超大视场宫腔镜

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种超大视场宫腔镜。

背景技术

宫腔镜是一种前端配备有成像装置，经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内。在使用时将宫腔镜导入预检查的器官，可直接窥视有关病灶部位的图像，能够帮助医生更全面的检查腔内的情况，并在可是情况下进行手术，大大提升了手术的安全性。

宫腔镜主要分为可分硬管式和软管式两种，又称硬性宫腔镜和软性宫腔镜。

硬性宫腔镜包括传像、照明、气孔三大部分。传像部分分为物镜、中继系统、目镜组成的光学模块传导图像。照明部分采用冷光源用光导纤维穿入境内的方法。气孔只在部分宫腔镜中存在，送气、送水、通活检钳。硬性宫腔镜产品有关节镜、宫腔镜、胸腔镜、直肠镜、子宫镜等。

软性宫腔镜大多为用纤维光束传像和导光或用CCD传导图像的宫腔镜。由于它具有良好的柔软性和方便的操作性能，在医学上得到了广泛的应用。目前产品.有胃镜、十二指肠镜、结肠镜、胆道镜、小肠镜、支气管镜、鼻咽喉镜、输尿管镜等。软性宫腔镜的主要优势为具有一定的柔性，可方便的进入人体复杂的内腔器官，既减少了病人的痛苦，又可到达硬性镜无法到达的地方，利用头部的弯曲导向机构，可以在一定程度上消除镜头的视野盲区。

软性宫腔镜又可分为纤维内镜和电子内镜。

纤维内镜构造:先端部、弯曲部、插入部、操作部、导光软管、导光连接部、目镜。先端部成硬性的小段，有直视式(前视式)、侧视式、斜视式。胃镜结肠.镜等采用直视方式，十二指肠食道镜采用侧视方式。先端部.上面有:物镜孔(导像束)、光孔(导光束)、气水孔(喷嘴)、活检孔。弯曲部采用钢丝牵引的方法，头部有钢丝连向手柄,转动手柄的控制轮，可分别拉动不同方向的钢丝，使弯曲头部向相应方向摆动。弯曲部内有导光束、导像束、各种管道以及牵引装置、弯曲管、弯曲橡皮。软管部包括弯曲部和插入部，也称蛇管。装有导光束、导像束、水气管道、活检管道(兼吸引管道)、牵引钢丝，外包不锈钢带软管及金属网管，最外层为光滑的塑料套管。纤维宫腔镜的图像传导系统由纤维束构成，它由数万根极细的玻璃纤维组成，根据光学的全反射原理，所有玻璃纤维外面必须再被覆一层折射率较低的膜，以保证所有内芯纤维传导的光线都能发生全反射。单根纤维的传递只能产生一个光点，要想看到图像，就必须把大量的纤维集成束，要想把图像传递到另一端也成同样的图像，就必须使每一根纤维在其两端所排列的位置相同,称为导像束。一根导像束断开，成像就多-一个黑点。导光束则不需要所排的位置相同，断开很多根的话亮度明显减弱。因此这种图像传导的方式对纤维束的制造工艺及宫腔镜的保存方式要求较高，纤维束的损坏会直接影响宫腔镜的成像效果，也是目前传统宫腔镜的成像方式。

电子宫腔镜是以CCD 代替导像束传导图像信号，再经图像处理中心处理转换成视频信号。CCD 固体摄像器件叫CCD图像传感器，其构造是在硅衬底上排列着许多光敏二极管(像素)，将其上的成像光变成电信号，然后依样传送出去得到图像信号。电子宫腔镜构造与纤维内镜构造基本相同，简单可理解为用CCD代替了导像束，很多功能是纤维内镜不能企及的。电子宫腔镜具备图像清晰，便于观察，制造成本低等优点，是目前宫腔镜的发展方向之一。

随着半导体技术、集成电路技术以及图像传感器的发展，宫腔镜摄像头的模组体积变得越来越小，像素也越来越高，已经逐渐替代传统光纤传导图像的方式。

宫腔镜是一项新的、微创性妇科诊疗技术，用于子宫腔内检查和治疗的一种纤维光源宫腔镜，包括宫腔镜、能源系统、光源系统、灌流系统和成像系统；它是利用镜体的前部进入宫腔，对所观察的部位具有放大效应，以直观、准确成为妇科出血性疾病和宫内病变的首选检查方法。在现有技术中，对患者子宫进行检查时，通常需要先将宫腔镜从患者体内伸入，进入子宫内，对患者进行观察，当发现病灶后，将宫腔镜取出对患者进行治疗，或是将宫腔镜保留在患者体内，向患者体内同时再伸入治疗器械，对患者进行治疗。

在使用目前市面上常见的宫腔镜进行手术的过程中，存在的一些问题如下：

一、现有宫腔镜前端物镜的倾斜角为固定角度，视野范围较小，前端无法柔性运动，在手术过程中的成像角度无法进行调整，目前只能通过左右摆动、前后进退宫腔镜镜体来获取更好的视野，这对病人及医生造成一定程度的困扰。通过对宫腔镜前端可弯曲部分的控制以及宫腔镜伸出部分的回转，可在术中实时调整成像角度，同时可以避开手术器械的遮挡，增强对临床医生手术时的辅助作用；减少医生在手术过程中的操作困难，可以随病灶部位实时调整成像的角度和手术器械的角度；

二、现有的宫腔镜多为重复使用，虽然目前的宫腔镜大多可以满足重复清洁和灭菌的要求，但是每次手术结束后对宫腔镜进行清洗和消毒耗时较长浪费人力，且消毒设备成本较高，重复消毒也会缩短宫腔镜的使用寿命，容易损坏宫腔镜的图像传导系统，对成像效果影响很大；

三、常规宫腔镜前端的物镜多为光学镜片，其生产制造成本相比于电子元器件昂贵许多，并且更易发生损坏。同时光学镜头的消毒、保养、存储的条件更为苛刻，如使用微型电子摄像头模组来代替，可极大程度的降低宫腔镜的成本；

四、常规宫腔镜为纯光学机构，核心组件为光学镜片（目镜及物镜）及光导纤维，其自身不具备为手术视野提供光源的能力，需要通过手柄部位的接口外接光源。其光源线束距离医生手持宫腔镜的部位较近，对医生在术中的操作存在一定的干扰。本发明将光源前置，与前端摄像头模组封装在一起，避免了外接光源线缆，为医生操作带来极大的便利；

五、现有的宫腔镜的目镜物镜多为精密的光学零件，成本较高，且容易损坏。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大视场宫腔镜，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供一种超大视场宫腔镜，其包括：内窥管、操作手柄、控制机构以及前端头；

所述操作手柄包括：旋转动力组件；

所述控制机构包括：第一传动件、第二传动件、第三传动件以及牵引绳；

所述第一传动件与所述旋转动力组件的输出端传动连接，所述第二传动件与第一传动件通过斜齿轮传动连接，所述第三传动件与所述第二传动件相配合，并能够由所述第二传动件驱动进行枢转运动或者前后运动，所述牵引绳一端与所述第三传动件相连接，另一端穿过所述内窥管并伸出；

所述前端头枢转连接于所述内窥管的前端，并与自所述内窥管中伸出的所述牵引绳传动连接，所述前端头能够由所述牵引绳驱动在预设的角度范围内进行摆动。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述旋转动力组件包括：主动齿轮以及从动齿轮；所述从动齿轮与所述第一传动件同轴连接，所述主动齿轮为一齿圈，该齿圈枢转连接于所在操作手柄的端部，其内侧壁与所述从动齿轮的外侧壁相啮合。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述第一传动件为蜗杆，所述蜗杆同轴地套装于所述旋转动力组件的输出端上；所述第二传动件为蜗轮，所述蜗轮同轴地套装于所述绳轮的枢转轴上。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述第三传动件为一绳轮，所述绳轮的两侧分别开设有一绳孔，任一侧的绳孔连通所述绳轮的侧面及顶面，所述牵引绳为两条，两条牵引绳的一端穿过对应的绳孔，并锁紧于所述绳轮的顶面。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述绳轮上具有两个中心对称设置的锁紧轮，两条牵引绳的端部由对应的锁紧轮进行固定。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述第一传动件为锥齿轮，所述锥齿轮同轴地套装于所述旋转动力组件的输出端上；所述第二传动件为组合齿轮，所述组合齿轮枢转连接于所在壳体的内侧壁上。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述第三传动件为一推杆，所述推板沿所在壳体内侧壁上的滑槽滑动设置，且其与所述组合齿轮相啮合，所述牵引绳一端与所述推板相连接。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述前端头的后端面包括：第一限位面以及与所述第一限位面呈一角度的第二限位面；

所述前端头位于初始位置时，通过所述第一限位面抵靠于内窥管前端的竖直面上，且所述前端头旋转至极限位置时，通过所述第二限位面抵靠于内窥管前端的斜面上。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，当所述牵引绳为两条，第一牵引绳连接于所述第一限位面上，第二牵引绳连接于所述第二限位面上。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述前端头由至少两节蛇骨组成；任一节蛇骨面向相邻蛇骨的端面由平面和斜面组成，所述平面和斜面使得相邻的两节蛇骨之间形成一切口。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，各切口同向排列或者螺旋错位排列。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述前端头由两节蛇骨组成时，两节蛇骨由设置于超大视场宫腔镜外壳上的摇杆操控分别独立动作。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述摇杆包括：活动设置于所述外壳上的摇杆柄以及延伸至所述外壳内部的连接部；

所述连接部通过钢丝绳一和钢丝绳二与两节蛇骨中的次节传动连接，且通过钢丝绳三和钢丝绳四与两节蛇骨中的首节传动连接；所述摇杆柄按照第一方向摆动时通过所述钢丝绳一和钢丝绳二带动所述次节动作，且按照第二方向摆动时通过所述钢丝绳三和钢丝绳四带动所述首节动作。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述前端头中还集成有成像装置；所述成像装置包括：摄像模组和照明模组；所述摄像模组包括电子摄像头；所述照明模组包括若干LED光源，所述若干LED光源周向间隔地分布于所述电子摄像头的四周。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述成像装置被设置为一组或者两组以上；所述成像装置为两组以上时，各成像装置在一平面内按照预设的夹角周向分布，或者各成像装置呈螺旋错位分布。

作为本发明超大视场宫腔镜的改进，所述超大视场宫腔镜还包括外鞘管；所述外鞘管中设置有两条并排设置的通道，所述内窥管位于其中一个通道中，且所述前端头自该通道中伸出，所述内窥管所在通道上还连接有一注水口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明超大视场宫腔镜的前端为柔性可弯曲结构，其可以在短距离内实现大角度弯曲，可实现病灶位置多角度观察，解决了传统超大视场宫腔镜角度单一的问题。

本发明超大视场宫腔镜与传统超大视场宫腔镜相比，成本大大降低，可作为一次性使用耗材，无需消毒，避免了传统超大视场宫腔镜由于消毒不彻底导致感染的风险，且每次手术前无需等待消毒灭菌，极大缩短了手术准备时间。

本发明超大视场宫腔镜中镜头使用的是电子摄像头模组，成像的分辨率可达1080p甚至更高，且成像更清晰。

本发明超大视场宫腔镜中镜头使用的是LED光源，与电子摄像头模组集成在一起，省去了额外的光源电缆和光源设备，操作上更为便捷。

本发明超大视场宫腔镜中摄像模组主要由电子元器件组成，与传统光学摄像模组相比存放及保养难度大大降低。

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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明超大视场宫腔镜实施例1的立体示意图；

图2为图1中前端头的立体放大示意图；

图3为图1中前端头另一角度的立体放大示意图；

图4为图1中超大视场宫腔镜去掉壳体的立体示意图；

图5为图1中超大视场宫腔镜去掉壳体另一角度的立体示意图；

图6为图1中超大视场宫腔镜去掉壳体另一角度的局部立体示意图；

图7为本发明超大视场宫腔镜实施例2的立体示意图；

图8为本发明超大视场宫腔镜实施例3中，成像装置为两组时的立体示意图；

图9为实施例3中成像装置为三组时，且各成像装置在一平面内按照预设的夹角周向分布的立体示意图；

图10为实施例3中成像装置为三组时，且各成像装置呈螺旋错位分布的立体示意图；

图11为本发明超大视场宫腔镜实施例4中，前端头由四节蛇骨组成的立体示意图；

图12为图11中前端头弯曲时的立体示意图；

图13为实施例4中摇杆球铰连接于外壳时的立体示意图；

图14为实施例4中摇杆的立体放大示意图；

图15为实施例4中摇杆通过四钢丝与次节和首节相连接的立体分解示意图。

实施方式

下面结合各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

本发明提供一种超大视场宫腔镜，该超大视场宫腔镜结构较为简单，成本低廉。从而，可作为一次性使用耗材，无需消毒，避免了传统超大视场宫腔镜由于消毒不彻底导致感染的风险，且每次手术前无需等待消毒灭菌，极大缩短了手术准备时间。下面结合实施例1和2对本发明超大视场宫腔镜的技术方案进行举例说明。

实施例

如图1所示，本实施例的超大视场宫腔镜包括：内窥管10、操作手柄20、控制机构30、前端头40以及外销管50。

前端头40枢转连接于内窥管10的前端，如此借助内窥管10可将前端头40经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口送入人体内进行医学观察。

如图2、3所示，为了便于医学观察，前端头40中还集成有成像装置60。该成像装置60包括：摄像模组41和照明模组42。其中，照明模组42用于提供照明，摄像模组41用于采集成像范围内的图像，并传递至显示端供医生观察。本实施例中，摄像模组41包括电子摄像头；照明模组42包括若干LED光源，若干LED光源周向间隔地分布于电子摄像头的四周。

如此，由于本实施例超大视场宫腔镜中镜头使用的是电子摄像头模组，成像的分辨率可达1080p甚至更高，且成像更清晰。同时，本实施例超大视场宫腔镜中镜头使用的是LED光源，与电子摄像头模组集成在一起，省去了额外的光源电缆和光源设备，操作上更为便捷。此外，由于本实施例超大视场宫腔镜中摄像模组41主要由电子元器件组成，与传统光学摄像模组41相比存放及保养难度大大降低。

通过操作手柄20能够操纵控制机构30，使得控制机构30带动前端头40在一定角度范围内进行旋转。如此，前端可以在短距离内实现大角度弯曲，可实现病灶位置多角度观察，解决了传统超大视场宫腔镜角度单一的问题。

如图4、5所示，操作手柄20包括：旋转动力组件21。一个实施方式中，旋转动力组件21包括：主动齿轮211以及从动齿轮212；从动齿轮212与第一传动件同轴连接，主动齿轮211为一齿圈，该齿圈枢转连接于所在操作手柄20的端部，其内侧壁与从动齿轮212的外侧壁相啮合。如此，当手动旋转主动齿轮211时，其可带动径向固定设置的从动齿轮212进行自转，进而从动齿轮212可作为动力的输出端。

控制机构30包括：第一传动件31、第二传动件32、绳轮33、第一牵引绳34以及第二牵引绳35。其中，第一传动件31与旋转动力组件21的输出端传动连接，第二传动件32与第一传动件31通过斜齿轮传动连接。如此，第一传动件31旋转时，可带动第二传动件32进行轴向自转。

一个实施方式中，第一传动件31为蜗杆，蜗杆同轴地套装与旋转动力组件21的输出端上；第二传动件32为蜗轮，蜗轮同轴地套装于绳轮33的枢转轴上。如此，可将轴向的动力输入，转化为径向的动力输出。

绳轮33同轴地与第二传动件32相连接，第一牵引绳34一端缠绕并锁紧于绳轮33的一侧，另一端穿过内窥管10并伸出，第二牵引绳35一端缠绕并锁紧于绳轮33的另一侧，另一端穿过内窥管10并伸出。如此，绳轮33在第二传动件32带动下转动时，绳轮33可进一步带动两侧的牵引绳进行拉伸。一个实施方式中，第一牵引绳34以及第二牵引绳35均为钢丝绳。

如图6所示，绳轮33的两侧分别开设有一绳孔331，任一侧的绳孔331连通绳轮33的侧面及顶面。牵引绳的一端穿过对应的绳孔331，并锁紧于绳轮33的顶面。为了便于两侧的牵引绳伸出并锁紧于绳轮33上，绳轮33上具有两个中心对称设置的锁紧轮332。此时，第一牵引绳34以及第二牵引绳35的端部由对应的锁紧轮332进行固定。

前端头40与自内窥管10中伸出的第一牵引绳34以及第二牵引绳35传动连接。如此，当控制机构30带动绳轮33旋转时，前端头40能够由第一牵引绳34以及第二牵引绳35驱动在预设的角度范围内进行摆动。

前端头40的后端面包括：第一限位面41以及与第一限位面41呈一角度的第二限位面42。此时，第一牵引绳34连接于第一限位面41上，第二牵引绳35连接于第二限位面42上。从而，当前端头40位于初始位置时，通过第一限位面41抵靠于内窥管10前端的竖直面上；当前端头40旋转至极限位置时，通过第二限位面42抵靠于内窥管10前端的斜面上。如此，通过设置上述第一限位面41和第二限位面42，前端头40能够在一定角度范围内进行摆动。一个实施方式中，前端头40在0-90°的角度范围内进行摆动。

需要说明的是，通过牵引绳的拉扯，前端头40能够在0-90°的角度范围内进行摆动。同时，摄像模组41的视场角为120°，加上可旋转的90°，本实施例的超大视场宫腔镜的可视角度为210°。另外，总可视角度不是一成不变的，随着摄像模组41的技术进步可视角度增加，总可视角度也可增加，还有旋转角度90°也非固定值，可根据需求进行增大和减小旋转角度。

外鞘管50中设置有两条并排设置的通道51、52，内窥管10位于其中一个通道51中，且前端头40自该通道51中伸出，内窥管10所在通道51上还连接有一注水口53。另一通道52作为工作通道。

实施例

如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，第一传动件、第二传动件的结构形式不同，且绳轮用推杆替代。具体地，本实施例中，第一传动件31为锥齿轮，锥齿轮同轴地套装于旋转动力组件的输出端上；第二传动件32为组合齿轮，组合齿轮枢转连接于所在壳体的内侧壁上。同时，第三传动件33为一推杆，推板沿所在壳体内侧壁上的滑槽滑动设置，且其与组合齿轮相啮合，牵引绳一端与推板相连接。如此，操作手柄20可通过控制推杆，实现牵引绳的拉伸，进而带动前端头40进行摆动。

实施例

如图8、9、10所示，本实施例与实施例1的区别在于，成像装置60被设置为两组以上。当成像装置60为两组以上时，各成像装置60在一平面内按照预设的夹角周向分布，或者各成像装置60呈螺旋错位分布。

当成像装置60为两组时，两个成像装置60呈一定的角度放置，在成像后对两个成像装置60的成像视频进行拼接处理，进而可看到一个超大的成像范围。从而，单个成像装置60的视场角为120°，两个成像装置60通过一定的角度放置拼接成一个165°的视场角，显而易见，两成像装置60之间的角度可以依据实际使用需求进行调整，并不是一成不变的。

实施例

如图11、12所示，本实施例与实施例1的区别在于，前端头40由至少两节蛇骨组成，以覆盖更大的可视角度。任一节蛇骨面向相邻蛇骨的端面由平面和斜面组成，平面和斜面使得相邻的两节蛇骨之间形成一切口。其中，各切口同向排列或者螺旋错位排列。如此，前端头40可会螺旋摆动，相比单节的方式，多节可以反向成像，实现更刁钻的成像角度要求。显而易见，此切口角度和蛇骨节数可以根据特定的需求进行调整。

如图13、14、15所示，前端头40由两节蛇骨组成时，两节蛇骨由设置于超大视场宫腔镜外壳上的摇杆70操控分别独立动作。如此，有利于使得前端头40运动更加灵活，进而满足实际手术中的不同需求。

具体地，摇杆70包括：活动设置于外壳上的摇杆柄71以及延伸至外壳内部的连接部72。其中，摇杆柄71与外壳之间为球铰连接。

连接部72通过钢丝绳一73和钢丝绳二74与两节蛇骨中的次节传动连接，且通过钢丝绳三75和钢丝绳四76与两节蛇骨中的首节传动连接；摇杆柄71按照第一方向摆动时通过钢丝绳一73和钢丝绳二74带动次节动作，且按照第二方向摆动时通过钢丝绳三75和钢丝绳四76带动首节动作。

由于蛇骨之间具有切口，当左右摇动摇杆70时（此处所说左右上下为纸面的左右上下），钢丝绳一73和钢丝绳二74会带动蛇骨一个伸一个缩，就会使次节和末节之间的切口角度发生变化。同理，摇杆70上下摆动，钢丝绳三75和钢丝绳四76会使首节和次节之间的切口角度发生变化。

上述为各节的独自运动的变化情况，但是在实际手术使用过程中，所需的角度可能更刁钻，这就需要做摇杆70的上下左右的组合运动是前端两个切口的角度同时发生变化。从而，四钢丝结合摇杆70的方式，使得前端头40的运动更多样化，适用的场景范围更广。另外，此示例所述切口角度和两切口交错角度可根据实际情况进行调整设计。

综上所述，本发明超大视场宫腔镜的前端为柔性可弯曲结构，其可以在短距离内实现大角度弯曲，可实现病灶位置多角度观察，解决了传统超大视场宫腔镜角度单一的问题。本发明超大视场宫腔镜与传统超大视场宫腔镜相比，成本大大降低，可作为一次性使用耗材，无需消毒，避免了传统超大视场宫腔镜由于消毒不彻底导致感染的风险，且每次手术前无需等待消毒灭菌，极大缩短了手术准备时间。本发明超大视场宫腔镜中镜头使用的是电子摄像头模组，成像的分辨率可达1080p甚至更高，且成像更清晰。本发明超大视场宫腔镜中镜头使用的是LED光源，与电子摄像头模组集成在一起，省去了额外的光源电缆和光源设备，操作上更为便捷。本发明超大视场宫腔镜中摄像模组主要由电子元器件组成，与传统光学摄像模组相比存放及保养难度大大降低。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。