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CN111528768B - 一种电致形变弯曲的内窥镜 - Google Patents

一种电致形变弯曲的内窥镜 Download PDF

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CN111528768B CN202010284028.8A CN202010284028A CN111528768B CN 111528768 B CN111528768 B CN 111528768B CN 202010284028 A CN202010284028 A CN 202010284028A CN 111528768 B CN111528768 B CN 111528768B
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Abstract

本发明涉及内窥镜领域，公开了一种电致形变弯曲的内窥镜，包括手柄部及设在所述手柄部下方的插入部，所述插入部包括直管和电致形变弯曲管，所述电致形变弯曲管包括至少两个电致形变片，电致形变片由由电致形变材料制成，当电活性聚合物受到电刺激后会产生形变，所述电致形变片的两端设有电极，通过在电极上施加电压控制电致形变片弯曲从而使内窥镜末端弯曲，调节内窥镜拍摄角度。本发明结构简单，在不增加镜体的质量和尺寸的条件下实现调节内窥镜弯曲角度的功能。

Description

一种电致形变弯曲的内窥镜
技术领域
本发明涉及内窥镜领域，特别涉及一种电致形变弯曲的内窥镜。
背景技术
内窥镜是可送入人体腔道内进行直观检查和手术治疗的重要器械。应用于胃肠道疾病的检查、胰腺、胆道疾病的检查、泌尿道检查等多个领域。临床上根据内窥镜镜身能否改变方向进行分类，分为硬质镜和软镜两种。硬质镜为棱镜光学系统，最大优点是成像清晰，可配多个工作通道，选取多个视角，操作方便，但是不能调节方向存在视野盲区。市面上常见的内窥镜，其通常镜体末端设计成两段，并由可控制转动的关节相连接，以实现镜体末端可向两个相对方向各弯曲180度。采用其镜体末端设计成两段，并由可控制转动的关节相连接，以实现镜体末端可向两个相对方向各弯曲180度。其采用机械传动方式控制镜体末端转动，结构复杂，且加大了镜体的质量和尺寸，不利于手术操作。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电致形变弯曲的内窥镜，结构简单，在不增加镜体的质量和尺寸的条件下实现调节内窥镜弯曲角度的功能。
本发明提供一种电致形变弯曲的内窥镜，包括手柄部及设在所述手柄部下方的插入部，所述插入部包括直管和电致形变弯曲管，所述直管的下端和电致形变弯曲管的上端同轴固定，所述电致形变弯曲管包括若干个首尾连接的形变弯曲单元，每个形变弯曲单元包括至少两个由电致形变材料制成的电致形变片，所述电致形变片之间设有绝缘层，所述电致形变片的两端设有电极，所述电极通过导线连接有电压发生单元。
有益效果：本发明的内窥镜包括手柄部及设在所述手柄部下方的插入部，所述插入部包括直管和电致形变弯曲管，所述电致形变弯曲管包括至少两个电致形变片，电致形变片由由电致形变材料制成，当电活性聚合物受到电刺激后会产生形变，所述电致形变片的两端设有电极，通过在电极上施加电压控制电致形变片弯曲从而使内窥镜末端弯曲，调节内窥镜拍摄角度。本发明结构简单，在不增加镜体的质量和尺寸的条件下实现调节内窥镜弯曲角度的功能。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述电致形变片设置有两个，每个所述电致形变片为半圆形。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述电致形变片设置有两个，每个所述电致形变片为四分之一圆形。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述电极采用石墨电极。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述绝缘层采用PET材料制成。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述电致形变材料选用电致伸缩接枝弹性体、电致伸缩薄膜及铁电聚合物中的一种。
根据本发明实施例的一种电致形变弯曲的内窥镜，所述电压发生单元设置在所述手柄部上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为本发明较优实施例内窥镜的结构示意图；
图2为本发明较优实施例电致形变弯曲管的结构示意图；
图3为本发明较优实施例形变弯曲单元的结构示意图；
图4为本发明较优实施例形变弯曲单元的轴向剖视图；
图5为本发明另一较优实施例形变弯曲单元的结构示意图；
图6为本发明另一较优实施例形变弯曲单元的轴向剖视图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，一种电致形变弯曲的内窥镜，包括手柄部1及设在手柄部1下方的插入部2，插入部2包括直管21和电致形变弯曲管22，直管21的下端和电致形变弯曲管22的上端同轴固定，电致形变弯曲管22包括若干个首尾连接的形变弯曲单元3，在本实施例中，形变弯曲单元3的数量为4个，在其他实施例中，形变弯曲单元3的数量还可以为其他大于0的整数。每个形变弯曲单元3包括若干个由电致形变材料制成的电致形变片31，电致形变片31之间设有绝缘层32，绝缘层32的材料需要具有一定的可伸缩性，电致形变片31的两端设有电极33，电极33通过导线连接有电压发生单元(图中未视出)，电压发生单元(图中未视出)可设置在内窥镜的手柄部1上或其他位置或独立设置。电活性聚合物选用电致伸缩接枝弹性体、电致伸缩薄膜及铁电聚合物中的一种。在电场作用材料发生形变，这些聚合物材料具有更大的应变能力，且重量轻、驱动效率高、抗震性能好。电压发生单元(图中未视出)用于输出调节电压至电极33上，电压发生单元输出的电压有单片机控制，通过单片机控制加载到电机33的电压大小。本发明通过在电极33上施加电压控制电致形变片31弯曲从而使内窥镜末端弯曲，调节内窥镜拍摄角度。本发明结构简单，在不增加镜体的质量和尺寸的条件下实现调节内窥镜弯曲角度的功能。
参见图3和图4，在一些实施例中，形变弯曲单元3包括两个电致伸缩薄膜制成的半圆形的电致形变片31，两个电致形变片31围成圆筒状，电致形变片31的侧边设有绝缘层32，绝缘层32采用PET材料制成。PET耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，能在电致形变片31变形是不会开裂，使用寿命长。电致形变片31的上下两端均设有电极33，电极33采用石墨电极33。石墨电极33加工容易，质量轻。通过控制电极33电压，使两个电致形变片31一个收缩一个拉伸，从而使形变弯曲单元3分别向2个不同方向弯曲转向。从而调节内窥镜拍摄到不同方向的影像。
参见图5及图6，在另一些实施例中，形变弯曲单元3包括4个铁电聚合物制成的四分之一圆形的电致形变片31，电致形变片31的侧边设有绝缘层32，绝缘层32采用PET材料制成。PET耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，能在电致形变片31变形是不会开裂，使用寿命长。电致形变片31的上下两端均设有电极33，电极33采用石墨电极33。通过控制电极33电压，控制电致形变片31的收缩和拉伸程度，从而可使形变弯曲单元3分别向4个不同方向弯曲转向。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：包括手柄部(1)及设在所述手柄部(1)下方的插入部(2)，所述插入部(2)包括直管(21)和电致形变弯曲管(22)，所述直管(21)的下端和电致形变弯曲管(22)的上端同轴固定，所述电致形变弯曲管(22)包括若干个首尾连接的形变弯曲单元(3)，每个形变弯曲单元(3)包括至少两个由电致形变材料制成的电致形变片(31)，所述电致形变片(31)之间设有绝缘层(32)，所述电致形变片(31)的两端设有电极(33)，所述电极(33)通过导线连接有电压发生单元。
2.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述电致形变片(31)设置有两个，每个所述电致形变片(31)为半圆形。
3.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述电致形变片(31)设置有两个，每个所述电致形变片(31)为四分之一圆形。
4.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述电极(33)采用石墨电极(33)。
5.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述绝缘层(32)采用PET材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述电致形变材料选用电致伸缩接枝弹性体、电致伸缩薄膜及铁电聚合物中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种电致形变弯曲的内窥镜，其特征在于：所述电压发生单元设置在所述手柄部(1)上。
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