用于可转向、旋转，且具有用于切割、凝固、干燥和电灼组织的工具的微内窥镜的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于可转向、旋转，且具有用于切割、凝固、干燥和电灼组织的工具的微内窥镜的方法和装置
[0001 ] 相关申请
本申请涉及和要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请系列N0.61/786,490的优先权，将其全部按引用并入。本申请还涉及和要求2014年3月13日提交的美国非临时专利申请系列N0.14/210，126的优先权，将其全部按引用并入。
【背景技术】
[0002]由于其实用性和多功能性，从19世纪开始，内窥镜持续发展。医用内窥镜可以用于进行医疗过程，其可以包括观察和处理体腔内的组织。对于一些类型的过程，相对大的内窥镜探测部可以用于现有的身体通道中，而小的内窥镜探测部(图1)可以用于通过小的切口进行复杂的外科手术。由于切口小被称为微创，与使用非内窥镜技术的相似过程相比，患者恢复时间和外科手术并发症显著降低。最近，与切口相对，具有小于Imm直径的内窥镜使其可以通过大规格针或导管进入体腔。在一些情况中，如进行乳腺管检查和活检，不需要穿透皮肤，使用足够小的内窥镜就可以进入扩张的乳腺管。
[0003]—般而言，内窥镜使用可挠性的玻璃光纤束(图2a)，以将图像从远端传送至近端。这种光纤束通常称为成像光纤并且目前的技术使构建结合了成千上万单独光纤的亚毫米直径的成像光纤成为可能。束的单独光纤也可以称为成像光纤束的单元，参见插图2a。单元尺寸和密度决定了传送图像的像素尺寸和成像光纤束的可烧性。例如，Fujikura，s FIGH-10-350N具有0.35mm的外径并且是一万根3.5um直径光纤的束。在成像过程中，这些单元的每一个作为图像的像素并且将这个像素通过内反射从远端传送至近端(图SbXFujikura束可以以许多不同的直径和单元数来利用，然而，单元密度保持大致相同。这是基本原则并且是由于沿着光纤传送白光和最小化色散的性质引起的。较小的单独光纤将提高光纤密度，但光纤在较长的波长下将具有较高的损耗。也明显更难以制造。
[0004]成像光纤在空间上是相干的，表明束输入上和束输出上的单元位置之间存在一对一的对应(图2b)。这使得沿着束传送图像成为可能。如果单元在空间上不相干，并且单元沿着成像光纤束的长度改变其相对位置，那么通过束传送的图像将脱离束，空间信息扭曲(即，将形成不同的图像)(图3)。尽管图像光纤与其自身在空间上是相干的，但这不是说束中的单元模式就遵循特定的模式。关于在哪放置单独光纤的中心，没有通过模式来限定位置并且相当随意。
[0005]尽管将组织成像的能力是有价值的，内窥镜更大的实用性是在体内的远程位置进行复杂的外科手术过程。因此，常规的内窥镜具有至少一个从远端延伸至近端的工作通道并且可以用于将工具传送至待成像的部位(图4)。然而，最现代化的内窥镜具有几个工作通道，其用于不同的功能:流体传送和取出、镊子和夹子，只是举例。随着内窥镜尺寸，并且特别是工作通道尺寸，缩小至亚毫米尺寸，在使用之间清洗工作通道的能力变得不可能，并且因此内窥镜在每次使用后必须丢弃以防止患者之间的交叉污染。已经研发了可用于避免扔掉整个窥镜代价的几种技术，包括将工作通道结合至一次性鞘中，所述鞘在更昂贵的光学器件上滑入位置中。这使得光学器件可以重复使用，但它们仍然必须灭菌，以防止如果鞘泄露的交叉污染。
[0006]之前的相关技术以及与其相关的限制的实例只是说明性的并不是穷举。在阅读说明书和附图研究时，本领域技术人员将清楚相关技术的其他限制。
【发明内容】
[0007]结合系统、工具和方法描述和说明了以下的实施方案及其各个方面，这只是示例性和说明性的，并非限制范围。在不同的实施方案中，上述问题中的一个或多个已经减轻或消除，而其他实施方案涉及其他改进。
[0008]大体上，针对内窥镜描述了一种方法和相关装置，所述内窥镜包括具有用于传递光图像的成像光纤束的探测部。所述成像光纤束具有用于接收光图像的远端和从探测部伸出来的用于发送光图像的近端部分。内窥镜包括连接探测部的把手装置，其用于支撑成像光纤束的部分近端部分以沿其扭转，该扭转用于响应探测部包括相对于把手装置的成像光纤束的远端的旋转。
[0009]在另一个实施方案中，内窥镜包括用于插入组织中的探测部。成像光纤束通过探测部支撑并且包括远端、近端和位于其间的延长部。成像光纤束构造成使用远端接收光图形，将光图像从远端传递至近端，并从近端发送光图像。内窥镜还包括连接探测部和成像光纤束的把手装置。把手装置用于共同旋转探测部和成像光纤束的远端部分，同时将成像光纤束的近端部分保持基本上没有旋转，以将光图像响应于探测部旋转沿着所述延长部旋转，使得光图像随着从成像光纤束近端发送出来时相对于在成像光纤束的远端接收到的光图像旋转。
[0010]在另一个实施方案中，公开了一种内窥镜，其具有用于插入组织中的探测部以及通过探测部支撑并具有远端、近端和位于其间的延长部的成像光纤束。成像光纤束构造成使用远端接收光图像以及将光图像从远端传递至近端，并且从近端发送光图像。把手装置连接探测部和成像光纤束。把手装置用于共同旋转探测部和成像光纤束的远端部分，同时将成像光纤束的近端部分保持基本上没有旋转，以将光图像响应于探测部旋转沿着所述延长部旋转，使得光图像随着从成像光纤束近端发送出来时相对于在成像光纤束的远端接收到的光图像旋转。
[0011]在再另一个实施方案中，公开了一种内窥镜，其包括具有用于插入组织中的远端和用于组织外的近端。探测部限定了用于引导内窥镜工具从探测部近端至探测部远端的工作通道。内窥镜工具用于通过工作通道插入组织中的外科手术部位和用于工具驱动，以在外科手术部位处理组织，工具和工作通道包括互补构造，其合作用于内窥镜工具的驱动。
[0012]在再另一个实施方案中，公开了一种内窥镜工具，其具有延伸的牵引缆绳组件，其包括近端和远端。牵引缆绳组件具有可挠性内缆绳和围绕内缆绳长度一部分的缆绳外壳，使得内缆绳可以在缆绳外壳内纵向移动。工具头可操作地连接牵引缆绳组件的远端，用于通过牵引缆绳组件近端的缆绳外壳内的内缆绳的纵向移动来选择性地驱动。驱动器连接牵引缆绳组件的近端，以通过在缆绳外壳内纵向移动内缆绳来驱动工具头。驱动器包括核心装置，其具有沿着共同的延伸轴放置并被其中限定的隔断分开的近端和远端核心部分。近端核心部分用于连接内缆绳和缆绳外壳之一的近端，而远端核心部分用于连接内缆绳和缆绳外壳中的另一个的近端。驱动器包括外壳装置，其连接核心装置并用于以沿着延伸轴扩大核心部分之间的隔断的方式朝向核心装置可折叠的移动，以在缆绳外壳中纵向移动内缆绳，以操作工具头。
[0013]在另一个实施方案中，公开了一种内窥镜，其包括工具组件，所述工作组件包括用于选择性移动以处理组织的工具头和连接以使用具有缆绳鞘和在缆绳鞘中纵向移动的内缆绳选择性移动工具头的工具头驱动器。延伸的探测部包括用于插入组织中的远端和用于在组织外使用的近端。探测部限定了用于引导工具头从探测部近端至探测部远端的工作通道，同时工具头驱动器保持在组织外。把手组件连接探测部。把手组件包括把手主体、触发装置和闭锁机械装置。闭锁机械装置用于选择性地将工具组件连接把手组件，而触发装置用于驱动相对于把手主体的移动，以驱动缆绳组件将探测部在探测部远端弯曲和相对于把手主体的解锁移动，以控制闭锁机械装置将工具组件与把手组件断开。
[0014]在再另一个实施方案中，公开了一种内窥镜，其包括工具组件，所述工具组件具有用于选择性移动以处理组织的工具头和连接以使用缆绳组件选择性移动工具头的工具头驱动器，所述缆绳组件具有缆绳鞘和在缆绳鞘中纵向移动的内缆绳。探测部限定了用于引导工具头从探测部近端至探测部远端的工作通道，同时工具头驱动器保持在组织外，并且远端用于选择性弯曲。把手组件可操作地结合探测部。把手组件包括把手主体和触发装置，所述触发装置用于驱动相对于把手主体移动以驱动缆绳组件最初从探测部伸出工具头并且此后弯曲探测部的远端。
[0015]在再另一个实施方案中，公开了一种内窥镜工具，其包括一组镊爪，其用于通过内窥镜导管的通道插入。这组爪用于在打开位置和关闭位置之间选择性移动。爪移动至关闭位置时，爪中的至少一个限定了用于切除组织的刀刃，当在关闭位置时，爪限定了用于捕获切除组织的基本上闭合的空腔。爪锁定组件用于选择性地驱动爪，将爪保持在闭合位置，而没有依赖工作通道内镊爪的定位。牵引缆绳组件用于操作爪锁定组件来选择性地在关闭位置和打开位置之间驱动爪。
[0016]在另一个实施方案中，公开了一种方法，其用于矫正解剖学关节中组织鞘干扰失调。将皮下注射针和导管插入关节附近的组织中。针和导管都具有远端和近端，并且导管具有内腔，针通过导管内腔延伸，使得针的远端延伸越过导管的远端。针的远端包括用于刺破组织的刀刃。将针和导管插入关节附近的组织中，使用刀刃来刺破组织，同时引导导管，以将导管的远端放置在组织鞘附近。从组织和导管中取出针，同时将导管保持在关节附近的组织中，以及将导管的远端保持放置在组织鞘附近的组织中。将内窥镜探测部的远端在导管的近端插入内腔中。引导探测部的远端通过内腔至导管远端附近的组织鞘。用探测部将组织鞘成像，以确定探测部相对于组织鞘的位置。探测部在导管内腔中纵向移动，以将探测部的远端从导管的远端伸出，将探测部插入组织鞘和相连的解剖结构之间。切割工具从探测部的远端伸出至组织鞘。牵引探测部以将探测部的远端和切割工具朝向导管的远端移动，使得切割工具切割组织鞘。取出探测部和导管。
[0017]除了以上所述的示例性方面和实施方案，通过参考附图和研究以下的描述，更多方面和实施方案将变得清楚。
【附图说明】
[0018]图1是内窥镜系统的示意图。
[0019]图2a是成像光纤的端面的示意图，显示出多根单独光纤的核心。
[0020]图2b是空间上一致的成像光纤的示意图。
[0021 ]图3是空间上不一致的成像光纤的示意图。
[0022]图4是具有把手和圆形工作通道中圆形活检工具的内窥镜的示意图。
[0023]图5是具有肾形工作通道的内窥镜的端面的示意图。
[0024]图6是邻接肾形工作通道的两个照明光纤形成的照明谱的示意图。
[0025]图7是整合至内窥镜肾形工作通道中的切割工具的示意图。
[0026]图8是显示切割工具的肾形工作通道的部分剖面示意图。
[0027]图9是整合至肾形工作通道中的肾形镊子的示意图。
[0028]图1Oa和1b是镊子和为了适应目标样品可能旋转的需要的示意图。
[0029]图11是具有完整旋转能力的内窥镜把手的示意图。
[0030]图12是允许通向肾形工作通道的内窥镜把手的符合透视法的示意图。
[0031]图13a、13b和13c是内窥镜把手的剖面示意图，其说明了光纤围绕保护轴向放置的工作通道的空腔中的轮廓怎样扭转。
[0032]图14是具有用于工具适合探测部的肾形工作