端部执行器具有保护壳的内镜

摘要

端部执行器具有保护壳的内镜，包括在近端的控制手柄，附接到控制手柄的远端的柔性插入部，被附接到柔性插入部的远端的端部执行器，和覆盖于柔性插入部表面的弹性覆盖件；端部执行器包括外露于弯曲部的镜头和手术器械的孔道出口；端部执行器上设有一对能够将镜头和手术器械孔道出口包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与弯曲部的远端铰接，保护壳的远端设有缺口；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的控制机构，该控制机构受控于控制手柄。本发明具有与生物自然腔道或体腔产生的摩擦小，造成腔道损伤小还能在手术时形成一定的手术空间保护周围的组织或器官等优点。

权利要求

1. 端部执行器具有保护壳的内镜，包括在近端的控制手柄，附接到控制手柄的远端的柔性插入部，被附接到柔性插入部的远端的端部执行器，和覆盖于柔性插入部表面的弹性覆盖件；端部执行器包括外露于弯曲部的镜头和手术器械的孔道出口；其特征在于：端部执行器上设有一对能够将镜头和手术器械包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与弯曲部的远端铰接，保护壳的远端设有缺口；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的控制机构，该控制机构受控于控制手柄。

2. 如权利要求1 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：控制机构包括固定于保护壳内表面的能使保护壳相互合拢的内拉绳和固定于保护壳的外表面的能使保护壳相对打开的外拉绳，内拉绳拉紧且外拉绳松弛时、保护壳相互合拢，内拉绳松弛且外拉绳拉紧时、保护壳相对打开。

3. 如权利要求1 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：控制机构包括使保护壳相互打开的张开连杆机构和使保护壳相互合拢的闭合连杆机构；

张开连杆机构和闭合连杆机构均为双连杆且两个连杆的铰接处分别固定有张开控制拉绳和闭合控制拉绳，张开连杆机构和闭合连杆机构的两端均分别与保护壳铰接，张开连杆机构和闭合连杆机构的开口方向相对。

4. 如权利要求3 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：张开连杆机构和闭合连杆机构围合成一个平行四边形。

5. 如权利要求1 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：控制机构包括分别固定于保护壳上的一对齿轮副，带动齿轮副相向运动使保护壳相互合拢的闭合拉绳和带动齿轮副反向运动使保护壳相互展开的张开拉绳。

6. 如权利要求1 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：控制机构包括连杆机构和控制拉杆，连杆机构为双连杆，控制拉杆固定于连杆机构的铰链处，连杆机构两端分别与保护壳铰接；控制拉杆包括具有刚性的弹簧套管和穿设于弹簧套管内的钢丝绳。

7. 如权利要求1-6 之一所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：镜头包括装有摄像头的成像观察端和连接成像观察端与弯曲部的连接部，该连接部为表面覆盖有弹性件的可弯曲结构；成像观察端位于保护壳的包裹区域内，保护壳的近端设有允许连接部外露的避空部。

8. 如权利要求7 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：保护壳的内表面设有套筒，手术器械经套筒穿出；套筒与贯穿于手术器械外的弹性管道件连接。

9. 如权利要求8 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：保护壳的外表面设有容纳外拉绳的容纳槽。

10. 如权利要求9 所述的端部执行器具有保护壳的内镜，其特征在于：保护壳远端的缺口上设有透明镜片。

说明书

端部执行器具有保护壳的内镜

技术领域

[0001] 本发明涉及一种内镜。

背景技术

[0002] 软性内镜被用来诊断和治疗疾病已经50多年的历史了。历经纤维内镜、电子内镜、超声内镜等阶段，但目前仅被广泛的使用于生物体自然腔道内或在生物体自然腔道内有开口的管腔（如胆管、胰腺等部位）疾病的治疗。

[0003] 生物体腔的手术从开放手术逐渐发展到腹腔镜手术。开放手术需要医生在无菌手术室内将病人进行局部麻醉或全身麻醉然后用手术刀在病人的体表划开较大的，然后医生手持各种手术用的剪刀钳子等或直接用手通过开口伸入到病人体腔内进行手术操作。

[0004] 腹腔镜手术则比开放手术的开口小了很多，创伤性小了很多。腹腔镜手术就是利用腹腔镜及其相关器械进行的手术：使用冷光源提供照明，将腹腔镜镜头（ 直径为3-10mm）插入腹腔内，运用数字摄像技术使腹腔镜镜头拍摄到的图像通过光导纤维传导至后级信号处理系统，并且实时显示在专用监视器上。然后医生通过监视器屏幕上所显示患者器官不同角度的图像，对病人的病情进行分析判断，并且运用腹腔镜器械进行手术。腹腔镜是用于腹腔内检查和治疗的内窥镜，是内镜的一种。

[0005] 现有的内镜中插入患者的体腔内的一端称为远端，由内镜的使用者握持的一端称为近端。内镜包括在近端的控制手柄，长度为L1并被附接到控制手柄的远端的柔性插入部，长度为L2并被附接到柔性插入部的远端的弯曲部，被附接到弯曲部的远端的端部执行器，控制弯曲部弯曲的控制机构，和包覆该弯曲部的弹性覆盖件；弹性覆盖件的远端附接到该端部执行器，弹性覆盖件的近端附接到柔性插入部的近端；端部执行器包括外露于弯曲部的镜头和手术器械，手术器械通过控制钢丝与控制手柄连接，控制手柄牵拉控制钢丝控制手术器械动作。镜头内为摄像头，柔性插入部和弯曲部内均穿设有与摄像头连接的视频传输线。

[0006] 这种内镜存在的缺点是：端部执行器的在手术过程中全程手术器械和镜头裸露，内镜在进入人体体腔时，手术器械和镜头容易与人体腔道产生挤压或摩擦、碰撞，划伤腔道组织，造成伤害。

发明内容

[0007] 为克服现有内镜的端部执行器容易与生物腔道产生挤压或摩擦、碰撞，造成腔道组织损伤的缺点，本发明提供了一种与生物腔道产生的摩擦小，不会造成腔道损伤的端部执行器具有保护壳的内镜。

[0008] 端部执行器具有保护壳的内镜，包括在近端的控制手柄，附接到控制手柄的远端的柔性插入部，被附接到柔性插入部的远端的端部执行器，和覆盖于柔性插入部表面的弹性覆盖件；端部执行器包括外露于弯曲部的镜头和和手术器械的孔道出口；

[0009] 其特征在于：端部执行器上设有一对能够将镜头和手术器械包覆其内的保护壳，保护壳呈流线型，保护壳的近端与弯曲部的远端铰接，保护壳的远端设有缺口；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的控制机构，该控制机构受控于控制手柄。保护壳的外表面覆盖有保护性的光滑的高分子材料层。

[0010] 进一步，控制机构包括固定于保护壳内表面的能使保护壳相互合拢的内拉绳和固定于保护壳的外表面的能使保护壳相对打开的外拉绳，内拉绳拉紧且外拉绳松弛时、保护壳相互合拢，内拉绳松弛且外拉绳放松时、保护壳相对打开。

[0011] 或者，控制机构包括使保护壳相互打开的张开连杆机构和使保护壳相互合拢的闭合连杆机构；

[0012] 张开连杆机构和闭合连杆机构均为双连杆且两个连杆的铰接处分别固定有张开控制拉绳和闭合控制拉绳，张开连杆机构和闭合连杆机构的两端均分别与保护壳铰接，张开连杆机构和闭合连杆机构的开口方向相对。

[0013] 进一步，张开连杆机构和闭合连杆机构围合成一个平行四边形。张开连杆的长度大于闭合连杆的长度。或者，两个连杆机构中分别设置能够阻止连杆机构越过死点的挡块。

[0014] 或者，控制机构包括分别固定于保护壳上的一对齿轮副，带动齿轮副相向运动使保护壳相互合拢的闭合拉绳和带动齿轮副反向运动使保护壳相互展开的张开拉绳。

[0015] 进一步，齿轮副为一对分别固定于保护壳内的半齿轮。

[0016] 或者，控制机构包括连杆机构和控制拉杆，连杆机构为双连杆，控制拉杆固定于连杆机构的铰链处，连杆机构两端分别与保护壳铰接。控制拉杆的推拉带动连杆相互张开或闭合，从而带动保护壳相互合拢或闭合。控制拉杆包括具有刚性的弹簧套管和穿设于弹簧套管内的钢丝绳，弹簧套管表面覆盖有弹性覆盖件，如橡胶套筒。

[0017] 进一步，镜头包括装有摄像头的成像观察端和连接成像观察端与弯曲部的连接部，该连接部为表面覆盖有弹性件的可弯曲结构，连接部的结构与弯曲部的结构可以是相同的；

[0018] 成像观察端位于保护壳的包裹区域内，保护壳的近端设有允许连接部外露的避空部。该避空部是指设置在保护壳近端的弧形缺口，保护壳相互合拢时，连接部处于弧形缺口围成的区域内。由于避空部的存在，使得可弯曲的连接部不会阻碍保护壳相互合拢。

[0019] 进一步，保护壳的内表面设有套筒，手术器械经套筒穿出。套筒与贯穿于手术器械外的弹性管道件连接。

[0020] 进一步，保护壳的外表面设有容纳外拉绳的容纳槽。

[0021] 进一步，保护壳远端的缺口上设有透明镜片。

[0022] 本发明的技术构思是：在内镜的端部执行器上设置一对能够相互开、闭的保护壳，保护壳呈流线形。在内镜进入人体的过程中，保护壳处于合拢状态，保护壳包裹着手术器械和成像观察端通过生物腔道，进入的阻力小，且不会造成组织损伤。由于保护壳的远端设有缺口，该缺口作为镜头拍摄的视窗，不会影响操作视野。

[0023] 当端部执行器到达目标位置时，保护壳相对打开，释放手术器械和镜头。并且，保护壳相对打开能够将生物体腔内的脏器分离形成一个供执行器械操作的空间，可降低内镜手术时伤害到不必要的脏器或组织的风险。

[0024] 保护壳的近端设置避空部以允许弯曲的连接部外露，保护壳只需包裹成像观察端即可，连接部无需占用保护壳内部的容积，从而对成像观察端的体积限制放宽，将使用具有多组镜头的成像观察端成为可能，有利于拍摄到更清晰、更全面的手术画面，为精确地实施手术提供保障。

[0025] 在保护壳的外表面设置容纳槽，从而将外拉绳收纳于容纳槽内，使保护壳的外表面保持光滑，降低摩擦阻力。

[0026] 本发明具有与生物腔道产生的摩擦小，不会造成腔道损伤的优点。

附图说明

[0027] 图1是本发明的示意图。

[0028] 图2是端部执行器的示意图。

[0029] 图3是保护壳的内侧的示意图。

[0030] 图4是保护壳的外侧的示意图。

[0031] 图5是镜头的示意图。

[0032] 图6是一个保护壳铰接于端部执行器时的示意图。

[0033] 图7是采用第二种控制机构时的示意图。

[0034] 图8是采用第三种控制机构时的示意图。

[0035] 图9是采用第四种控制机构时的示意图。

[0036] 图10是连接部的示意图。

具体实施方式

[0037] 实施例一

[0038] 参照图1-6，进一步说明本发明：

[0039] 如图1所示，端部执行器具有保护壳的内镜，包括在近端的控制手柄1，附接到控制手柄1的远端的柔性插入部2，被附接到柔性插入部2的远端的弯曲部3、被附接到弯曲部3的远端的端部执行器4，和覆盖于柔性插入部2与弯曲部3表面的弹性覆盖件；弹性覆盖件的远端附接到该端部执行器4，弹性覆盖件的近端附接到柔性插入部2的近端；端部执行器4包括外露于弯曲部3的镜头5和和手术器械6的孔道出口。

[0040] 如图2-4所示，端部执行器4上设有一对能够将镜头4和手术器械6包覆其内的保护壳7，保护壳7呈流线型，保护壳7的近端与弯曲部3的远端铰接，保护壳7的远端设有缺口71，该缺口71作为保护壳合拢时镜头5拍摄的视窗；保护壳上设有控制保护壳相互打开或合拢的控制机构，该控制机构受控于控制手柄。保护壳的外表面覆盖有保护性的光滑的高分子材料层。

[0041] 控制机构包括固定于保护壳7的内表面的能使保护壳相互合拢的内拉绳和固定于保护壳的外表面的能使保护壳相对打开的外拉绳，内拉绳拉紧且外拉绳松弛时、保护壳相互合拢，内拉绳松弛且外拉绳放松时、保护壳相对打开。保护壳7的外表面覆盖有保护性的光滑的高分子材料层。保护壳7的内表面设有固定内拉绳的固定环72。

[0042] 内拉绳和外拉绳可以是钢丝也可以是弹簧管。控制内拉绳和外拉绳拉紧或松弛的装置可以是内拉绳和外拉绳均固定与一个转轮上，转轮转动时，必然是一个被拉紧、另一个被放松。由于有一对保护壳，每个保护壳上均设有内拉绳和外拉绳，因此有一对转轮控制保护壳的打开和合拢。一对转轮同轴设置、且同步转动，从而实现同步打开或同步合拢。

[0043] 控制内拉绳和外拉绳拉紧或松弛的装置还可以是外拉绳和内拉绳分别固定与一个链条的两端，链条与链轮啮合传动，链轮作为牵拉内拉绳和外拉绳的控制轮。链轮转动时带动链条运动，也使得内拉绳和外拉绳一个松弛、另一个拉紧，从而打开或合拢保护壳。当然，每个保护壳受控于一对链轮链条机构，链轮同轴设置、同步转动。内拉绳和外拉绳的控制装置还可以有其他形式，如杠杆机构，内拉绳和外拉绳分别固定与杠杆两端，拨动杠杆时，必然是一个拉绳被拉紧、另一个拉绳松弛。控制内拉绳和外拉绳拉紧或松弛的装置安装于控制手柄1上。因此，内拉绳和外拉绳的控制装置并不仅限于本实施例中的举例。

[0044] 保护壳7的内表面设有套筒73，手术器械6经套筒73穿出。套筒73与贯穿于手术器械6外的弹性管道件连接。

[0045] 保护壳7的外表面设有容纳外拉绳的容纳槽74。

[0046] 保护壳7远端的缺口71上设有透明镜片。该透明镜片可以是高透明度的石英片或者树脂片。在缺口71上设置透明镜片，不但不会阻挡镜头5的拍摄视线，还可以阻止行进过程中组织液对镜头5的污染，保持镜头5洁净。

[0047] 如图5所示，镜头5包括装有摄像头的成像观察端51和连接成像观察端51与弯曲部3的连接部52，该连接部52为表面覆盖有弹性件的可弯曲结构，连接部52的结构与弯曲部3的结构可以是相同的。该连接部52可以是蛇骨状的弯曲结构，也可以是由多个铰接连杆组成。连接部52可以弯曲成S形或C形，从而能够调节成像观察端的拍摄角度，更全面的观察手术区域的情况。

[0048] 连接部52的具体结构如图10所示：连接部由至少一个弯曲单元组成，弯曲单元包括多个环形的关节对，关节对之间相互铰接；每个关节对包括第一关节环52a和第二关节环52b。

[0049] 两个关节环52a、52b的靠近手术器械的6前端面和远离手术器械6的后端面分别设有凸耳对，同一个端面的凸耳对位于同一条直径上，前端面的凸耳对和后端面的凸耳对垂直；第一关节环52a的后端面凸耳对与第二关节环52b的前端面凸耳对铰接；第二关节环52b的后端面凸耳对与后一个关节对中第一关节环52a的前端面凸耳对铰接；

[0050] 最前端的关节对的第一关节环52a的前端面凸耳对与安装座铰接，安装座上设有允许内窥镜镜头和手术器械穿出的通孔。

[0051] 每个钢丝环对应一个凸耳，钢丝环与对应的凸耳处于同一条直径上；所有的弯曲钢丝相互平行。牵拉弯曲钢丝、使弯曲钢丝一端放松一端拉近。从最前端关节对的第一关节环52a开始，所有关节对的关节环均朝弯曲钢丝收紧的一端摆动，使连接部呈C型弯曲。当使用两个弯曲单元时，两个弯曲单元的弯曲钢丝相互独立，使两个弯曲单元的弯曲钢丝的松紧方向相反即可使连接部呈S型弯曲。

[0052] 成像观察端51位于保护壳7的包裹区域内，保护壳7的近端设有允许连接部外露的避空部75。该避空部75是指设置在保护壳近端的弧形缺口，保护壳7相互合拢时，连接部52处于弧形缺口围成的区域内。由于避空部75的存在，使得可弯曲的连接部52不会阻碍保护壳7相互合拢。

[0053] 本发明的技术构思是：在内镜的端部执行器4上设置一对能够相互开、闭的保护壳7，保护壳7呈流线形。在内镜进入人体的过程中，保护壳7处于合拢状态，保护壳7包裹着手术器械6和成像观察端51通过生物腔道，进入的阻力小，且不会造成组织损伤。由于保护壳7的远端设有缺口71，该缺口71作为镜头拍摄的视窗，不会影响操作视野。

[0054] 当端部执行器4到达目标位置时，保护壳7相对打开，释放手术器械6和镜头5。并且，保护壳7相对打开能够将生物体腔内的脏器分离形成一个供执行器械操作的空间，可降低内镜手术时伤害到不必要的脏器或组织的风险。

[0055] 保护壳7的近端设置避空部75以允许弯曲的连接部52外露，保护壳7只需包裹成像观察端51即可，连接部52无需占用保护壳7内部的容积，从而对成像观察端51的体积限制放宽，将使用具有多组镜头的成像观察端51成为可能，有利于拍摄到更清晰、更全面的手术画面，为精确地实施手术提供保障。

[0056] 在保护壳7的外表面设置容纳槽74，从而将外拉绳收纳于容纳槽74内，使保护壳7的外表面保持光滑，降低摩擦阻力。

[0057] 本发明具有与生物腔道产生的摩擦小，造成腔道损伤小还能在手术时形成一定的手术空间保护周围的组织或器官等优点。

[0058] 实施例二

[0059] 参照图7

[0060] 本实施例与实施例一的区别之处在于：控制机构的结构不同。本实施例采用张开连杆机构和闭合连杆机构来实现保护壳的张开和闭合。其余结构与实施例一相同。

[0061] 具体来说，控制机构包括使保护壳相互打开的张开连杆机构812和使保护壳相互合拢的闭合连杆机构811；

[0062] 张开连杆机构812和闭合连杆机构均为双连杆且两个连杆的铰接处分别固定有张开控制拉绳8121和闭合控制拉绳8111，张开连杆机构和闭合连杆机构的两端均分别与保护壳7铰接，张开连杆机构812和闭合连杆机构811的开口方向相对。闭合连杆机构811开口朝向近端。

[0063] 张开连杆机构812和闭合连杆机构811围合成一个平行四边形。张开连杆的长度大于闭合连杆的长度。或者，两个连杆机构中分别设置能够阻止连杆机构越过死点的挡块。张开连杆机构812的两根连杆长度相等，闭合连杆机构811的两根连杆长度相等。

[0064] 本实施例中，通过牵拉张开控制拉绳8121，使张开连杆机构812的两根连杆相对展开，从而使保护壳7相互打开。牵拉张开控制拉绳8121时，闭合控制拉绳8111处于松弛状态，闭合连杆机构811在张开连杆机构812的带动下展开。

[0065] 通过牵拉闭合控制拉绳8111，使闭合连杆机构811的两根连杆相互合拢，从而使保护壳7相互闭合。牵拉闭合控制拉绳8111时，张开控制拉绳8121处于松弛状态，张开连杆机构812在闭合连杆机构811的带动下合拢。

[0066] 本实施例具有结构简单，能够方便地开合保护壳的优点。

[0067] 实施例三

[0068] 参照图8

[0069] 本实施例与实施例一的区别之处在于：控制机构的结构不同。本实施例采用齿轮副来实现保护壳的张开和闭合。其余结构与实施例一相同。

[0070] 具体来说，控制机构包括分别固定于保护壳7上的一对齿轮副821，带动齿轮副821相向运动使保护壳7相互合拢的闭合拉绳822和带动齿轮副821反向运动使保护壳7相互展开的张开拉绳823。

[0071] 齿轮副821为一对分别固定于保护壳7内的半齿轮。

[0072] 张开拉绳823固定于其中一个保护壳7的外表面，闭合拉绳822固定于半齿轮上；以保护壳7与弯曲部的铰链为支点，闭合拉绳822产生驱动齿轮副821相向运动的力矩，张开拉绳823产生驱动齿轮副821反向运动的力矩。

[0073] 本实施例具有结构简单，能够方便地开合保护壳的优点。

[0074] 实施例四

[0075] 参照图9

[0076] 本实施例与实施例一的区别之处在于：控制机构的结构不同。本实施例采用一个双连杆机构来实现保护壳的张开和闭合。其余结构与实施例一相同。

[0077] 具体来说，控制机构包括连杆机构831和控制拉杆832，连杆机构831为双连杆，控制拉杆832固定于连杆机构831的铰链处，连杆机构831两端分别与保护壳7铰接。控制拉杆832的推拉带动连杆相互张开或闭合，从而带动保护壳7相互合拢或闭合。控制拉杆832包括具有刚性的弹簧套管8321和穿设于弹簧套管8321内的钢丝绳8322。弹簧套管8321表面覆盖有弹性覆盖件，如橡胶套筒。

[0078] 本实施例中，将控制拉杆832向近端方向牵拉，连杆机构831中的两个连杆相互收拢，并带动保护壳7相互闭合。将控制拉杆832向远端方向推送时，连杆机构831的两个连杆相互张开。由于控制拉杆832由弹簧套管8321和钢丝绳8322组成，向远端推送控制拉杆832具体是朝远端推动钢丝绳8322，钢丝绳8322在弹簧套管8321的限制作用下向远端推动连杆机构831，其推动力的作用小于牵拉力的作用。两个连杆相互微微张开，进而带动保护壳7相互微微张开，获得手术空间。

[0079] 本实施例具有结构简单，能够方便地开合保护壳的优点。

[0080] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。