ГИБКАЯ УПРАВЛЯЕМАЯ ТРУБКА ДЛЯ ЭНДОСКОПА Российский патент 1995 года по МПК A61B1/00 A61B1/06 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к тем приборам, которые служат для осмотра и терапии полых органов и полостей тела в медицине, для осмотра труднодоступных полых пространств в технических изделиях.

Известна гибкая управляемая трубка для эндоскопа [1], содержащая эластичную оболочку, внутри которой расположены последовательно соединенные трубчатые звенья с проходящими внутри тросами управления и шарнирные элементы, причем каждое звено выполнено с торцовым углублением и расточкой, шарнирный элемент выполнен в виде цилиндрического ролика с торцовыми головками, при этом в противоположных расточках двух смежных звеньев размещена цилиндрическая часть шарнирного элемента, одна из торцовых головок расположена в углублении, другие контактируют с внутренней поверхностью трубчатого звена.

Недостатками данной трубки являются ограниченные функциональные возможности из-за того, что с помощью данной трубки невозможно вести панорамный обзор исследуемой полости; нетехнологичность конструкции, так как для работы необходимы два типа элементов (звенья и ролики), находящиеся в зацеплении друг с другом, что требует качественной обработки сопрягаемых поверхностей.

Известна гибкая управляемая трубка для эндоскопа [2], оснащенная кольцами, связанными между собой посредством соединительных элементов и управляющими тросами, причем соединительные элементы выполнены упругими, длина их равна длине гибкой трубки, а боковые поверхности колец имеют пазы для размещения соединительных элементов.

Недостатком данной трубки является недостаточная надежность в экстремальных условиях эксплуатации, когда возможно разрушение защитной оболочки.

Известна также гибкая управляемая трубка для эндоскопа [3], оснащенная основными кольцами с внешней боковой поверхностью сферической формы, связанными между собой упругими элементами и управляющими тросами, причем между основными кольцами размещены цилиндрические кольца, перекрывающие поверхность основных колец.

Недостатками данной трубки являются сложность конструкции из-за наличия звеньев двух типов, ограниченная надежность из-за использования упругих звеньев, наличие остаточного крутящего момента.

Задача решается путем обеспечения продольной жесткости и исключения остаточного вращающего момента.

Это достигается тем, что в гибкой управляемой трубке для эндоскопа, содержащей ряд связанных между собой посредством управляющих тросов кольцевых элементов, последние выполнены чашеобразной формы и установлены с возможностью перекрытия внешней поверхности предыдущего элемента внутренней поверхностью последующего элемента, дополнительно на внешней поверхности кольцевых элементов выполнены кольцевые канавки для установки основания последующего элемента, управляющие тросы выполнены в виде ленты с поперечным сечением желобообразной формы, установленной параллельно продольной оси трубки выпуклостью наружу. Дополнительно кольцевые канавки выполнены в средней части наружной поверхности кольцевого элемента. Наружные края ленты завальцованы на внутренний диаметр.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В известном техническом решении гибкой управляемой трубки для обеспечения продольной жесткости необходимо управляющие тросы держать натянутыми, что дополнительно нагружает трос управления. При заданном материале троса управления дополнительная нагрузка приводит к увеличению его наружного диаметра, а следовательно, и к увеличению наружного диаметра трубки. Для увеличения внутреннего диаметра трубки при неизменном ее наружном диаметре, а также при увеличении прочности управляющего троса при заданном материале троса и площади его поперечного сечения предложено изготавливать трос управления в виде ленты желобообразной формы с выполнением соответствующих отверстий в кольцевых элементах чашеобразной формы. Для обеспечения продольной жесткости на наружной поверхности кольцевых элементов выполнены кольцевые канавки. Продольная жесткость повышается также выполнением тросов управления в виде желобообразной ленты.

Отличительными признаками предложенной трубки являются выполнение кольцевых элементов чашеобразной. Установка кольцевых элементов с возможностью перекрытия внешней поверхности предыдущего элемента внутренней поверхностью последующего элемента, выполнение на внешней поверхности кольцевых элементов кольцевых канавок, выполнение управляющих тросов в виде ленты с поперечным сечением желобообразной формы, установка ленты параллельно продольной оси трубки выпуклостью наружу, выполнение кольцевых канавок в средней части наружной поверхности кольцевого элемента, завальцовка наружных краев ленты на внутренний диаметр.

Использование данных признаков позволяет исключить вращающий момент, повысить продольную устойчивость при сборке, уменьшить наружный диаметр трубки при неизменном внутреннем диаметре или увеличить внутренний диаметр при неизменном наружном диаметре, увеличить прочность управляющего троса.

На фиг. 1 изображена гибкая управляемая трубка для эндоскопа; на фиг. 2 показан кольцевой элемент чашеобразной формы; на фиг. 3 - управляющий трос, выполненный в виде ленты желобообразной формы; на фиг. 4 - управляющий трос, поперечный разрез; на фиг. 5 - вариант выполнения управляющего троса с завальцовкой наружных краев ленты внутрь; на фиг. 6 - изгиб управляемой трубки со смещением кольцевых элементов относительно друг друга.

Гибкая управляемая трубка для эндоскопа (фиг. 1) содержит кольцевые элементы 1 чашеобразной формы, установленные с вероятностью перекрытия внешней поверхности предыдущего элемента 1 внутренней поверхностью последующего элемента 1. В кольцевом элементе выполнены четыре симметричных отверстия 2 (фиг. 2). Управляющие тросы 3 закреплены в кольце 4 на дистальном конце трубки, пропущены через отверстия 2 кольцевых элементов 1 и кольцо 5 на другом конце трубки. В кольце 5 закреплены торцы оплеток 6 Боудена. Управляющие тросы 3 проходят через эти оплетки к тягам механизма управления (не показан). Кольцевые элементы 1 могут быть помещены внутри эластичной оболочки (не показана).

Кольцевой элемент 1 (фиг. 2) выполнен чашеобразной формы в виде шарового сектора второго рода или шарового слоя (Математический энциклопедический словарь. М.: Сов.Энциклопедия, 1988, с. 638). На внешней поверхности кольцевых элементов выполнены кольцевые канавки 7 для установки основания последующего элемента 1. В частности, кольцевые канавки могут быть выполнены посредине между нижним и верхним основаниями кольцевого элемента. Отверстия 2 выполнены продолготоватыми.

Управляющий трос 3 выполнен в виде ленты (фиг. 3), в частности желобообразной формы (фиг. 4). Трос установлен параллельно продольной оси трубки выпуклостью наружу. Наружные края ленты могут быть завальцованы на внутренний диаметр.

При сборке гибкой управляемой трубки первый кольцевой элемент 1 нижним основанием устанавливается в кольцевую канавку 7 второго кольцевого элемента 1, что повышает продольную устойчивость трубки.

Гибкая управляемая трубка работает следующим образом.

В исходном состоянии тросы 3 управления равномерно натянуты. С помощью механизма управления перемещают один из тросов управления, например 3.3. Это перемещение вызывает смещение кольцевых элементов 1 относительно друг друга (фиг. 6), что обеспечивает изгиб всей трубки в направлении перемещения троса 3.3. Для изгиба трубки в противоположном направлении перемещают трос 3.4. Аналогично при перемещении тросов 3.1 и 3.2 трубка изгибается в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба при перемещении пары тросов 3.3, 3.4.

Комбинируя перемещения управляющих тросов, осуществляют панорамный обзор исследуемой полости.

Необходимо отметить, что при изгибе трубки отсутствует поворот кольцевых элементов относительно друг друга вокруг продольной оси за счет использования управ- ляющих тросов, выполненных в виде ленты, в частности, желобообразной формы.

В предложенном техническом решении лента выполняет три функции: управляющего троса, жесткого элемента при сборке и работе трубки, гибкого шарнира.

В результате применения изобретения расширяются функциональные возможности (расширяется область применения) трубки за счет обеспечения ее продольной жесткости; увеличения прочности управляющего троса при заданном материале за счет изменения его формы и технологии изготовления в виде ленты, при этом исключается возможность растягивания троса в процессе его эксплуатации; увеличения внутреннего диаметра трубки за счет выполнения троса управления в виде ленты при заданных площади поперечного сечения троса и материале; исключения вращающего момента вокруг продольной оси; возможности панорамного обзора при одновременном управлении в двух плоскостях с обеспечением плавной огибающей кривой; повышения технологичности изготовления (простота сборки) и улучшения ремонтоспособности. Обеспечивается идеальная изгибающая кривая дистальной части эндоскопа без характерных точек перегиба за счет того, что каждый элемент может поворачиваться в любой из двух плоскостей.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к приборам, которые служат для осмотра и терапии полых органов и полостей тела в медицине или для осмотра труднодоступных полых пространств в технических изделиях. Задача решается путем обеспечения продольной жесткости и исключения остаточного вращающего момента. Это достигается тем, что гибкая управляемая трубка содержит ряд связанных между собой посредством управляющих тросов кольцевых элементов чашеобразной формы, установленных с возможностью перекрытия внешней поверхности предыдущего элемента внутренней поверхностью последующего элемента, причем на внешней поверхности кольцевых элементов выполнены кольцевые канавки для установки основания последующего элемента, управляющие тросы выполнены в виде ленты с поперечным сечением желобообразной формы, установленной параллельно продольной оси трубки выпуклостью наружу. Кольцевые канавки выполнены в средней части наружной поверхности кольцевого элемента. Наружные края ленты завальцованы на внутренний диаметр. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ГИБКАЯ УПРАВЛЯЕМАЯ ТРУБКА ДЛЯ ЭНДОСКОПА, содержащая ряд срезанных между собой посредством управляющих тросов кольцевых элементов, отличающаяся тем, что кольцевые элементы выполнены чашеобразной формы и установлены с возможностью перекрытия внешней поверхности предыдущего элемента внутренней поверхностью последующего элемента, при этом на наружной поверхности кольцевых элементов выполнены кольцевые канавки для установки основания последующего кольцевого элемента, причем управляющие тросы выполнены в виде ленты с поперечным сечением желобообразной формы, установленной параллельно продольной оси трубки выпуклостью наружу. 2. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевые канавки выполнены в средней части наружной поверхности кольцевого элемента. 3. Трубка по п.1, отличающаяся тем, что наружные края ленты завальцованы на внутренний диаметр.