本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡的制造，特別地涉及內(nèi)窺鏡操控線張緊方法和線張緊機器。

背景技術(shù)：

1、內(nèi)窺鏡是已知的，并且用于視覺導(dǎo)航進入中空的器官和體腔并對中空的器官和體腔進行檢查和診斷，以及可選地用于輔助外科手術(shù)，例如用于目標組織取樣。內(nèi)窺鏡包括比如胃鏡和支氣管鏡等手術(shù)專用內(nèi)窺鏡。內(nèi)窺鏡可以包括在近端處由操作者抓握的手柄、以及從手柄向遠側(cè)延伸的柔性長形插入軟線。替代地，內(nèi)窺鏡可以在近端處包括接口，該接口用于與驅(qū)動裝置協(xié)作，例如用于實施機器人內(nèi)窺鏡。插入軟線可以包括插入管，該插入管在可由操作者控制的高度可彎曲的(例如，鉸接的)彎曲區(qū)段的端部處的遠側(cè)端頭部終止。端頭部可以包括從彎曲區(qū)段向遠側(cè)延伸的觀察光學(xué)系統(tǒng)。

2、彎曲區(qū)段可以是通過操控線可控制的，這些操控線連接到遠端處的彎曲區(qū)段并且延伸到近端處的手柄。手柄處的致動器或控制機構(gòu)(比如輪狀件或杠桿)允許操作者張緊或松弛操控線，從而使彎曲區(qū)段彎曲。操控線可以是鮑登拉索(bowden?cable)，這些鮑登拉索包括布置在線管或護套內(nèi)的拉線。當線管的各端保持不動時，拉線的近端相對于線管的移動被傳遞到遠端以作為拉線的遠端相對于線管的相應(yīng)移動?？梢蕴峁┒鄠€操控線以使彎曲區(qū)段在特定方向上彎曲，比如在兩個相反方向上或在四個方向(例如，在第一平面中的兩個相反方向和在與第一平面成直角的第二平面中的兩個相反方向)上彎曲。

3、因此，使用致動器，允許操作者借助于一系列動作將內(nèi)窺鏡的遠側(cè)端頭推進到期望的位置，該一系列動作尤其包括：使彎曲區(qū)段在期望的方向上彎曲、推進長形插入軟線、以及扭轉(zhuǎn)長形插入軟線。

4、內(nèi)窺鏡的適當彎曲性能和手感是內(nèi)窺鏡對于操作者而言重要的品質(zhì)參數(shù)。優(yōu)選地，彎曲應(yīng)在沒有游隙的情況下執(zhí)行，以將力從致動器直接傳遞到彎曲區(qū)段。因此，拉線應(yīng)被預(yù)張緊到一定程度以避免松弛，但另一方面不能過度預(yù)張緊，否則會使結(jié)構(gòu)變形、增加摩擦，并且劣化彎曲性能和手感。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在此背景下，目的是提供一種適合于使線至少一些方面自動化張緊的方法，以解決內(nèi)窺鏡(特別是一次性內(nèi)窺鏡、甚至更特別是雙平面內(nèi)窺鏡(也稱為4向彎曲內(nèi)窺鏡))制造過程中的比如成本、操作者安全和操控線張緊質(zhì)量等問題。

2、通過該方法生產(chǎn)的內(nèi)窺鏡應(yīng)達到內(nèi)窺鏡的一般性能的高標準。還期望降低生產(chǎn)成本、特別是一次性內(nèi)窺鏡的生產(chǎn)成本，以提高它們的價值。

3、另一個目的是提供一種適合于實施所述方法并因此制造所述內(nèi)窺鏡的機器和系統(tǒng)。

4、方法、機器和系統(tǒng)的優(yōu)點包括更快的制造過程、內(nèi)窺鏡穩(wěn)固與操控線張緊的分離(使得操作者可以在機器張緊一個內(nèi)窺鏡的操控線時穩(wěn)固另一個內(nèi)窺鏡)以及減少操控線張緊的差異(這提高了內(nèi)窺鏡的質(zhì)量)。

5、本公開的第一方面涉及一種用于張緊內(nèi)窺鏡的操控線的方法。在一個實施例中，該方法包括將內(nèi)窺鏡的子組件穩(wěn)固到內(nèi)窺鏡托盤，將內(nèi)窺鏡托盤安裝到線張緊機器，并且使線張緊機器執(zhí)行包括以下的過程：張緊子組件的操控線，感測操控線中的張力，并且響應(yīng)于張力超過張力閾值，壓接操控線的端部。

6、子組件可以包括手柄和具有彎曲區(qū)段的插入軟線。操控線可以包括第一拉線和第二拉線，第一拉線和第二拉線從插入軟線的遠端延伸到手柄并且穩(wěn)固到遠端，使得第一拉線和/或第二拉線的張緊引起彎曲區(qū)段彎曲。

7、線張緊機器可以包括線接合夾持器和線緊固件。夾持器張緊操控線，并且線接合夾持器將操控線的端部彼此壓接。

8、在第一實施例的變型中，用于張緊內(nèi)窺鏡的操控線的方法包括：

9、提供半組裝的內(nèi)窺鏡，該半組裝的內(nèi)窺鏡包括手柄和從手柄沿遠側(cè)方向延伸的插入軟線，該插入軟線具有連接到第一拉線和第二拉線的遠側(cè)彎曲區(qū)段，每根拉線具有在彎曲區(qū)段的遠端處連接在彎曲區(qū)段的第一線端，并且布置在從彎曲區(qū)段的近端延伸到手柄的相應(yīng)的線管中，每根拉線具有進一步延伸出線管的近端，

10、提供包括第一線夾持器和第二線夾持器的線張緊器，

11、提供線緊固件，

12、相對于線張緊器和線緊固件穩(wěn)固半組裝的內(nèi)窺鏡，

13、將每個線夾持器布置成夾持這些拉線中的相應(yīng)一根拉線，

14、啟動線張緊器以張緊這些拉線，以及

15、啟動線緊固件以將這些拉線固定在張緊狀態(tài)。

16、盡管這些線被稱為第一線和第二線，但是這些線可以由一根單線構(gòu)成，該單線在其長度的中間處或附近固定在內(nèi)窺鏡的遠端處，并然后形成沿內(nèi)窺鏡的近端的方向延伸的兩個線端。當組裝內(nèi)窺鏡時，需要注意，拉線從彎曲致動器到彎曲區(qū)段的長度正確及張力正確而不會存在松弛。也就是說，拉線的長度應(yīng)優(yōu)選地確保彎曲致動器的中間中立位置對應(yīng)于彎曲區(qū)段的伸直未彎曲狀態(tài)。

17、這些線的張緊可以順序地進行，但是在根據(jù)第一方面的實施例中，一根線的至少一些張緊與在另一根線上執(zhí)行的至少一些張緊同時發(fā)生。這可以有利于降低兩根線具有不同張力的潛在風(fēng)險，兩根線具有不同張力可能導(dǎo)致插入軟線在中立位置具有非直構(gòu)型或在兩個方向上具有不同彎曲性能。目前優(yōu)選的是，兩根線的張緊在彼此的+/-10秒內(nèi)進行。

18、拉線的固定可以通過任何合適的方法進行，比如熱鉚接、膠合、焊接、借助于固定螺釘?shù)?。然而，在根?jù)第一方面的實施例中，拉線的固定是通過壓接來執(zhí)行的，壓接被認為是非常快速且穩(wěn)固的固定類型。壓接應(yīng)理解為將壓接殼體布置在線上并且使壓接殼體永久變形以固定地擠壓線。以這種方式，兩個重疊的線部分可以彼此固定，由此排除線部分之間的任何平移。另外，如果認為有利，可以在壓接殼體內(nèi)的線上添加粘合劑。拉線可以由任何合適的材料制成，該材料比如是金屬(例如，鋼)或聚合物。作為示例，拉線的直徑可以是0.25mm。

19、半組裝的內(nèi)窺鏡可以直接安裝在線張緊機器中。為了進一步促進自動化，建議該方法的前述實施例進一步包括：

20、提供單獨的內(nèi)窺鏡固定裝置，

21、將半組裝的內(nèi)窺鏡穩(wěn)固到固定裝置，

22、將固定裝置上的半組裝的內(nèi)窺鏡與線張緊器和線緊固件相匹配。

23、提供單獨的固定裝置可以提高生產(chǎn)速度，因為穩(wěn)固半組裝的內(nèi)窺鏡將獨立于線張緊器和線緊固件，并且穩(wěn)固半組裝的內(nèi)窺鏡的潛在手動過程將不需要停止機器，而是可以線外進行，并且潛在地可以對并行的并且被供應(yīng)到機器的單獨固定裝置中的兩個或更多個內(nèi)窺鏡執(zhí)行穩(wěn)固步驟。

24、根據(jù)第一方面的前述實施例的變型，該方法包括：

25、在啟動線張緊器之前將插入軟線穩(wěn)固于直構(gòu)型，

26、在啟動線張緊器之前穩(wěn)固彎曲致動器位置。

27、這可以進一步降低產(chǎn)品差異的潛在風(fēng)險，例如線張緊的差異會導(dǎo)致插入軟線的不同彎曲性能或非直構(gòu)型。

28、線張緊器可以包括線性致動器、旋轉(zhuǎn)馬達以及其他選項。線性致動器目前被認為是相對簡單且有效的解決方案。

29、線性致動器可以包括力傳感器，這些力傳感器可以實現(xiàn)反饋并減少差異。

30、拉力可以在1n至5n的區(qū)間內(nèi)，比如2.5n至3.5n，目前認為這提供了良好的結(jié)果。例如，在這個區(qū)間中的拉力引起拉線的適度預(yù)張緊，顯著降低了即使在延長的儲存期之后松弛的風(fēng)險，延長的儲存期可能導(dǎo)致部件的一些松弛和蠕變。

31、為了進一步降低任何潛在的差異風(fēng)險，兩個力傳感器和致動器可以聯(lián)接并且被配置成以匹配的運動相互跟隨。

32、在線張緊過程中，兩個傳感器之間的最大拉力差可以為1n，這被認為提供了良好的結(jié)果。這可以通過持續(xù)監(jiān)測拉力來實現(xiàn)，以確保拉力不超過1n。如果一個致動器的拉力超過另一個致動器的拉力1n，則具有最高拉力的致動器應(yīng)減速或停止，直到另一個致動器追趕上。

33、本公開的第二方面涉及一種使用根據(jù)第一方面的方法制造的內(nèi)窺鏡。

34、根據(jù)第二方面的實施例，內(nèi)窺鏡包括布置在手柄內(nèi)部處的線方向引導(dǎo)件。線方向引導(dǎo)件可以使線的拉動方向改變?yōu)橹付ǖ姆较?，從而可以促進線的適當張緊。

35、本公開的第三方面涉及一種內(nèi)窺鏡線張緊機器。在一個實施例中，內(nèi)窺鏡線張緊機器包括：線張緊器和線緊固件，其中，該線張緊器包括第一線夾持器和第二線夾持器，并且該線張緊器適于第一線夾持器和第二線夾持器的匹配運動。

36、這種線張緊機器可以使內(nèi)窺鏡的生產(chǎn)自動化，從而實現(xiàn)內(nèi)窺鏡的高效生產(chǎn)和低差異。匹配運動是指第一線夾持器和第二線夾持器的運動是相互關(guān)聯(lián)的，但不一定是同步的。

37、根據(jù)前述實施例的變型，每個線張緊器包括致動器和力傳感器，并且這些力傳感器被聯(lián)接以向控制器提供反饋，以用于第一線夾持器和第二線夾持器的匹配運動。

38、根據(jù)前述實施例及其變型的變型，內(nèi)窺鏡線張緊機器進一步包括：機床，該機床保持線張緊器和線緊固件；以及單獨的內(nèi)窺鏡固定裝置，該內(nèi)窺鏡固定裝置適于保持半組裝的內(nèi)窺鏡。

39、為了簡化起見，在整個說明書中，“拉線”可以稱為“線”。