一种便携式关节探查软管镜及制作方法

摘要

本发明提供一种便携式关节探查软管镜及制作方法，涉及医疗设备领域。该便携式关节探查软管镜，包括主机组件、操作组件和软管镜组件，其特征在于：所述主机组件包括检测光源，用于发射光线照亮关节腔内组织；所述软管镜组件包括物镜，用于接收关节腔内的光信号；所述操作组件包括操作主体杆和操作杆，操作主体杆上设置有杆位槽，杆位槽有多个方向位，操作杆设置于杆位槽内，操作杆可以上、下、左、右方向运动，控制前端物镜观察方向，从而可以扩大观察视野，使用更加方便，同时该关节探查软管镜的结构简单，体积较小，同时还可以进行拆卸，便于携带，使用灵活性较强。

权利要求

1.一种便携式关节探查软管镜，包括主机组件（1）、操作组件（9）和软管镜组件（17），其特征在于：所述主机组件（1）与操作组件（9）相连，所述操作组件（9）和软管镜组件（17）相连，其中，所述主机组件（1）包括检测光源，用于发射光线照亮关节腔内组织；

所述软管镜组件（17）包括物镜（23），用于接收关节腔内的光信号；

所述操作组件（9）包括操作主体杆（15）和操作杆（11），操作主体杆（15）的顶端设置螺纹连接口，连接主机组件（1），操作主体杆（15）上设置有杆位槽（10），杆位槽（10）有多个方向位，操作杆（11）设置于杆位槽（10）内，并在杆位槽（10）的方向位上移动，控制物镜（23）的观察方向，所述操作主体杆（15）的顶端内部安装有滑轮固定架（19），所述滑轮固定架（19）为十字交叉型，所述滑轮固定架（19）的四角下端均安装有滑轮（20），所述操作杆（11）的下端连接有连接盘（21），连接盘（21）的外部连接有角度钢丝（22），角度钢丝（22）通过滑轮（20）连接于物镜（23），以控制物镜（23）的观察方向，其中，通过操作主体杆（15）的顶端螺纹接口螺纹，完成主机组件（1）、操作组件（9）和软管镜组件（17）的物理连接，其中，操作组件（9）和软管镜组件（17）为一个整体；

通过连接第一光电连接接头（5）和第二光电连接接头（13），完成所述便携式关节探查软管镜内部光路、电路的连接；

所述主机组件（1）包括主机本体（26），检测光源设置于主机本体（26），所述主机本体（26）的前端设置有显示屏（8），所述主机本体（26）的后端设置有第一光电连接接头（5）；

所述操作主体杆（15）的下端设置有入水口（16），所述入水口（16）连接有入水管道（25）；

所述软管镜组件（17）包括软管（18），所述软管（18）的下端内部通孔内设置有物镜（23）和CCD单元（24），所述CCD单元（24）位于物镜（23）的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种便携式关节探查软管镜，其特征在于：所述操作主体杆（15）的顶部后端设置有第二光电连接接头（13）。

3.根据权利要求1所述的一种便携式关节探查软管镜，其特征在于：入水管道（25）贯穿于软管（18），入水管道（25）与物镜（23）和CCD单元（24）分开放置于软管（18）内。

说明书

一种便携式关节探查软管镜及制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种便携式关节探查软管镜及制作方法。

背景技术

[0002] 目前，关节镜下开展微创手术已经成为运动医学、骨科常规的手术操作。相较于传统的开放手术，关节镜手术具有以下典型的优势：1.关节镜下手术微创操作，切口小于1厘米，术后疤痕明显小于传统的切开手术，更加符合美观要求。然而传统开放手术切口甚至长达10厘米，术后疤痕明显，严重影响美观；2. 关节镜下手术对关节内组织影响小，术后疼痛反应轻微，并发症少。然而传统的开放手术由于需要充分暴露术野，需要切开关节囊、充分松解甚至剔除较多的关节周围结构，因此开放手术对关节内结构及组织影响较大，明显增加术后并发症；3.关节镜下手术诊断更加明确，手术更加精细、合理，并且安全性更高，手术后效果明显优于传统开放切开手术。传统的开放手术术野有大量血液渗出，严重影响视野，手术的精细程度及安全性明显下降；4.关节镜下手术对组织损伤较小，因而更有利于术后康复，例如，常规的关节镜下半月板成形术，术后第二天即可行走和生活自理。然而传统的开放手术对关节组织损伤大，术后康复时间明显延长，且影响术后康复效果；5.关节镜下手术住院时间明显缩短，平均2‑4天，因而可减少医疗开支。然而传统的开放手术住院时间明显延长，从而增加医疗负担；6.关节镜便于开展术后二次镜检，便于直视下评估术后组织愈合效果。然而传统的开放手术由于创伤较大，不会选择重新切开观察组织愈合情况，仅能通过影像学进行组织愈合情况的评估。因此，关节镜在关节疾病的精确诊断、精准治疗、术后康复、二次镜检上具有不可替代的优势。

[0003] 虽然目前手术室常用的关节镜设备在成像清晰度、定位准确度上已经非常先进，但仍存在以下弊端：1.设备组件较多，过于笨重，无法在门诊对患者进行快速的关节镜检查；2.目前手术室使用的关节镜为硬管关节镜，在操作中不可弯曲，然而关节内有骨组织、韧带等结构，造成硬管关节镜的观察角度受限，例如，1.在膝关节镜下开展后交叉韧带重建术，后交叉韧带下止点位于胫骨平台后方，然而膝关节主要的血管及神经均位于膝关节后方，因此必须在直视下制作后交叉韧带下止点骨隧道，然而由于膝关节腔内含有股骨髁、交叉韧带等结构，导致硬管关节镜在常规的膝关节前方入路无法准确捕获膝关节腔后方的视野。因此，需制作膝关节后方入路才可获取膝关节腔后方的视野，但是后方入路仍会增加血管、神经损伤的风险；2.对于膝关节腔后方的游离体，硬管关节镜在常规的膝关节前方入路无法准确获取后方游离体的视野，仍需制作额外的膝关节后方入路才可观察到膝关节腔后方的游离体。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种便携式关节探查软管镜及制作方法，解决了现有设备组件较多，过于笨重，无法在门诊对患者进行快速的关节镜检查以及目前手术室使用的关节镜为硬管关节镜，在操作中不可弯曲，然而关节内有骨组织、韧带等结构，造成硬管关节镜的观察角度受限的问题。

[0005] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种便携式关节探查软管镜，包括主机组件、操作组件和软管镜组件，其特征在于：所述主机组件与操作组件相连，所述操作组件和软管镜组件相连，其中，所述主机组件包括检测光源，用于发射光线照亮关节腔内组织；所述软管镜组件包括物镜，用于接收关节腔内的光信号；所述操作组件包括操作主体杆和操作杆，操作主体杆的顶端设置螺纹连接口，连接主机组件，操作主体杆上设置有杆位槽，杆位槽有多个方向位，操作杆设置于杆位槽内，并在杆位槽的方向位上移动，控制物镜的观察方向。

[0006] 优选地，所述操作主体杆的顶端内部安装有滑轮固定架，所述滑轮固定架为十字交叉型，所述滑轮固定架的四角下端均安装有滑轮，所述操作杆的下端连接有连接盘，连接盘的外部连接有角度钢丝，角度钢丝通过滑轮连接于物镜，以控制物镜的观察方向。

[0007] 优选地，所述主机组件包括主机本体，检测光源设置于主机本体，所述主机本体的前端设置有显示屏，所述主机本体的后端设置有第一光电连接接头。

[0008] 优选地，所述操作主体杆的顶部后端设置有第二光电连接接头。

[0009] 优选地，所述操作主体杆的下端设置有入水口，所述入水口连接有入水管道。

[0010] 优选地，所述软管镜组件包括软管，所述软管的下端内部通孔内设置有物镜和CCD单元，所述CCD单元位于物镜的正上方。

[0011] 优选地，入水管道贯穿于软管，入水管道与物镜和CCD单元分开放置于软管内。

[0012] 一种便携式关节探查软管镜的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：通过操作主体杆的顶端螺纹接口螺纹，完成主机组件、操作组件和软管镜组件的物理连接，其中，操作组件和软管镜组件为一个整体；通过连接第一光电连接接头和第二光电连接接头，完成所述便携式关节探查软管镜内部光路、电路的连接。

[0013] 本发明提供了一种便携式关节探查软管镜及制作方法。具备以下有益效果：

[0014] 1、本发明通过转动操作杆使其在杆位槽内移动，操作主体杆在移动过程中会带动其相应连接的角度钢丝进行拉伸，角度钢丝在拉伸过程中通过滑轮组可以带动相应连接的物镜进行使用角度的改变，达到通过操作杆可以上、下、左、右控制软管前端物镜使用方向的目的，从而可以扩大观察视野，使用更加方便。

[0015] 2、本发明由主机组件、操作组件和软管镜组件三部分组成，结构简单，体积较小，同时主机组件和操作组件之间还可以进行拆卸，便于携带，使用灵活性较强。

附图说明

[0016] 图1为本发明的立体结构示意图；

[0017] 图2为本发明的正面结构示意图；

[0018] 图3为本发明的操作组件部分结构示意图；

[0019] 图4为本发明的软管剖面结构示意图；

[0020] 图5为图4中A处的放大图；

[0021] 图6为图4中B处的放大图。

[0022] 其中，1、主机组件；2、开关按钮；3、数据头接口；4、主机固定架；5、第一光电连接接头；6、连接头；7、固定旋钮；8、显示屏；9、操作组件；10、杆位槽；11、操作杆；12、缩放控制按钮；13、第二光电连接接头；14、摄像控制按钮；15、操作主体杆；16、入水口；17、软管镜组件；18、软管；19、滑轮固定架；20、滑轮；21、连接盘；22、角度钢丝；23、物镜；24、CCD单元；25、入水管道；26、主机本体。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0024] 实施例一：

[0025] 如图1‑6所示，本发明实施例提供一种便携式关节探查软管镜，包括主机组件1、操作组件9和软管镜组件17，主机组件1与操作组件9相连，操作组件9和软管镜组件17相连。操作组件9和软管镜组件17为一个整体。

[0026] 主机组件1包括主机本体26。主机本体26上设置有检测光源、视频处理器（图中未示出）和显示屏8。检测光源可以是冷光源。冷光源是利用化学能、电能、生物能激发的光源。例如，冷光源可以是LED光源。冷光源发射几乎不含红外线光谱的冷光。检测光源发出的光通过光导纤维传送至关节腔内，用于照亮关节腔内组织。

[0027] 视频处理器可以接收软管镜组件17接收采集的关节腔内组织的图像信息（例如，图片、视频等）。所述图像信息以电信号的形式存在。视频处理器可以将该电信号形式的图像信息处理还原后发送至显示屏8，进行显示。

[0028] 显示屏8用于显示关节腔内组织的图像信息。显示屏8设置于主机本体26的前端。在一些实施例中，主机组件1还可以包括通讯装置（例如，蓝牙、路由器等），用于连接外部终端，例如，电脑、平板、手机、控制台等，通过所述通讯装置，关节腔内组织的图像信息可以显示在外部终端上，便于用户查看或保存相应的图像。

[0029] 主机本体26的后端固定连接有主机固定架4，主机固定架4用于固定主机本体26，主机固定架4通过阻尼轴转动连接有连接头6，连接头6的下端设置有固定旋钮7。通过固定旋钮7，主机本体26与操作组件9可拆卸连接。例如，操作主体杆15的顶端设置有螺纹接口，通过固定旋钮7，主机本体26与操作主体杆15顶端的螺纹接口螺纹连接。通过主机固定架4，可以在多个维度上调整主机本体26的方位，实现主机本体26使用角度可调节的目的，控制显示屏8的使用角度，便于在不同位置观察。主机本体26的后端设置有第一光电连接接头5，第一光电连接接头5将主机组件1部分及操作组件9的光导纤维、电缆进行连接。

[0030] 主机本体26的顶端设置有开关按钮2，通过开关按钮2可以启动主机本体26运行。主机本体26的外侧设置有数据头接口3，通过数据头接口3可以对主机本体26进行充电及数据传输（例如，系统设置、图像导出等），主机本体26的下方设置有固定旋钮7。

[0031] 操作组件9用于便携式关节探查软管镜的具体操作控制。操作组件9包括操作主体杆15、操作杆11、控制模块和注液模块。操作杆11、控制模块和注液模块设置于操作主体杆15上。

[0032] 操作主体杆15的顶端设置螺纹连接口，通过螺纹接口与固定旋钮7的螺纹连接，从而实现主机组件1和操作组件9的连接，具有便于安装和拆卸的效果。在一些实施例中，操作主体杆15上设置有杆位槽10，杆位槽10具有多个方向位，例如，图2中所示的四个方向位。每个方向位对应沿某一特定方向的开口。操作杆11设置于杆位槽10内，并在杆位槽10的多个方向位上移动，从而可以在对应的多个方向（例如，上、下、左、右四个方向）上精确控制软管镜组件17前端镜头的观察方向，扩大观察视野。在具体实施例中，如图3所示，操作杆11连接有多根角度钢丝22，分别对应不同的方向位。角度钢丝22另一端连接软管镜组件17的物镜23，图中未示出。通过移动操作杆11，可以拉伸至少一根角度钢丝22。通过拉伸不同方位的角度钢丝22，从而可以使角度钢丝22另一端连接的物镜23的使用角度发生改变，从而可以在对应的多个方向（例如，上、下、左、右四个方向）控制软管镜组件17前端镜头的方向，扩大观察视野。在具体实施例中，操作主体杆15的内部安装有滑轮固定架19，滑轮固定架19为十字交叉型，滑轮固定架19的四角下端均安装有滑轮20，操作杆11的下端固定连接有连接盘
21，连接盘21的外部连接有角度钢丝22。角度钢丝22通过滑轮20连接于物镜23，以控制物镜
23的观察方向。具体地，通过移动操作杆11使其在杆位槽10内移动，操作杆11在特定方向的移动过程中会带动相应的角度钢丝22，通过滑轮20，角度钢丝22的运动可以使软管镜组件
17的物镜23的使用角度发生改变。在一些实施例中，也可以不包括杆位槽10，操作杆11可以在任意方向进行移动。通过上述设置，可以有效且准确的控制物镜23的观察角度，同时，由于角度钢丝22较细，可以大大减小整体设备的体积。

[0033] 控制模块包括缩放控制按钮12和摄像控制按钮14。控制模块位于操作杆11的下方。缩放控制按钮12和摄像控制按钮14与物镜23电性连接，通过缩放控制按钮12可以控制物镜23的焦距，针对某个视野进行放大或缩小，更有利于精确观察病变部位、程度及病变范围。摄像控制按钮14可以用于控制图像采集。例如，通过单击摄像控制按钮14可对观察视野进行拍照，长按可对观察视野进行录像，以记录术中操作过程。操作主体杆15的顶部后端设置有第二光电连接接头13，第二光电连接接头13与主机组件1的第一光电连接接头5连接。

[0034] 注液模块包括入水口16和入水管道25。注液模块位于操作主体杆15的下端。入水口16连接入水管道25。通过入水口16可以注入生理盐水、药物等，通过入水管道25可以使注入的生理盐水、药物等流入关节腔内，入水管道25的出水口与软管镜组件17软管18下端处于同一水平面。在一些实施例中，便携式关节探查软管镜还包括软性弹簧抓钳。软性弹簧抓钳可直接从入水口16经过入水管道25伸入关节腔内，并且在镜头下抓取组织，而无需制作额外的切口。

[0035] 软管镜组件17包括软管18，物镜23和CCD单元24。物镜23和CCD单元24设置于软管18下端。软管18用于容置光导纤维、电缆以及入水管道25。在一些实施例中，物镜23和CCD单元24设置于软管18下端的内部通孔中，CCD单元24位于物镜23的正上方。光导纤维的末端设置有光线发射孔，光导纤维将检测光源发射的光线传输至光线发射孔，由光线发射孔传送至关节腔内部。软管18的直径可以根据不同的关节进行大小更换，例如，对于腕关节，软管直径为4毫米；对于膝关节，软管直径为10毫米，使关节探查软管镜的使用灵活性更高。入水管道25的输出端贯穿至软管18的下端，从而可以保证生理盐水可以流入关节腔内。入水管道25与光导纤维、电缆以及物镜23和CCD单元24分开放置于软管18内，避免如水管道内的生理盐水、药物等液体进入光导纤维、电缆以及物镜23和CCD单元24。通过图5和图6所示的方式，将光导纤维、电缆、物镜23、CCD单元24以及入水管道25，集成于软管18中，可以有效减小软管镜组件17的体积，并且使软管镜组件17的调整（例如，弯曲）更加灵活。

[0036] 物镜23接收关节腔内的光信号，并基于接收到的光信号将被测物体（即关节腔内的组织）成像在CCD单元24的光敏面上。CCD单元24将光信号转换成电信号，由电缆传输至主机组件1的视频处理器。经视频处理器处理后，将被测物体显示在显示屏8上。

[0037] 物镜23的顶端四角分别与相应方位的角度钢丝22相连，经滑轮20与物镜23相连的角度钢丝22在物镜23的顶端均匀分布，从而实现了拉动不同位置的角度钢丝22可以带动物镜23进行相应角度的变化。

[0038] 工作原理：使用该关节探查软管镜进行常规关节腔探查时，首先检查该关节软管镜的电源，光源及成像是否完好，然后接通生理盐水，在皮肤上制作一定长度的切口作为关节软管镜入路，随后使用穿刺器穿透关节囊，进入关节腔内，穿刺器由穿刺针、穿刺套管、阀杆、出水口、密封帽组成，其中穿刺针：前方为钝头，防止损伤关节内结构；穿刺套管：供穿刺针及软管镜通过；密封帽：软管镜插入穿刺套管后，密封帽可起到密封作用，防止关节腔内液体漏出；阀杆、出水口：开通阀杆后，可由出水口快速放出关节腔内的液体，取出穿刺针，软管镜组件经由穿刺套管进入关节腔内，并使生理盐水沿着入水管道关节腔内，待生理盐水充满关节腔后，通过拨动操作杆11，控制软管18前方物镜23的角度，以进行不同部位组织结构的探查。

[0039] 一种便携式关节探查软管镜的制作方法，包括以下步骤：

[0040] 在一些实施例中，主机组件1、操作组件9和软管镜组件17为模块化设计。

[0041] 步骤S1：通过连接头6上的固定旋钮7与操作主体杆15的顶端螺纹接口螺纹连接，完成主机组件1、操作组件9和软管镜组件17的物理连接。

[0042] 步骤S2：通过连接第一光电连接接头5和第二光电连接接头13，完成关节探查软管镜内部光路、电路的连接（即光导纤维、电缆的连接）。

[0043] 通过对操作组件9进行操作，可以带动软管镜组件17进行位置的改变，并获取被测部位的图像信息，所述图像信息传输至显示屏8进行显示并反馈软管镜组件17的运行情况。该设备小巧、便携且易于组装和拆卸，可直接在门诊手术室开展简单的探查手术或二次镜检。

[0044] 实施例二：

[0045] 以膝关节腔常规探查为例：关节探查软管镜进入关节腔后，首先常规探查髌上囊结构，随后调节前端物镜23角度依次检查膝关节内侧、外侧隐窝，内、外侧半月板，再探查膝关节交叉韧带是否受损，使用探钩试探交叉韧带紧张度是否正常，并且通过操作杆11使物镜23回折，从而探查膝关节前方髌下脂肪垫情况，然而目前手术室使用的硬管关节镜是无法实现这一操作的，随后，将软管镜伸入膝关节腔后方，调节前端物镜23角度，探查膝关节腔后方病变情况，然而目前使用的硬管镜需要额外在膝关节后方做一切口入路，才可清晰探查膝关节腔后方病变情况。并且，针对膝关节腔内每一部位地探查，均可通过缩放控制按钮12放大或缩小物镜23的视野，以便于更加准确评估组织受损情况，以上操作在门诊手术室进行膝关节局麻后即可开展，具有更加便捷、微创、精细的优势。

[0046] 实施例三：

[0047] 以膝关节术后二次镜检为例：对于膝关节前交叉韧带重建术、半月板修复术、软骨修复术后的患者，有时需要进行膝关节术后二次镜检评估组织愈合情况，除了开展如上所述膝关节腔常规探查外，另需要使用抓钳获取部分组织进行后期大体、组织学分析。本发明中，软管镜操作部分的入水口16与物镜23前端入水管道25出口相通，由于入水管道25全程均在软管18部分，角度可任意调节，因而，结合目前临床上已有的软性弹簧抓钳，可直接从入水口16伸入关节腔内，并且在镜头直视下获取组织，而无需制作额外的切口，并且，通过控制缩放控制按钮12，有利于更加精确获取组织。

[0048] 实施例四：

[0049] 以膝关节后交叉韧带重建术为例：检查关节软管镜电源，光源及成像是否完好，接通生理盐水，制作膝关节前内侧切口作为软管镜入路，随后使用穿刺器穿透关节囊，进入关节腔内，取出穿刺针，软管镜经由穿刺套管进入关节腔内，打开生理盐水，待生理盐水充满关节腔后，将软管镜伸入膝关节腔后方，拨动操作杆11，控制软管镜前端物镜23的角度，探查后交叉韧带损伤情况。在软管镜直视下，去除后交叉韧带残端，在股骨髁制作后交叉韧带上方骨隧道。其次，在无需额外制作膝关节后方切口入路的情况下，调节软管18物镜23的角度，直视下制作后交叉韧带下方骨隧道，最后将韧带移植物固定于上、下骨隧道内。

[0050] 实施例五：

[0051] 以膝关节后方游离体取出手术为例：检查关节软管镜电源，光源及成像是否完好，接通生理盐水。制作膝关节前内侧切口作为软管镜入路，随后使用穿刺器穿透关节囊，进入关节腔内，取出穿刺针，软管镜经由穿刺套管进入关节腔内。打开生理盐水，待生理盐水充满关节腔后，将软管镜伸入膝关节腔后方，拨动操作杆11，控制软管镜前端物镜的角度，全面检查膝关节腔后方游离体，对于较小体积的游离体，可直接从入水口处插入软性弹簧抓钳，取出游离体，若游离体体积较大，无法通过入水管道，可另外制作新的切口入路，直视下取出游离体。

[0052] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。