CN118177708A - 一种神经内镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种神经内镜装置，包括操作柄杆、神经内镜器以及处理工具，神经内镜器包括：保持部件，其具有工具管道；图像获取部件，其包括摄像部件和光源部件，摄像部件的摄像镜头和光源部件的光源镜头暴露于保持部件的头部的端面；神经内镜器还包括定位管鞘和电致动器；定位管鞘装设于工具管道中，处理工具穿设定位管鞘；定位管鞘配置有至少两个变形区段，每个变形区域均具有环形内凸部，环形内凸部上开设有周向阵列的多个切割缝以将环形内凸部分成周向阵列的多个弹性变形条，在电致动器向定位管鞘施加轴向力时，每个变形区段的环形内凸部在轴向回缩的同时还径向内缩以使多个弹性变形条配合而适配夹持处理工具的递送杆。

Description

一种神经内镜装置

技术领域

本发明涉及神经内镜引导技术领域，尤其涉及一种神经内镜装置。

背景技术

神经内镜引导术（Endoscopic Port Surgery ，EPS）是一种先进的诊疗脑室疾病的手术方式，属于微创手术。神经内镜引导术（EPS）中的核心器械为附带有处理工具的神经内镜器，现有技术中的神经内镜器通常包括柱状的保持部件、附接于保持部件中的摄像部件以及光源部件、配置于保持部件中的抽吸管道、配置于保持部件中的线性的工具管道、配置于保持部件中的喷液管道；摄像部件的摄像镜头以及光源部件的光源镜头暴露于保持部件的头部的端面以用于获取脑室内的解剖结构的图像信息，如用于病灶切除、用于病灶消融的不同的处理工具穿过工具管道而伸出保持部件的头部外以用于处理病灶，经处理工具作业后所产生的废弃组织在抽吸作用下经抽吸管道被移除脑室，利用喷液管道可向病灶处喷射液体以用于清洗病灶处的脑组织，利用喷液管道还可向保持部件的头部横向的喷射液体以用于清洗摄像镜头和光源镜头。

利用上述的神经内镜器可协助医生实施神经内镜引导术，然而，现有技术中的神经内镜器在实施神经内镜引导术过程中仍存在如下缺陷：

1、诊疗一些脑室疾病可能需要多种处理工具依次（或交替）作业，而不同的处理工具因径向尺寸存在差异导致处理工具与工件管道不适配，从而难以对处理工具进行定位，导致处理工具的作业精度下降，尤其是利用机器人控制神经内镜器的术式中，处理工具的作业精度下降显著。

2、神经内镜引导术的特殊要求导致神经内镜器不能配置喷气管道以用于向摄像镜头和光源镜头喷射气流（气流可能导致脑组织严重损伤）而用于移除镜头上或周围的清洗液，因而，摄像部件和光源部件可能因清洗液的干扰而难以获得清晰的图像信息。

3、保持部件中的各管道配置不合理导致神经内镜器的径向尺寸较大，这导致神经内镜器所占据的脑室内的空间较大，不合符对神经内镜器各部件和结构的集约化要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的采用如下技术方案：

本发明公开了一种神经内镜装置，包括操作柄杆、附接于所述操作柄杆的头部的神经内镜器、以及处理工具，所述神经内镜器用于进入到脑室的解剖结构中，所述神经内镜器包括：

保持部件，所述保持部件内具有工具管道、主抽吸管道以及喷液管道，所述工具管道、所述主抽吸管道以及所述喷液管道均贯通至所述保持部件的头部的端面，所述处理工具用于穿过所述工具管道而伸出所述保持部件的头部；

图像获取部件，所述图像获取部件包括摄像部件和光源部件，所述摄像部件和所述光源部件均装设于所述保持部件中，并且，所述摄像部件的摄像镜头和所述光源部件的光源镜头暴露于所述保持部件的头部的端面；

所述神经内镜器还包括定位管鞘和电致动器；

所述定位管鞘装设于所述工具管道中，所述处理工具穿设所述定位管鞘；所述电致动器用于向所述定位管鞘施加轴向力；其中：

所述定位管鞘配置有至少两个变形区段，每个所述变形区域均具有环形内凸部，所述环形内凸部上开设有周向阵列的多个切割缝，多个所述切割缝将所述环形内凸部分成周向阵列的多个弹性变形条，在所述电致动器向所述定位管鞘施加轴向力时，每个所述变形区段的环形内凸部在轴向回缩的同时还径向内缩以使多个所述弹性变形条配合而适配夹持不同径向尺寸的处理工具的操作头的后侧的递送杆。

作为一种优选， 所述工具管道为圆形管道，所述工具管道的壁上开设有弧形沟槽，所述弧形沟槽与所述工具管道同步轴向延伸，所述弧形沟槽作为所述主抽吸管道；所述定位管鞘装设于所述工具管道的壁所包络的柱状空间中。

作为一种优选，所述定位管鞘位于所述保持部件的头部的一端固定，所述电致动器用于驱动所述定位管鞘远离所述保持部件的头部的一端。

作为一种优选，所述喷液管道包括主喷液管道和副喷液管道，所述主喷液管道用于轴向的喷射清洗液，所述副喷射管道贯通至所述保持部件的头部的端面并在端口处安装有鸭嘴形喷嘴，所述鸭嘴形喷嘴用于向所述摄像镜头和所述光源镜头横向的喷射清洗液；其中：

所述工具管道与所述主抽吸管道在远离所述保持部件的头部的一端形成有汇流管道；

在由所述摄像镜头、所述光源镜头、所述副喷液管道以及所述工具管道于所述保持部件的头部的端面上所围成的内侧区域与所述汇流管道之间构建出副抽吸管道；

在所述汇流管道与所述副抽吸管道连接处的上游安装有节流部件。

作为一种优选，所述保持部件包括柱状主体以及固定于所述柱状主体的头部的端盖，所述端盖的端面作为所述保持部件的头部的端面；其中：

所述柱状主体与所述端盖之间限定出汇流腔，所述端盖与所述内侧区域对应的位置开设有多个贯通至所述汇流腔的抽吸孔；所述副抽吸管道与所述汇流腔连通。

作为一种优选，所述定位管鞘位于所述保持部件的头部的一端配置有法兰盘，所述法兰盘夹持于所述端盖与所述柱状主体之间。

作为一种优选，

所述主喷液管道以及所述副喷液管道均包括两个，两个所述主喷液管道以及两个所述副喷液管道关于所述工具管道的轴心与所述摄像部件的轴心的连线对称布置；

所述光源部件包括两个，两个所述光源部件关于所述工具管道的轴心与所述摄像部件的轴心的连线对称布置。

作为一种优选，

所述电致动器包括固定在所述主抽吸管道内的电磁体以及安装于所述定位管鞘的端部的永磁体；

或者所述电致动器为电致伸缩缸。

优选地，所述处理工具包括钳除工具、缝合工具、消融工具。

本发明的所公开的神经内镜装置的优势在于：

1、本发明所提供的神经内镜装置中的神经内镜器能够适配性地对不同径向尺寸的多种处理工具进行定位。

2、本发明所提供的神经内镜装置中的神经内镜器能够将摄像镜头和光源镜头的内侧区域的清洗液移除以避免干扰摄像镜头和光源镜头。

3、本发明将神经内镜器中的抽吸管道与工具管道进行了集约化配置。

附图说明

图1为本发明所提供的神经内镜装置的立体结构示意图。

图2为本发明所提供的神经内镜装置中的神经内镜器的一个视角的立体结构示意图。

图3为本发明所提供的神经内镜装置中的神经内镜器的另一个视角的立体结构示意图（隐去了连接套）。

图4为本发明所提供的神经内镜装置中的神经内镜器的主视图。

图5为图4的A-A截面的立体剖视图。

图6为图4的B-B截面的平面剖视图。

图7为神经内镜器中的定位管鞘的立体结构示意图。

图8为附带有处理工具的神经内镜器的立体结构示意图。

图9为神经内镜器中的定位管鞘对较大径向尺寸的递送杆的处理工具进行定位的状态视图。

图10为神经内镜器中的定位管鞘对较小径向尺寸的递送杆的处理工具进行定位的状态视图。。

附图标记：

100，神经内镜器；200，处理工具；201，操作头；202，递送杆；300，柄杆；10，保持部件；11，柱状主体；12，端盖；13，端面；20，摄像部件；21，摄像镜头；30，光源部件；31，光源镜头；41，工具管道；42，主抽吸管道；43，主喷液管道；44，副喷液管道；441，鸭嘴形喷嘴；45，副抽吸管道；46，汇流管道；47，汇流腔；48，抽吸孔；50，定位管鞘；51，环形内凸部；52，弹性变形条；53，环形隆起部；54，法兰盘；55，平直段；60，电致动器；70，节流部件；71，锥台支撑架；72，硅胶膜片；80，连接套；91，线束；92，线束。

具体实施方式

如图1和图8所示，本发明公开了一种神经内镜装置，该神经内镜装置应用于神经内镜引导术（EPS），以用于对患者脑室的脑组织中的病灶进行诊断和治疗；该装置包括神经内镜器100、柄杆300以及可选择性使用的多种处理工具200，该处理工具200包括但不限于钳除工具、消融工具、缝合工具；神经内镜器100附接于柄杆300的头部，柄杆300用于将神经内镜器100通过颅骨切口递送至脑室内并抵达病灶区域，柄杆300可由人工操纵，也可由机器人按照预定程序进行操纵；处理工具200用于穿过柄杆300以及神经内镜器100而伸向病灶以用于处理病灶（如，钳除病灶、对病灶进行消融）。

如图2至图7所示，神经内镜器100包括：保持部件10、摄像部件20、光源部件30、连接套80、定位管鞘50以及电致动器60。

保持部件10包括柱状主体11以及端盖12；端盖12固定于柱状主体11的头部，端盖12的前端具有平整的面，该面作为保持部件10的端面13；保持部件10中开设有轴向贯通的安装孔，摄像部件20和光源部件30分别固定于各自对应的安装孔中，并且，摄像部件20的摄像镜头21以及光源部件30的光源镜头31均暴露于保持部件10的端面13并稍凸出于该端面13，光源部件30通过光源镜头31向脑室的解剖结构中发射光线，摄像部件20通过摄像镜头21获取解剖结构中的图像信息，光源部件30辅助摄像部件20获取图像信息，所获取的图像信息通过数据线或无线传输模块回传至体外的显示设备上以便于医生获取神经内镜器100的位置信息、病灶的位置信息，以及便于利用处理工具200处理病灶，从而实现可视化操作。

保持部件10内布置有工具管道41、主抽吸管道42、主喷液管道43以及副喷液管道44；主抽吸管道42的两端分别贯通至保持部件10的端面13以及尾部，各种处理工具200可依次或交替的穿过工具管道41而伸出保持部件10的端面13，从而，处理工具200的操作头201位于保持部件10的前方，操作头201的尾部所附接的递送杆202位于工具管道41中，主抽吸管道42尽量远离摄像部件20的摄像镜头21以尽量避免处理工具200尤其操作头201干涉摄像部件20获取图像信息；工具管道41的直径需配置成大于所有处理工具200中操作头201与递送杆202的径向尺寸的最大者，以使得所有处理工具200均能够穿过工具管道41，柄杆300中配置有与工具管道41同轴的工具孔道，该工具孔道与工具管道41连通，从而，处理工具200可从柄杆300的后端依次经过工具孔道、工具管道41而最终使操作头201伸出保持部件10的前方。连接套80套设于保持部件10外并与保持部件10密封配合，该连接套80的尾部用于附接至柄杆300的头部，从而，神经内镜器100附接于柄杆300的头部。

主喷液管道43两端分别贯通至保持部件10的端面13以及尾部，柄杆300内配置有主喷液孔道，主喷液管道43直接或者通过水管连接至主喷液孔道，从而，清洗液可通过柄杆300的主喷液孔道、主喷液管道43而从保持部件10的端面13喷出，从保持部件10的端面13喷出的清洗液用于清洗脑组织的病灶区域。在一些优选结构中，保持部件10中配置两个主喷液管道43，两个主喷液管道43的后端通过Y形水管汇集而连接至柄杆300的主喷液孔道，两个主喷液管道43的前端的端口关于工具管道41的轴心与摄像部件20的轴心的连线对称布置。

副喷液管道44的两端分别贯通至保持部件10的端面13以及尾部，如图2和图4所示，副喷液管道44的前端的端口安装有鸭嘴形喷嘴441，该鸭嘴形喷嘴441横向的朝向摄像镜头21和光源镜头31，柄杆300内配置有副喷液孔道，副喷液孔道与主喷液孔道相互隔离，副喷液管道44直接或者通过水管连接至副喷液孔道，从而，清洗液可通过柄杆300的副喷液孔道、副喷液管道44流向鸭嘴形喷嘴441，随后从鸭嘴形喷嘴441横向的喷出而喷向摄像镜头21和光源镜头31，以用于清洗摄像镜头21和光源镜头31，通过合理设计鸭嘴形喷嘴441而使从鸭嘴形喷嘴441喷出的清洗液为同时覆盖摄像镜头21和光源镜头31的扇形区域，从而能够同时清洁摄像镜头21和光源镜头31。在一些优选结构中，保持部件10中配置两个副喷液管道44，两个副喷液管道44的后端通过Y形水管汇集而连接至柄杆300的副主喷液孔道，两个副喷液管道44的前端的端口处的鸭嘴形喷嘴441关于工具管道41的轴心与摄像部件20的轴心的连线对称布置，利用两个对称布置的鸭嘴形喷嘴441喷射清洗液对摄像镜头21和光源镜头31进行喷洗能够获得更佳的清洁效果。在一些优选结构中，保持部件10中配置有两个光源部件30，两个光源部件30的光源镜头31关于工具管道41的轴心与摄像部件20的轴心的连线对称布置以提高光学亮度并尽量避免产生光影。

如图5和图7所示，定位管鞘50安装于工具管道41中，定位管鞘50的具有位于保持部件10的头部的第一端以及远离保持部件10的头部的第二端，定位管鞘50的第一端配置有法兰盘54，该法兰盘54夹持于保持部件10的端盖12与柱状主体11之间，从而将定位管鞘50的第一端固定，工具管道41上加工出安装台，电致动器60用于固定在定位台处并朝向定位管鞘50的第二端，电致动器60通过直接接触驱动或磁驱动的方式用于向定位管鞘50的第二端施加轴向力。为电致动器60的提供电流的线束92通过保持部件10内的穿线孔连接至电致动器60，该线束92与摄像部件20的尾部的线束91以及光源部件30尾部的线束统一进行收拢，并通过配置于柄杆300内的管孔引出至柄杆300的尾部，从而为摄像部件20、光源部件30以及电致动器60供电。电致动器60可以利用磁力向定位管鞘50施加轴向力，具体地，电致动器60包括电磁体以及永磁体（优选为磁场强度较强的钕铁硼磁铁），电磁体固定在安装台处，永磁体固定在定位管鞘50的第二端，利用电磁体与永磁体的磁斥力而向定位管鞘50的第二端施加轴向力；电磁致动器还可以为电致伸缩缸，电磁伸缩缸直接与定位管鞘50的第二端接触以向定位管鞘50施加轴向力。

如图7并结合图5和图7所示，定位管鞘50整体由高弹性的聚合物材料或者高弹性的金属材料制成，例如，由高弹性钛合金材料制成，其具有较高的弹性变形能力，且没有生物毒性；定位管鞘50的中部区域配置有两段变形区段，每段变形区段均包括径向向内凸出的环形内凸部51，两段环形内凸部51呈现出波纹结构，每段环形内凸部51处均开设有周向阵列的多个切割缝，多个切割缝将环形内凸部51分隔成周向阵列的多个弹性变形条52，每个弹性变形条52的中段为平直段55，平直段55的两端为倾斜段，平直段55与倾斜段之间配置有薄弱部，在定位管鞘50受到轴向力时，环形内凸部51轴向回缩的同时环形内凸部51还进行径向内缩，从而使得所有弹性变形条52的平直段55径向朝内移动而同步夹持穿设定位管鞘50的处理工具200的操作头201后侧的递送杆202。

基于上述可知，如图9所示，若利用具有较大径向尺寸的递送杆202的处理工具200处理脑组织的病灶，电致动器60驱动定位管鞘50以较小的变形而适配夹持递送杆202以对处理工具200进行定位，如图10所示，若利用具有较小径向尺寸的递送杆202的处理工具200处理脑组织的病灶，电致动器60驱动定位管鞘50以较大的变形而适配夹持递送杆202以对处理工具200进行定位，从而，本发明所提供的神经内镜器100可对具有不同径向多种处理工具200进行适配性的定位。

如图5和图7所示，在定位管鞘50的一种优选结构中，两段变形区段之间的管段的外壁上配置有环形隆起部53，该环形隆起部53一方面用于对非变形区段的区域进行支撑，另一方面用于与工具管道41的壁进行滑动配合以限制定位管鞘50产生整体的横向变形。

在本发明的一个优选实施例中，对主抽吸管道42进行集约化配置，如图2和图5所示，具体地，将工具管道41配置成圆柱形管道，即，工具管道41的截面为圆形，在工具管道41的壁上加工出周向排布的至少两个弧形沟槽，弧形沟槽与工具管道41同步的轴向延伸，弧形沟槽贯通至保持部件10的端面13，该弧形沟槽作为主抽吸管道42，此种结构下，主抽吸管道42与工具管道41由定位管鞘50分隔，在进行抽吸作业时，废弃组织、清洗液或体液经过定位管鞘50外侧的主抽吸管道42而被移除脑室。这种结构能够显著减小主抽吸管道42在神经内镜器100中的占比，提高了相关结构的集约化程度。在此结构下，在定位管鞘50的内侧和外侧覆盖有硅胶膜或者将定位管鞘50埋设于硅胶膜中，如此，废弃组织可顺利通过定位管鞘50的外侧。

在利用鸭嘴形喷嘴441向摄像镜头21、光源镜头31喷射清洗液以对摄像镜头21、光源镜头31完成清洗后，摄像镜头21以及光源镜头31周围区域，尤其径向内侧的区域，即，摄像镜头21、光源镜头31、副喷液管道44的端口以及工具管道41的端口所限定的内侧区域容易残存清洗液，该清洗液因不可预测的流动而可能附着于摄像镜头21和光源镜头31上或其边缘，从而无法获取清晰的图像，并且，因主抽吸管道42的截面较大且距离摄像镜头21和光源镜头31较远，主抽吸管道42对内侧区域的抽吸效果不佳。本发明的一个优选实施例提供了一种移除该内侧区域的清洗液的方案，具体地，如图3至图6所示，在柱状主体11的头部与该内侧区域对应的位置开设沉槽，该沉槽被端盖12覆盖而围成汇流腔47，在与该内侧区域所对应的端盖12上开设若干抽吸孔48，抽吸孔48贯通至汇流腔47；工具管道41与主抽吸管道42在远离保持部件10的一侧形成有汇流管道46，该汇流管道46直接或者通过水管连接至柄杆300内的抽吸孔48道；在汇流管道46与汇流腔47之间构建出副抽吸管道45，如此，利用副抽吸管道45而使得汇流腔47内呈现负压状态，从而使得抽吸孔48对内侧区域的清洗液进行抽吸以将清洗液从该内侧区域移除。在汇流管道46与副抽吸管路的连接处的上游安装有节流部件70，在进行抽吸作业时，该节流部件70用于使得节流部件70的上游的主抽吸管道42的负压程度小于节流部件70下游的汇流管道46的负压程度，以用于增强副抽吸管道45的抽吸作用。在一些优选结构中，节流部件70配置成包括锥台支撑架71以及覆盖于锥台支撑架71上的硅胶膜片72，硅胶膜片72具有周向阵列的多个豁口以将硅胶膜片72分成多个可变形的膜片单元，从而使得节流部件70成为具有一定打开压力的阀部件，如此，当施加抽吸时，副抽吸管道45首先呈现负压状态，从而，副抽吸管道45首先对内侧区域的清洗液进行抽吸。另外，可通过施加较小强度的抽吸以避免节流部件70打开而仅对内侧区域的清洗液进行抽吸。

Claims (9)

1.一种神经内镜装置，包括操作柄杆、附接于所述操作柄杆的头部的神经内镜器、以及处理工具，所述神经内镜器用于进入到脑室的解剖结构中，所述神经内镜器包括：

保持部件，所述保持部件内具有工具管道、主抽吸管道以及喷液管道，所述工具管道、所述主抽吸管道以及所述喷液管道均贯通至所述保持部件的头部的端面，所述处理工具用于穿过所述工具管道而伸出所述保持部件的头部；

图像获取部件，所述图像获取部件包括摄像部件和光源部件，所述摄像部件和所述光源部件均装设于所述保持部件中，并且，所述摄像部件的摄像镜头和所述光源部件的光源镜头暴露于所述保持部件的头部的端面，

其特征在于，

所述神经内镜器还包括定位管鞘和电致动器；

所述定位管鞘装设于所述工具管道中，所述处理工具穿设所述定位管鞘；所述电致动器用于向所述定位管鞘施加轴向力；其中：

所述定位管鞘配置有至少两个变形区段，每个所述变形区域均具有环形内凸部，所述环形内凸部上开设有周向阵列的多个切割缝，多个所述切割缝将所述环形内凸部分成周向阵列的多个弹性变形条，在所述电致动器向所述定位管鞘施加轴向力时，每个所述变形区段的环形内凸部在轴向回缩的同时还径向内缩以使多个所述弹性变形条配合而适配夹持不同径向尺寸的处理工具的操作头的后侧的递送杆。

2.根据权利要求1所述的神经内镜装置，其特征在于， 所述工具管道为圆形管道，所述工具管道的壁上开设有弧形沟槽，所述弧形沟槽与所述工具管道同步轴向延伸，所述弧形沟槽作为所述主抽吸管道；所述定位管鞘装设于所述工具管道的壁所包络的柱状空间中。

3.根据权利要求2所述的神经内镜装置，其特征在于，所述定位管鞘位于所述保持部件的头部的一端固定，所述电致动器用于驱动所述定位管鞘远离所述保持部件的头部的一端。

4.根据权利要求1所述的神经内镜装置，其特征在于，所述喷液管道包括主喷液管道和副喷液管道，所述主喷液管道用于轴向的喷射清洗液，所述副喷射管道贯通至所述保持部件的头部的端面并在端口处安装有鸭嘴形喷嘴，所述鸭嘴形喷嘴用于向所述摄像镜头和所述光源镜头横向的喷射清洗液；其中：

所述工具管道与所述主抽吸管道在远离所述保持部件的头部的一端形成有汇流管道；

在由所述摄像镜头、所述光源镜头、所述副喷液管道以及所述工具管道于所述保持部件的头部的端面上所围成的内侧区域与所述汇流管道之间构建出副抽吸管道；

在所述汇流管道与所述副抽吸管道连接处的上游安装有节流部件。

5.根据权利要求4所述的神经内镜装置，其特征在于，所述保持部件包括柱状主体以及固定于所述柱状主体的头部的端盖，所述端盖的端面作为所述保持部件的头部的端面；其中：

所述柱状主体与所述端盖之间限定出汇流腔，所述端盖与所述内侧区域对应的位置开设有多个贯通至所述汇流腔的抽吸孔；所述副抽吸管道与所述汇流腔连通。

6.根据权利要求5所述的神经内镜装置，其特征在于，所述定位管鞘位于所述保持部件的头部的一端配置有法兰盘，所述法兰盘夹持于所述端盖与所述柱状主体之间。

7.根据权利要求4所述的神经内镜装置，其特征在于，

所述主喷液管道以及所述副喷液管道均包括两个，两个所述主喷液管道以及两个所述副喷液管道关于所述工具管道的轴心与所述摄像部件的轴心的连线对称布置；

所述光源部件包括两个，两个所述光源部件关于所述工具管道的轴心与所述摄像部件的轴心的连线对称布置。

8.根据权利要求1所述的神经内镜装置，其特征在于，

所述电致动器包括固定在所述主抽吸管道内的电磁体以及安装于所述定位管鞘的端部的永磁体；

或者所述电致动器为电致伸缩缸。

9.根据权利要求1所述的神经内镜装置，其特征在于，所述处理工具包括钳除工具、缝合工具、消融工具。