可操纵的旋转止血夹的制作方法

可操纵的旋转止血夹
1.优先权信息
2.本公开要求于2020年2月3日提交的美国临时专利申请序列号62/969,353的优先权；其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及止血夹，具体地涉及具有可旋转且可操纵的远端的止血夹装置。


背景技术：

4.在内窥镜胃肠(gi)手术期间，患者可能处于胃肠道壁穿孔的风险中，或者可能需要关闭胃肠道壁来作为手术的一部分。止血夹可用于例如粘膜/粘膜下缺陷、出血性溃疡、动脉、息肉或憩室的止血，以及腔道穿孔的闭合。一些患者的解剖结构，例如十二指肠，由于其狭窄而难以使用前视镜进行治疗，并且一些止血夹系统与包括十二指肠镜在内的侧视镜并不兼容。


技术实现要素：

5.本公开涉及一种装置，该装置包括手柄、轴和转向机构。手柄包括用于末端执行器的第一致动器。轴从手柄延伸，其尺寸和形状可穿过内窥镜的工作通道。轴的远端包括末端执行器。拉线从手柄延伸到末端执行器，用于驱动末端执行器。该机构包括用于使远端相对于轴的纵向轴线弯曲的第二致动器。该机构包括第一转向盘，第一转向盘具有从其延伸到轴的远端的第一转向线。旋转第二致动器使第一转向盘旋转并张紧第一转向线以弯曲轴，当远端弯曲时末端执行器的拉线保持可致动。
6.在一个实施例中，第一致动器连结到拉线以相对于轴的纵向轴线向近侧和远侧移动拉线。移动拉线使末端执行器致动以在第一配置和第二配置之间移动。
7.在一个实施例中，第一致动器是可滑动线轴。
8.在一个实施例中，末端执行器是夹钳。
9.在一个实施例中，转向机构还包括固定到第一转向盘的底面限制第一转向线上的张力的转向止动件。
10.在一个实施例中，转向机构还包括用于将末端执行器保持在期望位置的锁定机构。
11.在一个实施例中，锁定机构还包括：锁定旋钮；从锁定旋钮向第一转向盘延伸的螺纹轴；以及在螺纹轴的一端、结合至第一转向盘的环形制动板。
12.在一个实施例中，该装置还包括刚性固定到轴的旋转旋钮。旋转旋钮和轴一起围绕轴的纵向轴线旋转。
13.在一个实施例中，旋转旋钮还包括第一旋转旋钮半部；和第二旋转旋钮半部。第一和第二旋转旋钮半部中的每一个在近端处具有第一凹部并在远端处具有第二凹部，其中第一凹部的尺寸和形状设置为接收手柄的远端并且第二凹部的尺寸和形状设置为接收轴的
近端。
14.在一个实施例中，转向机构还包括第二转向盘，第二转向盘具有从其延伸到轴的远端的第二转向线。旋转第二致动器使第二转向盘旋转并张紧第二转向线以弯曲轴，当远端弯曲时用于末端执行器的拉线保持可致动。
15.在一个实施例中，致动第一转向盘使轴沿第一方向弯曲并且致动第二转向盘使轴沿第二方向弯曲，第二方向与第一方向相反。
16.在一个实施例中，该装置还具有：锁定旋钮；从锁定旋钮向第二转向盘延伸的螺纹轴；以及在螺纹轴一端、结合至第二转向盘的环形制动板。
17.在一个实施例中，环形制动板紧密配合到从第二转向盘的第一表面突出的盘环上。
18.在一个实施例中，该装置还包括转向止动件，该转向止动件固定到第二转向盘的第一表面，限制第二转向线上的张力。本公开还涉及一种装置，该装置包括手柄，该手柄包括：用于夹钳的第一致动器；从手柄延伸的轴，轴的远端包括夹钳，从手柄延伸到夹钳以致动夹钳的拉线；转向机构，其包括用于使远端相对于轴的纵向轴线弯曲的第二致动器，所述转向机构包括转向盘，转向盘具有从其延伸到轴的远端的转向线。旋转第二致动器使转向盘旋转并张紧转向线以弯曲轴，当远端弯曲时用于夹钳的拉线保持可致动。此外，本公开涉及一种方法，该方法包括将从装置的手柄延伸的轴插入通过内窥镜的工作通道，该装置包括在轴的远端处用于末端执行器的第一致动器；通过操作转向机构的第一转向盘向近侧拉动从手柄延伸到末端执行器的拉线，以使远端相对于轴的纵向轴线弯曲，第一转向盘连结到从其延伸到轴的远端的第一转向线；并致动拉线以致动末端执行器。
19.在一个实施例中，末端执行器通过向近侧滑动第一致动器以将末端执行器移动到第一配置和向远侧滑动第一致动器以将末端执行器移动到第二配置而致动。
20.在一个实施例中，该方法还包括沿第一方向旋转连结到轴的旋转旋钮以沿第一方向旋转轴；沿第二方向旋转旋转旋钮以沿与第一方向相反的第二方向旋转轴。
21.在一个实施例中，该方法还包括致动连结到转向机构的锁定旋钮以沿第一方向旋转从锁定旋钮朝向第一转向盘延伸的螺纹轴，从而将制动板定位在螺纹轴端部处与第一转向盘接触，以将轴的远端锁定在期望的配置中。
22.在一个实施例中，该方法还包括沿与第一方向相反的第二方向旋转锁定旋钮，以使制动板与第一转向盘脱离接触，从而允许转向机构旋转。
附图说明
23.图1示出具有用于控制远端的取向的旋转和转向机构的夹持装置。
24.图2示出图1中夹持装置的侧视图。
25.图3示出图1中夹持装置的立体图。
26.图4示出图1中夹持装置的螺旋轴的远端，其连结至夹钳。
27.图5示出图1中夹持装置的旋转旋钮的分解图。
28.图6示出图1中夹持装置的上转向盘的底部立体图。
29.图7示出图1中夹持装置的上转向盘的仰视图。
30.图8示出图1中夹持装置的下转向盘的俯视图。
31.图9示出图1中夹持装置的远端，其处于弯曲状态。
32.图10示出图1中夹持装置的转向止动件，其与上转向盘接合。
33.图11示出图1中夹持装置的rsm的分解图。
34.图12示出图1中夹持装置组装的rsm，不包括旋转旋钮。
35.图13a示出图5中旋转旋钮上半部的内部视图。
36.图13b示出图5中旋转旋钮下半部的内部视图。
37.图14示出图1中夹持装置的下转向盘的底部立体图。
38.图15示出图1中夹持装置的下转向盘的半透明侧视图。
39.图16示出图1中装置的具有环形制动板和锁定钮的下转向盘的侧视图。
40.图17示出图16中锁定钮的顶部立体图。
具体实施方式
41.可参考以下描述和附图进一步理解本公开，其中相同的元件用相同的附图标记表示。本公开涉及一种用于部署夹钳、具有可旋转且可转向的远端的夹持装置。远端可弯曲到足以使夹钳进入到侧视内窥镜的视野内的程度。此外，完整360度的可旋转性提供了对难以进入的解剖结构的访问。装置手柄包括具有旋转旋钮和转向旋钮的转向和旋转机构致动器(rsm)，手柄还包括用于控制夹钳臂的运动的致动器。尽管示例性实施例描述了止血夹钳装置，但本公开的原理可应用于其他拉线致动的末端执行器装置，如下文将详细描述的。夹钳的可操纵性允许夹钳与十二指肠镜和侧视镜一起使用。此外，即使与前视内窥镜结合使用时，也可操纵这些夹钳以到达其他夹钳无法触及的组织，或者通过操纵夹钳比通过操纵镜更容易到达的组织。
42.图1示出包括旋转和转向机构的夹持装置100，使得用户能够在装置100的远端106从诸如内窥镜的插入装置中延伸出来后以多个(例如六个)自由度控制装置100的远端106的取向。手柄102包括致动器，例如包括旋转旋钮132、转向旋钮150和用于部署夹钳120的可滑动线轴112。从手柄102向远侧延伸到可转向远端106的柔性螺旋轴104限定了在其中容纳转向和末端执行器拉线的内腔。该实施例中的远端106可经由转向机构在有效角度范围内弯曲，如下文详细说明的。在一个实施例中，有效角度范围是从0度到90度，而在另一个实施例中，有效角度范围是从0度到70度。
43.手柄102包括配置为使用户能够将拇指插入其中以抓住手柄102的近侧拇指环108。手柄轴110从拇指环108向远侧延伸并穿过可滑动线轴112以连结到螺旋轴104的近端。在该实施例中，可滑动线轴112用作夹持机构的致动器。可滑动线轴112连结到拉线118的近端，拉线118向远侧延伸穿过手柄102中的通道并继续穿过螺旋轴104的内腔。拉线118向远侧延伸穿过附接至容纳夹钳120的舱126的近端的连结器124(例如，衬套)以连结到夹钳120，如图4和图9所示。因此，线轴112相对于手柄轴110的运动使拉线118向近侧和向远侧移动穿过螺旋轴104以致动夹钳120，如下所述。美国专利申请序列号15/589,620描述了一种示例性夹持装置，包括用于内窥镜手术的衬套、舱和夹钳，并且通过引用并入本文。
44.拉线118直接或间接地连结到夹钳120，从而使线轴112从初始远侧位置沿手柄102的纵向轴线向近侧滑动将拉线118向近侧拉动，从而将夹钳120拉入舱126内使得舱的壁和夹钳120的臂之间的接触将臂拉到一起形成闭合的组织夹持配置。然而，在不脱离本公开范
围的情况下，可使用其他拉线致动机构来闭合夹钳120的臂。在该实施例中，线轴112可在手柄轴110的纵向槽中滑动。
45.线轴112沿手柄轴110向远侧移动使拉线118向远侧移动，从而将夹钳120向远侧推出舱126。在该实施例中，夹钳120的臂被偏置朝向打开的组织接收配置，因此，当夹钳120的臂从舱126向远侧延伸时，不再受舱126约束在闭合的组织夹持配置的夹臂彼此分开至打开的组织接收配置。如本领域技术人员理解的，在不脱离本公开范围的情况下，可使用其他夹钳致动器。此外，如上所述，其他拉线致动的末端执行器可与下文描述的旋转和转向机构一起使用。例如，末端执行器可以是剪刀、结扎带展开等。
46.旋转和转向机构致动器(rsm)130从手柄轴110的远端延伸并包括旋转旋钮132和转向旋钮150，如图2-3所示。旋转旋钮132由彼此结合的第一(上)半部132a和第二(下)半部132b组成，旋转旋钮132的近侧部分134结合在手柄轴110的远端114上以将旋转旋钮132连结至其，如图5所示，将在下面进一步描述。组装的旋转旋钮132具有由用户抓握并绕手柄102的纵向轴线旋转的近侧部分134、经由卷边方形122将旋转旋钮132连结到螺旋轴104(将在下面描述)使得轴104与旋转旋钮132一起旋转的远侧部分138，和结合近侧部分134和远侧部分138并提供空间以容纳更多装置部件的中间部分136，将在下面描述。
47.在本实施例中，近侧部分的每个半部134a、134b具有相对于手柄102横向平面的半圆形横截面，并且半部134a和134b彼此夹在手柄轴110的末端114上。手柄轴110的远端114是柱状的，在其远侧末端具有柱状脊116，脊116的直径相对于远端114的其余部分增加。凹槽140是由旋转旋钮132a、132b的每个近侧部分134a、134b的内表面靠近每个旋转旋钮132a、132b的远端的凹槽半部140a、140b形成。凹槽140的尺寸和形状设计成在其中接收手柄轴110远端114的柱状脊116。近侧半部134a、134b中的每一个具有朝向半部134a、134b中的另一个延伸的销142。
48.当旋转旋钮半部132a、132b彼此结合时，每个销142被插入到对应的销孔144中，使得旋转旋钮半部132a、132b卡合在一起，如图13a-13b所示。当近侧半部134a、134b围绕手柄轴110的远端114卡合在一起时，远侧脊116插入到凹槽140中并相对于手柄102纵向固定旋转旋钮132，同时允许旋转旋钮132绕手柄102的纵向轴线旋转。尽管图13a-13b示出了每个旋转旋钮半部132a、132b上的一个销142和一个销孔144，本领域普通技术人员应理解每个旋转旋钮半部132a、132b可具有更多数量的销142，并相应地具有更多数量的销孔144。
49.在该实施例中，旋转旋钮132的每个远侧半部138a、138b具有基本柱状的外表面，尽管可使用任何外部形状。每个远侧半部138a、138b的内表面具有凹槽146a、146b，该凹槽具有矩形横截面，其尺寸和形状可容纳方形122，方形122朝向螺旋轴104的近端卷曲。当旋转旋钮半部132a、132b结合时，卷边方形122相对于旋转旋钮132保持在固定位置，使得旋转旋钮132的旋转带动螺旋轴104与其一起旋转。因此，可以看出rsm130和螺旋轴104相对于手柄轴110具有完整360度的可旋转性。
50.总之，rsm 130经由手柄轴110的柱状远侧脊116连结到手柄轴110，该柱状远侧脊116容纳在旋转旋钮132的近侧部分134中的柱状凹槽140中，从而允许rsm 130相对于手柄轴110自由旋转，而螺旋轴104经由容纳在旋转旋钮132远侧部分138中的矩形凹槽146中的卷曲方形122相对于rsm130旋转固定。因此，螺旋轴104和装置100的远端106，包括夹钳120，可与旋转旋钮132一致地一起自由旋转。当远端106被额外转向时，如下所述，如本领域技术
人员理解的，远端106的可旋转性有助于接近难以到达的解剖结构，这些解剖结构难以或不可能通过不可操纵的内窥镜进行夹钳或以其他方式处理。
51.旋转旋钮132的中间部分136用作转向旋钮150的支撑结构，其元件位于中间部分136的内部和外部。每个中间部分半部136a、136b具有中空柱状，其具有延伸穿过其外侧和敞开的内侧的孔148，使得当结合时，中间部分136是具有延伸穿过其顶侧和底侧的孔148的大致中空圆柱体。
52.在该实施例中，转向机构包括上转向盘152，如图6-7所示，以及下转向盘154，如图8所示，每个转向盘连结到相应的转向拉线156a、156b，该转向拉线156a、156b从rsm 130延伸通过螺旋轴104至连结器124的近端，如图4所示，其将螺旋轴104连接到夹钳120。当转向拉线156a、156b之一经由转向旋钮150拉紧时，螺旋轴104向拉紧线的方向弯曲，使得装置100的远端106被引导远离装置100的纵向轴线，例如如图9所示。线156a、156b粘附到螺旋轴104的相对侧并沿着螺旋轴104的相对侧延伸，从而允许沿两个相反方向中的任何一个弯曲。
53.然而，另一个实施例可仅包括在单个方向上引起弯曲的单个转向线，因为当与转向能力相结合时，组装仍然可在任何期望的取向/方向上定向和引导。如图4所示，用于夹钳120的拉线118独立于转向拉线156a、156b并且可独立于其移动。将在下面详细描述，转向机构包括固定到下转向盘154的转向止动件172，其限制可施加到转向线156a、156b中任一个的张力程度。转向机构还包括锁定钮180，其允许医生将线的张力，因此远端106的弯曲保持在固定程度。
54.上转向盘152是环形的，具有薄的圆盘形主体，具有延伸通过其中间的孔，环的内表面158具有与转向旋钮150的齿轮部分170配合的齿轮轮廓，如下面进一步描述。本实施例的下转向盘154同样为圆盘状，但没有通孔。上转向盘152设置在旋转旋钮132中部136的上半部136a的中空内部，而下转向盘154设置在旋转旋钮132中部136的下半部136b的中空内部。
55.从上转向盘152的下表面延伸的两个销160的尺寸被确定为插入下转向盘154相应的销孔162中以附接转向盘152、154。销孔162延伸穿过下转向盘154，并且当销160完全插入其中时，销160延伸越过下转向盘154的下表面以接合转向止动件172。转向盘152、154中的每一个具有内部通道164，转向线156从附接卷曲部166延伸通过该内部通道164。通道164绕转向盘152、154靠近盘外径的一部分延伸。
56.具体地，如图7-8所示，上转向盘152具有内部通道164a，该内部通道164a源自盘152的第一侧并延伸通过靠近盘152外径的大致圆形路径至盘152相对的第二侧。当上转向盘152处于未致动位置时，盘152的第一侧是近侧且盘152的第二侧是远侧。然而，近侧和远侧的这些相对取向将随着盘152的旋转而改变。内部通道164a在第一侧开口，使得转向线156a可经由卷边166a附接到盘152。
57.内部通道164a在第二侧上类似地打开，使得转向线156a可延伸出通道164a并进入螺旋轴104。通道164a的其余部分被关闭以在线156a张紧或松弛期间将转向线156a限制在通道路径上，将在下面解释。类似上转向盘152，下转向盘154具有内部通道164b，该内部通道164b源自盘154的第一侧并延伸通过靠近盘154外径的大致圆形路径至盘154的相对第二侧。然而，当盘152、154经由销160和销孔162结合时，盘通道164a、164b的圆形路径沿相反方
向延伸。例如，如果上转向盘152具有相对于组装的未致动rsm 130的俯视图顺时针延伸的通道164a，则下转向盘具有相对于该俯视图逆时针延伸的通道164b。
58.当下转向盘154处于未致动位置时，盘154的第一侧是近侧且盘154的第二侧是远侧。类似于上转向盘152，下转向盘154的近侧和远侧的相对取向将随着盘的旋转而改变。下转向盘154在第一侧打开，使得转向线156b可经由卷边166b附接到盘154。内部通道164b类似地在第二侧打开，使得转向线156b可延伸出通道164b并进入螺旋轴104。通道164b的其余部分是关闭的，以在线156b张紧或松弛期间将转向线156b限制在通道路径上。
59.考虑到上和下转向盘154、156之间的刚性附接以及用于转向线通道164a、164b的相对路径，可以看出盘152、154的旋转将拉紧线156中的一根，而使另一根线156松弛。具体而言，考虑上述示例，其中上转向线156a从近侧附接点顺时针延伸到远侧点，然后在远侧点处延伸穿过螺旋轴104，可以看出上转向盘152的逆时针旋转将通过使线156a的附接点(即卷曲部166a)旋转远离线156a的路径来拉紧线156a，从而将线156a向近侧拉出螺旋轴104。相反，下转向线156b从近侧附接点逆时针延伸到远侧点，然后在远侧点延伸穿过螺旋轴104，并在通过使线156b的附接点(即卷曲部166b)朝向线156b的路径旋转而使下转向盘154逆时针旋转时松弛，从而将线156b进一步向远侧推入螺旋轴104中。
60.两条转向线156相反张紧/松弛导致装置100的远端106在张紧的转向线156的方向上弯曲，而松弛的转向线156足够松弛以允许弯曲。每个转向线156可焊接到远端106以控制远端106的弯曲。在另一个实施例中，转向线156可延伸穿过护套，然后护套可附接(例如，焊接)到螺旋轴104。上和下转向盘154、156的旋转程度与远端106的弯曲程度直接相关。因此，通过转动转向旋钮150来致动转向盘154、156的医生对远端106的弯曲以及因此夹钳120的位置具有精确控制。
61.转向旋钮150具有脊状手柄部分168，其横向延伸越过转向旋钮150的盘形主体，手柄部分168还具有悬垂在盘形主体侧面的端部。手柄部分168的脊部或任一侧可由医生抓住以旋转转向旋钮150。转向旋钮150经由齿轮部分170连结到上转向盘152，齿轮部分170的尺寸和形状适合装配到上转向盘152的齿轮内表面158中。除了齿轮部分170之外，转向旋钮150保持在旋转旋钮132的外部，齿轮部分170延伸穿过上旋钮半部132a中间部分中的孔148以接合上转向盘152。上转向盘152经由销160和销孔162与下转向盘154的额外配合允许医生经由转向旋钮150以同步方式有效地旋转两个盘152、154。
62.转向盘152、154的旋转范围由固定到下旋转旋钮132b的转向止动件172限制。转向止动件172可经由固定机构(例如，卡扣配合、销/孔配合等)固定到下旋转旋钮132b，该固定机构防止转向止动件172相对于下旋转旋钮132b旋转。转向止动件172是环形的，具有与转向盘152、154的直径基本相似的外径并包括延伸穿过其中的通孔174。转向止动件172还具有两个销槽176，其尺寸设置成接收从上转向盘152延伸出并穿过下转向盘154中的销孔162的销160。
63.每个销通道176绕圆弧的一部分延伸，例如，整个圆的约90度，使得转向盘152、154旋转时，上转向盘152的销160受到限制，以防止进一步由通道176的端部带动旋转。当转向旋钮150处于未致动状态时，即，当两个转向线156均未张紧时，销160位于销通道176的中心处或附近。转向旋钮150在任一方向旋转约45度将使两个销160与通道176的端部之一接触，从而限定转向盘152、154的运动范围和装置100的远端106的弯曲程度。
64.如图14-17所示，rsm 130另外具有锁定机构以将远端106的弯曲保持在所需位置。锁定机构包括环形制动板182，当经由锁定钮180旋转时，环形制动板182将下转向盘154结合到固定的转向止动件172，防止转向盘152、154旋转。制动板182紧密配合到转向止动件172的孔174中。因此，制动板182与下转向盘154的盘环178紧密配合，从而限制下转向盘154的运动免受制动板182和盘环178两者之间摩擦力的影响。盘环178具有与锁定钮180的螺纹轴184对应的内螺纹部分。螺纹轴184从锁定钮180的中心向盘环178延伸。螺纹轴184相对于锁定钮180旋转固定，换言之，螺纹轴184与锁定钮180以同步方式旋转，如下所述。
65.锁定钮180从第一表面181延伸到第二表面183。此外，锁定钮180包括第一空腔186和第二空腔188。第一空腔186的尺寸和形状设计为在其中接收下转向盘154的盘环178。第二空腔188的尺寸和形状设计成在其中接收制动板182。第一空腔186和第二空腔188从锁定钮180的中心径向延伸，第一空腔186具有小于第二空腔188的直径。第一空腔186和第二空腔188从第一表面181向第二表面183延伸。
66.第一空腔186相对于第二空腔188朝向第二表面183延伸更远的距离。换言之，第一空腔186的底部比第二空腔188的底部更靠近第二表面183。锁定钮180还包括从第一表面181向第二表面183延伸的孔187。孔187的尺寸和形状设计成在其中接收销160，销160从上转向盘152延伸穿过下转向盘154和转向止动件172。销160停止在锁定钮180的孔187中，从而将销160相对于锁定钮180锁定。
67.沿第一方向旋转锁定钮180，例如顺时针方向，将制动板182向上平移以使下转向盘154与转向止动件172接合，如前所述，转向止动件172固定到旋转旋钮132上。因此，转向盘152、154固定在它们当前的旋转方向，将装置100的远端106锁定在当前弯曲程度。沿相反方向旋转锁定钮180，例如逆时针方向，释放制动板182，允许自由转向旋转。如果在释放制动板182时医生没有接合转向旋钮150，则远端106将在没有周围组织施加的力的情况下返回到基本笔直的位置，因为在转向线156中没有张力。
68.图11示出夹持装置100的rsm 130的分解图，其中为了清楚起见，rsm 130的各个层以分开的状态示出。图12显示组装好的rsm 130，不包括旋转旋钮132，以便可以看到内部组件的布置。
69.本领域技术人员应理解，在不脱离其发明构思的情况下，可对上述实施例进行改变。还应当理解，与实施例之一相关联的结构特征和方法可结合到其他实施例中。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而是修改也涵盖在本发明由所附权利要求限定的范围内。