医疗装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于将医疗装置插入内窥镜的器械通道中和从该器械通道中移除的装置。


背景技术：

2.内窥镜检查，包括结肠镜检查、胃镜检查和肠镜检查，是用于确定消化道中是否存在任何疾病的医疗过程，所述疾病例如炎症、感染、癌变前变化、局部缺血或肿瘤。诊断性内窥镜检查是检查消化道并对组织(即活组织检查)或流体(即细胞学)进行采样的过程。该过程可以在人体或动物体上进行。组织或流体样品的分析允许诊断状况。例如，可以诊断诸如胃炎、克罗恩病、溃疡和恶性肿瘤的疾病。除了用于诊断检查之外，内窥镜检查过程还包括治疗过程，例如息肉的移除、停止出血和装置(例如可扩张支架)的放置。
3.内窥镜检查过程是医疗从业者的重要工具，并且日常由胃肠病学家执行。诊断和治疗内窥镜检查过程所需的医疗器械经由器械通道插入体内，并沿着通道推动，直到它们到达它们的预期使用点。对于执行内窥镜检查的医疗从业者来说，必需要由某人持有医疗器械的一端来辅助，同时医疗从业者通过持有医疗器械的另一端来推动医疗器械通过通道。医疗器械可以是1.2-1.6米长，并且插入医疗器械的过程是复杂且耗时的。
4.从专利文献ep17697232a2和ep3155953a1中已知内窥镜系统，其包括用于将医疗器械送入和送出器械通道的电动操作的驱动单元。这种设置可以降低具有用于插入医疗器械的助手的要求，但是可能限制医疗从业者在使用器械时的操作自由度。
5.us8114032描述了一种用于内窥镜系统的进给装置，其中，该进给装置适于经由驱动轴连接到驱动马达。进给装置包括多个驱动轮，其响应于驱动轴的旋转而旋转；所述进给装置还包括离合器机构，所述离合器机构适于在接合时在一个或多个所述驱动轮与所述内窥镜线缆之间提供牢固接触。离合器与棘轮机构接合。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种在内窥镜系统中使用的器械进给装置，用于将医疗器械进给到体内，其中，医疗从业者可以在不受装置妨碍的情况下操作该装置。另一个目的是获得一种器械进给装置，其中内窥镜系统可以被容易地消毒。本发明的再一个目的是提供一种低成本的器械供应装置。
7.所述目的在根据所附权利要求书所述的器械进给装置中实现。
附图说明
8.本发明的进一步的优点和特征将从下面的详细描述和附图中显现，其中
9.图1是内窥镜系统的示意图(现有技术)，
10.图2示出器械进给装置的第一实施例可以如何结合到图1的系统中的示意图，
11.图3是进给装置的外部视图，
12.图4示出了进给装置的内部机构，
13.图5是进给装置的局部剖视图，
14.图6a,b示出了本发明的另一个实施例，
15.图7是图6所示的实施例中包括的部件的示意图，
16.图8a-c示出了该实施例的另一部件，以及
17.图9a,b示出了图8中所示的部件的细节。
18.图10是进给装置的又一实施例的外部视图，
19.图11是该实施例的内部结构的透视图，
20.图12是图6所示实施例的剖视图，
21.图13是该实施例的另一剖视图，其垂直于图7的视图，
22.图14是在该实施例中使用的部件的透视图，以及
23.图15示出图14中的部件如何安装在本发明的进给装置中的透视图。
具体实施方式
24.图1示出了根据现有技术的内窥镜101。该内窥镜101可以是例如胃镜或结肠镜。
25.将包括器械通道102(在图1中称为活组织检查通道)的插入管103插入患者体内。如图1所示，器械通道102的第一端具有开口，使得医疗器械可以插入器械通道102中。在插入到体内的插入管103的端部处，器械通道102的第二端具有开口，插入到器械通道102的第一端中的医疗器械可以通过该开口。在使用中，医疗器械插入器械通道102的第一端，并穿过器械通道102，直到其通过器械通道102的第二端而显露。然后，可以将其进一步推入体内，直到其到达用于执行诊断或治疗过程的使用点。
26.插入器械通道102中的医疗器械包括器械部分和细长部分。器械部分可以包括例如用于获得组织样本的剪刀。细长部分包括一个或多个线或管，并且支撑器械部分，使得其可以沿着通道移动到体内的使用点并且还可以在使用点处操作。
27.医疗器械例如可以是活检钳、息肉勒除器、橡皮筋结扎装置、取回篮以及其它医疗器械中的任何一种。内窥镜101可以是用于提供医疗器械进入体内的通道的任何柔性内窥镜器械。内窥镜101优选地是胃镜、结肠镜或肠镜。
28.根据已知技术，医疗器械被插入器械通道102的第一端中。该插入通常由执行手术的执业医生和助手一起执行。执业医生手动地推动医疗器械通过器械通道102。医疗器械的长度可为1.2-1.6米，且医疗器械的插入过程缓慢。由于执业医生在一天的工作中可能需要推拉器械通道102的医疗器械的有效长度可能是100米，所以医疗器械的插入和移除也对执业医生造成了压力。
29.图2示出了根据本发明的系统，其包括器械进给装置201、马达203、驱动轴、马达203的电源以及穿过器械进给装置201的医疗器械202。
30.医疗器械202的细长部分穿过器械进给装置201。器械进给装置201包括与该器械进给装置201中的医疗器械202接触的多个轮。该轮的旋转迫使医疗器械202通过器械进给装置201。器械进给装置201还包括用于连接到驱动轴的端部的连接器。连接到驱动轴的连接器与器械进给装置201中的轮物理地分离，使得非清洁的驱动轴的连接和使用不会污染正穿过器械进给装置201的清洁的医疗器械202，且非清洁的医疗器械202穿过器械进给装
置201不会污染清洁的驱动轴。连接器和轮的物理分离可以为使得驱动轴和轮彼此隔离以使它们彼此不污染的任何构造。器械进给装置201可包括一个或多个护罩，用于确保连接的驱动轴和医疗器械202不会彼此污染。
31.驱动轴可以是能够将马达203的扭矩传递到器械进给装置201的任何类型的轴或线缆。例如，驱动轴可以是柔性鲍登线(速度计)。驱动轴可以替代地为非柔性轴。驱动轴可以替代地由水轮机或小型电动伺服马达代替。
32.在一个替代实施例中，该马达可以被整合在主内窥镜单元中。然后，进给装置可直接连接到马达，而没有任何介入的驱动轴。在另一个实施例中，马达和用于为其供电的电池可集成在进给装置中。然后，整个单元在使用后可以被丢弃。
33.器械进给装置201被配置成：迫使医疗器械202通过器械进给装置201的一个或多个轮的旋转方向取决于马达的旋转方向。因此，通过反转马达的旋转方向，能够将器具进给装置201的操作从将器具推入体内改变为将器具拉出体外。
34.有利地，器械进给装置201由远程马达203驱动。仪器进给装置201不包括马达203，并且这降低了仪器进给装置201的成本。
35.在使用器械进给装置201之后，器械进给装置201可与马达/驱动轴断开连接并被处理掉。新的器械进给装置201可以连接到相同的马达/驱动轴，并且可以快速且容易地执行另一活检操作。
36.图3是本发明的器械进给装置的外部视图。该装置包括外壳，该外壳具有用于医疗器械的输入端口301a和形成器械通道插入塞的输出端口301b。此外，存在用于连接来自外部马达203的驱动轴或鲍登线或用于直接接触马达的接触件302、用于操作内部离合器机构以将器械进给装置201接合到医疗器械202的推压按钮312、以及用于释放进给装置和医疗器械之间的接合的释放按钮313。在图中所示的实施例中，接触件302是六边形类型的。然而，可以使用任何类型的合适的接触件，例如花键型、刀片型触点等。
37.在使用该内窥镜系统时，通过将插入塞301b插入内窥镜系统中，将进给装置201连接到内窥镜系统。如果连接到内窥镜101，则特别优选的点是在器械通道102的端部。该连接确保了器械进给装置201在医疗器械202移动通过它时有效地保持静止。可选地，器械进给装置201可由医疗从业者保持。然后将医疗器械穿过进给装置。按压推压按钮以将进给装置中的驱动机构接合到医疗装置。然后，外部驱动单元可以例如用脚踏板(即开关)来启动，以将医疗器械进给到内窥镜系统的器械通道中。医疗器械被送入器械通道直到距离该通道的端部约5cm。当器械定位在器械通道的端部附近的期望位置时，释放按钮被压下，从而释放进给装置和医疗器械之间的接合。然后，医疗从业者可以完全独立于进给装置操作医疗器械，并且将其进一步手动地进给到患者的体内。这是一种安全措施，以确定医疗装置不会伤害患者。
38.图4示出了器械进给装置201的内部部件。器械进给装置包括壳体，该壳体在其相对侧上具有两个端口301a、301b，医疗器械202穿过所述端口。医疗器械202可以在两个方向上穿过器械进给装置201。使医疗器械移动通过器械进给装置的驱动机构优选地包括在封装壳内部的两个上面的驱动轮303a和303b，每个驱动轮适于接触医疗器械202。
39.驱动轮具有实心芯部和由诸如橡胶的软材料制成的外部。实心芯部可以由塑料制成，并且柔软外部模制到其上以确保两个部件之间的牢固连接，从而避免它们之间的任何
滑动。每个轮的柔软外部提供了与医疗器械的良好摩擦接触，这对于使得器械移动是必要的。然而，每个轮上的橡胶外部应当具有适当的厚度。这意味着橡胶部分不应太厚，以致当驱动轮和惰轮闭合在一起时医疗器械完全嵌入橡胶中或被橡胶包围，从而防止硬的内芯在医疗器械上施加足够的压力和夹持。
40.轮的外周也可以如图所示地纹理化(人字纹或拖拉机胎纹，herringbone or tractor pattern)，以进一步增加轮和医疗器械之间的摩擦，因为医疗器械可能相当光滑。
41.每个驱动轮连接到相应的镶齿轮305a、b。当然，每个驱动轮和相关的镶齿轮可以制成一个单元。镶齿轮305a、b与共用传递镶齿轮306啮合，该传递镶齿轮可以通过短轴307连接到蜗轮308、309。蜗轮包括与蜗杆309啮合的齿轮镶齿轮308。蜗杆的端部穿过封装壳突出，并终止于接触件302，以与从外部马达203提供旋转动力的驱动轴接合。
42.这是驱动医疗器械向前和向后的机构。但是，为了使驱动机构的驱动轮303a、b与医疗器械202适当地卡合，在器具进给装置201中设置有离合器机构。该离合器机构包括惰轮310，其可以被压靠在医疗器械202的下侧，将其压向上面的两个驱动轮303a、b。惰轮310也可以设置有柔软的外部311。可以用推压按钮312将惰轮压向医疗装置，并且存在适于将惰轮保持在接合位置的棘轮机构。还有释放按钮313，用于使棘轮机构脱离接合，从而释放轮的接合。这样，该结构用作离合器，允许器械进给装置移动医疗器械以将其定位，然后释放装置和器械之间的接合，为医疗从业者操作器械提供完全的自由。
43.图4所示的蜗轮的优点在于，它可以具有制动功能，当装置未启动时，该制动功能防止医疗器械可能通过进给装置而返回。然而，也可以省去蜗轮，并且驱动电缆或马达通过在外壳侧面的合适的接触件直接连接到其中一个轮上。马达必须能够以合适的旋转速度驱动进给装置，并且因此可以包括齿轮机构。
44.该实施例具有两个驱动轮和面向驱动轮的单个惰轮的优点在于，医疗器械在经过轮时将略微弯曲。这将增加接触表面并增加轮和器械之间的摩擦。然而，可以设想替代实施例，例如具有单个驱动轮和两个惰轮的相反构造，或者具有单个驱动轮和与驱动轮相对的单个惰轮的构造，或者两个驱动轮和两个惰轮，每个惰轮直接面对驱动轮。
45.图5是根据图4的器械进给装置的剖视图。蜗轮和惰轮已被移除以示出将惰轮保持为朝向医疗器械的棘轮机构。该机构包括与外壁齐平的推压按钮312。该推压按钮包括铰链轴401、弹簧部件402和突出的棘轮部件406。推压按钮在其一端通过铰链轴401铰接到外壁上。弹簧部件402从铰链轴突出，将推压按钮推向图5所示的位置。此外，该机构包括键403。该键403包括与棘轮部件406的带齿路径接合的尖端405。当推压按钮被压下时，惰轮将被压靠在医疗器械上，从而进一步压靠驱动轮。同时，键将沿着带齿部分滑动，锁定到棘轮部件，并且因此当操作者释放按钮上的压力时防止惰轮返回。在该位置，操作者可以例如使用脚踏板操作马达，以定位医疗器械。当器械已经被正确定位时，离合器机构可以被释放。这通过按下释放按钮313来完成。该按钮在图中未示出，但是安装在十字形突起407上。通过按压该按钮，棘轮部件将弯曲而脱离与键的接合。然后，具有惰轮和键的按钮将卡入其初始位置并释放对医疗器械的夹持。
46.一个重要的要求是医疗器械在插入体内时最初是清洁的。当将清洁的医疗器械进给到体内时，器械供给装置的接触医疗器械的所有部分也必须是清洁的，否则接触将导致医疗器械失去其清洁特性，即医疗器械将被污染。因此，在内窥镜手术开始时，所有涉及的
部件必须清洁。当过程完成时，医疗器械和进给装置都将被污染。器械可以被清洁。然而，随后清洁非清洁的器械进给装置是困难且昂贵的。
47.为了避免这个问题，本发明的器械进给装置优选地是一次性使用的装置。器械进给装置在其使用点设置为以前从未使用过的清洁状态。在使用之后，器械进给装置通常被丢弃，并且未使用的清洁的器械进给装置被用于下一次内窥镜手术。有利地，在器械进给装置使用之后，不需要对每个器械进给装置进行消毒。
48.由于每个器械进给装置在单次使用之后被丢弃，所以器械进给装置的制造成本优选地较低。因此，根据该实施例的器械进给装置优选地由低成本部件组成。
49.图6a示出了本发明的一个实施例，其被设计为降低系统的成本。为此，器械进给装置包括两个部分，即齿轮部分604和单独的进给盒605。在每个检查循环之后仅处理进给盒。齿轮部分604包括驱动机构以及具有推压按钮313和释放按钮312的离合器机构。驱动力通过驱动线缆601(或来自马达的另一轴)传递，并通过两个输出轴602和603传递到进给盒605。该盒包括用于接收医疗器械的输入和输出端口301a、b以及用于将器械进给通过其中的驱动轮。图6b示出了安装到齿轮部分上的盒。
50.图7示出了进给盒的内部部件。该实施例仅使用一个驱动轮704和一个惰轮703，其结构与前述实施例相同，每个都具有适于与输出轴602和603接合的轮轴707和706。上侧的轴在每一端支撑在椭圆形孔705中，从而允许惰轮沿着该孔移动。
51.图8a是通过齿轮部分的横截面，其中上侧的轴处于其上部位置，这意味着进给盒将不会接合医疗器械。推压按钮312包括与上侧的输出轴602中的槽接合的突出部。释放按钮313包括适于与推压按钮312的突出部分中的棘轮803接合的键802。
52.图8b示出了推压按钮312被压下的齿轮部件。该按钮在铰链804中铰接到封装壳，并且突出部分将迫使上侧的轴602向下，同时键802接合棘轮并将推压按钮锁定在其按下位置。
53.在图8c中，由于释放按钮铰接到铰链801中的封装壳，释放按钮313被压下，从而将键802从其与棘轮的接合中移除。然后，上侧的轴602返回到其初始位置。
54.图9a、b示出了推压按钮312如何接合至上侧的轴602，进入该轴中的狭槽。
55.然而，具有两个驱动轮和一个或两个惰轮的方案也可以使用单独的进给盒来设计。
56.在开发新的进给装置的过程中，已经发现，图2-9所示的实施例具有一些强点和弱点。首先，具有其纹理化外层的软的驱动轮提供对器械线缆的足够的抓握以允许免除三轮设计，即，与惰轮直接相对布置的单个驱动轮能够向医疗装置提供足够的牵引力。仅在特殊情况下，可能需要使用两个驱动轮和一个惰轮，或者使用具有两个惰轮和单个驱动轮的相反构造。另一种选择是在这种情况下使用两个驱动轮和两个惰轮。其次，用于离合器的棘轮机构已被证明不是足够可靠的。因此，已经开发出进给装置的第三实施例，如图10-15所示。
57.图10是新装置的外部视图。它包括外壳，该外壳具有用于医疗器械的输入端口1001a和用于插入内窥镜系统的器械通道中的输出端口1001b。该进给装置还包括用于驱动轴的接触件(图中未示出)和用于操作离合器的旋转按钮1012。如果需要，该按钮当然可以用操纵杆代替。
58.图11示出了进给装置的内部。驱动机构包括与齿轮镶齿轮1108啮合的蜗杆1109。
该蜗杆包括用于连接到驱动马达的六边形插座1102。镶齿轮1108与驱动驱动轮1103的轴1107连接。与驱动轮1103相对的是惰轮1110。惰轮在主轴1111上自由旋转。该主轴可由旋转按钮1012操作以使惰轮朝向驱动轮移位，以便接合在所述轮之间穿过的医疗装置，因此充当离合器。
59.图12示出离合器机构的布置的进给装置的剖视图。旋转按钮1012包括与主轴1111接合的中空的杆1214。所述按钮可以抵抗迫使该按钮向上的第一弹簧1215而在主轴上上下滑动。该按钮适于通过与主轴上的相应肋接合的多个凹口1417(图14)而使主轴转动。按钮包括圆形的突块1213，当其被转动时，将抵靠壳体的上部的锥形突起而滑动，从而抵抗弹簧1215的力而向下推动按钮1012和杆1214。当按钮已经被完全顺时针转动时，突块1213将越过锥形突起的边缘并迅速返回。因此，它将被突起捕获，防止它返回，除非按钮被再次压下，允许突块越过边缘返回。该保持机构在图15中更详细地示出，通过按钮1012抵抗弹簧1216的力而使得主轴1111转动，该弹簧与主轴接合。
60.图13是进给装置的相应截面，该截面垂直于图12所示的截面。在从动轮1103和惰轮1010之间具有与入口门1001a和出口门1001b对齐的空间1316，医疗器械将通过该空间。需要注意的是，主轴1111的下部1111a是偏心的，即，偏离主轴的主要部分1111b的中心线安装，并且经过壁1320中的弓形凹部或切口1319延伸，所述壁1320横穿装置的壳体。
61.图14详细示出了旋转按钮1012。在中空的杆1214中设有多个凹口1417。杆还包括圆形突块1213。
62.图15示出了安装在进给装置中的旋转按钮。突块1213具有圆形部分1521，其适于抵靠壳体内侧上的锥形突起1522而滑动。该图还示出了主轴1111上的肋1523，其与旋转按钮1012的杆部分1214中的相应凹口1417(图14)接合。
63.在所有其它方面，图10-15所示的进给装置的实施例以与图2-5所示的第一实施例相同的方式设计，其中涉及驱动轮和惰轮的设计以及如何操作该装置。此外，如图6-9所示的盒解决方案也可以包括在该实施例中。虽然图10-15所示的实施例只包括一个驱动轮和相关的惰轮，但是也可以实现具有两对或更多对驱动轮和惰轮的其它形式。