[发明专利]改变内窥镜插入管的刚度的系统和方法

说明书

本说明书描述一种内窥镜，其能够改变内窥镜组件中的插入部分的刚度。在一个示例中，致动器操作弹簧或柔性管件来改变插入部分的刚度。在替代示例中，椭圆轮布置或螺杆机构提供增大内窥镜组件的插入部分的刚度的手段。在另一示例中，可在插入部分内使用流体和气体，以便通过改变流体/气体的压力而改变刚度。

(CN201580046669.7分案)

交叉引用

本说明书要求2014年8月29日提交的美国专利临时申请No.62/043,647的优先权，且其通过引用整体并入于此。

本说明书还要求2014年10月21日提交的美国专利临时申请No.62/066,760的优先权，且其通过引用整体并入于此。

技术领域

本说明书总体上涉及具有插入部分的内窥镜单元，其中，插入部分的刚度可被改变。

背景技术

内窥镜在医学界内已获得很大的接受，因为它们提供了以最小的患者创伤进行手术，同时使得医生能够观察患者的内部解剖结构的手段。多年来，已经开发了许多内窥镜，根据特定应用分类例如膀胱镜、结肠镜、腹腔镜、上GI内窥镜和其它。内窥镜可以插入身体的天然孔口中或穿过皮肤中的切口。

内窥镜通常是刚性或柔性的细长管状杆，在其远端具有一个或多个摄像机或光纤透镜组件。杆连接到手柄，手柄有时包括用于直接观察的目镜。通常也可以通过外部屏幕进行观察。各种外科手术工具可以通过内窥镜中的工作通道插入以执行不同的外科手术。

内窥镜可以具有用于观察内部器官(例如，结肠)的前照相机和侧照相机、用于每个照相机的照明器、用于清洁照相机透镜(多个)的一个或多个流体注射器，且有时还具有用以插入手术工具的照明器(多个)以及工作通道，例如，用于去除在结肠中发现的息肉。通常，内窥镜还具有用于清洁体腔(例如，结肠)的流体注射器(“射流”)，内窥镜插入体腔中。通常使用的照明器是将远程产生的光传输到内窥镜末端部段的光纤。使用发光二极管(LED)用于照明也是已知的。

细长管状杆(也称为内窥镜的插入部分)具有接近杆的远端的弯曲部段，其可在施加外部控制时弯曲以导航体腔内的弯曲路径，或接近体腔内困难区域。然而，有时期望基于应用或基于杆的远端正在导航的体腔内的区域来改变弯曲程度。较刚硬的插入部分可以减少管状杆在体腔内打环(loop)的机会，而较软的插入部分可以使得更容易到达盲肠。缺乏改变插入部分的刚度(例如，在弯曲部分周围)的能力可能导致患者不适和/或增加内窥镜检查的时间。另外，一些医生可能更喜欢使用更刚硬的插入部分，而其他一些医生可能更喜欢柔性的插入部分。此外，内窥镜部件的重复再处理(包括其清洁)可能影响插入部分的柔性特性。结果，插入部分可以通过每次被清洁而变得比所需更柔软。

转让至Storz的美国专利7,789,827公开了“一种柔性内窥镜，包括：柔性杆部分，其具有远端和近端，并且包括包含电绝缘防水材料的外层，由所述外层包围的内层，设置在所述外层中的多个细长段，所述细长段包括在施加电流时改变特性的聚合物材料，联接到所述柔性轴部分的手柄部分，用于向所述至少一个细长段提供电流的电源，以及电连接在所述多个细长段和所述电源之间的电导体，所述电导体从所述柔性轴部分通过所述手柄部分延伸到所述电源，其中，所述多个细长段定位在所述外层中、沿着所述柔性杆部分的纵向长度以端对端方式定位，并且每个细长段具有固定到所述内层的至少一个端部，使得在向所述多个细长段施加电流时，所述多个细长段改变物理尺寸，并且其中，所述内层基于所述多个细长段中的至少一个的尺寸变化相对于所述外层移动”。然而，该‘827专利没有提供对所述插入部分的柔性的完全机械控制。

因此，需要的是具有改变其刚性或柔性的能力的插入部分，且其对现有结构、形状、尺寸和制造复杂性进行微小的修改。另外，需要的是具有可以利用内窥镜系统可用材料的插入部分的柔性杆。

发明内容

以下实施例和其各方面结合系统、工具和方法被描述和图示，其意图为示例性的和示意性的，而不是限制范围。