本申請(qǐng)要求2015年5月13日提交的美國(guó)申請(qǐng)第14/711,348號(hào)的權(quán)益,其要求2014年5月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/993,678號(hào)和2014年5月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/993,825號(hào)的優(yōu)先權(quán),其中每件申請(qǐng)通過(guò)引用的方式整體結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)的各方面通常涉及取出裝置和相關(guān)系統(tǒng)及方法。更具體地,本公開(kāi)涉及用于取出患者體內(nèi)的物體的裝置、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
通常使用取出裝置來(lái)去除有機(jī)材料(例如,血凝塊、組織、以及生物結(jié)石,例如尿結(jié)石、膽結(jié)石和胰腺結(jié)石)和無(wú)機(jī)材料(例如,醫(yī)療裝置的部件或其他異物),這些材料可能阻塞患者的體腔或通道,或以其他方式存在于患者的體腔或通道內(nèi)。例如,結(jié)石可在身體的某些部位中生長(zhǎng),例如在腎臟、胰腺、輸尿管和膽囊中。使用微創(chuàng)醫(yī)療過(guò)程通過(guò)自然孔口或通過(guò)切口(例如,在經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)(PNCL)過(guò)程中)來(lái)去除這些結(jié)石。在碎石術(shù)和輸尿管鏡檢查術(shù)過(guò)程中,也使用取出裝置來(lái)治療患者輸尿管中的尿結(jié)石(例如腎結(jié)石)。
取出裝置可包括用于操縱物體的末端執(zhí)行器。一種示例性末端執(zhí)行器可具有支撐前環(huán)的多個(gè)臂,當(dāng)開(kāi)啟末端執(zhí)行器時(shí),前環(huán)形成。用戶可使用臂和前環(huán)來(lái)捕獲物體和/或釋放所捕獲的物體。用戶捕獲和/或釋放物體的能力可取決于多種因素,包括,例如,臂和前環(huán)在物體上施加抓取力的能力、臂之間的間隙或開(kāi)口的尺寸、和/或前環(huán)的尺寸。一些取出裝置取出物體的能力由于例如末端執(zhí)行器在其伸展?fàn)顟B(tài)的尺寸(例如,末端執(zhí)行器過(guò)大或過(guò)小)而可能是有限的,并且可能易于斷裂和/或需要來(lái)自附加裝置的輔助以去除無(wú)法以其他方式從末端執(zhí)行器釋放的大物體。因此,仍需要具有改進(jìn)能力的取出裝置。
本公開(kāi)的示例性特征涉及取出裝置及相關(guān)使用方法的改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)的方面尤其涉及取出裝置和相關(guān)系統(tǒng)及方法。這里公開(kāi)的每個(gè)方面可包括結(jié)合任何其他所公開(kāi)的方面描述的一個(gè)或多個(gè)特征。
根據(jù)本公開(kāi)的方面,一種裝置可包括護(hù)套,該護(hù)套包括遠(yuǎn)端和近端。該裝置還可包括位于護(hù)套的遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器。末端執(zhí)行器的至少一部分可相對(duì)于護(hù)套在伸展?fàn)顟B(tài)和縮回狀態(tài)之間移動(dòng)。末端執(zhí)行器可包括支撐件和可移動(dòng)件,支撐件從護(hù)套的遠(yuǎn)端延伸,可移動(dòng)件從支撐件的遠(yuǎn)端延伸。該裝置還可包括位于護(hù)套的近端的手柄組件。手柄組件可包括用于使末端執(zhí)行器在伸展?fàn)顟B(tài)和縮回狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變的致動(dòng)件。該裝置還可包括耦接到致動(dòng)件和護(hù)套中的至少一個(gè)的偏壓件。偏壓件可控制由可移動(dòng)件和支撐件中的一個(gè)施加到可移動(dòng)件和支撐件中的另一個(gè)上的力。該力可通過(guò)可移動(dòng)件和支撐件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。
附加地或替代地,該裝置可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。偏壓件可在靜止?fàn)顟B(tài)和偏壓狀態(tài)之間移動(dòng),偏壓件從靜止?fàn)顟B(tài)被壓縮或伸長(zhǎng)到偏壓狀態(tài)。當(dāng)末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)變至伸展?fàn)顟B(tài)時(shí),偏壓件可移動(dòng)至偏壓狀態(tài)。偏壓件可從偏壓狀態(tài)移動(dòng)至靜止?fàn)顟B(tài),以利用預(yù)定力將末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)變至縮回狀態(tài)。當(dāng)可移動(dòng)件和支撐件之間的力在預(yù)定范圍之外時(shí),偏壓件可移動(dòng)至偏壓狀態(tài)。偏壓件到偏壓狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)可由致動(dòng)件和護(hù)套之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起。手柄組件可包括可滑動(dòng)地耦接到致動(dòng)件的手柄本體。偏壓件可環(huán)繞護(hù)套的至少一部分。偏壓件可具有近端和遠(yuǎn)端,近端固定地耦接到護(hù)套,遠(yuǎn)端可相對(duì)于護(hù)套移動(dòng)。偏壓件可固定地耦接到致動(dòng)件。偏壓件可具有近端和遠(yuǎn)端,近端固定地耦接到護(hù)套,遠(yuǎn)端固定地耦接到護(hù)套。護(hù)套可包括具有不同剛度的至少兩個(gè)部段。偏壓件可與兩個(gè)部段中的每個(gè)部段的至少一部分疊置。連接器可將手柄組件連接到護(hù)套的近端。連接器可包括與護(hù)套的腔流體連通以將流體注入護(hù)套的腔中的端口。
根據(jù)本公開(kāi)的方面,一種用于操作包括護(hù)套、末端執(zhí)行器、手柄組件和偏壓件的裝置的方法,可包括使末端執(zhí)行器從伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至縮回狀態(tài)。末端執(zhí)行器可位于護(hù)套的遠(yuǎn)端,并且,末端執(zhí)行器可包括支撐件和可移動(dòng)件,支撐件從護(hù)套的遠(yuǎn)端延伸,可移動(dòng)件從支撐件的遠(yuǎn)端延伸。該方法還可包括,在護(hù)套的近端致動(dòng)手柄組件上的致動(dòng)件,以使末端執(zhí)行器從伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至縮回狀態(tài)。該方法還可包括,利用偏壓件控制由可移動(dòng)件和支撐件中的一個(gè)施加到可移動(dòng)件和支撐件中的另一個(gè)上的力。該力可通過(guò)使可移動(dòng)件和支撐件中的一個(gè)相對(duì)于可移動(dòng)件和支撐件中的另一個(gè)移動(dòng)而產(chǎn)生。偏壓件可耦接到致動(dòng)件和護(hù)套中的至少一個(gè)。
附加地或替代地,該方法可包括利用偏壓件控制該力??刂圃摿砂ǎ?dāng)該力超過(guò)預(yù)定范圍時(shí),使偏壓件變形。
根據(jù)本公開(kāi)的方面,一種裝置可包括護(hù)套,該護(hù)套包括遠(yuǎn)端和近端。該裝置還可包括位于護(hù)套的遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器。末端執(zhí)行器可包括多個(gè)支撐臂和從支撐臂延伸的多個(gè)可移動(dòng)件。末端執(zhí)行器可經(jīng)由多個(gè)支撐臂和多個(gè)可移動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在伸展?fàn)顟B(tài)和縮回狀態(tài)之間移動(dòng)。該裝置還可包括手柄組件,該手柄組件包括操作性地耦接到護(hù)套的第一致動(dòng)器,以在多個(gè)可移動(dòng)件和多個(gè)支撐臂的遠(yuǎn)端之間提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)。手柄組件還可包括操作性地耦接到護(hù)套的第二致動(dòng)器,以在多個(gè)可移動(dòng)件和多個(gè)支撐臂的遠(yuǎn)端之間提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該裝置還可包括操作性地耦接在第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器之間的偏壓件。偏壓件可被構(gòu)造為變形,以便于末端執(zhí)行器從伸展?fàn)顟B(tài)到進(jìn)一步伸展?fàn)顟B(tài)以及縮回狀態(tài)到進(jìn)一步縮回狀態(tài)中的至少一個(gè)的運(yùn)動(dòng)。
附加地或替代地,該裝置可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。偏壓件可在第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器之間提供空動(dòng)連接(lost motion connection)。第一致動(dòng)器可被構(gòu)造為在遠(yuǎn)端方向上相對(duì)于手柄本體移動(dòng),以使護(hù)套移動(dòng)并使末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)變至縮回狀態(tài)。第一致動(dòng)器可被構(gòu)造為,當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器在遠(yuǎn)端方向上移動(dòng)時(shí),將力傳遞到偏壓件。偏壓件可被構(gòu)造為,當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器上的力超過(guò)預(yù)定值時(shí),偏壓件由于該力而變形。第一致動(dòng)器可被構(gòu)造為在近端方向上相對(duì)于手柄本體移動(dòng),以使護(hù)套移動(dòng)并使末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)變至伸展?fàn)顟B(tài)。第二致動(dòng)器可被構(gòu)造為,當(dāng)?shù)诙聞?dòng)器在近端方向上移動(dòng)時(shí),傳遞力以使偏壓件變形。
可理解,以上大致描述和以下詳細(xì)描述僅是示例性的和解釋性的,并不限制所要求保護(hù)的特征。
附圖說(shuō)明
附圖包含在本說(shuō)明書(shū)中并組成其一部分,附圖與描述一起示出本公開(kāi)的示例性方面,用來(lái)解釋本公開(kāi)的原理。
圖1A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的側(cè)剖視圖。
圖1B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的透視圖。
圖1C是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖1A的取出裝置的該部分的另一側(cè)剖視圖。
圖1D是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖1B的取出裝置的該部分的另一透視圖。
圖2A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的另一取出裝置的一部分的透視圖。
圖2B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖2A的取出裝置的該部分的另一透視圖。
圖3A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的側(cè)剖視圖。
圖3B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖3A的取出裝置的該部分的另一側(cè)剖視圖。
圖4A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的透視圖。
圖4B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖4A的取出裝置的該部分的另一透視圖。
圖5A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的側(cè)視圖。
圖5B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖5A的取出裝置的該部分的一部件的透視圖。
圖6A是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的透視圖。
圖6B是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖6A的取出裝置的該部分的一部件的透視圖。
圖7是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的側(cè)視圖。
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的方面的取出裝置的一部分的側(cè)視圖。
圖9是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于伸展?fàn)顟B(tài)的取出裝置的一部分的透視圖。
圖10是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于伸展?fàn)顟B(tài)的圖9的取出裝置的遠(yuǎn)端部分的透視圖。
圖11是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于縮回狀態(tài)的圖9的取出裝置的遠(yuǎn)端部分的透視圖。
圖12是根據(jù)本公開(kāi)的方面的圖9的取出裝置的各部分的分解透視圖。
圖13是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于伸展?fàn)顟B(tài)的圖9的取出裝置的各部分的局部側(cè)剖視圖。
圖14是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于進(jìn)一步伸展?fàn)顟B(tài)的圖9的取出裝置的各部分的局部側(cè)剖視圖。
圖15是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于縮回狀態(tài)的圖9的取出裝置的各部分的局部側(cè)剖視圖。
圖16是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于進(jìn)一步縮回狀態(tài)的圖9的取出裝置的一部分的局部側(cè)剖視圖。
圖17是根據(jù)本公開(kāi)的方面的沿著圖12中的線17-17的取出裝置的第一致動(dòng)器的前視圖。
圖18是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于伸展?fàn)顟B(tài)的取出裝置的一部分的局部側(cè)剖視圖。
圖19是根據(jù)本公開(kāi)的方面的處于進(jìn)一步伸展?fàn)顟B(tài)的圖18的取出裝置的一部分的局部側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本公開(kāi)的各方面,在附圖中示出了其中一些實(shí)例。只要可能,就在圖中使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或相似的部件。術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)端”指的是當(dāng)將裝置引入患者體內(nèi)時(shí)離用戶最遠(yuǎn)的部分。相比之下,術(shù)語(yǔ)“近端”指的是當(dāng)將該裝置放在患者體內(nèi)時(shí)離用戶最近的部分。
圖1A至圖1D示出了取出裝置100的部分。取出裝置100可包括護(hù)套102,該護(hù)套包括遠(yuǎn)端和近端。取出裝置100還可包括位于護(hù)套102的遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器142。末端執(zhí)行器142的至少一部分可相對(duì)于護(hù)套102在伸展?fàn)顟B(tài)和縮回狀態(tài)之間移動(dòng)。末端執(zhí)行器142可包括支撐件130和可移動(dòng)件106,支撐件耦接到護(hù)套102的遠(yuǎn)端,可移動(dòng)件從支撐件130延伸。取出裝置100還可包括位于護(hù)套102的近端的手柄組件144。手柄組件144可包括用于使末端執(zhí)行器142在伸展?fàn)顟B(tài)和縮回狀態(tài)之間移動(dòng)的致動(dòng)件146。取出裝置100還可包括偏壓件176,該偏壓件耦接到致動(dòng)件146和護(hù)套102中的至少一個(gè)。由于可移動(dòng)件106和支撐件130之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),偏壓件176可控制由可移動(dòng)件106和支撐件130中的一個(gè)施加到可移動(dòng)件106和支撐件130中的另一個(gè)上的力。
護(hù)套102可以是外護(hù)套。外護(hù)套102可包括縱向延伸的腔136。外護(hù)套102可以是例如中空管。外護(hù)套102可由聚合物材料、金屬、或這些材料的組合制成。
取出裝置100還可包括軸或驅(qū)動(dòng)件104。驅(qū)動(dòng)件104可貫穿外護(hù)套102的腔136。驅(qū)動(dòng)件104可以是細(xì)長(zhǎng)的,并可包括例如金屬絲、編織物、軸、和/或任何其他合適的被構(gòu)造為將平移力和/或旋轉(zhuǎn)力從其近端傳遞至其遠(yuǎn)端的驅(qū)動(dòng)件。
取出裝置100還可包括第一、第二和第三可移動(dòng)件106、108和110。第一、第二和第三可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)都可包括:第一近端部分112、114和116;包括反向U形或180度彎曲部的中間部分118、120和122;以及第二近端部分124、126和128。雖然示出了三個(gè)可移動(dòng)件,但是也可包含一個(gè)或多個(gè)附加的可移動(dòng)件。還設(shè)想,可包含少于三個(gè)的可移動(dòng)件。
可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)可由任何合適的材料形成,包括但不限于金屬、聚合物、或這些材料的組合。例如,可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)可由形狀記憶材料(例如鎳鈦諾)形成,并可進(jìn)行處理以具有導(dǎo)致可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)在沒(méi)有約束力的情況下遠(yuǎn)離外護(hù)套102的縱向軸線徑向向外移動(dòng)的內(nèi)部偏壓。
可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)都可具有任何合適的橫截面形狀,包括圓柱形、橢圓形、多邊形和/或不規(guī)則形??梢苿?dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)可包括變平、機(jī)加工、擠出、拉拔和/或蝕刻成與其余部分不同輪廓的部分??梢苿?dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)可以開(kāi)槽,以允許偏轉(zhuǎn)或定向彎曲??梢苿?dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)的外表面可以是粗糙的、有凹口的、開(kāi)槽的、蝕刻的、噴砂的、或以其他方式改進(jìn)的,以提供更好的抓取面。
可移動(dòng)件106、108和110可附接至驅(qū)動(dòng)件104。例如,可移動(dòng)件106、108和110的近端可附接至驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端。該附接可由拼合接頭、粘合劑、熔化、焊接、卷邊、使用熱縮套筒的連接、和/或任何其他合適的附接機(jī)構(gòu)中的一種或多種提供。
取出裝置100還可包括第一、第二和第三支撐件130、132和134。支撐件130、132和134中的每個(gè)都可包括縱向地貫穿其中的腔(未示出)。例如,支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)可以是中空管。支撐件130、132和134可圍繞外護(hù)套102的縱向軸線周向地設(shè)置。支撐件130、132和134的縱向軸線可圍繞外護(hù)套102的縱向軸線等間隔地周向設(shè)置。然而,應(yīng)注意,可替換地可使用任何其他合適數(shù)量的支撐件和間隔構(gòu)造。
支撐件130、132和134中的每個(gè)都可具有任何合適的橫截面形狀,包括圓柱形、橢圓形、多邊形和/或不規(guī)則形。支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)可包括變平、機(jī)加工、擠出、拉拔和/或蝕刻成與其余部分不同輪廓的部分。支撐件130、132和134可由柔性材料制成,使得它們?cè)诓迦氩⑼ㄟ^(guò)受試者的解剖結(jié)構(gòu)中的曲折通道時(shí)會(huì)彎曲。支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)可以開(kāi)槽,以允許偏轉(zhuǎn)或定向彎曲。支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的外表面可以是粗糙的、有凹口的、開(kāi)槽的、蝕刻的、噴砂的、或以其他方式改進(jìn)的,以提供更好的抓取面。支撐件130、132和134可由任何合適的材料制成,包括聚合物,例如聚酰亞胺或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
支撐件130、132和134的近端部分可容納于外護(hù)套102的腔136中。例如,支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的近端部分可由外護(hù)套102的遠(yuǎn)端部分覆蓋,留下從外護(hù)套102的遠(yuǎn)端暴露的遠(yuǎn)端長(zhǎng)度。支撐件130、132和134的近端部分可相對(duì)于外護(hù)套102固定。例如,外護(hù)套102的遠(yuǎn)端可包括用于保持支撐件130、132和134的耦接器138。耦接器138可包括熱縮套筒和/或粘合劑,例如紫外光固化粘合劑或氰基丙烯酸鹽粘合劑。耦接器138可使支撐件130、132和134的近端相對(duì)于外護(hù)套102的遠(yuǎn)端保持靜止,同時(shí)允許支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端部分相對(duì)于外護(hù)套102的遠(yuǎn)端并相對(duì)于彼此移動(dòng)。
支撐件130、132和134中的每個(gè)都可接觸另兩個(gè)支撐件。例如,支撐件130、132和134的每個(gè)近端部分可接觸另兩個(gè)支撐件的近端部分,使得支撐件130、132和134可具有圍繞外護(hù)套102的縱向軸線的三角形布置。支撐件130、132和134的縱向軸線可形成三角形的頂點(diǎn),并且,縱向軸線的部分可以是平行的。支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端部分可朝向和遠(yuǎn)離外護(hù)套102的縱向軸線移動(dòng)。支撐件130、132和134的數(shù)量可等于可移動(dòng)件106、108和110的數(shù)量??稍O(shè)想,支撐件和可移動(dòng)件的數(shù)量可基于正在執(zhí)行的過(guò)程的類(lèi)型而變化。
可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)都可從驅(qū)動(dòng)件104向遠(yuǎn)端延伸,并可在其近端進(jìn)入支撐件130、132和134中的一個(gè)的腔。可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)都可貫穿該腔向遠(yuǎn)端延伸,并可在支撐件130、132和134中的一個(gè)的遠(yuǎn)端離開(kāi)該腔??梢苿?dòng)件106、108和110中的每個(gè)可分別轉(zhuǎn)變成彎曲部118、120和122。然后,可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)都可通過(guò)支撐件130、132和134中的另一個(gè)的遠(yuǎn)端進(jìn)入腔??梢苿?dòng)件106、108和110中的每個(gè)可貫穿腔向近端延伸,并可在支撐件130、132和134中的一個(gè)的近端離開(kāi)該腔。在離開(kāi)之后,可移動(dòng)件106、108和110中的每個(gè)可由耦接器140接收。例如,耦接器140可遠(yuǎn)端地定位在驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端。耦接器140可以是管子,并可包括構(gòu)造為容納可移動(dòng)件106、108和110的腔(未示出)??梢苿?dòng)件106、108和110可通過(guò)粘合劑、熔化、焊接、摩擦配合、熱縮耦接器140、和/或任何其他合適形式的附接方式附接至耦接器140。耦接器140可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端固定在適當(dāng)位置,或者可構(gòu)造為平移,使得耦接器140的位置相對(duì)于支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端變化。
從驅(qū)動(dòng)件104向遠(yuǎn)端延伸的可移動(dòng)件106、108和110的部分可沿著耦接器140的表面延伸,并可接觸耦接器140的側(cè)表面。耦接器140可使可移動(dòng)件106、108和110的那些部分與外護(hù)套102的縱向軸線隔開(kāi),以幫助引導(dǎo)可移動(dòng)件106、108和110進(jìn)入支撐件130、132和134的腔。耦接器140可包含凹槽、插槽、或其他凹入特征,以容納可移動(dòng)件106、108和110的部分??梢苿?dòng)件106、108和110可以在縱向、螺旋、纏繞、扭曲、或其他合適的方向上沿著接觸耦接器140的表面延伸和/或與之接觸。
可移動(dòng)件106、108和110以及支撐件130、132和134可形成末端執(zhí)行器142的捕獲件。末端執(zhí)行器142可形成籃狀物。在圖1B中,示出了處于縮回和收縮狀態(tài)的末端執(zhí)行器142。通過(guò)使驅(qū)動(dòng)件104相對(duì)于外護(hù)套102向近端移動(dòng),可將末端執(zhí)行器142移動(dòng)至其縮回和收縮狀態(tài)。在該縮回和收縮狀態(tài),彎曲部118、120和122可位于支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端或其附近。支撐件130、132和134的縱向軸線可以是基本上平行的,并且,支撐件130、132和134中的每個(gè)的近端部分和遠(yuǎn)端部分都可與其他支撐件接觸??梢苿?dòng)件106、108和110的位于支撐件130、132和134的腔中的部分可以是基本上平行的。支撐件130、132和134和/或外護(hù)套102可抵消可移動(dòng)件106、108和110中的固有偏壓,防止可移動(dòng)件106、108和110的部分從外護(hù)套102的縱向軸線徑向向外彎曲。
在該縮回和收縮狀態(tài)中,耦接器140的遠(yuǎn)端可與支撐件130、132和134的近端隔開(kāi)一定距離。該距離可以是大約12毫米,但也可使用其他距離。耦接器140的近端可與驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端隔開(kāi)一定距離。該距離可以是大約16毫米,但也可使用其他距離。這兩個(gè)距離可基于取出裝置100正在執(zhí)行的過(guò)程而變化。
在圖1D中,示出了處于伸展和擴(kuò)張狀態(tài)的末端執(zhí)行器142。在該伸展和擴(kuò)張狀態(tài)中,可移動(dòng)件106、108和110的部分可從支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端暴露。一旦暴露,由于可移動(dòng)件106、108和110中的固有的徑向向外偏壓,可移動(dòng)件106、108和110就可從外護(hù)套102的縱向軸線徑向向外移動(dòng)??梢苿?dòng)件106、108和110的徑向向外移動(dòng)可導(dǎo)致支撐件130、132和134的徑向向外移動(dòng)。可替換地,支撐件130、132和134可被徑向向外偏壓,并且,可移動(dòng)件106、108和110可推動(dòng)支撐件130、132和134進(jìn)入縮回和收縮狀態(tài)。
在末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張狀態(tài)中,可移動(dòng)件106、108和110的暴露部分可在支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端之間形成橋接件。每個(gè)橋接件可從給定支撐件的遠(yuǎn)端向遠(yuǎn)端延伸,并可容納于相鄰支撐件的遠(yuǎn)端中。每個(gè)橋接件及其對(duì)應(yīng)的一對(duì)支撐件可形成末端執(zhí)行器142的側(cè)環(huán)。圖1D中示出了三個(gè)側(cè)環(huán)。橋接件可形成末端執(zhí)行器142的前環(huán)。材料可通過(guò)前環(huán)和側(cè)環(huán)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)入末端執(zhí)行器142。通過(guò)增加額外的可移動(dòng)件和支撐件,可產(chǎn)生額外的側(cè)環(huán)。還設(shè)想,末端執(zhí)行器142可包括更少的可移動(dòng)件和支撐件。例如,末端執(zhí)行器142可包括兩個(gè)可移動(dòng)件和兩個(gè)支撐件。由兩個(gè)可移動(dòng)件限定的橋接件可形成前環(huán)。
外護(hù)套102和支撐件130、132和134可相對(duì)于可移動(dòng)件106、108和110向近端移動(dòng),以使末端執(zhí)行器142延伸,允許末端執(zhí)行器142移動(dòng)至其伸展和擴(kuò)張狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)件104可相對(duì)于外護(hù)套102向遠(yuǎn)端移動(dòng),以使末端執(zhí)行器142延伸,允許末端執(zhí)行器142移動(dòng)至其伸展和擴(kuò)張狀態(tài)。擴(kuò)張可能是由于可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)中的固有的徑向向外偏壓。
末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張可分階段地進(jìn)行。從圖1B所示的縮回和收縮狀態(tài)開(kāi)始,末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張的第一階段可以驅(qū)動(dòng)件104相對(duì)于外護(hù)套102和支撐件130、132和134向遠(yuǎn)端的運(yùn)動(dòng)開(kāi)始。驅(qū)動(dòng)件104的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致可移動(dòng)件106、108和110及耦接器140相對(duì)于外護(hù)套102向遠(yuǎn)端移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)件104、可移動(dòng)件106、108和110、以及耦接器140的運(yùn)動(dòng)可以是平移。第一近端部分112、114和116及第二近端部分124、126和128可通過(guò)支撐件130、132和134中的近端開(kāi)口(未示出)進(jìn)入支撐件130、132和134的腔。彎曲部118、120和122可從支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端出現(xiàn)或進(jìn)一步從該遠(yuǎn)端伸出。
耦接器140可隨著可移動(dòng)件106、108和110相對(duì)于外護(hù)套102和支撐件130、132和134移動(dòng)。當(dāng)耦接器140已經(jīng)朝向支撐件130、132和134的近端行進(jìn)了一定距離時(shí)(在圖1B中,該距離基本上等于耦接器140的遠(yuǎn)端與支撐件130、132和134的近端之間的距離),耦接器140的進(jìn)一步近端運(yùn)動(dòng)可在耦接器140到達(dá)其防止第二近端部分124、126和128進(jìn)一步展開(kāi)的點(diǎn)時(shí)停止,從而防止第二近端部分124、126和128進(jìn)入支撐件130、132和134的腔。在伸展和擴(kuò)張的第一階段結(jié)束時(shí),彎曲部118、120和122可與支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端隔開(kāi)一定距離,在圖1B中,該距離基本上等于支撐件130、132和134的近端與耦接器140的遠(yuǎn)端之間的距離。
末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張的第二階段可在耦接器140的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止之后開(kāi)始。在第二階段的過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)件104相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134的進(jìn)一步遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng),可驅(qū)動(dòng)第一近端部分112、114和116相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)。在第二階段的過(guò)程中,第二近端部分124、126和128可相對(duì)于支撐件130、132和134保持固定。第一近端部分112、114和116可經(jīng)由支撐件130、132和134中的近端開(kāi)口(未示出)進(jìn)入支撐件130、132和134中的腔,并可經(jīng)由遠(yuǎn)端開(kāi)口(未示出)離開(kāi)所述腔,從而增加了末端執(zhí)行器142的橋接件的長(zhǎng)度,并使末端執(zhí)行器142的前環(huán)和側(cè)環(huán)的尺寸擴(kuò)張。伸展和擴(kuò)張的第二階段可繼續(xù)一段距離,在圖1B中,該距離基本上等于耦接器140的近端與耦接器140的近端和驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端間的中間位置之間的距離。在驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端防止第一近端部分112、114和116展開(kāi)得足夠遠(yuǎn)以進(jìn)入支撐件130、132和134的近端的情況下,驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可停止。附加地或替代地,遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可由于耦接器140阻止第一近端部分112、114和116和/或驅(qū)動(dòng)件104的進(jìn)一步遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)而停止。附加地或替代地,遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可由于取出裝置100的手柄組件(例如,在下面進(jìn)一步描述的手柄組件144)的操作而停止。
通過(guò)使外護(hù)套102與支撐件130、132和134相對(duì)于可移動(dòng)件106、108和110向遠(yuǎn)端移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)使末端執(zhí)行器142移回到縮回和收縮狀態(tài)。從伸展和擴(kuò)張狀態(tài)到縮回和收縮狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)也可分階段地進(jìn)行。末端執(zhí)行器142的縮回和收縮的第一階段可以驅(qū)動(dòng)件104相對(duì)于外護(hù)套102向近端運(yùn)動(dòng)開(kāi)始。這可導(dǎo)致第一近端部分112、114和116相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134向近端運(yùn)動(dòng)。可移動(dòng)件106、108和110的遠(yuǎn)端部分可在支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端進(jìn)入腔。第二近端部分124、126和128以及耦接器140可相對(duì)于支撐件130、132和134保持靜止。末端執(zhí)行器142的橋接件的長(zhǎng)度可減小??梢苿?dòng)件106、108和110以及支撐件130、132和134可徑向向內(nèi)移動(dòng)。因此,末端執(zhí)行器142的前環(huán)和側(cè)環(huán)的尺寸可減小。
末端執(zhí)行器142的縮回和收縮的第一階段可發(fā)生在一定距離上,在圖1B中,該距離基本上等于耦接器140的近端與耦接器140的近端和驅(qū)動(dòng)件104的遠(yuǎn)端間的中間位置之間的距離。一旦已經(jīng)覆蓋該距離,則縮回和收縮的第二階段便可隨著驅(qū)動(dòng)件104相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134向近端的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生。該繼續(xù)運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致可移動(dòng)件106、108和110以及耦接器140相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134向遠(yuǎn)端移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)件104、可移動(dòng)件106、108和110以及耦接器140的運(yùn)動(dòng)可以是平移。例如,驅(qū)動(dòng)件104、第一近端部分112、114和116、第二近端部分124、126和128以及耦接器140可在第二階段的過(guò)程中相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134向近端移動(dòng)。第一近端部分112、114和116以及第二近端部分124、126和128的近端部位可在支撐件130、132和134的近端離開(kāi)支撐件130、132和134的腔??梢苿?dòng)件106、108和110的遠(yuǎn)端部分(包括彎曲部118、120和122的兩側(cè)處或其附近的部位)可進(jìn)入或進(jìn)一步移動(dòng)經(jīng)過(guò)支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端。當(dāng)可移動(dòng)件106、108和110的暴露長(zhǎng)度減小時(shí),橋接件的長(zhǎng)度可減小。當(dāng)末端執(zhí)行器142的橋接件收縮時(shí),可移動(dòng)件106、108和110以及支撐件130、132和134可朝向外護(hù)套102的縱向軸線徑向向內(nèi)收縮。末端執(zhí)行器142的前環(huán)和側(cè)環(huán)的尺寸也可收縮。
耦接器140可隨著可移動(dòng)件106、108和110相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134移動(dòng)。當(dāng)耦接器140已經(jīng)相對(duì)于外護(hù)套102與支撐件130、132和134行進(jìn)了一段距離時(shí)(在圖1B中,該距離基本上等于支撐件130、132和134的近端和耦接器140的遠(yuǎn)端之間的距離),耦接器140的進(jìn)一步近端運(yùn)動(dòng)可在彎曲部118、120和122到達(dá)當(dāng)其接合支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端時(shí)防止可移動(dòng)件106、108和110進(jìn)一步近端運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)時(shí)停止。附加地或替代地,進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)可通過(guò)手柄組件144的操作來(lái)停止。在縮回和收縮的第二階段結(jié)束時(shí),獲得圖1B所示的狀態(tài)。
圖1A和圖1C示出了手柄組件144。手柄組件144可包括致動(dòng)件146。致動(dòng)件146在其上表面上可具有突出部148,在突出部上,用戶可用他或她的拇指在致動(dòng)件146上施加力。致動(dòng)件146可通過(guò)連接器150耦接到外護(hù)套102的近端部分,連接器可包括陽(yáng)魯爾接頭(male luer fitting)。驅(qū)動(dòng)件104可穿過(guò)連接器150中的腔152和致動(dòng)件146中的通道154向近端延伸。應(yīng)變消除件156可耦接到連接器150,并可至少部分地在外護(hù)套102的近端部分上延伸。通過(guò)向遠(yuǎn)端移動(dòng)致動(dòng)件146,可使外護(hù)套102相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104向遠(yuǎn)端移動(dòng),并通過(guò)向近端移動(dòng)致動(dòng)件146,可使外護(hù)套相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件向近端移動(dòng)。
致動(dòng)件146可滑動(dòng)地接合手柄本體158。例如,致動(dòng)件146可位于手柄本體158上,并可相對(duì)于手柄本體158向遠(yuǎn)端和近端滑動(dòng)。手柄本體158可固定地耦接到手柄蓋160。因此,致動(dòng)件146也可相對(duì)于手柄蓋160向遠(yuǎn)端和近端滑動(dòng)。驅(qū)動(dòng)件104的近端部分可貫穿手柄本體158中的縱向延伸的通道162。在其近端處,手柄本體158可形成夾鉗164或任何其他合適的保持機(jī)構(gòu)。當(dāng)夾鉗164閉合時(shí),手柄本體158和驅(qū)動(dòng)件104可固定地耦接。端帽166可設(shè)置在手柄本體158和手柄蓋160的近端上,以幫助使夾鉗在驅(qū)動(dòng)件104周?chē)]合。手柄蓋160可包括外螺紋部分(未示出),并且端帽166可包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋(未示出),因此,可將端帽166擰到手柄蓋160上。
當(dāng)致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí),外護(hù)套102與支撐件130、132和134可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104與可移動(dòng)件106、108和110向遠(yuǎn)端移動(dòng)。向遠(yuǎn)端移動(dòng)的支撐件130、132和134可在可移動(dòng)件106、108和110的部分上滑動(dòng),使末端執(zhí)行器142處于其縮回和收縮狀態(tài)。
行程限制器168可耦接到致動(dòng)件146上的擋塊或支座172,使得行程限制器168可隨著致動(dòng)件146移動(dòng)??商鎿Q地,行程限制器168可耦接到手柄本體158上的遠(yuǎn)端擋塊或支座170,使得致動(dòng)件146可相對(duì)于行程限制器168移動(dòng)。行程限制器168例如可通過(guò)卡扣配合接合耦接到手柄本體158或致動(dòng)件146中的凹槽。當(dāng)致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí),擋塊170和172之間的距離可減小,并且,支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端與可移動(dòng)件106、108和110的彎曲部118、120和122之間的距離可減小。一旦支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端向遠(yuǎn)端移動(dòng)得足夠遠(yuǎn)以到達(dá)彎曲部118、120和122,則進(jìn)一步的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可促使支撐件130、132和134抵靠彎曲部118、120和122。如果該力足夠大,那么彎曲部118、120和122可能通過(guò)例如撕裂到支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端中而損壞支撐件130、132和134。行程限制器168可通過(guò)接合擋塊170和172來(lái)防止這種損壞,由此限制致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng),從而限制支撐件130、132和134相對(duì)于可移動(dòng)件106、108和110的彎曲部118、120和122的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)。
手柄本體158也可包括擋塊或支座174,其用于接合致動(dòng)件146的擋塊172,以限制致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158的近端行進(jìn),從而限制支撐件130、132和134相對(duì)于可移動(dòng)件106、108和110的近端運(yùn)動(dòng)。當(dāng)致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向近端移動(dòng)時(shí),擋塊172和174之間的距離可減小,并且,支撐件130、132和134的近端與耦接器140之間的距離和/或支撐件130、132和134的近端與可移動(dòng)件106、108和110的通向耦接器140的部分之間的距離也可減小。
一旦支撐件130、132和134的近端向近端移動(dòng)得足夠遠(yuǎn)以達(dá)到末端執(zhí)行器142的完全伸展和擴(kuò)張,則進(jìn)一步的近端運(yùn)動(dòng)可能是不必要的,和/或可能促使支撐件130、132和134抵靠耦接器140和/或可移動(dòng)件106、108和110的通向耦接器140的部分。如果該力足夠大,那么耦接器140和/或可移動(dòng)件106、108和110的部分可能通過(guò)例如撕裂到支撐件130、132和134的近端中而損壞支撐件130、132和134。擋塊172和174可通過(guò)彼此接合以限制致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160的過(guò)度近端運(yùn)動(dòng)來(lái)防止這種損壞,從而限制支撐件130、132和134相對(duì)于耦接器140和/或可移動(dòng)件106、108和110的部分的近端運(yùn)動(dòng)。
偏壓件176可操作地耦接到致動(dòng)件146和手柄本體158。例如,偏壓件176可圍繞驅(qū)動(dòng)件104的至少一部分。偏壓件176的遠(yuǎn)端可接合致動(dòng)件146。在一種布置中,偏壓件176的遠(yuǎn)端可接合致動(dòng)件146的壁178。偏壓件176的近端可接合手柄本體158。偏壓件176的近端可接合手柄本體158的遠(yuǎn)端、圍繞容納于手柄本體158的通道162中的驅(qū)動(dòng)件104的套筒180的遠(yuǎn)端、和/或手柄蓋160的一部分。
偏壓件176可施加使致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向遠(yuǎn)端偏壓的力。偏壓件176可趨向于促使致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向遠(yuǎn)端移動(dòng),直到擋塊170和172被迫抵靠行程限制器168的端部為止。這樣,偏壓件176可趨向于促使末端執(zhí)行器142進(jìn)入其縮回和收縮狀態(tài),防止末端執(zhí)行器142的意外伸展和擴(kuò)張。
可設(shè)想,偏壓件176可通過(guò)驅(qū)動(dòng)件104的外表面和偏壓件176的內(nèi)徑之間的擴(kuò)口管或其他合適的套筒(未示出)支撐在驅(qū)動(dòng)件104周?chē)???商鎿Q地,偏壓件176可包括螺旋拉伸彈簧(未示出),其端部可耦接到擋塊170和172。形成拉伸彈簧的金屬絲可具有扁平的、圓形的或任何其他合適的橫截面形狀。偏壓件176可由不銹鋼、彈簧鋼或任何其他合適的材料制成。可替換地,偏壓件176可包括由硅樹(shù)脂或橡膠制成的彈性管。
偏壓件176被示出為在圖1A中處于靜止?fàn)顟B(tài),在圖1C中處于偏壓狀態(tài)。在使用中,用戶可通過(guò)促使致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向近端移動(dòng)(圖1C)來(lái)克服偏壓件176的偏壓力。當(dāng)設(shè)法伸展和擴(kuò)張末端執(zhí)行器142以捕獲物體182(例如結(jié)石)(圖1D)時(shí),用戶可這樣做。然后,如果用戶嘗試通過(guò)促使致動(dòng)件146相對(duì)于手柄本體158和手柄蓋160向遠(yuǎn)端移動(dòng)而使末端執(zhí)行器142在物體182周?chē)]合,那么可促使支撐件130、132和134相對(duì)于可移動(dòng)件106、108和110向遠(yuǎn)端移動(dòng),使可移動(dòng)件106、108和110徑向向內(nèi)移動(dòng)。可移動(dòng)件106、108和110可在某點(diǎn)接合物體182的外表面。如果用戶繼續(xù)促使致動(dòng)件146向遠(yuǎn)端移動(dòng),那么支撐件130、132和134可繼續(xù)向遠(yuǎn)端移動(dòng)。如果支撐件130、132和134向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí)物體182防止可移動(dòng)件106、108和110徑向向內(nèi)移動(dòng),那么支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可通過(guò)比支撐件130、132和134可承受的力更大的力使可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)抵靠支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)。如果發(fā)生這種情況,那么支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的遠(yuǎn)端可能撕裂、斷裂、張開(kāi)或遭受其他損壞。
偏壓件176可減少通過(guò)與可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)的過(guò)度有力接合而損壞支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的可能性。偏壓件176還可減小由于施加至末端執(zhí)行器142的不足的閉合力而導(dǎo)致物體182從末端執(zhí)行器142脫離的可能性。
例如,一旦用戶已經(jīng)伸展和擴(kuò)張末端執(zhí)行器142以捕獲物體182,用戶便可釋放致動(dòng)件146,而不是主動(dòng)地向遠(yuǎn)端推動(dòng)致動(dòng)件146。偏壓件176可以預(yù)定力使致動(dòng)件146向遠(yuǎn)端移動(dòng),從而以預(yù)定閉合力使末端執(zhí)行器142在物體182周?chē)]合。當(dāng)物體182防止可移動(dòng)件106、108和110更進(jìn)一步的徑向向內(nèi)移動(dòng)時(shí),致動(dòng)件146以及支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)可停止。
由偏壓件176施加的預(yù)定閉合力可限制由可移動(dòng)件106、108和110施加至末端執(zhí)行器142的力的大小,特別是施加至支撐件130、132和134的力的大小??蛇x擇該預(yù)定閉合力,以確??梢苿?dòng)件106、108和110與支撐件130、132和134之間的力是有限的,使得可移動(dòng)件106、108和110不會(huì)損壞支撐件130、132和134。如果需要額外大小的閉合力,那么用戶可去除端帽166、抓住驅(qū)動(dòng)件104的近端,并相對(duì)于致動(dòng)件146向遠(yuǎn)端拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)件104。附加地或替代地,用戶可通過(guò)向遠(yuǎn)端推動(dòng)致動(dòng)件146以補(bǔ)充由偏壓件176施加的偏壓力來(lái)施加更大的閉合力。當(dāng)末端執(zhí)行器142達(dá)到完全縮回和收縮狀態(tài)時(shí),行程限制器168最終將阻止致動(dòng)件146向遠(yuǎn)端的進(jìn)一步移動(dòng)。
圖2A和圖2B示出了可移動(dòng)件或捕獲件208和210,其是可移動(dòng)件108和110(圖1A至圖1D)的替代方式??梢苿?dòng)件208和210可以不耦接到驅(qū)動(dòng)件104。相反,可移動(dòng)件208和210可分別包括在其近端上耦接到耦接器140的近端部分226和228??梢苿?dòng)件208和210還可包括固定在支撐件134內(nèi)的相對(duì)端部。那些端部可通過(guò)任何合適的附接機(jī)構(gòu)固定在支撐件134內(nèi)。例如,所述端部可通過(guò)粘合劑固定在支撐件134內(nèi),支撐件134可圍繞端部卷曲,和/或支撐件134可熱縮在端部上。
在其端部之間,可移動(dòng)件208和210可分別包括反向U形的或180度的彎曲部220和222。可移動(dòng)件208的近端部分226可滑入支撐件132和從中滑出,并且,可移動(dòng)件210的近端部分228可滑入支撐件130和從中滑出??梢苿?dòng)件208和210在其貫穿并固定地耦接到支撐件134的相應(yīng)彎曲部220和222的另一側(cè)上的部分可相對(duì)于支撐件134保持固定。
圖2A示出了處于縮回和收縮狀態(tài)的可移動(dòng)件118、208和210以及支撐件130、132和134。從該狀態(tài),使外護(hù)套102與支撐件130、132和134相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104和可移動(dòng)件106向近端移動(dòng)可從支撐件130和132的遠(yuǎn)端暴露可移動(dòng)件106的部分??梢苿?dòng)件106中的固有偏壓可導(dǎo)致支撐件130和132從外護(hù)套102的縱向軸線徑向向外擴(kuò)張。在支撐件130和132的徑向向外移動(dòng)的過(guò)程中,可暴露可移動(dòng)件208和210的位于支撐件130和132中的部分。
然而,支撐件134可保持基本上靜止??梢苿?dòng)件106中的固有偏壓,雖然能夠使支撐件130和132偏轉(zhuǎn),但可能不足以使支撐件134偏轉(zhuǎn)。支撐件134可用作用于抵靠物體182定位的固定點(diǎn)和/或引導(dǎo)件。在可移動(dòng)件208和210以及支撐件130和132在物體182周?chē)]合的過(guò)程中,支撐件134可幫助保持物體182基本上靜止。如果支撐件134在閉合過(guò)程中不保持基本上靜止,那么可移動(dòng)件106、208和210和/或支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè),可能在可移動(dòng)件106、208和210和/或支撐件130、132和134中的另一個(gè)之前接合物體182,導(dǎo)致物體182移動(dòng)。如果物體182相對(duì)于由可移動(dòng)件106、208和210和/或支撐件130、132和134限定的開(kāi)口足夠小,那么物體182可通過(guò)那些開(kāi)口中的一個(gè)脫離。通過(guò)保持支撐件134基本上靜止,可減少失去物體182的可能性,因?yàn)橹渭?34可在閉合過(guò)程中幫助保持物體182相對(duì)靜止。而且,支撐件134不運(yùn)動(dòng)可幫助限制由可移動(dòng)件106、208和210和/或支撐件130、132和134限定的前開(kāi)口和側(cè)開(kāi)口的尺寸,提供針對(duì)取出小物體的額外幫助。
可設(shè)想,支撐件134可具有將其與支撐件130和132區(qū)分開(kāi)的視覺(jué)特征,以幫助用戶識(shí)別在打開(kāi)和閉合過(guò)程中保持基本上靜止的支撐件。例如,支撐件134可具有與支撐件130和132不同的顏色。應(yīng)理解,雖然支撐件134在打開(kāi)和閉合過(guò)程中可保持基本上靜止,但是支撐件134可具有與支撐件130和132一樣的柔性。例如,所有三個(gè)支撐件130、132和134都可由相同或類(lèi)似的材料制成。
圖3A示出了連接器350,其是連接器150(圖1A和圖1C)的替代方式。連接器350可以是陽(yáng)魯爾接頭。連接器350可固定地耦接到致動(dòng)件146的遠(yuǎn)端部分。連接器350可包括腔352,驅(qū)動(dòng)件104的一部分可容納于該腔中。腔352可與外護(hù)套102的腔136流體連通。連接器350可包括帶有腔386的端口384,該腔具有入口388。腔386可與連接器350的腔352流體連通。流體(未示出)可經(jīng)由入口388引入腔386內(nèi)??稍O(shè)想,入口388可包括閥或密封件(未示出),其用于限制或防止流體從入口388泄漏。流體可經(jīng)過(guò)腔386進(jìn)入腔352??稍O(shè)想,可在接近腔386的位置處圍繞驅(qū)動(dòng)件104設(shè)置閥或密封件(未示出),以限制或防止流體向近端流出從腔352的近端。
流體可向遠(yuǎn)端流過(guò)腔352進(jìn)入外護(hù)套102的腔136??赏ㄟ^(guò)足夠的壓力引入流體,以促使流體到達(dá)外護(hù)套102的遠(yuǎn)端。例如,流體可流過(guò)支撐件130、132和134之間的一個(gè)或多個(gè)間隙,并從外護(hù)套102的遠(yuǎn)端流出。附加地或替代地,流體可流過(guò)支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè),并從支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的遠(yuǎn)端流出??稍谥渭?30、132和134縮回或收縮,或者伸展和擴(kuò)張時(shí)發(fā)射流體。可設(shè)想,支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)在其近端和遠(yuǎn)端之間可包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口(未示出),可通過(guò)這些開(kāi)口分泌流體。
圖3B示出了連接器350,其帶有貫穿腔386的內(nèi)管或內(nèi)腔390。流體可經(jīng)由入口388引入內(nèi)腔390。流體可經(jīng)過(guò)內(nèi)腔390。內(nèi)腔390可穿過(guò)連接器350的腔352和外護(hù)套102的腔136向遠(yuǎn)端延伸??稍O(shè)想,內(nèi)腔390可終止于支撐件130、132和134近端的外護(hù)套102中。注入內(nèi)腔390的流體可通過(guò)支撐件130、132和134之間的一個(gè)或多個(gè)間隙流入外護(hù)套102,并從外護(hù)套102的遠(yuǎn)端流出。附加地或替代地,流體可流過(guò)支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè),并從支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的遠(yuǎn)端流出。
可替換地,內(nèi)腔390可貫穿支撐件130、132和134之間的間隙,終止于該間隙內(nèi)或終止于外護(hù)套102的遠(yuǎn)端處。流體可流過(guò)該間隙并從外護(hù)套102流出。還可設(shè)想,內(nèi)腔390可向遠(yuǎn)端延伸超出外護(hù)套102的遠(yuǎn)端。
可替換地,內(nèi)腔390可終止于支撐件130、132和134中的一個(gè)。例如,內(nèi)腔390可終止于支撐件130、132和134中的一個(gè)的近端、遠(yuǎn)端或中間部分。所注入的流體可流過(guò)內(nèi)腔390進(jìn)入支撐件,并從支撐件的遠(yuǎn)端流出。還可設(shè)想,內(nèi)腔390可向遠(yuǎn)端延伸超出支撐件的遠(yuǎn)端。
附加地或替代地,可存在多個(gè)內(nèi)腔(未示出),或者,內(nèi)腔390可分叉成多個(gè)內(nèi)腔??稍O(shè)想,內(nèi)腔中的一個(gè)或多個(gè)可終止于支撐件130、132和134近端的外護(hù)套102中。附加地或替代地,內(nèi)腔中的一個(gè)或多個(gè)可貫穿支撐件130、132和134之間的間隙。附加地或替代地,內(nèi)腔中的一個(gè)或多個(gè)可終止于支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)。
流體可包括例如凝膠。凝膠可包括可在受試者體內(nèi)形成塞子的水溶性聚合物。這種凝膠的一個(gè)實(shí)例是波士頓科學(xué)公司的BACKSTOPTM。流體可以是反向熱敏的。因此,流體可以是軟的且易于在室溫下注入,并且在體溫下更粘稠。當(dāng)引入受試者體內(nèi)時(shí),流體可幫助困住小物體或物體的碎片。這可幫助保持這些物體與可移動(dòng)件106、108和110、支撐件130、132和134,和/或外護(hù)套102接觸。附加地或替代地,流體可困住多個(gè)碎片并使它們形成為更大的塊,以更容易捕獲和處理。
在使用中,在用戶已經(jīng)在末端執(zhí)行器142中捕獲物體182之后,用戶可在物體182上執(zhí)行碎石術(shù),以使其分裂成更小的塊。在執(zhí)行碎石術(shù)之前、期間或之后,可將流體引向物體182周?chē)膮^(qū)域。因?yàn)榱黧w由于受試者身體的熱量而變得更粘稠,所以流體會(huì)捕獲并保持物體182的塊。因此,末端執(zhí)行器142可在這些塊上施加更大的保持力。當(dāng)完成該過(guò)程時(shí),可使用鹽水洗液從裝置表面去除流體。例如,鹽水可通過(guò)端口384引入,以將流體沖走。
圖4A和圖4B示出了致動(dòng)件446和手柄本體458,其分別是致動(dòng)件146和手柄本體158(圖1A和圖1C)的替代方式。連接器150可耦接到致動(dòng)件446的遠(yuǎn)端。致動(dòng)件446可包括限定插槽494的側(cè)壁492。手柄本體458可滑動(dòng)地容納于插槽494中,以在第一位置(圖4A)和第二位置(圖4B)之間滑動(dòng),第一位置對(duì)應(yīng)于末端執(zhí)行器的縮回和收縮狀態(tài),第二位置對(duì)應(yīng)于末端執(zhí)行器的伸展和擴(kuò)張狀態(tài)。手柄本體458可包括限定插槽498的側(cè)壁496??稍O(shè)想,驅(qū)動(dòng)件104可穿過(guò)連接器150、致動(dòng)件446的插槽494、以及手柄本體458的插槽498向近端延伸。手柄本體458可包括用于夾持驅(qū)動(dòng)件104的近端夾鉗464。
圖5A和圖5B示出了外護(hù)套502,其是外護(hù)套102的替代方式。外護(hù)套502的一部分可由偏壓件503圍繞。偏壓件503可以是螺旋彈簧,例如拉伸彈簧。連接器505(其可以是陰魯爾接頭)可利用例如膠粘、嵌入成型、熱縮、卷邊和/或任何其他合適的附接形式固定地耦接到偏壓件503的貫穿該連接器的部分。偏壓件503可由不銹鋼、彈簧鋼或任何其他合適的材料制成。偏壓件503可由具有扁平的、圓形的或任何其他合適的橫截面形狀的金屬絲制成??商鎿Q地,偏壓件503可包括由硅樹(shù)脂或橡膠制成的彈性管。
連接器505的近端可由連接器150的遠(yuǎn)端接收。偏壓件503的位于連接器505遠(yuǎn)端的部分可幫助消除外護(hù)套502的從連接器505向遠(yuǎn)端延伸的部分中的應(yīng)變。通過(guò)消除應(yīng)變,偏壓件503的遠(yuǎn)端部分可幫助防止外護(hù)套502在連接器505處或其附近扭結(jié)。偏壓件503的位于連接器505近端的部分與外護(hù)套502一起可分別伸入致動(dòng)件146或446以及手柄本體158或458(圖4A和圖4B)。
偏壓件503的近端可利用例如膠粘、熱縮、嵌入成型、卷邊和/或任何其他合適的附接形式固定地附接至外護(hù)套502。偏壓件503的遠(yuǎn)離偏壓件503近端的部分可相對(duì)于外護(hù)套502的外表面移動(dòng)。例如,在偏壓件503的近端可固定地附接至外護(hù)套502的同時(shí),偏壓件503的遠(yuǎn)端在偏壓件503的伸長(zhǎng)和壓縮過(guò)程中可相對(duì)于外護(hù)套502向遠(yuǎn)端移動(dòng)。偏壓件503可被構(gòu)造為:當(dāng)處于其靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),在偏壓件503的相鄰匝之間沒(méi)有間隙。一旦已伸長(zhǎng),偏壓件503便可被偏壓以返回其靜止?fàn)顟B(tài)。
鍵構(gòu)件507可固定地附接至外護(hù)套502的近端部分。鍵構(gòu)件507可與偏壓件503的近端疊置,也可固定地附接至偏壓件503的近端。鍵構(gòu)件507可滑動(dòng)地容納于鍵控件511中的通道509中。鍵構(gòu)件507可具有與通道509的形狀互補(bǔ)的外部形狀,使得可將扭矩從鍵控件511傳遞至鍵構(gòu)件507。
鍵控件511可容納于手柄本體158的通道162或手柄本體458的插槽498內(nèi)。鍵控件511可通過(guò)鍵控件511和形成通道162的壁或形成插槽498的壁496之間的過(guò)盈配合固定地耦接到手柄本體158或458。附加地或替代地,鍵控件511可通過(guò)粘合劑或任何其他合適的附接形式固定地耦接到形成通道162的壁或插槽498的壁496。
在使用中,通過(guò)使致動(dòng)件146或446相對(duì)于手柄本體158或458向近端移動(dòng),可使末端執(zhí)行器142伸展和擴(kuò)張以捕獲物體182。這可導(dǎo)致耦接到致動(dòng)件146或446的部件(例如連接器150、偏壓件503、鍵構(gòu)件507、外護(hù)套502、以及支撐件130、132和134)相對(duì)于耦接到手柄本體158或458的部件(例如可移動(dòng)件106、108和110、驅(qū)動(dòng)件104和鍵控件511)向近端移動(dòng)。
一旦在伸展和擴(kuò)張的末端執(zhí)行器142內(nèi)捕獲到物體182,末端執(zhí)行器142便可縮回和收縮,以使可移動(dòng)件106、108和110和/或支撐件130、132和134在物體182周?chē)]合。為了閉合末端執(zhí)行器142,致動(dòng)件146或446可相對(duì)于手柄本體158或458向遠(yuǎn)端移動(dòng)。這可導(dǎo)致耦接到致動(dòng)件146或446的部件(例如連接器150、偏壓件503、鍵構(gòu)件507、外護(hù)套502、以及支撐件130、132和134)相對(duì)于耦接到手柄本體158或458的部件(例如可移動(dòng)件106、108和110、驅(qū)動(dòng)件104和鍵控件511)向遠(yuǎn)端移動(dòng)。
當(dāng)末端執(zhí)行器142接合物體182時(shí),物體182可阻止末端執(zhí)行器142的進(jìn)一步閉合。如果用戶嘗試使致動(dòng)件146或446相對(duì)于手柄本體158或458向遠(yuǎn)端移動(dòng),那么用戶施加的力可克服偏壓件503的靜止?fàn)顟B(tài)。通過(guò)移動(dòng)可耦接到偏壓件503的連接器505,致動(dòng)件146或446可向遠(yuǎn)端拉動(dòng)偏壓件503的遠(yuǎn)端部分,同時(shí),由于物體182防止末端執(zhí)行器142的進(jìn)一步閉合并阻止外護(hù)套502的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng),外護(hù)套502以及耦接到外護(hù)套502的偏壓件503的近端部分可保持相對(duì)靜止。這樣,偏壓件503可伸長(zhǎng)以適應(yīng)該運(yùn)動(dòng),允許致動(dòng)件146或446進(jìn)一步向遠(yuǎn)端移動(dòng),而不會(huì)導(dǎo)致外護(hù)套502以及支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)。偏壓件503的伸長(zhǎng)可吸收將以其他方式傳遞至支撐件130、132和134以及可移動(dòng)件106、108和110的運(yùn)動(dòng)/力。通過(guò)吸收這種力,可避免對(duì)支撐件130、132和134的撕裂、張開(kāi)、斷裂或其他類(lèi)型的損壞,這些損壞都是通過(guò)與可移動(dòng)件106、108和110的過(guò)度有力接觸產(chǎn)生的??上拗浦渭?30、132和134與可移動(dòng)件106、108和110之間的力,使得其不超過(guò)支撐件130、132和134在撕裂、張開(kāi)、斷裂或遭受另一類(lèi)型的損壞之前能夠承受的力。當(dāng)這些力落在預(yù)定范圍之外時(shí),偏壓件503可開(kāi)始吸收這些力。
可替換地,偏壓件503可在偏壓件503的近端和遠(yuǎn)端固定地耦接到外護(hù)套502。偏壓件503的遠(yuǎn)離連接器505的部分可在其匝之間具有間隙,并可用作連接器505和外護(hù)套502之間的壓縮彈簧,而偏壓件503的靠近連接器505的部分可用作連接器505和外護(hù)套502之間的拉伸彈簧。在此布置中,當(dāng)末端執(zhí)行器142的進(jìn)一步閉合受限于其中存在的物體182時(shí),如果用戶嘗試使致動(dòng)件146或446相對(duì)于手柄本體158或458向遠(yuǎn)端移動(dòng),那么偏壓件503的壓縮彈簧部分可壓縮和/或偏壓件503的拉伸彈簧部分可伸長(zhǎng),允許致動(dòng)件146或446以及手柄本體158或458向遠(yuǎn)端移動(dòng),而不會(huì)使外護(hù)套502以及支撐件130、132和134向遠(yuǎn)端移動(dòng)。該伸長(zhǎng)可有助于防止支撐件130、132和134以足夠的力抵靠可移動(dòng)件106、108和110,以造成對(duì)支撐件130、132和134的張開(kāi)、撕裂、斷裂或其他損壞。即,偏壓件503的壓縮彈簧部分和/或偏壓件503的拉伸彈簧部分可吸收過(guò)多的閉合力/運(yùn)動(dòng),以防止對(duì)支撐件130、132和134的損壞。偏壓件503可限制支撐件130、132和134與可移動(dòng)件106、108和110之間的力,因此,這些力保持低于支撐件703中的一個(gè)或多個(gè)的撕裂強(qiáng)度、張開(kāi)強(qiáng)度或斷裂強(qiáng)度。當(dāng)那些力/運(yùn)動(dòng)落在預(yù)定范圍之外時(shí),偏壓件503可開(kāi)始吸收那些力/運(yùn)動(dòng),該預(yù)定范圍至少部分地取決于偏壓件503的彈簧常數(shù)。
在使用中,用戶還可通過(guò)使致動(dòng)件146或446、手柄本體158或458、以及手柄蓋160圍繞外護(hù)套502的縱向軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)嘗試使末端執(zhí)行器142圍繞外護(hù)套502的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。鍵構(gòu)件507和鍵控件511之間的接合可幫助確保:致動(dòng)件146或446、手柄本體158或458、以及手柄蓋160圍繞外護(hù)套502的縱向軸線的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致連接器505、偏壓件503、外護(hù)套502以及支撐件130、132和134與驅(qū)動(dòng)件104以及可移動(dòng)件106、108和110一致地旋轉(zhuǎn)。
圖6A和圖6B示出了扭矩傳遞夾611,其是鍵構(gòu)件507和鍵控件511(圖5A和圖5B)的替代方式。扭矩傳遞夾611可通過(guò)過(guò)盈配合、粘合劑或任何其他合適的附接形式裝入到手柄本體158的通道162或手柄本體458的插槽498中。偏壓件503和外護(hù)套502的近端部分可在縱向地貫穿扭矩傳遞夾611的通道609內(nèi)通過(guò)粘合劑或任何其他合適的附接固定地耦接到扭矩傳遞夾611。
圖7示出了取出裝置100的其他方面的各部分。取出裝置可包括外護(hù)套702。驅(qū)動(dòng)件104可貫穿外護(hù)套702,并可相對(duì)于外護(hù)套702向近端和遠(yuǎn)端縱向地滑動(dòng)??梢苿?dòng)件106、108和110可耦接到驅(qū)動(dòng)件104(圖1B和圖1D)。支撐件130、132和134的近端部分可通過(guò)例如耦接器138或任何其他合適的附接形式固定地耦接到外護(hù)套702的遠(yuǎn)端??梢苿?dòng)件106、108和110以及支撐件130、132和134可形成末端執(zhí)行器142。
手柄組件744可包括致動(dòng)件746。致動(dòng)件746可在其上表面上具有突出部748,在突出部上,用戶可用他或她的拇指在致動(dòng)件746上施加力。護(hù)套702的近端部分可貫穿致動(dòng)件746的腔752,并進(jìn)入致動(dòng)件746的通道754。護(hù)套702和致動(dòng)件746可相對(duì)于彼此向近端和遠(yuǎn)端滑動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)件104可穿過(guò)致動(dòng)件746的腔752并穿過(guò)致動(dòng)件756中的通道754向近端延伸。驅(qū)動(dòng)件104可耦接到手柄本體758的近端上的夾鉗764。手柄本體758可滑動(dòng)地接合致動(dòng)件746。例如,手柄本體758可滑動(dòng)地容納于致動(dòng)件746的通道754內(nèi),使得手柄本體758和致動(dòng)件746可相對(duì)于彼此向近端和遠(yuǎn)端滑動(dòng)。手柄本體758可以是中空的。護(hù)套702的近端部分可伸入手柄本體758的中空區(qū)域中??稍O(shè)想,手柄本體758可耦接到手柄蓋160和端帽166(圖1A和圖1C)。將端帽166旋擰在手柄蓋160上可幫助使夾鉗764在驅(qū)動(dòng)件104的近端周?chē)]合。
當(dāng)致動(dòng)件746相對(duì)于手柄本體758從圖7中的位置向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí),外護(hù)套702以及支撐件130、132和134可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104以及可移動(dòng)件106、108和110向遠(yuǎn)端移動(dòng)。向遠(yuǎn)端移動(dòng)的支撐件130、132和134可在可移動(dòng)件106、108和110的部分的上滑動(dòng),使末端執(zhí)行器142處于其縮回和收縮狀態(tài)(圖1B)。當(dāng)行程限制器768與手柄本體758上的擋塊或支座770接觸時(shí),耦接到致動(dòng)件746的近端部分的行程限制器768可對(duì)致動(dòng)件746的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)設(shè)定限制。當(dāng)行程限制器768的遠(yuǎn)端接觸擋塊770的近端時(shí),末端執(zhí)行器142可處于其完全縮回和收縮狀態(tài)。
當(dāng)末端執(zhí)行器142處于縮回和收縮狀態(tài)時(shí),致動(dòng)件746可相對(duì)于手柄本體758向近端移動(dòng),導(dǎo)致外護(hù)套702以及支撐件130、132和134相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件104以及可移動(dòng)件106、108和110向近端移動(dòng)。致動(dòng)件746的連續(xù)近端運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致增加可移動(dòng)件106、108和110從支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端的暴露,并增加末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張(圖1D)。當(dāng)致動(dòng)件746的近端上的擋塊或支座772接觸手柄本體758上的擋塊或支座774時(shí),末端執(zhí)行器可處于完全伸展和擴(kuò)張。
偏壓件703可耦接致動(dòng)件746和護(hù)套702。例如,偏壓件703可以是在手柄組件744內(nèi)圍繞外護(hù)套702的一部分的螺旋彈簧??商鎿Q地,偏壓件703可包括由硅樹(shù)脂或橡膠制成的彈性管。偏壓件703的遠(yuǎn)端可固定地耦接到致動(dòng)件746的壁778。偏壓件703的近端可固定地耦接到護(hù)套702的近端部分。在致動(dòng)件746相對(duì)于手柄本體758的近端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,偏壓件703可保持在靜止?fàn)顟B(tài)。在末端執(zhí)行器142的伸展和擴(kuò)張過(guò)程中,偏壓件703可在致動(dòng)件746和外護(hù)套702之間提供基本上不移動(dòng)的聯(lián)接。
當(dāng)末端執(zhí)行器142捕獲物體182時(shí)(圖1D),用戶可嘗試通過(guò)使致動(dòng)件746相對(duì)于手柄本體758向遠(yuǎn)端移動(dòng)而使末端執(zhí)行器142在物體182周?chē)]合。在末端執(zhí)行器142的閉合過(guò)程中,可移動(dòng)件106、108和110可在某點(diǎn)接合物體182的外表面。物體182可防止末端執(zhí)行器142的進(jìn)一步閉合。致動(dòng)件746向遠(yuǎn)端的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)可使可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)以足夠的力抵靠支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè),以撕裂、張開(kāi)、斷裂或以其他方式損壞支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的遠(yuǎn)端。
偏壓件703可減少通過(guò)與可移動(dòng)件106、108和110中的一個(gè)或多個(gè)的過(guò)度有力接合而損壞支撐件130、132和134中的一個(gè)或多個(gè)的可能性。當(dāng)末端執(zhí)行器142在物體182上閉合并且物體182阻止末端執(zhí)行器142的進(jìn)一步閉合時(shí),用戶使致動(dòng)件746相對(duì)于手柄本體758向遠(yuǎn)端移動(dòng)的進(jìn)一步嘗試可導(dǎo)致偏壓件703伸長(zhǎng)。即,致動(dòng)件746的壁778可向遠(yuǎn)端拉動(dòng)偏壓件703的遠(yuǎn)端,同時(shí),外護(hù)套702和偏壓件703的近端由于物體182阻止外護(hù)套702以及支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)而保持相對(duì)靜止。偏壓件703的伸長(zhǎng)可允許致動(dòng)件746進(jìn)一步向遠(yuǎn)端移動(dòng),而不會(huì)導(dǎo)致外護(hù)套702與支撐件130、132和134的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)。該伸長(zhǎng)可吸收將以其他方式傳遞至支撐件130、132和134以及可移動(dòng)件106、108和110的運(yùn)動(dòng)/力。通過(guò)吸收這種力,可避免對(duì)支撐件130、132和134的撕裂、張開(kāi)、斷裂或其他類(lèi)型的損壞,這些損壞都是通過(guò)與可移動(dòng)件106、108和110的有力接觸而產(chǎn)生的。例如,偏壓件703可限制支撐件130、132和134與可移動(dòng)件106、108和110之間的力,因此這些力保持低于支撐件703中的一個(gè)或多個(gè)的撕裂強(qiáng)度、張開(kāi)強(qiáng)度或斷裂強(qiáng)度。當(dāng)這些力落在預(yù)定范圍之外時(shí),偏壓件703可吸收這些力。該預(yù)定范圍可至少部分地取決于偏壓件703的彈簧常數(shù)。
圖8示出了外護(hù)套802,其是外護(hù)套102和502的替代方式。在其近端處,外護(hù)套802可耦接到連接器505。連接器505可由連接器150(圖1A和圖1C)接收。外護(hù)套802可包括具有不同剛度的部段。例如,外護(hù)套802可包括:具有第一剛度的近端部段813、具有第二剛度的中間部段815、以及具有第三剛度的遠(yuǎn)端部段817。第一剛度可大于第二剛度。第三剛度也可大于第二剛度。第一剛度和第三剛度可以基本上相等??赏ㄟ^(guò)在一個(gè)部段中對(duì)外護(hù)套802提供更厚的壁而使該部段的剛度更高,或通過(guò)在一個(gè)部段中對(duì)外護(hù)套802提供更薄的壁而使該部段的剛度更低。附加地或替代地,可通過(guò)在一個(gè)部段中由更剛性的材料制造外護(hù)套802而使該部段的剛度更高,或通過(guò)在一個(gè)部段中由更柔性的材料制造外護(hù)套802而使該部段的剛度更低。附加地或替代地,可通過(guò)蝕刻一個(gè)部段而使該部段的剛度更低。
偏壓件819可圍繞外護(hù)套802應(yīng)用。偏壓件819可在其近端和遠(yuǎn)端固定地耦接到外護(hù)套802。例如,偏壓件819的端部可固定地耦接到近端部段813和遠(yuǎn)端部段817。偏壓件819可在相鄰的匝之間具有間隙,并可用作壓縮彈簧,趨向于將外護(hù)套802偏壓至其全長(zhǎng)。偏壓件819在其近端和遠(yuǎn)端之間的部分可沿著外護(hù)套802自由地滑動(dòng)。偏壓件819可包括由不銹鋼、彈簧鋼或任何其他合適的材料制成的螺旋彈簧。形成螺旋彈簧的金屬絲可具有扁平的、圓形的或任何其他合適的橫截面形狀??商鎿Q地,偏壓件819可包括由硅樹(shù)脂、橡膠或任何其他合適的材料制成的彈性管。
在使用過(guò)程中,當(dāng)末端執(zhí)行器142已經(jīng)在物體182周?chē)煺购蛿U(kuò)張時(shí),物體182可阻止末端執(zhí)行器142的完全閉合動(dòng)作。當(dāng)用戶使致動(dòng)件146或446相對(duì)于手柄本體158或458向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí),外護(hù)套802由于由物體182在其遠(yuǎn)端上施加的力以及由用戶在其近端上施加的力而被壓縮。該壓縮力可導(dǎo)致外護(hù)套802縮短,并可導(dǎo)致偏壓件819被壓縮。當(dāng)用戶停止向遠(yuǎn)端移動(dòng)致動(dòng)件146或446時(shí),和/或當(dāng)從末端執(zhí)行器142釋放物體182時(shí),可消除外護(hù)套802上的壓縮力。偏壓件819可減壓并伸長(zhǎng),導(dǎo)致外護(hù)套802由于偏壓件819在其近端和遠(yuǎn)端固定地耦接到外護(hù)套802而伸長(zhǎng)。
圖9至圖17示出了根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的取出裝置1100的部分。取出裝置1100可包括:位于裝置1100的近端處的手柄組件1102、護(hù)套1104、以及位于裝置1100的遠(yuǎn)端處的末端執(zhí)行器1106。手柄組件1102可包括手柄本體1140(圖12)、手柄蓋1141、第一致動(dòng)器或致動(dòng)件1108、以及第二致動(dòng)器或致動(dòng)件1110。如圖12所示,第二致動(dòng)器1110可采用觸發(fā)器組件的形式,并可包括各種部件,例如軸1112、柱塞1114、偏壓件1116和觸發(fā)器1118。第二致動(dòng)器1110在第一致動(dòng)器1108內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第一致動(dòng)器1108控制裝置1100的最大縮回狀態(tài),并且第二致動(dòng)器1110控制裝置1100的最大伸展?fàn)顟B(tài)。
參考圖9至圖11,裝置1100的護(hù)套1104可包括縱向延伸的腔。護(hù)套1104可以是例如中空管,并可利用任何合適的材料或材料的組合制造。示例性材料可包括聚合物或金屬。護(hù)套1104可具有任何合適的特征,例如,護(hù)套1104可具有變化的柔性、治療性涂層、可視化特征(用于直接目測(cè)和/或通過(guò)成像裝置觀察)、表面特征(例如突出部、凹口、粗糙部分)、形狀記憶特性,等等。護(hù)套1104可具有任何合適的用于插入體內(nèi)的尺寸和形狀。護(hù)套1104的部分可由各種材料覆蓋,例如,具有各種合適的特性的涂層和/或覆蓋物。例如,應(yīng)變消除件1134可操作地耦接到觸發(fā)器組件1110,并可至少部分地在護(hù)套1104的近端部分上延伸。應(yīng)變消除件1134可具有任何合適的用于在護(hù)套1104上延伸并減小護(hù)套1104的扭曲的尺寸和形狀,并可利用任何合適的材料或材料的組合制造。
如圖10至圖16所示,取出裝置1100還可包括軸或驅(qū)動(dòng)件1142,其可貫穿護(hù)套1104的腔1148和手柄組件1102。驅(qū)動(dòng)件1142可以是細(xì)長(zhǎng)的,并可包括例如一個(gè)或多個(gè)金屬絲、編織物、軸,等等,其被配置為將平移和/或旋轉(zhuǎn)力從其近端傳遞至其遠(yuǎn)端。例如,驅(qū)動(dòng)件1142可與驅(qū)動(dòng)件104(圖1A)類(lèi)似。如將在下面更詳細(xì)地說(shuō)明的,護(hù)套1104可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件1142移動(dòng),以閉合和打開(kāi)末端執(zhí)行器1106的部分。
參考圖9至圖11,末端執(zhí)行器1106可具有第一、第二和第三可移動(dòng)件/捕獲件1152、1154和1156。雖然示出了三個(gè)可移動(dòng)件,但是也可包括一個(gè)或多個(gè)額外的可移動(dòng)件。還可設(shè)想,也可包括少于三個(gè)的可移動(dòng)件??梢苿?dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)都可利用任何合適的材料或材料的組合制造,包括但不限于金屬、聚合物、或這些材料的組合。例如,可移動(dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)可通過(guò)形狀記憶材料(例如鎳鈦諾)形成,并可進(jìn)行處理以具有導(dǎo)致可移動(dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)在沒(méi)有約束力的情況下遠(yuǎn)離護(hù)套1104的縱向軸線徑向向外移動(dòng)的內(nèi)部偏壓。
可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)都可具有任何合適的橫截面形狀,包括圓柱形、橢圓形、多邊形和/或不規(guī)則形。可移動(dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)可包括變平、機(jī)加工、擠出、拉拔和/或蝕刻成與其余部分不同輪廓的部分??梢苿?dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)可以開(kāi)槽,以允許偏轉(zhuǎn)或定向彎曲??梢苿?dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)的外表面可以是粗糙的、有凹口的、開(kāi)槽的、蝕刻的、噴砂的或以其他方式改進(jìn)的,以提供更好的抓取面。
可移動(dòng)件1152、1154和1156可操作地耦接到驅(qū)動(dòng)件1142。例如,可移動(dòng)件1152、1154和1156的近端可固定地附接至驅(qū)動(dòng)件1142(未示出)的遠(yuǎn)端。該附接可由拼合接頭、粘合劑、熔化、焊接、卷邊、使用熱縮套筒的連接、和/或任何其他合適的附接機(jī)構(gòu)或工藝中的一種或多種提供。例如,可移動(dòng)件1152、1154和1156可與可移動(dòng)件106、108和110類(lèi)似。
末端執(zhí)行器1106還可包括第一、第二和第三支撐件1158、1160和1162。支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)都可包括縱向地貫穿其中的腔(未示出)。例如,支撐件1158、1160和1162可以是中空管。支撐件1158、1160和1162可圍繞護(hù)套1104的縱向軸線周向地設(shè)置。支撐件1158、1160和1162的縱向軸線可圍繞護(hù)套1104的縱向軸線等間隔地周向設(shè)置??商鎿Q地,可使用任何其他合適數(shù)量的支撐件和間隔構(gòu)造。
每個(gè)支撐件1158、1160和1162可具有任何合適的橫截面形狀,包括圓柱形、橢圓形、多邊形和/或不規(guī)則形。支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)或多個(gè)可包括變平、機(jī)加工、擠出、拉拔和/或蝕刻成與其余部分不同輪廓的部分。支撐件1158、1160和1162可由柔性材料制成,使得它們?cè)诓迦氩⑼ㄟ^(guò)受試者的解剖結(jié)構(gòu)中的曲折通道時(shí)會(huì)彎曲。支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)或多個(gè)可以開(kāi)槽,以允許偏轉(zhuǎn)或定向彎曲。支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)或多個(gè)的外表面可以是粗糙的、有凹口的、開(kāi)槽的、蝕刻的、噴砂的或以其他方式改進(jìn)的,以提供更好的抓取面。支撐件1158、1160和1162可由任何合適的材料或這些材料的組合制成,例如聚合物(例如聚酰亞胺,或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)和/或金屬(例如鎳鈦諾),等等。
如圖10和圖11所示,支撐件1158、1160和1162的近端部分容納于護(hù)套1104的遠(yuǎn)端中。例如,支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)或多個(gè)的近端部分可由護(hù)套1104的遠(yuǎn)端部分覆蓋,留下從護(hù)套1104的遠(yuǎn)端暴露的遠(yuǎn)端長(zhǎng)度。支撐件1158、1160和1162的近端部分可相對(duì)于護(hù)套1104固定。例如,經(jīng)由套筒或熱縮套筒和/或粘合劑,例如紫外光固化粘合劑或氰基丙烯酸鹽粘合劑。支撐件1158、1160和1162的近端可相對(duì)于護(hù)套1104的遠(yuǎn)端靜止,同時(shí)允許支撐件1158、1160和1162的遠(yuǎn)端部分相對(duì)于護(hù)套1104的遠(yuǎn)端并相對(duì)于彼此在圖10和圖11所示的示例性位置之間移動(dòng)。
每個(gè)支撐件1158、1160和1162可接觸另兩個(gè)支撐件。例如,支撐件1158、1160和1162的每個(gè)近端部分可接觸另兩個(gè)支撐件的近端部分,使得支撐件1158、1160和1162可具有圍繞護(hù)套1104的縱向軸線的三角形布置。支撐件1158、1160和1162的縱向軸線可形成三角形的頂點(diǎn),并且,縱向軸線的部分可以是平行的。支撐件1158、1160和1162的遠(yuǎn)端部分可朝向和遠(yuǎn)離護(hù)套1104的縱向軸線移動(dòng)。支撐件1158、1160和1162的數(shù)量可等于可移動(dòng)件1152、1154和1156的數(shù)量。可設(shè)想,支撐件和可移動(dòng)件的數(shù)量可基于正在執(zhí)行的過(guò)程的類(lèi)型而變化。還可設(shè)想,支撐件1158、1160和1162可與支撐件130、132和134類(lèi)似。
可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)都可從驅(qū)動(dòng)件1142向遠(yuǎn)端延伸,并可在其近端進(jìn)入支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)的腔??梢苿?dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)都貫穿支撐件的腔向遠(yuǎn)端延伸,并可在支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)的遠(yuǎn)端離開(kāi)該腔。然后,可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)可轉(zhuǎn)變成彎曲部,并可通過(guò)支撐件1158、1160和1162中的另一個(gè)的遠(yuǎn)端進(jìn)入腔。然后,可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)可穿過(guò)該腔向近端延伸,并可在支撐件1158、1160和1162中的一個(gè)的近端離開(kāi)該腔。在離開(kāi)之后,可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)可以任何方式操作性地耦接在一起,例如通過(guò)夾具、粘合劑、熔化、焊接、摩擦配合、熱縮和/或任何其他合適的附接形式??梢苿?dòng)件1152、1154和1156被固定,以允許在所有支撐件1158、1160和1162內(nèi)的縱向運(yùn)動(dòng)。例如,在末端執(zhí)行器1106的初始打開(kāi)過(guò)程中,可移動(dòng)件1152、1154和1156都可在支撐件1158、1160和1162內(nèi)移動(dòng)初始距離,以減輕裝置的打開(kāi)力。該初始距離可以是任何合適的預(yù)定距離,其可通過(guò)擋塊的布置來(lái)控制。
從驅(qū)動(dòng)件1142向遠(yuǎn)端延伸的可移動(dòng)件1152、1154和1156的部分可沿著間隔件的表面延伸,以使可移動(dòng)件1152、1154和1156的那些部分與護(hù)套1104的縱向軸線隔開(kāi),從而幫助將可移動(dòng)件1152、1154和1156引導(dǎo)到支撐件1158、1160和1162的腔中。
可移動(dòng)件1152、1154和1156以及支撐件1158、1160和1162形成末端執(zhí)行器1106。末端執(zhí)行器1106可形成籃狀物或抓持器,其具有以開(kāi)啟或伸展?fàn)顟B(tài)捕獲目標(biāo)物體1300的前開(kāi)口和側(cè)開(kāi)口,如圖10所示。在圖11中,末端執(zhí)行器1106被示出為處于縮回或閉合狀態(tài)。通過(guò)使第一致動(dòng)器1108在箭頭“C”(圖13所示)指示的遠(yuǎn)端方向上移動(dòng),接著使護(hù)套1104和相關(guān)聯(lián)的支撐件1158、1160和1162相對(duì)于可移動(dòng)件1152、1154和1156以及驅(qū)動(dòng)件1142向遠(yuǎn)端移動(dòng),可使末端執(zhí)行器1106移動(dòng)進(jìn)入其縮回或閉合狀態(tài)。使支撐件1158、1160和1162在可移動(dòng)件上移動(dòng)用來(lái)使末端執(zhí)行器1106閉合。
在縮回狀態(tài),形成于可移動(dòng)件1152、1154和1156中的彎曲部可處于支撐件1158、1160和1162的遠(yuǎn)端或其附近,如圖11所示。支撐件1158、1160和1162的縱向軸線在縮回狀態(tài)可以基本上平行,并且,支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)的近端部分和遠(yuǎn)端部分可與其他支撐件接觸??梢苿?dòng)件1152、1154和1156的位于支撐件1158、1160和1162的腔中的部分可以基本上平行。支撐件1158、1160和1162和/或護(hù)套1104可抵消可移動(dòng)件1152、1154和1156中的固有偏壓,防止可移動(dòng)件1152、1154和1156的部分在縮回狀態(tài)從護(hù)套1104的縱向軸線徑向向外彎曲。
在圖13中,末端執(zhí)行器1106被示出為處于伸展?fàn)顟B(tài)。在伸展?fàn)顟B(tài),由于護(hù)套1104在箭頭“O”指示的近端方向上的收回,可移動(dòng)件1152、1154和1156的部分可從支撐件1158、1160和1162的遠(yuǎn)端暴露。這可通過(guò)第一致動(dòng)器或致動(dòng)件1108在箭頭“O”指示的近端方向上的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),這進(jìn)而可使觸發(fā)器組件1110向近端運(yùn)動(dòng),以使護(hù)套1104和所連接的支撐件1158、1160和1162在近端方向上移動(dòng)或收回。一旦暴露,由于可移動(dòng)件1152、1154和1156中的固有的徑向向外偏壓,可移動(dòng)件1152、1154和1156便可從護(hù)套1104的縱向軸線徑向向外移動(dòng)。可移動(dòng)件1152、1154和1156的徑向向外移動(dòng)可導(dǎo)致支撐件1158、1160和1162的徑向向外移動(dòng)??商鎿Q地,支撐件1158、1160和1162可被徑向向外偏壓,并且,可移動(dòng)件1152、1154和1156可促使支撐件1158、1160和1162進(jìn)入縮回和收縮狀態(tài)。護(hù)套1104與支撐件1158、1160和1162可相對(duì)于可移動(dòng)件1152、1154和1156向近端移動(dòng),以使末端執(zhí)行器1106延伸,允許末端執(zhí)行器1106移動(dòng)至其伸展?fàn)顟B(tài)。
如在圖12的分解圖中最佳示出的,第一致動(dòng)器或致動(dòng)件1108在其上表面上可具有突出部1109,在該突出部上,用戶可用他或她的拇指施加力,以使第一致動(dòng)器1108向近端移動(dòng),從而使末端執(zhí)行器1106轉(zhuǎn)變至完全打開(kāi)或部分打開(kāi)狀態(tài),并向遠(yuǎn)端移動(dòng)至完全縮回狀態(tài)、部分縮回狀態(tài)、或進(jìn)一步的縮回狀態(tài)。第一致動(dòng)器1108可具有大致“U”形的形狀,其具有貫穿其中的腔,并可滑動(dòng)地設(shè)置在具有插槽1143的手柄蓋1141內(nèi),致動(dòng)件的突出部1109可延伸穿過(guò)該插槽。第一致動(dòng)器或致動(dòng)件1108還可包括行程限制器1128(圖13)。行程限制器1128可以是單獨(dú)的部件,例如管子,或者可形成于第一致動(dòng)器1108上。手柄蓋1141可具有各種表面特征,以幫助用戶保持裝置1100。
定位器本體1146可設(shè)置在第一致動(dòng)器1108的腔的一部分中,并且可操作性地耦接到手柄本體1140或形成于手柄本體內(nèi)。定位器本體1146可具有一個(gè)或多個(gè)突出部或擋塊,用于控制第一致動(dòng)器1108的縱向運(yùn)動(dòng)。例如,定位器本體1146可通過(guò)遠(yuǎn)端擋塊1126或近端擋塊1147限制第一致動(dòng)器1108的滑動(dòng)距離。第一致動(dòng)器1108可包括操作性地耦接到觸發(fā)器組件1110的部分的遠(yuǎn)端面1144。例如,圖17示出了具有接收觸發(fā)器組件1110的鍵控前孔1150的第一致動(dòng)器1108的前視圖。
定位器本體1146的近端可包括夾鉗1122或任何其他合適的用于保持驅(qū)動(dòng)件1142的保持機(jī)構(gòu)。當(dāng)夾鉗1122閉合時(shí),驅(qū)動(dòng)件1142可被固定地耦接。端帽1124可以任何合適的方式(例如緊固件、粘合劑、成型)放置在手柄組件1102的近端上,以幫助使夾鉗閉合/夾緊在驅(qū)動(dòng)件1142周?chē)?。例如,手柄組件1102可包括外螺紋部分(未示出),并且端帽1124可包括互補(bǔ)的內(nèi)螺紋(未示出),使得端帽1124可旋擰到手柄組件1102上。
定位器本體1146的外表面可具有任何合適的尺寸和形狀,并可相應(yīng)地設(shè)置在具有對(duì)應(yīng)插槽或凹槽的第一致動(dòng)器1108的腔中。
觸發(fā)器組件1110可以任何合適的方式(例如緊固件、按扣、嵌入成型、熱縮、粘合劑、焊接,等等)固定地耦接到護(hù)套1104的近端部分。例如,柱塞1114可嵌入成型在護(hù)套1104上。觸發(fā)器組件1110可以任何合適的方式操作性地耦接到第一致動(dòng)器1108。例如,如圖12至圖16所示,觸發(fā)器組件1110可包括撓曲片1120,其可接合第一致動(dòng)器1108的內(nèi)表面。撓曲片1120可形成于柱塞1114的外表面上,并可卡扣到對(duì)應(yīng)的插槽中。在其他實(shí)施例中,可用鍵控片、緊固件、螺釘或任何其他合適的耦接器來(lái)代替撓曲片1120,這些允許柱塞1114相對(duì)于第一致動(dòng)器1108進(jìn)行有限的雙向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)件1142可穿過(guò)護(hù)套1104和觸發(fā)器組件1110的腔以及第一致動(dòng)器1108中的腔150向近端延伸,并可在夾鉗1122處操作性地耦接到手柄組件1102。
在一些實(shí)施例中,觸發(fā)器組件1110可通過(guò)固定螺釘和插槽耦接(未示出)操作性地耦接到第一致動(dòng)器1108。在這種實(shí)施例中,可在第一致動(dòng)器1108的遠(yuǎn)端部分中形成一個(gè)或多個(gè)螺釘孔,并且,柱塞1114的一部分可包括匹配的用于每個(gè)螺釘孔的插槽。螺釘可螺紋連接在螺釘孔中,以對(duì)齊并伸入柱塞1114中的插槽中。螺釘可限制柱塞1114的滑動(dòng)距離。柱塞1114的縱向運(yùn)動(dòng)的限度可受限于螺釘與柱塞1114中的插槽的每端的鄰接。
偏壓件1116(例如彈簧)可設(shè)置在觸發(fā)器組件1110的軸1112的一部分上。觸發(fā)器組件1110的觸發(fā)器1118可從柱塞1114延伸。用戶可使用他或她的拇指或食指在觸發(fā)器組件1110的觸發(fā)器1118上施加力。可使用具有任何合適的特性的任何合適的材料或材料的組合來(lái)形成手柄組件1102的各部件。例如,金屬或聚合物。柱塞1114和軸1112可具有任何合適的尺寸和形狀。例如,柱塞1114可具有扁平的、平面的外表面,用于與第一致動(dòng)器1108鍵控耦接,并且,軸1112可具有圓形管形狀,偏壓件1116(例如彈簧)可設(shè)置在該圓形管上。
圖12示出了裝置1100的部分未組裝的部分,其中,帽1124可用于將手柄蓋1141、驅(qū)動(dòng)件1142和定位器本體1146連接在一起。為了組裝,可將驅(qū)動(dòng)件1142放置并定位在夾鉗1122的部分之間。手柄蓋1141可在手柄組件1102的內(nèi)部零件(例如,第一致動(dòng)器1108和定位器本體1146)上滑動(dòng)。當(dāng)緊固到手柄蓋上且圍繞夾鉗1122時(shí),帽1124可壓縮夾鉗1122,將驅(qū)動(dòng)件1142、定位器本體1146、手柄蓋1141和帽1124鎖定在一起,允許第一致動(dòng)器1108相對(duì)于定位器本體1146滑動(dòng)。
如上所述,可通過(guò)將用于特定尺寸的末端執(zhí)行器1106的特定長(zhǎng)度的行程限制器1128插入第一致動(dòng)器1108中來(lái)組裝手柄組件1102的內(nèi)部部件。定位器本體1146的擋塊1126可以與第一致動(dòng)器1108對(duì)齊,并且定位器本體1146可設(shè)置在第一致動(dòng)器1108中。在插入到手柄本體1140中之前,可將柱塞1114以任何合適的方式(例如,嵌入成型或膠粘)固定至護(hù)套1104。偏壓件1116可定位在觸發(fā)器組件1110的軸1112上,并且觸發(fā)器組件可插入到第一致動(dòng)器1108的鍵控前孔1150中。鍵控孔1150可具有任何合適的形狀和尺寸,其可限制柱塞1114圍繞第一致動(dòng)器1108的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并允許將扭矩從手柄組件1102傳遞至護(hù)套1104。柱塞1114可具有與第一致動(dòng)器1108的鍵控前孔1150對(duì)應(yīng)的形狀。軸1112可通過(guò)前鍵控孔1150插入并對(duì)齊,并貫穿第一致動(dòng)器1108的中間孔1130,如圖13所示。驅(qū)動(dòng)件1142可設(shè)置在夾鉗1122中。撓曲片1120可與鍵控前孔1150對(duì)齊,并可卡扣在適當(dāng)位置??蓪Ⅱ?qū)動(dòng)件1142修剪至合適的長(zhǎng)度,使得可在裝置1100的最后組裝時(shí)組裝帽1124。
柱塞1114可移動(dòng)一定距離,如圖13和圖14所示。用戶可經(jīng)由觸發(fā)器1118使用他或她的拇指在一個(gè)方向上移動(dòng)柱塞1114,并且,偏壓件1116可使柱塞1114沿相反的方向返回。由于護(hù)套1104直接固定至柱塞1114,所以相對(duì)于第一致動(dòng)器1108改變柱塞1114的長(zhǎng)度可使護(hù)套1104的長(zhǎng)度相對(duì)于第一致動(dòng)器1108移動(dòng),這進(jìn)而使末端執(zhí)行器1106移動(dòng)。
如上所述,裝置1100可用來(lái)取出目標(biāo)物體,例如有機(jī)材料(例如,血凝塊、組織、以及生物結(jié)石,例如尿結(jié)石、膽結(jié)石和胰腺結(jié)石)和無(wú)機(jī)材料(例如,醫(yī)療裝置的部件或其他異物),這些材料可能阻塞患者的體腔或通道,或以其他方式存在于患者的體腔或通道內(nèi)。裝置1100可用于單手使用,而另一只手可用來(lái)操作裝置1100的另一部分或另一裝置,例如輸尿管鏡。以此方式,利用觸發(fā)器1118和第一致動(dòng)器1108,用戶可在沒(méi)有助手幫助的情況下操作并操縱裝置1100和任何其他裝置(例如內(nèi)窺鏡)。用戶可使用兩個(gè)致動(dòng)器——第一致動(dòng)器或致動(dòng)件1108以及第二致動(dòng)器或觸發(fā)器組件1110,以相對(duì)于可移動(dòng)件1152、1154和1156操作護(hù)套1104的縮回和/或伸展,從而打開(kāi)和閉合末端執(zhí)行器1106。
如圖10所示,末端執(zhí)行器1106可伸展或打開(kāi),以捕獲目標(biāo)物體1300。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),可抓住致動(dòng)件突出部1109,并可使第一致動(dòng)器1108沿著定位器本體1146和軸1112相對(duì)于手柄本體1140和驅(qū)動(dòng)件1142向近端移動(dòng)。在如圖13所示的伸展或打開(kāi)狀態(tài),第一致動(dòng)器1108的近端可與定位器本體1146的近端突出部鄰接。當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108向近端移動(dòng)時(shí),護(hù)套1104可向近端收回,以暴露可移動(dòng)件1152、1154和1156,允許末端執(zhí)行器1106擴(kuò)張或打開(kāi)。通過(guò)柱塞1114的近端利用撓曲片1120與第一致動(dòng)器1108的鄰接連接以及柱塞1114的遠(yuǎn)端與護(hù)套1104的連接,來(lái)實(shí)現(xiàn)這種近端運(yùn)動(dòng)。
如圖14所示,觸發(fā)器組件1110可用來(lái)使末端執(zhí)行器1106進(jìn)一步伸展或打開(kāi)。觸發(fā)器1118可被致動(dòng),以使觸發(fā)器組件1110在近端方向上移動(dòng)??赏ㄟ^(guò)食指或拇指操作觸發(fā)器1118,以向近端拉動(dòng)觸發(fā)器1118。觸發(fā)器1118的近端運(yùn)動(dòng)可壓縮偏壓件1116,并使護(hù)套1104向近端進(jìn)一步收回額外距離,以便為了通過(guò)其前開(kāi)口捕獲更大目標(biāo)、釋放粘住的目標(biāo)物體的目的,使末端執(zhí)行器1106進(jìn)一步伸展或打開(kāi)超出其正常工作范圍(直徑),或者,擴(kuò)大末端執(zhí)行器1106的側(cè)開(kāi)口,以允許更大的側(cè)開(kāi)口目標(biāo)物體捕獲。在釋放觸發(fā)器1118時(shí),偏壓件1116可使柱塞1114返回到其原始行程長(zhǎng)度(圖13)。偏壓件1116的長(zhǎng)度的變化可等于護(hù)套1104相對(duì)于第一致動(dòng)器1108的運(yùn)動(dòng)。
圖15示出了處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)或者完全閉合或縮回狀態(tài)的末端執(zhí)行器1106??赏ㄟ^(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)縮回狀態(tài):使第一致動(dòng)器1108向遠(yuǎn)端移動(dòng)一定距離,該距離具有在位置S1(對(duì)應(yīng)于行程限制器1128的遠(yuǎn)端)開(kāi)始的行程長(zhǎng)度“S”,并且,移動(dòng)至擋塊1126附近的位置??勺プ≈聞?dòng)件突出部1109,并且,可使第一致動(dòng)器1108沿著定位器本體1146和軸1112相對(duì)于手柄本體1140和驅(qū)動(dòng)件1142向遠(yuǎn)端移動(dòng)。在如圖15所示的縮回狀態(tài),可在可移動(dòng)件1152、1154和1156上推動(dòng)護(hù)套1104,以縮回末端執(zhí)行器1106。
圖16示出了處于進(jìn)一步縮回狀態(tài)的末端執(zhí)行器,其中,可將第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上從圖15所示的完全縮回狀態(tài)進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)于總行程長(zhǎng)度“T”來(lái)說(shuō)額外的行程長(zhǎng)度“A”,在該完全縮回狀態(tài),行程限制器1128從位置S1移動(dòng)至與擋塊1126鄰接的位置,以保持末端執(zhí)行器1106的縮回。此狀態(tài)可能是有利的,例如,當(dāng)裝置1100穿過(guò)體內(nèi)的彎曲路徑時(shí),并且末端執(zhí)行器1106可能需要偏壓件1116的輔助來(lái)將末端執(zhí)行器1106保持在閉合或縮回狀態(tài)。在該進(jìn)一步縮回狀態(tài),可使標(biāo)準(zhǔn)行程長(zhǎng)度“S”增加額外的閉合長(zhǎng)度“A”。該額外的閉合長(zhǎng)度“A”可確保足夠的護(hù)套1104長(zhǎng)度在末端執(zhí)行器1106上滑動(dòng),并可提供末端執(zhí)行器1106完全縮回的觸覺(jué)確認(rèn)。108超出護(hù)套1104的最大遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)(如由限制支撐件向遠(yuǎn)端移動(dòng)的可移動(dòng)件所定義的)的任何運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致偏壓件1116的移動(dòng),引起偏壓件1116壓縮。進(jìn)而,偏壓件1116的壓縮控制處于閉合位置中的末端執(zhí)行器1106處的應(yīng)力,因?yàn)閺椈闪Υ媪耸┘佑诘谝恢聞?dòng)器或致動(dòng)件1108上的力。當(dāng)釋放第一致動(dòng)器1108時(shí),偏壓件1116可使撓曲片1120返回到第一致動(dòng)器1108的背側(cè),并使護(hù)套1104返回到如圖15所示的伸展長(zhǎng)度。因此,偏壓件1116允許第一致動(dòng)器1108和第二致動(dòng)器1116之間的空動(dòng)連接。另外,當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上移動(dòng)時(shí),第一致動(dòng)器1108可將力傳遞至偏壓件1116。偏壓件1116被構(gòu)造為減小該力,并且,當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108上的力超過(guò)預(yù)定值時(shí),將減小的力傳遞至護(hù)套1104。當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108相對(duì)于手柄本體1140向遠(yuǎn)端移動(dòng)時(shí),該額外距離A超過(guò)第一距離S,當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108移動(dòng)該額外距離A時(shí),偏壓件1116壓縮。
例如,當(dāng)通過(guò)可移動(dòng)件1152、1154和1156的彎曲部限制護(hù)套1104在遠(yuǎn)端方向上移動(dòng)以進(jìn)行閉合時(shí),第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)使偏壓件1116抵靠柱塞1114壓縮預(yù)定距離“x”。被壓縮的偏壓件1116施加在柱塞1114(其直接連接到護(hù)套1104)上的力根據(jù)以上討論的胡克定律F=Kx得到,其中,K是彈簧常數(shù),并且x等于圖15所示的額外距離A。由于在將柱塞1114裝配至第一致動(dòng)器1108的過(guò)程中偏壓件1116被初始?jí)嚎s,所以F=Kx,其中,x=A+x1,其中,x1=偏壓件1116的自由長(zhǎng)度-偏壓件1116的初始?jí)嚎s長(zhǎng)度。由偏壓件1116在行程距離A結(jié)束時(shí)施加在護(hù)套1104以及支撐管1158、1160和1162上的力大于行程距離S,因?yàn)槠珘杭?116的長(zhǎng)度的變化在行程A結(jié)束時(shí)較大。在行程S結(jié)束時(shí),偏壓件1116可偏壓柱塞1114抵靠第一致動(dòng)器1108,從而可能不會(huì)對(duì)護(hù)套1104施加彈簧力。圖15所示的閉合或縮回狀態(tài)(在該狀態(tài),第一致動(dòng)器1108移動(dòng)行程距離S,以使末端執(zhí)行器1106完全閉合,并使第一致動(dòng)器1108進(jìn)一步移動(dòng)額外的行程距離A)可提供額外的閉合力。
偏壓件1116可具有任何合適的按照胡克定律的特性。例如,偏壓件1116可具有任何合適的彈簧常數(shù)K,例如在0.700lb./in和0.900lb./in之間。在一些實(shí)施例中,偏壓件1116可具有大約0.872lb./in的K值。偏壓件1116可具有任何合適的負(fù)載高度,例如,大約1.130”的初始負(fù)載高度,產(chǎn)生大約0.104lbf(0.047kgf)的初始彈簧力。當(dāng)偏壓件1116被壓縮大約18mm以促使柱塞1114向遠(yuǎn)端延伸并使護(hù)套1104的長(zhǎng)度回到其初始長(zhǎng)度時(shí),偏壓件1116可具有任何合適的擴(kuò)張力,例如不大于大約0.7lbf(0.32kgf)。大約0.25lbf(0.11kgf)的力可以是足夠的力,以使護(hù)套1104在驅(qū)動(dòng)件1142上前進(jìn),進(jìn)一步壓縮偏壓件1116,從而使護(hù)套1104前進(jìn),以在第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上移動(dòng)時(shí)使末端執(zhí)行器1106閉合。在一個(gè)實(shí)施例中,處于圖14所示的釋放狀態(tài)的末端執(zhí)行器1106的尺寸可以比處于圖13所示的伸展?fàn)顟B(tài)的大30%至大約70%之間。例如,處于伸展?fàn)顟B(tài)(圖13)的末端執(zhí)行器1106的最大標(biāo)準(zhǔn)打開(kāi)尺寸的直徑可以是大約8mm,并且,在釋放狀態(tài)(圖14),觸發(fā)器組件1110可進(jìn)一步使該打開(kāi)尺寸伸展至大約15mm。當(dāng)末端執(zhí)行器1106處于圖13所示的伸展?fàn)顟B(tài)時(shí),偏壓件1116對(duì)第一致動(dòng)器1108提供中立偏壓。
當(dāng)裝置100被致動(dòng)時(shí),裝置也可提供行程釋放。例如,當(dāng)裝置處于閉合或縮回位置時(shí)(末端執(zhí)行器1106是空的),或者當(dāng)末端執(zhí)行器1106正夾持物體時(shí),可限制耦接到柱塞1114的護(hù)套1104的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)。當(dāng)護(hù)套縮回時(shí)第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上的運(yùn)動(dòng)將使偏壓件1116抵靠柱塞1114壓縮預(yù)定距離。被壓縮的偏壓件1116施加在柱塞1114(其固定至護(hù)套1104)上的力是F=Kx(胡克定律),其中,K是彈簧常數(shù),并且x等于偏壓件1116的長(zhǎng)度的變化Δx,這是因?yàn)樵趯⒅?114裝配至第一致動(dòng)器1108的過(guò)程中偏壓件1116可被初始?jí)嚎s。于是F=Kx,其中,x=Δx+x1,其中,x1=(偏壓件1116的自由長(zhǎng)度)-(偏壓件1116的初始?jí)嚎s長(zhǎng)度)。由被壓縮的偏壓件1116施加在護(hù)套1104以及支撐管1158、1160和1162上的力可小于不存在偏壓件1116時(shí)由第一致動(dòng)器1108直接施加的力,從而減小或控制行程力。偏壓件1116可具有任何合適的K常數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中,通過(guò)使末端執(zhí)行器1106在伸展?fàn)顟B(tài)(圖13)打開(kāi)至其打開(kāi)直徑,并使末端執(zhí)行器1106的前開(kāi)口朝向目標(biāo)物體前進(jìn),捕獲該物體,并使目標(biāo)物體移動(dòng)至預(yù)期位置,可捕獲目標(biāo)物體。致動(dòng)觸發(fā)器組件1110可向近端移動(dòng),以使末端執(zhí)行器1106進(jìn)一步打開(kāi)至進(jìn)一步伸展或釋放狀態(tài)(圖14),以抓住或捕獲更大的目標(biāo)物體。觸發(fā)器組件1110還可有利地用來(lái)在物體的釋放過(guò)程中打開(kāi)末端執(zhí)行器1106,使得末端執(zhí)行器1106可打開(kāi)至比目標(biāo)物體的捕獲過(guò)程中的末端執(zhí)行器1106更大的尺寸。因此,當(dāng)需要釋放狀態(tài)時(shí),或者當(dāng)目標(biāo)物體卡在執(zhí)行器1106中時(shí),可激活觸發(fā)器組件1110。
附加地或替代地,并且參考圖9至圖17,當(dāng)裝配在手柄組件1102中時(shí),偏壓件1116可在柱塞1114和第一致動(dòng)器1108的一部分之間被壓縮。例如,偏壓件1116可在柱塞1114和第一致動(dòng)器1108的下側(cè)上的肋、壁或突出部之間被壓縮(圖13至圖16)。偏壓件1116可從平衡長(zhǎng)度被壓縮至初始長(zhǎng)度,以通過(guò)恢復(fù)力使第一致動(dòng)器1108相對(duì)于護(hù)套1104偏壓。偏壓件1116在未壓縮或未拉伸時(shí)可處于其平衡長(zhǎng)度中,其中,偏壓件1116的長(zhǎng)度的變化接近或等于零,導(dǎo)致由偏壓件1116施加的恢復(fù)力接近或等于零。然而,偏壓件1116的壓縮初始長(zhǎng)度可在柱塞1114的近端部分和/或第一致動(dòng)器1108的肋上施加恢復(fù)力,從而在末端執(zhí)行器1106的操作過(guò)程中,使護(hù)套1104延伸并保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫o(hù)套1104的部分位于離第一致動(dòng)器1108一定距離處。
初始恢復(fù)力可對(duì)應(yīng)于壓縮初始長(zhǎng)度,并可利用胡克定律計(jì)算。例如,當(dāng)偏壓件1116處于其壓縮初始長(zhǎng)度時(shí),可利用公式F1=-kx01來(lái)計(jì)算由偏壓件1116施加在護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162上的初始恢復(fù)力“F1”,其中,F(xiàn)1是合力矢量(例如,偏壓件1116經(jīng)由柱塞1114施加在護(hù)套1104上的恢復(fù)力的大小和方向,也是偏壓件1116施加在第一致動(dòng)器1108上的恢復(fù)力);k是偏壓件1116的比率、彈簧常數(shù)或力常數(shù),其可取決于偏壓件1116的材料和構(gòu)造;負(fù)號(hào)可表示偏壓件1116施加的力處于與其位移相反的方向上;并且,x01是位移矢量(例如,偏壓件1116可從其平衡長(zhǎng)度或自由長(zhǎng)度變形至其初始長(zhǎng)度的距離和方向)。
參考圖9至圖11,當(dāng)由偏壓件1116施加的初始恢復(fù)力被另一個(gè)力(例如摩擦力或阻力)克服時(shí),護(hù)套1104以及所附接的支撐件1158、1160和1162可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件1142縮回。換句話說(shuō),初始恢復(fù)力可用來(lái)保持護(hù)套1104相對(duì)于第一致動(dòng)器1108的基本上恒定的工作長(zhǎng)度。進(jìn)而,支撐件1158、1160和1162可相對(duì)于可移動(dòng)件1152、1154和1156覆蓋和/或縮回一致的長(zhǎng)度,以使末端執(zhí)行器1106完全閉合,和/或使末端執(zhí)行器1106完全打開(kāi)至一致的尺寸。
可根據(jù)可移動(dòng)件1152、1154和1156的長(zhǎng)度來(lái)表達(dá)末端執(zhí)行器1106的尺寸,可移動(dòng)件可從支撐件1158、1160和1162的末端伸展和縮回,以形成末端執(zhí)行器1106的遠(yuǎn)端環(huán)的周界??梢苿?dòng)件1152、1154和1156從支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)的端部延伸的長(zhǎng)度或量可由第一致動(dòng)器1108的行程長(zhǎng)度控制,和/或可等于最大結(jié)石尺寸,或者可安裝在末端執(zhí)行器1106的前環(huán)的周界中。
可選擇偏壓件1116的初始長(zhǎng)度處的初始恢復(fù)力,使得當(dāng)以下部件在彎曲路徑中操作時(shí),大于可能在可移動(dòng)件1152、1154和1156以及驅(qū)動(dòng)件1142的組件與護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162的組件之間遇到的摩擦力。此初始恢復(fù)力設(shè)置使得護(hù)套1104能夠保持其工作長(zhǎng)度并克服阻力,以使得末端執(zhí)行器1106能夠完全擴(kuò)張、伸展、收縮和/或縮回。
如上所述,當(dāng)不存在結(jié)石時(shí),在由第一致動(dòng)器1108的近端和遠(yuǎn)端行程造成的末端執(zhí)行器1106的膨脹和收縮的過(guò)程中,初始恢復(fù)力可保持護(hù)套1104的工作長(zhǎng)度。第一致動(dòng)器1108的相同行程可用來(lái)捕獲結(jié)石。由偏壓件1116的恢復(fù)力施加至取出裝置1100的各部件的最大應(yīng)力和應(yīng)變可出現(xiàn)在使末端執(zhí)行器1106處于完全收縮和縮回狀態(tài)的第一致動(dòng)器1108的遠(yuǎn)端行程之后。
可限制或以其他方式管理可施加至取出裝置1100的部件的應(yīng)力和應(yīng)變的量。通過(guò)選擇或設(shè)置偏壓件1116的最大恢復(fù)力,這可用偏壓件1116來(lái)實(shí)現(xiàn),偏壓件1116可包括螺旋彈簧。例如,該最大恢復(fù)力可低于取出裝置1100的部件的材料強(qiáng)度,在第一致動(dòng)器1108的遠(yuǎn)端行程的過(guò)程中,會(huì)損壞該部件。
由用戶的手產(chǎn)生的最大恢復(fù)力可以是可在末端執(zhí)行器1106的前環(huán)中捕獲的最大結(jié)石尺寸的函數(shù)。結(jié)石的周長(zhǎng)可用來(lái)近似由前環(huán)捕獲的結(jié)石的橫截面。對(duì)前環(huán)的尺寸(更具體地,當(dāng)末端執(zhí)行器1106處于擴(kuò)張狀態(tài)時(shí)所形成的前環(huán)的周長(zhǎng))進(jìn)行限制是將可捕獲的結(jié)石的尺寸僅限制為那些具有等于或小于前環(huán)的周長(zhǎng)的結(jié)石。通過(guò)限制可捕獲的最大結(jié)石尺寸,可以限制可由偏壓件1116的恢復(fù)力對(duì)取出裝置1100的各部件施加的最大恢復(fù)力。
當(dāng)捕獲結(jié)石時(shí),一種情況可包括:用戶通過(guò)使第一致動(dòng)器1108以完全近端行程滑動(dòng),用第一致動(dòng)器1108將末端執(zhí)行器1106打開(kāi)至其最大前環(huán)周長(zhǎng),由此可使末端執(zhí)行器1106完全擴(kuò)張和伸展(圖13)。用戶可將前環(huán)周界定位并接合在待捕獲結(jié)石的周界上。然后,用戶可開(kāi)始使第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上以遠(yuǎn)端行程滑動(dòng),導(dǎo)致末端執(zhí)行器1106移動(dòng)至其收縮和縮回狀態(tài),并使末端執(zhí)行器1106在結(jié)石周?chē)]合。在遠(yuǎn)端行程的某點(diǎn)處,結(jié)石的周界可開(kāi)始防止前環(huán)一直閉合至完全收縮狀態(tài)。這可在護(hù)套104以及支撐件1158、1160和1162的組件與可移動(dòng)件1152、1154和1156以及驅(qū)動(dòng)件1142的組件之間產(chǎn)生阻力,防止支撐件1158、1160和1162在可移動(dòng)件1152、1154和1156上滑動(dòng)。當(dāng)阻力在偏壓件1116的初始長(zhǎng)度處變得等于或大于初始恢復(fù)力F1時(shí),第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上的進(jìn)一步滑動(dòng)可開(kāi)始將偏壓件1116壓縮至負(fù)載長(zhǎng)度(圖14),增加其恢復(fù)力,并使前環(huán)在結(jié)石周?chē)站o。在第一致動(dòng)器1108的遠(yuǎn)端行程結(jié)束時(shí),可達(dá)到前環(huán)在結(jié)石周?chē)淖畲蠡謴?fù)力和最大收緊度。
當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108以遠(yuǎn)端行程被致動(dòng)到其與末端執(zhí)行器1106完全收縮和縮回對(duì)應(yīng)的位置時(shí),可出現(xiàn)施加至取出裝置1100的部件(例如施加至支撐件1158、1160和1162;護(hù)套1104;可移動(dòng)件1152、1154和1156;和/或驅(qū)動(dòng)件1142)中的一個(gè)或多個(gè)的最大應(yīng)力和應(yīng)變,在末端執(zhí)行器1106的前環(huán)內(nèi)捕獲最大尺寸的結(jié)石。此最大恢復(fù)力還可以是手可經(jīng)由第一致動(dòng)器1108施加的最大的力。換句話說(shuō),手可經(jīng)由第一致動(dòng)器1108施加基本上等于偏壓件1116的恢復(fù)力的力,恢復(fù)力的大小是與末端執(zhí)行器1106的前環(huán)接合的結(jié)石的周界的尺寸的函數(shù)。應(yīng)指出的是,作用于護(hù)套1104和柱塞1114的端部上的恢復(fù)力也可以是偏壓件1116作用于第一致動(dòng)器1108上的恢復(fù)力。
當(dāng)將偏壓件1116置于負(fù)載下時(shí)偏壓件1116的長(zhǎng)度(X02)的變化,或者當(dāng)置于負(fù)載下時(shí)偏壓件1116從平衡長(zhǎng)度壓縮的變化,可以是所捕獲的結(jié)石的尺寸的函數(shù),更具體地,是末端執(zhí)行器1106的前環(huán)所符合并收緊的結(jié)石的周界的尺寸的函數(shù)。通過(guò)第一致動(dòng)器1108的前進(jìn)來(lái)初始閉合末端執(zhí)行器1106,可使前環(huán)在結(jié)石的表面周?chē)]合。結(jié)石的周長(zhǎng)大約是前環(huán)的周長(zhǎng)。通過(guò)第一致動(dòng)器1108的前進(jìn)而使末端執(zhí)行器1106抵靠結(jié)石的進(jìn)一步閉合,可導(dǎo)致足夠地阻止支撐件1158、1160和1162在可移動(dòng)件1152、1154和1156中的一個(gè)或多個(gè)暴露部分上前進(jìn),導(dǎo)致偏壓件1116壓縮或改變其長(zhǎng)度。長(zhǎng)度(X02)的變化可以是由前環(huán)捕獲或處于前環(huán)內(nèi)的結(jié)石的周長(zhǎng)的大約1/3,這是因?yàn)榇嬖谕鹊匮由煲孕纬汕碍h(huán)的三個(gè)可移動(dòng)件1152、1154和1156。
為了簡(jiǎn)單地進(jìn)行下述周長(zhǎng)計(jì)算,使用具有圓形橫截面的結(jié)石(例如,球形或圓柱形結(jié)石)。長(zhǎng)度X02的變化可以大約是結(jié)石的周長(zhǎng)除以3,或(π*d)/3,其中,d是結(jié)石的直徑。然而,普通技術(shù)人員將理解,結(jié)石可具有不規(guī)則形狀,并且,這里描述的計(jì)算可基于特定的結(jié)石形狀而調(diào)整。
當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108移動(dòng)時(shí),可通過(guò)偏壓件1116在取出裝置1100的部件(例如護(hù)套1104和/或支撐件1158、1160和1162)上施加恢復(fù)力“F2”。F2還可以是由偏壓件1116施加在第一致動(dòng)器1108上的力。對(duì)于兩個(gè)不同的結(jié)石來(lái)說(shuō),當(dāng)結(jié)石的周長(zhǎng)在長(zhǎng)度上相等時(shí),恢復(fù)力“F2”的大小可能是相同的。
可利用胡克定律計(jì)算恢復(fù)力F2,其中,F(xiàn)2=-KX02,其中:F2=合力矢量-偏壓件1116經(jīng)由柱塞1114通過(guò)第一致動(dòng)器1108的遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)施加在護(hù)套1104上的恢復(fù)力的大小和方向,也是偏壓件1116施加在第一致動(dòng)器1108上的恢復(fù)力;K=偏壓件1116的比率、彈簧常數(shù)或力常數(shù),其是取決于偏壓件的材料和構(gòu)造的常數(shù),其中,負(fù)號(hào)表示偏壓件1116施加的力在與其位移相反的方向上;X02=位移矢量-偏壓件1116通過(guò)第一致動(dòng)器1108在遠(yuǎn)端方向上的運(yùn)動(dòng)而從其平衡長(zhǎng)度或自由長(zhǎng)度變形至其負(fù)載長(zhǎng)度的距離和方向。
附加地或替代地,也可根據(jù)初始恢復(fù)力F1來(lái)計(jì)算恢復(fù)力“F2”,其中,F(xiàn)2=F1+(k*X12),其中:F1=初始負(fù)載長(zhǎng)度下的初始恢復(fù)力;X12=位移矢量-在第一致動(dòng)器1108的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中偏壓件1116從其初始長(zhǎng)度變形至其負(fù)載長(zhǎng)度的距離和方向。
當(dāng)打開(kāi)(例如擴(kuò)張和伸展)末端執(zhí)行器1106時(shí),可在近端方向上拉動(dòng)第一致動(dòng)器1108,以使護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162從可移動(dòng)件1152、1154和1156收回(圖9、圖10和圖13)。在使第一致動(dòng)器1108在近端方向上移動(dòng)時(shí),第一致動(dòng)器1108可通過(guò)撓曲片1120直接接合柱塞1114,以使所附接的護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162從可移動(dòng)件1152、1154和1156收回。在收回過(guò)程中偏壓件1116可能具有少量影響或沒(méi)有影響,除了初始恢復(fù)力F1可通過(guò)使撓曲片1120抵靠第一致動(dòng)器1108的內(nèi)壁偏壓而保持第一致動(dòng)器1108和柱塞1114隔開(kāi)設(shè)定距離以外。
當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器1108已經(jīng)在近端方向上移動(dòng)全行程時(shí)(圖9、圖10和圖13),末端執(zhí)行器1106可處于擴(kuò)張和伸展?fàn)顟B(tài)。通過(guò)用拇指或食指在近端方向上拉動(dòng)觸發(fā)器1118,甚至可使末端執(zhí)行器1106的前環(huán)進(jìn)一步延伸,以形成更大的前環(huán),從而甚至進(jìn)一步收回護(hù)套1104且同時(shí)壓縮偏壓件1116(圖14)。打開(kāi)更大的前環(huán)可允許釋放卡住的結(jié)石或能夠捕獲更大的結(jié)石。當(dāng)釋放觸發(fā)器1118時(shí),壓縮的偏壓件1116的恢復(fù)力可使柱塞1114、護(hù)套1104、支撐件1158、1160和1162,以及末端執(zhí)行器1106的前環(huán)回到其在致動(dòng)觸發(fā)器1118之前的狀態(tài)。由偏壓件1116施加至柱塞1114的恢復(fù)力可由胡克定律確定。
當(dāng)不存在結(jié)石而閉合末端執(zhí)行器1116時(shí),可在遠(yuǎn)端方向上推動(dòng)第一致動(dòng)器1108,以使護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162在可移動(dòng)件1152、1154和1156上前進(jìn)(圖11和圖15)。如果初始恢復(fù)力F1(來(lái)自偏壓件1116的初始?jí)嚎s)由于例如護(hù)套1104與驅(qū)動(dòng)件1142和/或可移動(dòng)件1152、1154和1156之間的摩擦,和/或支撐件1158、1160和1162與可移動(dòng)件1152、1154和1156之間的摩擦,而不足以在可移動(dòng)件1152、1154和1156上推動(dòng)護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162,那么,由于穿過(guò)彎曲路徑的各部件,例如,通過(guò)用具有產(chǎn)生更大初始恢復(fù)力的不同特性的另一偏壓件替代偏壓件1116,可將初始恢復(fù)力調(diào)整至更高的大小。
為了確定由偏壓件1116(和其他偏壓件)施加在護(hù)套1104上的近似恢復(fù)力、F2、或從X1到X2的負(fù)載高度的變化(X12),可直接從手柄組件1102測(cè)量參數(shù)。更具體地,X12可以是偏壓件1116從其初始長(zhǎng)度到其負(fù)載長(zhǎng)度的長(zhǎng)度的變化,并可由柱塞長(zhǎng)度的變化或由收回第一致動(dòng)器1108中的柱塞長(zhǎng)度的量來(lái)測(cè)量。X12還可通過(guò)從其初始暴露柱塞長(zhǎng)度減去剩余的暴露柱塞長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算。
取出裝置1100可根據(jù)結(jié)石尺寸來(lái)控制末端執(zhí)行器1116的前環(huán)的夾持力。末端執(zhí)行器1106可通過(guò)護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件1142以及可移動(dòng)件1152、1154和1156的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)操作??梢苿?dòng)件1152、1154和1156可交織在支撐件1158、1160和1162中,以形成末端執(zhí)行器1106(見(jiàn)圖10)。未附接至驅(qū)動(dòng)件1142的可移動(dòng)件1152、1154和1156的端部可終止于耦接器(在圖11中示出但并未標(biāo)號(hào)),例如耦接器140。通過(guò)利用第一致動(dòng)器1108使護(hù)套1104以及支撐件1158、1160和1162相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件1142以及可移動(dòng)件1152、1154和1156收回或前進(jìn),可打開(kāi)和閉合末端執(zhí)行器1106。結(jié)石的尺寸(更具體地,由末端執(zhí)行器1106的前環(huán)捕獲的結(jié)石的周長(zhǎng))可影響由偏壓件1116施加的恢復(fù)力的大小。當(dāng)通過(guò)第一致動(dòng)器1108的運(yùn)動(dòng)捕獲時(shí),相同周長(zhǎng)大小的結(jié)石可產(chǎn)生相同的恢復(fù)力。當(dāng)致動(dòng)第一致動(dòng)器1108時(shí),具有大周長(zhǎng)的大結(jié)石可在被捕獲時(shí)產(chǎn)生比具有小周長(zhǎng)的小結(jié)石更大的恢復(fù)力。
參考圖13至圖16,偏壓件1116的恢復(fù)力可作用于偏壓件1116的兩端。在一端上,可直接對(duì)第一致動(dòng)器1108施加恢復(fù)力,同時(shí),在偏壓件的另一端,可對(duì)柱塞1114(并對(duì)護(hù)套1104)施加恢復(fù)力。護(hù)套1104可分支(branch off)到支撐件1158、1160和1162,因此恢復(fù)力也可如此。恢復(fù)力可等同地分配至支撐件1158、1160和1162中的每一個(gè)。換句話說(shuō),對(duì)于支撐件1158、1160和1162中的每一個(gè),所施加的力可等于恢復(fù)力除以支撐件的數(shù)量。支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)內(nèi)的兩個(gè)可移動(dòng)件可受到作用于支撐件1158、1160和1162上的恢復(fù)力。分配至支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)的恢復(fù)力的部分可分支到從該支撐件延伸的可移動(dòng)件1152、1154和1156。例如,當(dāng)存在從支撐件延伸的兩個(gè)可移動(dòng)件時(shí),每個(gè)可移動(dòng)件上的力可等于支撐件上的恢復(fù)力的部分的一半。前環(huán)的夾持力可以是可移動(dòng)件1152、1154和1156上的所有力的和,其可等于偏壓件1116的恢復(fù)力。在第一致動(dòng)器1108的全行程處,偏壓件1116的恢復(fù)力可取決于結(jié)石大小。因此,可由取出裝置1100施加的最大夾持力,可取決于在第一致動(dòng)器1108的全閉合行程過(guò)程中裝入前環(huán)的周界中的最大結(jié)石大小。
支撐件1158、1160和1162中的每個(gè)可用作將可移動(dòng)件1152、1154和1156中的兩個(gè)保持在一起以形成前環(huán)的耦接器。當(dāng)捕獲結(jié)石時(shí),前環(huán)的夾持力可均勻地分配在前環(huán)周?chē)?,使得支撐?158、1160和1162中的每個(gè)以及可移動(dòng)件1152、1154和1156中的每個(gè)可受到前環(huán)的夾持力。支撐件1158、1160和1162的最小撕裂強(qiáng)度要求應(yīng)設(shè)置為高于前環(huán)的最大夾持力,和/或高于當(dāng)前環(huán)捕獲所允許的最大結(jié)石大小且第一致動(dòng)器1108經(jīng)歷全閉合行程時(shí)偏壓件1116的恢復(fù)力。
圖18和圖19示出了醫(yī)療取出裝置1800的另一實(shí)施例,其與醫(yī)療取出裝置1100類(lèi)似,其中,觸發(fā)器組件1810形式的第二致動(dòng)器位于手柄組件1802的外部。觸發(fā)器組件1810可包括偏壓件1816、用于容納彈簧形式的偏壓件1816的偏壓件殼體1860、活塞本體1862、以及從偏壓件殼體1860延伸的觸發(fā)器1818。偏壓件殼體1860的遠(yuǎn)端可以任何合適的方式固定至護(hù)套1804的外表面,例如通過(guò)膠水、熱縮,等等。在一個(gè)方面,活塞本體1862可包括卡扣觸發(fā)器構(gòu)件(未示出),其凹入偏壓件殼體1860中的相對(duì)的內(nèi)插槽(未示出)中。偏壓件殼體1860的近端可以任何合適的方式耦接到活塞本體1862的部分,例如經(jīng)由閂鎖、緊固件,等等?;钊倔w1862的近端可以任何合適的方式附接至手柄組件1802的致動(dòng)件1808的遠(yuǎn)端,例如通過(guò)螺紋、過(guò)盈配合、膠水,等等??商鎿Q地,致動(dòng)件1808和活塞本體1862可形成為單個(gè)部件。
活塞本體1862可包括第一寬度或直徑的遠(yuǎn)端部分1866以及第二寬度或直徑的近端部分1868。遠(yuǎn)端部分1866在偏壓件殼體1860中的遠(yuǎn)端減小開(kāi)口內(nèi)滑動(dòng),并且活塞本體1860的近端部分1868容納于偏壓件殼體1860的較大開(kāi)口中?;钊倔w1862的遠(yuǎn)端部分1866包括與偏壓件1816的近端鄰接的端面。
通過(guò)使觸發(fā)器1818朝向致動(dòng)件1808沿著活塞本體1862在近端方向上移動(dòng),從而壓縮偏壓件1816,進(jìn)而收回護(hù)套1804和支撐件,觸發(fā)器組件1810可被致動(dòng),以使裝置從圖18所示的伸展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變至圖19所示的進(jìn)一步伸展?fàn)顟B(tài)。觸發(fā)器組件1810的致動(dòng)使護(hù)套1804移動(dòng)額外的距離,以使末端執(zhí)行器1806進(jìn)一步伸展或打開(kāi)超過(guò)其正常工作范圍(直徑),以便通過(guò)其前開(kāi)口捕獲更大的目標(biāo)物體、釋放卡住的目標(biāo)物體,或者擴(kuò)大末端執(zhí)行器1806的側(cè)開(kāi)口,以允許更大的側(cè)開(kāi)口目標(biāo)物體捕獲。在釋放觸發(fā)器1818時(shí),偏壓件1816可使偏壓件殼體1860返回到圖18所示的其原始行程長(zhǎng)度。偏壓件1816的長(zhǎng)度變化可等于護(hù)套件1804相對(duì)于致動(dòng)件1808的長(zhǎng)度變化。在一些實(shí)施例中,偏壓件殼體1860可包括貫穿其中的釋放槽,其可允許偏壓件殼體1860的部分在各個(gè)方向上擴(kuò)張。例如,兩個(gè)釋放槽可沿著頂部延伸,并且兩個(gè)釋放槽可沿著偏壓件殼體1860的底部延伸。偏壓件殼體1860還可包括位于近端的用于接合活塞本體1862上的相應(yīng)插槽或開(kāi)口的撓曲片或斜道部分和/或用于接合斜道的插槽。
可在任何合適的應(yīng)用場(chǎng)合中使用所公開(kāi)的取出裝置,包括從身體上捕獲和去除材料。這里闡述的任何方面可與這里闡述的任何其他方面一起使用。該裝置可在任何合適的醫(yī)療過(guò)程中使用,可前進(jìn)通過(guò)任何合適的體內(nèi)腔和體腔,并且可用來(lái)從任何合適的身體部位去除材料。例如,可在任何自然體腔或管道中使用這里描述的裝置,包括那些通過(guò)口腔、陰道、直腸、鼻腔、尿道或通過(guò)任何合適組織中的切口接近的體腔或管道。
所公開(kāi)的裝置可構(gòu)造為捕獲具有大約5Fr或更小尺寸的碎片。在一些布置中,所公開(kāi)的醫(yī)療裝置能夠捕獲和釋放具有從1毫米到20毫米的直徑的結(jié)石。在一些布置中,用戶可能希望使更大的結(jié)石從腎臟的下盞復(fù)位到上盂,以在將其通過(guò)小直徑的輸尿管去除之前用激光破碎??稍趦?nèi)窺鏡前去除結(jié)石,而不是通過(guò)內(nèi)窺鏡通道,以防止損壞內(nèi)窺鏡通道。當(dāng)去除結(jié)石時(shí),內(nèi)窺鏡和取出裝置都可從人體移除。在一些布置中,用于輸尿管鏡的引導(dǎo)護(hù)套可用來(lái)將輸尿管鏡和取出裝置引導(dǎo)回之前的位置或新的位置以捕獲額外的結(jié)石,并在去除結(jié)石過(guò)程中保護(hù)輸尿管壁。在從伸展和擴(kuò)張狀態(tài)移動(dòng)至縮回和收縮狀態(tài)時(shí),本公開(kāi)的取出裝置可結(jié)扎較大的結(jié)石并在其末端執(zhí)行器內(nèi)捕獲較小的結(jié)石。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)的是,在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下,可對(duì)所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法進(jìn)行各種修改和變化。所公開(kāi)的裝置和方法的各個(gè)方面可以任何合適的組合一起使用,或單獨(dú)使用。通過(guò)考慮說(shuō)明書(shū)和實(shí)踐這里公開(kāi)的特征,本公開(kāi)的其他方面對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。目的是,說(shuō)明書(shū)和實(shí)例僅被認(rèn)為是示例性的。