ТЕХНИЧЕСКИЙ ВИДЕОЭНДОСКОП

Изобретение относится к области оптико-механического приборостроения, а более конкретно - к технической эндоскопии.
Известны гибкие трубки, например, для эндоскопов, с регулируемым изгибом, выполненные в виде ленточной пружины, тросов управления, закрепляемых в специальных просечках на боковых поверхностях пружины, и эластичной оболочки. Изгиб данной трубки происходит в плоскости натяжения управляющих тросов (1).
Также известна гибкая трубка содержащая кольцеобразные звенья с наружной сферической поверхностью, на внутренней поверхности которых выполнены осевые элементы с отверстиями, через которые по всей длине трубки пропущены упругие связи, зафиксированные в отверстиях (2).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой полезной модели является гибкая управляемая трубка к эндоскопу оснащенная кольцами, связанными между собой посредством соединительных элементов и управляемыми тросами, соединительные элементы которой выполнены упругими, длина их равна длине гибкой трубки, а боковые поверхности колец имеют пазы для размещения соединительных элементов (3).
Недостатком известных гибких трубок является ограниченность их функциональных возможностей при проведении исследований в различных по форме и размерах закрытых полостях.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является - расширение функциональных возможностей технического видеоэндоскопа.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет новых конструктивных решений использованных в заявляемой полезной модели. Заявляемый технический видеоэндоскоп содержит дистальную и управляющую части. В свою очередь дистальная часть видеоэндоскопа включает в себя удлиненную цилиндрическую пружину, на одном конце которой закреплена видеокамера с осветителем, а другой ее конец жестко скреплен с одним из концов несущей полугибкой секции в виде вытянутой и скрученной по спирали металлической ленты, на которую одета пластиковая оболочка. Кроме этого, дистальная часть содержит ряд одинаковых колец, каждое из которых имеет осевой и, равномерно распределенные по окружности, радиальные каналы. Кольца одеты на цилиндрическую пружину дистальной части и закреплены неподвижно на равном расстоянии друг от друга. Кроме этого, дистальная часть содержит приводные тросы, свободно пропущенные через соответствующие радиальные каналы всего ряда колец, причем каждый из приводных тросов закреплен одним концом к поверхности кольца, смежной с видеокамерой.
Управляющая часть видеоэндоскопа содержит корпус с осевым каналом, ручку управления с осевым гнездом и винтами натяжения приводных тросов, удлиненную цилиндрическую пружину, на один конец которой одета и закреплена ручка управления, а другой ее конец вставлен и закреплен в осевом канале с одной из сторон корпуса. Кроме этого, она содержит ряд одинаковых колец, каждое из которых имеет осевое и, равномерно распределенные по окружности, радиальные каналы. Кольца одеты на цилиндрическую пружину управляющей части и закреплены неподвижно на равном расстоянии друг от друга.
При этом в осевом канале с другой стороны корпуса закреплен неподвижно с помощью втулки другой конец несущей полугибкой секции. Свободные концы приводных тросов, пропущенные через соответствующие радиальные каналы всех колец дистальной части, также пропущены свободно через соответствующие каналы полугибкой секции, корпуса и радиальные каналы всего ряда колец управляющей части и закреплены в ручке управления с помощью винтов для натяжения тросов. Радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы ряда колец управляющей части, превышает радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы ряда колец дистальной части.
На фиг.1 представлен общий вид технического видеоэндоскопа; на фиг.2 - сечение управляющей части эндоскопа и частично полугибкой секции дистальной части. На фиг.3 представлено сечение дистальной части в пределах ее двух колец. На фиг.4 представлена дистальная часть видеоэндоскопа, введенная в замкнутый объем через отверстие в металлической стенке. На фиг.5 изображено сечение А-А одного из колец дистальной части видеоэндоскопа. На фиг.6 изображено сечение Б-Б одного из колец управляющей части видеоэндоскопа.
Технический видеоэндоскоп содержит дистальную и управляющую части. В свою очередь, дистальная часть эндоскопа содержит удлиненную цилиндрическую пружину 24 и несущую полугибкую секцию 18. На одном конце цилиндрической пружины 24 закреплена видеокамера с осветителем 1, а другой ее конец - жестко скреплен с одним из концов полугибкой секции 18. Кроме этого, на цилиндрическую пружину 24 дистальной части одеты и закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга кольца 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, каждое из которых имеет один осевой 59, 60 и четыре равномерно распределенных по окружности радиальных 53, 54, 55, 56, 57 и 58 каналов. Полугибкая секция 18 выполнена из металлической ленты 37 вытянутой и скрученной по спирали, на которую затем одета пластиковая оболочка 31.
Управляющая часть эндоскопа содержит корпус 19 с осевым каналом 32, удлиненную цилиндрическую пружину 25, на которую надеты и закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга стопорными винтами 26, 27, 28, 29 и 30 кольца 20, 21 и 22. Каждое из этих колец 20, 21 и 22 имеет осевой 47, 48 и 49 и расположенные равномерно по окружности радиальные каналы 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46. С одной стороны в осевом канале 32 корпуса 19 закреплен с помощью втулки 38 свободный конец несущей полугибкой секции 18, а с другой стороны в осевом канале 32 корпуса 19 - один из концов цилиндрической пружины 25 управляющей части. На другой конец цилиндрической пружины 25 одета ручка управления 23 и закреплена стопорным винтом 30. Через радиальные каналы 53, 54, 55, 56, 57 и 58 всего ряда колец 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 дистальной части, а также соответствующие каналы полугибкой секции 18, каналы 33 и 34 корпуса 19, далее радиальные каналы 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46 всего ряда колец 20, 21 и 22 управляющей части пропущены приводные тросы 14, 15, 16 и 17. Каждый приводной трос 14, 15, 16 и 17 закреплен одним концом к поверхности кольца 2, смежной с видеокамерой 1, а вторым - в одном из четырех натяжных винтов, расположенных в ручке управления 23, два из которых 35 и 36 показаны на фиг.2. В исходном состоянии тросы 14, 15, 16 и 17 натянуты с возможностью исключающей существенный прогиб дистальной и управляющей частей видеоэндоскопа. Радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46 в кольцах 20, 21 и 22 управляющей части, превышает радиус аналогичной окружности, на которой расположены радиальные каналы 53, 54, 55, 56, 57 и 58 в кольцах 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 дистальной части. Предлагаемая конструкция технического видеоэндоскопа позволяет осуществлять визуальные исследования любой части замкнутого объема, в том числе и обратную сторону металлической стенки 64, в которой предварительно сверлят отверстие 65 минимально необходимого диаметра для ввода через него в замкнутый объем дистальной части см. фиг.4. При этом управляющая часть видеоэндоскопа будет находиться с внешней стороны металлической стенки 64, а дистальная часть - за этой стенкой 64.
В связи с тем, что радиус окружности, на которой расположены радиальные каналы 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46 соответствующих колец 20, 21 и 22 управляющей части, существенно больше аналогичного радиуса окружности, на которой расположены радиальные каналы 53, 54, 55, 56, 57 и 58 соответствующих колец 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 дистальной части, угол поворота видеокамеры 1 будет превышать на соответствующее значение угол поворота ручки управления 23. Это превышение находится в прямой зависимости от соотношения радиусов вышеуказанных окружностей.
.Такая конструктивная особенность видеоэндоскопа позволяет путем замены колец 20, 21 и 22 с радиальными каналами 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 и 46 управляющей части на аналогичные кольца, но имеющие другие значения радиусов окружности, на которых расположены аналогичные радиальные каналы, изменять зависимость угла отклонения видеокамеры 1 от угла отклонения ручки управления 23 под решение конкретной задачи, что позволяет существенно расширить функциональные возможности технического видеоэндоскопа. Такую замену колец управляющей части целесообразно проводить на этапе подготовки видеоэндоскопа к выполнению соответствующего вида и сложности выполняемых работ.
Технический видеоэндоскоп работает следующим образом. В случае исследования замкнутого объема, ограниченного со всех сторон металлической стенкой 64, в ней сверлят отверстие 65 диаметром, соответствующим диаметру дистальной части видеоэндоскопа. Затем через отверстие 65 в стенке 64 вводят дистальную часть эндоскопа в замкнутый объем. Отклоняя ручку управления 23 от исходного состояния усилием руки в нужном направлении, взаимно перемещают приводные тросы 14, 15, 16 и 17. Перемещаясь, приводные тросы 14, 15, 16 и 17 изгибают дистальную часть, а вместе с ней отклоняют на соответствующий угол видеокамеру с осветителем 1 в нужную сторону. При достижении заданного угла отклонения дистальной части, ручку управления 23, а вместе с ней и видеокамеру 1, на время проведения визуального исследования фиксируют путем удержания рукой.
Заявленный технический видеоэндоскоп по своим функциональным возможностям позволяет проводить визуальные исследования различных по сложности объектов техники без необходимости использования сложных и дорогостоящих оптических систем и средств управления ими. С одной стороны это упрощает конструкцию видеоэндоскопа, а с другой - расширяет его функциональные возможности за счет более тонкой предварительной настройки под конкретные условия проведения визуальных исследований различных объектов техники.
Источники информации:
1. Патент США №3924608, кл. 356-241, опублик. 1976.
2. Патент США №4108211, Кл. 138-120, опублик. 1978.
3. Авт. свидет. SU №925310, Кл. А61В 1/00, опублик. 1982.