CN111436892A - 一种医用柔性管状工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用柔性管状工具，包括柔性管，所述柔性管状工具还包括2根以上的第一牵引件，其中，1根以上的第一牵引件至少部分顺时针螺旋设置在所述柔性管上，1根以上的第一牵引件至少部分逆时针螺旋设置在所述柔性管上。本发明具有以下有益效果如下：本发明医用柔性管状工具的牵引件通过螺旋方式设置在柔性管上，通过控制牵引件便可旋转柔性管，实现了柔性管自身的旋转角度的精确控制；并在此基础上，额外增加2根以上的轴向平行设置的牵引件，使得柔性管状工具既可以旋转又可以偏摆，实现了医用柔性管状工具的多自由度控制。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种医用柔性管状工具。
背景技术
随着临床治疗的不断进步，越来越多的新型医疗器械应用在手术和检查中。医生在诊断和治疗患者的腔道时，例如呼吸道、消化道等，医生需要借助一些柔性医疗器械，例如柔性活检针。一般的，这些柔性医疗器械需要借助柔性管状工具完成诊断和治疗的工作。
医用柔性管状工具包括牵引件和柔性管，牵引件用于控制柔性管的运动方向。当医用柔性管状工具需要进入蜿蜒、细长的人体腔道时，要求柔性管有较多的方向控制，即多自由度；然而现有的医用柔性管状工具实现的自由度有限，当柔性管长度较长，需要柔性管绕自身旋转来调整柔性管的角度时，该种旋转方式会出现迟滞性明显的问题，例如，当柔性管一端旋转10°时，另一端仅能被带动旋转1-2°，在不同的环境摩擦力下，通过一端的绕轴旋转运动很难准确控制柔性管状工具的另一端的准确运动，即柔性管进入人体腔道的一端的准确运动，增加了控制难度。
发明内容
基于目前医用柔性管状工具因为绕自身旋转出现迟滞性明显，进而导致控制难度增大的问题，本发明提供一种医用柔性管状工具，可以精确控制柔性管的自身旋转角度。
基于上述目的，本发明的技术方案如下：
一种医用柔性管状工具，包括柔性管，所述柔性管状工具还包括2根以上的第一牵引件，其中，1根以上的第一牵引件至少部分顺时针螺旋设置在所述柔性管上，1根以上的第一牵引件至少部分逆时针螺旋设置在所述柔性管上；本申请通过螺旋设置牵引件的方式，可以实现柔性管的旋转运动，并且可以准确控制旋转的角度。
为了增加自由度，所述医用管状工具还包括第二牵引件，所述第二牵引件为2根以上，所述第二牵引件沿所述柔性管的轴向平行设置，实现了柔性管的偏转运动。
本申请的柔性管的第一、第二牵引件设置在所述柔性管的内壁或外壁，如果柔性管的第一、第二牵引件设置在所述柔性管的外壁，可以增加柔性管内部的空间，为一些外径较大的手术器械和/或成像件提供较大的工作空间。
本申请的第一、第二牵引件可以是弹性管、牵引丝结构，也可以为牵引环、牵引丝结构。如果是弹性管、牵引丝结构，则所述牵引丝设置在所述弹性管中，所述弹性管与所述柔性管固定连接；
如果是牵引环、牵引丝结构，则所述牵引丝设置在所述牵引环中，所述牵引环与所述柔性管固定连接。
同时，所述弹性管或者所述牵引环上设有润滑剂，可减少牵引丝与柔性管或牵引环之间的摩擦，提高力的传递效率，减小动力传输的迟滞性。
本发明具有以下有益效果如下：本发明医用柔性管状工具的牵引件通过螺旋方式设置在柔性管上，通过控制牵引件便可旋转柔性管，实现了柔性管自身的旋转角度的精确控制；并在此基础上，额外增加2根以上的轴向平行设置的牵引件，使得柔性管状工具既可以旋转又可以偏摆，实现了医用柔性管状工具的多自由度控制。
下文将结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例，附图中相同的附图标志标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
如图1-3所示，是本发明的第一牵引件设置在柔性管内壁的实现方式；
如图4所示，是本发明的第一牵引件设置在柔性管外壁的一种实现方式；
如图5所示，是本发明的第一牵引件的另一种实现方式；
如图6所示，是本发明的既设置第一牵引件又设置第二牵引件的一种实现方式；
如图7、8所示，是本发明的再既设置第一牵引件又设置第二牵引件的另一种实现方式；
如图9所示，是图1中牵引件11的截面示意图；
如图10所示，是牵引环设置方式的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，是本发明一种医用柔性管状工具的一种实施方式。柔性管状工具包括第一牵引件1和柔性管2，第一牵引件1设置在柔性管的内壁，第一牵引件包括牵引件11和牵引件12，牵引件11全部顺时针螺旋设置在柔性管2上，牵引件12全部逆时针螺旋设置在柔性管2上。当松弛牵引件11，拉紧牵引件12时，可以实现柔性管2的逆时针旋转；当拉紧牵引件11，松弛牵引件12时，可以实现柔性管2的顺时针旋转；同时拉紧牵引件11、12时，可以实现柔性管2的锁紧。
一般的，柔性管及柔性管的牵引件通过外部驱动装置带动，例如机械臂、连续体机器人等，以机械臂为例，机械臂可以控制柔性管进入人体腔道，并根据情况拉紧或松弛牵引件。本申请通过使用牵引件控制柔性管的旋转，代替了柔性管绕自身旋转的方式，解决了因为绕自身旋转，出现迟滞性明显，进而导致控制难度增大的问题。
第一牵引件1的数量不限于本实施例中的2根，如图2、3所示，只要满足1根以上的第一牵引件顺时针螺旋设置在柔性管2上，且1根以上的第一牵引件逆时针螺旋设置在柔性管2上即可，为了可以更好的控制，顺时针和逆时针设置的第一牵引件数量一般是相同的，当然，也可以不同，比如设置1根顺时针的第一牵引件，2根逆时针的第一牵引件；其中图3是一种较为特殊的实现方式，即多根逆时针的牵引件围绕成一圈设置在柔性管2上，多根顺时针的牵引件围绕成一圈设置在柔性管2上，此种方式可以让柔性管很好的保持其形状，一般的，第一牵引件的数量越多，就越能够更好的保持柔性管的形状。
第一牵引件1不仅可以设置在柔性管2的内壁，也可以设置在所述柔性管2的外壁，如图4所示，第一牵引件设置在外壁，可以使得柔性管2内部空间更大，给例如柔性管内部的成像件和/或手术器械提供更大的工作空间。
第一牵引1可以部分顺时针和逆时针的设置在所述柔性管2上，如图5所示，第一牵引件1一端一部分顺时针设置在柔性管2上，一部分逆时针的设置在柔性管2上，另一端轴向平行设置在柔性管2上。
为了使得医用管状工具同时实现偏摆功能，如图6所示，医用柔性管状工具还包括第二牵引件3，本实施例中的第二牵引件3的数量为2根，第二牵引件3沿柔性管2的轴向平行设置，这里，第一牵引件1为了配合第二牵引件3的布置，第一牵引件1一端一部分顺时针设置在柔性管2上，一部分逆时针的设置在柔性管2上，另一端轴向平行设置在柔性管2上。
第二牵引件3包括牵引件31、牵引件32，拉紧牵引件31，同时松弛牵引件32，可以实现柔性管2向牵引件31的方向的偏摆运动；同理，拉紧牵引件32，同时松弛牵引件31，可以实现柔性管2向牵引件32的方向的偏摆运动；同时拉紧牵引件31、32，实现柔性管的锁紧。
如图7、8所示，本申请的第一、第二牵引件也可设置的柔性管的内壁，其中，本实施例中第一、第二牵引件的数量为4根，第一牵引件11、12、13、14全部螺旋设置在柔性管的内壁，第二牵引件3轴向31、32、33、34设置在柔性管的内壁。本申请的设置方式不限于第一、第二牵引件都设置在柔性管的内壁或外壁，可以第一牵引件设置在外壁，第二牵引件设置在内壁；或者第一牵引件设置在内壁，第二牵引件设置在外壁。
另外，第二牵引件不限于本实施例中的2根，理论上来说，第一、第二牵引件2根以上即可，一般的，第二牵引件数量越多，可控制的方向即自由度就越多；第二牵引件的排布也不限于本申请图6-8中牵引件沿圆心对称排布的方式，第二牵引件沿柔性管的内壁或外壁排布即可，图6-8中第二牵引件的排布仅是较优的一种排布方式。
如图1、9所示，所用的第一牵引件包括弹性管和牵引丝，以牵引件11为例，牵引件11包括弹性管111和牵引丝112，牵引丝112设置在弹性管111的中，弹性管111为牵引丝112提供了拉伸轨道，第一牵引件的弹性管与柔性管的内壁固定连接，以完成弹性管的固定。固定连接的方式比如：柔性管的内壁设有固定焊点，第一牵引件的弹性管通过焊接的方式与柔性管连接并固定在柔性管上。同样的，如果第二牵引件也是弹性管、牵引丝构造，按上述方式设置即可，即第二牵引件的弹性管与柔性管的内壁或外壁固定连接，牵引丝设置在弹性管中。
为牵引丝提供拉伸轨道的方式不限于使用弹性管，可以使用牵引环，如图10所示，以第二牵引件使用牵引环和牵引丝为例，多个牵引环311固定连接在柔性管2的内壁，牵引丝312设置在牵引环311中。同样的，如果第一牵引件也是牵引环和牵引丝构造，按上述方式设置即可，即第一牵引件的牵引环与柔性管的内壁或外壁固定连接，牵引丝设置在牵引环中。
一般的，弹性管、牵引环上敷有润滑剂，可减少牵引丝与柔性管或牵引环之间的摩擦，提高力的传递效率，减小动力传输的迟滞性。优选的，牵引丝的材质为钢等弹性模量较大的材料。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (6)
1.一种医用柔性管状工具，包括柔性管，其特征在于，所述柔性管状工具还包括2根以上的第一牵引件，其中，1根以上的第一牵引件至少部分顺时针螺旋设置在所述柔性管上，1根以上的第一牵引件至少部分逆时针螺旋设置在所述柔性管上。
2.根据权利要求1所述的一种医用柔性管状工具，其特征在于，所述医用管状工具还包括第二牵引件，所述第二牵引件为2根以上，所述第二牵引件沿所述柔性管的轴向平行设置。
3.根据权利要求2所述的一种医用柔性管状工具，其特征在于，所述柔性管的第一、第二牵引件设置在所述柔性管的内壁或外壁。
4.根据权利要求3所述的一种医用柔性管状工具，其特征在于，所述牵引件包括弹性管和牵引丝，所述牵引丝设置在所述弹性管中，所述弹性管与所述柔性管固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种医用柔性管状工具，其特征在于，所述牵引件包括牵引环和牵引丝，所述牵引丝设置在所述牵引环中，所述牵引环与所述柔性管固定连接。
6.根据权利要求4或5所述的一种医用柔性管状工具，其特征在于，所述弹性管或者所述牵引环上设有润滑剂。
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