带有可摇摄相机的内窥镜及相关方法技术

一种内窥镜和相关方法包括近端手柄和具有插入端的远端轴。包括相机组件的壳体可以安装在轴的插入端上，并且包括至少一个镜头、和图像传感器。相机组件壳体绕垂直于轴的长轴的轴线可旋转，从而给相机组件提供可变视场。可旋转相机组件壳体可安装到轴的插入端，使得相机组件的可旋转壳体包括内窥镜轴或插入端的最远端元件。内窥镜可以包括电路板，该电路板具有设置在近端手柄内的第一部分和在轴内延伸到相机组件和/或轴远端附近的光源的一个或多个延伸部分。至少一个光发射器可以安装在轴的插入端上，并且被配置成沿朝向或远离相机组件的视场的方向投射光。光发射器也可以安装在相机组件壳体上，以将光引向相机组件的视场。电力和通信线路可以共同定位于内窥镜的轴的用于流体冲洗或抽吸的内腔中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有可摇摄相机的内窥镜及相关方法相关申请的交叉引用本申请是非临时申请，要求2016年3月10日提交的名称为“EndoscopewithPannableCameraandRelatedMethod(带有可摇摄相机的内窥镜及相关方法)”的美国临时专利申请62/306,288号(律师备案号R44)和2015年9月1日提交的名称为“PannableCameraandRelatedMethod(可摇摄相机及相关方法)”的美国临时专利申请62/212,871号(律师备案号Q57)的权益，其全部内容通过引用结合于此。背景
本公开涉及用于在相对不可接近的空间中观察和工作的内窥镜器械；并且在一些方面用于使用内窥镜或关节镜等在身体内的狭窄解剖空间中操作的内窥镜器械。
技术介绍
内窥镜器械在医学中的使用已经得到了广泛的应用，其允许在难以接近的空间进行远程观察和操作。这些仪器在汽车、航空、管道、电子和许多其他工业中也是有用的。在医学或兽医实践领域中，内窥镜检查或关节镜检查经常用于在需要最小切口或不需要切口时观察或治疗解剖区域，或避免干扰附近组织。例如，在整形外科中，可以使用通过一个或多个小皮肤切口引入关节中的一个或多个关节镜器械来接近关节例如膝盖或肩部的状况。这些器械也可用于修复各种关节内组织。观察和修复这些解剖区域的开放式手术的标准技术可能相对更费时，可能导致患者的更大风险和创伤，并且可能需要更长的恢复时间。此外，与开放式手术相关的麻醉可能更复杂、风险更大且成本更高。为了改善视野，内窥镜可装备有主动柔性远段，该远段可由用户在器械的手柄端控制。当器械的尖端定位在可能不适应弯曲内窥镜的远段所需的运动范围的受限制的空间中时，这可能不是有效的选择。在医学应用中，一个这样的示例包括关节内手术。通常，如果使用具有主动柔性远段的器械是不切实际的，则使用具有刚性插入轴的器械可能是优选的。非柔性轴可提供改进的光学或图像再现、仪器内用于附加功能的增加的空间以及更大的耐久性。然而，刚性内窥镜或关节镜具有有限的视场，并且可能需要频繁地重新定位或旋转以增大视场。某些内窥镜或关节镜必须从患者身体上移除，以调换部件，从而改变视野。插管系统可以有助于这种方法，但是也可能会增加手术的复杂性和切口的尺寸。这些限制可能降低操作者效率，增加手术时间，并且可能增加医源性损伤的风险。在医疗和其它应用中，内窥镜在不使用主动柔性远段的情况下具有增大的或可变的视场将是有利的。在单个导管内组合多个功能以减小内窥镜的轴的总直径也可能是有利的。此外，由于重复使用、清洁和/或消毒，当前的仪器容易在功能和光学质量上退化。制造和组装成本足够低使得即使不能重复使用在经济方面也无妨，这样的内窥镜设计也是有利的。重复清洁或灭菌以及再包装的成本将被消除，并且一次性装置的无菌性、质量和可靠性还可以更容易地标准化。
技术实现思路
内窥镜可包括近端手柄和具有远端插入端的轴，相机组件在远端插入端处安装在可旋转壳体中。可旋转壳体被配置成绕大致垂直于插入端的长轴的轴线旋转，可旋转壳体在插入端处是内窥镜的最远端元件。相机组件可以包括与图像传感器相邻的镜头，图像传感器可以是CMOS或CCD器件。拉线可以从手柄延伸到轴的插入端，拉线缠绕在可旋转壳体的一部分上，并且被配置成在拉线在内窥镜轴中前后移动时使壳体旋转。壳体可以具有向相机组件提供视场的运动范围，该视场包括与插入端的长轴成直线的区域和至少垂直于插入端的长轴的区域。在一些情况下，这可以包括相对于插入端的长轴的大约0度到大约120度的范围，或者在大约35度到大约115度之间的范围。壳体可以是由两个半壳构成的球体壳体，其中一个或两个壳的切口配置成容纳图像传感器或相机组件(例如镜头加图像传感器)。光源可以安装在可旋转壳体上，使得其可以照亮相机组件所指向的视场。在另一方面，内窥镜可包括近端手柄和具有远端插入端的轴，相机组件被配置成绕大致垂直于插入端的长轴的轴线旋转。光源可定位于轴的插入端上，并定向成沿大致垂直于插入端的长轴的方向投射光。相机组件的视场的旋转范围可以包括由光源照射的区域，或者可选地，它可以排除由光源照射的区域。在这种情况下，光源提供给图像传感器或相机的照明是间接光、反射光或环境光。光源可以包括一个或多个LED。在另一方面，内窥镜可以包括印刷电路板(PCB)，该印刷电路板包括位于内窥镜的手柄内的基部，以及PCB的一个或多个细长延伸部分，该细长延伸部分被配置成从在手柄内的PCB的基部延伸通过内窥镜的轴，并且终止于轴的远端插入端。PCB的基部可以是柔性板与刚性板配合或柔性板夹在刚性板之间的复合物，至少一个延伸部分包括柔性板延伸部，或者至少一个延伸部分包括刚性板延伸部，或者至少两个延伸部分包括柔性板延伸部和刚性板延伸部。柔性板延伸部的近端支腿可与刚性板延伸部的近端成约90度角，柔性板延伸部的远端支腿可向后弯曲以平行于刚性板延伸部。然后，柔性板延伸部的近端支腿可以折叠，以便使柔性板延伸部的远端支腿与刚性板延伸部相邻对齐。刚性板延伸部和柔性板延伸部都可以延伸通过内窥镜的轴的内腔。PCB及其延伸部可以涂覆有防水涂层或膜，使得延伸部可以穿过内窥镜轴的流体承载内腔。柔性板延伸部可连接到内窥镜轴的远端插入端中的可旋转图像传感器(诸如CMOS或CCD)，而刚性板延伸部可连接到轴的插入端处的一个或多个固定光源。柔性板延伸部配置成具有足够的松弛度以允许图像传感器在预定旋转范围内自由旋转。在另一方面，内窥镜可以包括近端手柄壳体，该近端手柄壳体被配置成容纳电子处理板，该电子处理板用于处理来自定位于内窥镜的轴的远端处的图像传感器的信号。远端手柄壳体被配置成将电子处理板保持在相对于远端手柄部分固定的位置。一个或多个磁体附接到近端手柄壳体的内壁，所述磁体定位于紧邻电子处理板上的霍尔效应传感器。因此，近端手柄壳体可相对于远端手柄壳体旋转，并且霍尔效应传感器被配置成向电子处理器提供表示近端手柄壳体相对于远端手柄壳体的相对旋转的信号。电子处理器可以连接到显示由图像传感器生成的图像的用户界面，并且图像的旋转定向因此可以通过近端手柄壳体相对于远端手柄壳体的相对旋转的变化而更改。在另一方面，内窥镜包括手柄，该手柄包围用于处理来自定位于内窥镜的轴的远端处的图像传感器的信号的电子处理板。手柄上的按钮包括包围磁体的构件，磁体位于霍尔效应传感器所定位在的电子处理板的部分的上方或附近。因此，按钮的按压、释放或移动在足够程度上更改霍尔效应传感器附近的磁场，以改变霍尔效应传感器所产生的信号。按钮可以被配置成基于用户对按钮的移动或释放，使得连接到电子处理板的电子控制器开始记录由图像传感器生成的图像、停止记录由图像传感器生成的图像、或者拍摄由图像传感器生成的图像的照片。按钮还可以被配置成基于用户对按钮的移动或释放，使得连接到电子处理板的电子控制器接通、熄灭或调节位于内窥镜的轴的远端插入端处的光源。按钮的移动或释放可以包括按钮的短持续时间或较长持续时间按压、按钮的预定序列的两次或更多次按压和释放、或者按钮在两个或多个可变持续时间的两次按压之间的释放。附图说明通过下面参照附图对本公开的各种实施例的详细描述，这些和其它方面将变得更加清楚，其中：图1是内窥镜的双部件手柄设计的代表性图示；图2示出了图1的图示的附加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜，包括：近端手柄和具有远端插入端的轴；相机组件，其安装在所述插入端上的可旋转壳体中；所述可旋转壳体被配置成围绕大致垂直于所述插入端的长轴的轴线旋转；其中，所述可旋转壳体是所述轴的所述插入端的最远端元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.01 US 62/212,871;2016.03.10 US 62/306,2881.一种内窥镜，包括：近端手柄和具有远端插入端的轴；相机组件，其安装在所述插入端上的可旋转壳体中；所述可旋转壳体被配置成围绕大致垂直于所述插入端的长轴的轴线旋转；其中，所述可旋转壳体是所述轴的所述插入端的最远端元件。2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述相机组件包括与图像传感器相邻的镜头。3.根据权利要求2所述的内窥镜，其中，所述图像传感器是CMOS或CCD器件。4.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述内窥镜包括从所述手柄延伸到所述轴的所述插入端的拉线，所述拉线缠绕在所述可旋转壳体的一部分上，所述拉线被配置成在所述拉线在所述轴中前后移动时旋转所述可旋转壳体。5.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述可旋转壳体具有向所述相机组件提供视场的运动范围，所述视场包括与所述插入端的所述长轴成直线的区域和至少垂直于所述插入端的所述长轴的区域。6.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述可旋转壳体具有运动范围，在所述运动范围中，所述相机组件的光轴能相对于所述插入端的所述长轴从大约0度移动到大约120度。7.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述可旋转壳体具有运动范围，在所述运动范围中，所述相机组件的光轴能相对于所述插入端的所述长轴从大约35度移动到大约115度。8.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述相机组件的所述可旋转壳体包括由两个半壳的组件构成的球体外壳，所述半壳中的一个或两个具有容纳所述相机组件的内部切口。9.根据权利要求1所述的内窥镜，还包括定位于所述可旋转壳体上的光源，其中，所述光源被配置成照亮所述相机组件的视场。10.一种内窥镜，包括：近端手柄和具有远端插入端的轴；安装在所述插入端上的相机组件；所述相机组件被配置成围绕大致垂直于所述插入端的长轴的轴线旋转；光源，其定位于所述轴的所述插入端上，并定向成沿大致垂直于所述插入端的所述长轴的方向投射光。11.根据权利要求10所述的内窥镜，其中，所述相机组件被配置成旋转，使得其具有包括由所述光源直接照亮的区域的视场。12.根据权利要求10所述的内窥镜，其中，所述相机组件被配置成旋转，使得其具有不包括由所述光源直接照亮的区域的视场。13.根据权利要求12所述的内窥镜，其中，所述相机组件的所述视场被间接照亮或被来自所述光源的反射光或环境光照亮。14.根据权利要求10至12中任一项所述的内窥镜，其中，所述光源是一个或多个发光二极管。15.一种用于内窥镜的印刷电路板，包括：所述印刷电路板的基部，其被配置成位于所述内窥镜的手柄内；其中，所述印刷电路板的一个或多个细长延伸部分被配置成从在所述手柄中的所述印刷电路板的所述基部延伸通过所述内窥镜的轴，并且终止于所述轴的远端插入端。16.根据权利要求15所述的印刷电路板，其中，所述基部是柔性板与刚性板配合的复合物，并且其中，所述一个或多个延伸部分中的至少一个包括柔性板延伸部。17.根据权利要求15所述的印刷电路板，其中，所述基部是柔性板与刚性板配合的复合物，并且其中，所述一个或多个延伸部分中的至少一个包括刚性板延伸部。18.根据权利要求15所述的印刷电路板，其中，所述基部是柔性板与刚性板配合的复合物，并且其中，所述一个或多个延伸部分中的第一延伸部分包括柔性板延伸部，并且所述一个或多个延伸部分中的第二延...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·M·哈格蒂，凯文·L·格朗特，彼得·K·冯德拉什，蒂莫西·D·莫罗，杰森·A·德默斯，丹尼尔·B·戴维斯，
申请(专利权)人：德卡产品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US