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CN109843144A - 用后即弃的医疗系统、装置及相关方法 - Google Patents

用后即弃的医疗系统、装置及相关方法 Download PDF

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CN109843144A CN201780063249.9A CN201780063249A CN109843144A CN 109843144 A CN109843144 A CN 109843144A CN 201780063249 A CN201780063249 A CN 201780063249A CN 109843144 A CN109843144 A CN 109843144A
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Abstract

插入装置可以包括中空手柄以及向中空手柄的远侧延伸的轴。插入装置还可以包括联接至轴的远侧端部的帽。帽可以包括相机以及联接至其的LED。

Description

用后即弃的医疗系统、装置及相关方法
相关申请的交叉引用
该专利申请根据美国法典第35条119款要求2016年11月11日提交的美国临时专利申请No.62/420,938的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开的各个方面总体上涉及医疗系统、装置和相关方法。更具体地，本公开涉及用后即弃的医疗系统和/或装置。
背景技术
内窥镜检查领域涵盖使用者可以利用例如内窥镜或其它合适的引入护套或装置的辅助来检查和/或治疗受试者的系统和方法。内窥镜(或其它合适的引入装置)可以提供例如对受试者体内的中空器官或腔体(例如，胃肠(GI)道、尿道、呼吸道等)的内部的观察。例如，输尿管镜检查术是内窥镜检查的一个子集。输尿管镜检查术可以包括内窥镜(比如例如，输尿管镜、子宫镜、膀胱镜、宫腔镜等)可以穿过受试者的尿道和膀胱并且直接进入受试者的输尿管的手术。内窥镜可以进一步插入受试者的肾脏中以进行肾盂镜检查手术。这些手术可以用于受试者尿道疾病的诊断和治疗，比如可能阻塞尿道导管的肾结石的存在。
这种内窥镜的消毒对于避免患者之间的交叉污染是必要的。遗憾的是，内窥镜的消毒不充分是医疗装置行业中长期且危险的问题。医院和医疗专业人员不仅难以有效地对各种内窥镜进行再处理或消毒，而且成本也很高。另外，典型的内窥镜制造昂贵，需要高精度且通常是单独的内窥镜专用部件(例如，相机、照明特征、各种医疗工具适配器等)，从而导致装置超过数万美元，并且可能超过数十万美元。因此，这种装置不适合用作一次性使用的用后即弃的装置。
本公开的系统、装置和方法可以纠正以上描述的一些缺陷或解决现有技术的其它方面。
发明内容
本公开的示例尤其涉及医疗装置。本文公开的各个示例可以包括结合任何其它公开的示例描述的一个或多个特征。
在一个示例中，插入装置可以包括中空手柄以及向中空手柄的远侧延伸的轴。插入装置还可以包括联接至轴的远侧端部的帽。帽可以包括相机以及联接至其的LED。
插入装置的示例可以包括以下特征中的一个或多个。轴可以是刚性轴。轴可以包括多管腔挤出件。轴可以包括固定地联接在一起的多个分离的管腔。中空手柄可以包括圆形球头以及从其悬垂的延伸部。轴可以从球头内的部位延伸并穿过中空手柄的球头的一侧。端口可以从中空手柄的球头的与轴所延伸的一侧相对的一侧延伸。中空手柄可以包括从中空手柄的延伸部的与球头相对的部分延伸的插头。插头可以选择性地与脐管连接器联接和不联接。手柄可以包括邻近插头的两个流体端口。两个流体端口中的每个可以流体地联接至延伸穿过中空手柄、穿过轴并朝向帽的管。脐管可以联接至计算机。LED可以是第一LED，插入装置可以进一步包括设置在帽上的第二LED。第一和第二LED中的每个可以设置在相机的相对侧上。工作通道可以延伸穿过轴的近侧端部并且向轴的近侧端部的近侧延伸。
在再一示例中，插入装置可以基本上由手柄构成，该手柄包括头部以及从头部悬垂的抓握部，头部具有可以从头部的第一侧延伸的端口。插入装置还可以包括向中空手柄的远侧延伸的轴以及联接至轴的远侧端部的帽。帽可以包括相机和联接至其的光源。
插入装置的示例可以进一步包括以下特征中的一个或多个。轴的近侧端部可以设置在手柄的圆形球头内。插头可以沿与球头相反的方向从抓握部延伸，并且插头可以选择性地与脐管连接器联接和不联接。抓握部可以包括邻近插头的两个端口，并且两个端口中的每个可以流体地联接至延伸穿过手柄、穿过轴并朝向帽延伸的管。
在再一示例中，插入装置可以包括手柄。手柄可以基本上由圆形球头以及从圆形球头悬垂的抓握部构成，圆形球头具有从圆形球头的第一侧延伸的端口，抓握部包括一对流体端口以及沿与圆形球头的方向相反的方向从抓握部延伸的插头。插入装置可以进一步包括轴，所述轴具有设置在圆形球头内的近侧端部并且沿与圆形球头的第一侧相反的方向从球头的第二侧延伸。帽可以联接至轴的远侧端部，并且帽可以包括相机和联接至其的光源。
插入装置的示例可以包括以下特征中的一个或多个。工作通道的近侧端部可以联接至端口，并且可以穿过轴的近侧端部并朝向帽向远侧延伸。手柄可以包括从手柄的延伸部的与球头相对的部分延伸的插头，并且其中，线缆或一束线缆可以具有联接至相机和光源中的至少一个的第一端以及联接至插头的第二端。
前面的概述和以下详细描述都只是示例性和说明性的，并且不是对要求保护的特征的限制。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或它们的其它变型旨在覆盖非排他性包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物件或设备不仅包含那些元素，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物件或设备固有的其它元素。此外，术语“示例性”在本文中以“示例”而不是“理想”的意义使用。如本文所使用的，术语“约”、“大致”和“大约”表示在所述值的+/-5％内的值的范围。
附图说明
并入本说明书并且构成本说明书一部分的附图示出了本公开的示例性特征，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1示出了根据本公开各方面的示例性的用后即弃的插入装置；
图2示出了图1的示例性插入装置的帽的局部等距视图；
图3示出了图1的插入装置的局部剖视图；
图4示出了根据本公开各方面的图1的插入装置的轴的剖视图；以及
图5示出了根据本公开其它方面的插入装置的轴的剖视图。
具体实施方式
本公开的示例涉及用于诊断和/或治疗受试者身体的内部区域的医疗系统和装置。该医疗系统可以包括插入装置以及可操作地联接至插入装置以便通过插入装置引入末端执行器或其它物体的一个或多个医疗装置。
现在将详细参照本公开的上述的以及在附图中示出的示例。只要有可能，将在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
术语“近侧”和“远侧”在本文中用于表示示例性医疗装置或插入装置的各部件的相对位置。当在本文中使用时，“近侧”是指相对更靠近身体外部或者更靠近使用医疗装置或插入装置的操作者的位置。相比之下，“远侧”是指相对更远离使用医疗装置或插入装置的操作者或者更靠近身体内部的位置。
图1和图2示出了示例性插入装置10，其包括联接至轴14的中空手柄12，该轴终止于帽16。如将在下面更详细地描述的，手柄12是中空或空心的手柄，仅轴14、第一和第二管44、工作通道30、线缆/线束38、端口18、22和24以及插头20在手柄中延伸或位于手柄中。此外，用于将手柄的各部分连接在一起的一个或多个模制残余件、防水件或手柄连接构件60(图3)可以存在于中空手柄12内。例如，连接构件60可以用于在组装之后将两个手柄半部保持在一起。它们可以包含螺钉，用作粘合剂接合垫、超声波焊接点、摩擦配合点和/或卡扣配合。替代地，连接构件60可以不存在于插入装置10中。这样，中空手柄12没有现有技术装置中找到的任何附加功能部件(例如，散热器、电路板、照明源、转向线缆或致动器、处理设备和/或附加电路)。因此，与现有技术手柄相比，中空手柄12相对便宜、轻便且简洁或不受妨碍。换言之，中空手柄12指的是仅包含工作通道30、第一和第二管44、线缆/线束38、插头20以及端口18、22和24的装置，并且不包括散热器、电路板、照明源、转向线缆或致动器、处理装置或附加电路，将在下面更详细地描述。也就是说，手柄12可以基本上由轴14、第一和第二管44、工作通道30、线缆/线束38、端口18、22和24以及插头20构成，而不包括任何附加的硬件部件，比如例如，散热器、电路板、照明源、转向线缆或致动器、处理设备和/或附加电路。此外，虽然中空手柄12通常没有容纳在其中的光源，但是在替代实施例中，部分中空的手柄12可以在其中包括一个或多个LED 36，并且包括沿着轴14延伸的用于向帽16的远侧传送光的一个或多个光纤。
帽16包括圆形的周向边缘并且成一定角度，以便对组织无创伤。此外，帽16可以以任何适当的方式(比如例如，卡扣配合、过盈配合、粘合剂、焊接、模制等)联接(比如，可移除地或永久地)到轴14。插入装置10包括被构造为允许操作者对受试者进行医疗诊断和/或治疗的任何装置。例如，插入装置10包括被构造为允许使用者进入和观察受试者身体的内部区域的任何装置。例如，插入装置10可以插入尿道(比如输尿管)、胃肠腔(比如食道)、脉管管腔和/或气道的任何部分。
根据本公开的各方面，插入装置10是输尿管镜。在一些预期的示例中，插入装置10是无菌的、一次性使用的和完全用后即弃的输尿管镜。也就是说，在完成医疗手术时，包括中空手柄12、轴14和帽16的插入装置10可以由任何适当的控制台或电源(例如，计算机40)断开并丢弃。因此，可以减轻对插入装置10的交叉污染或不充分消毒的顾虑。然而，其它类型的装置可以代替输尿管镜，包括例如宫腔镜、子宫镜、支气管镜、膀胱镜和类似装置。任何这样的装置可以是一次性使用的，并且完全是用后即弃的。
插入装置10的中空手柄12可以具有适于抓握和控制插入装置10的任何形状。例如，中空手柄12可以具有被设计成舒适地握持在手(例如医疗专业人员的手的手掌)中的符合人体工程学的形状。例如，如图1中所示，中空手柄12包括联接至轴14的扩大的球形或大致球形的球头12A以及从球头悬垂的手枪式抓握部或延伸部12B。如图所示，球头12A包括在其近侧(例如，当由医疗专业人员握持时中空手柄12的最靠近医疗专业人员身体的一侧，和/或球头12A的与轴14从其延伸的一侧相对的一侧)上的单个(即，仅一个)端口18，将在下面更详细地描述。此外，选择性地可联接和可不联接的插头20以及定位在延伸部12B上的端口22和24位于延伸部的近侧端部上，例如，在延伸部12B的与球头12A的位置相对的一端上，将在下面更详细地描述。这样，医疗专业人员可以根据他/她的偏好沿着扩大的球头12A或延伸部12B抓握中空手柄12。例如，在一些布置中，医疗专业人员可以通过将他或她的手的手掌放置或包绕在球头12A的顶部表面(例如，球头12A的与延伸部12B相对的表面)上或周围来抓握或握持中空手柄12，从而避免与球头12A的端口18的干涉。附加地或替代地，在一些布置中，医疗专业人员可以通过将他或她的手的手掌放置或包卷在球头12A与插头20以及端口22和24之间的延伸部上或周围来抓握或握持中空手柄12，从而可以避免与插头20以及端口18、22和24的干涉。
如图1中所示，中空手柄12关于沿中空手柄12的纵向轴线L延伸的平面两侧对称，并且可以包括蛤壳布置。轴14可以沿着纵向轴轴线S从中空手柄12内的近侧端部26(图3)延伸到联接至帽16的远侧端部28。如图3中所示，轴14的近侧端部26经由附接机构50(例如，螺钉、螺栓等)牢固地固定到中空手柄12，使得轴牢固地联接(例如，可旋转地且轴向不可移动地附接)到中空手柄12。轴14是刚性(例如，不可弯曲、可偏转等)轴。例如，轴14可以包含以下材料中的一种或多种：不锈钢、钛、刚性塑料、玻璃纤维增强的聚合物树脂(玻璃纤维)以及硬涂层阳极氧化铝。此外，轴14具有从近侧端部26延伸到远侧端部28的约230mm至约335mm之间的长度。
如以上指出的，中空手柄12包括多个端口。例如，端口18从球头12A与纵向轴线S平行或对齐地延伸，并且与延伸穿过轴14和末端16的工作通道30连通，如图2和图3中所示。也就是说，工作通道30从端口18延伸穿过轴14并终止于帽16。工作通道30沿着与纵向轴线S偏移并平行的轴线延伸，并且包括小于轴14的径向尺寸(例如，直径)的径向尺寸(例如，直径)。此外，工作通道30包括大于插入装置10的任何其它通道(例如，第一和第二管44，将在下面更详细地描述)的径向尺寸(例如，直径)的径向尺寸(例如，直径)。此外，尽管工作通道30被示出并描述为具有圆形截面形状，但是本公开不局限于此。相反，工作通道30可以具有椭圆形、半圆形或限定从中穿过的内部通路的任何其它截面形状。端口18可以便于将一个或多个医疗装置通过工作通道30插入到帽16和轴14的远侧端部28。例如，端口18可以包括医疗(例如，螺纹)或滑动鲁尔端口，医疗装置的末端执行器、控制构件和/或护套(未示出)可以通过所述端口递送到工作通道30中和/或通过工作通道30递送。端口18可以进一步包括单向阀19(图3)，该单向阀允许医疗装置从中穿过(插入和移除)，但是防止或限制流体从工作通道30排出。
如图2中所示，插入装置10包括成像组件，该成像组件包括位于帽16的远侧端部处的数码相机34。例如，相机34可以位于帽16的最远末端，和/或可以至少部分地嵌入帽16内。相机34可以观察帽16和轴14的远侧端部28的远侧的区域。相机34可以具有任何适当的分辨率，从而以数字或任何其它适当的格式捕获图像和/或全动态视频图像。例如，相机34可以包括大于约20,000像素且小于约80,000像素的像素数。例如，相机34可以具有约62,500的像素数。相机34可以包括至少80°的视野。此外，相机34可以包括将图像信号经由线缆38接收和传输到计算机40所需的所有那些部件(例如，传感器、滤波器、信号转换器)，将在下面更详细地描述。也就是说，相机34可以包含透镜和数字传感器，以将信号经由线缆38传输到计算机40以便处理和显示。
此外，插入装置10包括照明单元，该照明单元包括一个或多个(例如，两个)发光二极管(“LED”)36。LED 36可以位于帽16的最远末端，和/或可以至少部分地嵌入帽16内。如图所示，LED 36可以位于相机34的相对侧，并且可以在接收适当的电源时发光。LED 36可以包括例如CCT范围为5000-6500K的高功率2mm以下的LED(sub 2mm LED)。可以使用任何其它合适的LED。此外，插入装置10包括至少部分地嵌入帽16内的压力传感器29。压力传感器29可以布置成直接测量患者的体腔压力。压力传感器29可以包括压阻式压力模(比如例如，来自Nova Sensor的P330系列1F绝对压力传感器模)。
一束线缆38(或者替代地，适于输送电力和数据的单个线缆38)可以联接至相机34、LED 36和压力传感器29中的一个或多个，并且沿着轴14在工作通道30的外壁与轴14的内壁之间向近侧延伸，并连接至插头20。插头20包括电连接器，用于将包括线缆/线束38在内的中空手柄12连接到脐管50，以便于实现电连接和功能，比如向/从相机34、压力传感器29传递数据和/或向LED 36供电。如图3中所示，例如，插头20可以包括固定地联接至(例如，焊接到)线缆/线束38的一个或多个端子52。此外，插头20可以包括适配器54，用于选择性地与脐管50的适配器56联接和断开联接。
为了便于适配器54和56之间的可靠连接或配合，适配器54和56可以朝向彼此磁性地吸引或者螺纹连接以维持它们之间的接触，或者使用干涉零件的方法(卡扣或杠杆释放连接)来将配合半部保持在一起。附加地或替代地，适配器54和56中的至少一个可以包括一个或多个引线(未示出)，所述引线布置成与适配器54和56中的另一个上的一个或多个插座59配合或以其它方式联接，以便从脐管50向线缆/线束38传送信号或者从线缆/线束38向脐管50传送信号(例如，电力和/或数据)，该脐管进而联接至计算机40。
计算机40可以包括智能手机、平板计算机、便携式计算机、台式计算机和/或任何其它合适的计算装置。计算机40可以包括显示器42以及其它电子器件(未示出)，比如中央处理单元、存储器、视频和图形卡、无线和有线网络装置、音频装置、一个或多个输入/输出端口、电源和/或任何其它合适的计算机特征。显示器42可以包括触摸屏，用于显示图像数据，以及用于接收来自使用者的输入或命令。用户交互可以涉及图像捕获、视频捕获、亮度控制、模式控制、窄带成像切换和/或可以是典型输尿管镜检查手术的一部分的任何其它控制的方面。计算机40可以包括成像电子器件，所述成像电子器件被构造为处理和/或传送图像数据，在显示器42上显示图像数据以供使用者观看，以及将信号发送到相机34和LED 36。
端口22和24中的每个可以包括与延伸穿过轴14和末端16的第一和第二通道、通路或管44中的一个流体联接的鲁尔接头(或其它配合构造)，如图2和图3中所示。也就是说，每个管44从端口22和24中的一个延伸穿过轴14，并终止于帽16中。管44中的任何一个或两个可以与冲洗流体源、抽吸流体源(例如，负压)、用于注射的药剂源等流体联接。此外，在一些布置中，管44中的一个或两个可以在其中接收压力传感器29。例如，在一种布置中，第一管44与冲洗流体源(未示出)流体联接，而第二管44与抽吸流体源(未示出)流体联接。在另一种布置中，至少第一管44与冲洗流体源(未示出)流体联接，而第二管44与药剂源流体联接。虽然在一些示例性布置中，仅采用两个管44，但在其它布置中，可以使用更多或更少的管44。例如，在一些布置中，可以采用单个(例如，仅一个)管44，而在又一些布置中，可以使用三个或更多个管44。
在任何这样的布置中，端口22和24位于延伸部12B的与球头12A的位置相对的近侧端部上。如图1和图3中所示，端口22和24可以围绕中空手柄12的纵向轴线L沿周向间隔开180°。然而，在其它布置中，端口22和24可以以任何适当的周向角度(比如，在围绕中空手柄12的纵向轴线L布置的约20°和约340°之间)间隔开。
图1-图3的轴14可以布置为多管腔挤出件(图4)或者布置为经由例如粘合剂、焊接等固定在一起的单独且分离的管腔或管(图5)。在图5中所示的布置中，相邻管腔之间的间隔可以可选地填充有保持物质，比如例如环氧树脂、粘合剂等。如图4和图5中每个所示，轴14包括工作通道30以及第一和第二管44。可选地，轴14可以进一步包括任何或者一个或多个线缆管腔46(例如，示出了三个线缆管腔46)。在其中LED 36位于手柄12内的部分中空手柄的情况下，线缆管腔46中的一个或多个可以容纳或以其它方式接收光纤等，以便向轴14的远侧传输光。此外，尽管管腔30、44和46中的每个被示出为具有圆形截面，但是本公开不局限于此。相反，管腔30、44或46中的任何一个或多个可以具有任何适当的形状，包括例如正方形、卵形、多边形和不规则形状，或者其组合。
在使用中，医疗专业人员可以(例如，经由球头12A或延伸部12B)抓握中空手柄12，并且引导轴14进入患者的一个或多个身体通路。如果需要或必要，医疗专业人员可以通过端口18和工作通道30递送一个或多个医疗工具或装置(例如，篮、镊子等)，以执行医疗手术。此外，如果确定需要或必要，医疗专业人员可以使冲洗流体、抽吸流体或药剂注射中的一种或多种通过管44且向轴14的远侧递送。一旦完成医疗手术，医疗专业人员可以从患者身上缩回轴14，将脐管50与插头20断开联接，并丢掉或丢弃整个中空手柄12，包括插头20和轴14。这样，减轻了交叉污染和不充分消毒的问题。
虽然本文参照用于具体应用的说明性示例描述了本公开的原理，但应当理解，本公开不限于此。具有本领域普通技能以及能够获得本文提供的教导的人员将认识到，其他的变型、应用、实施例以及等同方式的替代均落入本文所描述的特征的范围内。因此，要求保护的特征不应被视为受之前描述的限制。

Claims (15)

1.一种插入装置，包括：
中空手柄；
轴，其向所述中空手柄的远侧延伸；以及
帽，其联接至所述轴的远侧端部，所述帽包括相机以及联接至其的LED。
2.根据权利要求1所述的插入装置，其中，所述轴是刚性轴。
3.根据前述权利要求中任一项所述的插入装置，其中，所述轴包括多管腔挤出件。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的插入装置，其中，所述轴包括固定地联接在一起的多个分离的管腔。
5.根据前述权利要求中任一项所述的插入装置，其中，所述中空手柄包括圆形球头以及从所述圆形球头悬垂的延伸部。
6.根据权利要求5所述的插入装置，其中，所述轴从所述球头内的部位延伸并穿过所述中空手柄的球头的一侧。
7.根据权利要求6所述的插入装置，其中，端口从所述中空手柄的球头的与所述轴所延伸的一侧相对的一侧延伸。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的插入装置，其中，所述中空手柄包括从所述中空手柄的延伸部的与所述球头相对的部分延伸的插头。
9.根据权利要求8所述的插入装置，其中，所述插头能够选择性地与脐管连接器联接和不联接。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的插入装置，其中，所述手柄包括邻近所述插头的两个流体端口。
11.根据权利要求10所述的插入装置，其中，所述两个流体端口中的每个流体地联接至延伸穿过所述中空手柄、穿过所述轴并朝向所述帽的管。
12.根据权利要求9所述的插入装置，其中，所述脐管联接至计算机。
13.根据前述权利要求中任一项所述的插入装置，其中，所述LED是第一LED，所述插入装置进一步包括设置在所述帽上的第二LED。
14.根据权利要求12所述的插入装置，其中，所述第一LED和第二LED中的每个设置在所述相机的相对侧上。
15.根据权利要求1所述的插入装置，其中，工作通道延伸穿过所述轴的近侧端部并向所述轴的近侧端部的近侧延伸。
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