CN116710168A - 用于柔性内窥镜的离合器*** - Google Patents

用于柔性内窥镜的离合器*** Download PDF

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CN116710168A CN202180089620.5A CN202180089620A CN116710168A CN 116710168 A CN116710168 A CN 116710168A CN 202180089620 A CN202180089620 A CN 202180089620A CN 116710168 A CN116710168 A CN 116710168A
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endoscope
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克里斯托弗·J·尼茨
伊丽莎白·M·阿尔布雷希特
梅根·克洛巴克
基亚努什·加齐
格雷戈里·斯科特·菲舍尔
布莱恩•艾伦•克拉克
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Worcester Polytechnic Institute
Boston Scientific Scimed Inc
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Worcester Polytechnic Institute
Boston Scientific Scimed Inc
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Abstract

一种内窥镜***可以包括内窥镜，其包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴。所述手柄可以包括非机动化和非棘轮致动机构，其被配置为铰接所述细长轴的远侧顶端部分。所述远侧顶端部分可以响应于在所述致动机构上施加的手动施加的力铰接。移除所述手动施加的力可以将所述远侧顶端部分锁定在其当时形态中。所述非机动化和非棘轮致动机构可以包括离合器机构，其可响应于电信号而驱动，所述电信号是响应于由应变计感测到对所述致动机构的用户所施加的力而生成的。

Description

用于柔性内窥镜的离合器***
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月24日提交的美国临时申请序列号63/117,626的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种内窥镜***。更特别地，本发明涉及一种内窥镜***，其具有被配置为控制铰接式远侧顶端的移动的离合器机构。
背景技术
内窥镜***可以用于执行各种诊断和/或治疗手术。不同的手术可能需要不同的装置和/或医生的不同物理操作。已知医疗装置、***和方法中的每一种均具有某些优点和缺点。持续地需要提供替代的医疗装置和***。
发明内容
在一个示例中，一种内窥镜***可以包括具有手柄和从其向远侧延伸的细长轴的内窥镜。手柄可以包括非机动化和非棘轮机构，其被配置为铰接细长轴的远侧顶端部分。远侧顶端部分可以响应于在致动机构上施加的手动施加的力铰接。移除手动施加的力可以将远侧顶端部分锁定在其当时的形态中。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，非机动化和非棘轮机构包括设置在手柄的外部的致动器。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，致动器包括可旋转旋钮，其被配置为铰接远侧顶端部分。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，致动器包括控制杆，其被配置为铰接远侧顶端部分。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，非机动化和非棘轮机构包括可响应于电信号致动的离合器机构，离合器机构被配置为在电信号改变(例如，被接收)时防止远侧顶端部分的铰接。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，非机动化和非棘轮机构包括应变计，其被配置为检测手动施加的力。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，电信号响应于使用应变计检测到的应变而改变(例如，中断)。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，当使用应变计检测到手动施加的力时，释放离合器机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，非机动化和非棘轮机构包括触摸传感器，其被配置为检测与非机动化和非棘轮机构相接触的用户的手。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，内窥镜包括设置在手柄上的可致动按钮，可致动按钮被配置为在压下可致动按钮时中断至离合器机构的电信号。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，当释放可致动按钮时，将电信号发送至离合器机构。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，在另一个示例中，一种内窥镜***可以包括内窥镜，其包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴。内窥镜***还可以包括致动机构，其被配置为铰接细长轴的远侧顶端部分。内窥镜***还可以包括可在接合形态和脱离形态之间致动的离合器机构。远侧顶端部分可响应于在致动机构上施加的手动施加的力铰接。响应于未在致动机构上施加手动力时所生成的第一电信号电平，离合器机构处于接合形态中以防止远侧顶端部分的铰接，并且响应于在致动机构上施加高于阈值量的手动施加的力时所生成的第二电信号电平，离合器机构处于脱离形态以允许远侧顶端部分的铰接。移除手动施加的力使离合器机构切换至接合形态并且将远侧顶端部分锁定在其当时形态中。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，并且在另一个示例中，一种内窥镜***可以包括内窥镜，其包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴，其中手柄可以包括第一非机动化和非棘轮机构，第一非机动化和非棘轮机构被配置为在第一平面中铰接细长轴的远侧顶端部分，以及第二非机动化和非棘轮机构，第二非机动化和非棘轮机构被配置为在不同于第一平面的第二平面中铰接细长轴的远侧顶端部分。远侧顶端部分可以响应于在手柄上施加的手动施加的力铰接。移除手动施加的力可以将远侧顶端部分锁定在其当时形态中。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第一非机动化和非棘轮机构包括可响应于第一电信号致动的第一离合器机构，第一离合器机构被配置为在接收到第一电信号时防止在第一平面中铰接远侧顶端部分。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，第二非机动化和非棘轮机构包括可响应于第二电信号致动的第二离合器机构，第二离合器机构被配置为在接收到第二电信号时防止在第二平面中铰接远侧顶端部分。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，并且在另一个示例中，一种与铰接式内窥镜一起使用的附件离合器***可以包括壳体，壳体被配置为配合地附接到内窥镜的手柄，其中手柄包括非机动化和非棘轮机构，非机动化和非棘轮机构被配置为铰接远侧顶端部分；以及固定到壳体的离合器机构。离合器机构可以被配置为可释放地接合内窥镜的致动器。致动器可以设置在手柄的外部。壳体可以包括保持结构，其被配置为接合(例如，环绕)手柄的至少一部分。远侧顶端部分可以响应于在致动机构上施加的手动施加的力铰接。移除手动施加的力可以将远侧顶端部分锁定在其当时形态中。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，离合器机构可响应于电信号致动，离合器机构被配置为在电信号处于第一信号电平下时防止远侧顶端部分的铰接。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，应变计被配置为检测手动施加的力。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，电信号响应于使用应变计检测到的应变而从第一信号电平改变至第二信号电平。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，壳体包括设置在其上的可致动按钮，可致动按钮被配置为在压下可致动按钮时将至离合器机构的电信号从第一信号电平改变至第二信号电平。
对于本文所公开的任何示例来说另外地或替代地，当释放可致动按钮时，将第一信号电平发送至离合器机构。
上面对一些实施例、方面和/或示例的概述不旨在描述本发明的每个实施例或每个实施方案。下面的附图和具体实施方式更特别地举例说明了这些实施例。
附图说明
考虑到以下与附图有关的详细描述，可以更全面地理解本发明的实施例，其中：
图1A至图1B是内窥镜***的选定方面的示意图；
图2是内窥镜***的选定方面的示意图；
图3至图4示出了在图1A至图1B的内窥镜***中的离合器机构的选定方面；
图5示出了在图1A至图1B的内窥镜***中的离合器机构的选定方面；
图5A是图5的内窥镜***的部分剖面端视图；
图6A至图6B是示出了在图5至图5A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图7示出了在图5的内窥镜***中的离合器机构的选定方面；
图7A是图7的内窥镜***的部分剖面端视图；
图8A至图8B是示出了在图7至图7A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图9A至图9B是示出了在图7至图7A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图10至图11示出了图1A至图1B的内窥镜***中的离合器机构的替代构造的选定方面；
图12示出了在图1A至图1B的内窥镜***中的离合器机构的替代构造的选定方面；
图13示出了在图2的内窥镜***中的离合器机构的选定方面；
图13A是图13的内窥镜***的部分剖面端视图；
图13B示出了图13的第一致动器和/或第二致动器的选定方面；
图14A至图14B是示出了在图13至图13A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图15A至图15B是示出了在图13至图13A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图16A至图16B是示出了在图13至图13A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图17A至图17B是示出了在图13至图13A的离合器机构的不同特性之间的交互的图；
图18是示出了图13的内窥镜***的离合器机构的替代构造的部分剖面端视图；
图19示出了在图2的内窥镜***中的离合器机构的替代构造的选定方面；
图20示出了具有图1A至图1B的内窥镜***的附件离合器***的选定方面；以及
图21至图22示出了可以与图2、图13和/或图19的内窥镜***相关联的离合器机构的替代构造的选定方面；
虽然本发明的实施例适合于各种修改和替代形式，但其具体细节已通过示例的方式在附图中示出且将更详细地进行描述。然而，应当理解，本发明不是要将本发明的各方面限制于所述的特定实施例。相反地，本发明要涵盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
应参考不一定按比例进行绘制的附图来阅读以下描述，其中在几个视图中的相同的参考数字指示相同的元件。具体实施方式和附图旨在阐明，而不限制权利要求。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，所描述和/或示出的各种元件可以按各种组合和配置进行布置。具体实施方式和附图阐明了示例实施例。然而，出于清楚和易于理解的目的，虽然可能未在每个附图中示出每个特征和/或元件，但是特征和/或元件也可以理解为是存在的，除非另有说明。
对于下列定义的术语而言，除非在本说明书中的权利要求或其他地方中给出了不同的定义，否则这些定义应是适用的。
所有数值在本文均被假定为受到术语“约”的修饰，而无论是否进行了明确表示。在数值的上下文中，术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所引用的值(例如，具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多实例中，术语“约”可以包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。除非另有规定，否则术语“约”(例如，在除数值以外的上下文中)可以被假定为具有其普通和习惯的定义，如根据本说明书的上下文所理解的且与其保持一致。
由端点表示的数字范围的引用包括在该范围内的所有数字，包括该端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
虽然公开了关于各种部件、特性和/或规格的一些合适的尺寸、范围和/或值，但本发明所涉及的本领域的技术人员将理解的是，可以从明确公开的那些导出所需的尺寸、范围和/或值。
如在本说明书和所附的权利要求中使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数个指示物，除非内容另有明确指示。如在本说明书和所附的权利要求中使用的，术语“或”通常是按包括“和/或”的意义而采用的，除非内容另有明确指示。要注意的是，为了便于理解，可以按单数描述本发明的某些特性，即使那些特性在所公开的实施例中可以是复数的或重复出现的。特性中的每个实例可以包括和/或包含单数的公开内容，除非明确地表示与此相反。为了简单明了起见，并非本发明的实施例的所有元件都一定会在每个图中示出或在下文中进行详细讨论。然而，将理解的是，除非明确表示与此相反，否则以下讨论可同样适用于多于一个的部件中的任一个和/或全部。另外地，为了清楚起见，在每个图中可能未示出一些元件或特性的所有实例。
相对术语，诸如“近侧”、“远侧”、“推进”、“缩回”、其变型等通常可以是关于各种元件相对于装置的用户/操作者/操纵者的定位、方向和/或操作来进行考虑的，其中“近侧”和“缩回”表示或指更接近或朝向用户且“远侧”和“推进”表示或指距离用户更远或远离用户。在一些实例中，术语“近侧”和“远侧”可以被任意地分配，以便促进对本发明的理解，并且这种实例对于技术人员来说将是显而易见的。其他相对术语，诸如"上游"、"下游"、"流入"和"流出"是指在腔，诸如体腔、血管内或在装置内的流体流动方向。
应注意，在说明书中对“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的参考表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否进行明确描述，结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围内，除非明确指出相反的情况。即，下面描述的各种单个元件，即使没有以特定组合明确示出，仍然可被认为是可彼此组合或布置以形成其他额外的实施例，或补充和/或丰富所述的实施例，如本领域的普通技术人员将理解的。
为了清楚起见，在整个说明书和/或权利要求中可以使用某种标识性数字命名法(例如，第一、第二、第三、第四等)来命名和/或区分各种描述和/或要求保护的特性。要理解的是数字命名法并不旨在限制且仅仅是示例性的。在一些实施例中，为了简洁和清楚起见，可以改变并背离先前使用的数字命名法。即，被识别为“第一”元件的特征稍后可以被称为“第二”元件、“第三”元件等，或者可以完全被省略，和/或不同的特征可以被称为“第一”元件。在每个实例中的含义和/或指定对于技术人员来说将是显而易见的。
一些内窥镜手术-例如：肾结石管理、ERCP(内窥镜逆行胰胆管造影)、肺活检、结肠镜检查、膀胱标测、心脏标测、心脏瓣膜置换和/或修复，以及其他-可能需要通过曲折的解剖结构导航，以将医疗装置定位在特定位置和/或取向处。这些手术中的一些可能很长和/或可能涉及可能导致医师疲劳的困难的肢体动作。在一些内窥镜手术中，由于重复运动、延长的尴尬姿势、高力、接触应力和/或振动，医师可能面临与工作有关的劳损风险。例如，一些医师可能有患德奎尔万腱鞘炎(拇指根部的肿胀和疼痛)、腕管综合征、腱鞘囊肿、"扳机指"和/或其他病症的风险。在手术期间保持内窥镜的稳定性和/或内窥镜的位置可能导致医师疲劳，可能使医师失去针对预定手术的最佳定位，可能延长手术和/或可能导致并发症，特别是在使用具有可转向和/或可铰接的远侧顶端的内窥镜的情况下。当转向和/或铰接力被移除和/或未被医师保持恒定时，此类装置可以被配置为和/或倾向于返回至“静止”位置。手动锁定特征和/或开关需要由医师进行额外的手部操纵，从而加剧了医师的疲劳。本发明涉及减少和/或消除医师为了保持内窥镜的稳定性和/或取向而需要的手动操纵，且同时减少因手术而产生的医师疲劳的特征。
图1A至图1B示出了可以结合本发明其他方面使用的内窥镜***的各方面。在一些实施例中，内窥镜***可以包括内窥镜100。内窥镜100可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜检查，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜100包括手柄102和从其向远侧延伸的细长轴104，其中手柄102包括非机动化和非棘轮机构，其被配置为在和/或邻接其远端处铰接细长轴104的远侧顶端部分106。远侧顶端部分106可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜100可以是输尿管镜，诸如LithoVueTM镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜或相关***(例如，SpyScopeTM DS、SpyGlassTM DS、ExaltTM D型等)可以用来补充或代替输尿管镜。在一些实施例中，内窥镜100可以被配置为经由细长轴104将流体从流体管理***输送至治疗部位。细长轴104可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜100可以经由一个或多个供应管线连接到流体管理***。
在一些实施例中，内窥镜100的手柄102可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，电缆108从手柄102延伸出来，并且被配置为附接到电子装置(未画出)，诸如，例如，计算机***、控制台、微控制器等，以用于提供电源、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入或执行其他功能。在一些实施例中，电缆108所连接到的电子装置可以具有用于识别数据并且与其他内窥镜附件交换数据的功能。手柄102可以包括抓握区域118，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。手柄102和/或非机动化和非棘轮机构可以包括在手柄102的近端105处设置在手柄102的外部的致动器116，其中致动器116可以被致动以控制远侧顶端部分106的铰接。在一些实施例中，致动器116可以可移动地联接到手柄102。在一些实施例中，致动器116可以被配置为与非机动化和非棘轮机构接合和/或致动该机构。
在一些实施例中，远侧顶端部分106可以响应于在手柄102和/或其元件(例如，致动器116等)上施加的手动施加的力铰接，如本文所述。在一个示例中，致动器116可以包括控制杆，其被配置为铰接内窥镜100的远侧顶端部分106。在另一个示例中，致动器116可以包括可旋转旋钮，其被配置为铰接内窥镜100的远侧顶端部分106。如本文将更详细讨论的，移除手动施加的力可以将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中。
在一些实施例中，内窥镜100可以包括设置在手柄102内并且可操作地连接到远侧顶端部分106的滑轮或旋转构件(例如，图3)。在一些实施例中，一根或多根电缆、电线或其他细丝可以与手柄102内的滑轮接合和/或连接至该滑轮。在一些实施例中，一根或多根电缆、电线或细丝可以与远侧顶端部分106接合和/或连接至该远侧顶端部分，使得由滑轮施加到一根或多根电缆、电线或细丝的张力移动和/或铰接远侧顶端部分106。
在一些实施例中，内窥镜100可以经由有线连接(例如，电缆108)与工作站进行电子通信。在一些实施例中，除了其他特征之外，工作站可以包括触摸屏计算机、用于接收有线连接(例如，电缆108)的接口盒、推车和电源。在一些实施例中，接口盒可以被配置有与流体管理***的控制器的有线或无线通信连接。触摸屏计算机可以包括至少一个显示屏和图像处理器，并且在一些实施例中，可以包括和/或限定用户界面。在一些实施例中，工作站可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜100可以是单用途装置，然而这不是必需的。在一些实施例中，工作站可以被省略，并且内窥镜100可以直接电子耦合到流体管理***的控制器。
在一些实施例中，手柄102可以包括至少一个用于附接附件装置的通信接口。在一些实施例中，手柄102有第一通信接口112和第二通信接口114。在一个示例中，第一通信接口112和/或第二通信接口114可以包括通用串行总线Type-C(USB-C)端口、通用串行总线(USB)端口、以太网端口和/或其他类型的端口。在一些实施例中，可以使用更多、更少和/或其他各种类型的通信接口，包括例如定制接口。在一些实施例中，手柄102仅具有一个通信接口，但可以连接到例如，USB集线器，其具有用于连接多个附件的多个端口。在一些实施例中，第一通信接口112和/或第二通信接口114除了与附件装置交换数据外，还可以向附件装置提供电力。因此，附件装置不需要具有会增加手柄102的额外重量的行进至连接的电子装置或电池的单独的电缆。在一些实施例中，附件装置可以与内窥镜100唯一地相关联，并且通过“即插即用”功能被电子装置识别，而不需要任何用户设置。
在一些实施例中，T型连接器110从手柄102的远侧部分延伸，并且提供用于进入细长轴104的工作通道的第一端口124和第二端口126。在一些实施例中，第一端口124和第二端口126相互垂直布置，其中第一端口124面向远侧，并且第二端口126面向近侧。附件装置或细长的末端执行器装置可以通过第一端口124和第二端口126中的任一个，然而，当装置在T型连接器110的近侧时，第二端口126可以是优选的。在另一个实施例中，可以使用Y型连接器，其中第一和第二端口都面向近侧，使得两个装置可以从在Y型连接器近侧的位置进入细长轴104的工作通道。也可以设想其他构造。
在一些实施例中，内窥镜100可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴104的远侧顶端部分106和/或远端。例如，内窥镜100可以包括在细长轴104的远侧顶端部分106处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜100还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜100的远侧顶端部分106和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜100可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴104可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴104的远侧顶端部分106和/或远端的位置。例如，标测和导航***可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜100的细长轴104的远侧顶端部分106和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航***的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子耦合到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
图2示出了可以结合本发明其他方面使用的替代内窥镜***的选定方面。在一些实施例中，内窥镜***可以包括内窥镜200。内窥镜200可以特定于特定的内窥镜手术，诸如，例如，输尿管镜检查，或者可以是适于各种手术的通用装置。在一些实施例中，内窥镜200包括手柄202和从其向远侧延伸的细长轴204，其中手柄202包括第一非机动化和非棘轮机构，第一非机动化和非棘轮机构被配置为在第一平面中铰接细长轴204的远侧顶端部分206，以及第二非机动化和非棘轮机构，第二非机动化和非棘轮机构被配置为在不同于第一平面的第二平面中铰接细长轴204的远侧顶端部分206。在一些实施例中，第一平面可以以与第二平面成非零角度的方式进行取向。在一些实施例中，第一平面可以以垂直于第二平面的方式进行取向。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，远侧顶端部分206可以包括相机并且可以，例如，在一个或多个方向上具有偏转和/或铰接能力，以观察患者的解剖结构。在一些实施例中，内窥镜200可以是十二指肠镜，诸如ExaltTMD型镜。然而，其他医疗装置，诸如另一个内窥镜或相关***(例如，SpyScopeTM DS、SpyGlassTM DS)可以用来补充或代替十二指肠镜。在一些实施例中，内窥镜200可以被配置为经由细长轴204将流体从流体管理***输送至治疗部位。细长轴204可以包括一个或多个工作腔，其用于接收通过其的流体流和/或其他医疗装置。在一些实施例中，内窥镜200可以经由一个或多个供应管线连接到流体管理***。
在一些实施例中，内窥镜200的手柄202可以包括多个元件，其被配置为促进内窥镜手术。在一些实施例中，缆线208从手柄202延伸出来，并且被配置为附接到电子装置(未画出)，诸如，例如，计算机***、控制台、微控制器等，以用于提供电源、分析内窥镜数据、控制内窥镜介入或执行其他功能。在一些实施例中，缆线208所连接到的电子装置可以具有用于识别数据并且与其他内窥镜附件交换数据的功能。手柄202可以包括抓握区域218，其供手术医师在执行内窥镜手术的同时进行抓取。
在一些实施例中，手柄202和/或第一非机动化和非棘轮机构可以包括在手柄202的近端205处设置在手柄202的外部的第一致动器216，其中第一致动器216可以被致动以控制在第一平面中远侧顶端部分206的铰接。在一些实施例中，手柄202和/或第二非机动化和非棘轮机构可以包括在手柄202的近端205处设置在手柄202的外部的第二致动器217，其中第二致动器217可以被致动以控制在第二平面中远侧顶端部分206的铰接。在一些实施例中，第一致动器216可以可移动地联接到手柄202。在一些实施例中，第一致动器216可以被配置为与第一非机动化和非棘轮机构接合和/或致动该机构。在一些实施例中，第二致动器217可以可移动地联接到手柄202。在一些实施例中，第二致动器217可以被配置为与第二非机动化和非棘轮机构接合和/或致动该机构。
在一些实施例中，远侧顶端部分206可以响应于在手柄202和/或其元件(例如，第一致动器216、第二致动器217等)上施加的手动施加的力铰接，如本文所述。在一个示例中，第一致动器216可以包括第一控制杆，其被配置为在第一平面中铰接内窥镜200的远侧顶端部分206，并且第二致动器217可以包括第二控制杆，其被配置为在第二平面中铰接内窥镜200的远侧顶端部分206。在另一个示例中，第一致动器216可以包括第一可旋转旋钮，其被配置为在第一平面中铰接内窥镜200的远侧顶端部分206，并且第二致动器217可以包括第二可旋转旋钮，其被配置为在第二平面中铰接内窥镜200的远侧顶端部分206。也可以设想其他配置。
在一些实施例中，内窥镜200可以包括设置在手柄202内并且可操作地连接到远侧顶端部分206的第一滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第一缆线、线或其他细丝可以与手柄202内的第一滑轮接合和/或连接至该第一滑轮。在一些实施例中，一根或多根第一缆线、线或细丝可以与远侧顶端部分206接合和/或连接至该远侧顶端部分，使得由第一滑轮施加到一根或多根第一缆线、线或细丝的张力在第一平面中移动和/或铰接远侧顶端部分206。在一些实施例中，内窥镜200可以包括设置在手柄202内并且可操作地连接到远侧顶端部分206的第二滑轮或旋转构件。在一些实施例中，一根或多根第二缆线、线或其他细丝可以与手柄202内的第二滑轮接合和/或连接至该第二滑轮。在一些实施例中，一根或多根第二缆线、线或细丝可以与远侧顶端部分206接合和/或连接至该远侧顶端部分，使得由第二滑轮施加到一根或多根第二缆线、线或细丝的张力在第二平面中移动和/或铰接远侧顶端部分206。
在一些实施例中，内窥镜200可以经由有线连接(例如，缆线208)与工作站进行电子通信。在一些实施例中，除了其他特征之外，工作站可以包括触摸屏计算机、用于接收有线连接(例如，缆线208)的接口盒、推车和电源。在一些实施例中，接口盒可以被配置有与流体管理***的控制器的有线或无线通信连接。触摸屏计算机至少可以包括显示屏和图像处理器。在一些实施例中，工作站可以是多用途部件(例如，用于一个以上的手术)，而内窥镜200可以是单用途装置，然而这不是必需的。在一些实施例中，工作站可以被省略，并且内窥镜200可以直接电子耦合到流体管理***的控制器。
在一些实施例中，内窥镜200可以包括一个或多个传感器，其邻近细长轴204的远侧顶端部分206和/或远端。例如，内窥镜200可以包括在细长轴204的远侧顶端部分206处的压力传感器，以测量在治疗部位内的腔内压力。内窥镜200还可以包括其他传感器，诸如，例如，温度传感器、用于检测应力的纤维布拉格光栅光纤和/或天线或电磁传感器(例如，位置传感器)。在一些实施例中，内窥镜200的远侧顶端部分206和/或远端还可以包括至少一个相机，以在触摸屏计算机的显示屏上向用户提供视觉反馈。在另一个实施例中，内窥镜200可以包括具有不同通信要求或协议的两个相机，使得不同信息可以由每个相机被转发至用户。当如此提供时，用户可以通过触摸屏界面和/或触摸屏计算机在相机之间随意地来回切换。虽然未明确示出，但是细长轴204可以包括一个或多个工作腔，其用于接收流体和/或其他医疗装置。
在一些实施例中，可以在使用期间跟踪细长轴204的远侧顶端部分206和/或远端的位置。例如，标测和导航***可以包括手术台(或其他手术或检查台或椅等)，其被配置为充当或用作用于生成具有已知几何形状的磁场的电磁发生器。替代地或另外地，可以提供与手术台分开的电磁发生器。手术台和/或电磁发生器可以联接到控制单元，其除了其他特征可以包括处理器、存储器、显示器和输入装置等。位置传感器(例如，电磁传感器等)或天线可以被并入内窥镜200的细长轴204的远侧顶端部分206和/或远端中。位置传感器可以被配置为用于感测在标测和导航***的磁场中的位置传感器的位置。在一些实施例中，位置传感器可以被电子耦合到工作站。当位置传感器在磁场中时，可以相对于电磁场源(例如，手术台和/或电磁发生器)来在数学上确定位置传感器的位置。工作站和控制单元可以进行通信以确定位置传感器相对于患者的位置。
图3示出了与本发明的选定特征相结合的内窥镜100的选定特征的部分分解图。在一些实施例中，内窥镜100的非机动化和非棘轮机构可以包括可响应于电信号而致动的离合器机构150。在一些实施例中，离合器机构150可以邻近和/或紧邻致动器116地被设置在内窥镜100的手柄102内。在一些实施例中，离合器机构150可以包括联接器152，其被配置为将离合器机构150的转子轴154接合至设置在手柄102内的滑轮151。在一些实施例中，联接器152可以与滑轮151非旋转地接合。在一些实施例中，联接器152可以包括键153，其被配置为与滑轮151接合。在一些实施例中，联接器152可以与滑轮151可移除地接合，如图3所示。在一些实施例中，联接器152可以固定地附接到滑轮151和/或与其一体形成。在一些实施例中，联接器152可以与转子轴154不可旋转地接合。在一些实施例中，联接器152可以包括被配置为与转子轴154接合和/或由其接收的D形轴155。在一些实施例中，联接器可以与转子轴154可滑动地和/或可移除地接合。在一些实施例中，离合器机构150可以可操作地和/或电气地连接到电源。在一些实施例中，电源可以在和/或可以设置在内窥镜100内。在一些实施例中，电源可以是设置在离合器机构150内和/或联接到其的电池。电源可以被配置为选择性地提供/中断到离合器机构150的电信号，和/或电源可以被配置为选择性地调整/改变到离合器机构150的电信号电平。在一些实施例中，类似的特征也可以适用于内窥镜200和/或与其相关联的离合器机构和/或与其相关联。
图4是部分分解图，其示出了离合器机构150的选定特征和/或部件。在一些实施例中，离合器机构150可以包括离合器壳体156，其被配置为将离合器机构150非旋转地联接到手柄102。例如，如图3所示，离合器壳体156可以包括一个或多个突出部157，其被配置为接合形成在手柄102中的对应孔和/或接收特征。电枢158和转子159可以设置在离合器壳体156内。电枢158可以包括一个或多个突出部分，其与离合器壳体156中的一个或多个对应凹部不可旋转地接合。转子159可以被配置为在没有电信号和/或当离合器机构150不能接收电信号时，相关于电枢158和/或离合器壳体156自由旋转。相反地，转子159可以被配置为当由离合器机构150接收到电信号时(例如，当离合器机构150被激活或接合时)，锁定到电枢158和/或相对于其锁定，以防止转子159的旋转。在至少一些实施例中，当由离合器机构150接收到电信号时，转子159变得通电并且对电枢158产生磁吸引力。当转子159接合电枢158时，防止转子轴154旋转，这继而防止了联接器152的旋转并且将滑轮151锁定在其当前的位置中。因此，离合器机构150被配置为在由离合器机构150接收到电信号时防止远侧顶端部分106的铰接，从而将远侧顶端部分106有效地锁定在其当时形态和/或位置中。
在一些实施例中，离合器机构150可以被配置为以与上述方式相反的方式操作和/或运转。例如，在一些实施例中，转子159可以被配置为在没有电信号和/或当离合器机构150不能接收电信号时，锁定到电枢158和/或相对于其锁定。因此，离合器机构150可以被配置为在离合器机构150未接收到电信号时防止远侧顶端部分106的铰接，从而将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中。在一些实施例中，当由离合器机构150接收到电信号时，转子159变得不通电(和/或转子159的磁极反转)，对电枢158的磁吸引力终止，以释放离合机构150并且允许远侧顶端部分106的铰接。因此，当电信号被离合器机构150接收时，转子159可以被配置为相关于电枢158和/或离合器壳体156自由旋转，从而允许和/或启用远侧顶端部分106的移动。
图5示出了内窥镜100的示例形态。在图5中，未由医师的手和/或医师的拇指向致动器116施加力(例如，手动施加的力没有施加在手柄102和/或致动器116上)。在一些实施例中，内窥镜100的非机动化和非棘轮机构可以包括应变计170和逻辑控制器(例如，微控制器、电路板、比较器电路等；未示出)，其被配置为使用应变计170检测手动施加的力。逻辑控制器可以被配置为响应于检测到的应变或缺乏应变而致动、发送、终止和/或以其他方式操纵被发送至离合器机构150和/或由离合器机构150接收的电信号。在一些实施例中，应变计170可以包括一个或多个应变计，至少一个应变计和/或多个应变计。在一些实施例中，应变计170可以包括两到四个应变计(或另一个合适的数量)，其以桥式构造一起工作。也可以设想其他配置。在一些实施例中，致动器116可以包括应变计170，例如，如图5所示。在替代构造中，应变计170可以附接到轴的一部分，设置在其上和/或可以是其，该轴的一部分被配置为将致动器116联接到滑轮151。在另一个替代形态中，应变计170可以附接到滑轮151的一部分和/或滑轮151的部分，设置在其上和/或可以是其，该滑轮151的一部分和/或滑轮151的部分附接到致动器116和/或与其接合。例如，轴可以被配置为将手动施加的力从致动器116转移到滑轮151。在一些实施例中，没有手动施加的力可以生成和/或发送电信号至离合器机构150，以因此将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106远离其当时形态的铰接。在一些实施例中，应变计170可以是和/或可以采取电阻式应变计的形式。在一些实施例中，应变计170可以是和/或可以采取另一种类型的传感器的形式，诸如但不限于电阻式力传感器、称重传感器、电容式传感器等。
图5A是图5的部分剖面端视图，其示出了内窥镜100和离合器机构150的选定内部部件的示例构造。在一些实施例中，当手动施加的力未被施加到手柄102和/或致动器116时，电信号被发送至离合器机构150，从而接合和/或激活离合器机构150，如图5A所示，以防止滑轮151相对于手柄102的旋转和/或移动，并且从而进一步防止远侧顶端部分106的铰接。在图5和图5A的示例中，当应变计170未检测到施加在手柄102和/或致动器116上的手动施加的力时，逻辑控制器可以将这理解为代表医师要将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中的意图，和/或要防止远侧顶端部分106远离其当时形态的进一步铰接的意图。应当理解，图5A中所示的构造仅仅是代表性的，并且可以根据需要重新布置选定的部分以适应包装和/或空间要求。例如，在图5A中，离合器机构150被示为设置在位于滑轮151和致动器116之间的手柄102内，但在至少一些实施例中，离合器机构150可以设置在手柄102内，该手柄102位于滑轮151的与致动器116相对的一侧上，如图3中一般所示。
图6A和图6B是示出了在图5和图5A所示的形态中的在检测到的应变和被发送到离合器机构150的电信号之间的关系的图。如从图中可以看到的，由于随着时间的推移未在预定范围、频带和/或偏差内检测到应变，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)通常在预定值V处保持恒定。记录在应变计170上的应变的预定范围、频带和/或偏差可以在期望或预期值的±5.0％、3.0％、2.5％、2.0％、1.0％、0.5％等内。在预定范围、频带和/或偏差内，逻辑控制器可以登记应变无变化。因此，使用应变计170检测到的缺乏应变和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。在这种形态中，离合器机构150被接合和/或激活，并且致动器116和/或滑轮151被锁定在位置中和/或被防止移动。虽然被示为在没有检测到应变的锁定位置中提供了大于零的电信号，但在其他实施例中，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号在未检测到应变的锁定位置中可以为零。
图7示出了图5的内窥镜100的示例形态。在图7中，手动施加的力F是由医师的手和/或医师的拇指施加在手柄102和/或致动器116上的。应变计170可以被配置为检测施加在手柄102和/或致动器116上的手动施加的力F。被发送到离合器机构150的电信号可以响应于使用应变计170检测到的应变而中断。因此，当应变计170检测到高于阈值量的手动施加的力F时，可以释放和/或停用离合器机构150，从而允许远侧顶端部分106的铰接。在替代形态中，电信号可以响应于使用应变计170检测到的应变而被发送到和/或被施加到离合器机构150，并且电信号可以释放离合器机构150。
图7A是图7的部分剖面端视图，其示出了内窥镜100和离合器机构150的选定内部部件的示例形态。在一些实施例中，当手动施加的力被施加到手柄102和/或致动器116时，被发送到离合器机构150的电信号改变(例如，中断)，从而释放和/或停用离合器机构150，如图7A所示，以允许滑轮151相对于手柄102的旋转和/或移动，并且从而允许远侧顶端部分106的铰接。在图7和图7A的示例中，当应变计170检测到高于阈值量的施加在手柄102和/或致动器116上的手动施加的力F时，逻辑控制器(例如，电路板)可以将这理解为代表医师要将远侧顶端部分106从其当时形态和/或位置进行移动和/或铰接的意图，和/或进一步移动和/或铰接远侧顶端部分106的意图。应当理解，图7A中所示的形态仅仅是代表性的，并且可以根据需要重新布置选定的部分以适应包装和/或空间要求。例如，在图7A中，离合器机构150被示为设置在位于滑轮151和致动器116之间的手柄102内，但在至少一些实施例中，离合器机构150可以设置在手柄102内，该手柄102位于滑轮151的与致动器116相对的一侧上，如图3中大致所示。
图8A和图8B是示出了在图7和图7A所示的形态中的在检测到的应变和被发送到离合器机构150的电信号之间的关系的图。如从图中可以看到的，由于随着时间的推移在预定范围、频带和/或偏差内检测到了应变，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)中断，并且从预定的值V朝向零下降和/或下降至零。记录在应变计170上的应变的预定范围、频带和/或偏差可以在期望或预期值的±5.0％、3.0％、2.5％、2.0％、1.0％、0.5％等内。在预定范围、频带和/或偏差内，逻辑控制器可以登记应变无变化。因此，使用应变计170检测到的应变和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。尽管被示为当检测到高于阈值量的应变时使电信号下降至零，但在其他实施例中，当检测到的应变增加到阈值量以上时，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号可以从在处于锁定位置中且未检测到应变时所提供的电信号改变(例如，增加或减小)。电信号的变化可以释放离合器机构150，从而允许远侧顶端部分106的偏转。
图9A和图9B是示出了在图7和图7A所示的形态中的在检测到的应变和被发送到离合器机构150的电信号之间的替代关系的图。如从图中可以看到的，由于随着时间的推移逐渐增加和/或检测到应变，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)可能从预定值V朝向零逐渐减小和/或减小至零。如在上述示例中的，记录在应变计170上的应变的预定范围、频带和/或偏差可以在期望或预期值的±5.0％、3.0％、2.5％、2.0％、1.0％、0.5％等内。在预定范围、频带和/或偏差内，逻辑控制器可以登记应变无变化。因此，使用应变计170检测到的应变和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。应变的逐渐增加和/或被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，减小)可以产生、导致和/或关联至离合器机构150的逐渐释放，使得对远侧顶端部分106的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在这种替代关系中，离合器机构150可以充当制动机构，其中检测到的较高的应变和/或较多的手动施加的力F指示与检测到的较低的应变和/或较少的手动施加的力F相比要将远侧顶端部分106移动和/或铰接得更远和/或更快。然而，如上所述，当释放和/或移除手动施加的力F时，离合器机构150可以立即将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中，并且从而防止远侧顶端部分106的进一步移动和/或铰接。如上面所讨论的，尽管被示为当检测到应变的逐渐变化(例如，增加)时使电信号逐渐下降至零，但在其他实施例中，当检测到的应变增加时，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号可以从在处于锁定位置中且未检测到应变时所提供的电信号逐渐改变(例如，增加或减小)。电信号的逐渐变化可以释放离合器机构150，从而允许远侧顶端部分106的偏转。
图10和图11示出了内窥镜100的另一个示例形态。在一些实施例中，内窥镜100可以包括设置在手柄102上、形成在其中和/或延伸通过其的可致动按钮180。在一些实施例中，可致动按钮180可以包括一个或多个可致动按钮，至少一个可致动按钮和/或多个可致动按钮。在一些实施例中，可致动按钮180可以被配置为当可致动按钮180处于压下位置中时，如图10中所看到的，中断被发送到离合器机构150的电信号(例如，电压)，并且当可致动按钮180处于释放位置中时，如图11中所看到的，电信号(例如，电压)可以被发送到离合器机构150和/或由其接收。
在图10和图11中，可致动按钮180被配置为由医师的手指14致动的触发器，而致动器116则被配置为由医师的拇指12致动和/或移动。也可以设想其他形态。可致动按钮180的位置可以按与上述应变计170相似和/或相同的方式运转。替代地，应变计可以以类似于上述应变计170的方式包括在可致动按钮180中和/或上。例如，在一些实施例中，当可致动按钮180处于释放位置中(例如，可致动按钮180上的应变为零)时，电信号可以生成和/或被发送至离合器机构150，从而将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106的移动和/或铰接。图6A和图6B中所示的图以类似的方式适用于图10和图11的形态，其中图6A的图中的左侧将对应于可致动按钮180的位置(或在可致动按钮180上的应变)。图6A和图6B中所示的图对应于处于图11的释放位置中的可致动按钮180(例如，可致动按钮180上的应变为零)，其***号(例如，电压)以预定值V被发送至离合器机构150，以接合离合器机构150和/或将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106的移动和/或铰接。
上述的其他图还可以与图10和图11的形态相关联。例如，在一些实施例中，当可致动按钮180处于压下位置中(例如，可致动按钮180上有应变)时，电信号可以中断，因此释放离合器机构150和/或允许远侧顶端部分106的移动和/或铰接。图8A和图8B中所示的图以类似的方式适用于图10和图11的形态，其中图8A的图中的左侧将对应于可致动按钮180的位置(或在可致动按钮180上有应变)。图8A和图8B中所示的图对应于从图10的释放位置(例如，在可致动按钮180上无应变)切换和/或致动到图11的压下位置(例如，在可致动按钮180上有应变)的可致动按钮180，其中当可致动按钮180处于压下位置中时，至离合器机构150的电信号(例如，电压)改变，诸如中断和/或离合器机构150未接收到电信号(例如，电压)。
另外地，图9A和图9B中所示的图以类似的方式适用于图10和图11的形态，其中图8A的图中的左侧将对应于可致动按钮180的位置(或在可致动按钮180上有应变)。图9A和图9B中所示的图可以对应于从释放位置朝向和/或至图11的压下位置(例如，在可致动按钮180上有应变)逐渐移动的可致动按钮180，其中至离合器机构150的电信号(例如，电压)逐渐改变，诸如，逐渐中断。如从图中可以看到的，随着可致动按钮180的位置朝向压下位置移动(例如，随着时间的推移应变逐渐增加和/或被检测到)，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)可以逐渐改变，诸如，从预定值V朝向和/或至零逐渐减小。因此，可致动按钮180的位置和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。可致动按钮180的位置的逐渐变化(例如，应变的逐渐增加)和/或被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，减小或增加)可以产生、导致和/或关联至离合器机构150的逐渐释放，使得对远侧顶端部分106的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在该替代关系中，离合器机构150可以充当类似于上述形态的制动机构。
图12是示出了内窥镜的另一个示例形态的部分剖面端视图。在图12的示例中，内窥镜100可以包括触摸传感器190。在一些实施例中，内窥镜100的非机动化和非棘轮机构可以包括触摸传感器190，其被配置为检测与非机动化和非棘轮机构相接触的用户或医师的手。在一些实施例中，触摸传感器190可以被配置为检测与致动器116相接触的医师的拇指。在一些实施例中，触摸传感器190可以包括设置在致动器116的外表面上的触敏电阻条。在一些实施例中，触摸传感器190可以包括一个或多个触摸传感器，至少一个触摸传感器和/或多个触摸传感器。在一些实施例中，致动器116可以包括设置在其上的触摸传感器190，例如，如图12中所示。在一些实施例中，当触摸传感器190检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触时，触摸传感器190可以被配置为中断被发送到离合器机构150的电信号(例如，电压)，并且当触摸传感器190未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触时，电信号(例如，电压)可以被发送至离合器机构150。
在一些实施例中，触摸传感器190可以类似于上述的可致动按钮180和/或按与其相同的方式运转。例如，在一些实施例中，当触摸传感器190未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触时，电信号可以生成和/或被发送至离合器机构150，从而将远侧顶端部分106锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106的移动和/或铰接。图6A和图6B中所示的图以类似的方式适用于图12的形态，其中图6A的图的左侧将对应于触摸传感器190未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触。图6A和图6B中所示的图对应于不接触触摸传感器190的医师的手和/或医师的拇指，其***号(例如，电压)以预定值V被发送至离合器机构150，以接合离合器机构150和/或将远侧顶端部分106锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106的移动和/或铰接。
上述的其他图还可以与图12的形态相关联。例如，在一些实施例中，当触摸传感器190检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触时，电信号可以中断，因此释放离合器机构150和/或允许远侧顶端部分106的移动和/或铰接。图8A和图8B中所示的图以类似的方式适用于图12的形态，其中图8A的图的左侧将对应于触摸传感器190检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触。因此，图8A和图8B所示的图对应于触摸传感器190检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、致动器116和/或非机动化和非棘轮机构接触，其中到离合器机构150的电信号(例如电压)随后被改变，诸如被中断和/或没有电信号(例如，电压)被离合器机构150接收。因此，触摸传感器190和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。
另外地，在一些实施例中，图9A和图9B所示的图也可以按类似的方式适用于图12的形态，响应于与触摸传感器190相关的预定形态，被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)可以逐渐变化，诸如从预定值V朝向和/或至零逐渐减小。被发送到离合器机构150和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，减小或增加)可以产生、导致和/或关联至离合器机构150的逐渐释放，使得对远侧顶端部分106的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在该替代关系中，离合器机构150可以充当类似于上述构造的制动机构。
图13示出了内窥镜200的示例形态。在一些实施例中，手动施加的力可以由医师的手10和/或医师的拇指12施加到第一致动器216(例如，手动施加的力被施加在手柄202和/或第一致动器216上)。在一些实施例中，手动施加的力可以施加到第二致动器217(例如，手动施加的力被施加在手柄202和/或第二致动器217上)。在一些实施例中，内窥镜200的非机动化和非棘轮机构可以包括应变计270，其被配置为检测手动施加的力。在一些实施例中，应变计270可以包括一个或多个应变计，至少一个应变计和/或多个应变计-例如，设置在第一致动器216上的第一应变计以及设置在第二致动器217上的第二应变计。在一些实施例中，第一致动器216和/或第二致动器217可以包括应变计270。
在一些实施例中，第一非机动化和非棘轮机构可以包括第一离合器机构250(例如，图13A)，其可响应于第一电信号而致动。如本文所述，第一离合器机构250可以被配置为当第一电信号被第一离合器机构250接收时，阻止远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接。在一些实施例中，第二非机动化和非棘轮机构可以包括第二离合器机构260(例如，图13A)，其可响应于第二电信号而致动。如本文所述，第二离合器机构260可以被配置为当第二电信号被第二离合器机构260接收时，防止远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接。在一些实施例中，没有手动施加的力可以生成和/或发送第一电信号至第一离合器机构260，和/或可以生成和/或发送第二电信号至第二离合器机构260，以因此将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分206的铰接。
图13A是图13的部分剖面端视图，其示出了内窥镜200、第一离合器机构250和第二离合器机构260的选定内部部件的示例形态。在至少一些实施例中，第一离合器机构250和/或第二离合器机构260可以以类似于本文所述的离合器机构150的方式构造，并且为了简洁起见，不再重复其选定细节。
在一些实施例中，当手动施加的力未被施加到手柄202和/或第一致动器216时，第一电信号被发送至第一离合器机构250和/或由其接收，从而接合和/或激活第一离合器机构250，如图13A所示，以防止第一滑轮251相对于手柄202的旋转和/或移动，并且从而进一步防止远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接。类似地，当手动施加的力未被施加到手柄202和/或第二致动器217时，第二电信号被发送至第二离合器机构260和/或由其接收，从而接合和/或激活第二离合器机构260，以防止第二滑轮261相对于手柄202的旋转和/或移动，并且从而进一步防止远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接。如图所示并且仅为了说明的目的，图13A中的第二离合器机构260脱离和/或停用，使得允许第二滑轮261相对于手柄202的旋转和/或移动，并且允许远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接。
在一些实施例中，当应变计270未检测到施加在手柄202、第一致动器216和/或第二致动器217上的手动施加的力时，逻辑控制器(例如，电路板)可以将这理解为代表医师要将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中的意图，和/或防止远侧顶端部分206的进一步移动和/或铰接的意图。应当理解，图13A中所示的构造仅仅是代表性的，并且可以根据需要重新布置选定的部分以适应包装和/或空间要求。例如，在图13A中，第一离合器机构250和第二离合器机构260被示为设置在手柄202内。然而，在至少一些实施例中，第一离合器机构250和第二离合器机构260中的一个或两个可以设置在手柄202的外部。例如，在一些实施例中，第一离合器机构250和/或第二离合器机构260可以分别在手柄202的外部联接到第一致动器216和/或第二致动器217和/或与其接合。
图13B详述了用于第一致动器216和/或第二致动器217的示例形态的选定方面。图13B被示为是从手柄202向外朝向第一致动器216和/或第二致动器217的后侧或内侧看。如图13中所示，在一些实施例中，内窥镜200的非机动化和非棘轮机构可以包括应变计270，其被配置为检测手动施加的力。在一些实施例中，应变计170可以包括一个或多个应变计，至少一个应变计和/或多个应变计-例如，设置在第一致动器216上的第一应变计以及设置在第二致动器217上的第二应变计。在另一个示例中，第一致动器216可以包括第一多个应变计和/或第二致动器217可以包括第二多个应变计。在一些实施例中，第一致动器216和/或第二致动器217可以包括应变计270。
如图13B所示，第一致动器216和/或第二致动器217可以包括从中心轮毂215径向向外延伸至第一致动器216和/或第二致动器217的外部的多个辐条219。多个辐条219可以是和/或可以形成为多个应变集中元件。多个应变集中元件可以是手动施加的力(用户施加到第一致动器216和/或第二致动器217的外部)必须行进通过以致动和/或驱动设置在手柄202内的滑轮的材料的狭窄部段。可以调整多个辐条219和/或多个应变集中元件的横截面，使得被施加到第一致动器216和/或第二致动器217的外部的旋转扭矩在多个辐条219和/或多个应变集中元件中的每一个中创建相对相等的弯曲力矩。应变计270可以设置在中心轮毂215附近的多个辐条219和/或多个应变集中元件上和/或沿着其设置，此处出现最大量的应变。如可以在图13B中看到的，在至少一些实施例中，第一应变计270a可以设置在多个辐条219的第一侧上，并且第二应变计270b可以设置在多个辐条219的与第一侧相对的第二侧上。虽然没有示出所有的形态，但第一应变计270a和第二应变计270b可以仅设置在多个辐条219中的一个上，在多个辐条219的两个或更多个上，或在多个辐条219的每一个上。在一些实施例中，第一应变计270a和第二应变计270b可以用作匹配对。当手动施加的力被施加在第一致动器216和/或第二致动器217上时，应变可能在多个辐条219的第一侧上处于压缩状态，并且应变可能在多个辐条219的第二侧上处于张力状态，或反之亦然。应变计270(例如，第一应变计270a、第二应变计270b等)中的每一个可以包括信号线269，其被配置为电子连接应变计270与逻辑控制器，以将表示在多个辐条219上和/或内的手动施加的力的信号传输至逻辑控制器。
图14A至图14B和图15A至图15B是示出了在图13所示形态中的在检测到的应变和被发送到第一离合器机构250和/或第二离合器机构260的电信号之间的关系的图。如从图中可以看到的，由于随着时间的推移未检测到应变，被发送到第一离合器机构250和/或第二离合器机构260和/或由其接收的电信号(例如，电压)通常在预定值V处保持恒定。如在上述示例中的，记录在应变计270上的应变的预定范围、频带和/或偏差可以在期望或预期值的±5.0％、3.0％、2.5％、2.0％、1.0％、0.5％等内。在预定范围、频带和/或偏差内，逻辑控制器可以记录应变无变化。在所示的示例中，虚线对应于与第一离合器机构250和/或第一致动器216相关联的应变计270(例如，第一应变计)，并且实线对应于与第二离合器机构260和/或第二致动器217相关联的应变计270(例如，第二应变计)。因此，使用应变计270检测到的缺乏应变和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。
在一个示例中，图14A和图14B显示，当在第一致动器216上和/或内检测到高于阈值量的应变(例如，第一旋钮旋转)时，第一电信号中断和/或第一电信号改变，诸如，从预定值V朝向和/或至零改变。在其他情况下，第一电信号可以从应变低于阈值量时的值增加或减小。由于第二致动器217没有被施加至其的应变(例如，第二旋钮未旋转)，第二电信号保持不变(例如，不中断)，并且由第二离合器机构260以预定值V接收。因此，第一离合器机构250被释放，以允许远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接，而第二离合器机构260则保持接合，以防止远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接。
在另一个示例中，图15A和图15B显示，当在第二致动器217上和/或内检测到高于阈值量的应变(例如，第二旋钮旋转)时，第二电信号中断和/或第二电信号改变，诸如，从预定值V朝向和/或至零改变。在其他情况下，第二电信号可以从应变低于阈值量时的值增加或减小。由于第一致动器216已没有被施加至其的应变(例如，第一旋钮未旋转)，第一电信号保持不中断，并且由第一离合器机构250以预定值V接收。因此，第二离合器机构260被释放，以允许远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接，而第一离合器机构250则保持接合，以防止远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接。
图16A至图16B和图17A至图17B是示出了在图13所示形态中的在检测到的应变和被发送到第一离合器机构250和/或第二离合器机构260的电信号之间的关系的图。如在上述示例中的，记录在应变计270上的应变的预定范围、频带和/或偏差可以在期望或预期值的±5.0％、3.0％、2.5％、2.0％、1.0％、0.5％等内。在预定范围、频带和/或偏差内，逻辑控制器可以登记应变无变化。在所示的示例中，虚线对应于与第一离合器机构250和/或第一致动器216相关联的应变计270(例如，第一应变计)，并且实线对应于与第二离合器机构260和/或第二致动器217相关联的应变计270(例如，第二应变计)。因此，使用应变计270检测到的缺乏应变和电信号之间的关联性可以很容易地实现可视化。
如从图中可以看到的，由于随着时间的推移逐渐增加和/或检测到应变，被发送到第一离合器机构250和/或第二离合器机构260和/或由其接收的电信号(例如，电压)可能从预定值V朝向零逐渐减小和/或减小至零。应变的逐渐增加和/或被发送到第一离合器机构250和/或第二离合器机构260和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，减小或增加)可以产生、导致和/或关联至第一离合器机构250和/或第二离合器机构260的逐渐释放，使得分别在第一平面和/或第二平面中对远侧顶端部分206的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在这种替代关系中，第一离合器机构250和/或第二离合器机构260可以各自充当用于其相应滑轮251/261的制动机构，其中检测到的较高的应变和/或较多的手动施加的力F指示与检测到的较低的应变和/或较少的手动施加的力F相比要将远侧顶端部分206移动和/或铰接得更远和/或更快的意图。然而，如上所述，当释放和/或移除手动施加的力F时，第一离合器机构250和/或第二离合器机构260可以将远侧顶端部分206立即锁定在其当前形态和/或位置中，并且从而分别防止远侧顶端部分206在第一平面和/或第二平面中的进一步移动和/或铰接。
在一个示例中，图16A和图16B显示，当在第一致动器216上和/或内检测到高于阈值量的应变(例如，第一旋钮旋转)时，第一电信号逐渐改变，诸如从预定值V朝向和/或至零改变。由于第二致动器217没有被施加至其的应变(例如，第二旋钮未旋转)，第二电信号保持不变(例如，不中断)，并且由第二离合器机构260以预定值V接收。因此，第一离合器机构250被逐渐释放，以允许远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接，而第二离合器机构260则保持接合，以防止远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接。
在另一个示例中，图17A和图17B显示，当在第二致动器217上和/或内检测到高于阈值量的应变(例如，第二旋钮旋转)时，第二电信号从预定值V朝向和/或至零逐渐改变。由于第一致动器216没有被施加至其的应变(例如，第一旋钮未旋转)，第一电信号保持不变(例如，不中断)，并且由第一离合器机构250以预定值V接收。因此，第二离合器机构260被逐渐释放，以允许远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接，而第一离合器机构250则保持接合，以防止远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接。
图18是图13的部分剖面端视图，其示出了内窥镜200、第一离合器机构250和第二离合器机构260的选定内部部件的另一个示例形态。在至少一些实施例中，第一离合器机构250和/或第二离合器机构260可以以类似于本文所述的离合器机构150的方式构造，并且为了简洁起见，不再重复其选定细节。在图18的构造中，第一应变计271可以设置在和/或可以是将第一致动器216联接到第一滑轮251的第一轴的一部分，和/或第二应变计272可以设置在和/或可以是将第二致动器217联接到第二滑轮261的第二轴的一部分。在一些实施例中，内窥镜200可以仅包括第一应变计271，或者内窥镜200可以仅包括第二应变计272，或者内窥镜200可以包括第一应变计271和第二应变计272两者。图18的示例的其他方面可以类似于图13和/或图13A的示例和/或与其相同。在一些实施例中，也设想了应变计270、第一应变计271、应变计272的组合和/或本文所公开的应变计的其他配置。
图19示出了内窥镜200的另一个示例构造。在图19中，内窥镜200可以包括与第一致动器216相关联和/或设置在第一致动器216上的第一触摸传感器290，以及与第二致动器217相关联和/或设置在第二致动器217上的第二触摸传感器292。在一些实施例中，内窥镜200的第一非机动化和非棘轮机构可以包括第一触摸传感器290，其被配置为检测与第一非机动化和非棘轮机构相接触的用户或医师的手。在一些实施例中，第一触摸传感器290可以被配置为检测与第一致动器216相接触的医师的拇指。在一些实施例中，第一触摸传感器290可以包括设置在第一致动器216的外表面上的触敏电阻条。在一些实施例中，第一触摸传感器290可以包括一个或多个触摸传感器，至少一个触摸传感器和/或多个触摸传感器。在一些实施例中，第一致动器216可以包括设置在其上的第一触摸传感器290，例如，如图19中所示。在一些实施例中，第一触摸传感器290可以设置在第一致动器216的径向向外的表面、面向外的表面和/或周向表面上。也可以设想其他形态。
在一些实施例中，内窥镜200的第二非机动化和非棘轮机构可以包括第二触摸传感器292，其被配置为检测与第二非机动化和非棘轮机构相接触的用户或医师的手。在一些实施例中，第二触摸传感器292可以被配置为检测与第二致动器217相接触的医师的拇指。在一些实施例中，第二触摸传感器292可以包括设置在第二致动器217的外表面上的触敏电阻条。在一些实施例中，第二触摸传感器292可以包括一个或多个触摸传感器，至少一个触摸传感器和/或多个触摸传感器。在一些实施例中，第二致动器217可以包括设置在其上的第二触摸传感器292，例如，如图19中所示。在一些实施例中，第二触摸传感器292可以设置在第二致动器217的径向向外的表面、面向外的表面和/或周向表面上。也可以设想其他形态。
在一些实施例中，当第一触摸传感器290检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄202、第一致动器216和/或第一非机动化和非棘轮机构接触时，第一触摸传感器290可以被配置为改变(例如，中断)被发送到第一离合器机构250的第一电信号(例如，电压)，并且当第一触摸传感器290未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄202、第一致动器216和/或第一非机动化和非棘轮机构接触时，第一电信号(例如，电压)可以被发送至第一离合器机构250和/或由其接收。在一些实施例中，当第二触摸传感器292检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄202、第二致动器217和/或第二非机动化和非棘轮机构接触时，第二触摸传感器292可以被配置为改变(例如，中断)被发送到第二离合器机构260和/或由其接收的第二电信号(例如，电压)，并且当第二触摸传感器292未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄202、第二致动器217和/或第二非机动化和非棘轮机构接触时，第二电信号(例如，电压)可以被发送至第二离合器机构260和/或由其接收。
在一些实施例中，当第一触摸传感器290未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄202、第一致动器216和/或第一非机动化和非棘轮机构接触时，第一电信号可以被发送至第一离合器机构250和/或由其接收，从而在第一平面内将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分206在第一平面内的移动和/或铰接。在一些实施例中，当第二触摸传感器292未检测到医师的手10和/或医师的拇指12与手柄202、第二致动器217和/或第二非机动化和非棘轮机构接触时，第二电信号可以被发送至第二离合器机构260和/或由其接收，从而在第二平面内将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分206在第二平面内的移动和/或铰接。
图14A至图14B和图15A至图15B所示的图可以以类似的方式适用于图19的构造，其中检测到医师的手和/或医师的拇指与第一触摸传感器290接触对应于被施加到第一致动器216的应变，并且检测到医师的手和/或医师的拇指与第二触摸传感器292接触对应于被施加到第二致动器217的应变。在图19的背景下，虚线将对应于与第一离合器机构250和/或第一致动器216相关联的第一触摸传感器290，并且实线将对应于与第二离合器机构260和/或第二致动器217相关联的第二触摸传感器292。
例如，在图19的背景下，图14A的图将对应于第二触摸传感器292未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、第二致动器217和/或第二非机动化和非棘轮机构接触。图14A和图14B中所示的图对应于不接触第二触摸传感器292的医师的手和/或医师的拇指，其中第二电信号(例如，电压)以预定值V被发送至第二离合器机构260，以接合第二离合器机构260和/或在第二平面内将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分206在第二平面内的移动和/或铰接。另外地，图14A上的图将对应于第一触摸传感器290检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、第一致动器216和/或第一非机动化和非棘轮机构接触，其中第一电信号(例如，电压)可以改变(例如，中断)，因此释放第一离合器机构250和/或允许远侧顶端部分206在第一平面内的移动和/或铰接。
在图19的背景下，图15A的图的左侧将对应于第一触摸传感器290未检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、第一致动器216和/或第一非机动化和非棘轮机构接触。图15A和图15B中所示的图对应于不接触第一触摸传感器290的医师的手和/或医师的拇指，其中第一电信号(例如，电压)以预定值V被发送至第一离合器机构250，以接合第一离合器机构250和/或在第一平面内将远侧顶端部分206锁定在其当前形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分206在第一平面内的移动和/或铰接。另外地，图15A上的图将对应于第二触摸传感器292检测到医师的手和/或医师的拇指与手柄102、第二致动器217和/或第二非机动化和非棘轮机构接触，其中第二电信号可以改变(例如，中断)，因此释放第二离合器机构260和/或允许远侧顶端部分206在第二平面内的移动和/或铰接。
另外地，在一些实施例中，图16A至图16B和图17A至图17B中所示的图也可以以类似的方式适用于图19的构造和背景。在一些实施例中，响应于与第一触摸传感器290相关的预定形态，被发送到第一离合器机构250和/或由其接收的第一电信号(例如，电压)可以逐渐变化，诸如从预定值V朝向和/或至零减小。被发送到第一离合器机构250和/或由其接收的第一电信号(例如，电压)的逐渐变化可以产生、导致和/或关联至第一离合器机构250的逐渐释放，使得对远侧顶端部分206在第一平面中的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在该替代关系中，第一离合器机构250可以充当类似于上述构造的制动机构。类似地，在一些实施例中，响应于与第二触摸传感器292相关的预定形态，被发送到第二离合器机构260和/或由其接收的第二电信号(例如，电压)可以逐渐变化，诸如从预定值V朝向和/或至零逐渐减小。被发送到第二离合器机构260和/或由其接收的第二电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，增加或减小)可以产生、导致和/或关联至第二离合器机构260的逐渐释放，使得对远侧顶端部分206在第二平面中的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在该替代关系中，第二离合器机构260可以充当类似于上述构造的制动机构。
在一些实施例中，本发明涉及一种与铰接式内窥镜(例如，内窥镜100等)一起使用的附件离合器***300。可以在图20中看到附件离合器***300的一个示例。在一些实施例中，附件离合器***300可以包括壳体310，其被配置为配合地附接到内窥镜100的手柄102，其中手柄102包括被配置为铰接远侧顶端部分106(未在图20中示出)的非机动化和非棘轮机构。应当理解，所示的实施例仅仅是示例性的，并且附件离合器***300可以被设计为与其他铰接式内窥镜和/或其手柄一起使用。在一些实施例中，非机动化和非棘轮机构可以包括致动器116。在一些实施例中，致动器116可以可移动地联接到手柄102。在一些实施例中，致动器116可以被配置为与非机动化和非棘轮机构接合和/或致动该机构。远侧顶端部分106可以响应于在手柄102和/或致动器116上施加的手动施加的力铰接。附件离合器***300可以被配置为使得移除手动施加的力将远侧顶端部分106锁定在其当前形态和/或位置中。
在一些实施例中，附件离合器***300可以包括被固定到壳体310的离合器机构350，其中离合器机构350可以被配置为可释放地接合内窥镜100的致动器116，其中致动器116设置在内窥镜100的手柄102的外部上。例如，离合器机构350的外表面可以可释放地和/或配合地与致动器116的外表面和/或外轮廓接合。
在至少一些实施例中，壳体310可以包括保持结构320，其被配置为环绕内窥镜100的手柄102的至少一部分。在一些实施例中，保持结构320可以包括条带。在一些实施例中，保持结构320可以包括闩锁。在一些实施例中，保持结构320可以包括可移除元件，其被配置为可释放地接合到壳体102。在一些实施例中，可移除元件可以包括钩和环闭合件(例如，等)、在一端或两端上具有钩的弹簧构件以及在壳体310中的对应的孔或多个孔或其他合适的结构。在一些实施例中，保持结构320可以邻近壳体310的远端设置并且可以被配置为环绕手柄102的握把区域118的至少一部分。也可以设想其他构造。
在一些实施例中，离合器机构350可以响应于电信号致动，其中离合器机构350被配置为当电信号被设置到离合器机构350和/或由其接收时防止内窥镜100的远侧顶端部分106的移动和/或铰接，从而有效地将远侧顶端部分106锁定在其当前形态和/或位置中。在一些实施例中，离合器机构350可以被配置为当电信号改变，诸如中断时和/或当电信号未被离合器机构350接收到时释放，从而在缺乏电信号的情况下允许内窥镜100的远侧顶端部分106的移动和/或铰接。
在一些实施例中，离合器机构350可以包括离合器壳体356，其被配置为将离合器机构350非旋转地联接到壳体310。离合器机构350可以以类似于本文所讨论的离合器机构150的方式和/或与其相同的方式和/或使用与其类似和/或相同的部件构造。电枢和转子可以设置在离合器壳体356内。电枢可以与离合器壳体356不可旋转地接合。转子可以被配置为在电信号处于第一电平时，或在没有电信号的情况下和/或当离合器机构350未接收到电信号时，相关于电枢和/或离合器壳体356自由旋转。相反地，转子可以被配置为当电信号从第一电平变为不同于第一电平的第二电平时，诸如当由离合器机构350接收到大于零的电信号时，锁定到电枢和/或相对于电枢锁定。在至少一些实施例中，当由离合器机构350接收到电信号时，转子变得通电并且对电枢产生磁吸引力。当转子接合电枢时，防止转子轴354旋转，这继而防止了致动器116的旋转。因此，离合器机构350被配置为在由离合器机构350接收到电信号时防止远侧顶端部分106的铰接，从而将远侧顶端部分106有效地锁定在其当前形态和/或位置中。
在至少一些实施例中，附件离合器***300和/或离合器机构350可以包括和/或可以连接到电源。在一些实施例中，电源可以是电池或设置在离合器壳体356内的其他自备电源。在一些实施例中，电源可以是电池或设置在盖内的其他自备电源，该盖设置在离合器机构350和/或离合器壳体356的上方。在一些实施例中，附件离合器***300和/或离合器机构350可以与内窥镜100的手柄102电连接，以从其接收电力。
在一些实施例中，应变计可以被配置为检测手动施加的力。在一些实施例中，应变计可以包括一个或多个应变计，至少一个应变计和/或多个应变计。在一些实施例中，应变计可以并入离合器机构350中并且被配置为检测由致动器116传输的手动施加的力。在一些实施例中，应变计可以是次要特征，当壳体310被固定到手柄102和/或与其接合时，该次要特征被添加至手柄102和/或致动器116。在一些实施例中，电信号可以响应于使用应变计检测到的应变而改变(例如，中断)。因此，当应变计检测到高于阈值量的手动施加的力时，可以释放离合器机构350，从而允许远侧顶端部分106的铰接。
在一些实施例中，当应变计检测到高于阈值量的施加在手柄102和/或致动器116上的手动施加的力时，逻辑控制器(例如，电路板)可以将这理解为代表医师要将远侧顶端部分106从其当时形态和/或位置进行移动和/或铰接的意图，和/或进一步移动和/或铰接远侧顶端部分106的意图。在一些实施例中，由于随着时间的推移检测到应变，被发送到离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)可能改变，例如，被中断以及从预定值朝向零下降和/或下降至零。
在一些实施例中，由于随着时间的推移逐渐增加和/或检测到应变，被发送到离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)可能逐渐改变，诸如，从预定值朝向零逐渐减小和/或减小至零。应变的逐渐增加和/或被发送到离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，增强或减小)可以产生、导致和/或关联至离合器机构350的逐渐释放，使得对远侧顶端部分106的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在这种关系中，离合器机构350可以充当制动机构，其中检测到的较高的应变和/或较大的手动施加的力指示与检测到的较低的应变和/或较少的手动施加的力相比要将远侧顶端部分106移动和/或铰接得更远和/或更快的意图。然而，如上所述，当手动施加的力被释放和/或移除时，离合器机构350可以立即将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中并且从而防止远侧顶端部分106的进一步移动和/或铰接。
在一些实施例中，壳体310包括设置在其上的可致动按钮330。在一些实施例中，可致动按钮330可以包括一个或多个可致动按钮，至少一个可致动按钮和/或多个可致动按钮。在一些实施例中，可致动按钮330可以被配置为相对于在可致动按钮330处于释放位置中时可以被发送至离合器机构350的电信号(例如，电压)而言，当可致动按钮330处于压下位置中时，改变(例如，中断)被发送至离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)。
在一些实施例中，可致动按钮330可以被配置为由医师的手指致动的触发器，而致动器116则被配置为由医师的拇指致动和/或移动。也可以设想其他形态。可致动按钮330的位置可以按与上述应变计相似和/或相同的方式作用。替代地，应变计可以以类似于上述应变计的方式包括在可致动按钮330上。
在一些实施例中，当可致动按钮330处于释放位置中(例如，可致动按钮330上的应变为零)时，电信号(例如，电压)可以以预定值V被发送至离合器机构350和/或由其接收，以接合离合器机构350和/或将远侧顶端部分106锁定在其当时形态和/或位置中，并且另外防止远侧顶端部分106的移动和/或铰接。在一些实施例中，当可致动按钮330处于压下位置中(例如，可致动按钮330上有应变)时，电信号可以改变(例如，可以被中断)，因此释放离合器机构350和/或使其脱离和/或允许远侧顶端部分106的移动和/或铰接。例如，当可致动按钮330处于压下位置中(例如，可致动按钮330上有应变)时，至离合器机构350的电信号(例如，电压)可被中断和/或没有电信号(例如，电压)可以由离合器机构350接收。
另外地，在一些实施例中，当可致动按钮330朝向和/或至压下位置逐渐移动(例如，在可致动按钮330上有应变)时，至离合器机构350的电信号(例如，电压)可以逐渐改变(例如，被中断)。随着可致动按钮330的位置朝向压下位置移动(例如，随着时间的推移应变逐渐增加和/或被检测到)，被发送到离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)可以被逐渐改变，诸如，从预定值朝向和/或至零逐渐减小。可致动按钮330的位置的逐渐变化(例如，应变的逐渐增加)和/或被发送到离合器机构350和/或由其接收的电信号(例如，电压)的逐渐变化(例如，增加或减小)可以产生、导致和/或关联至离合器机构350的逐渐释放，使得对远侧顶端部分106的移动和/或铰接的阻力也逐渐减小和/或释放。在该替代关系中，离合器机构350可以充当类似于上述形态的制动机构。
图21至图22示出了如本文所述的包括内窥镜200的内窥镜***的替代构造，其中非机动化和非棘轮机构包括可响应于电信号致动的离合器机构450。离合器机构450可以被配置为当电信号被发送至离合器机构450和/或由其接收时，防止内窥镜200的远侧顶端部分206在第一平面中的铰接。
在图21至图22的构造中，第一致动器216可以包括安装在其上和/或联接至其的离合器机构450。在图21至图22的构造中，离合器机构450可以设置在内窥镜200的壳体202的外部。例如，离合器机构450可以联接到在壳体202外部的第一致动器216。
在一些实施例中，离合器机构450可以包括与第一致动器216不可旋转地接合的电枢458(例如，离合器盘)。电枢458可以由金属材料和/或磁响应材料形成。在一些实施例中，电枢458可以包括多个突出部，其被配置为接合在第一致动器216中形成的对应的多个插座和/或由其接收。在至少一些实施例中，电枢458可以固定地附接到第一致动器216。在一些实施例中，离合器机构450可以包括转子459，其中转子459被配置为在第一电信号电平下，或在没有电信号的情况下和/或当离合器机构450未接收到电信号时相关于电枢458自由旋转；以及设置在转子459内的线圈(未示出)，其中线圈不可旋转地联接到第一致动器216。因此，转子可以被配置为在第一电信号电平下，或在没有电信号的情况下和/或当离合器机构450未接收到电信号时，相对于线圈和/或第一致动器216旋转。
相反地，转子459可以被配置为当电信号从第一电信号电平变为不同于第一电信号电平的第二电信号电平时，或当电信号由离合器机构450接收时，锁定到电枢458和/或相对于电枢458锁定。在至少一些实施例中，当电信号改变或由离合器机构450接收时，线圈和/或转子459变得通电并且对电枢458产生磁吸引力。当转子459接合电枢458时，防止转子轴旋转，这继而防止了第一致动器216的旋转。因此，离合器机构450被配置为在由离合器机构450接收到第二电信号电平时或在由离合器机构450接收到电信号时，防止远侧顶端部分206在第一平面中的铰接，从而在第一平面内将远侧顶端部分206有效地锁定在其当时形态和/或位置中。
在一些实施例中，离合器机构450可以被配置为以与上述方式相反的方式操作和/或运转。例如，在一些实施例中，转子459可以被配置为在没有电信号和/或当离合器机构450不能接收电信号时，锁定到电枢458和/或相对于其锁定。因此，离合器机构450可以被配置为在离合器机构450未接收到电信号时防止远侧顶端部分206的铰接，从而将远侧顶端部分206锁定在其当时形态和/或位置中。在一些实施例中，当由离合器机构450接收到电信号时，转子459变得不通电(和/或转子459的磁极反转)，对电枢458的磁吸引力终止，以释放离合机构450并且允许远侧顶端部分206的铰接。因此，当电信号被离合器机构450接收时，转子459可以被配置为相关于电枢158自由旋转，从而允许和/或启用远侧顶端部分206的移动。
在一些实施例中，离合器机构450可以包括电池492和/或控制板494，使得离合器机构450可以基本上自备在联接到第一致动器216的盖490内。在至少一些实施例中，盖490可以可移除地联接到第一致动器216，以允许进入离合器机构450的一个或多个部件，以进行一个或多个部件的维修和/或更换。在一些实施例中，盖490可以固定地附接到第一致动器216。在一些实施例中，离合器机构450可以电联接到在离合器机构450外部的电源(例如，内窥镜200、外部电池等)。
在一些实施例中，具有离合器机构450的内窥镜200可以包括第二非机动化和非棘轮机构，其包括可响应于电信号致动的第二离合器机构，如本文所述。第二离合器机构可以被配置为当电信号被发送至第二离合器机构450和/或由其接收时，防止内窥镜200的远侧顶端部分206在第二平面中的铰接。在一些实施例中，第二非机动化和非棘轮机构可以包括第二致动器217，并且第二离合器机构可以被配置为选择性地接合第二致动器217，如本文所述。在一些实施例中，第二离合器机构可以设置在内窥镜200的壳体202内。也可以设想其他形态。
在一些实施例中，本文所述的离合器机构和/或内窥镜可以包括一个或多个安全机构，其被配置为防止组织受损和/或对内窥镜本身的损坏。在一些实施例中，内窥镜可以包括一个或多个特征，其旨在如果其被“锁定”在弯曲或偏转形态中并且用户试图将内窥镜拉出患者的解剖结构的话，则防止内窥镜损坏组织。在一些实施例中，内窥镜可以包括开/关指示器(例如，灯、LED等)，其向用户显示离合器机构是否接合和/或锁定，和/或启用还是禁用了该特征。在一些实施方案中，内窥镜可以包括压力传感器或在远侧顶端部分上的其他反馈装置。在一个示例中，如果远侧顶端部分上的压力超过预定阈值，压力传感器或其他反馈装置可以使离合器机构脱离和/或释放，以允许远侧顶端部分的移动。替代地，与滑轮接合的缆线、线或细丝上的应变计，或光学应变计纤维可以用于推断由内窥镜施加在相邻组织上的压力。在任何情况下，压力或应变的安全阈值可以是可调整的输入变量，用户能够在手术前和/或手术期间选择和/或调整该可调整的输入变量。当压力或应变超过安全阈值时，离合器机构可以完全脱离和/或释放，或者其可以动态地部分脱离，以将压力或应变保持在安全阈值或刚好低于安全阈值。在一些实施例中，用户可以在这些选项之间选择以作为另一个用户输入因素。在一些实施例中，可能有一个以上的压力或应变安全阈值。例如，可能存在第一安全阈值，以确保当用户不接合和/或致动致动器(例如，当推进或缩回内窥镜)时，压力或应变不会超过阈值。在一些实施例中，可能存在第二安全阈值，当用户激活致动器时，产生警告用户有潜在伤害的可听和/或可见的警报。在一些实施例中，最大可允许的压力或应变(例如，安全阈值)可以是内窥镜本体和/或远侧顶端部分的形状的函数，和/或内窥镜在患者的解剖结构中的位置的函数。例如，内窥镜的实时形状感测可以使用纤维布拉格光栅光纤或其他光纤启用。在一些实施例中，安全阈值可以由用户经由语音命令、内窥镜上的按钮、触摸屏控制或其他方法激活和/或停用。在一些实施例中，离合器机构可以由用户在任何时间使用语音或其他控制来激活/或停用、锁定和/或释放等。
在一些实施例中，本文所述的离合器机构和/或内窥镜可以与机器人致动的手术***结合和/或协作使用。例如，本文所述的离合器机构和/或内窥镜可以用于在工具更换期间将远侧顶端部分保持在适当位置中。也可以设想与机器人学相关联的其他构造和/或用途。
在一些实施例中，本文所述的离合器机构和/或内窥镜可以包括一种构造，其中可以对远侧顶端部分施加和/或使用成比例水平和/或可变水平的控制。在一些实施例中，离合器机构和/或制动器可以快速翻转打开和关闭。在一些实施例中，离合器机构和/或制动器可以接收成比例的电信号和/或受到其影响，该成比例的电信号直接影响在离合器机构和/或制动器上的负载。例如，内窥镜***可以被配置为将内窥镜放置在训练形态中，其中当用户未遵循最佳运动时，可能更难使控制旋钮移动。在另一个示例中，内窥镜***可以以使其更难将内窥镜和/或远侧顶端部分定位和/或放置在将损坏组织和/或内窥镜本身的形态中的方式进行配置。也可以设想其他形态。
在一些实施例中，本文所述的离合器机构和/或内窥镜可以包括位置传感器(例如，电位计、编码器、霍尔效应传感器等)，其可以被并入电信号的控制中。位置传感器可以被配置为改变电信号使离合器机构锁定和/或释放所在的阈值。在一些情况下，在远侧顶端部分完全铰接的情况下，如果逻辑控制器等待直到手动施加的力和/或在致动器上检测到的应变返回至零，则可以在离合器机构重新接合之前允许致动器在向后的方向上旋转(因此允许远侧顶端部分朝向中性形态移回)。对电信号被发送到离合器机构或被中断(这取决于实施例/形态)所在的点的轻微或细微的修改可以在所有手动施加的力被移除之前接合离合器机构，使得不允许致动器移动和/或致动远侧顶端部分。即，位置传感器可以用于修改电信号，使得远侧顶端部分可以在手动施加的力被完全和/或全部移除之前锁定在其位置和/或形态中。
在一些实施例中，离合器机构的使用也可以指代制动器或其他阻碍运动或施加的力的装置的使用。离合器可以被认为是机械装置，其通常通过所施加的接触压力来接合或脱离扭矩或力的传输。在一些实施例中，可以使用专用的制动器来代替离合器机械或作为其补充。
本领域的技术人员将认识到，除了本文描述和设想的具体实施例之外，本发明的实施例可以以各种形式表现出来。因此，在不脱离如所附权利要求中描述的本发明的范围和精神的情况下，在形式和细节上可以有所偏离。
可以用于本文所公开的***及其各种元件的材料可以包括通常与医疗装置相关联的那些。为了简便起见，下面的讨论指代***。然而，这不旨在限制本文所述的装置和方法，这是因为讨论可以适用于本文公开的其他元件、构件、部件或装置，诸如，但不限于手柄、细长轴、致动器、离合器机构、滑轮、可旋转旋钮、杠杆、可致动按钮、远侧顶端部分、壳体等和/或其元件或部件。
在一些实施例中，***和/或其部件可以由金属、金属合金、聚合物(下文公开了其的一些示例)、金属-聚合物复合材料、陶瓷、其组合等或其他合适的材料制成。
合适的聚合物的一些示例可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚氧乙烯(POM，例如，可从DuPont商购的)、聚醚嵌段酯、聚氨酯(例如，聚氨酯85A)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚酯(例如，可从DSM EngineeringPlastics商购的/>)、基于醚或酯的共聚物(例如，邻苯二甲酸丁烯/聚(亚烃醚)和/或其他聚酯弹性体，诸如可从DuPont商购的/>)、聚酰胺(例如，可从Bayer商购的/>或可从Elf Atochem商购的/>)、弹性体聚酰胺、嵌段聚酰胺/醚、聚醚嵌段酰胺(PEBA，例如，可以商品名/>商购的)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、硅酮、聚乙烯(PE)、/>高密度聚乙烯、/>低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(例如，/>)、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酰对苯二胺(例如，)、聚砜、尼龙、尼龙-12(诸如，可从EMS American Grilon商购的)、全氟(丙基乙烯基醚)(PFA)、乙烯-乙烯醇、聚烯烃、聚苯乙烯、环氧树脂、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚(苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯)(例如，SIBS和/或SIBS 50A)、聚碳酸酯、聚氨酯硅酮共聚物(例如，Aortech Biomaterials的/>或AdvanSourceBiomaterials的/>)、生物相容性聚合物、其他合适的材料或其混合物、组合、共聚物、聚合物/金属复合材料等。在一些实施例中，护套可以与液晶聚合物(LCP)混合。例如，混合物能够含有高达约6％的LCP。
合适的金属和金属合金的一些示例包括不锈钢，诸如304V、304L和316LV不锈钢；低碳钢；镍钛合金，诸如线性弹性和/或超弹性镍钛诺；其他镍合金，诸如镍铬钼合金(例如，UNS:N06625，诸如625，UNS:N06022，诸如/>C-/>UNS:N10276，诸如/>其他/>合金等)，镍铜合金(例如，UNS:N04400，诸如/>400,/>400,/>400等)，镍钴铬钼合金(例如，UNS：R30035，诸如MP35-/>等)，镍钼合金(例如，UNS:N10665，诸如ALLOY/>)，其他镍铬合金，其他镍钼合金，其他镍钴合金，其他镍铁合金，其他镍铜合金，其他镍钨或钨合金等；钴铬合金；钴铬钼合金(例如，UNS：R30003，诸如等)；富铂不锈钢；钛；铂；钯；金；其组合；或任何其他合适的材料。
在至少一些实施例中，***的部分或全部和/或其部件也可以掺杂有不透射线的材料，由其制成或以其他方式包括其。不透射线材料被理解为能够在医疗手术期间在荧光透视屏幕上或用另一个成像技术产生相对明亮的图像。这种相对明亮的图像有助于***的使用者确定其位置。不透射线的材料的一些示例可以包括但不限于金、铂、钯、钽、钨合金、装载有不透射线填料的聚合物材料等。另外地，其他不透射线的标记带和/或线圈也可以并入***的设计中以实现相同的结果。
在一些实施例中，将一定程度的磁共振成像(MRI)相容性赋予本文公开的***和/或其他元件。例如，***和/或其部件或部分可以由基本上不扭曲图像并创建大量伪像(即，图像中的间隙)的材料制成。例如，某些铁磁材料可能是不合适的，这是因为其可能在MRI图像中创建伪像。***或其部分也可以由MRI机能够成像的材料制成。表现出这些特性的一些材料包括，例如，例如钨、钴铬钼合金(例如，UNS：R30003，诸如等)、镍钴铬钼合金(例如，UNS：R30035，诸如MP35-/>等)、镍钛诺等。
在一些实施例中，***和/或本文公开的其他元件可以包括合适的治疗剂和/或用其进行处理。合适的治疗剂的一些示例可以包括抗凝血剂(诸如肝素、肝素衍生物、尿激酶和PPack(右苯丙氨酸脯氨酸精氨酸氯甲基酮)；抗增殖剂(诸如依诺肝素、血管肽素、能够阻断平滑肌细胞增殖的单克隆抗体、水蛭素和乙酰水杨酸)；抗炎药(诸如***、***龙、皮质酮、布***、***、柳氮磺吡啶和美沙拉嗪)；抗肿瘤/抗增殖/抗有丝***剂(诸如紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、长春碱、长春新碱、埃博霉素、内皮抑素、血管抑素和胸苷激酶抑制剂)；麻醉剂(诸如利多卡因、布比卡因和罗哌卡因)；抗凝剂(诸如D-Phe-Pro-Arg氯甲基酮、含RGD肽的化合物、肝素、抗凝血酶化合物、血小板受体拮抗剂、抗凝血酶抗体、抗血小板受体抗体、阿司匹林、***素抑制剂、血小板抑制剂和壁虱抗血小板肽)；血管细胞生长促进剂(诸如生长因子抑制剂、生长因子受体拮抗剂、转录激活剂和翻译启动子)；血管细胞生长抑制剂(诸如生长因子抑制剂、生长因子受体拮抗剂、转录抑制因子、翻译抑制因子、复制抑制剂、抑制性抗体、针对生长因子的抗体、由生长因子和细胞毒素组成的双功能分子、由抗体和细胞毒素组成的双功能分子)；降胆固醇剂；血管扩张剂；以及干扰内源性血管活性机构的药剂。
应理解的是，本发明在许多方面仅仅是说明性的。在不超过本发明范围的情况下，可以在细节，特别是形状、大小和步骤的安排的事项上进行改变。在适当的程度上，这可以包括使用在其他实施例中使用的一个示例实施例的特征中的任一个。当然，本发明的范围是由表达所附权利要求的语言进行限定的。

Claims (15)

1.一种内窥镜***，其包括：
内窥镜，所述内窥镜包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴；
其中，所述手柄包括非机动化和非棘轮机构，所述非机动化和非棘轮机构被配置为铰接所述细长轴的远侧顶端部分；
其中，所述远侧顶端部分可响应于在所述手柄上施加的手动施加的力铰接；
其中，移除所述手动施加的力将所述远侧顶端部分锁定在其当时形态中。
2.根据权利要求1所述的内窥镜***，其中所述非机动化和非棘轮机构包括设置在所述手柄的外部的致动器。
3.根据权利要求2所述的内窥镜***，其中所述致动器包括可旋转旋钮，其被配置为铰接所述远侧顶端部分。
4.根据权利要求2所述的内窥镜***，其中所述致动器包括控制杆，其被配置为铰接所述远侧顶端部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜***，其中所述非机动化和非棘轮机构包括可响应于电信号致动的离合器机构，所述离合器机构被配置为在所述电信号改变时防止所述远侧顶端部分的铰接。
6.根据权利要求5所述的内窥镜***，其中所述非机动化和非棘轮机构包括应变计，其被配置为检测所述手动施加的力。
7.根据权利要求6所述的内窥镜***，其中所述电信号响应于使用所述应变计检测到的应变而改变。
8.根据权利要求7所述的内窥镜***，其中当使用所述应变计检测到所述手动施加的力时，释放所述离合器机构。
9.根据权利要求5所述的内窥镜***，其中所述非机动化和非棘轮机构包括触摸传感器，其被配置为检测与所述非机动化和非棘轮机构相接触的用户的手。
10.根据权利要求5所述的内窥镜***，其中所述内窥镜包括设置在所述手柄上的可致动按钮，所述可致动按钮被配置为在压下所述可致动按钮时改变至所述离合器机构的所述电信号。
11.一种内窥镜***，其包括：
内窥镜，所述内窥镜包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴；
致动机构，所述致动机构被配置为铰接所述细长轴的远侧顶端部分；以及
可在接合形态和脱离形态之间致动的离合器机构；
其中所述远侧顶端部分可响应于在所述致动机构上施加的手动施加的力铰接；
其中响应于未在所述致动机构上施加手动力时所生成的第一电信号电平，所述离合器机构处于所述接合形态以防止所述远侧顶端部分的铰接；
其中响应于在所述致动机构上施加高于阈值量的手动施加的力时所生成的第二电信号电平，所述离合器机构处于所述脱离形态以允许所述远侧顶端部分的铰接；
其中移除所述手动施加的力使所述离合器机构切换至所述接合形态并且将所述远侧顶端部分锁定在其当时形态中。
12.一种内窥镜***，其包括：
内窥镜，所述内窥镜包括手柄和从其向远侧延伸的细长轴；
其中所述手柄包括：
第一非机动化和非棘轮机构，所述第一非机动化和非棘轮机构被配置为在第一平面中铰接所述细长轴的远侧顶端部分，以及
第二非机动化和非棘轮机构，所述第二非机动化和非棘轮机构被配置为在不同于所述第一平面的第二平面中铰接所述细长轴的远侧顶端部分；
其中，所述远侧顶端部分可响应于在所述手柄上施加的手动施加的力铰接；
其中，移除所述手动施加的力将所述远侧顶端部分锁定在其当时的形态中。
13.根据权利要求12所述的内窥镜***，其中所述第一非机动化和非棘轮机构包括可响应于第一电信号致动的第一离合器机构，所述第一离合器机构被配置为在接收到所述第一电信号时防止在所述第一平面中铰接所述远侧顶端部分。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的内窥镜***，其中所述第二非机动化和非棘轮机构包括可响应于第二电信号致动的第二离合器机构，所述第二离合器机构被配置为在接收到所述第二电信号时防止在所述第二平面中铰接所述远侧顶端部分。
15.一种与铰接式内窥镜一起使用的附件离合器***，其包括：
壳体，所述壳体被配置为配合地附接到内窥镜的手柄，其中所述手柄包括非机动化和非棘轮机构，所述非机动化和非棘轮机构被配置为铰接远侧顶端部分；以及
固定到所述壳体的离合器机构；
其中所述离合器机构被配置为可释放地接合所述内窥镜的致动器；
其中所述致动器设置在所述手柄的外部；
其中所述壳体包括保持结构，所述保持结构被配置为接合所述手柄的至少一部分；
其中，所述远侧顶端部分可响应于在所述手柄上施加的手动施加的力铰接；
其中，移除所述手动施加的力将所述远侧顶端部分锁定在其当时的形态中。
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