一种插入装置及内窥镜

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，特别涉及一种插入装置及内窥镜。

背景技术

医生通常借助内窥镜的插入装置插入被检体(如人体的胃、肠道)，以得到被检体内的图像，观察其内部状况，据此制定出最佳的治疗方案。

现有技术中，插入装置依次设置有前端部、主动弯曲部、被动弯曲部和可挠部，前端部具有摄像头，主动弯曲部能够通过操作者的操作在周向360°自如地弯曲，被动弯曲部则在外力的作用下被动地360°自如地弯曲，使被检体(如肠道)的中心轴与插入装置的中心轴一致，进而向被检体深处插入。

然而，当操作者在进行被检体屈曲部(如S状结肠)的直线化插入，插入装置需绕轴朝规定方向扭转时，被动弯曲部会受到来自被检体内壁的外力而斜向弯曲。此时，主动弯曲部和被动弯曲部不再受到插入装置的绕轴扭转力，从而无法进行屈曲部的直线化插入，即被动弯曲部会向非意图方向弯曲。因此，插入装置的前端部得到的内窥镜图像的视野方向也大幅变化，操作者会看丢行进方向，无法实现被检体内屈曲部处良好的通过性。

因此，如何提升被检体屈曲部内的良好通过性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种插入装置及内窥镜，确保插入装置更易于在意图方向弯曲，实现被检体屈曲部内的良好通过性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种插入装置，用于插入被检体内进行手术操作，所述插入装置包括依次设置的前端部、主动弯曲部、被动弯曲部和可挠部，所述被动弯曲部包括串联连接的多个被动弯曲件；相邻两个所述被动弯曲件之间形成有与所述插入装置的中心轴线相交的第一转动轴，所有所述第一转动轴在轴向上的投影重合，使所述被动弯曲部可在外力的作用下绕所述第一转动轴的正交方向进行两向弯曲。

可选的，相邻两个所述被动弯曲件之间通过沿所述被动弯曲件周向对称设置的两个被动弯曲件接头铰接，两个所述被动弯曲件接头之间的连线形成相邻两个所述被动弯曲件的第一转动轴。

可选的，所述被动弯曲件包括筒体和两个连接臂，两个所述连接臂对称设置于所述筒体两侧，所述连接臂上开设用于穿设所述被动弯曲件接头的连接孔。

可选的，所述筒体和所述连接臂为一体成型结构。

可选的，所述筒体为圆柱形筒体或多边形筒体。

可选的，多个所述筒体沿插入方向的长度不同。

可选的，相邻两个所述被动弯曲件之间的间距不同。

可选的，所述主动弯曲部包括多个串联连接的主动弯曲件和用于控制所述主动弯曲部的弯曲方向的牵引线，相邻两个所述主动弯曲件之间形成有与所述中心轴线相交的第二转动轴或第三转动轴，所述第二转动轴与所述第三转动轴在轴向上的投影正交，以使所述主动弯曲部绕所述第二转动轴在左右方向弯曲或者绕所述第三转动轴在上下方向弯曲；

所述被动弯曲部的第一转动轴与所述主动弯曲部的第二转动轴或第三转动轴在轴向上的投影重合。

可选的，所述第一转动轴与所述第三转动轴在轴向上的投影重合。

本发明还提供一种内窥镜，包括依次连接的连接器、通用线缆、操作部和插入装置，所述插入装置为如上文所述的插入装置。

本发明所提供的一种插入装置的有益效果在于：

该插入装置的被动弯曲部包括串联设置的多个被动弯曲件，相邻两个被动弯曲件之间形成有与插入装置的中心轴线相交的第一转动轴，所有第一转动轴在轴向上的投影重合，使被动弯曲部可在外力的作用下绕第一转动轴的正交方向进行两向弯曲。当进行被检体屈曲部的直线化操作时，插入装置插入被检体内，被动弯曲部只会向自身转动轴的正交方向弯曲，而不会向其他方向弯曲，因此，可根据被检体弯曲走向，旋转操作部调整插入装置的旋转角度，使被动弯曲部按照操作者意图的方向进行弯曲，更容易进行被检体屈曲部的直线化操作，实现被检体屈曲部内的良好通过性。

本发明提供的内窥镜具有上述插入装置，因此，其同样具有上述有益效果，此处便不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种内窥镜的概观图；

图2为本发明实施例提供的主动弯曲部的剖视图；

图3为本发明实施例提供的被动弯曲部的剖视图；

图4为图3在VI方向的视图；

图5为本发明实施例提供的直线状态下的被动弯曲部的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的弯曲状态下的被动弯曲部的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的被动弯曲部上受到大肠按压时施加于转动轴的分力示意图；

图8为本发明实施例提供的内窥镜在大肠可动性下降的情况下进行大肠的直线化操作的示意图；

图9为本发明实施例提供的内窥镜在大肠可动性下降的情况下进行大肠的直线化操作的示意图，图9为图8在A向视角下的视图。

上图中的附图标记包括：

内窥镜100；插入装置200；前端部210；主动弯曲部220；牵引线221；主动弯曲件222；主动弯曲件接头223；线承受部224；被动弯曲部230；被动弯曲件231；筒体2311；连接臂2312；被动弯曲件接头232；外皮树脂233；编网234；可挠部240；操作部300；通用线缆400；连接器500；第一转动轴Y；插入装置的中心轴线X。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的核心是提供一种插入装置及内窥镜，确保插入装置更易于在意图方向弯曲，实现被检体屈曲部内的良好通过性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种内窥镜的概观图；具体地，请参考图1，该内窥镜100包括：插入装置200、操作部300、通用线缆400和连接器500。

内窥镜100的插入装置200、操作部300、通用线缆400和连接器500首尾依次连接。

该插入装置200用于插入被检体内进行内窥镜诊断或治疗，其包括：依次设置的前端部210、主动弯曲部220、被动弯曲部230和可挠部240。其中：

前端部210位于插入装置200的最前端侧(即，远离操作者的一侧)，其内设置有观察被检体内的摄像单元和对被检体进行照明的照明单元等。

主动弯曲部220的前端侧与前端部210的基端侧(即，靠近操作者的一侧)固定连接，能够根据操作者的操作而沿上、下、左、右或其它复合方向弯曲。其中，本文所述的上、下、左、右方向可参考图4或图7所示，是指从插入装置200的前端侧观察时，以插入装置200的中心轴线为中心的上、下、左、右方向。

具体地，如图2所示，主动弯曲部220包括多个串联连接的主动弯曲件222和用于控制主动弯曲部220的弯曲方向的牵引线221。

相邻两个主动弯曲件222之间存在间隙，并且两者之间可通过沿其周向对称设置的一对主动弯曲件接头223铰接，以使相邻的两个主动弯曲件222之间形成有与插入装置200的中心轴线相交的第二转动轴或第三转动轴，第二转动轴和第三转动轴沿插入装置200的插入方向W交替设置，并且第二转动轴与第三转动轴在轴向上的投影正交。具体地，如图4所示，第二转动轴在轴向上的投影与Z轴重合，使主动弯曲部220可绕第二转动轴在左右方向弯曲；第三转动轴在轴向上的投影与Y轴重合，使主动弯曲部220可绕第三转动轴在上下方向弯曲。

主动弯曲件222的内壁设置有供牵引线221穿设的线承受部224。多根牵引线221贯穿插入到插入装置200中，且其一端与设置于操作部300中的弯曲旋钮连接，另一端穿设于插入装置200内并与主动弯曲部220最前端的主动弯曲件222固定连接。当操作者操作弯曲旋钮时，通过牵引或松弛牵引线221中的一根或多根，可使主动弯曲部220在上、下、左、右或其他复合方向上进行弯曲。

被动弯曲部230的前端侧与主动弯曲部220的基端侧连接，被动弯曲部230不受牵引线221的控制，但能够在外力的作用下进行两向弯曲。

主动弯曲部220和被动弯曲部230均包含多个弯曲件，弯曲件的外周覆盖有编网234，编网234外周套设有外皮树脂233。编网234和外皮树脂233用于防止插入装置200被体液侵蚀。

可挠部240的前端侧与被动弯曲部230的基端侧固定连接，其具体可以为挠性管。

操作部300连接于可挠部240的基端侧，用于供操作者握持和操作，其上设置有用于对插入装置200的主动弯曲部220进行弯曲操作的弯曲旋钮。

连接器500用于与内窥镜处理器、内窥镜光源等外部装置连接，将接收到的控制信号、照明光等通过通用线缆400传输至插入装置200，同时插入装置200的前端部210接收到的摄像头影像信号也会通过通用线缆400传输至连接器500，连接器500将摄像头影像信号传输至内窥镜处理器进行信号处理并通过显示装置显示被检体内影像。

应当理解的是，本发明的核心在于上述插入装置200的被动弯曲部230，因此，本发明实施例后续主要针对该被动弯曲部230进行详细介绍。而对于本实施例提供的内窥镜100中的其他结构，可参考相关现有技术，此处便不再细述。

具体地，请参考图3，被动弯曲部230包括串联连接的多个被动弯曲件231，多个被动弯曲件231沿插入方向W依次连接。相邻两个被动弯曲件231之间形成有与插入装置200的中心轴线相交的第一转动轴Y，所有第一转动轴Y在轴向上的投影重合，使被动弯曲部230可在外力的作用下绕第一转动轴Y的正交方向进行两向弯曲。

需要解释的是，被动弯曲部230具有如图5所示的直线状态和如图6所示的弯曲状态。当被动弯曲部230受到外力作用时，比如，如图7所示，在其受到与上下方向夹角为α的外力F的作用时，被动弯曲部230可在Fcosα分力作用下绕第一转动轴Y的正交方向弯曲，Fsinα分力则不能驱动被动弯曲部230弯曲，且不对被动弯曲部230的弯曲产生任何影响。当夹角α等于0°时，外力F完全用于驱动被动弯曲部230弯曲，且被动弯曲部230最易于弯曲。当夹角α增大时，Fcosα分力逐渐减小，被动弯曲部230弯曲逐渐困难。当夹角α为90°时，被动弯曲部230无法弯曲。被动弯曲部230的未弯曲状态即为直线状态。

通过上述设置，使得被动弯曲部230在所受外力作用下，仅能在其第一转动轴Y的正交方向弯曲，即该动弯曲部230仅能实现两个方向的弯曲。

参照图8和图9，由于轻度的粘连等而使大肠的可动性下降的情况下，来自大肠的按压变大，当进行肠道屈曲部SY的直线化操作时，插入装置200沿W方向插入肠道内，即使肠壁的挤压方向不与第一转动轴Y的正交方向重合(大多情况也不会刚好重合)，被动弯曲部230只会向自身设置方向弯曲(即第一转动轴Y的正交方向)，而不会向其他方向弯曲。因此，根据被检体弯曲走向，可旋转操作部300以调整插入装置200的旋转角度，使被动弯曲部按照操作者意图的方向进行弯曲，更容易进行肠道屈曲部的直线化操作，实现被检体屈曲部内的良好通过性。进而，不会使操作者感到不协调感，即便在大肠的可动性下降的情况下，也能够容易地进行屈曲部的直线化操作。

其中，为了便于操作者一边观察显示于显示装置的被检体图像，被动弯曲部230的第一转动轴Y可与主动弯曲部220的其中一个转动轴(第二转动轴或第三转动轴)在轴向上的投影重合，将上下方向或左右方向作为被动弯曲部230的弯曲方向，以使内窥镜在进行被检体的屈曲部直线化时，被动弯曲部230不会因肠道内壁而发生扭转，仅随着主动弯曲部220向意图方向弯曲。

特别的，在本实施例中，被动弯曲部230的第一转动轴Y与主动弯曲部220的第三转动轴在轴向上的投影重合，使被动弯曲部230仅在上下方向弯曲。该设置更符合操作者的日常操作习惯。

在一种具体实施方式中，如图3-图4所示，相邻两个被动弯曲件231之间可以通过沿被动弯曲件231周向对称设置的两个被动弯曲件接头232铰接，所述两个被动弯曲件接头232之间的连线形成相邻两个所述被动弯曲件231的第一转动轴Y，多个被动弯曲件231通过被动弯曲件接头232串联连接形成被动弯曲部230。

具体地，如图5或图6所示，被动弯曲件231包括筒体2311和两个连接臂2312，两个连接臂2312对称设置于筒体2311两侧，连接臂2312开设有用于穿设被动弯曲件接头232的连接孔。参照图5，筒体2311一侧面设置的连接臂2312，其两端均开设一个连接孔，用于通过被动弯曲件接头232连接相邻两端被动弯曲件231的连接臂2312。筒体另一侧面对称设置的连接臂2312的设置方式相同，不再赘述。多个被动弯曲件231在插入方向W上，相邻的两个被动弯曲件231通过在各自圆周方向J上设置的两个被动弯曲件接头232铰接，两个被动弯曲件接头232的连线构成相邻两个被动弯曲件231的第一转动轴Y。被动弯曲件接头232具体可以为铆钉，铆钉的轴线与第一转动轴Y重合。

在本实施例中，筒体2311和连接臂2312为一体成型结构，当然还可以采用其他方式连接。其中，为了便于生产，筒体2311和连接臂2312可通过铸造工艺一体成型，相邻被动弯曲件231的连接臂2312需搭接，以便被动弯曲件接头232贯穿相邻两个连接臂2312的连接孔，因此，可通过铸造工艺或冲压工艺设置连接臂2312相对于筒体2311的位置。如图3所示，位于前者的被动弯曲件231的连接臂2312之间的间距小于位于后者的被动弯曲件231的连接臂2312之间的间距。大间距连接臂2312的被动弯曲件231和小间距连接臂2312的被动弯曲件231沿W方向交替设置，以便多个被动弯曲件231的连接臂2312相互搭接。

上述筒体2311可以为圆柱形筒体或多边形筒体，当然，圆柱形筒体更接近于被检体内部环境，移动操纵时不易引起损伤。当然，还可以根据实际需求适应性选择筒体2311的形状。

此外，针对复杂弯曲肠道，可将被动弯曲部230在两向弯曲的弯曲角度/曲率半径设计为不同，以适于大曲率和小曲率屈曲段的不同肠道环境。又，由于被动弯曲部230在两向上任何弯曲角度(或曲率半径)均可通过多个弯曲件复合而成，因此，在实际应用中，可以根据需求使被动弯曲部230中的各相邻两个被动弯曲件231之间的间距不同(全部不同或部分不同)，和/或，使各被动弯曲件231的筒体2311沿插入方向的长度不同(全部不同或部分不同)。其中，各相邻两个被动弯曲件231之间的间距参数可通过连接臂2312伸出筒体2311端部的长度来调节。

进一步地，被动弯曲件231可采用金属材质，具体为不锈钢。当然，被动弯曲件231还可以根据实际情况选用其他材质。

此外，还应当理解的是，在本实施例中提供的主动弯曲部220和被动弯曲部230的形成方式(通过接头串联连接多个弯曲件)仅其中一种实施方式，在实际应用中，主动弯曲部220和被动弯曲部230也可以通过激光切割管状部件而形成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。