[发明专利]基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜

说明书

本发明涉及一种基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜。本发明克服了传统内窥镜存在的力感知能力缺失、柔顺缓冲能力不足、使用主要依靠经验等缺陷。一种基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜，包括内窥镜头部、柔性连接管与驱动集成箱；内窥镜头部通过柔性连接管与驱动集成箱相连；内窥镜头部包括内窥镜头部前构件、内窥镜头部十字轴、内窥镜头部后构件，内窥镜头部十字轴上固定有内窥镜从动轮I，内窥镜头部前构件固定有内窥镜从动轮II，驱动集成箱分别驱动内窥镜从动轮I和内窥镜从动轮II转动。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜。

背景技术

内窥镜是一种集成光学、人体工程学、精密机械等技术的检测设备，可应用于观察体内组织的一些病变，作为不可或缺的医用诊断与手术设备，被广泛应用于消化内科、呼吸科、耳鼻喉科、骨科、泌尿外科中多种疾病的检查与治疗。内窥镜根据镜身能否改变方向可分为硬质镜与弹性软镜，常用的肠镜、喉镜与胃镜等内窥镜一般都属于弹性软镜，其最大特点是镜头部分可由使用者操纵改变方向，视野更加灵活。

对现有弹性软镜进行分析后可以发现，已有设计可以实现内窥镜头部前后左右弯曲的主动调节，但没有接触力监测功能，内窥镜头部与肠道或胃内的触碰情况主要由使用者靠经验判断；软镜存在的弹性可以实现一定的被动缓冲，但内窥镜头部没有主动柔顺缓冲功能，降低肠道内戳伤几率与患者不适感的能力有限。人体肠道中有些肠腔壁很薄，力度大的话会导致肠腔壁的损伤，导致内出血。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出一种基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜，实现内窥镜头部俯仰与偏航两个自由度完全解耦的主动调节，便于灵活观察肠道内情况。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于套索驱动的两自由度柔顺缓冲内窥镜，其特殊之处在于，

包括内窥镜头部、柔性连接管与驱动集成箱；内窥镜头部通过柔性连接管与驱动集成箱相连；

内窥镜头部包括内窥镜头部前构件、内窥镜头部十字轴、内窥镜头部后构件，

所述内窥镜头部前构件与内窥镜头部十字轴的横轴连接，内窥镜头部后构件与内窥镜头部前构件的纵轴连接；

内窥镜头部十字轴的纵轴上固定有内窥镜从动轮I，内窥镜头部前构件固定有内窥镜从动轮II，

所述驱动集成箱包括结构相同的第一驱动系统和第二驱动系统；

第一驱动系统包括集成箱驱动轮、驱动机构、两根内窥镜柔索、内窥镜套管挡板；驱动机构驱动集成箱驱动轮转动，两根内窥镜柔索的一端穿过内窥镜套管挡板后分别按顺时针与逆时针方向分别缠绕并固定于集成箱驱动轮上；第一驱动系统的两根内窥镜柔索的另一端穿过内窥镜套管挡板I后分别按逆时针与顺时针方向分别缠绕并固定于内窥镜从动轮I上；第二驱动系统的两根内窥镜柔索的另一端穿过内窥镜套管挡板II后分别按逆时针与顺时针方向分别缠绕并固定于内窥镜从动轮II上；

内窥镜套管穿过柔性连接管。

内窥镜头部前构件可以相对于内窥镜头部十字轴转动，内窥镜头部十字轴可以相对于内窥镜头部后构件转动，两转动的转动轴相交与一点，实现类似于球关节的转动。

进一步地，上述驱动集成箱还包括弹簧套管；

弹簧套管与内窥镜套管挡板连接，弹簧套管内安装有弹簧与内窥镜套管压头，内窥镜柔索穿过弹簧与内窥镜套管压头后进入内窥镜套管。

当集成箱驱动轮不运动，内窥镜头部仿生碰撞后接触力突然增大而使内窥镜从动轮运动时，内窥镜套管会压缩弹簧向右移动，从而实现内窥镜头部的被动缓冲。

进一步地，还包括内窥镜电位器I、内窥镜电位器II；