[发明专利]具有力感知功能的多关节内窥镜弯曲机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种内窥镜弯曲机构，属于医疗内窥镜技术领域。

背景技术

内窥镜是用于对人体胃肠道疾病进行直接检查、组织采样和肿瘤切除的一种常用和可靠的医疗工具。由于人体肠道的弯曲状况非常复杂，因此迫切需要一种多关节的、具有力感知功能的、弯曲灵活的内窥镜弯曲机构。

经对现有的国内外文献检索发现，目前的内窥镜只有其头端一段的弯曲具有可控性，其它镜体部分不具有可控弯曲功能，而是通过镜体与肠道内壁的接触力而被动弯曲的，在肠道疾病检查过程中此接触压力会给病人带来痛苦。同时现有的内窥镜镜体表面并没有集成压力传感器，无法感知镜体与肠道壁的接触压力，安全系数不高，接触压力过大会造成肠道壁破损，因此有必要针对医疗内窥镜设计一种具有力感知功能的、弯曲可控的多关节内窥镜弯曲机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有力感知功能的多关节内窥镜弯曲机构，以解决现有的医疗内窥镜只有其头端一段的弯曲具有可控性，其它镜体部分不具有可控弯曲功能，只能通过镜体与肠道内壁的接触力而被动弯曲，在肠道疾病检查过程中此接触压力会造成病人的痛苦；此外，由于现有的内窥镜镜体表面未集成有压力传感器，无法感知镜体与肠道壁的接触压力，安全系数不高，接触压力过大会造成肠道壁破损的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的弯曲机构由五段弯曲单关节段、三十个传感器、钢丝编织网和橡胶覆盖膜组成；每段弯曲单关节段由多个关节万向环、多个铆钉、四个弹簧管、四根多股钢丝和多个导向座组成；每个关节万向环采用不锈钢冲压成型，每个关节万向环由圆环、两个第一连接耳和两个第二连接耳组成，所述圆环的一侧端面上开有两个第一圆弧形凹槽，且两个第一圆弧形凹槽相对于所述圆环的中心轴线对称设置，圆环的另一侧端面上开有两个第二圆弧形凹槽，且两个第二圆弧形凹槽相对于圆环的中心轴线对称设置，第一圆弧形凹槽设置在两个第二圆弧形凹槽的中间，每个第一圆弧形凹槽内设置有一个第一连接耳，第一连接耳的外侧面突出于圆环的外环面，每个第二圆弧形凹槽内设置有一个第二连接耳，第二连接耳的内侧面突出于圆环的内环面，每个圆环的内环面上固接有四个导向座，每个导向座上设有导向通孔，所述四个导向座沿圆环的圆周方向均匀分布，第一连接耳上设有第一铆接孔，第二连接耳上设有第二铆接孔，相邻两个关节万向环的第一连接耳的第一铆接孔与第二连接耳的第二铆接孔通过铆钉铆接，铆钉与第一连接耳的第一铆接孔和第二连接耳的第二铆接孔间隙配合，每段弯曲单关节段上位于起始端的关节万向环上的导向座的导向通孔与弹簧管的一端固接，前一段弯曲单关节段上位于末端的关节万向环作为与其相邻的后一段弯曲单关节段上的起始端的关节万向环，每段弯曲单关节段内设置有四根多股钢丝，每根多股钢丝依次穿过所述弯曲单关节段内的弹簧管和相应导向座上的导向通孔与所述弯曲单关节段上位于末端的圆环固接，所述钢丝编织网包裹在五段弯曲单关节段的外表面上，钢丝编织网的外表面上覆盖有橡胶覆盖膜，位于每段弯曲单关节段中部的橡胶覆盖膜内的圆周上及位于每段弯曲单关节段末端的橡胶覆盖膜内的圆周上各镶嵌有三个压力传感器，三个压力传感器在圆周方向间隔120°均匀分布。

本发明的有益效果是：一、每段弯曲单关节段可以实现两个自由度弯曲运动，整个多关节内窥镜弯曲机构由五段弯曲单关节段串联构成，通过对钢丝的协调驱动可以控制多关节内窥镜弯曲机构实现共十个自由度的空间复合弯曲运动。由于在每段单关节弯曲段的中部和末端橡胶覆盖膜内分别镶嵌有三个压力传感器，这些压力传感器在圆周方向间隔120°均匀分布。整个多关节内窥镜弯曲机构表面共镶嵌有三十个压力传感器。从而使整个多关节内窥镜弯曲机构在具有灵活的空间复合弯曲能力的同时还具有全方位力感知功能。二、本发明具有结构简单、弯曲可控、容易加工、弯曲灵活性高，利用本发明对病人进行肠道疾病检查时，可以随着肠道的复杂弯曲状况而弯曲，减轻了病人的痛苦。此外，由于本发明在橡胶覆盖膜内镶嵌有三十个压力传感器，可以随时感知与肠道壁的接触压力，安全系数高。三、本发明不仅用于医用内窥镜上，还可以应用到工业内窥镜上。

附图说明

图1是本发明的整体结构轴测图(为表达清楚，钢丝编织网2和橡胶覆盖膜3进行了局部剖切处理)；图2是本发明的整体结构主视图(为表达清楚，钢丝编织网2和橡胶覆盖膜3未画出)；图3是关节万向环的立体图。

具体实施方式