CN213345581U - 软镜装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种软镜装置，包括：镜体和控制柄，镜体设置在控制柄的前侧，控制柄设有若干功能接口；镜体分为：先端部、连接部和弯曲部；其中，镜体包括：照明元件、成像元件、光纤元件、端部件、蛇骨管、若干内管、直管，包覆层；内管设置在蛇骨管和直管的内部并将端部件的通孔连通至控制柄的功能接口；包覆层包覆在端部件、蛇骨管以及直管的外侧以构成镜体的外表面；软镜装置还包括：拉线，穿过蛇骨管且分别连接至端部件和控制柄；压力光纤，设置在蛇骨管与保护层之间；其中，压力光纤的前端设有或连接有反射物。本申请的有益之处在于提供了一种具有检测压力的光纤结构的软镜装置。

Description

软镜装置

技术领域

本申请涉及一种软镜装置，具体而言，涉及一种输尿管软镜装置。

背景技术

上尿路结石是泌尿系多发疾病之一，约占泌尿外科手术的40％。经皮肾镜碎石术(PCNL)以其微创、结石清除率高为特点，一直被认为是治疗大结石、多发结石或下盏结石的金标准。但鉴于肾脏解剖结构和结石引起肾结构病变的复杂性，以及毗邻脏器的差异性，PCNL仍存在很多不可预测，其中最关键和最难的是准确的穿刺定位，由此引发的并发症就是出血和感染。据统计，PCNL术中和术后出血概率约为13.7％，胸膜损伤约4.5～16％，周围毗邻脏器损伤约0.4％。此外，对于复杂性结石往往需要多通道和多阶段碎石治疗，更会增加手术出血和感染的风险。

输尿管软镜(Flexibleureteroscopy,FURS)在过去十年发展迅速，其配合钬激光已成为上尿路结石治疗中可替代体外冲击波碎石(ESWL)和经皮肾镜取石(PCNL)的新一代治疗方式。FURS是经人体自然通道进行操作的无创技术，从而避免了PCNL肾脏出血和感染的风险，安全性更高。镜体软性结构设计使软镜能到达整个上尿路肾盂肾盏系统，极大提高了诊疗范围，也减少了对人体尿道和输尿管等组织的损伤。然而，FURS在操作上面临挑战性，主要表现为上尿路集合系统的复杂性较难掌控，学习曲线长；所使用的输尿管软镜价格昂贵，镜体易损坏，医疗成本高；操作输尿管软镜无法一人独立完成，需要多名助手协助完成灌注、放置光纤和套石篮等，协调性较差；手术姿势不符合人体工程学原理，术者操作疲劳度高，影响稳定性和手术质量；当术中需要X线定位时，会对术者造成累计辐射伤害；这些因素限制了其进一步推广应用。

另一方面，机器人辅助治疗技术在泌尿外科腹腔镜治疗领域发挥着重要作用。达芬奇手术机器人自2001年被美国FDA批准用于临床以来，现已广泛用于妇科、泌尿外科、普外科等手术领域。由于手术机器人在改善微创/无创手术的人机工效方面优势显著，近年来已被用于解决FURS在临床操作中的难题。

现有的输尿管软镜手术的机械臂辅控制系统因为向操作者反馈作用力而导致无法保证运行安全。

发明内容

一种软镜装置，包括：镜体和控制柄，所述镜体设置在所述控制柄的前侧，所述控制柄设有若干功能接口；所述镜体分为：

先端部，设置于所述镜体的最前端以伸入人体内部实现手术功能；

连接部，设置于所述镜体的最后端以连接所述控制柄；

弯曲部，设置在所述先端部和连接部之间；

其中，所述镜体包括：照明元件、成像元件、光纤元件、端部件、蛇骨管、若干内管、直管，包覆层；所述端部件构成所述镜体的先端部且设有若干通孔以容纳所述照明元件、成像元件、光纤元件以及形成若干功能通道；所述蛇骨管构成所述镜体的弯曲部；所述直管构成所述连接部；所述内管设置在所述蛇骨管和直管的内部并将所述端部件的通孔连通至所述控制柄的功能接口；所述包覆层包覆在所述端部件、蛇骨管以及直管的外侧以构成所述镜体的外表面；

所述软镜装置还包括：

拉线，穿过所述蛇骨管且分别连接至所述端部件和控制柄；

压力光纤，设置在所述蛇骨管与保护层之间；

其中，压力光纤的前端设有或连接有反射物。

进一步地，所述压力光纤设置与所述拉线轴线对应的周向位置。

进一步地，两个所述拉线设置在所述蛇骨管相对的两侧以使两个拉线相对一中心线对称设置，所述压力光纤也相对所述中心线对称设置。

进一步地，所述反射物设置在所述前端部中。

进一步地，所述蛇骨管的管壁设有容纳所述拉线的线孔。

进一步地，所述线孔设置在所述蛇骨管的管壁的内侧。

进一步地，所述蛇骨管的管壁的外侧设有定位槽，所述压力光纤设置在定位槽中。

进一步地，所述压力光纤设置一个软管中。

进一步地，一个所述蛇骨管与另一个蛇骨管构成绕弯曲轴线转动连接，两个所述拉线分别设置在所述弯曲轴线的两侧。

进一步地，两个所述压力光纤分别设置在所述弯曲轴线的两侧。

本申请的有益之处在于：

提供了一种具有检测压力的光纤结构的软镜装置。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1为根据本申请一种实施例的软镜装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例中镜体部前端的横截面结构示意图；

图3为图2除去元件后的示意图；

图4为图1所示实施例中镜体部前端的纵截面结构示意图；

图5为本申请一个软镜装置的结构示意图；

图6为图5所示软镜前端部剖视结构示意图；

图7为图6中端部件的结构示意图；

图8为图7中端部件侧视的剖视示意图；

图9为图5所示软镜装置部分结构示意图；

图10为压力光纤结构示意图；

图11为图5所示方案截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，多用软镜装置100包括：操作柄101，镜体部102，弯曲部103，先端部104。

其中，操作柄101用于供用户操作多用软镜装置100，同时，操作柄101也用于接入各种管路和线缆。

具体而言，操作柄101设有：注液接口105，光纤接口106以及光电接口107。

其中，注液接口105用于接入液流来源以在手术时使先端部104能输出液流，光纤接口106用于置入光纤以引导用于碎石的激光，光电接口107用于接入外部的显示系统。以上部分与传统的软镜的原理类似，在此不加赘述。

当然，操作并101也可以根据具体需求，设置不同接口以实现接入液流或能源，或用于传输电或光的信号。

操作柄101还设有一个排液接口108，该排液接口106用于接入一个负压源以及一个用于存放碎石的容器。排液接口106能使先端部104形成一个负压从而吸附液流以及随液流排出的碎石。

操作柄101还设有一个扳柄109，用户操作该扳柄109可以控制弯曲部的弯曲方向和程度从而控制先端部104对准的位置。

弯曲部103和镜体102与传统的软镜的原理类似，在此不加赘述。

先端部104一般包括：照明元件110，成像元件111，光纤元件112和端部件113。

其中，照明元件110可以由LED芯片构成，其主要作用在于发出照明用的光线，使先端部104能在有照明的情况下进行工作。

成像元件111可以由一个摄像头或CCD芯片实现，其主要作用在于将光信号转化为电信号以实现光学成像。

光纤元件112主要用于将激光引导至先端部处并使该激光输出以进行碎石。

端部件113主要用于将以上各个元件组装成一个整体，并且形成注液通道114和排液通道115以及照明通道116、成像通道117和光纤通道118。

端部件11大致沿先端轴线延伸，其中，注液通道114用于导引流入端部件113的液流；排液通道115用于导引从端部件113流出的液流。照明通道116主要用于供照明元件通过并容纳该照明元件以使照明元件110以胶装等方式并固定在照明通道116中，并使照明元件110露出在端部件113端部以实现照明功能。成像通道117主要用于供照明元件通过并容纳该照明元件以使成像元件111以胶装等方式并固定在成像通道117中，并使成像元件111露出在端部件113端部以实现摄像功能。

作为一种可选方案，光纤通道118供光纤元件112通过，可以类似照明元件110与成像元件111，光纤元件112是固定安装的，作为另一种可选方案，光纤元件112没有被固定在光纤通道118中，而是在使用时，从操作柄101处穿引至光纤通道118中的。

如图3所示，将垂直于先端轴线S的一个平面定义为投影面，端部件113的前端在投影面的投影中，注液通道115的投影面积小于排液通道114的投影面积。

作为具体的方案，以排液通道114的投影的最大尺寸为直径的圆定义为排液通道115的最大圆，此时，注液通道114、照明通道116、成像通道117、光纤通道118的投影均位于该最大圆中。并且，照明通道116、成像通道117、光纤通道118的投影均位于最大圆的一个直径的同一侧。

这样一来，最大限度的利用了端部件113横截面尺寸使排液通道115的面积以及通过尺寸最大化，增加了排石效率和成功率。

如图3和图4所示，排液通道115的投影的部分重合于最大圆的其中一个直径；排液通道114的投影形成有一条分界线119，照明通道116、成像通道117、光纤通道118和注液通道114的投影均位于分界线119的一侧，分界线119的长度大于最大圆的直径；并且，分界线包括：两个直线段119a,119b和一个弧线段119c，两个直线段119a,119b与最大圆的直径重合；弧线段119c连接在两个直线段119a，119b。弧线段119c为椭圆或圆一部分。两个直线段119a,119b相对最大圆的圆心对称。端部件113为外壁为一个回转体的一部分。端部件113的前端设有一个与前端轴线S倾斜相交的断面120。排液通道115的前端面至少部分重合于断面120。断面120与前端轴线S夹角取值范围35至65度。

需要说明的是，弯曲部103外部采用蛇骨管实现完全，与注液通道114、排液通道115、照明通道116、成像通道117、光纤通道118分别对接的软管经过弯曲部103并位于蛇骨管内部，然后再在镜体部102内继续延伸至操作柄101然后分别与对应的接口构成连接。

作为扩展方案，可以采用一个总的软管分成不同对应独立区域形成实现接口与端部件113通道连通，也可以采用复合软管或多根软管的形式实现。

作为本申请的另一个实例，本申请的软镜装置如图5至图11所示，软镜装置900包括镜体901和控制柄902。

具体而言，镜体901设置在控制并902的前侧，控制并902设有若干功能接口903。

镜体901分为先端部904、连接部905和弯曲部906。其中，先端部904设置于镜体901的最前端以伸入人体内部实现手术功能；连接部905设置于镜体901的最后端以连接控制并902；弯曲部906设置在先端部904和连接部905之间。

镜体901包括：照明元件907、成像元件908、光纤元件909、端部件910、蛇骨管911、若干内管911、直管913，包覆层914。

端部件910构成镜体901的先端部904且设有若干通孔913以容纳照明元件907、成像元件908、光纤元件909以及形成若干功能通道915；蛇骨管911构成镜体901的弯曲部906；直管913构成连接部905；内管911设置在蛇骨管911和直管913的内部并将端部件910的通孔913连通至控制并902的功能接口903；包覆层914包覆在端部件910、蛇骨管911以及直管913的外侧以构成镜体901的外表面。

软镜装置900还包括：拉线916和压力光纤917。其中，拉线916穿过蛇骨管911且分别连接至端部件910和控制并902；压力光纤917设置在蛇骨管911与保护层之间；其中，压力光纤917的前端设有或连接有反射物918。

作为优选方案，压力光纤917设置与拉线916轴线对应的周向位置。两个拉线916设置在蛇骨管911相对的两侧以使两个拉线916相对一中心线对称设置，压力光纤917也相对中心线对称设置。反射物918设置在前端部中。蛇骨管911的管壁设有容纳拉线916的线孔920。线孔920设置在蛇骨管911的管壁的内侧。蛇骨管911的管壁的外侧设有定位槽，压力光纤917设置在定位槽中。压力光纤917设置一个软管919中。

一个蛇骨管911与另一个蛇骨管911构成绕弯曲轴线w1转动连接，两个拉线916分别设置在弯曲轴线w1的两侧。两个压力光纤917分别设置在弯曲轴线w1的两侧。

该方案与直接使用光纤压力传感器不同，其并没有检测反射物918受到的压力，而是压力光纤917在弯曲时收到的压力导致光纤构成的光线传导路径发生变化，从而检测激光反馈信号的变化从而得知弯曲部906侧面受到的压力，从而保证手术安全。

因为一般软镜手术时，多是弯曲部906的侧面，尤其是布置了拉线916的侧面接触器官组织。并且这样的方案节省了前端部的空间，使其具有更大尺寸的通道或者布置其他传感器。

从控制的角度而言，还为压力光纤917配置激光光源，并配置一个能解析光信号的检测器，该检测器检测激光光源经反射物918反射后的光信号，并解析光信号的变化从而向系统或用户反馈软镜装置900收到的压力。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软镜装置，包括：

镜体和控制柄，所述镜体设置在所述控制柄的前侧，所述控制柄设有若干功能接口；

其特征在于：

所述镜体分为：

先端部，设置于所述镜体的最前端以伸入人体内部实现手术功能；

连接部，设置于所述镜体的最后端以连接所述控制柄；

弯曲部，设置在所述先端部和连接部之间；

其中，所述镜体包括：照明元件、成像元件、光纤元件、端部件、蛇骨管、若干内管、直管，包覆层；所述端部件构成所述镜体的先端部且设有若干通孔以容纳所述照明元件、成像元件、光纤元件以及形成若干功能通道；所述蛇骨管构成所述镜体的弯曲部；所述直管构成所述连接部；所述内管设置在所述蛇骨管和直管的内部并将所述端部件的通孔连通至所述控制柄的功能接口；所述包覆层包覆在所述端部件、蛇骨管以及直管的外侧以构成所述镜体的外表面；

所述软镜装置还包括：

拉线，穿过所述蛇骨管且分别连接至所述端部件和控制柄；

压力光纤，设置在所述蛇骨管与保护层之间；

其中，压力光纤的前端设有或连接有反射物。

2.根据权利要求1所述的软镜装置，其特征在于：

所述压力光纤设置与所述拉线轴线对应的周向位置。

3.根据权利要求2所述的软镜装置，其特征在于：

两个所述拉线设置在所述蛇骨管相对的两侧以使两个拉线相对一中心线对称设置，所述压力光纤也相对所述中心线对称设置。

4.根据权利要求3所述的软镜装置，其特征在于：

所述反射物设置在所述先端部中。

5.根据权利要求4所述的软镜装置，其特征在于：

所述蛇骨管的管壁设有容纳所述拉线的线孔。

6.根据权利要求5所述的软镜装置，其特征在于：

所述线孔设置在所述蛇骨管的管壁的内侧。

7.根据权利要求6所述的软镜装置，其特征在于：

所述蛇骨管的管壁的外侧设有定位槽，所述压力光纤设置在定位槽中。

8.根据权利要求7所述的软镜装置，其特征在于：

所述压力光纤设置一个软管中。

9.根据权利要求8所述的软镜装置，其特征在于：

一个所述蛇骨管与另一个蛇骨管构成绕弯曲轴线转动连接，两个所述拉线分别设置在所述弯曲轴线的两侧。

10.根据权利要求9所述的软镜装置，其特征在于：

两个所述压力光纤分别设置在所述弯曲轴线的两侧。

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