專利名稱：內(nèi)窺鏡裝置的手柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及醫(yī)療裝置，尤其涉及內(nèi)窺鏡和外科附件上的手柄。
背景技術(shù)：
內(nèi)窺鏡專家典型地利用撓性內(nèi)窺鏡例如胃窺鏡、結(jié)腸鏡、腸窺鏡、膀胱內(nèi)部檢驗(yàn)鏡或者其他類型的內(nèi)窺鏡來執(zhí)行診斷和治療。內(nèi)窺鏡能夠賦予內(nèi)窺鏡專家看見內(nèi)腔內(nèi)部的能力，并且經(jīng)常被設(shè)計(jì)成具有一個(gè)完整的工作通道，微小的附件裝置能夠通過該工作通道對(duì)人體內(nèi)的各種組織部位進(jìn)行治療。
將撓性內(nèi)窺鏡導(dǎo)入到人體內(nèi)腔中的預(yù)期位置上需要很高的技術(shù)水平。例如，通過盤旋彎曲的結(jié)腸或者將胃窺鏡引入食道是一個(gè)困難并且費(fèi)時(shí)的過程。因此，內(nèi)窺鏡專家的重要技能涉及利用和操縱內(nèi)窺鏡。不同于在腹腔鏡手術(shù)中的某些過程，助手可以持有攝像機(jī)，胃窺鏡的使用典型地需要內(nèi)窺鏡專家一直用至少一只手來維持觀測(cè)儀器，僅僅剩下一只手去引導(dǎo)和操縱附件通過觀測(cè)儀器的工作通道。
當(dāng)前的手柄典型地設(shè)計(jì)成需要使用操縱者的拇指來驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器。當(dāng)前的設(shè)計(jì)中包括手槍式握把、注射式握把和剪刀式握把。這些現(xiàn)有的設(shè)計(jì)都不允許內(nèi)窺鏡專家利用單個(gè)自由的手來饋送和操作(例如，滑動(dòng)、打開、關(guān)閉、驅(qū)動(dòng)等等)附件。
因此，過去典型地利用助手來操作(滑動(dòng)、打開、關(guān)閉、驅(qū)動(dòng))附件，例如用來取出活組織檢查或者移除息肉的鑷子或者勒除器。例如在胃腸手術(shù)過程中，用右手的內(nèi)窺鏡專家典型地用他的/她的左手握住內(nèi)窺鏡控制器，并且可以通過用右手抓住附件的軸來將附件裝置推進(jìn)到內(nèi)窺鏡的工作通道中。當(dāng)內(nèi)窺鏡專家給出口頭指示的時(shí)候，讓站在內(nèi)窺鏡專家身邊的助手來打開、關(guān)閉或者以其他的方式驅(qū)動(dòng)附件。內(nèi)窺鏡專家利用左手連接內(nèi)窺鏡和用右手將附件向前饋送的結(jié)合來將附件饋送進(jìn)入預(yù)期的組織部位，并且當(dāng)需要打開或者關(guān)閉鉗子來移除組織的一部分的時(shí)候，口頭命令助手來執(zhí)行這些操作。
雖然使用了利用助手的這個(gè)過程，但是由于在內(nèi)窺鏡專家和助手之間可能存在什么時(shí)候或者在哪里操作附件的延遲和錯(cuò)誤傳達(dá)，因此會(huì)導(dǎo)致過程延遲、誤診或者不完全的組織切除。當(dāng)利用內(nèi)窺鏡附件的時(shí)候，另外一個(gè)問題有時(shí)會(huì)產(chǎn)生出來，該問題就是在彎曲的路徑中，以卷繞或者其他方式定位一個(gè)長的、柔性的附件裝置會(huì)導(dǎo)致在裝置的遠(yuǎn)端打開或者關(guān)閉末端執(zhí)行器的能力的降低。這種打開或者關(guān)閉裝置的能力的降低是由作為軸的處于繃緊狀態(tài)的自由浮動(dòng)拖拉電纜(典型地在長的撓性裝置內(nèi)部)的損壞，引起末端執(zhí)行器不取決于把手的驅(qū)動(dòng)而部分地關(guān)閉而導(dǎo)致的。末端執(zhí)行器動(dòng)作中的這種局限性會(huì)降低執(zhí)行過程的能力或者減少閉合鉗子的力量，這樣就會(huì)影響操作者充分抽取組織的能力。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人已經(jīng)意識(shí)到具有手柄和致動(dòng)器的愿望，其允許內(nèi)窺鏡專家單手饋送和操作裝置，其反過來有助于將內(nèi)窺鏡專家與助手之間錯(cuò)誤傳達(dá)的可能性降低到最小。
申請(qǐng)人還意識(shí)到對(duì)致動(dòng)機(jī)構(gòu)的需要，該致動(dòng)機(jī)構(gòu)允許相對(duì)長的、撓性附件裝置處于彎曲的路徑中，不會(huì)由于內(nèi)部拖拉組件例如拖拉電纜或者電線相對(duì)于撓性組件的外護(hù)套的運(yùn)動(dòng)而失去末端執(zhí)行器的全部的驅(qū)動(dòng)范圍，該致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供足夠的行程長度來完全關(guān)閉附件裝置的末端執(zhí)行器，即使當(dāng)其處于彎曲的路徑中。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供與內(nèi)窺鏡裝置一同使用的手柄。該手柄適于單手使用，該手柄包括適于抓在用戶手掌中的外殼；以及致動(dòng)器，其用來操縱與內(nèi)窺鏡裝置相連接的末端執(zhí)行器。該致動(dòng)器由同一只手的一個(gè)或者多個(gè)手指操作，其中致動(dòng)器在不使用同一只手的拇指或者食指的條件下進(jìn)行操作，并且其中這只手的拇指和食指空閑出來，用來推動(dòng)內(nèi)窺鏡裝置的一部分以使其通過內(nèi)窺鏡。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種操作內(nèi)窺鏡裝置的方法，包括步驟在手掌和除了食指和拇指之外的至少一個(gè)手指之間把持該裝置的手柄；在把持該手柄的同一只手的拇指和另一個(gè)手指之間把持從手柄延伸出的撓性軸的一部分；至少利用把持該手柄的同一只手的拇指推動(dòng)撓性軸；并且在不利用把持手柄的那只手的拇指來操作致動(dòng)器的條件下，用同一只手來操作與手柄相連接的致動(dòng)器。
本發(fā)明還提供包括以下步驟的方法提供具有至少一個(gè)通道的內(nèi)窺鏡；提供內(nèi)窺鏡的附件，該附件包括撓性組件(例如撓性軸)、與撓性組件的近端相連接的手柄、以及與撓性組件遠(yuǎn)端相連接的末端執(zhí)行器；用一只手操縱內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端；用另外一只手把持住內(nèi)窺鏡附件的手柄；用把持手柄的手推動(dòng)內(nèi)窺鏡附件使其通過內(nèi)窺鏡的通道同時(shí)把持住手柄；并且在把持手柄的時(shí)候用把持手柄的手驅(qū)動(dòng)內(nèi)窺鏡附件的末端執(zhí)行器。
本發(fā)明還提供一種醫(yī)療裝置，包括撓性組件，例如帶有能夠在其中移動(dòng)的拖拉組件(例如電線或者電纜)的撓性軸；與撓性軸的近端可操作地相連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；和與撓性軸的遠(yuǎn)端相連接的末端執(zhí)行器。該末端執(zhí)行器能夠可操作地與拖拉組件的遠(yuǎn)端相連接；并且致動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠具有在致動(dòng)機(jī)構(gòu)從拖拉組件上分離時(shí)的第一結(jié)構(gòu)，以及在致動(dòng)機(jī)構(gòu)變成可操作地與拖拉組件相連接以操作末端執(zhí)行器時(shí)的第二結(jié)構(gòu)。在第一結(jié)構(gòu)中從拖拉組件上分離的傳動(dòng)組件能夠增強(qiáng)撓性軸進(jìn)入彎曲路徑的能力，同時(shí)維持良好的末端執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)。


本發(fā)明的新穎的特點(diǎn)由附屬的權(quán)利要求中的特征提出。然而，本發(fā)明本身的結(jié)構(gòu)和操作的方法，與其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)的將通過結(jié)合附圖、參考下面的詳細(xì)說明得到最好的理解。其中圖1為與具有一對(duì)活組織檢查鉗151的撓性內(nèi)窺鏡附件124的近端相連接的醫(yī)療裝置手柄40的例圖。
圖2顯示了已知撓性軸結(jié)構(gòu)的橫截面。
圖3圖示說明了在內(nèi)窺鏡專家手中的手柄40的配置，該配置允許在使用者的手掌112和四個(gè)手指115之間驅(qū)動(dòng)活組織檢查鉗151，并且允許用使用者的同一只手的拇指120和食指105向前推動(dòng)撓性軸。
圖4為當(dāng)使用內(nèi)窺鏡128和帶有手柄40的內(nèi)窺鏡附件124的時(shí)候，內(nèi)窺鏡專家的手放置位置的示意圖。
圖5、6和7說明了在不用手指夾住的條件下具有用來將手柄40連接到手上的各種不同裝置的手柄40的可選實(shí)施例。
圖8為圖1所示的手柄40中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)80處于完全打開的位置的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
圖9為沿著圖8的線9-9得到的剖面圖，其顯示了當(dāng)致動(dòng)器50處于完全打開的位置的時(shí)候，扭簧77和金屬絲管套95的定位。
圖10為處于扭簧77和金屬絲管套95開始接合的位置上的、手柄40中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)80的截面圖。
圖11為沿著圖10的線11-11得到的剖面圖，其顯示了扭簧77與金屬絲管套95相嚙合。
圖12顯示了當(dāng)致動(dòng)器50位于圖10顯示的位置的時(shí)候，扭簧77和金屬絲管套95的等比例視圖。
圖13為當(dāng)致動(dòng)器50處于完全關(guān)閉的位置的時(shí)候，手柄40中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)80的截面圖。
圖14為棘輪機(jī)構(gòu)110的詳細(xì)截面視圖，其顯示了包括位于釋放裝置44中的復(fù)位彈簧87的手柄40的近端。
圖15A-I示出了各種不同的內(nèi)窺鏡末端執(zhí)行器。
圖16示出了使用了例如用齒將致動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到拖拉組件上的聯(lián)鎖特征的本發(fā)明的可選實(shí)施例的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。
圖17顯示了使用筒夾使致動(dòng)機(jī)構(gòu)與拖拉組件連接的本發(fā)明的可選實(shí)施例中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的與內(nèi)窺鏡附件裝置124的近端相連的新穎的醫(yī)療裝置手柄40。圖1所示的附件124包括一個(gè)位于附件124遠(yuǎn)端的活組織檢查鉗夾對(duì)151(也稱為活組織檢查鉗151)。為了達(dá)到說明的目的，下面的說明使用活組織檢查鉗151作為內(nèi)窺鏡附件124上適合的末端執(zhí)行器的一個(gè)例子，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，手柄40可以與具有其他末端執(zhí)行器或者具有位于附件124遠(yuǎn)端用于提供診斷和/或治療功能的其他裝置例如，但并不限于活組織檢查鉗狀體如活組織檢查鉗151、夾鉗、外科剪、抽取器、沖洗管和管嘴、針形注射器、非通電勒除器和電子外科勒除器的其他附件裝置一起使用。
圖15A-15I示出了不同的末端執(zhí)行器。圖15A示出了用于從人體獲取和切除組織樣本的活組織檢查鉗狀體，類似于圖1中顯示的活組織檢查鉗151。圖15B顯示了組織抓緊器，能夠用其抓住組織以拖動(dòng)或者移動(dòng)該組織。圖15C示出了用于切除組織的外科剪。圖15D示出了外科勒除器，其可以為電子外科勒除器或者非通電勒除器。圖15E示出了在頂端具有吸收孔類型的組織凝固電極。圖15F顯示了噴嘴，其能夠用于沖洗組織部分或者用于將診斷的或者治療的物質(zhì)輸送到組織區(qū)域。圖15G顯示了用于從組織區(qū)域抽取磁性物體的磁性抽取器。圖15H顯示了用于在組織部分提供注射能力的針形注射器。圖15I示出了用于從身體的內(nèi)部捕獲和取回組織樣本的取出簍。在附件124的遠(yuǎn)端使用的末端執(zhí)行器可用于各種不同的診斷和/或治療過程，該診斷和/或治療的過程包括但是并不限于切除組織、抓取組織、刺穿組織、用物質(zhì)注射組織、從組織部分抽取物質(zhì)、肉眼觀察或者放大組織圖象和灼燒或者除去組織。
通常，手柄40可以包括外殼47、包括以致動(dòng)桿形式顯示的致動(dòng)器50的致動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與例如撓性軸65的撓性組件連接的連接裝置57。手柄40的其他實(shí)施例可以包括旋轉(zhuǎn)環(huán)55和釋放裝置44。撓性軸65可以為至少0.5米長，尤其至少大約1米長。
外殼47可以具有大體平滑的形狀，這樣可以在內(nèi)窺鏡檢查過程中舒適地握在人的手中，這種形狀例如但是并不限于桶形、魚雷形、或者大體圓筒形，這些形狀可以具有縱軸，一個(gè)或者兩端是圓形或者錐形，這樣具有最大直徑(或者其他最大寬度尺寸)的手柄的部分位于手柄的遠(yuǎn)端和近端的中間位置。將外殼47的形狀設(shè)計(jì)成適合使用者的手掌，這樣使拇指和食指能夠遠(yuǎn)離與撓性軸65連接的連接裝置57。
外殼47可以具有兩個(gè)半殼形成的中空外殼結(jié)構(gòu)。外殼47支撐致動(dòng)機(jī)構(gòu)(在圖8到12中更詳細(xì)地描述)，這樣能夠在致動(dòng)桿50移動(dòng)的時(shí)候，引起活組織檢查鉗151的打開或者關(guān)閉。外殼47可以由任何一種適合的材料包括但不限于塑料或者金屬的材料模制、澆鑄或者機(jī)械制造成形。例如外殼47能由聚碳酸酯(例如可使用來自Dow Plastics，Midland，MI，的Calibre 2061)或者鋁制成。外殼47也可以包括相對(duì)柔軟、抓取舒服的、由例如來自Advanced ElastomerSystem，Akron OH的Santoprene281-55橡膠制成的表面，在外殼47的外表面上便于內(nèi)窺鏡專家的把持。
致動(dòng)器50能夠在臨近與撓性軸65相連的外殼47的一端軸向被支撐，該端可以為外殼47的遠(yuǎn)端。致動(dòng)器50能夠軸向被支撐在致動(dòng)器銷62(參見圖8)上。致動(dòng)器50能夠由任何一種適合的材料制成，這些適合的材料包括例如聚碳酸酯的塑料或者例如鋁的金屬。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將致動(dòng)器50的位置傾斜(例如用彈簧)為打開位置，這樣致動(dòng)器50朝著外殼47方向的擠壓引起致動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)閉活組織檢查鉗151。
外殼47的遠(yuǎn)端包括與撓性軸65連接的連接裝置57。連接裝置57可以包括一個(gè)應(yīng)變消除元件，其用來阻止撓性軸65在一點(diǎn)上折斷，這一點(diǎn)為軸插入的一點(diǎn)，或者是與外殼47相連接的一點(diǎn)。為了達(dá)到阻止折斷的目的，例如為此目的可以在連接裝置57上使用橡膠或者橡膠狀的防護(hù)罩67。防護(hù)罩67可以由例如硅橡膠硅樹脂Q7-4535(Dow Corning Midland，MI)的柔軟的撓性材料模制而成。
仍然參考圖1，旋轉(zhuǎn)環(huán)55為用于不用手指把持手柄40的裝置的一個(gè)實(shí)施例。旋轉(zhuǎn)環(huán)55可以與外殼47的近端連接在一起，并且也可以由例如上面所述的那些用于制造外殼47的塑料或者金屬模制、澆鑄或者機(jī)械制成。旋轉(zhuǎn)接頭59可以允許旋轉(zhuǎn)環(huán)55相對(duì)于外殼47旋轉(zhuǎn)完整的360度以消除手的控制。在圖5、6和7中顯示了用來不用手指將手柄40把持在手中的裝置的其他實(shí)施例。
如果在部分地或者完全地壓下致動(dòng)桿50時(shí)，使用棘輪機(jī)構(gòu)或者其他等價(jià)裝置來維持活組織檢查鉗處于關(guān)閉的結(jié)構(gòu)，那么就可以使用釋放裝置44來打開活組織檢查鉗151。在圖14中示出了棘輪機(jī)構(gòu)110，釋放裝置44可以從外殼47的近端延伸。在圖14顯示的實(shí)施例中，當(dāng)壓下致動(dòng)桿50的時(shí)候，棘輪機(jī)構(gòu)110用來把持活組織檢查鉗151使其處于閉合或者部分閉合的狀態(tài)。利用可以以按鈕、滑塊、開關(guān)或者其他適合的釋放組件的形式存在的釋放裝置44來分離棘輪機(jī)構(gòu)110以允許打開致動(dòng)器50和活組織檢查鉗151。
圖2顯示了本領(lǐng)域中已知的、與撓性內(nèi)窺鏡儀器一起使用的撓性軸65的適合的結(jié)構(gòu)。撓性軸包括外套筒30、緊密的盤簧32和拖拉組件如拖拉電纜99。拖拉電纜99在彈簧32的內(nèi)徑范圍內(nèi)自由浮動(dòng)。能夠使用應(yīng)用到電纜99上的張力來驅(qū)動(dòng)某個(gè)末端執(zhí)行器，該末端執(zhí)行器可以設(shè)置在軸65的遠(yuǎn)端(例如關(guān)閉活組織檢查鉗、鑷子夾等等)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，拖拉電纜99的近端能夠操作性地與外殼47中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，并且拖拉電纜99的遠(yuǎn)端能夠操作性地與例如活組織檢查鉗151的末端執(zhí)行器相連接。
圖3顯示了舒服地定位在內(nèi)窺鏡專家手中的外殼47。在圖3中，外殼47和致動(dòng)桿50定位在用來驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器閉合的那只手的手掌112和第四個(gè)手指115和第五個(gè)手指118之間，同時(shí)拇指120和食指105定位在致動(dòng)桿50的上面(近似地)。同一只手的第三個(gè)中指108可以插入到旋轉(zhuǎn)環(huán)55中以使用戶能夠在不用多個(gè)手指抓住手柄47的條件下把持住內(nèi)窺鏡裝置124，因此其他的手指能夠用來做其他的動(dòng)作。同一只手的拇指120和食指105能夠自由地捏住內(nèi)窺鏡附件124的軸65以向前移動(dòng)使其通過內(nèi)窺鏡128的工作通道133(如圖4所示)。手柄40適于把持，這樣較小的手指(也就是第四個(gè)和第五個(gè)手指115和118)定位在相對(duì)與撓性電纜65相連接的手柄40的遠(yuǎn)端更近的位置，而較大的手指(也就是拇指和食指)定位在相對(duì)手柄40的近端更近的位置。當(dāng)將手柄40抓在手的手掌和較小的手指之間的時(shí)候，那只手的拇指指向大致最近的方向，大致與撓性軸65從手柄40延伸的方向相反。同樣，拇指和食指定位接近于致動(dòng)桿50的自由端。
如在圖3中所示，軸65能夠在手的后面形成環(huán)126，然后可以將其捏在拇指120和食指105之間以向前饋送進(jìn)入到工作通道133中。能夠以柱塞的形式如按鈕存在的釋放裝置44定位在拇指120易達(dá)到的區(qū)域內(nèi)以分離棘輪機(jī)構(gòu)110(圖14)，例如在手柄的近端。
圖4描述了當(dāng)使用帶有手柄40的內(nèi)窺鏡128和內(nèi)窺鏡附件124的時(shí)候，可由用右手的內(nèi)窺鏡專家使用的手的位置。典型地用左手來操作內(nèi)窺鏡128上的活節(jié)控制器131。內(nèi)窺鏡專家可以進(jìn)行大量的實(shí)踐來鍛煉他們操縱這些控制器通過人體內(nèi)腔例如結(jié)腸的能力。由于這一過程的成功高度依賴于定位在內(nèi)窺鏡128遠(yuǎn)端的攝像機(jī)所看到的圖象，因此內(nèi)窺鏡專家典型地在這一過程期間不會(huì)放棄對(duì)活節(jié)控制器131的控制。因此僅僅一只手就能典型地操作內(nèi)窺鏡附件124。
具有現(xiàn)有手柄設(shè)計(jì)例如手槍式握把、剪刀式握把或者注射式握把的內(nèi)窺鏡附件使用拇指120來操作(打開/關(guān)閉/滑動(dòng))末端執(zhí)行器。因此，當(dāng)內(nèi)窺鏡專家對(duì)助手發(fā)出口頭的打開或者關(guān)閉活組織檢查鉗151的提示的時(shí)候，內(nèi)窺鏡專家利用他的或者她的自由的手來饋送內(nèi)窺鏡附件124的軸65通過內(nèi)窺鏡128的工作通道133。內(nèi)窺鏡專家不會(huì)利用現(xiàn)有手柄配置，使用用來向前移動(dòng)末端執(zhí)行器使其進(jìn)入工作通道133的同一只手來操作末端執(zhí)行器。本發(fā)明的手柄40對(duì)于內(nèi)窺鏡專家來說在對(duì)內(nèi)窺鏡附件124向前移動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的控制方面是有用的，因此能夠減少和消除任何與助手之間的延遲和錯(cuò)誤傳達(dá)。
圖5、6和7示出了在不用手指抓住的條件下，具有用來連接一只手的可選裝置的手柄40的可選實(shí)施例。圖5顯示了具有由耐用的紡織材料例如尼龍制成的帶子69的手柄40。帶子69可以束縛到外殼47上的兩個(gè)或者更多個(gè)點(diǎn)上，并且可以通過利用例如維可牢尼龍搭扣的鉤環(huán)材料的連接部分72來調(diào)整尺寸。圖6示出了能夠?qū)⑹直?0把持在手中的環(huán)形帶子75。圖7顯示了利用伸展性吊鉤34的另一個(gè)可選手柄40，該吊鉤34形成適于手的形狀，這樣在不用手指抓住的條件下保持他們的連接。
圖8顯示了致動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施例剖切開的側(cè)面圖，該致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以用于操作位于撓性軸65的遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器。在圖8中，該致動(dòng)桿50位于全部打開的第一個(gè)位置，并且致動(dòng)機(jī)構(gòu)顯示處于第一結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)于活組織檢查鉗151處于開啟狀態(tài)，并且通過致動(dòng)機(jī)構(gòu)沒有向電纜99施加張力，致動(dòng)機(jī)構(gòu)與拖拉組件沒有連接。
圖8-12中的致動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施例包括致動(dòng)桿89(也稱為連桿89)、扭簧77、板簧座92和復(fù)位彈簧87。當(dāng)壓下彈簧77的時(shí)候，固定連接到拖拉電纜99的近端上的金屬絲套管95能夠與扭簧77結(jié)合。
還顯示出棘輪機(jī)構(gòu)110的組件，其能夠在壓下和釋放致動(dòng)桿50時(shí)被用于保持活組織檢查鉗151的關(guān)閉和部分關(guān)閉。棘輪機(jī)構(gòu)110包括與彈簧85的自由端相連接的、具有倒齒36的板簧85以及從支撐在板簧座92上的齒條102上脫離倒齒36的釋放裝置44。
示出連桿89在第一端通過連桿銷64與致動(dòng)器50樞轉(zhuǎn)地連接。示出連桿89的相對(duì)第二端由延伸通過連桿把持槽82的末梢阻擋銷74可操作地與板簧座92相連接，槽82在連桿89的第二端附近延伸通過連桿89。如圖12中所示，連桿89的第二端可以具有如同叉狀或者馬蹄鉤狀結(jié)構(gòu)，并且可以將槽82放置在每個(gè)叉或者馬蹄鉤的臂上，每個(gè)槽82都與銷74接合。連桿89可以由例如不銹鋼或者鋁的金屬材料通過機(jī)械制造或者澆鑄方式制成。
連桿89將來自致動(dòng)器50的力傳送給相對(duì)于金屬絲管套95的扭簧77(其中套95固定到拖拉電纜99的近端)的第一個(gè)原因閉合，然后使板簧座92向手柄40的近端滑動(dòng)，最后使可操作地與撓性軸65的遠(yuǎn)端相連接的末端執(zhí)行器閉合。應(yīng)用到拖拉電纜99上的大約0.200英寸至0.600英寸的行程長度適合用于閉合活組織檢查鑷子151。在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)機(jī)構(gòu)為關(guān)閉活組織檢查鑷子151提供從大約0.400英寸至0.450英寸的范圍。
參考圖9，當(dāng)致動(dòng)桿50處于第一打開位置的時(shí)候(如在圖8中所示)，在金屬絲套管95和扭簧77的內(nèi)徑之間有一個(gè)空隙26。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)空隙的幅度可以為大約0.025至大約0.050英寸。當(dāng)撓性軸65盤繞進(jìn)入彎曲路徑的時(shí)候，這個(gè)空隙26允許金屬絲套管95在扭簧77中自由地浮動(dòng)。因?yàn)榻饘俳z套管95與扭簧77分離直到對(duì)應(yīng)于套管95上的彈簧77的閉合，致動(dòng)桿50被壓下預(yù)定距離，所以當(dāng)致動(dòng)桿50處于打開位置的時(shí)候，致動(dòng)機(jī)構(gòu)不再把持或者不再以其他的方式抑制住套管95和拖拉電纜99。結(jié)果，撓性軸65在沒有引起活組織檢查鉗151閉合的條件下，能夠以盤旋的方式或者以其他的方式被放入彎曲的路徑中。當(dāng)桿50處于全部打開的位置的時(shí)候，電纜99和套管95與致動(dòng)機(jī)構(gòu)之間不存在機(jī)械連接。在桿50處于全部打開的位置時(shí)，電纜99和套管95能夠向著相對(duì)手柄40和外套筒30的近端或者遠(yuǎn)端方向移動(dòng)。直到桿50有效地閉合導(dǎo)致彈簧77抓住套管95，電纜99的近端和套管95才能夠得到致動(dòng)機(jī)構(gòu)的限制。因此，即使當(dāng)軸65位于彎曲路徑中的時(shí)候，桿50的最大擺度仍然能提供末端執(zhí)行器全部范圍的運(yùn)動(dòng)。
扭簧77能夠具有大約0.025英寸至大約0.060英寸的金屬絲直徑，并且在一個(gè)實(shí)施例中，扭簧77是由具有0.0385英寸直徑的彈簧金屬絲制成?？梢詫⑴せ?7盤繞大約3次，并且在非壓縮狀態(tài)下，扭簧的線圈內(nèi)徑可以從0.100英寸至0.500英寸，在一個(gè)實(shí)施例中，非壓縮內(nèi)徑可以為大約0.250英寸。從扭簧線圈的每個(gè)末端延伸出的彈簧臂可以具有0.100英寸至0.400英寸的長度，這樣可以固定和移動(dòng)他們以引起彈簧內(nèi)徑的變化。當(dāng)擠壓這些臂的時(shí)候，彈簧圈的內(nèi)徑減小，例如從0.250英寸減少至大約0.200英寸，或者內(nèi)徑減少大約0.050英寸。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，位于圈中的并且具有稍微大于大約0.200英寸的直徑的套管95能夠通過該實(shí)施例中的壓縮彈簧被夾緊。一種適合的彈簧77可以從McMaster-Carr(AURORA，OH)目錄中的零件號(hào)碼9287K81中獲得。
圖10顯示了處于第二部分閉合位置的致動(dòng)桿50和處于第二結(jié)構(gòu)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)在扭簧77正好夾緊金屬絲套管95時(shí)(參見圖11)的側(cè)面切除視圖，這樣致動(dòng)機(jī)構(gòu)與拖拉組件接合在一起。在連桿89中存在彈簧壓縮槽91用來捕獲扭簧77的閉合臂135，因此當(dāng)壓縮致動(dòng)器50的時(shí)候，連桿89在末梢阻擋銷74上向下滑動(dòng)，并壓縮扭簧77(參見圖11)。扭簧77的固定臂137可以由板簧座92固定、配置在板簧座92中或者通過其他的限定方式由板簧座92限制。
圖12為金屬絲套管95、板簧座92、扭簧77和連桿89的馬蹄鉤式臂的等比例詳細(xì)視圖。金屬絲套管95具有大體上為圓柱形的主體，該圓柱形主體具有在沒有壓縮彈簧77的時(shí)候允許其被裝入扭簧77內(nèi)的外徑。金屬絲套管95的遠(yuǎn)端能夠通過任何一種適合的裝置連接到拖拉電纜99的近端上，該適合的裝置例如為固定螺絲38(如在圖8中顯示的)、或者為壓接裝置、焊接裝置、銅焊裝置或者其他固定裝置。套管95提供比由拖拉線99提供的抓取面更大直徑的抓取面。裝配在金屬絲套管95上的軸肩42提供一個(gè)表面，靠著該表面能夠壓縮復(fù)位彈簧87，因此當(dāng)不由棘輪機(jī)構(gòu)110進(jìn)行有效地壓縮或者保持的時(shí)候，致動(dòng)器50偏置到打開的位置。金屬絲套管95可以由例如不銹鋼或者鋁的金屬澆鑄或者機(jī)械成型。在顯示的實(shí)施例中，位于扭簧77中的金屬絲套管95的遠(yuǎn)側(cè)部分的直徑可以為大約0.220英寸，軸肩42可以具有大約0.3250英寸的直徑，并且裝入復(fù)位彈簧87中的近側(cè)部分可以具有大約0.1250英寸的直徑。
板簧座92可以由例如Ultem2100(General ElectricPlastic，Pittsfield，MA)的致密塑料制成，或者由例如不銹鋼的金屬制成。當(dāng)壓下致動(dòng)器50的時(shí)候，約束板簧座92沿著手柄40的縱軸向手柄40的近端移動(dòng)，同時(shí)前端阻擋銷79和末梢阻擋銷74位于能夠形成在外殼47內(nèi)部表面上的平行凹槽或者其他的適合的特征中。板簧座92可以包括一個(gè)包含有多個(gè)齒97的齒條102。當(dāng)板簧座92向外殼47的近端向后滑動(dòng)的時(shí)候，齒條102與板簧85的倒齒36嚙合以使末端執(zhí)行器把持在閉合或者部分閉合的位置。板簧85是由彈簧鋼形成的，并且可以具有大約0.02英寸的厚度。
圖13是手柄40的剖開視圖，示出了當(dāng)致動(dòng)器50處于第三完全閉合位置的時(shí)候致動(dòng)機(jī)構(gòu)的第三結(jié)構(gòu)。這個(gè)視圖顯示了沿著手柄40的軸朝著手柄的前端平移的金屬絲套管95，同時(shí)致動(dòng)機(jī)構(gòu)將最大化的張力應(yīng)用到拖拉電纜99上以閉合末端執(zhí)行器。在圖13中，壓縮了復(fù)位彈簧87，并且拉長末端復(fù)位彈簧70，這兩個(gè)彈簧用來朝著打開的位置偏置致動(dòng)桿50。如果不使用棘輪機(jī)構(gòu)110，那么致動(dòng)桿能夠通過手掌和小手指118保持在閉合的位置以保持末端執(zhí)行器的閉合。
復(fù)位彈簧87可以由0.016英寸的線制成并且具有大約0.200英寸的外徑。一種適合的復(fù)位彈簧87可以從McMaster-Carr(Aurora，OH)的零件號(hào)碼為9657K66中獲得。遠(yuǎn)端復(fù)位彈簧70也可以具有大約0.016英寸的線的直徑，并且具有大約0.125英寸的外徑。一種適合的末梢復(fù)位彈簧70可以從Lee SpringCommpany(Brooklyn，NY)的零件號(hào)碼為LE-016A-002中獲得。
圖16示出了用來將致動(dòng)機(jī)構(gòu)和拖拉組件連接和分離的可選實(shí)施例。在圖16中，致動(dòng)桿50通過例如銷62將其樞轉(zhuǎn)地釘在外殼(在圖16中用外殼47示意表示)上，并且用銷291樞轉(zhuǎn)地釘?shù)竭B桿189和連桿289。示出連桿289通過銷287樞轉(zhuǎn)地釘?shù)酵鈿ど稀＿B桿189從致動(dòng)桿50延伸出來，被在銷292處樞轉(zhuǎn)地釘?shù)教淄步雍辖M件177上。套筒接合組件177具有用來使其與金屬絲套管195上的齒295嚙合的齒277(或者其他適合的表面特征)。金屬絲套管195與拖拉線99的近端連接，例如用固定螺絲或者通過接合線99連接到套管195上。金屬絲套管195由導(dǎo)向槽、銷或者其他能夠提供放置在外殼47內(nèi)部的適合裝置約束，因此套管195沿著通常平行于手柄40的縱軸的軸移動(dòng)。在將致動(dòng)器50從打開位置擠壓到關(guān)閉位置的同時(shí)，連桿189克服彈簧377提供的偏置力向下推動(dòng)組件177使其與套管195嚙合。彈簧377可以是盤簧或者板簧，彈簧377與外殼的一部分相連接。當(dāng)致動(dòng)桿50處于打開位置的時(shí)候，彈簧377用來將組件177從套管195上分離。一旦組件177與套管195嚙合，致動(dòng)桿50的進(jìn)一步閉合(通過將致動(dòng)桿50壓向外殼47)就引起連桿189沿著手柄40的縱軸最接近的方向驅(qū)動(dòng)套管195，因此向拖拉線99提供張力。
圖17圖示說明了用來提供將致動(dòng)機(jī)構(gòu)與拖拉組件連接和分離的另外一個(gè)可選實(shí)施例。拖拉組件能夠包括拖拉線99和固定到拖拉線99的近端上的套管595。致動(dòng)桿50通過銷492樞轉(zhuǎn)地固定在連桿489上。連桿489的另外一端通過銷494樞轉(zhuǎn)地連接到筒夾510上。套管95延伸通過筒夾510中的一個(gè)孔。筒夾510包括夾頭鉗514和516。筒夾接收器530支撐在外殼47中以克服彈簧87的偏置力向近側(cè)方向移動(dòng)。筒夾接收器530具有面向內(nèi)部的錐形面534。關(guān)閉的致動(dòng)桿50引起連桿489在接近手柄40的縱軸的方向上推動(dòng)筒夾510，直到筒夾鉗514和516與筒夾接收器530的斜面534嚙合。在嚙合該表面534的同時(shí)，鉗514和516被徑向向內(nèi)部推動(dòng)來夾緊套筒595。致動(dòng)桿50的進(jìn)一步閉合引起套管595和拖拉線99在接近的方向上移動(dòng)(向圖17的右面)。
所示的實(shí)施例使用連桿50的部分閉合來提供致動(dòng)機(jī)構(gòu)和拖拉組件之間的嚙合?？蛇x擇的，分離式致動(dòng)器，例如按鈕、開關(guān)或者旋鈕，可以被用來使致動(dòng)機(jī)構(gòu)與拖拉組件嚙合。
圖14為圖8中處于當(dāng)致動(dòng)器50處于完全閉合位置時(shí)的結(jié)構(gòu)的棘輪機(jī)構(gòu)110的放大視圖。倒齒36與齒條102的齒97嚙合以保持拖拉電纜99的張力，保持末端執(zhí)行器的閉合。用戶壓下釋放裝置44，以分離開倒齒36。釋放裝置44的壓下引起釋放臂49沿著板簧85滑動(dòng)。當(dāng)釋放臂49經(jīng)過板簧85上的凹陷104的時(shí)候，板簧85向下偏斜使倒齒36從齒條102上分離。
在使用期間，手柄40可以以圖4中顯示的方式受到保持。使用具有手柄40的內(nèi)窺鏡附件124的步驟可以包括將手柄40放置在手中，在那只手的拇指120和另外一個(gè)手指之間抓住撓性軸65，將該裝置推進(jìn)到身體的一個(gè)區(qū)域，并且在不使用拇指120的條件下，驅(qū)動(dòng)在那只手的手掌112和另一個(gè)手指之間的致動(dòng)桿50。這樣就允許單手使用附件124，同時(shí)另外一只手有效地把持住內(nèi)窺鏡128。附件124可以通過拇指和食指被饋送進(jìn)入內(nèi)窺鏡128的工作通道133以將末端執(zhí)行器推進(jìn)到目標(biāo)組織部分。
一組能夠?yàn)閮?nèi)窺鏡專家指示使用步驟的說明可以與裝置一同包裝。這個(gè)對(duì)于通過使用手柄40使該技術(shù)成為可能的教導(dǎo)和顯示是有利的。這組用法說明可以包括有關(guān)使用手柄40的步驟。這組用法說明能夠與具有手柄的醫(yī)療裝置相結(jié)合，例如可以為直接結(jié)合，其中該組用法說明可以例如以在標(biāo)簽上打印材料、分類插入的目錄單、小冊(cè)子或者書頁、記錄在錄像帶上、與醫(yī)療裝置一同提供的CD或者DVD、或者直接打印到醫(yī)療裝置的包裝上的形式與醫(yī)療裝置一同提供?？蛇x擇地，該組用法說明可以通過提供與醫(yī)療裝置分離的、但是關(guān)于醫(yī)療裝置使用的用法說明非直接地與醫(yī)療裝置相結(jié)合，例如以在網(wǎng)址上、在訓(xùn)練小冊(cè)子上、在錄像帶上、在CD或者DVD上提供材料的形式。
已經(jīng)示出了手柄40作為醫(yī)療裝置的組件，例如撓性內(nèi)窺鏡附件124。如果希望，也可以將手柄40作為單獨(dú)的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品能夠可釋放地與不同的撓性軸65連接，因此可以與不同的末端執(zhí)行器互相交換。手柄40和與其連接的撓性軸65以及末端執(zhí)行器能夠適于重復(fù)使用，或者能夠任意使用和預(yù)先封存在適合的包裝中。
當(dāng)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)在這里顯示和描述的時(shí)候，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅通過舉例的方式提供這些實(shí)施例是顯而易見的。例如在關(guān)于本發(fā)明描述中的結(jié)構(gòu)等價(jià)于以實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)功能的裝置的方式所進(jìn)行的描述。當(dāng)公開的實(shí)施例直接用于胃窺鏡的時(shí)候，可以理解本發(fā)明也可以用于其他的內(nèi)窺鏡裝置，包括但是并不限制于腹腔鏡。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的條件下，可以得到本發(fā)明的許多變異、變化和代替。因此，這意味著僅僅通過附屬的權(quán)利要求的精神和范圍來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種與內(nèi)窺鏡裝置一同使用的手柄，該手柄適于單手使用，手柄包括一個(gè)外殼，其適于抓在用戶的手掌中；和一個(gè)致動(dòng)器，其用于驅(qū)動(dòng)與內(nèi)窺鏡裝置相連接的末端執(zhí)行器；其中致動(dòng)器由同一只手的一個(gè)或者多個(gè)手指操作，并且其中致動(dòng)器不用同一只手的拇指和食指中的任何一個(gè)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中通過擠壓致動(dòng)器操作末端執(zhí)行器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中致動(dòng)器包括一個(gè)桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中手柄不包括從注射器柱塞、手槍式握把和剪刀式握把組成的元件組中選擇的任何一個(gè)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中手柄進(jìn)一步包括用來將手柄保持在手中的裝置，其中該裝置不需要通過那只手的任何一個(gè)手指主動(dòng)抓住。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的手柄，其中該裝置包括一個(gè)從所述的外殼的近端延伸的手指環(huán)，其中，該手指環(huán)被支撐以相對(duì)于外殼旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中所述手柄結(jié)合有一組不用拇指和食指操作致動(dòng)器的用法說明。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的手柄，其中所述的一組用法說明直接與連接了手柄的醫(yī)療裝置相結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的手柄，其中所述致動(dòng)器包括一個(gè)適于壓向外殼的桿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡附屬的醫(yī)療裝置。該裝置包括手柄、撓性軸和末端執(zhí)行器。該手柄可以包括用于通過經(jīng)撓性軸延伸的線或者電纜拖拉組件來操作末端執(zhí)行器的致動(dòng)器。手柄和致動(dòng)器可以用單手操作，因此末端執(zhí)行器的操作可以用把持手柄和推動(dòng)末端執(zhí)行器使其通過內(nèi)窺鏡的同一只手來完成。當(dāng)致動(dòng)器處于第一打開位置的時(shí)候，手柄能夠包括從末端執(zhí)行器的操作中脫離的致動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)致動(dòng)器例如通過擠壓致動(dòng)器移動(dòng)到第二位置的時(shí)候，致動(dòng)機(jī)構(gòu)變成可操作地與末端執(zhí)行器相連接，并且當(dāng)致動(dòng)器進(jìn)一步移動(dòng)到第三位置的時(shí)候，致動(dòng)機(jī)構(gòu)操作末端執(zhí)行器。
文檔編號(hào)A61B17/22GK1602796SQ200410090508
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者R·諾比斯, C·J·赫斯 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司