[发明专利]一体式操纵装置

说明书

技术领域

本发明大体涉及多向医疗器械的领域，更具体地涉及可操纵的医疗器械。

背景技术

在许多医疗手术中广泛使用内窥镜和成像导管以观察身体器官、体腔、通道等的区域。通常，这样的成像装置包括细长的护套或类似结构，其中布置有光纤以用于向护套的远端传递照明光以照明视野并同时用于将光学图像载回至观察窗或相机。可以在成像装置的远端上定位一个或多个透镜，以使器具接收的光学图像或器具所投射的照明聚焦。

在许多应用中，期望能从成像装置的近端“操纵”、弯曲或操作成像装置的远侧部，以便于将成像装置引导穿过曲折的或分叉的组织通道。另外，能在成像装置的远端处或附近使成像装置弯曲的能力可以使操作者通过弯曲或操作成像装置的远端而视觉浏览更大的观察区。操作末端的能力使得能更容易地将成像装置的末端适当地引导穿过器官附近的经常高度分支且复杂的通道。

为了实施并控制成像装置的远侧末端的偏转，已引入许多设计，即结合两个对置的控制线以在一个平面内控制弯曲或者结合均匀间隔开的四根线以在两个垂直平面内控制弯曲。这些控制线沿着成像装置的长度延伸并终止于可操纵区域的远端处或远侧末端处。各控制线的近端在功能上连接至手动或者通过专用的电马达或液压马达而旋转的单独的鼓或线轴，以使控制线关于成像装置线性前进和后退。在操作中，当通过鼓或线轴的旋转而近侧拉动其中一根控制线时，成像装置的远侧末端在可操纵区域处朝向后退的线弯曲。

作为疾病早期检测的辅助，已非常确定的是，对诸如消化道和气道的内部结构，例如食道、肺、结肠、子宫和其它器官进行常规内窥镜检查有重大的公共健康益处。用于这种过程的传统成像内窥镜包括具有光纤光导的柔性管，该光纤光导将照明光从外部光源引导至远侧末端，在该远侧末端离开内窥镜并照明待检查的组织。经常地，结合有额外的光学部件以调整离开光纤束和远侧末端的光的传播。物镜以及与观察仪器的近端处的相机通信或者与远侧末端处的成像相机芯片通信的光纤成像光导生成显示给检查员的图像。另外，大多数的内窥镜包括一个或多个工作通道，诸如活检钳、圈套器、电灼治疗探头和其它工具的医疗装置可以穿过所述工作通道。

US5,679,216描述了一种多自由度操纵器，其包括具有多个柔性部的柔性管、由形状记忆合金制成的用于使柔性部弯曲的多个致动器、用于向致动器传递能量的两个公用的能量传递路径、以及用于控制从公用的能量传递路径供应至致动器的能量的选择性能量供应构件，从而分别独立地驱动致动器以使柔性管弯曲。

US4,432,349描述了一种用于在内窥镜等中使用的铰接管结构，其由数个以端对端的关系连接的元件管组成。在相连的元件管之间设有推动铰接管以使其沿一个方向弯曲的弹簧。铰接管被弹簧沿一个方向推动，并且通过操作延伸穿过铰接管并在其端部固定至内窥镜的头部的拉线而操作铰接管使其按期望地弯曲。

人体内的行进通道可以是非常具有挑战性的。人体组织的一些部分可能难以看到并且并不总是相对于观察仪器或医疗器械的位置定向在便利的位置。有时候，组织和器械的自由度可以阻碍或阻止成功的行进。在传统的结肠镜检查过程中，使结肠镜前进通过曲折的乙状结肠直到结肠镜到达下行结肠。然后操纵结肠镜以减少乙状结肠中的冗余。当乙状结肠已变直时，典型地使结肠镜进一步前进通过结肠。但是，由于在结肠镜前进时尤其是在结肠镜在曲折的乙状结肠的弯曲部周围前进期间，在结肠镜与结肠壁之间在冲击时出现的结肠拉伸，使得这种过程通常难以进行并且/或者对于患者是痛苦的。使内窥镜行进通过复杂且曲折的路径是对于患者来说以最小的疼痛、副作用、风险或镇静剂进行成功检查的关键。为此，现代的内窥镜包括用于使观察仪器的远侧末端偏转以遵循受检结构的路径的装置，以使周围组织受到最小的偏转或摩擦力。在内窥镜内载有类似于木偶线的控制缆线以将远端的柔性部连接至近侧内窥镜把手处的一组控制旋钮。通过操纵控制旋钮，检查员通常能够在插入期间操纵内窥镜并将其引向感兴趣的区域，但这种传统控制系统存在笨拙、非直观且受限于摩擦的限制。普通操作者对于传统内窥镜的抱怨包括其有限的灵活性、有限的柱状支撑结构强度以及对于沿观察仪器长度的刚性的有限的操作者控制。

传统的内窥镜通常由坚固的材料制成，这降低了观察仪器的柔性并由此可以降低患者的舒适性。此外，传统的内窥镜是复杂且易坏的仪器，其由于在使用期间或在消毒过程中的损坏而频繁地需要昂贵的修复。而且，许多使用可操纵的仪器的过程仍然是困难的。经常需要大量的技术和耐心以使仪器正确地定向在预定的位置。

发明内容