构件内表面的环形抓握构件，其中该抓握构件内表面包括与所述衬套壁外表面接合的第一抓握构件内表面部分和可旋转地接合所述壳体部分的外部的第二抓握构件内表面部分。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的内窥镜，进一步包括锁定夹具，该锁定夹具固定所述衬套防止相对于该壳体部分沿着所述旋转轴线进行轴向运动。

5.根据权利要求4所述的内窥镜，其中该锁定夹具由与该衬套相同的材料制成。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的内窥镜，其中该第二抓握构件内表面部分包括至少一个位置参考构件，该至少一个位置参考构件适于与所述壳体部分的外部上的互补位置参考构件相互接合。

7.根据权利要求6所述的内窥镜，其中该互补位置参考构件设置在与该壳体部分一体设置的弹簧构件上，所述弹簧构件在该壳体部分的远端处在圆周方向上延伸。

8.一种系统，该系统包括显示设备和能够连接到所述显示设备的根据前述权利要求中的任一项所述的内窥镜。