用于模块化一次性内窥镜部件的插入护套的制作方法

用于模块化一次性内窥镜部件的插入护套
相关申请的交叉引用
1.本专利申请要求2020年4月30日提交的题为“insertion sheath for modular endoscope with detachable and selectively disposable components”的美国临时专利申请第63/017,901号的优先权的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用整体并入本文。本专利申请还涉及于2020年1月7日提交的题为“endoscope with a low-profile distal section”的美国临时专利申请第62/958,041号、于2019年12月20日提交的题为“modular endoscope with detachable and selectively disposable components”的美国临时专利申请第62/951,157号以及于2020年1月9日提交的题为“endoscope with an elevator”的美国临时专利申请第62/958,782号。
技术领域
2.本公开内容总体上涉及包括长形体的医疗装置，该长形体构造成插入至患者的解剖结构中的切口或开口中，以提供诊断或治疗操作。
3.更具体地，本公开内容涉及内窥镜，该内窥镜用于成像和/或提供治疗装置向各个解剖部分的通路，所述解剖部分包括胃肠道(例如，食管、胃、十二指肠、胰胆管、肠、结肠等)、肾区域(例如，肾脏、输尿管、膀胱、尿道)和其他内部器官(例如，生殖系统、窦腔、粘膜下层区域、呼吸道)等。


背景技术：

4.常规内窥镜可以参与各种临床过程，所述临床过程包括例如：对一个或更多个疾病状态进行照明、成像、检测和诊断；朝向解剖区域提供流体输送(例如，经由流体通道输送盐水或其他配制品；为一个或更多个治疗装置提供通路(例如，经由工作通道)以对解剖区域进行采样或处理；以及提供用于收集流体(例如，盐水或其他配制品)的抽吸通路等。
5.在常规内窥镜中，内窥镜的远端部分可以构造成支承并定向治疗装置。然而，在少数情况下，这样的远端部分会导致难以在使用之后对远端部分进行消毒或再处理。例如，常规内窥镜装置可以完全可重复使用，使得远端部分的各部件之间的缝隙或远端部分的功能部件内的空间会难以接近和清洁。


技术实现要素：

6.如下文详细讨论的，本发明人已经认识到在常规的医疗装置并且特别是内窥镜和十二指肠镜的情况下要解决的问题包括特别是难以拆开或者构造成不易于拆开的以下问题等：1)在使用之后对内窥镜进行清洁和消毒的需要和困难，2)在库存中维持用于对不同的患者执行不同的手术技术或治疗方法的多个内窥镜的成本，以及3)为特定患者购买具有过剩能力或不需要的能力的医疗装置的成本。本公开内容可以通过提供用于设计、构建、使用和解构模块化内窥镜的系统、装置和方法来帮助提供针对这些问题和其他问题的解决方案。特别地，本技术涉及用于诸如内窥镜和十二指肠镜的医疗装置的模块化插入护套、轴以
及插入模块。插入护套和轴可以构造成用于一次性使用。因此，更昂贵的部件能够模块化地附接至一次性插入护套和轴。因此，所述部件可以例如通过被封装而被构造成用于进行清洁，而插入护套和轴可以被便宜地制造以仅执行期望的手术以及然后在使用之后被处置。这样的构造可以消除对难以到达完全组装的装置中的地方进行清洁的需要。
7.在示例中，一种用于构建模块化内窥镜的方法可以包括确定模块化内窥镜的相机能力；确定模块化内窥镜的治疗能力；选择要与所确定的模块化内窥镜的相机能力和治疗能力一起使用的用于模块化内窥镜的外骨架；在确定了相机能力的情况下，将相机单元附接至所选择的外骨架以满足所确定的相机能力；在确定了治疗能力的情况下，将治疗单元附接至所选择的外骨架以满足所确定的治疗能力；以及将控制单元附接至外骨架以控制附接至外骨架的任何相机单元和治疗单元。
8.在另一示例中，一种模块化内窥镜系统可以包括：外骨架、可耦接至外骨架的相机单元、可耦接至外骨架的治疗单元、可耦接至外骨架的导航和控制单元以及可耦接至外骨架的控制单元。
9.在附加的示例中，一种用于处理用于执行外科手术的模块化内窥镜部件的方法可以包括：识别要接受特定治疗的特定患者；选择用于执行特定治疗的模块化内窥镜的部件；使用模块化内镜对特定患者进行治疗；以及将模块化内窥镜的部件解构成可重复使用部件和一次性部件。
附图说明
10.图1是内窥镜系统的示意图，该内窥镜系统包括成像和控制系统以及十二指肠镜。
11.图2是图1中的内窥镜系统的示意图，该内窥镜系统包括内窥镜和控制单元。
12.图3a是包括用于侧视内窥镜的光学部件的相机模块的示意性俯视图。
13.图3b是示出了光学部件的沿着图3a的平面3b-3b截取的放大横截面图。
14.图4a是包括用于端视内窥镜的光学部件的相机模块的端视图。
15.图4b是示出了光学部件的沿着图4a的平面4b-4b截取的横截面图。
16.图5是适于用作图1a至图4b的内窥镜的模块化内窥镜的示意图，该模块化内窥镜包括模块化可拆卸的相机模块、插入部段模块以及导航和控制模块。
17.图6a是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括实心轴。
18.图6b是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括具有单个管腔的管状体。
19.图6c是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括具有多个管腔的管状体。
20.图7是图5中的插入部段模块的示意性分解图，该插入部段模块包括外部管、线网管和螺旋带管。
21.图8是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括管状体，该管状体经由套筒附接有包括管腔的管。
22.图9是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括管状体，该管状体经由机械紧固件附接具包括管腔的管。
23.图10a是图5中的插入部段模块的示意性侧视图，该插入部段模块包括直轴。
24.图10b是图5中的插入部段模块的示意性侧视图，该插入部段模块包括具有单个预弯曲(pre-curve)的轴。
25.图10c是图5中的插入部段模块的示意性侧视图，该插入部段模块包括具有多个预弯曲的轴。
26.图11a和图11b分别是处于收缩状态和处于延伸状态的伸缩轴的示意性横截面图。
27.图12是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括可剥离的管状轴束。
28.图13a是图5中的插入部段模块的示意性横截面图，该插入部段模块包括牵引线。
29.图13b和图13c分别是图13a中的插入部段模块的示意性横截面图，插入部段模块分别包括多个牵引线缆和单个牵引线缆的。
30.图13d是图13a中的包括具有预弯折(pre-bend)的扁平线弹簧的插入部段模块的示意性横截面图。
31.图14a和图14b分别是处于收缩状态和处于延伸状态的可弯折轴的示意性横截面图。
32.图15a和图15b分别是处于收缩状态和处于扩展状态的可扩展轴的示意性横截面图。
33.图16a和图16b分别是处于拆开状态和处于组装状态的包括外骨架、控制单元、导航单元、相机单元和治疗单元的模块化内窥镜的第一示例的示意性横截面图。
34.图17a和图17b分别是处于拆开状态和处于组装状态的包括外骨架、控制单元、导航单元、相机单元和治疗单元的模块化内窥镜的第二示例的示意性横截面图。
35.图18是示出用于构建包括选择导航和控制模块、插入模块以及功能模块的模块化内窥镜的方法的示意性线图。
36.图19是示出用于构建模块化导航和控制模块的示意性线图。
37.图20a是示出用于构建包括可修改的外骨架、具有管腔的外骨架、弯曲的外骨架和增强的外骨架的模块化插入模块的部件的示意性线图。
38.图20b是示出用于经由附接的管腔或集成的管腔构建具有管腔的外骨架的部件的示意性线图。
39.图21是示出用于构建模块化功能模块的部件的示意性线图。
40.图22是示例机器的框图，在该示例机器上可以执行本文中所讨论的技术中的任何一种或更多种技术，并且本文中所讨论的装置中的任何装置可以根据一些实施方式与该示例机器一起使用。
41.图23是示出对用于执行外科手术的模块化内窥镜部件进行处理的方法的框图。
具体实施方式
42.图1是内窥镜系统10的示意图，该内窥镜系统10包括成像和控制系统12以及内窥镜14。图1是适用于与本文中所描述的系统、装置和方法——例如模块化内窥镜系统、模块化内窥镜以及用于设计、构建和解构内窥镜的方法——一起使用的内窥镜系统的说明性示例。根据一些示例，内窥镜14可以插入至解剖区域中以用于成像以及/或者为用于活检的一个或更多个采样装置或用于对与解剖区域相关联的疾病状态进行治疗的一个或更多个治
疗装置提供通道。在有利的方面中，内窥镜14可以与成像和控制系统12对接并且连接至成像和控制系统12。在所示出的示例中，虽然内窥镜14包括十二指肠镜，但是其他类型的内窥镜也可以与本公开内容一起使用。
43.成像和控制系统12可以包括控制器16、输出单元18、输入单元20、光源22、流体源24和抽吸泵26。
44.成像和控制系统12可以包括用于与内窥镜系统10耦接的各种端口。例如，控制器16可以包括用于从内窥镜14接收数据和向内窥镜14传送数据的数据输入/输出端口。光源22可以包括用于诸如经由光纤链路将光传输至内窥镜14的输出端口。流体源24可以包括用于将流体传输至内窥镜14的端口。流体源24可以包括泵和流体罐，或者流体源24可以连接至外部罐、容器或存储单元。抽吸泵26可以包括用于从内窥镜14抽取真空以产生吸力的端口，例如用于从内窥镜14插入其中的解剖区域抽取流体。输出单元18和输入单元20可以由内窥镜系统10的操作者使用以控制内窥镜系统10的功能并观察内窥镜14的输出。控制器16可以附加地产生信号或其他输出以用于对内窥镜14插入其中的解剖区域进行治疗。在示例中，控制器16可以产生电输出、声输出、流体输出等，以用于利用例如烧灼、切割、冷冻等来对解剖区域进行治疗。
45.内窥镜14可以包括插入部段28、功能部段30和手柄部段32，手柄部段32可以耦接至线缆部段34和耦接器部段36。
46.插入部段28可以从手柄部段32向远端延伸，以及线缆部段34可以从手柄部段32向近端延伸。插入部段28可以是长形的并且包括弯折部段和远端端部，功能部段30可以附接至远端端部。弯折部段可以是可控的(例如，通过手柄部段32上的控制旋钮38)，以操纵远端端部穿过曲折的解剖通道(例如，胃、十二指肠、肾、输尿管等)。插入部段28还可以包括一个或更多个工作通道，所述一个或更多个工作通道可以是长形的并且支持功能部段30的一个或更多个治疗工具的插入。工作通道可以在手柄部段32与功能部段30之间延伸。插入部段28还可以(例如，经由抽吸或冲洗通道等)提供附加的功能，例如流体通道、导引线和牵引线。
47.手柄模块32可以包括旋钮38和端口40。旋钮38可以耦接至延伸穿过插入部段28的牵引线。端口40可以构造成将各种电缆、流体管等耦接至手柄部段32，以用于与插入部段28耦接。
48.根据示例，成像和控制系统12可以设置在移动平台(例如，推车41)上，该移动平台具有用于容置光源22、抽吸泵26、图像处理单元42等的搁架。替选地，图1和图2中示出的成像和控制系统12的若干个部件可以直接设置在内窥镜14上，以使内窥镜“独立”。
49.图2为图1中的内窥镜系统10的示意图，该内窥镜系统10包括成像和控制系统12以及内窥镜14。图2示意性地示出了耦接至内窥镜14的成像和控制系统12的部件，在所示出的示例中，内窥镜14包括十二指肠镜。成像和控制系统12可以包括控制器16，控制器16可以包括或耦接至图像处理单元42、治疗发生器44和驱动单元46以及光源22、输入单元20和输出单元18。
50.图像处理单元42和光源22可以各自通过有线电连接或无线电连接与内窥镜14对接。成像和控制系统12可以相应地对解剖区域进行照明、收集表示解剖区域的信号、对表示解剖区域的信号进行处理、以及将表示解剖区域的图像显示在显示器上。成像和控制系统
12可以包括光源以使用期望光谱的光(例如，宽带白光、使用优选的电磁波长的窄带成像等)对解剖区域进行照明。成像和控制系统12可以(例如，经由内窥镜连接器)连接至内窥镜14以用于信号传输(例如，来自光源的光输出、来自远端端部中的成像系统的视频信号等)。
51.流体源24可以包括一个或更多个空气源、盐水源或其他流体源、以及相关联的流体通道(例如空气通道、冲洗通道、抽吸通道)和连接器(倒钩配合件、流体密封件、阀等)。成像和控制系统12还可以包括驱动单元46，该驱动单元46可以是可选的部件。驱动单元46可以包括如至少在frassica等人的题为“rotate-to-advance catheterization system”的pct公开第wo 2011/140118 a1号中所描述的用于推进内窥镜14的远端部段的机动化驱动器，该pct公开通过引用整体并入本文。
52.图3a和图3b示出了图2中的内窥镜14的功能部段30的第一示例。图3a示出了功能部段30的俯视图，以及图3b示出了功能部段30的沿着图3a的截面平面3b-3b截取的横截面图。图3a和图3b各自示出了“侧视内窥镜”(例如十二指肠镜)相机模块50。在侧视内窥镜相机模块50中，照明和成像系统被定位成使得成像系统的视角与位于内窥镜14的中心纵向轴线a1侧向的目标解剖结构相对应。
53.在图3a和图3b的示例中，侧视内窥镜相机模块50可以包括壳体52、升降器54、流体出口56、照明透镜58和物镜60。壳体52可以与插入部段28形成流体紧密耦接。壳体52可以包括用于升降器54的开口。升降器54可以包括用于使通过插入部段28插入的装置移动的机构。特别地，升降器54可以包括能够使沿着轴线a1延伸穿过插入部段28的长形装置弯折的装置。升降器54可以用于使长形装置相对于轴线a1成角度地弯折，从而对邻近侧视内窥镜相机模块50的解剖区域进行治疗。
54.如图3b中可以看出，插入部段28可以包括中央管腔62，各种部件可以延伸穿过该中央管腔，以将功能部段30与手柄部段32(图2)连接。例如，照明透镜58可以连接至光发射器64，光发射器64可以包括延伸至光源22(图1)的光纤线缆或线缆束。同样地，物镜60可以耦接至棱镜66和成像单元67，成像单元67可以耦接至线68。此外，流体出口56可以耦接至流体管线69，该流体管线69可以包括延伸至流体源24(图1)的管。其他长形元件例如管、线、线缆可以延伸穿过管腔62，以将功能部段30与内窥镜系统10的部件例如抽吸泵26(图1)和治疗发生器44(图2)连接。
55.图4a和图4b示出了图2中的内窥镜14的功能部段30的第二示例。图4a示出了功能部段30的端视图，以及图4b示出了功能部段30的沿着图4a的截面平面4b-4b截取的横截面图。图4a和图4b各自示出了“端视内窥镜”(例如，胃镜、结肠镜、胆道镜等)相机模块70。在端视内窥镜相机模块70中，照明和成像系统定位成使得成像系统的视角与位于内窥镜14的端部附近并且与内窥镜14的中央纵向轴线a2成一线的目标解剖结构相对应。
56.在图4a和图4b的示例中，端视内窥镜相机模块70可以包括壳体72、治疗单元74、流体出口76、照明透镜78和物镜80。壳体72可以包括用于插入部段28的端盖，由此为管腔82提供密封。
57.如图4b中可以看出，插入部段28可以包括管腔82，各种部件可以延伸穿过管腔82以将功能部段30与手柄部段32(图2)连接。例如，照明透镜78可以连接至光发射器84，光发射器84可以包括延伸至光源22(图1)的光纤线缆或线缆束。同样，物镜80可以耦接至成像单元87，该成像单元87可以耦接至线88。此外，流体出口76可以耦接至流体管线89，该流体管
线89可以包括延伸至流体源24(图1)的管。其他长形元件例如管、线、线缆可以延伸穿过管腔82以将功能部段30与内窥镜系统10的部件例如抽吸泵26(图1)和治疗发生器44(图2)连接。例如，治疗单元74可以包括用于接纳其他治疗部件例如切割装置和治疗装置的大直径管腔。
58.图3a和图3b的侧视内窥镜相机模块50以及图4a和图4b的端视内窥镜相机模块70两者均具有若干个共用的元件。特别地，内窥镜相机模块50和70可以包括用于收集图像信号的光学部件(例如，物镜60和80、棱镜66、成像单元67和87、线68和88)、用于传输或产生光的光部件(例如，照明透镜58和78、光发射器64和84)。内窥镜相机模块50和70还可以包括光敏元件，例如电荷耦合装置(“ccd”传感器)或互补金属氧化物半导体(“cmos”)传感器。在任一示例中，成像单元67和87可以(例如，经由有线连接或无线连接)耦接至图像处理单元42(图2)，以将来自光敏元件的表示图像的信号(例如，视频信号)传输至图像处理单元42，进而显示在诸如输出单元18的显示器上。在各种示例中，成像和控制系统12以及成像处理单元67和87可以构造成以适用于内窥镜手术的期望分辨率(例如，至少480p、至少720p、至少1080p、至少4k uhd等)提供输出。
59.本发明人已经认识到，在常规内窥镜的情况下要解决的问题包括：1)在使用后对内窥镜进行清洁和消毒的需求；以及2)为了对不同患者进行不同手术技术或治疗方法而将多个内窥镜维持在库存中的成本等。本发明人通过认识到许多内窥镜和外科装置共享共同部件而开发了对这些和其他问题的解决方案，所述共同部件为廉价部件和昂贵部件以及简单部件和复杂部件的混合。因此，本发明人已经开发了模块化内窥镜部件，所述模块化内窥镜部件可以以自定义方式组装来对特定患者仅执行期望的诊断和治疗过程，并且所述模块化内窥镜部件可以拆开来处置特定部件以及对特别设计成自包含的、密封的和易于清洁的模块化部件进行清洁。特别是，本公开内容描述了多个模块化插入护套和轴，在许多情况下，所述多个模块化插入护套和轴可以包括一次性部件，并且可以被构建成提供用于仅安装期望的模块化功能部件(例如，相机模块、诊断模块和治疗模块)的平台。
60.图5是适于用作图1至图4b的内窥镜14并且具有图1至图4b的内窥镜相机模块50和70的模块化内窥镜100的示意图。模块化内窥镜100可以包括模块化可拆卸功能模块102、插入部段模块104以及导航和控制模块106。模块102、104和106可以包括具有可自定义特征和部件的部件。因此，模块化内窥镜100可以被自定义构建成针对特定患者执行特定过程。单独的模块化部件可以构造为可重复使用部件或一次性部件。因此，廉价或难以清洁的部件可以被处置而昂贵或易于清洁的部件可以在适当清洁和消毒之后重复使用。
61.功能模块102可以包括功能模块30或其他类型的模块。功能模块30可以包括成像装置、治疗装置和辅助治疗装置以及如本文中所描述的其他装置中的一者或两者。
62.插入部段模块104可以包括插入部段28，该插入部段28可以构造成包括以下所讨论的图6a至图15b中的护套部件和轴部件中的一个或更多个。
63.导航和控制模块106可以包括图1和图2中的手柄部段32、线缆部段34和耦接器部段36。导航和控制模块106可以附加地包括图16a和图16b中的控制单元404以及图17a和图17b中的控制单元504。
64.如先前所提及的，内窥镜14的部件可以是模块化的，使得这些部件可以由操作者进行附接以初始地构造用于供患者使用的装置，并且可以在供患者使用之后由操作者进行
拆卸。在其他示例中，模块化部件可以由制造商或拆除服务商组装和拆开，而无需操作者采取行动。在示例中，图5示出了图2中的内窥镜14，其中，该内窥镜14的部件被示出为处于拆卸状态。虽然图5示出了内窥镜14由三个模块化部件(功能模块102[功能部段30]、导航和控制模块106[手柄部段32]、插入部段模块104[插入部段28])构造，但是也可以设想附加的部件或更少的部件，这取决于利用由操作者构造或设计的内窥镜14的实施方式而执行的外科手术。功能模块102、导航和控制模块106以及插入部段模块104中的每一个都可以从彼此拆卸。此外，模块102、104和106中的每一个都可以在单次临床使用之后被处置。替选地，模块102、104和106中的每一个都可以使用允许若干次临床使用的材料构成。在这种情况下，模块102、104和106可以构造成在每次临床使用之后经受消毒。
[0065]
在某些有利的方面中，图2和图5中的内窥镜14的模块化结构以及如本文中所讨论的内窥镜的模块化结构可以允许一次性模块和可重复使用模块的混合和匹配，使得诸如昂贵的和/或易于清洁的模块的一些模块可以重复使用而诸如简单的和/或难以清洁的模块的一些模块可以是一次性的。例如，某些模块可以在临床使用之后从内窥镜拆卸以用于消毒、再处理以及重复使用于随后的临床使用，而其余模块可以被处置。例如，存在对十二指肠镜的部分(例如，升降器部分，参见图3a)再处理不充分的担心。因此，已经开发了可以在单次临床使用之后被处置(以防止使用之间的感染)的单次使用的内窥镜。然而，目前可用的单次使用的内窥镜——其中，整个内窥镜被处置——可以使用较低成本的材料构成，从而使得内窥镜的价格较低，以保持每次临床使用的竞争力。在许多临床情况下，较低成本的材料可能导致较差的临床表现(例如，较低的图像质量、不充分的可操纵性、插入部段模块在插入期间损坏、内窥镜手柄的较差的人体工程学等)。因此，劣质部件可能导致从业者不愿使用这种装置。
[0066]
因此，图2和图5中的模块化内窥镜14以及本文中所描述的其他内窥镜有利地构造成使得终端用户(例如，健康护理提供者和设施)可以回收内窥镜14的某些模块以用于重复使用，同时在单次临床使用之后处置易感染区域。另外，内窥镜的意在重复使用的部分可以构造成减少生物材料的积累(例如被完全封装)，并且还可以与易感染区域流体隔离。这种构型促进了可用于多种临床使用的更高质量(更高成本)的可重复使用的部件与较低成本的一次性部分的组合使用，同时降低了感染风险，并且实现了期望的临床性能。一次性部件不仅可以构造成包括仅对于特定构建的过程所需的特征，而且材料和结构可以构建成仅经受一次使用，这两者都有助于降低一次性部件的成本。
[0067]
在示例中，图5的内窥镜100可以包括十二指肠镜，功能模块102可以构造为可重复使用的相机模块，导航和控制模块106可以包括可重复使用的手柄模块，以及插入部段模块104可以包括具有多个管腔的一次性单元。因此，相机模块以及导航和控制模块可以各自包括连接器，该连接器可以在患者使用期间将相机模块以及导航和控制模块中的每一个保持在到插入部段模块的附接状态下。在每次使用之后，相机模块以及导航和控制模块可以被分离(例如，使用连接器)，并且被再处理以用于随后与新的插入部段模块一起使用。相反地，所使用的插入部段模块可以在单次使用之后被处置。
[0068]
附加地，相机模块及导航和控制模块的连接器以及相机模块及导航和控制模块可以由材料构成并且被设计成减少生物材料的任何进入，并且可以可选地以流体紧密的方式构造。
[0069]
模块化内窥镜100可以构造成“侧视”构型(如图3a至图3b所示)或“端视”构型(如图4a至图4b所示)中任意一个。在示例中，其中，模块化内窥镜100构造为侧视装置(例如，侧视十二指肠镜)，远端模块化部段(例如，相机模块)可以相对于中间模块化部段(例如，插入模块)的纵向轴线偏移，以容置附加的部件(例如，升降器机构等)。在其他示例中，其中，模块化内窥镜100构造为端视装置(例如，胃镜、结肠镜、胆道镜等)，远端模块化部段(例如，相机模块)可以沿着中间模块化部段(例如，插入模块)的纵向轴线大致同轴地定位。
[0070]
图6a是图5中的插入部段模块104的示例的示意性横截面图，该插入部段模块104包括实心轴120。实心轴120可以包括可以将导航和控制模块106与功能模块102耦接的柔性长形体。实心轴可以由具有刚性和柔性的适当组合的任何适当材料构成，以用于将功能模块102传送至目标解剖区域。在示例中，实心轴120可以由各种聚合物制成。在所示出的示例中，实心轴120包括以轴线122为中心的圆形横截面。在其他示例中，实心轴120可以具有其他横截面轮廓，例如直线和多边形。
[0071]
图6b是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括具有管腔128的管状体126。管状体126可以与实心轴120类似地构造，但是包括管腔128。管腔128可以包括管状体126内的唯一管腔。在所示出的示例中，管腔128可以沿着中心轴线130居中。管腔128可以具有与管状体126的外部形状的横截面轮廓匹配的横截面轮廓，使得管状体126可以具有均匀的壁厚度。在其他示例中，管腔128可以从轴线130偏移，使得管状体126的壁厚度不均匀。
[0072]
图6c是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括具有管腔138a、138b和138c的管状体136。管状体126可以与实心轴120类似地构造，但是包括管腔128a至128c。管腔128a至128c可以包括延伸穿过管状体136的多个管腔。在所示出的示例中，管状体136包括三个管腔。在其他示例中，管状体可以包括两个管腔或多于三个管腔。在所示出的示例中，管腔128a和128b具有相同的横截面轮廓，并且管腔138a和138b的横截面轮廓小于管腔128c的横截面轮廓。在不同的示例中，管状体136内的管腔的数目、横截面形状和相对尺寸可以变化。然而，各种示例可以包括多个单独的管腔，每个管腔被构造成接纳单独的部件例如线、光纤、流体管等。因此，在各种示例中，多个管腔中的每一个可以彼此隔离。在示例中，管腔138a至138c可以从轴线140偏移，使得管状体136的壁厚度不均匀。
[0073]
图7是图5中的插入部段模块104的示意性分解图，其包括管护套144。管护套144可以包括外部管146、线网管148和螺旋带管150。在示例中，外部管146、线网管148和螺旋带管150可以包括单个集成单元，其中，外部管146、线网管148和螺旋带管150被预组装成限定沿着轴线154延伸的管腔152的单元。在附加的示例中，外部管146、线网管148和螺旋带管150可以包括可碎片化组装的单个部件。也就是说，可以选择外部管146、线网管148和螺旋带管150中的一个或两个的任意组合并且将其组装在一起。
[0074]
外部管146可以包括用于模块化内窥镜的其他部件的保护覆盖物，例如，通过提供用于在实心轴120、管状体126和管状体136上滑动的护套。外部管146可以包括防水的生物相容材料，外部管146限定用于模块化内窥镜的其他部件例如线、光纤、流体管等的插入的管腔。外部管146本身可以被用作模块化内窥镜的外骨架。然而，外部管146可以根据构建模块化内窥镜的用途来使用线网管148和螺旋带管150中的一个或两个进行强化。
[0075]
线网管148可以包括由编织在一起形成管的单个股线或股线束形成的管状体。在
示例中，线网管148可以由金属股线例如不锈钢制成。线网管148可以用于向外部管146提供强化，以提供额外的强化特性。
[0076]
螺旋带管150可以包括由螺旋地卷绕成螺旋状物的一股材料形成的管状体。该股材料可以包括圆形或直线横截面轮廓。在示例中，螺旋带管150可以由金属股线例如不锈钢制成。螺旋带管150可以用于为外部管146提供加强，例如以便于通过插入部段模块104进行的扭矩传输。也就是说，螺旋带管150可以便于靠近导航和控制模块106所施加的到功能模块102的围绕轴154的旋转运动。插入部段模块104可以包括两个相对卷绕的螺旋带管，以便于以相反的旋转方向传递扭矩。
[0077]
在示例中，外部管146、线网管148和螺旋带管150可以如在okamoto的题为“insertion device”的公开第us 2018/0235440号中所描述的构造，所述公开通过引用整体并入本文。
[0078]
图8是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括管状体160，该管状体160经由套筒166附接有分别包括管腔164a和164b的管162a和162b。管状体160可以与实心轴120类似地构造，但是包括管腔168。在示例中，管状体160还可以包括凹口172a和172b，所述凹口172a和172b可以构造成与管162a和162b配合以减小插入部段模块104的整体尺寸。管腔168可以构造成与中心轴线170同心或可以从轴线170偏移。管腔168可以具有不同的横截面轮廓，包括与管状体160的横截面轮廓匹配的横截面轮廓和与管状体160的横截面轮廓不同的横截面轮廓。
[0079]
图9是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括管状体176，该管状体176经由机械紧固件182a和182b附接有分别包括管腔180a和180b的管178a和178b。管状体176可以与实心轴120类似地构造，但是包括管腔180a和180b。管腔184可以构造成与中心轴线186同心或可以从轴线186偏移。管腔184可以具有不同的横截面轮廓，包括与管状体176的横截面轮廓匹配的横截面轮廓和与管状体176的横截面轮廓不同的横截面轮廓。紧固件182a和182b可以构造成以可释放的方式将管178a和178b附接至管状体176。紧固件182a和182b可以构造为管178a和178b插入其中的可调节(例如可紧固)的环或带。紧固件182a和182b可以构造为舌槽耦接或燕尾耦接，其中，管状体176的管178a和178b中的一个上的突起可以插入至管状体176的管178a和178b中的另一个的槽中。然而，可以使用其他类型的机械紧固件。
[0080]
图10a是图5中的插入部段模块104的示意性侧视图，该插入部段模块104包括直轴200。直轴200可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。直轴200可以沿中心轴线202延伸。直轴200可以构造成以线性方式从第一端204延伸至第二端206，而没有任何曲率。因此，直轴200的自然或无偏移设置可以是以线性方式延伸而不受任何外部影响。
[0081]
图10b是图5中的插入部段模块104的示意性侧视图，该插入部段模块104包括具有单个预弯曲212的轴210。轴210可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。轴210可以沿中心轴线214延伸。轴214可以构造成以具有单个弯曲的双向方式从第一端216延伸至第二端218。因此，轴210的自然或无偏离设置可以是第一轴部分220a可以构造成以弓形方式相对于第二轴部分220b延伸而不受任何外部影响。在示例中，第二部分220b可以构造成以九十度角相对于第一轴部分220a延伸。轴210
可以被模制成具有预弯曲，或者可以包括诸如嵌入在轴210内或附接至轴210以提供预弯曲的弹簧或线的其他部件。
[0082]
图10c是图5中的插入部段模块104的示意性侧视图，该插入部段模块104包括具有预弯曲232的轴230。轴230可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。轴230可以沿中心轴线234延伸。轴230可以构造成以具有复合弯曲的多向方式从第一端236延伸至第二端238。因此，轴230的自然或无偏移设置可以是第一轴部分240a可以构造成以弓形方式相对于第二轴部分240b延伸而不受任何外部影响。在示例中，第二部分420b可以构造成以一百八十度角相对于第一轴部分240a延伸。轴230可以被模制成具有预弯曲，或者可以包括诸如嵌入在轴210内或附接至轴210以提供预弯曲的弹簧或线的其他部件。
[0083]
图11a和图11b是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104分别包括处于收缩状态和处于延伸状态的伸缩轴250。伸缩轴250可以包括包含外轴252a、中轴252b和内轴252c的多个区段。轴252a、252b和252c分别可以包括外管腔254a、中管腔254b和内管腔254c。伸缩轴250可以构造成轴向扩展，以增加装置沿轴线256的总长度。轴252a、252b和252c可以构造成相对于彼此滑动。具体而言，内轴252c可以构造成在管腔254b内滑动，以及中轴252b可以构造成在管腔254a内滑动。管腔254a、254b和254c可以构造成对准以形成图11b的长形构造中的延伸穿过伸缩轴250的连续长形管腔。
[0084]
图12是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括管状轴262a至262g的可剥离束260。轴262a至262g分别可以包括管腔264a至264g。轴262a可以包括中心轴，使得管腔264a可以沿可剥离束260的轴向中心延伸。轴262b至262g可以定位在轴262a的外部266周围，并且可以通过诸如粘合剂、环氧树脂和轴262a至262g的天然粘性的任何合适的方式粘附至轴262a的外部266。在附加的示例中，可剥离束260可以插入大的管腔例如图6b的管腔128内部，以将这样的管腔细分成较小的分离部件。在这样的构造中，管状轴262a至262g可以是不可剥离的，例如，非附接的管状轴束。图12示出了均具有相同直径和横截面的管状轴262a至262g。然而，可以关于每个管状轴提供不同的直径和横截面形状。
[0085]
图13a是图5中的插入部段模块104的示意性截面图，该插入部段模块104包括可转向轴270，该可转向轴270具有牵引线或线缆272a至272d。
[0086]
可转向轴270可以包括例如螺旋套筒274、覆盖螺旋套筒274的外周的编织物276和覆盖编织物276的外周的外覆层278。可转向轴270还可以包括图像拾取线缆279、治疗器械插入通道280和一对光导线缆282a和282b。器械插入通道280还可以包括导引线283，诸如导管的另一器械可以被插入在所述导引线283上以被引导至插入通道280的远端端部。
[0087]
在示例中，可转向轴270可以如fujitani等人的题为“endoscope”的公开第us 2017/0224194中所描述的构造，该公开通过引用整体并入本文。
[0088]
图13b是图13a中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括多个牵引线缆，所述多个牵引线缆包括牵引线缆272a至272d。牵引线缆272a至272d可以位于外覆层278内。牵引线缆272a至272d中的一个可以针对插入部段模块104可以被牵引的各个方向设置。因此，牵引线缆272a至272d可以位于相对于插入部段模块104的中心轴线沿周向彼此间隔开九十度。因此，插入部段模块104可以通过在单个牵引线缆272a至272d上牵引而在四个方向上被牵引。此外，插入部段模块104可以通过在相邻对的牵引线缆272a至272d
上牵引而在单个牵引线缆272a至272d之间的方向上被牵引。牵引线缆272a至272d可以耦接至盖284。盖284可以包括用于固定牵引线缆272a至272d的简单锚，或者可以包括操作功能模块或治疗模块，例如功能模块102、内窥镜相机模块50和内窥镜相机模块70。
[0089]
图13c是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括增加有片弹簧286的单个牵引线缆272。片弹簧286可以构造成使外覆层278预弯曲或弯折。在图13c的构造中，片弹簧286可以相对牵引线缆272设置。因此，片弹簧286可以在一个方向上轴向偏离外覆层278，并且牵引线缆272可以被致动例如被拉住以克服片弹簧286的偏离以拉直外覆层278。
[0090]
图13d是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104包括具有预弯折的扁平线弹簧288。扁平线弹簧288可以包括在外覆层278内围绕插入部段模块104的中心轴线缠绕的螺旋卷绕的线圈。扁平线弹簧288可以预弯曲或弯折，以向插入部段模块104提供方向性。
[0091]
可以结合图10b和图10c中的示例使用扁平线弹簧288、片弹簧286和引入外覆层278中的预弯曲。
[0092]
图14a和图14b是图5中的插入部段模块104的示意性横截面图，该插入部段模块104分别包括处于收缩状态和处于延伸状态的可弯折轴300。可弯折轴300可以包括内管302和外部护套304。内管302可以包括管腔306和外表面308。外部护套304可以缠绕在内管302周围。在各种示例中，内管302可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。内管302可以具有偏离的弧线或预设置的弯曲309，例如图10b和图10c的示例。因此，内管302的自然或无偏离设置可以是第一轴部分310a可以构造成沿中心轴线312以弓形方式相对于第二轴部分310b延伸而不受任何外部影响。外部护套304可以包封内管302，以将内管302的偏离偏转或变形成直的构造。因此，在外部护套304缠绕在内管302周围的图14a中，外部护套302使内管302保持为沿中心轴线312是直的。外部护套304可以构造成例如经由撕开、撕裂、沿穿孔撕裂或滑动而从内管302移除，以释放内管302的固有张力，从而使得内管302能够曲折回至其具有弧线的自然位置中，如图14b所示。
[0093]
图15a和图15b分别是处于收缩状态和处于扩展状态的可扩展轴320的插入部段模块104的示意性横截面图。可扩展轴320可以包括内管322和外部护套324。内管322可以包括管腔326和外表面328。外部护套324可以缠绕在内管322周围。在各种示例中，内管322可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。内管322可以具有偏离的或预设置的球状部分329。因此，内管322的自然或无偏离的设置可以是第一轴部分330a可以构造成沿轴线332的直的延伸，以及第二轴部分330b可以构造成以非线性或弯曲方式沿轴线332延伸以形成内部腔室334。外部护套324可以包封内管322，以将内管322的偏离偏转或变形成直的构造。因此，在外部护套324缠绕在内管322周围的图15a中，外部护套304使内管322保持为沿中心轴线332是直的。外部护套324可以构造成例如经由撕开、撕裂、沿穿孔撕裂或滑动而从内管322移除，以释放内管322的固有张力，从而使得内管322曲折回至其具有球状部分329的自然位置中，如图15b所示。
[0094]
图16a和图16b分别是处于拆开和组装状态下的模块化内窥镜400的示意性横截面图，该模块化内窥镜400包括外骨架402、控制单元404、导航单元406、相机单元408和治疗单元410。模块化内窥镜400包括根据本文中描述的方法构造的内窥镜的第一示例，该模块化
内窥镜400例如使用用户选择的部件进行组装以在对特定患者执行特定手术时实现特定功能，以及然后至少部分地解构用于选择性地处置和重复使用单个部件。在图16a和图16b的示例中，模块化内窥镜400包括可转向内窥镜，该可转向内窥镜包括构造为切割钳的治疗单元410。图16a和图16b是出于说明目的而示出，并且未按比例或与实际尺寸成比例示出。
[0095]
外骨架402可以包括实心轴120、管状体126、管状体136、管护套144、管状体160或管状体176中的任何一个。在所示出的实施方式中，外骨架402包括与参照图6c的管状体136描述的多管腔轴类似的多管腔轴。外骨架402可以包括沿轴线414从近端端部416延伸至远端端部418的长形体412。长形体412可以包括管腔420a、420b和420c。因此，外骨架402包括其内部可以安装模块化内窥镜400的其他部件的平台或结构。
[0096]
控制单元404可以包括手柄，例如图2的手柄部段32。控制单元404可以包括用于与导航单元406、相机单元408和治疗单元410对接的特征。例如，控制单元404可以包括用于与导航单元406对接的杆或轮422。附加地，控制单元404可以包括用于接纳导航单元406、相机单元408和治疗单元410的配合特征的插座。例如，控制单元404可以包括分别用于接纳相机单元408的插头440和治疗单元410的插头446的电插座424a和424b。插头440和446以及插座424a和424b可以包括适用于提供电和/或流体耦接以及机械耦接的任何耦接系统。在示例中，可以使用螺纹耦接。在示例中，控制单元404可以利用紧固件例如利用可偏转凸片或闩锁或者利用螺纹耦接器而被附接至长形体412。
[0097]
导航单元406可以包括转向线425，该转向线425包括用于连接至轮422的近端端部426，以及具有用于连接至长形体412的远端端部418的扣件430的远端端部428。转向线425可以包括具有足够抗拉强度的柔性线、编织物或束，以将扣件430抵靠远端端部418牵引，从而引起长形体412的偏转。
[0098]
相机单元408可以包括与相对于图3a至图4b描述的部件类似的用于照明和捕获解剖结构的图像的部件。相机单元408可以包括壳体432、线缆束434、照明透镜436和物镜438。壳体432可以包括各种发光和成像部件，例如成像单元(ccd或cmos)、棱镜和光源。照明透镜436可以耦接至壳体432中的光源，或者可以耦接至光发射器例如包括在线缆束434中的光纤线缆。物镜438可以耦接至位于壳体432中的成像单元和棱镜。线缆束434可以包括用于与控制单元404的插座424a连接的插头440。
[0099]
治疗单元410可以包括具有钳口442a和442b的钳。然而，治疗单元410可以构造成提供其他治疗。例如，治疗单元410可以构造为具有一个或更多个电激活电极的消融单元、具有超声换能器的声学单元、具有流体球囊或腔室的低温单元、具有加热元件的烧灼单元、具有例如一个或更多个刀片的切除或切割单元、生物制品收集单元、以及具有缝合器的附接单元等。治疗单元410还可以包括用于与控制单元404的插座424b连接的插头446和启动延伸部444。尽管图16a和图16b中的装置被示出为具有仅一个治疗模块，但是也可以通过选择具有附加管腔的外骨架或通过使用耦接器520(图17a和图17b)附接外骨架402外部的附加模块来附接其他的治疗和辅助治疗模块。
[0100]
如在图16a中可以看出，模块化内窥镜400可以包括从选项菜单中选择的单个、独立部件，所述部件诸如在图18至图21中示出的那些部件。一旦选定，各个部件可以一起组装在结合功能单元中，如图16b所示。
[0101]
导航单元406的转向线425可以从远端端部418插入至管腔420a中，使得线425的近
端端部426在近端端部416处穿透管腔420a。卡扣430可以接合远端端部418来为转向线425提供锚。卡扣430可以以任何合适的方式固定至长形体412。线425的近端端部426可以附接至轮422。
[0102]
相机单元408的线缆束434可以从远端端部418插入至管腔420b中，使得线缆束434的插头440在近端端部416处穿透管腔420b。壳体432可以接合远端端部418来为透镜436和438提供稳定。壳体432可以以任何合适的方式固定至长形体412。
[0103]
治疗单元410的启动延伸部444可以从远端端部418插入至管腔420c中，使得启动延伸部444的插头446在近端端部416处穿透管腔420c。钳口442a和442b可以位于长形体412的远端端部418附近并且以任何合适的方式稳定在那里。
[0104]
在与线425的近端端部426、插头440和插头446耦接之后，控制单元404可以固定至长形体412的近端端部416。因此，可以对轮422进行操作以牵引线425，从而使长形体412曲折。可以通过线缆束434将信号传输至相机单元408以及将信号从相机单元408传输至控制单元404。可以将信号、电、流体或机械力传输至治疗单元410或将信号、电、流体或机械力从治疗单元410传输至控制单元404。控制单元404可以耦接至成像和控制系统12(图1)。
[0105]
图17a和图17b分别是处于拆开状态和处于组装状态的模块化内窥镜500的示意性横截面图，该模块化内窥镜500包括外骨架502、控制单元504、导航单元506、相机单元508和治疗单元510。模块化内窥镜500包括根据本文中描述的方法构造的内窥镜的第二示例，该模块化内窥镜500例如使用用户选择的部件进行组装以在对特定患者执行特定手术时实现特定功能，以及然后至少部分地解构用于选择性地处置和重复使用单个部件。在图17a和图17b的示例中，模块化内窥镜500包括可转向内窥镜，该可转向内窥镜包括构造为切割钳的治疗单元510。图17a和图17b是出于说明目的而示出，并且未按比例或与实际尺寸成比例示出。
[0106]
内窥镜500可以包括与内窥镜400类似的部件，除了导航单元506和治疗单元510设置在长形体512的外部以及相机单元508包括无线模块之外。
[0107]
外骨架502可以包括沿轴线514从近端端部516延伸至远端端部518的长形体512。长形体512可以包括没有任何管腔的实心轴。在示例中，外骨架502可以包括图6a中的实心轴120。因此，外骨架502包括在其上可以安装模块化内窥镜500的其他部件的平台或结构。在其他示例中，长形体512可以包括管腔。外骨架502可以包括耦接器520，该耦接器520可以构造成将部件和模块附接至长形体512。耦接器520可以包括机械紧固件，以便于将部件和模块附接至长形体512。在示例中，耦接器520可以包括舌槽耦接器或燕尾耦接器。在附加的示例中，耦接器520可以包括提供用于插入部件和模块的通道的环或带，例如，转向线525和启动延伸部544。
[0108]
控制单元504可以与控制单元404类似地构造，而没有插座424a。控制单元504可以包括手柄，例如图2的手柄部段32。控制单元504可以包括用于与导航单元506、相机单元508和治疗单元510对接的特征。例如，控制单元504可以包括用于与导航单元506对接的杆或轮522。附加地，控制单元504可以包括用于接纳导航单元506、相机单元508和治疗单元510的配合特征的插座。例如，控制单元504可以包括分别用于接纳治疗单元510的插头546的电插座524b。
[0109]
导航单元506可以包括转向线525，该转向线525包括用于连接至轮522的近端端部
526，以及用于耦接至扣件530以用于连接至长形体512的远端端部518的远端端部528。转向线525可以包括具有足够抗拉强度的柔性线、编织物或束，以将扣件530抵靠远端端部518牵引，从而引起长形体512的偏转。
[0110]
相机单元508可以包括与相对于图3a至图4b描述的部件类似的用于照明和捕获解剖结构的图像的部件。相机单元508可以包括壳体532、照明透镜536和物镜538。外壳532可以包括各种发光和成像部件，例如成像单元(ccd或cmos)、棱镜和光源。照明透镜536可以耦接至壳体532中的光源。物镜538可以耦接至位于壳体532中的成像单元和棱镜。在示例中，相机单元508可以包括自包含的、密封的相机模块，所述相机模块构造成用于与图1的控制单元504或成像和控制系统12进行无线通信。因此，相机单元508可以包括无线通信装置，例如符合电气和电子工程师协会(ieee)802.11标准族(称为)、ieee 802.16标准族(也称为)、ieee 802.15.4的装置、蓝牙装置等。同样，成像和控制系统12可以配置有无线收发器。
[0111]
治疗单元510可以包括具有钳口542a和542b的钳。然而，治疗单元510可以构造成提供其他治疗。例如，治疗单元510可以构造为具有一个或更多个电激活电极的消融单元、具有超声换能器的声学单元、具有流体球囊或腔室的低温单元、具有加热元件的烧灼单元、具有例如一个或更多个刀片的切除或切割单元、生物制品收集单元、以及具有缝合器的附接单元等。治疗单元510还可以包括用于与控制单元504的插座524b连接的插头546和启动延伸部544。
[0112]
如在图17a中可以看出，模块化内窥镜500可以包括从选项菜单中选择的单个、独立部件，所述部件诸如在图18至图21中示出的那些部件。一旦选定，如图17b所示，各个部件可以以与参照图16a和图16b所解释的类似的方式例如通过使用各种紧固件、耦接器等一起组装在结合功能单元中。
[0113]
图18示出了示出用于构建模块化内窥镜100的方法600的包括选择导航和控制模块106、插入模块104和功能模块102的部分的示意性线图。该线图可以包括用于设计模块化内窥镜100的方法600中的步骤602至608，并且可以包括用于用户参与的第一菜单屏幕。在步骤602处，用户可以开始设计处理。在步骤604、606和608处，用户可以选择导航和控制模块106、插入模块104和功能模块102中的任何一个来开始构建模块化内窥镜100。步骤604、606和608中的每一个都包括菜单，所述菜单在由用户参与时填充针对模块化内窥镜的模块选项中的一个或更多个列表，所述模块化内窥镜可以构造成构建用于为单个患者执行手术的自定义构建的内窥镜，其中，在各种示例中，所选择的模块中的一些模块是一次性的。
[0114]
图19是示出方法600中的包括选择用于构建模块化导航和控制模块106的部件的部分的示意性线图。该线图可以包括方法600中的用于设计模块化内窥镜100的步骤610至612，并且可以包括用于用户参与的第二菜单屏幕。步骤610可以包括选择用于对解剖结构成像的成像部件例如相机模块50和70，以及选择用于对解剖结构进行照明的发光部件例如透镜58和光发射器64以及透镜80和光发射器84。步骤612可以包括选择用于使本文中所讨论的外骨架转向的部件例如手柄部段32以及控制单元404和504，以及用于引导其他部件穿过所选择的外骨架的部件例如导引线283。
[0115]
图20a是示出方法600中的包括选择用于构建模块化插入模块104的部件的部分的示意性线图。该线图可以包括方法600中的用于设计模块化内窥镜100的步骤614至620，并
且可以包括用于用户参与的第三菜单屏幕。步骤604可以包括用于选择动态轴部件例如可扩展轴320、嵌套轴250以及可剥离轴300、320和260的步骤614。步骤616可以包括选择在轴内的管腔的数目，例如实心轴120的无管腔、管状体126的单个管腔或管状体136的多个管腔。步骤618可以包括选择用于插入模块104的轴的形状，例如直轴200、单曲线轴210和多曲线轴230。步骤618可以附加地包括选择用于引起所选择的轴的弧度或挺直的转向线或线缆272(如果有的话)的数目。步骤620可以包括选择针对所选择的轴的护套的部件，例如外部管146、丝网管148和螺旋带管150。步骤620还可以包括选择要施加至所选择的轴的外部的涂层(如果有的话)，例如用于改善滑动或减少摩擦、润滑、提供治疗等的涂层。
[0116]
图20b是示出方法600中的包括选择用于构建模块化插入模块104的部件的部分的示意性线图，所述选择例如通过选择构造成经由附接或集成的管腔附接模块化部件的外骨架来进行。该线图可以包括方法600中的用于设计模块化内窥镜100的步骤622至624，并且可以包括用于用户参与的第四菜单屏幕。步骤622可以包括选择集成管腔例如集成管腔128、138a至138c。步骤624可以包括选择内部附接或外部附接的附接管腔。内部附接的管腔可以包括例如管状轴262a至262g。外部附接的管腔可以包括例如管腔164a和164b以及180a和180b。
[0117]
图21是示出方法600中的包括用于构建模块化功能模块102的部件的部分的示意性线图。该线图可以包括方法600中的用于设计模块化内窥镜100的步骤626至628，并且可以包括用于用户参与的第五菜单屏幕。步骤626可以包括选择用于与患者的解剖结构接触的治疗模块。步骤628可以包括选择辅助治疗模块。治疗模块可以包括消融模块630、声学模块632、低温模块634、烧灼模块636、烧灼模块638、切割模块640、收集模块642和附接模块644。辅助治疗模块可以包括吸气模块(aspirationmodule)650、抽吸模块652、电子模块654和注气模块(insufflation module)656。
[0118]
图22示出了在其上可以根据一些实施方式执行本文中所讨论的技术中的任何一项或更多项的示例机器1700的框图。例如，机器1700可以包括计算系统，包括连接至图1的成像和控制系统12的计算系统。机器1700可以包括用于内窥镜系统10的控制器和用于设计模块化内窥镜的控制器的示例。因此，可以由处理器1702执行指令1724以呈现和组合本文中所述的各种模块化内窥镜的模块化部件。例如，可以在显示装置1710上呈现线图的各种用户界面图形表示。因此，关于不同模块化内窥镜部件的信息可以存储在主存储器1704中，并且由处理器1702访问。主存储器1704可以附加地包括用于模块化内窥镜部件的制造商和医疗保健服务商的库存信息。处理器1702还可以接收与由医疗保健提供者例如外科医生所选择的用于执行特定于患者的手术的模块化内窥镜部件的选择相关的输入(例如，在输入装置1712处接收)。主存储器1704还可以包括关于各个部件和模块的组装和兼容性的指令，使得可以由处理器1702执行指令1724以在显示装置1710上显示这些信息。
[0119]
在替选的实施方式中，机器1700可以作为独立装置操作或者可以连接(例如，联网)至其他机器。在联网部署中，机器1700可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或服务器机器和客户端机器二者的能力进行操作。在示例中，机器1700可以用作点对点(p2p)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器1700可以是个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、移动电话、网络应用、网络路由器、交换机或桥接器，或者能够(顺序地或以其他方式)执行指定要由该机器采取的动作的指令的任何机
器。此外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”也应当被理解成包括单独地或共同地执行用以执行本文中所讨论的例如云计算、软件即服务(saas)、其他计算机集群配置的方法中的任一种或更多种的一组(或多组)指令的机器的任何集合。
[0120]
机器(例如，计算机系统)1700可以包括硬件处理器1702(例如，中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、硬件处理器核或其任意组合)、主存储器1704和静态存储器1706，以上部件中的一些部件或所有部件可以经由互连链路(例如，总线)1708来彼此通信。机器1700还可以包括显示单元1710、字母数字输入装置1712(例如，键盘)和用户接口(ui)导航装置1714(例如，鼠标)。在示例中，显示单元1710、输入装置1712和ui导航装置1714可以是触摸屏显示器。机器1700可以附加地包括存储装置(例如，驱动单元)1716、信号生成装置1718(例如，扬声器)、网络接口装置1720以及一个或更多个传感器1721例如全球定位系统(gps)传感器、指南针、加速度计或其他传感器。机器1700可以包括输出控制器1728，比如串行(例如，通用串行总线(usb))、并行或者其他有线或无线(例如，红外(ir)、近场通信(nfc)等)连接，以与一个或更多个外围装置(例如，打印机、读卡器等)进行通信或控制一个或更多个外围装置(例如，打印机、读卡器等)。
[0121]
存储装置1716可以包括机器可读介质1722，其上存储有实施本文描述的技术或功能中的任一者或更多者或者由本文描述的技术或功能中的任一者或更多者利用的一组或更多组数据结构或指令1724(例如，软件)。指令1724也可以在其由机器1700执行期间完全地或至少部分地驻留在主存储器1704内、静态存储器1706内或硬件处理器1702内。在示例中，硬件处理器1702、主存储器1704、静态存储器1706或存储装置1716中的一者或任意组合可以构成机器可读介质。
[0122]
虽然机器可读介质1722被示出为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括被配置成存储一个或更多个指令1724的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的缓存和服务器)。术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或携带指令或者能够存储、编码或携带数据结构的任何介质，所述指令由机器1700执行并且使机器1700执行本公开内容的技术中的任一种或更多种技术，所述数据结构由这样的指令使用或与这样的指令相关联。非限制性机器可读介质示例可以包括固态存储器以及光学和磁性介质。
[0123]
还可以利用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(ip)、传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)、超文本传输协议(http)等)中的任一者经由网络接口装置1720使用传输介质在通信网络1726上发送或接收指令1724。示例通信网络可以包括局域网(lan)、广域网(wan)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(pots)网络和无线数据网络(例如，被称为的电气和电子工程师协会(ieee)802.11标准族、被称为的ieee802.16标准族)、ieee 802.15.4标准族、点对点(p2p)网络等。在示例中，网络接口装置1720可以包括一个或更多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或者连接至通信网络1726的一个或更多个天线。在示例中，网络接口装置1720可以包括多个天线，以使用单输入多输出(simo)、多输入多输出(mimo)或多输入单输出(miso)技术中的至少一者进行无线通信。术语“传输介质”应被理解成包括能够存储、编码或携带用于由机器1700执行的指令的任何无形介质，并且术语“传输介质”包括数字或模拟通信信号或其他无形介质以便于这种软件的通信。
[0124]
图23是示出处理用于执行外科手术的模块化内窥镜部件的方法900的框图。在步骤902处，特定的患者可以被诊断为具有特定状况或者被诊断为需要特定评估。外科医生或其他合格的医疗专业人员可以执行该诊断。
[0125]
在步骤904处，患者的特定状况可以被识别为需要来自特定疗法或评估过程的交互。例如，特定器官或解剖区域可以被识别为需要特定干预或评估。
[0126]
在步骤906处，可以开发特定的治疗计划来解决在步骤904处识别的状况。治疗计划可以包括待执行的疗法例如消融、冷冻、烧灼、切割、附接等的选择。
[0127]
在步骤908处，可以选择用于递送所选择的疗法的医疗装置的部件。例如，可以选择特定的治疗模块来提供所选择的疗法，可以选择特定的护套或轴来递送治疗模块，以及可以选择特定的控制模块来控制模块化医疗装置的操作。可以选择所选择的护套或轴的特征和特性，例如提供治疗所需的递送管腔的数目、所选择的治疗计划和疗法所需的导引和转向能力。
[0128]
在步骤910处，可以组装步骤908中的所选择的部件。在步骤912a处，可以在将要执行该手术的医疗设施处组装所选择的部件。在步骤912b处，可以在制造设施处组装所选择的部件。
[0129]
在步骤914处，可以使用在步骤910处组装的医疗装置来执行在步骤906处计划的手术。
[0130]
在步骤916处，可以将在步骤914处的手术中使用的组装的医疗装置拆开。该医疗装置可以在步骤912a的医疗设施处被拆开，或者可以被送至场外以在步骤912b的制造设施处或另一再利用设施处被拆开。
[0131]
在步骤918处，可以将拆开的部件分类成可以在步骤920a处被处置的部件和可以在步骤920b处被重复使用的部件。
[0132]
在步骤922处，可以例如通过销毁或丢弃等方式处置一次性部件。
[0133]
在步骤924处，可以对步骤920b中的可重复使用的部件进行清洁和消毒，以供重复使用。因此，经清洁和消毒的部件可以返回至医疗设施或制造设施的库存中，以在另外的手术中使用。各种注释和示例
[0134]
示例1是一种用于构建模块化内窥镜的方法，该方法包括：确定模块化内窥镜的相机能力；确定模块化内窥镜的治疗能力；选择要与所确定的模块化内窥镜的相机能力和模块治疗能力一起使用的用于模块化内窥镜的外骨架；在确定了相机能力的情况下，将相机单元附接至所选择的外骨架以满足所确定的相机能力；在确定了治疗能力的情况下，将治疗单元附接至所选择的外骨架以满足所确定的治疗能力；以及将控制单元附接至外骨架以控制附接至外骨架的任何相机单元和治疗单元。
[0135]
在示例2中，示例1中的主题可选地包括：选择螺旋带管、线网管和聚合物外部管中的一个或更多个以包围外骨架。
[0136]
在示例3中，示例1至2中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括确定包括在模块化内窥镜中的管腔的数目。
[0137]
在示例4中，示例3中的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括确定模块化内窥镜包括单个管腔。
[0138]
在示例5中，示例3至4中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括确定模块化内窥镜包括多个管腔。
[0139]
在示例6中，示例3至5中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，所包括的管腔延伸穿过外骨架。
[0140]
在示例7中，示例6中的主题可选地包括：其中，所包括的管腔被形成到外骨架的本体中。
[0141]
在示例8中，示例3至7中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，所选择的管腔被附接至外骨架的外部。
[0142]
在示例9中，示例8中的主题可选地包括：其中，所选择的管腔经由舌槽连接附接至外骨架。
[0143]
在示例10中，示例8至9中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，所选择的管腔经由护套附接至外骨架。
[0144]
在示例11中，示例3至10中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括确定延伸穿过外骨架的管腔的数目以及确定附接至外骨架的管腔的数目。
[0145]
在示例12中，示例3至11中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，附接相机单元包括：使线插入穿过外骨架所包括的管腔；以及将耦接至线的相机单元附接至外骨架的端部。
[0146]
在示例13中，示例1至12中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括选择实心柔性轴。
[0147]
在示例14中，示例1至13中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，附接相机单元包括：将无线相机单元附接至外骨架的端部。
[0148]
在示例15中，示例1至14中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元包括电荷耦合装置(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)。
[0149]
在示例16中，示例1至15中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元还包括发光单元。
[0150]
在示例17中，示例1至16中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括选择用于包围外骨架的外壳。
[0151]
在示例18中，示例17中的主题可选地包括：其中，选择外壳包括选择伸缩式护套。
[0152]
在示例19中，示例17至18中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择外骨架包括选择要由外壳包围的可扩展的外骨架。
[0153]
在示例20中，示例17至19中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择外壳包括选择一层或更多层可剥离的外壳。
[0154]
在示例21中，示例17至20中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括选择管束。
[0155]
在示例22中，示例1至21中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括选择具有预弯曲的外骨架。
[0156]
在示例23中，示例22中的主题可选地包括：其中，选择用于模块化内窥镜的外骨架包括选择具有多个预弯曲的外骨架。
[0157]
在示例24中，示例1至23中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，确定模块化内窥镜的导引或转向能力；以及在确定了导引或转向能力的情况下，将导引或转向单元附接至所选择的外骨架以满足所确定的导引或转向能力。
[0158]
在示例25中，示例24中的主题可选地包括：其中，导引或转向单元包括导引线。
[0159]
在示例26中，示例24至25中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，导引或转向单元包括至少一个牵引线。
[0160]
在示例27中，示例26中的主题可选地包括：其中，控制单元包括牵引线杆。
[0161]
在示例28中，示例1至27中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，治疗单元包括消融单元、声学单元、低温单元、烧灼单元、切除单元、切割单元、生物制品收集单元和附接单元之一。
[0162]
在示例29中，示例1至28中任一项或更多项的主题可选地包括：确定模块化内窥镜的辅助治疗能力；以及将辅助治疗单元附接至所选择的外骨架。
[0163]
在示例30中，示例29中的主题可选地包括：其中，辅助治疗单元包括吸气单元、抽吸单元、注气单元和注射单元中的至少一个。
[0164]
在示例31中，示例1至30中任一项或更多项的主题可选地包括耦接相机单元和治疗单元中的至少一个与控制单元之间的通信链路。
[0165]
在示例32中，示例1至31中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元、治疗单元和控制单元中的至少一个可释放地附接至外骨架。
[0166]
在示例33中，示例32中的主题可选地包括：其中，治疗单元能够通过插入至外骨架的管腔中进行耦接。
[0167]
在示例34中，示例31至33中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，控制单元与外骨架螺纹接合。
[0168]
示例35是一种模块化内窥镜系统，包括：外骨架；耦接至外骨架的相机单元；耦接至外骨架的治疗单元；耦接至外骨架的导引或转向单元；以及耦接至外骨架的控制单元。
[0169]
在示例36中，示例35中的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统包括从中选择外骨架的外骨架组，该外骨架组包括：长形实心轴；限定单个管腔的长形管状体；以及限定多个管腔的长形管状体。
[0170]
在示例37中，示例36中的主题可选地包括：其中，从中选择外骨架外骨架组还包括：直轴；包括单个预弯曲的轴；以及包括多个预弯曲的轴。
[0171]
在示例38中，示例36至37中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，从中选择外骨架的外骨架组还包括：伸缩轴；可扩展轴；以及可剥离轴。
[0172]
在示例39中，示例38中的主题可选地包括：其中，可剥离轴包括：限定管腔的内部管；以及能够从内部管剥离的外部护套。
[0173]
在示例40中，示例38至39中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，可剥离轴包括管束，每个管都限定管腔，其中，管束中的各个管是能够从该束剥离的。
[0174]
在示例41中，示例36至40中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统还包括外骨架护套部件组，该外骨架护套部件组包括：螺旋带管；线网管；以及聚合物外部管。
[0175]
在示例42中，示例36至41中任一项或更多项的主题可选地包括构造成附接至外骨
架的外部的多个长形管。
[0176]
在示例43中，示例42中的主题可选地包括：其中，外骨架还包括构造成将多个长形管中的每一个固定至外骨架的外部的耦接系统。
[0177]
在示例44中，示例43中的主题可选地包括：其中，耦接系统包括对应于多个长形管的多个燕尾耦接部件。
[0178]
在示例45中，示例43至44中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，耦接系统包括构造成保持多个长形管抵靠外骨架的护套。
[0179]
在示例46中，示例35至45中任一项或更多项的主题可选地包括构造成附接至外骨架的牵引线组和构造成插入至外骨架的管腔中的导引线中的至少一个。
[0180]
在示例47中，示例35至46中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统包括从中选择相机单元的相机单元组，该相机单元组包括：电荷耦合装置(ccd)；互补金属氧化物半导体(cmos)；高清(hd)相机；以及低分辨率相机。
[0181]
在示例48中，示例47中的主题可选地包括：其中，相机单元还包括发光单元。
[0182]
在示例49中，示例35至48中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元包括用于固定至外骨架的远端端部的紧固件。
[0183]
在示例50中，示例35至49中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元包括无线通信装置。
[0184]
在示例51中，示例35至50中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，相机单元包括构造成沿着外骨架延伸或在外骨架内延伸的线缆。
[0185]
在示例52中，示例35至51中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，治疗单元包括消融单元、声学单元、低温单元、烧灼单元、切除单元、切割单元、生物制品收集单元和附接单元之一。
[0186]
在示例53中，示例35至52中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统包括从中选择治疗单元的治疗单元组，该治疗单元组包括：消融单元；声学单元；低温单元；烧灼单元；切除单元；切割单元；生物制品收集单元；以及附接单元。
[0187]
在示例54中，示例35至53中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统还包括辅助治疗单元，该辅助治疗单元包括吸气单元、抽吸单元、注气单元和注射单元中的至少一个。
[0188]
在示例55中，示例54的主题可选地包括：其中，模块化内窥镜系统包括从中选择辅助治疗单元的辅助治疗单元组，该辅助治疗单元组包括：吸气单元；抽吸单元；注气单元；以及注射单元。
[0189]
示例56是一种处理用于执行外科手术的模块化内窥镜部件的方法，该方法包括：识别要接收特定治疗的特定患者；选择用于执行特定治疗的模块化内窥镜的部件；使用模块化内窥镜对特定患者进行治疗；以及将模块化内窥镜的部件解构成可重复使用部件和一次性部件。
[0190]
在示例57中，示例56的主题可选地包括：在外科设施处组装模块化内窥镜的部件。
[0191]
在示例58中，示例56至57中任一项或更多项的主题可选地包括：在制造设施处组装模块化内窥镜的部件。
[0192]
在示例59中，示例56至58中任一项或更多项的主题可选地包括：将患者诊断为具
有特定状况。
[0193]
在示例60中，示例56至59中任一项或更多项的主题可选地包括：其中，识别特定治疗包括确定用于执行特定治疗的治疗计划和相关诊断或治疗方法。
[0194]
在示例61中，示例56至60中任一项或更多项的主题可选地包括：处置一次性部件。
[0195]
在示例62中，示例56至61中任一项或更多项的主题可选地包括：对可重复使用部件进行清洁和消毒。
[0196]
在示例63中，示例62的主题可选地包括：在后续医疗手术中重复使用经清洁和消毒的可重复使用部件。
[0197]
这些非限制性示例中的每一个都可以独立存在，或者可以以各种置换或组合与其他示例中的一个或更多个组合。
[0198]
以上详细描述包括对附图的引用，所述附图形成了详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实践本发明的具体实施方式。这些实施方式在本文中也被称为“示例”。这样的示例可以包括除了所示出或描述的那些元件之外的元件。然而，本发明人还设想了仅提供所示出或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还设想了使用关于本文中所示出或描述的具体示例(或者具体示例的一个或更多个方面)或者关于本文中所示出或描述的其他示例(或者其他示例的一个或更多个方面)而示出或描述的那些元件(或者那些元件的一个或更多个方面)的任何组合或置换的示例。
[0199]
如果本文件与通过引用并入的任何文件之间的用法不一致，则以本文件中的用法为准。
[0200]
在本文件中，如在专利文件中常见的，独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法，术语“一”或“一种”被用于包括一个或多于一个。在本文件中，除非另有指示，否则术语“或”被用于指非排他性的或，使得“a或b”包括“a而非b”、“b而非a”以及“a和b”。在本文件中，术语“包括”和“在
……
中”用作相应术语“包含”和“其中”的简明中文等同物。此外，在所附权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，包括除了在权利要求中的这一术语之后列出的那些元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或过程仍被视为落入该权利要求的范围内。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，而不旨在对其对象施加数值要求。
[0201]
本文中所描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括利用能够操作成将电子装置配置成执行如以上示例中描述的方法的指令来编码的计算机可读介质或机器可读介质。这样的方法的实现方式可以包括代码，比如微代码、汇编语言代码、更高级别的语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。另外，在示例中，例如在执行期间或在其他时间，代码可以被有形地存储在一个或更多个易失性、非暂态或非易失性有形的计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，致密盘和数字视频盘)、磁带盒、存储卡或棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
[0202]
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或示例的一个或更多个方面)可以彼此结合使用。例如本领域普通技术人员在查阅以上描述后可以使用其他实施方式。提供摘要以使得读者能够快速确定本技术性公开内容的性质。摘要是基于以下理解
提交的：摘要不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上面的具体实施方式中，各种特征可以被组合在一起以组织本公开内容。这不应当被解释为旨在未要求保护的公开特征对于任何权利要求而言均是必要的。而是，发明主题可以在于少于具体公开的实施方式的所有特征。因此，所附权利要求在此并入至具体实施方式中作为示例或实施方式，其中，每个权利要求独立地作为单独的实施方式，并且设想这样的实施方式可以以各种组合或置换彼此组合。本发明的范围应当参照所附权利要求以及这样的权利要求所赋予的等同内容的全部范围来确定。