本發(fā)明涉及內窺鏡，特別是涉及一種內窺鏡插入部頭端結構、內窺鏡及裝配方法。

背景技術：

1、內窺鏡目前已經廣泛應用于醫(yī)療行業(yè)，并作為一種重要的診療工具。以上消化道內窺鏡為例，使用時其從口腔插入至人體中，通過插入部頭端(先端部)的攝像模組對人體內部進行觀察診療?，F(xiàn)有技術中，內窺鏡的插入部頭端直徑受限于使用環(huán)境通道大小并不適合設置為具有較大的外徑，否則在插入過程中會遇到較大阻力，彎曲時容易發(fā)生擠壓剮蹭，增加患者的應激反應，當插入部頭端直徑過小時，存在的問題包括導致其內的器械通道尺寸較小，以及出現(xiàn)取消其輔助送水功能的設計，同時，較小的器械通道尺寸意味著只有特定尺寸和類型的手術器械才能通過，對置入器械管內的手術器械提出了更高的要求，并且存在無法同時抓取組織和清洗組織的情況。

2、現(xiàn)有技術中，插入部頭端結構包括頭端座、成像模組、芯片模組、光源模組、器械通道、水汽通道和副送水通道等，為實現(xiàn)插入部頭端結構小尺寸設計，主要采用粘接、螺釘鎖緊等方式實現(xiàn)各零部件的固定裝配，同時，由于零部件尺寸較小，緊固件(如螺釘)尺寸也較小，且插入部頭端結構所包括的零部件種類多，無論是采用緊固件固定還是采用膠水固定，從零部件尺寸角度以及緊固件尺寸角度，從膠水固化時間角度，均存在裝配效率低的問題。

3、現(xiàn)有技術中，由于內窺鏡使用后要進行高水平消毒或滅菌操作，因此裝配時對插入部頭端結構的密封性有較高的要求，普遍在頭端蓋(裝配工藝中最后裝配的零部件)裝配完成后進行密封性檢驗操作，若因為人工涂覆的膠水存在密封性不足的問題，為達到密封性要求，需要進行返修操作，返修過程存在拆卸零部件、清除膠水、再次組裝零部件等操作，返修過程將進一步降低頭端結構的裝配效率。

4、現(xiàn)有技術中，由于對成像模組的光學性能具有較高要求，普遍在頭端座裝配完成后進行光學性檢驗操作，若未達到設定要求，同樣存在返修問題。

5、關于內窺鏡插入部頭端結構設計，包括專利申請?zhí)枮閏n202321860599.7的專利文獻提供的技術方案，在該方案中，通過將頭端座上的通道空腔、成像空腔以及照明空腔設置為相互連通，達到縮小頭端座尺寸，減輕病人在使用內窺鏡治療時的不適感的目的；包括專利申請?zhí)枮閏n202420236229.4的專利文獻提供的技術方案，該方案中，通過將接管頭與頭端座設置為一體成型等，減少頭端座的零件數量，達到簡化加工過程、提高加工效率、減少粘接以及焊接工藝、保障密封性以及連接可靠性等目的。

6、內窺鏡插入部頭端結構為內窺鏡上的重要結構，其相關設計直接影響患者的使用感受以及性能可靠性，故有必要對內窺鏡插入部頭端結構進行進一步優(yōu)化。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述提出的對內窺鏡插入部頭端結構進行進一步優(yōu)化的問題，本發(fā)明提供了一種內窺鏡插入部頭端結構、內窺鏡及裝配方法。本方案的結構設計可有效提升內窺鏡插入部頭端結構的裝配質量以及效率。

2、針對上述問題，本發(fā)明提供的一種內窺鏡插入部頭端結構、內窺鏡及裝配方法通過以下技術要點來解決問題：一種內窺鏡插入部頭端結構，包括頭端座，所述頭端座包括第一連接座以及第二連接座，所述第一連接座上設置有用于安裝光源模組、芯片模組以及鏡頭模組的安裝空間；所述第二連接座上設置有水氣通道、副送水通道以及器械通道；

3、第一連接座與第二連接座兩者中，其中一者的側面上設置有卡槽，另一者的側面上設置有卡凸，所述卡槽與卡凸相適配，第一連接座與第二連接座配合為卡凸嵌入卡槽中，同時，卡槽與卡凸作為防止第一連接座與第二連接座相對轉動的防轉約束件。

4、本方案在具體運用時，所述第一連接座作為光源模組、芯片模組以及鏡頭模組的安裝座，與光源模組、芯片模組以及鏡頭模組組成作為導光成像組件的第一連接組件，所述第二連接座用于連接水氣管路、副送水管路以及器械通道管路，具體為水氣管路、副送水管路、器械通道管路分別與水氣通道、副送水通道、器械通道對接，形成作為管路集成組件的第二連接組件，并在裝配過程中，第一連接組件與第二連接組件各自獨立裝配，完成第一連接組件與第二連接組件各自的裝配后，再利用所述卡凸以及卡槽，通過第一連接座以及第二連接座對第一連接組件與第二連接組件進行拼裝。

5、與現(xiàn)有技術中區(qū)別的，本方案根據內窺鏡插入部頭端各零部件的功能，將頭端座設置為包括第一連接座與第二連接座的分體式結構，并利用第一連接座與第二連接座承載內窺鏡插入部頭端其他功能零部件或作為這些零部件的安裝基礎，在進行裝配時，區(qū)別于在整體式頭端座上依次安裝各零部件，由于第一連接組件以及第二連接組件各自可獨立裝配以及同時裝配，故可有效縮短整個裝配流程中的膠水固化時間，達到提升內窺鏡插入部頭端裝配效率的目的，同時，后期第一連接座與第二連接座的拼接為組件之間的連接，相較于現(xiàn)有采用螺釘連接的位置，這樣的結構形式可有效減少所使用螺釘的數量，對內窺鏡插入部頭端的小體積化設計以及提高裝配效率有利。

6、另一方面，本方案通過設定為所述安裝空間以及相關通道分別位于第一連接座以及第二連接座上，同時，所述第一連接組件為具有完整導光以及成像功能的導光成像組件、第二連接組件為具有完整通道功能的管路集成組件，當完成第一連接組件裝配后，即可對第一連接組件的光學性能(通常包括視場角、光學清晰度等)以及密封性進行檢測，當因為安裝精度、涂膠等原因導致檢測結果為光學性能、密封性不足時，即可對第一連接組件進行返修，當完成第二連接組件裝配后，即可對第二連接組件的密封性進行檢測，當因為涂膠等原因導致密封性不足時，即可對第二連接組件進行返修，故本方案為內窺鏡插入部頭端的各組件提供了進行單獨性能檢測的基礎，避免完成內窺鏡插入部頭端整體裝配后，在發(fā)現(xiàn)性能檢測不合格進行返修時，所需要采用的整體拆解、清除膠水以及螺釘等連接結構、再次重新裝配工藝，本方案從裝配返修角度可有效提高裝配流程的效率。

7、另一方面，本方案通過設定為所述安裝空間以及相關通道分別位于第一連接座以及第二連接座上，在進行第一連接組件、第二連接組件裝配時，由于兩者裝配可單獨實施且互不影響，相對于整體式頭端座，各零部件在裝配時具有相對開闊的外部裝配操作空間，故本方案可有效保障內窺鏡插入部頭端各零部件的裝配質量；同時，由于第一連接組件、第二連接組件均為獨立裝配后再進行拼接，在所述外部裝配操作空間的輔助下，可進一步提高第一連接座、第二連接座以外的其他零部件或結構的緊湊性，對內窺鏡插入部頭端的小體積化設計有利。

8、另一方面，本方案設置為包括所述卡槽以及卡凸，這樣，在完成第一連接組件、第二連接組件裝配后，不僅可利用所述卡槽與卡凸快速完成兩個連接組件的定位配合，實現(xiàn)高效率裝配，同時，可利用所述卡槽與卡凸實現(xiàn)第一連接組件、第二連接組件的防轉約束，在結構簡單的基礎上，使內窺鏡插入部頭端上的導光成像組件以及管路集成組件具有穩(wěn)定且可靠的相對位置關系，保障內窺鏡插入部頭端的裝配質量以及性能。

9、同時，將所述卡槽與卡凸均設置在相應連接座的側面上，這樣，以上組件的拼接即為插入部頭端徑向方向上的左右拼接，而非插入部頭端軸線方向上的層疊，該設計旨在適配現(xiàn)有插入部頭端的一般結構：插入部頭端具有水氣通道、副送水通道以及器械通道的通道孔口，還具有作為光源模組前端結構的導光光窗，還具有作為鏡頭模組前端結構的鏡頭，故采用徑向方向上左右拼接的方式可使得第一連接組件、第二連接組件在插入部頭端均具有相應的功能零部件或孔口，采用簡單拼接后所形成的配合體具有常規(guī)外形結構形式。

10、進一步的，所述第一連接座以及第二連接座均具有為圓弧面的外側面，在通過所述卡槽與卡凸相配合后，在所形成的配合體上，所述外側面位于同一圓柱面上，進一步的，對于以下包括光纖安裝座以及鏡頭安裝座的第一連接座，較優(yōu)的運用是鏡頭安裝座相對于兩個光纖安裝座居中設置，光纖安裝座位于靠近第一連接座外側面的位置，在采用接觸人體組織后對患者舒適性有利的頭端蓋(例如，頭端蓋為柔性材料、生物相容性好的peek塑料等，第一連接座以及第二連接座為具有良好結構、形狀穩(wěn)定性的剛性材料)為兩個連接座提供徑向約束時，設置為頭端蓋的內側面為圓柱面，兩個光纖安裝座的外側面為圓弧面并位于同一圓柱面上，光纖安裝座的外側面與頭端蓋內側面相契合，第二連接座的前端相對于后端縮徑，第二連接座的前端側面為與頭端蓋內側面向契合的圓弧面，在第一連接座與第二連接座完成配合后，光纖安裝座的外側面與第二連接座前端的外側面位于同一圓柱面上，頭端蓋配合于該圓柱面上，進一步的，對于以上包括光纖安裝座以及鏡頭安裝座的第一連接座，光纖安裝座以及鏡頭安裝座相當于為位于第一連接座端面前端的三個柱狀結構，為使得第一連接座、第二連接座相互具有軸向定位功能，設置為第二連接座上具有可嵌入光纖安裝座與鏡頭安裝座之間間隙中的凸臺，通過裝配為以上凸臺的后端與所述端面接觸，再采用粘接等方式完成頭端蓋與第一連接座、第二連接座固定連接，這樣，利用卡槽與卡凸形成相應零部件周向方向的約束、利用凸臺與端面形成相應零部件軸線方向的約束，利用頭端蓋形成相應零部件徑向方向的約束，即可高效且可靠的形成對內窺鏡插入部頭端小型化設計有利的整體結構，為進一步縮小該整體結構的體積，頭端蓋與對應連接座優(yōu)選采用粘接連接方式。

11、作為所述內窺鏡插入部頭端結構更進一步的技術方案：

12、所述安裝空間包括用于容納光源模組中光纖的光纖通道、用于容納芯片模組的芯片安裝空間、用于容納鏡頭模組的鏡頭安裝空間；

13、其中，所述光纖通道在第一連接座的前端具有第一孔口，所述鏡頭安裝空間在第一連接座的前端具有第二孔口，第二孔口的兩側均具有第一孔口。

14、以上方案在具體運用時，光纖通道提供光纖設置空間，一般設置為光纖前端與光纖通道前端齊平，在光纖前端進行光纖端面加工后適配導光光窗，芯片安裝空間用于安裝芯片模組，鏡頭安裝空間用于安裝鏡頭模組，由于芯片模組與鏡頭模組用于成像，兩者之間需要建立信號連接，故較優(yōu)的實現(xiàn)方式為鏡頭安裝空間與芯片安裝空間相導通，所述第一孔口位置即用于設置所述光纖端面以及導光光窗，所述第二孔口即用于暴露鏡頭模組的鏡頭，第二孔口的兩側均具有第一孔口旨在利用光源模組為鏡頭模組的成像區(qū)域提供良好的照明條件。

15、所述第一連接座為筒狀結構，芯片安裝空間位于第一連接座的內側；

16、所述第一連接座的前端設置有光纖安裝座以及鏡頭安裝座，鏡頭安裝座的兩側均設置有光纖安裝座，所述鏡頭安裝空間位于鏡頭安裝座中，第二孔口位于鏡頭安裝座的前端，各光纖安裝座中均具有光纖通道，各光纖安裝座的前端均具有第一孔口。

17、以上方案中，將芯片安裝空間設置在第一連接座的內側，一方面，利用第一連接座為芯片安裝空間中的芯片模組提供防外力保護，具體是在芯片模組插入后進行灌膠固化，防止內窺鏡插入部頭端彎曲過程中，因為與蛇管之間的連接結構對芯片模組的牽拉造成芯片模組元器件、焊接點位松動等，發(fā)揮保護芯片模組的作用，另一方面，當需要設置灌封膠將芯片模組灌封于芯片安裝空間時，所述芯片安裝空間用于提供相對封閉的灌封區(qū)域，便于順利實施灌封膠灌注；以上光纖安裝座以及鏡頭安裝座用于在第一連接座上配置光纖通道、第一孔口、鏡頭安裝空間以及第二孔口，使得第一連接組件具有位于插入部頭端的導光光窗、鏡頭。

18、較優(yōu)的實現(xiàn)方式為第一連接座的后端具有插接座，插接座上設置有三條平行的安裝槽，三條安裝槽中，位于中部的安裝槽延伸至第一連接座內部的部分作為芯片安裝空間，位于兩側的安裝槽作為與光纖通道導通的光纖安裝槽。

19、所述第一孔口的形狀為凹陷側朝向第一連接座內側的月牙形，各第一孔口均適配有月牙形的導光光窗。

20、以上方案中，通過將第一孔口以及導光光窗均設置為月牙形，相較于傳統(tǒng)圓形光纖端面以及導光光窗，在通過光纖端面面積以及導光光窗面積保障導光面積的情況下，改善導光成像組件對插入部頭端外徑尺寸帶來的影響，從而利于插入部小尺寸化設計。

21、還包括光源模組，所述光源模組包括安裝于所述光纖通道中的光纖，各第一孔口均配置有光纖；

22、還包括芯片模組，所述芯片模組通過灌封膠灌封于所述芯片安裝空間內；

23、還包括鏡頭模組，所述鏡頭模組安裝于所述鏡頭安裝空間內。

24、以上方案中，即將光源模組、芯片模組、鏡頭模組安裝于第一連接座上，形成以上所述的第一連接組件。

25、所述第二連接座上配置有水氣接管、副送水接管以及器械通道接管，水氣接管、副送水接管以及器械通道接管三者中的各者均為：一端與第二連接座固定連接，另一端均設置有環(huán)形凸起；

26、所述環(huán)形凸起為位于各者外側、繞各者周向方向延伸的環(huán)形結構；

27、各者上的環(huán)形凸起數量大于或等于2，各者上的環(huán)形凸起均沿著該者的軸線方向間隔排布，相鄰的環(huán)形凸起之間形成環(huán)形槽。

28、以上方案即提供一種第二連接座的具體設置形式，所述水氣接管、副送水接管、器械通道接管分別提供所述水氣通道、副送水通道以及器械通道，具體設置方式可以是第二連接座、水氣接管、副送水接管以及器械通道接管四者為一體式的整體結構，也可為以上四者為不同的零部件，通過粘接、焊接、螺紋連接的方式連接為裝配體，以上三者中，水氣接管設置有環(huán)形凸起的一端用于與水氣管路相連，副送水接管有環(huán)形凸起的一端用于與副送水管路相連，器械通道接管設置有環(huán)形凸起的一端用于與器械通道管路，所述環(huán)形凸起與環(huán)形槽作為各者上的榫頭結構以及榫槽結構，用于強化各者與對應管路(水氣管路、副送水管路、器械通道管路一般均采用柔性管，在對各管路進行擴管或軟化等后插接于對應接管的外部)連接的可靠性，同時，所述環(huán)形槽可作為各者與對應管路連接時的儲膠槽，即各者在與對應管路連接之前，通過環(huán)形槽容納未固化的膠水，在完成各者與對應管路的插接后，使得容納在環(huán)形槽中的膠水能夠實現(xiàn)各接管與管路粘接連接，在進一步強化各者與對應管路連接可靠性的同時，強化各者與對應管路的密封可靠性。容易理解的，各者上的環(huán)形凸起數量大于或等于2，旨在使得各者上能夠形成至少1個作為所述儲膠槽的環(huán)形槽。進一步的，為進一步優(yōu)化各者與對應管路的連接可靠性，設置為位于各者端部的環(huán)形凸起外徑大于其他環(huán)形凸起的外徑。

29、各者設置有環(huán)形凸起的一端的孔口具有擴孔段，所述擴孔段為錐形孔段，其中，錐形孔段直徑較大的一端位于孔口側；

30、各者均通過配置在第二連接座上的階梯孔插接于第二連接座上，其中，各者的端部均正壓于階梯孔的階梯面上，各者的側面均通過粘膠層與階梯孔密封連接，各者設置有環(huán)形凸起的一端暴露在第二連接座后端的外部。

31、以上方案中，水氣接管上的擴孔段用于優(yōu)化水氣管路與水氣接管對接位置流體(水、氣)的流態(tài)，減小水、氣經水氣管路進入水氣接管的阻力，副送水接管上的擴孔段用于優(yōu)化副送水管路與副送水接管對接位置流體(水)的流態(tài)，減小水經副送水管路進入副送水接管的阻力，器械通道接管上的擴孔段用于提升器械由器械通道管路進入器械通道接管的順暢性。同時以上方案提供一種各接管與第二連接座的具體連接形式，所述階梯面用于定位各接管在第二連接座上的插入深度，所述粘膠層提供一種對插入部頭端結構小體積化設計有利、同時能夠提供可靠連接關系以及密封關系的連接形式，各者環(huán)形凸起的暴露位置旨在實現(xiàn)方便完成與對應接管的連接。

32、所述頭端座還包括頭端蓋，所述頭端蓋作為內窺鏡插入部頭端結構的前端結構：對于由第一連接座與第二連接座相配合形成的配合體，所述頭端蓋固定在所述配合體的前端并包圍配合體的前端。

33、以上方案即為：在內窺鏡插入部頭端上，相對于所述配合體，還包括固定在配合體上并包圍配合體前端的頭端蓋，這樣，可采用頭端蓋為區(qū)別于第一連接座、第二連接座的異種材料，如頭端蓋為柔性材料，達到提升患者對本插入部頭端結構體感感受、保障診療高質量和高效率完成的目的。較優(yōu)的實現(xiàn)方式為頭端蓋為具有端板以及側圍的蓋狀結構，所述端板位于配合體的前端，端板上具有多個通孔，這些通孔分別用于適配導光光窗、鏡頭模組、水氣通道、副送水通道以及器械通道，所述側圍用于包圍所述配合體前端側面，以通過頭端蓋全面保護患者，減小出現(xiàn)劃傷、出現(xiàn)應激反應的可能性。

34、本方案還涉及一種內窺鏡，該內窺鏡包括如上任意一項所述的內窺鏡插入部頭端結構。

35、容易理解的，所述內窺鏡為所述內窺鏡插入部頭端結構的具體運用，即所述內窺鏡的鏡體前端采用如上所述的內窺鏡插入部頭端結構。

36、本方案還涉及一種內窺鏡插入部頭端結構裝配方法，該方法為如上任意一項所述的內窺鏡插入部頭端結構的裝配方法，包括以下步驟：

37、s1、獲得第一連接組件以及第二連接組件，其中，第一連接組件包括第一連接座以及安裝在所述安裝空間的光源模組、芯片模組以及鏡頭模組；所述第二連接組件包括第二連接座以及分別連接在水氣通道、副送水通道、器械通道上的水氣管路、副送水管路、器械通道接管；

38、s2、對第一連接組件進行密封性檢測以及光學性能檢測，對第二連接組件進行密封性檢測，對檢測不合格的第一連接組件以及第二連接組件進行返修處理，對返修處理后的第一連接組件以及第二連接組件再次進行合格性檢測；

39、s3、對檢測合格的第一連接組件以及第二連接組件進行拼裝，具體為：將所述第一連接座與第二連接座裝配為所述卡槽與卡凸相配合。

40、容易理解的，以上方法為所述內窺鏡插入部頭端結構在裝配時的裝配方法。

41、本發(fā)明具有以下有益效果：

42、本方案可有效縮短內窺鏡插入部頭端整個裝配流程中的膠水固化時間，達到提升內窺鏡插入部頭端裝配效率的目的，同時，該結構形式可有效減少所使用螺釘的數量，對內窺鏡插入部頭端的小體積化設計以及提高裝配效率有利；

43、本方案為內窺鏡插入部頭端的各組件提供了進行單獨性能檢測的基礎，避免完成內窺鏡插入部頭端整體裝配后，在發(fā)現(xiàn)性能檢測不合格進行返修時，所需要采用的整體拆解、清除膠水以及螺釘等連接結構、再次重新裝配工藝，本方案從裝配返修角度可有效提高裝配流程的效率；

44、本方案可有效保障內窺鏡插入部頭端各零部件的裝配質量；同時，由于第一連接組件、第二連接組件均為獨立裝配后再進行拼接，在所述外部裝配操作空間的輔助下，可進一步提高第一連接座、第二連接座以外的其他零部件或結構的緊湊性，對內窺鏡插入部頭端的小體積化設計有利；

45、本方案不僅可利用所述卡槽與卡凸快速完成兩個連接組件的定位配合，實現(xiàn)高效率裝配，同時，在結構簡單的基礎上，使內窺鏡插入部頭端上的導光成像組件以及管路集成組件具有穩(wěn)定且可靠的相對位置關系，保障內窺鏡插入部頭端的裝配質量以及性能。