内窥镜系统技术方案

本发明专利技术提供一种内窥镜系统，包括内窥镜、显示设备，和将内窥镜和显示设备互连的线缆。内窥镜包括从手柄向远侧延伸的细长体。图像传感器布置在细长体的远侧部内，透镜布置在细长体的远端处，而且包括一个或多个发光元件的光源集成到细长体的远端中并且从透镜沿径向向外定位。集成处理器布置在手柄内。

Endoscopic system

【技术实现步骤摘要】
内窥镜系统本申请是申请号为201510405306X、申请日为2015年7月10日、专利技术名称为“内窥镜系统”的专利申请的分案申请。
本公开涉及用于在微创手术操作期间观察身体的内部特征的内窥手术设备(endosurgicaldevice)和系统，并且更具体地，涉及内窥镜系统等。
技术介绍
内窥镜通过切口或天然的身体孔口被引入来观察身体的内部特征。常规的内窥镜包括用于通过内窥镜传输来自外部光源的光以照亮身体的内部特征的光传输通路，所述光传输通路包括光纤导向器。常规的内窥镜还包括用于将这些内部特征的图像传输回目镜或外部视频系统以供在外部监视器上进行处理和显示的图像取回通路。
技术实现思路
本公开涉及内窥镜和具有集成到内窥镜的远端部中的光源和摄像机以及用于控制内窥镜系统的布置在内窥镜的手柄内的集成处理器的内窥镜系统。根据本公开的方案，内窥镜包括手柄和从所述手柄向远侧延伸的细长体。细长体包括终止于远端处的远侧部。图像传感器布置在所述细长体的远侧部内；透镜布置在所述细长体的远端处，而包括一个或多个发光元件的光源集成到所述细长体的远端中且从所述透镜沿径向向外定位。在实施例中，所述发光元件围绕所述透镜的一部分呈月牙形布置。所述发光元件可以是发光二极管(LED)。所述图像传感器可以是背照射传感器(backsideilluminatedsensor)。在实施例中，所述图像传感器是高清晰度CMOS传感器。所述透镜可以是无焦点透镜。内窥镜可以包括被动热控系统。在实施例中，导热基板附着到所述光源。散热器可以布置成与所述导热基板相接触。在一些实施例中，导热粘合剂布置在所述散热器和所述导热基板之间。在某些实施例中，所述散热器是筒状的形状并且定位成与所述细长体的筒状壁完全接触。在实施例中，内窥镜包括布置在所述手柄内的处理器。处理器包括系统控制器、成像子系统、视频处理子系统，和用于与诸如图像传感器和光源的外部设备来回发送数据的的外围设备控制器。在实施例中，所述处理器是片上系统。根据本公开的另一个方案，内窥镜包括手柄，所述手柄包括手柄壳体，所述手柄壳体包括握把部和控制部。所述手柄壳体限定内腔，所述内腔包含多个用于为内窥镜系统供电和控制内窥镜系统的电路板。在实施例中，所述手柄壳体包括：主板，其包括处理器和存储器，用于系统控制、数据捕获、图像处理，和视频输出；电源板，其包括集成电源芯片以管理系统的电源；按钮板，其启用/禁用用户控件；以及开关板，其接通和断开系统的电源。所述按钮板可定位于所述手柄的控制部中，以及所述主板可定位于所述手柄的握把部中。在实施例中，所述电源板布置在所述手柄的握把部中，而在某些实施例中，所述开关板定位于所述手柄的握把部中。所述内窥镜可以进一步包括从所述手柄向远侧延伸的细长体。所述细长体包括摄像机，所述摄像机包括布置在所述细长体的远侧部中的图像传感器和布置在所述细长体的远端处的透镜。所述细长体还包括布置在所述细长体远端处的光源。所述处理器包括用于控制所述处理器和所述摄像机之间的数据传输的外围设备控制器和用于控制所述处理器和所述光源之间的数据传输的外围设备控制器。以下参考附图更详细地描述本公开的示例性的实施例的进一步的细节和方案。附图说明在此参考附图描述本公开的实施例，在附图中：图1是现有技术的内窥镜系统的正视立体图；图2是示出图1的内窥镜系统的示意构造的正视立体图；图3是示出图1的内窥镜系统的光学系统的示意构造的侧视图；图4是示出现有技术的另一内窥镜系统的示意构造的正视立体图；图5是示出图4的内窥镜系统的内窥镜的远端的示意构造的立体局部剖视图；图6是依据本公开的实施例的内窥镜的立体图；图7是示出依据本公开的实施例的内窥镜系统的示意构造的正视立体图；图8是示出图6的内窥镜的摄像机的示意图；图9是示出依据本公开的实施例的内窥镜的远端的示意构造的端视图；图10是图6的内窥镜的远侧部的侧剖视图；图11是图10的内窥镜的远侧部的各部件分离的侧视立体图；图12是图7的内窥镜系统的系统部件的框图；图13是图12的集成处理器的框图；以及图14是图6的内窥镜的手柄的俯视立体图。具体实施方式参考附图详细地描述本公开的内窥镜和内窥镜系统的实施例，其中在几幅附图的每幅附图中相同附图标记指代相同的或对应的元件。如在此所使用的，术语“远侧”指的是结构的距用户较远的部分，而术语“近侧”指的是结构的距用户较近的部分。如在此所使用的，术语“受试者”指的是人类患者或其他动物。术语“临床医生”指的是医生、护士、或其他护理提供者，并可包括支持人员。术语“约”应被理解为考虑相对很小的变化以至于没有变化的修饰术语的近似(例如，小于2％的差异)的词。首先参照图1至图3，现有技术的内窥镜系统1包括内窥镜10、光源20、视频系统30，和显示设备40。诸如LED/氙光源的光源20经由光纤导向器22连接至内窥镜10，所述光纤导向器22操作地联接至光源20和内窥耦合器(endocoupler)16，所述内窥耦合器16布置在内窥镜10的手柄18上或邻近于内窥镜10的手柄18布置。光纤导向器22包括，例如，贯穿内窥镜10的细长体12且终止于内窥镜10的远端14的光纤线缆。因此，从光源20传输来的光，通过光纤导向器22，然后从内窥镜10的远端14朝向患者的身体的目标内部特征(例如，组织或器官)发出。因为在这种构造中的光传输通路长，例如，光纤导向器22的长度可约为1m至约1.5m，所以只有约15％(或更少)的从光源20发出的光通量从内窥镜10的远端14输出。视频系统30经由数据线缆34操作地连接至图像传感器32，该图像传感器32安装于或布置在内窥镜10的手柄18内。物镜36布置在内窥镜10的细长体12的远端14处且一系列间隔开的中继透镜38(例如棒状透镜)沿着细长体12的长度定位在物镜36和图像传感器32之间。由物镜36捕获的图像通过内窥镜10的细长体12经由中继透镜38转送到图像传感器32，其然后传达给视频系统30以供处理且经由线缆39输出至显示设备40。由于图像传感器32位于内窥镜10的手柄18内或者安装到内窥镜10的手柄18上，图像传感器32可以距离内窥镜10的远端14远至约30厘米，图像取回通路内的图像信息有损失，这是因为很难在沿着中继透镜38的整个工作距离的每一点处得到高品质的图像。而且，由于中继透镜38上的光损失，物镜36不能包括小孔径。因此，视野深度是受限的，则在内窥耦合器16中典型地利用聚焦模块(未显示)来将物镜36设定至期望的焦点，这是临床医生在外科手术操作期间当移动内窥镜10时所必须调整的。另外，光纤导向器22的旋转也将旋转中继透镜38，中继透镜38在使用期间改变了视角，并且光纤导向器22也往往由于重力的作用往下落。因此，临床医生需要在使用期间调整和/或固定光纤导向器22以保持视野稳定，这在操作期间是不方便的。如图4和图5所示，另一现有技术的内窥镜系统1'，其基本上类似于内窥镜系统1，则因此将只描述关于它们之间的差异，内窥镜系统1'包括在内窥镜10'的细长体12的远侧部13内的图像传感器32，使得物镜36和图像传感器32之间的图像取回通路比内窥镜系统1的物镜36和图像传感器32之间的图像取回通路短。内窥镜系统1'采用与内窥镜系统1的光传输通路相同的光传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内窥镜，包括：手柄；细长体，其从所述手柄向远侧延伸，所述细长体包括远侧部，所述远侧部终止于远端；摄像机，其包括布置在所述细长体的所述远侧部中的图像传感器和位于所述细长体的所述远端处的透镜；光源，其布置在所述细长体的所述远端处；以及被动热控系统，其包括：导热基板，其布置在所述细长体的所述远侧部中，所述导热基板包括附着到所述光源的远侧侧面；以及散热器，其布置在所述细长体的所述远侧部中，所述散热器包括联接至所述导热基板的远侧侧面。

【技术特征摘要】
2014.07.10 US 62/022,835;2015.06.03 US 14/729,6641.一种内窥镜，包括：手柄；细长体，其从所述手柄向远侧延伸，所述细长体包括远侧部，所述远侧部终止于远端；摄像机，其包括布置在所述细长体的所述远侧部中的图像传感器和位于所述细长体的所述远端处的透镜；光源，其布置在所述细长体的所述远端处；以及被动热控系统，其包括：导热基板，其布置在所述细长体的所述远侧部中，所述导热基板包括附着到所述光源的远侧侧面；以及散热器，其布置在所述细长体的所述远侧部中，所述散热器包括联接至所述导热基板的远侧侧面。2.根据权利要求1所述的内窥镜，其中，所述光源从所述透镜沿径向向外定位。3.根据权利要求1所述的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德生，孙若熙，张薇，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US