用于限制控制机构的移动的系统的制作方法

用于限制控制机构的移动的系统
相关申请的交叉引用
1.本技术要求于2019年7月8日提交的美国临时申请号62/871,386的优先权的权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
2.本发明总体涉及用于限制控制机构的移动的系统。特别地，本发明涉及用于医疗装置的锁定机构，诸如，例如，用于锁定内窥镜的铰接控制旋钮的装置。


背景技术：

3.医疗装置，诸如内窥镜的手柄可以包括控制机构，诸如，旋钮。这种控制机构可以用于例如，铰接医疗装置的护套。在手术期间，操作者可能期望限制护套的铰接。例如，操作者可能在将护套插入患者体内时或当正在执行手术时期望限制铰接。因此，需要锁定机构。


技术实现要素：

4.一种组件可以具有轴。轴的旋转可以导致医疗装置的一部分的偏转。夹头可以具有开口。轴可以延伸通过纵向开口。致动器可以被配置为与夹头相互作用。夹头的第一形态可以允许轴相对于夹头的旋转，并且夹头的第二形态可以禁止轴相对于夹头的旋转。
5.本文所述组件中的任一个可以具有下列特征中的任一个。致动器可以包括突出部。夹头可以包括凸耳。突出部可以与凸耳相互作用以使夹头从第一形态转变为第二形态。突出部可以是第一突出部。致动器还可以包括第二突出部和第三突出部。凸耳可以是第一凸耳。夹头还可以包括第二凸耳和第三凸耳。第二突出部和第三突出部可以分别与第二和第三凸耳相互作用，以使夹头从第一形态转变为第二形态。夹头中的凹口可以限定凸耳的一部分相对于凸耳的相邻部分具有减小的长度。凸耳可以具有第一部分和第二部分。第一部分的柔性可以小于第二部分。在第一形态中，突出部可以与第一部分相互作用。在第二形态中，突出部可以与第二部分相互作用。第二部分沿着径向可以具有比第一部分更大的厚度。当夹头处于第一形态中时，凸耳可以偏置到空闲位置。凸耳的径向内表面可以与夹头的相邻部分径向对准或从夹头的相邻部分径向向外突出。夹头可以通过致动器的旋转从第一形态转变为第二形态。致动器可以包括杠杆。致动器可以包括垫圈形部分。杠杆可以从垫圈形部分径向向外延伸。夹头可以包括套管，以及围绕套管的至少一部分周向延伸的凸缘。夹头可以包括止动件，其被配置为防止致动器的一部分移动超过止动件。致动器可以在夹头的径向外侧。致动器的旋转可以使夹头从第一形态转变为第二形态。当夹头处于第二形态中时，夹头的柔性凸耳可以向轴施加摩擦力。
6.在另一个示例中，一种组件可以包括具有柔性凸耳的夹头，以及具有从致动器的表面径向向内延伸的突出部的致动器。突出部可以与凸耳相互作用以使夹头从第一形态转变为第二形态。在夹头的第一形态中，轴可以是可旋转的以使医疗装置的一部分偏转。在夹头的第二形态中，由于从凸耳施加到轴的摩擦力，轴可以是不可旋转的。
7.本文所述组件中的任一个可以包括下列特征中的任一个。致动器可以包括垫圈形部分。突出部可以从垫圈形部分的内表面延伸。凸耳可以偏置到空闲位置，其与夹头的相邻部分径向对准或从夹头的相邻部分径向向外突出。
8.在另一个示例中，一种组件可以包括轴。轴的旋转可以导致医疗装置的护套的偏转。夹头可以具有套管部分。轴可以延伸通过套管部分的中心开口。套管部分可以具有柔性凸耳。致动器可以具有在套管部分的径向外侧的垫圈形部分。致动器可以包括从垫圈形部分的内表面径向向内延伸的突出部。突出部可以与凸耳的至少一部分相邻。
9.本文所述组件中的任一个可以具有下列特征中的任一个。致动器可以相对于夹头旋转，使得突出部在凸耳上施加径向向内的力。
10.可以理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述仅仅是如要求保护的本发明示例性和解释性的，而不是限制性的描述。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其他的变型旨在涵盖非排他性的内容物，以使得包括一列要素的过程、方法、物品或设备不仅仅包括那些要素，而是可以包括未明确列出或不是这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。术语“示例性”是按“示例”而非“典范”的意义使用的。术语“约”或“基本上”可以被理解为指代+/-10％的范围。如本文所用，术语“近侧”表示更靠近操作者的方向，并且术语“远侧”表示更远离操作者的方向。尽管在本文中引用了内窥镜，但对内窥镜或内窥镜检查的引用不应被解释为限制所公开的锁定机构和其他方面的可能应用。例如，所公开的方面可以与十二指肠镜、支气管镜、胃镜、输尿管镜、结肠镜、导管、诊断或治疗工具或装置或其他类型的医疗装置一起使用。
附图说明
11.并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例，且与描述一起用于解释本发明的原理。
12.图1示出了示例性内窥镜。
13.图2描绘了示例性锁定机构的立体图。
14.图3描绘了示例性锁定机构的示例性夹头的立体图。
15.图4描绘了在第一形态中的示例性锁定机构。
16.图5描绘了在第二形态中的示例性锁定机构。
17.图6a至图6b示出了分别在第一形态和第二形态中的示例性锁定机构的特写视图。
18.图7示出了替代的夹头。
具体实施方式
19.内窥镜或其他医疗装置的手柄(例如，内窥镜的操作部分)可以包括当用内窥镜执行手术时由操作者使用的组件。如上所述，在手术期间，医疗专业人员可能期望经由复杂的锁定机构或附加装置来限制内窥镜的远端的铰接。已知的医疗装置可以包括锁定机构以防止护套的铰接并且维持医疗装置的远端的位置或取向。这种锁定机构可以包括多个部件，这可能导致医疗装置的高制造成本。多部件锁定机构组装的问题也可能导致在制造之后和分销之前的组装不当的医疗装置的处置，从而导致浪费。
20.现在参考图1，内窥镜200的手柄210可以包括转向组件或组件，其可以用于使内窥
镜200的护套220的远端222偏转。转向组件可以包括旋钮、杠杆或用于控制转向组件的其他机构。例如，一个或多个转向旋钮230或杠杆可以用于在上/下和/或左/右方向上铰接护套220。内窥镜手柄还可以包括用于防止或限制护套的不需要的铰接(例如，在插入期间或在医疗手术的其他部分期间)的机构。例如，手柄可以包括一个或多个制动组件10(见图2)，其防止或以其他方式限制护套的铰接。制动组件10可以包括致动器，诸如杠杆32。制动组件10可以与例如轴41上的旋钮230同轴。杠杆32可以由模制塑料材料或其他材料，诸如金属或材料的组合制成。制动组件10还可以包括夹头，其可以与杠杆相互作用。在锁的第一形态中，转向组件的轴可以相对于夹头自由地旋转。在锁的第二形态中，夹头可以围绕轴收紧，使得轴不能相对于夹头旋转或需要增加的力量以实现旋转，诸如，不会由装置的用户在正常过程中施加的力量。替代地，围绕轴收紧夹头可以增加旋转轴所需的力量(增加对铰接的阻力)，同时仍然允许围绕轴的旋转。
21.图2描绘了示例性制动组件10。制动组件10可以包括致动器12和夹头14。形成两个元件的组件可以简化用于内窥镜的锁定机构，这可以降低制造和/或组装的成本和复杂性。致动器12可以包括垫圈形部分或垫圈20，其可以具有内表面22和外表面24。外表面24可以具有光滑的环形或者可以具有任何其他合适的形状。内表面22可以具有一个或多个突出部30，其比内表面22的相邻部分更加径向向内。如图2至图5所示，内表面22可以具有三个突出部30。替代地，内表面22可以具有任何合适数量的突出部30。使用更多的突出部30可以允许更多的制动表面。多个突出部可以匹配夹头14的对应的特征，如下所述。突出部30可以具有径向最内表面，其具有弯曲的凹形。替代地，突出部30可以是平的、尖的、凸形弯曲的或具有任何其他形状，并且可以键接至夹头14，如下面所讨论的。
22.杠杆32可以从垫圈20的外表面24径向向外延伸。杠杆32可以被配置为由内窥镜的用户接触以旋转致动器12。如图2所示，杠杆32可以是悬臂式的，使得杠杆32的径向最外部分34可以从由垫圈20限定的平面发生轴向位移。杠杆32的悬臂形状可以通过用户在杠杆32上施加力来促进致动器12的旋转。杠杆32可以替代地是另一种类型的致动机构，诸如旋钮、旋转机构、滑块、螺钉或其他机构。
23.夹头14可以具有套管40和凸缘42。套管40可以具有圆形横截面或具有不同形状的横截面，诸如椭圆形横截面。套管40的形状可以与转向组件的轴41的形状互补，套管40围绕该轴41延伸。夹头14可以由诸如塑料的可压缩材料构成。在公差低或限制摩擦的情况下，使用可压缩材料可能是有用的。另外地或替代地，夹头14可以由柔性材料构成，使得下面进一步详细讨论的凸耳50可以弹性变形并且可以具有形状记忆特征。
24.凸缘42可以仅部分地围绕套管40的外圆周表面延伸，如图2至图3所示。例如，凸缘42可以部分地或约部分地围绕套管40的外圆周表面延伸。凸缘42可以包括在凸缘42的径向外圆周边缘处的脊44。脊44可以用于约束转向组件的一个或多个组件(未示出)。脊44可以包括一个或多个孔46，其可以用于将夹头14固定到内窥镜的手柄或转向组件的一部分，使得夹头14不会相对于内窥镜的手柄部分旋转。夹头14可以直接或间接固定到手柄。
25.套管40可以包括从夹头14的轴向内表面延伸到夹头14的轴向外表面的纵向开口48。如本文所使用的，夹头14的轴向向内方向可以是朝向凸缘42的方向。夹头14的轴向向外方向可以是远离凸缘42的方向。特别参考图3，套管40可以包括一个或多个凸耳50。
26.凸耳50可以相对于夹头14的外表面52径向嵌入。例如，夹头14可以具有三个凸耳
50，如图1至图4所示。凸耳50可以由夹头14上的凹口54或切口形成，如图3至图5中特别所示。例如，凹口54可以是l形的，具有轴向元件和周向元件。凸耳50的数量可以等于致动器12的突出部30的数量。凸耳50的部分(诸如，由凹口54界定的凸耳50的侧面和轴向最外侧)可以不直接连接到夹头14的其余部分并且可以限定自由边缘。替代地，凸耳50可以形成为没有凹口54，但是可以由夹头上具有相对较薄的壁和相对较厚的壁的那些部分来限定。凸耳50的其他部分(诸如，凸耳50的其他侧)可以直接固定到夹头14的其余部分并且可以限定固定边缘。如特别地关于图3所示，凸耳50可以具有至少两个自由边缘，包括轴向向外的自由边缘60和径向自由边缘62。轴向向外的自由边缘60可以是夹头14的轴向最外侧。径向自由边缘62可以平行于套管40的纵向轴线。凸耳50可以具有径向固定边缘64。凸耳50的第四轴向向内的边缘66可以具有固定部分68和自由部分66。凸耳50可以具有凹口72。凹口72可以是凸耳50/夹头14的轴向最外表面上的凹槽或缺口。凹口72可以大约位于径向自由边缘62和径向固定边缘64之间的中间。最接近固定部分64的凹口72的一部分可以与固定部分68和自由部分66的会合点周向对准。
27.自由边缘/侧部以及凹口72和凸耳50的材料可以为凸耳50提供柔性，以径向向内和向外，朝向和远离开口48移动。与凸耳50的其他部分相比，与凹口72相邻的凸耳50的部分可以具有增加的柔性。例如，与不存在凹口72的情况下将具有的力相比，由于凹口72，施加在紧邻径向自由边缘62的凸耳50的一部分上的径向向内的力对凸耳50具有更大的影响。凸耳50可以在更接近径向自由边缘62处更容易移动以及在更接近径向固定边缘64处具有更小的柔性。特别地，凸耳50在接近固定部分68的凸耳50的区域中具有更小的柔性。
28.凸耳50可以被配置为使得其偏置至一种形态中，其中凸耳50的径向自由边缘62从套管40的内表面80径向向外突出。凸耳50径向向外偏置至图4所示的空闲位置中，但在径向向内方向上却是可压缩的。例如，凸耳50的内表面可以相对于套管40的内表面80的相邻部分径向向外突出。替代地，凸耳50可以偏置，使得在空闲位置中，凸耳50的内表面与内表面80对准或基本上对准，并且凸耳50在径向向内方向上可以是可压缩的。
29.如图2、图4和图5所示，垫圈20的内圆周表面可以具有与套管40的外表面52互补的形状。如下面所讨论的，致动器12的突出部30可以与夹头14的凸耳50相互作用。
30.图4示出了在第一解锁形态中的制动组件10。在第一形态中，突出部30可以与径向固定边缘64附近的凸耳50的第一部分90相邻以及在其径向外侧。图6a示出了在第一解锁形态中的制动组件10的一部分的详细的放大立体图。因此，突出部30可以不与接近径向自由边缘62的凸耳50的第二部分92相互作用，从而由于，例如，凸耳50的屈曲或固有偏置而允许第二部分92径向向外突出至空闲位置。替代地，在第一形态中，第二部分92可以与套管40的内表面80对准。因为第一部分90紧邻径向固定边缘64，突出部30可能不会在第一部分90上施加足够的力，以将第一部分90推动至与轴41具有摩擦干涉。例如，图6a示出了在第二部分92和轴41之间的间隙。由于在第一形态中的突出部30，轴向向内边缘66的固定部分68可以抑制第一部分90的径向向内位移。在第一种形态中，轴41可以相对于夹头14自由旋转，这是因为突出部30未经由凸耳50在轴41上施加径向向内的力。
31.图5和图6b示出了在第二锁定形态中的制动组件10。在第二形态中，突出部30可以与第二部分92相互作用。第二部分92沿着夹头14的径向可以比凸耳50的其他部分更厚，以促进在第二形态中与突出部30的相互作用。因为第二部分92具有三个自由侧
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凸耳50的轴
向向外的自由边缘60、径向自由边缘62和轴向向内边缘66的自由部分66
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并且由于夹头14的材料，突出部30可以施加力以使第二部分92径向向内位移。例如，突出部30可以与凸耳50具有0.0001至0.015英寸的过盈量，包括0.001至0.007英寸的过盈量(例如，当制动组件10的组件由聚碳酸酯形成时)。在空闲位置中，径向自由边缘62可以径向向外延伸超过突出部30的径向向内边缘。例如，径向自由边缘可以突出0.001英寸至0.050英寸，包括0.002英寸至0.020英寸。当制动组件10处于第一形态中时，径向自由边缘62的突出部可以用于将突出部30(和/或整个致动器12)保持在期望位置中，使得突出部30(和/或整个致动器12)不会移动或摆动。以上数值仅是示例性的并且可以根据用于形成制动组件10的组件的材料而变化。
32.因此，在第二形态中，突出部30导致在凸耳50上的径向向内的力。由于凸耳50的柔性，第二部分92可以屈曲或移位，使得第二部分92在套管40的内表面80的径向内侧。第一部分90的位置在第一形态和第二形态中可以相同或基本相同。替代地，在第二形态中，第一部分90也可以相关于第一形态移位，例如，径向向内。在第二形态中，每个凸耳50的第二部分92可以被压缩抵靠住轴41。致动器12(例如，致动器12的突出部30)、凸耳50和轴41之间的过盈量会产生摩擦。在凸耳50和轴41之间的摩擦力可以阻止轴41相对于夹头14旋转。所产生的摩擦也可以将致动器12保持在制动组件10的第二形态中。凸耳50可以由用以增加摩擦力的材料形成。例如，凸耳50可以具有带纹理的表面以增加表面积和/或可以包括涂层以增加摩擦力。另外地或替代地，轴41的表面可以带纹理或包括涂层，以便增加摩擦。
33.致动器12可以经由杠杆32在第一形态和第二形态之间可旋转地移动。例如，当制动组件10处于第一形态中时，致动器12可以在逆时针方向上移动以使制动组件10转变为第二形态。当制动组件10处于第二形态中时，致动器12可以在顺时针方向上移动以使制动组件10转变为第一形态。凸耳50可以是弹性柔性的。当制动组件10从第二形态转变为第一形态时，凸耳50可以转变至空闲形态(从内表面80径向向外突出或者与内表面80对准)，使得夹头14不会抑制轴41的旋转。
34.可以选择夹头14和致动器12的材料以最小化在使夹头14从第一形态转变为第二形态中要由操作者施加在杠杆32上的力。凸耳50的柔性、夹头14的材料的可压缩性、致动器12/杠杆32的弹性、夹头14和致动器12之间的过盈量和/或凸耳50的径向突出部的距离都可能影响致动杠杆32所需的力。例如，夹头14和致动器12都可以由高强度塑料和/或聚碳酸酯材料构成。夹头14和/或致动器12可以通过模制、增材制造或其他制造工艺形成。
35.套管40可以包括在凸耳50的一个径向侧上的第一台阶100和在凸耳50的另一个径向侧上的第二台阶102。例如，第一台阶100可以与径向固定边缘64相邻，并且第二台阶102可以与径向自由边缘62和/或凹口54相邻。第二台阶102可以与凹口54相邻并且位于凹口54的与径向自由边缘62相对的一侧上。第一台阶100和第二台阶102可以用于限制致动器12的移动以防其超出期望的移动范围。当制动组件10从第一形态转变至第二形态时，第二台阶102可以用作止动件以防止突出部30移动超过第二台阶102，使得突出部30与第二部分92接合。当制动组件从第二形态转变至第一形态时，第一台阶100可以用作止动件以防止突出部30移动超过第一台阶100，使得突出部30与第一部分90相邻。
36.夹头14可以具有干涉特征，诸如表面特征，当制动组件10处于第一形态中时，其向用户转动旋钮230提供阻力。当制动器组件10处于第二形态中时，干涉特征可以提供增加的
干涉。干涉特征可以影响可以多快地转动旋钮230并且从而影响远端222可以多快地返回至笔直形态。干涉特征可以包括夹头14上的脊、突出部、凸起部分或任何其他合适的特征。替代地，这种干涉特征可以设置在致动器12的一部分上。
37.应当理解，上述元件仅仅是示例性的。例如，如上面所讨论的，可以使用不同数量的突出部30。对于利用摩擦关系来抑制在夹头14和致动器12之间的移动来说另外地或替代地，可以采用一个或多个机械特征。例如，夹头14和致动器12可以具有在选定位置对准夹头14和致动器12的配合特征。这样的特征可以使用户能够在选定位置或以选定增量接合制动组件10。
38.图7示出了可以与致动器12一起使用的替代夹头100。夹头100可以具有上述夹头14的特征中的任一个。夹头100可以具有一个或多个凸耳150，其在轴向上延伸。凹口172可以限定凸耳150的边缘。凹口172可以具有凹口72的特征中的任一个。尽管凹口72可以仅在轴向上部分地延伸通过凸耳50，但是凹口172也可以沿着整个凸耳150延伸，从凸耳150的轴向近侧部分至轴向远侧部分。夹头100和/或夹头14可以使用凸耳50和/或凸耳150的组合。凸耳150可以具有三个自由边缘和一个固定边缘。例如，凸耳150可以具有第一自由径向固定边缘152、第二自由径向边缘154和自由轴向边缘156。自由轴向边缘156可以是夹头100的轴向最远侧的边缘。凸耳150可以具有轴向固定边缘160。除了凸耳150的取向之外，夹头100的功能可以类似于如上面关于图1至图6所述的夹头14。
39.尽管本文参考了针对特定应用的说明性示例描述了本发明的原理，但是应当理解，本发明不限于此。本领域中具有普通技术并且访问本文所提供的教导的人员将认识到额外的修改、应用和等同物的替换都落在本文所述的示例的范围内。因此，本发明不应被认为受前述描述的限制。