專利名稱：用于內(nèi)窺鏡的導向組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)窺鏡的導向組件。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠使內(nèi)窺鏡平穩(wěn)地進入體腔并保持內(nèi)窺鏡中的轉(zhuǎn)向裝置容易轉(zhuǎn)向的導向組件。
背景技術：
內(nèi)窺鏡用于診斷體腔，例如，胃腸道中的大腸。內(nèi)窺鏡的控制是一個困難的過程， 這是由于大腸是人體中的迂曲器官，并且一些人體局部在身體內(nèi)的諸如乙狀結(jié)腸和橫結(jié)腸的位置處非常容易變化。學會操作大腸的內(nèi)窺鏡需要很多經(jīng)驗和時間。如果醫(yī)生的技術不足以進行操作，則病人身體的體力負荷將非常大。鑒于這種問題，JP-A2003-339631公開了一種用于使內(nèi)窺鏡的進入變得容易的導向組件。為此，所述導向組件使乙狀結(jié)腸向后彎，并且使乙狀結(jié)腸縮短和變平。JP-A2003-339631的導向組件包括套筒形式的保持裝置和相對于內(nèi)窺鏡的細長管的軸向方向以一傾角向后延伸的鰭狀部或突出部。保持裝置緊密配合導向組件的在內(nèi)窺鏡的轉(zhuǎn)向裝置的內(nèi)側(cè)的一部分而沒有間隙。鰭狀部或突出部的端部接觸及彎曲成與乙狀結(jié)腸或類似部分的壁接觸。乙狀結(jié)腸通過利用作為錨固件的鰭狀部的端部而被彎曲并基本上平直地延伸，使得細長管可以更深地進入體腔中。美國專利第6，971，990號和第7，736，300號(對應于JP-A2009-513250)公開了一種自動推進設備，所述自動推進設備用于在體腔中沿軸向方向推進內(nèi)窺鏡，以便即使對于不熟練的操作者或醫(yī)生也能夠容易地進行操作。所述文獻的自動推進設備包括可移動履帶傳動裝置、履帶牽弓I裝置或環(huán)形裝置。履帶傳動裝置被驅(qū)動而回轉(zhuǎn)以使內(nèi)窺鏡機械移動。 接觸大腸壁的履帶傳動裝置產(chǎn)生推進力，以便在體腔中的深處弓丨導內(nèi)窺鏡。用于進入體腔中的內(nèi)窺鏡的細長管是柔性的。轉(zhuǎn)向裝置存在于內(nèi)窺鏡的細長管的頭部組件的近端處，并且保持頭部組件可沿所需方向轉(zhuǎn)向。在頭部組件中，形成用于興趣目標的圖像形成的成像窗。根據(jù)JP-A2003-339631，保持裝置緊密地配合內(nèi)窺鏡的轉(zhuǎn)向裝置中的導向組件。美國專利第6，971，990號和第7，736，300號公開了其中履帶傳動裝置的支撐件或殼體沿細長管的軸向方向縱向地延伸的自動推進設備。存在的問題在于轉(zhuǎn)向裝置的操縱由于導向組件或自動推進設備的結(jié)合使用而受到阻礙，并且細長管的柔性可能會較低。因此，操作可能更困難。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠使內(nèi)窺鏡平穩(wěn)地進入體腔并保持內(nèi)窺鏡中的轉(zhuǎn)向裝置容易轉(zhuǎn)向的導向組件。為了獲得本發(fā)明的上述及其它目的和優(yōu)點，提供一種用于具有用于進入體腔中的細長管的內(nèi)窺鏡的導向組件，所述導向組件包括筒體，所述筒體具有用于在所述細長管的軸向方向上容納細長管的內(nèi)腔。保持裝置將筒體保持到細長管并提供限定在筒體與細長管之間的余隙空間。細長管包括頭部組件、柔性裝置和設置在頭部組件與柔性裝置之間的轉(zhuǎn)向裝置。 保持裝置被固定到頭部組件、轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向裝置與柔性裝置之間的連接點中的一個。筒體包括筒狀套筒，所述筒狀套筒具有與細長管的外徑相對應的第一內(nèi)徑。至少一個大直徑部分形成為從筒狀套筒的端部延伸，具有大于第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑，用于允許細長管中的轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向。大直徑部分形成為沿軸向方向從筒狀套筒的遠端和近端中的至少一個延伸。大直徑部分的第二內(nèi)徑在遠離筒狀套筒的方向上增加。大直徑部分沿軸向方向從筒狀套筒的遠端延伸。優(yōu)選地，至少一個大直徑部分包括形成為從筒狀套筒的遠端延伸的第一端部杯狀部。第二端部杯狀部形成為從筒狀套筒的近端延伸。此外，支承結(jié)構(gòu)設置在筒體與保持裝置之間，用于以可相對旋轉(zhuǎn)的方式連接筒體和保持裝置。支承結(jié)構(gòu)包括軸承滾珠。優(yōu)選地，支承結(jié)構(gòu)包括設置在筒體與保持裝置之間的軸承支撐環(huán)。第一軸承滾珠設置在筒體與軸承支撐環(huán)之間。第二軸承滾珠設置在保持裝置與軸承支撐環(huán)之間。此外，間隔件被容納在保持裝置與細長管之間，用于保持筒體與細長管之間的余隙空間。間隔件包括間隔環(huán)，并且至少一個間隙形成在間隔環(huán)中而沿軸向方向開口。間隔件成形為C形形式。此外，筒夾裝置與筒體的遠端形成在一起。保持裝置環(huán)繞筒夾裝置裝配以用于固定。保持裝置為彈性擋圈。優(yōu)選地，保持裝置包括環(huán)繞筒夾裝置形成的陽螺紋。螺母具有成螺旋形與陽螺紋嚙合的陰螺紋并固定到筒夾裝置。此外，可移動履帶傳動裝置具有環(huán)形表面，設置成在筒體外部延伸、可在履帶上移動，用于在軸向方向上推動體腔壁以便進行推進。驅(qū)動裝置使履帶傳動裝置在履帶上相對于筒體移動。驅(qū)動裝置包括第一驅(qū)動輥，所述第一驅(qū)動輥具有嚙合齒、被支撐在筒體上、可繞著橫向于軸向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，用于使履帶裝置移動。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使第一驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。保持裝置靠近第一驅(qū)動輥設置。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括第一蝸輪，所述第一蝸輪以可旋轉(zhuǎn)方式與筒體同心地設置，用于使與第一蝸輪相嚙合的第一驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括控制線，所述控制線被設置成沿著細長管在近端方向上從筒體延伸，用于當在近端側(cè)旋轉(zhuǎn)時沿遠端方向傳遞驅(qū)動力以使第一蝸輪旋轉(zhuǎn)。此外，導向部分被固定到細長管，具有用于容納控制線的進入部的孔，用于沿著細長管引導控制線。筒體包括用于可移動地支撐履帶傳動裝置的第一支撐筒。第二支撐筒安裝在第一支撐筒中并通過保持裝置固定到細長管。
此外，第二驅(qū)動輥具有嚙合齒，設置在相對于第一驅(qū)動輥的沿所述軸向方向的近端側(cè)，，被支撐在筒體上，可繞著橫向于軸向方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，用于使履帶傳動裝置移動。第二蝸輪在近端側(cè)沿軸向與第一蝸輪形成在一起以用于使與第二蝸輪相嚙合的第二驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括小齒輪，所述小齒輪設置在筒體的近端側(cè)，并且通過控制線的遠端旋轉(zhuǎn)。多個正齒輪齒與小齒輪同心并嚙合地形成在第一蝸輪的近端處，并且通過控制線的旋轉(zhuǎn)引起多個正齒輪齒旋轉(zhuǎn)。因此，由于使用保持裝置保持余隙空間，因此通過導向組件可以使內(nèi)窺鏡平穩(wěn)地進入體腔，并且保持內(nèi)窺鏡中的轉(zhuǎn)向裝置容易轉(zhuǎn)向。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖時的詳細說明中變得更加清楚，其中圖1是顯示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的部分截去的平面圖；圖2是顯示內(nèi)窺鏡和與內(nèi)窺鏡相關聯(lián)的自動推進式導向組件的立體圖；圖3是顯示導向組件的垂直剖視圖；圖4是顯示具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動裝置的分解立體圖；圖5是顯示包括第二驅(qū)動輥的一個優(yōu)選導向組件的垂直剖視圖；圖6是顯示具有短型支撐筒的另一個優(yōu)選導向組件的垂直剖面圖；圖7是顯示在遠端側(cè)具有端部杯狀部的一個優(yōu)選導向組件的垂直剖面圖；圖8是顯示在近端側(cè)和遠端側(cè)具有端部杯狀部的另一個優(yōu)選導向組件的垂直剖視圖；圖9是顯示具有軸承滾珠的一個優(yōu)選導向組件的部分被截去的垂直剖視圖；圖10是顯示具有兩組軸承滾珠的另一個優(yōu)選導向組件的立體圖；圖11是顯示具有內(nèi)窺鏡的用于保持導向組件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的分解立體圖；和圖12是顯示代替套管具有導向環(huán)的優(yōu)選實例的立體圖。
具體實施例方式在圖1中，電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)2包括電子內(nèi)窺鏡10和自動推進式導向組件11。內(nèi)窺鏡10包括操縱裝置12和細長管13或?qū)Ч埽氶L管13或?qū)Ч軓牟倏v裝置12延伸用于進入體腔中，例如進入胃腸道的大腸中。通用電纜14與操縱裝置12連接。連接器或插塞設置在通用電纜14的端部處以用于與光源設備(未示出)和處理設備(未示出)連接。操縱裝置12包括用于彎曲的轉(zhuǎn)向輪15、空氣/水按鈕16和抽吸按鈕17?？諝? 水按鈕16可操作用于通過細長管13的遠端供應空氣或水。器械通道18形成在操縱裝置 12的細長管13中，用于容納諸如電外科器械的醫(yī)學器械的進入。細長管13包括從操縱裝置12沿遠端方向依次設置的柔性裝置19、轉(zhuǎn)向裝置20和頭部組件21。柔性裝置19具有大到幾米的長度以使頭部組件21到達體腔中的興趣目標。 轉(zhuǎn)向裝置20響應操縱裝置12的轉(zhuǎn)向輪15的操作上下及左右彎曲。因此，頭部組件21在病人的身體中可以被沿所需方向操縱。
成像窗30形成在頭部組件21中，用于身體內(nèi)的人體局部的成像。參見圖2，頭部組件21包含物鏡光學器件和用于成像的諸如CCD和CMOS圖像傳感器的圖像傳感器或固態(tài)圖像獲取裝置。圖像獲取裝置通過信號線連接到處理設備，所述信號線延伸通過細長管13、 操縱裝置12和通用電纜14。人體局部的物像聚焦在圖像獲取裝置的接收表面上并被轉(zhuǎn)換成圖像信號。處理設備通過圖像處理處理通過信號線來自圖像獲取裝置的圖像信號，并且在圖像處理后通過轉(zhuǎn)換獲得視頻信號。物像根據(jù)所述視頻信號輸出并顯示在監(jiān)視器顯示面板(未示出)上。如圖2中所示，頭部組件21中形成多個開口。在這些開口中，發(fā)光窗31使來自光源設備的照明光朝向興趣目標傳送?？諝?水噴嘴32響應空氣/水按鈕16的壓下從光源設備中的空氣/水供應裝置朝向成像窗供應空氣或水。器械開口 33使得來自器械通道18 的醫(yī)學器械的末端從遠處顯現(xiàn)出來。自動推進式導向組件11和內(nèi)窺鏡10 —起使用，用于幫助內(nèi)窺鏡10的細長管13 移動到體腔中和從體腔移動出來。驅(qū)動源22或電動機驅(qū)動導向組件11。圖4的控制線65 或扭矩線與驅(qū)動源22連接，并傳遞用于驅(qū)動導向組件11的旋轉(zhuǎn)扭矩。保護鞘23以控制線 65的全長延伸并容納控制線65以進行保護。當驅(qū)動源22被驅(qū)動時，控制線65在保護鞘 23中旋轉(zhuǎn)。套管對用于覆蓋細長管13，并且準備好在細長管13的軸向方向A上膨脹和收縮。 控制線65的保護鞘23進入套管M與細長管13之間?？刂破?未示出)控制驅(qū)動源22。按鈕面板(未示出)連接到控制器。按鈕面板包括指令按扭和速度按鈕，所述指令按扭用于輸入用于使自動推進式導向組件11向前運動、向后運動和停止的指令信號，所述速度按鈕用于改變導向組件11的移動速度。要注意的是控制程序可以對于要成像的目標適當?shù)剡M行制定。驅(qū)動源22可以根據(jù)控制程序被致動而不需要操作按鈕面板，以便自動地致動導向組件11。在圖3中觀察到以120度間隔劃分之后部分的自動推進式導向組件11。在圖2、 圖3和圖4中，導向組件11包括可移動履帶傳動裝置40或履帶牽引裝置或環(huán)形裝置、以及具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動裝置41或支撐裝置或筒狀裝置。履帶傳動裝置40具有空心形狀，所述空心形狀具有環(huán)形表面，履帶傳動裝置40可在履帶上移動并且由生物相容的塑料材料 (例如，聚氯乙烯、聚酰胺樹脂、碳氟樹脂和類似材料)形成。履帶傳動裝置40包括外表面 42和內(nèi)表面43。履帶傳動裝置40的外表面42接觸體腔的內(nèi)表面并沿軸向方向A施加細長管13 的推進力。如箭頭所示，履帶傳動裝置40在軸向方向A上回轉(zhuǎn)。與人體局部的壁接觸的履帶傳動裝置40在與遠端方向相反的近端方向上移動， 以沿遠端方向推進細長管13。履帶傳動裝置40的一部分在自動推進式導向組件11的近端處轉(zhuǎn)動180度并向后彎曲到驅(qū)動裝置41中。所述部分在遠端方向上沿內(nèi)軌跡移動，隨后在導向組件11的末端處轉(zhuǎn)動過180度，并且向后彎曲到驅(qū)動裝置41外。因此，細長管13通過履帶傳動裝置40的回轉(zhuǎn)以循環(huán)方式沿遠端方向移動，以沿近端方向定向所述細長管的外部和沿遠端方向定向所述細長管的內(nèi)部。為了使細長管13沿近端方向移動，履帶傳動裝置40循環(huán)回轉(zhuǎn)以沿遠端方向定向所述履帶傳動裝置的外部和沿近端方向定向所述履帶傳動裝置的內(nèi)部。
圖4中顯示驅(qū)動裝置41。沒有顯示履帶傳動裝置40。驅(qū)動裝置41具有第一支撐筒50和第二支撐筒51。履帶傳動裝置40中具有空腔44。第一支撐筒50設置在空腔44 中。第二支撐筒51設置在內(nèi)窺鏡10的細長管13與履帶傳動裝置40的外表面42之間。具體地，以下述方式制備履帶傳動裝置40。首先，初始由為上述適當材料的薄片或膜形成具有兩個開口端的具有柔性和彈性的塑料管。所述塑料管部分地插入第一支撐筒的套筒內(nèi)腔中。接著，塑料管在套筒內(nèi)腔外的部分在外部向后彎曲并延伸以覆蓋第一支撐筒的周邊。塑料管的插入的一半部分的第一側(cè)線與塑料管的彎曲的一半部分的第二側(cè)線相對，使得所述兩個半個部分通過粘合、焊接或其它適當?shù)姆椒ㄑ刂谝缓偷诙?cè)線連接在一起。最后，獲得履帶傳動裝置40的環(huán)形形狀。第一和第二支撐筒50和51具有筒狀套筒52和53以及端部杯狀部M和55或裙狀部或大直徑部分，并且成形為具有相等的長度。端部杯狀部M和55分別與筒狀套筒52 和53的近端形成，并且成形為圓錐形且在自動推進式導向組件11中沿近側(cè)方向具有增加的直徑。端部杯狀部M和55限定余隙空間45，以用于使內(nèi)窺鏡10的轉(zhuǎn)向裝置20在驅(qū)動裝置41內(nèi)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。惰輥56、57和58或從動輥設置在第一支撐筒50的外圍表面上并沿軸向方向A布置。惰輥56由以120度的角間隔繞著第一支撐筒50布置的三個輥構(gòu)成。惰輥57和58被類似布置。惰輥56固定到第一支撐筒50的筒狀套筒52的遠端。惰輥57固定到筒狀套筒 52的近端。惰輥58固定到端部杯狀部M的近端。惰輥56-58接觸履帶傳動裝置40的內(nèi)表面，并且通過履帶傳動裝置40的回轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動輥59或釘齒輥或蝸輪和惰輥或從動輥60布置在第二支撐筒51的表面上并可旋轉(zhuǎn)地固定到所述表面。驅(qū)動輥59由以120度的間隔沿圓周方向布置的三個輥構(gòu)成。 惰輥60由類似布置的三個輥構(gòu)成。驅(qū)動輥59被定位在第二支撐筒51的筒狀套筒53的中間。惰輥60被定位在端部杯狀部55的近端處。驅(qū)動輥59在自動推進式導向組件11的組裝狀態(tài)下設置在第一支撐筒50的惰輥 56和57之間，使得履帶傳動裝置40可在驅(qū)動輥59與惰輥56和57之間移動。惰輥60與第一支撐筒50的惰輥58相對，并且保持履帶傳動裝置40可在惰輥60與惰輥58之間移動。 驅(qū)動輥59和惰輥60接觸履帶傳動裝置40的外表面42。蝸桿傳動裝置61使驅(qū)動輥59旋轉(zhuǎn)，從而使履帶傳動裝置40回轉(zhuǎn)。惰輥60通過履帶傳動裝置40的運動而旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是用潤滑劑涂敷元件的表面以使惰輥56-58的表面、履帶傳動裝置40的內(nèi)表面43、驅(qū)動輥59和惰輥60的表面以及履帶傳動裝置40的外表面42更加光滑。此外，履帶傳動裝置40的用于接觸輥的一部分可以由具有較高光滑度和較高耐磨性的其它材料形成。蝸桿傳動裝置61被容納在第二支撐筒51的筒狀套筒53中。蝸桿傳動裝置61在軸向方向A上的尺寸略微小于筒狀套筒53的尺寸。蝸桿傳動裝置61為繞著軸向方向A的軸線旋轉(zhuǎn)的對稱形式。蝸輪62繞所述軸線呈螺旋形地設置在蝸桿傳動裝置61上作為蝸輪齒(螺紋)。驅(qū)動輥59的嚙合齒63與蝸輪62嚙合。蝸桿傳動裝置61繞著軸線的旋轉(zhuǎn)，即沿圓周方向C的旋轉(zhuǎn)，被傳遞到驅(qū)動輥59。優(yōu)選地，潤滑劑被涂覆到蝸輪62。正齒輪齒64以蝸桿傳動裝置61的近端形成并沿圓周方向C布置。小齒輪66與控制線65連接并與正齒輪齒64嚙合。小齒輪66通過控制線65旋轉(zhuǎn)。正齒輪齒64將小齒輪66的旋轉(zhuǎn)傳遞給蝸桿傳動裝置61，從而使蝸桿傳動裝置61沿圓周方向C旋轉(zhuǎn)。具有容納蝸桿傳動裝置61的插入的保持套筒67。保持套筒67的邊緣裝配在第二支撐筒51的筒狀套筒53的遠端的內(nèi)表面上。內(nèi)窺鏡10的細長管13被引入保持套筒67 中。保持套筒67具有小于第二支撐筒51的筒狀套筒53的內(nèi)徑的直徑，以便保持用于設置驅(qū)動輥59和蝸桿傳動裝置61的空間。保持套筒67具有大于細長管13的外徑的直徑，以便保持保持套筒67的內(nèi)表面與細長管13的外表面之間的余隙空間46(參見圖3)。后框架68裝配在保持套筒67的近端上并保持蝸桿傳動裝置61可繞著保持套筒 67旋轉(zhuǎn)，并且保持容納在筒狀套筒53中的蝸桿傳動裝置61和保持套筒67。后框架68的外徑等于筒狀套筒53的內(nèi)徑。開口 69形成在后框架68中并具有等于保持套筒67的外徑的直徑。切除部70形成在后框架68中并以可旋轉(zhuǎn)方式容納小齒輪66。控制線65的遠端插入后框架68中形成的孔(未示出)并與小齒輪66連接。因此，蝸桿傳動裝置61由小齒輪66驅(qū)動并繞著軸向方向A的軸線旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動輥通過蝸桿傳動裝置61的蝸輪62旋轉(zhuǎn)。作為響應，履帶傳動裝置40根據(jù)小齒輪66或蝸桿傳動裝置61的旋轉(zhuǎn)方向中的一個沿正向或反向回轉(zhuǎn)。保持裝置72設置在第二支撐筒51的筒狀套筒53的遠端處。內(nèi)腔71穿過筒狀套筒53形成并具有略微小于保持套筒67的外徑的直徑。保持裝置72在軸向方向A上的尺寸充分小于筒狀套筒53。具有多個夾頭段或脊狀段的夾頭部73或筒夾裝置構(gòu)成保持裝置 72，并且在遠端沿軸向方向A從內(nèi)腔71的邊緣突出。夾頭部73中的夾頭段具有在向內(nèi)方向上朝向遠端側(cè)傾斜的傾斜表面，并且垂直于軸向方向A朝向打開位置和關閉位置彈性移動。間隔件74為C形環(huán)，所述C形環(huán)由形成在所述環(huán)中的圓環(huán)和間隙75限定以增加和減小環(huán)的橫向尺寸。間隔件74的初始直徑考慮內(nèi)窺鏡10的細長管13的外徑來確定以用于自動推進式導向組件11的裝配。由于間隔件74可變形，因此與導向組件11 一起使用的多種類型的內(nèi)窺鏡10即使僅通過間隔件74也可以通過吸收細長管13的外徑的差異來組裝。間隔件74可移去地固定到保持裝置72的內(nèi)部。為了將自動推進式導向組件11 設置在內(nèi)窺鏡10的細長管13上，首先使保持套筒67、間隔件74和保持裝置72容納細長管13的進入部。橡膠環(huán)77或擋圈裝配在形成在保持裝置72中的溝槽76中。夾頭部73 和間隔件74在向內(nèi)方向上由橡膠環(huán)77牢固地夾緊，使得導向組件11緊固地固定在內(nèi)窺鏡 10的細長管13的一個連接部上，即固定在根據(jù)所述實施例的頭部組件21上。要注意的是細長管13的所述連接部在沿軸向方向觀察時具有足以保持穩(wěn)定保持狀態(tài)的尺寸，用于保持內(nèi)窺鏡10的細長管13的柔性并使轉(zhuǎn)向裝置20的彎曲平滑。所述尺寸優(yōu)選地等于或大于5mm且等于或小于15mm。以下說明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)2的操作。首先，套管M被設置成覆蓋內(nèi)窺鏡10的細長管 13。自動推進式導向組件11通過使用保持裝置72裝配在頭部組件21上。為了安裝導向組件11，頭部組件21依次插入保持套筒67、間隔件74和保持裝置72中。接著，橡膠環(huán)77 裝配在保持裝置72的溝槽76中。在定位和連接套管M和自動推進式導向組件11之后，處理設備、光源設備和控制設備被啟動以提供動力。輸入病人信息及其它所需信息。接著，內(nèi)窺鏡10的細長管13進入病人身體的體腔中。在頭部組件21前進到預定的身體局部，例如稍微未達到乙狀結(jié)腸的局部之后，接著，按鈕面板操作以啟動用于自動推進式導向組件11的驅(qū)動源22的電源。然后，通過按鈕面板輸入用于開始的指令信號。驅(qū)動源22使控制線65在預定方向上旋轉(zhuǎn)，使得小齒輪66 通過控制線65進行的旋轉(zhuǎn)引起蝸桿傳動裝置61旋轉(zhuǎn)。所述蝸桿傳動裝置的旋轉(zhuǎn)被傳遞給驅(qū)動輥59，從而使履帶傳動裝置40回轉(zhuǎn)。履帶傳動裝置40的外部接觸體腔壁以在軸向方向上施加推進力。導向組件11的履帶傳動裝置40從遠端側(cè)朝向近端側(cè)推動體腔壁，以沿著所述壁在遠端方向上推進頭部組件21。當用于改變的指令信號通過操作按鈕面板被輸入時，驅(qū)動源22改變控制線65的旋轉(zhuǎn)速度。因此，自動推進式導向組件11的移動速度改變。當用于返回的指令信號通過操作按鈕面板被輸入時，驅(qū)動源22引起控制線65沿反向旋轉(zhuǎn)以使導向組件11和頭部組件21 向后移動。當用于停止的指令信號通過操作按鈕面板被輸入時，驅(qū)動源22停止以使導向組件11的移動停止。通過適當?shù)刂貜瓦@些運動步驟可以推進頭部組件21穿過體腔至興趣目標。操作者使轉(zhuǎn)向輪15旋轉(zhuǎn)以操縱內(nèi)窺鏡10的轉(zhuǎn)向裝置20的方向，并且沿所需方向定向頭部組件21。自動推進式導向組件11被牢固地保持在內(nèi)窺鏡10的細長管13的一個部分上。第二支撐筒51的端部杯狀部55內(nèi)保持余隙空間45。余隙空間46保持在保持套筒67與間隔件74之間。因此，在圖3中可以與沒有導向組件11的狀態(tài)類似平穩(wěn)地操縱轉(zhuǎn)向裝置20，這是因為導向組件11不會妨礙轉(zhuǎn)向裝置20的轉(zhuǎn)向。如果細長管13保持平直， 則導向組件11僅在保持裝置72處接觸細長管13。這甚至在固定導向組件11期間在保持細長管13的高柔性上也是有效的。惰輥和驅(qū)動輥的設置、數(shù)量和類似條件不局限于上述實施例。例如，惰輥58和60 可以設置在第一和第二支撐筒50和51的筒狀套筒52和53上。惰輥56和57以及驅(qū)動輥 59可以設置在端部杯狀部M和55上。然而，保持裝置72到驅(qū)動輥59的封閉設置是優(yōu)選的，這是因為通過驅(qū)動輥59可以防止振動。在圖5中，顯示了另一個優(yōu)選的自動推進式導向組件。第一支撐筒91具有端部杯狀部93或裙狀部。第二支撐筒92具有端部杯狀部94或裙狀部。驅(qū)動輥95或釘齒輥或蝸輪取代惰輥60設置在端部杯狀部94的近端處。惰輥96和97或從動輥設置在端部杯狀部 93上并與驅(qū)動輥95相對。結(jié)合該結(jié)構(gòu)，蝸桿傳動裝置98以靠近第一和第二支撐筒91和 92的方式包括套筒99和杯狀部100或裙狀部。蝸輪62形成在套筒99上以與驅(qū)動輥59的嚙合齒63嚙合。第二蝸輪102形成在杯狀部100上作為用于與驅(qū)動輥95的嚙合齒101嚙合的蝸輪齒(螺紋)。后框架104裝配在第二支撐筒92的端部杯狀部94的近端和蝸桿傳動裝置98的杯狀部100的近端上。后框架104具有等于端部杯狀部94的近端的外徑的外徑。開口 103形成在后框架104中，并且具有等于蝸桿傳動裝置98的杯狀部100的近端的外徑的直徑。與上述實施例的元件相似的元件用相同的附圖標記表示。此外，可以代替圖5的實施例中的驅(qū)動輥59和95，使輥59作為惰輥進行操作并僅使用驅(qū)動輥95用于驅(qū)動。簡而言之，蝸桿傳動裝置98中的蝸輪62可以被省略，使得相反地存在圓柱面。當蝸桿傳動裝置98繞著軸向方向A的軸線旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動輥95旋轉(zhuǎn)以使履帶傳動裝置40回轉(zhuǎn)。由此引起輥59與惰輥56和57 —起旋轉(zhuǎn)。
在圖6中，顯示了另外優(yōu)選的不具有端部杯狀部的自動推進式導向組件110。第一支撐筒111和第二支撐筒112為圓筒形。驅(qū)動輥115或釘齒輥或蝸輪可在第二支撐筒112 上旋轉(zhuǎn)。惰輥113和114或從動輥可在第一支撐筒111上旋轉(zhuǎn)。履帶傳動裝置40的近端沒有受到支撐，而是以空閑方式以余隙空間45延伸。履帶傳動裝置40的材料為柔性化合物，使得履帶傳動裝置40的近端在操縱轉(zhuǎn)向裝置20的方向上時彈性變形而不會阻礙所述操縱。因此，圖6的導向組件110的使用可以獲得與上述實施例相似的效果。與上述實施例相比，由于沒有端部杯狀部和端部杯狀部處的輥，因此可以減少部件的成本和制造成本。 另外，可以用諸如水、氮氣或類似物的具有生物相容特性的流體填充履帶傳動裝置40的空腔44。在上述實施例中，頭部組件21用于保持自動推進式導向組件11。然而，導向組件 11的保持位置可以適當?shù)乩缭谵D(zhuǎn)向裝置20中或在轉(zhuǎn)向裝置20與柔性裝置19之間的連接點25或界面處以其它方法適當?shù)卮_定，如圖1中所示。在上述實施例中，端部杯狀部討和55設置在細長管13的近端側(cè)。相比之下，圖7 中顯示了另外優(yōu)選的自動推進式導向組件120，其中端部杯狀部M和55設置在細長管13 的遠端側(cè)。除了端部杯狀部M和55的特征之外，導向組件120的結(jié)構(gòu)與導向組件11基本上相同。與導向組件11的元件相似的元件用相同的附圖標記表示。由于第一實施例中的自動推進式導向組件11中的余隙空間45被定向在細長管13 的近端側(cè)，因此可防止內(nèi)窺鏡10的視場中不希望地出現(xiàn)履帶傳動裝置40的成像。包括導向組件11的細長管13的整體輪廓為其寬度減小的形式，使得細長管13可以平穩(wěn)地進入體腔。如果導向組件120中的余隙空間45被定向在細長管13的遠端側(cè)，如圖7中所示，則履帶傳動裝置40的外表面42在沒有根據(jù)第一實施例的位置處接觸體腔壁。因此，導向組件 120的推進力可以很高。要注意的是對于圖7的結(jié)構(gòu)，導向組件的保持點被確定為能夠防止在內(nèi)窺鏡10的視場中不希望地使履帶傳動裝置40成像。圖8中顯示了另一個優(yōu)選的自動推進式導向組件125。導向組件125包括雙杯狀結(jié)構(gòu)的第一支撐筒126和第二支撐筒127。第一支撐筒1 包括筒狀套筒128以及形成為分別從筒狀套筒128的端部突出的裙狀部130和131或端部杯狀部或大直徑部分。第二支撐筒127包括筒狀套筒129以及形成為分別從筒狀套筒129的端部突出的裙狀部132和133 或端部杯狀部或大直徑部分。驅(qū)動輥134或釘齒輥或蝸輪以可旋轉(zhuǎn)方式被支撐在筒狀套筒 129上。惰輥135和136或從動輥以可旋轉(zhuǎn)方式被支撐在筒狀套筒1 上并與驅(qū)動輥134 相對。惰輥137和138或從動輥以可旋轉(zhuǎn)方式被支撐在裙狀部130和131的端部上。惰輥 139和140或從動輥以可旋轉(zhuǎn)方式被支撐在裙狀部132和133的端部上。導向組件125的特征在于細長管13的前側(cè)和后側(cè)中的每一側(cè)都存在余隙空間45，使得內(nèi)窺鏡10運動的自由度可以較高。另外，可以以圖9和圖10的方法構(gòu)造自動推進式導向組件以獲得內(nèi)窺鏡10在體腔中的較高自由度。在圖9中，自動推進式導向組件145包括與導向組件11的保持裝置72 分離的第二支撐筒51。軸承滾珠146設置在保持裝置72與第二支撐筒51之間以用于進行連接。例如，四個軸承滾珠146以90度間隔沿圓周方向布置。導向組件145的其余部分與導向組件11的其余部分相同。軸承滾珠146保持保持裝置72可相對于第二支撐筒51沿圓周方向C旋轉(zhuǎn)。因此，裝配在保持裝置72上的內(nèi)窺鏡10的細長管13可沿圓周方向C旋轉(zhuǎn)。當細長管13靠近操縱裝置12的近端部分沿圓周方向C旋轉(zhuǎn)時，保持裝置72相對于第二支撐筒51旋轉(zhuǎn)，以便在操作期間容易改變成像視野。如果細長管13中在圓周方向C上出現(xiàn)變形，則保持裝置72 作出響應旋轉(zhuǎn)以消除該變形。這在防止細長管13上出現(xiàn)過大的應力上是有效的。在圖10中，顯示了自動推進式導向組件150。保持裝置72與第二支撐筒51分離。 為支承結(jié)構(gòu)的軸承支撐環(huán)151設置在保持裝置72與第二支撐筒51之間。軸承滾珠152設置在保持裝置72與軸承支撐環(huán)151之間。軸承滾珠153設置在軸承支撐環(huán)151與第二支撐筒51之間。軸承支撐環(huán)151在軸向方向上具有與保持裝置72的尺寸相等的尺寸。軸承滾珠152以兩個的方式沿圓周方向布置在相對的位置處。軸承滾珠153類似地以兩個的方式進行布置。導向組件150的其余部分與導向組件11的其余部分相同。軸承滾珠152保持保持裝置72可沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，并且在所述視圖中相對于軸承支撐環(huán)151沿垂直方向旋轉(zhuǎn)。另外，軸承滾珠153保持軸承支撐環(huán)151可在水平方向上相對于第二支撐筒51旋轉(zhuǎn)。因此，固定到保持裝置72的內(nèi)窺鏡10的細長管13可沿圓周方向C、垂直方向和水平方向旋轉(zhuǎn)。由于獲得與圖9的自動推進式導向組件145相似的效果并且可以視為細長管13在垂直方向和水平方向上移動，因此操作者可以容易地操作內(nèi)窺鏡。本發(fā)明中也可以使用除了橡膠環(huán)77之外的保持元件。在圖11中，顯示了一個優(yōu)選的第二支撐筒160。具有多個夾頭段的夾頭部161或筒夾裝置從第二支撐筒160突出。 陽螺紋162繞著夾頭部161形成。使用螺母164，并且螺母164包括與陽螺紋162成螺旋形嚙合的陰螺紋163以用于保持到夾頭部161。這在將細長管牢固地固定到第二支撐筒160 中是有效的。夾頭部161中的夾頭段為筒夾裝置，所述筒夾裝置具有在向內(nèi)方向上朝向遠端側(cè)傾斜的傾斜表面。另外，螺母164的內(nèi)表面傾斜而使其直徑根據(jù)夾頭部161沿遠端方向減小。夾頭部161的夾頭段之間的間隔根據(jù)螺母164與夾頭部161的嚙合度而減小，以將細長管13緊固地夾在間隔件74中。第二支撐筒160的其余部分與第二支撐筒51的其余部分相同。與上述實施例的元件相似的元件用相同的附圖標記表示。另外，可以使用除了橡膠環(huán)和螺母之外的各種元件用于固定。在這些元件中，軟管卡箍夾或軟管卡箍可以用于通過螺釘調(diào)節(jié)所述環(huán)的尺寸。另外，可以使用螺紋孔和螺釘。螺紋孔沿垂直于軸向方向A的方向形成在固定部中。螺釘與螺紋孔成螺旋形嚙合并固定到螺紋孔。在螺釘?shù)氖褂弥胁恍枰褂糜糜诠潭ú康耐矈A裝置。根據(jù)本發(fā)明的間隔件可以具有除了上述的C環(huán)之外的形式，例如，通過使環(huán)分裂開而限定的多個環(huán)形段的組合。另外，使用的間隔件可以具有與保持裝置72相似的形式， 即，可以為具有環(huán)部和形成在環(huán)部中而在軸向上開口的多個凹部的凹入環(huán)。在上述實施例中，套管對用于覆蓋插入管，并且保護鞘23插入套管M。然而，圖 12的導向環(huán)170可以代替套管M被使用。細長管13和保護鞘23通過使用導向環(huán)170而被保持。這在防止由于缺少套管而造成細長管13的直徑增大中是有效的。盡管端部杯狀部在上述實施例中成形為圓錐形，但是端部杯狀部也可以成形為半球形或其它形式。在上述實施例中，端部杯狀部具有逐漸增加的直徑。然而，本發(fā)明的端部杯狀部可以為具有比筒狀套筒大的直徑的簡單部分，例如，可以包括為圓柱形形狀的第一杯狀部和第二杯狀部，所述第二杯狀部形成在第一杯狀部與筒狀套筒之間且根據(jù)第一杯狀部和筒狀套筒的直徑的差異而使直徑增加傾斜。此外，端部杯狀部可以具有中斷的形狀而沒有連續(xù)表面，例如，可以除了定位用于驅(qū)動輥和惰輥的連續(xù)區(qū)之外為以杯狀或平截圓錐體結(jié)構(gòu)延伸的多個桿或帶的組合。另外，端部杯狀部或裙狀部可以由柔性材料形成。諸如壓電裝置或形狀記憶合金的致動器可以相組合并被驅(qū)動以為了增大和減小而使端部杯狀部移動。端部杯狀部可以在關閉位置處被設置用于使插入管進入到體腔中，并且在打開位置處設置用于操縱轉(zhuǎn)向部的方向?？梢灶愃频孬@得與上述實施例相似的效果。在上述實施例中，自動推進式導向組件和用于醫(yī)學用途的內(nèi)窺鏡一起使用。另外， 本發(fā)明的導向組件也可以與用于工業(yè)用途的內(nèi)窺鏡、超聲波探頭或用于空腔中的成像的其它裝置一起使用。盡管可移動履帶傳動裝置或履帶牽引裝置或環(huán)形裝置在導向組件中回轉(zhuǎn)，但是本發(fā)明的導向組件也可以為作為用于成像的器械所使用的部件用于進入體腔中的任何機械類型。盡管本發(fā)明已經(jīng)通過參照附圖的優(yōu)選實施例被充分說明，但是各種改變和修改對于本領域的技術人員而言是顯而易見的。因此，除非這些改變和修改背離本發(fā)明的保護范圍，否則所述改變和修改應該被認為包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于內(nèi)窺鏡的導向組件，所述內(nèi)窺鏡具有用于進入體腔中的細長管，所述導向組件包括筒體，所述筒體具有用于在所述細長管的軸向方向上容納所述細長管的內(nèi)腔；和保持裝置，所述保持裝置用于將所述筒體保持到所述細長管，以提供限定在所述筒體與所述細長管之間的余隙空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的導向組件，其中所述細長管包括頭部組件、柔性裝置和設置在所述頭部組件與所述柔性裝置之間的轉(zhuǎn)向裝置；所述保持裝置被固定到所述頭部組件、所述轉(zhuǎn)向裝置、和所述轉(zhuǎn)向裝置與所述柔性裝置之間的連接點中的一個。
3.根據(jù)權利要求2所述的導向組件，其中，所述筒體包括筒狀套筒，所述筒狀套筒具有與所述細長管的外徑對應的第一內(nèi)徑；和至少一個大直徑部分，所述至少一個大直徑部分形成為從所述筒狀套筒的端部延伸， 具有大于所述第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑，用于允許所述轉(zhuǎn)向裝置在所述細長管中轉(zhuǎn)向。
4.根據(jù)權利要求3所述的導向組件，其中，所述大直徑部分形成為沿所述軸向方向從所述筒狀套筒的遠端和近端中的至少一個延伸。
5.根據(jù)權利要求4所述的導向組件，其中，所述大直徑部分的所述第二內(nèi)徑在遠離所述筒狀套筒的方向上增加。
6.根據(jù)權利要求4所述的導向組件，其中，所述至少一個大直徑部分包括 第一裙狀部，所述第一裙狀部形成為從所述筒狀套筒的所述遠端延伸；和第二裙狀部，所述第二裙狀部從所述筒狀套筒的所述近端延伸。
7.根據(jù)權利要求3所述的導向組件，還包括支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)設置在所述筒體與所述保持裝置之間，并用于以能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式連接所述筒體和所述保持裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的導向組件，其中，所述支承結(jié)構(gòu)包括軸承滾珠。
9.根據(jù)權利要求7所述的導向組件，其中，所述支承結(jié)構(gòu)包括 軸承支撐環(huán)，所述軸承支撐環(huán)設置在所述筒體與所述保持裝置之間；第一軸承滾珠，所述第一軸承滾珠設置在所述筒體與所述軸承支撐環(huán)之間；和第二軸承滾珠，所述第二軸承滾珠設置在所述保持裝置與所述軸承支撐環(huán)之間。
10.根據(jù)權利要求3所述的導向組件，還包括間隔件，所述間隔件容納在所述保持裝置與所述細長管之間，用于保持所述筒體與所述細長管之間的所述余隙空間。
11.根據(jù)權利要求10所述的導向組件，其中，所述間隔件包括間隔環(huán)以及形成在所述間隔環(huán)中的至少一個間隙。
12.根據(jù)權利要求11所述的導向組件，其中，所述間隔件成形為C形形狀。
13.根據(jù)權利要求3所述的導向組件，還包括 筒夾裝置，所述筒夾裝置與所述筒體的遠端形成在一起； 其中，所述保持裝置繞所述筒夾裝置裝配以用于進行保持。
14.根據(jù)權利要求13所述的導向組件，其中，所述保持裝置為彈性擋圈。
15.根據(jù)權利要求13所述的導向組件，其中，所述保持裝置包括 陽螺紋，所述陽螺紋繞所述筒夾裝置形成；和螺母，所述螺母具有與所述陽螺紋成螺旋形嚙合的陰螺紋并固定到所述筒夾裝置。
16.根據(jù)權利要求3所述的導向組件，還包括可移動履帶傳動裝置，所述可移動履帶傳動裝置具有環(huán)形表面，設置成在所述筒體外部延伸，能夠在履帶上移動，用于接觸體腔壁而在所述軸向方向上進行推進；和驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于使所述履帶傳動裝置相對于所述筒體在所述履帶上移動。
17.根據(jù)權利要求16所述的導向組件，其中，所述驅(qū)動裝置包括第一驅(qū)動輥，所述第一驅(qū)動輥具有嚙合齒、被支撐在所述筒體上、能夠繞著橫向于所述軸向方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，用于通過所述嚙合齒的旋轉(zhuǎn)使所述履帶傳動裝置移動；和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于使所述第一驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權利要求17所述的導向組件，其中，所述保持裝置靠近所述第一驅(qū)動輥設置。
19.根據(jù)權利要求17所述的導向組件，其中，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括第一蝸輪，所述第一蝸輪以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與所述筒體同心地設置，用于使所述第一驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權利要求19所述的導向組件，其中，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括控制線，所述控制線被設置成沿著所述細長管在近端方向上從所述筒體延伸，用于當在近端側(cè)上旋轉(zhuǎn)時沿遠端方向傳遞驅(qū)動力以使所述第一蝸輪旋轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權利要求20所述的導向組件，還包括導向部，所述導向部固定到所述細長管，具有用于容納所述控制線的進入部的孔，并且用于沿著所述細長管引導所述控制線。
22.根據(jù)權利要求19所述的導向組件，其中，所述筒體包括第一支撐筒，所述第一支撐筒具有所述履帶，用于能夠移動地支撐所述履帶傳動裝置；和第二支撐筒，所述第二支撐筒安裝在所述第一支撐筒中并通過所述保持裝置固定到所述細長管。
23.根據(jù)權利要求19所述的導向組件，還包括第二驅(qū)動輥，所述第二驅(qū)動輥具有嚙合齒，設置在相對于所述第一驅(qū)動輥的沿所述軸向方向的近端側(cè)，被支撐在所述筒體上，能夠繞著橫向于所述軸向方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，并用于通過所述嚙合齒的旋轉(zhuǎn)使所述履帶傳動裝置移動；和第二蝸輪，所述第二蝸輪沿所述軸向方向在所述近端側(cè)與所述第一蝸輪形成在一起， 用于使所述第二驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)。
24.根據(jù)權利要求20所述的導向組件，其中，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括小齒輪，所述小齒輪設置在所述筒體的近端側(cè)，并通過所述控制線的遠端旋轉(zhuǎn)；和正齒輪，所述正齒輪同心地形成在所述第一蝸輪的近端處，并且被使得在所述控制線旋轉(zhuǎn)時通過所述小齒輪旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于內(nèi)窺鏡的自動推進式導向組件，所述導向組件包括用于在軸向方向上容納內(nèi)窺鏡的細長管的筒體。橡膠環(huán)以具有限定在筒體與細長管之間的余隙空間的形式將筒體固定到細長管。筒體包括筒狀套筒，所述筒狀套筒具有與細長管的外徑相對應的第一內(nèi)徑。端部杯狀部形成為從筒狀套筒的端部延伸，具有大于第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑，并用于允許轉(zhuǎn)向裝置在細長管中轉(zhuǎn)向。此外，可移動履帶傳動裝置具有環(huán)形表面，可在筒體外的履帶上移動，用于在軸向方向上推動體腔壁用于進行推進。驅(qū)動輥使履帶傳動裝置相對于筒體移動。
文檔編號A61B1/00GK102240202SQ20111012846
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2010年5月13日
發(fā)明者仲村貴行, 山川真一, 巖坂誠之, 蘆田毅 申請人:富士膠片株式會社