医疗内窥镜器械制造技术

本公开涉及一种医疗内窥镜器械，具有用于向人体或动物体内进行微创插入的远端侧细长插入部(1)，插入部(1)具有至少一个第一LED(5)、第二LED(7)和图像传感器(9)，第一LED(5)、第二LED(7)和图像传感器(9)沿共同的观察方向(x)定向。在此，第一LED(5)具有适合于荧光内窥镜检查的第一发光光谱(19)，第二LED(7)具有适合于白光内窥镜检查的第二发光光谱(21)，沿观察方向(x)在第二LED(7)前面布置滤光器(23)。在此，所述滤光器(23)具有透射光谱(25)并且第二LED(7)被设计为，根据第二发光光谱(21)在第一波长范围(K)内比在第二波长范围(L)内平均更强地辐射，并且滤光器(23)被设计为，由第二LED(7)射出的光根据透射光谱(25)在第二波长范围(L)内比在第一波长范围(K)内平均更少地透射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】医疗内窥镜器械
本公开涉及一种医疗内窥镜器械，其具有用于向人体或动物体内进行微创插入的远端侧细长插入部。
技术介绍
出于医学诊断和/或治疗目的而使用内窥镜对人体或动物体内进行视频拍摄是已知的。在此通常是利用光源照亮身体内部并使用CCD传感器进行图像拍摄。由于CCD传感器的光谱灵敏度不同于人眼的光谱灵敏度，因此在现有技术中通常要在CCD传感器前面的图像路径中设置校正滤光器，以获得所拍摄图像的自然色彩图像。CCD传感器通常比眼睛更灵敏，特别是在红色和红外波长范围内，因此所使用的校正滤光器在该波长范围内的衰减特别强烈。但是这里的缺点在于，由于使用了校正滤光器，很大部分的发光量是被耦合到身体内部并在那里转换成热量，而不是用于CCD传感器的图像拍摄。为了更好地利用或节省耦合的光功率，专利文献WO95/17845提出不要将二向色校正滤光器放置在CCD传感器前面的图像路径中，而是放置在外部光源前面或内窥镜的光导系统中。亦即，不应该由CCD传感器接收的光甚至不会耦合到体内。由此保护了组织免于不必要的热量和发光量的耦合。然而，这种由专利文献WO95/17845已知的内窥镜视频系统既不适合用于白光内窥镜检查，也不适合用于荧光内窥镜检查。与白光内窥镜检查相比，荧光内窥镜检查(其例如用于恶变前的和早期的恶性组织的检查和定位)不依赖于组织的自然真实颜色显示，而是依赖于荧光激发，通过荧光激发能够将病理组织与健康组织区分开。在此，借助于光辐射激发的病理组织本身或者指示病变组织的细菌积聚可以特有地发出荧光，并因此能够相对于周围的健康组织被可识别地定位。例如在光动力诊断(PDD)和/或光动力治疗(PDT)的框架下，荧光内窥镜检查可以借助于在病理组织上选择性地积聚光敏剂或标记物质(例如氯霉素e6)来进行。
技术实现思路
本公开提供了一种医疗内窥镜器械，其能够选择性地用于荧光内窥镜检查和白光内窥镜检查，并且尽管如此仍然通过更好地使用耦合的发光量用于相应的使用目的来保护组织免受未使用的热量和发光量的耦合。根据本公开提供了一种医疗内窥镜器械，其具有用于向人体或动物体内进行微创插入的远端侧的细长的插入部，该插入部具有至少一个第一发光二极管(LED)、第二LED和图像传感器，其中，第一LED、第二LED和图像传感器沿同一观察方向定向。在此，第一LED具有适合于荧光内窥镜检查的第一发光光谱，第二LED具有适合于白光内窥镜检查的第二发光光谱，其中，沿观察方向在第二LED前面布置有滤光器。在此，该滤光器具有透射光谱，其中，第二LED被设计为，根据第二发光光谱在第一波长范围内的辐射比在第二波长范围内的辐射平均更强，并且其中，滤光器被设计为，由第二LED射出的光根据透射光谱在第二波长范围内比在第一波长范围内平均有更少地透射。“发光光谱”在此是指基于光的波长λ的光的强度分布I(λ)。在此，将波长λ1与波长λ2之间的波长范围内的平均强度定义为“透射光谱”在此是指基于光的波长λ的光透射率百分比T(λ)的分布。在此，将波长λ1与波长λ2之间的波长范围内的平均透射率或者说穿透率定义为即，如果第一波长范围从波长λ1扩展至波长λ2，并且第二波长范围从波长λ3扩展至波长λ4，则得到和亦即，第二LED在第一波长范围内的平均强度大于第二LED在第二波长范围内的平均强度同样地，滤光器在第一波长范围内的平均透射率或者说穿透率大于滤光器在第二波长范围内的平均透射率或者说穿透率如果函数I(λ)和/或T(λ)对于第一和/或第二波长范围内的某些波长或光谱线不能被局部积分，则在平均时应忽略这样的波长或光谱线。亦即，在第二波长范围、优选为红色和红外波长范围内的光受到抑制时，第二LED的发光光谱和滤光器的透射光谱彼此互补。第一波长范围可以从可见光谱中的短波端(例如λ1＝400nm)扩展至第二波长范围的短波端(例如λ2＝λ3＝550nm)，第二波长范围从该第二波长范围的短波端扩展至可见光谱中的长波端(例如λ4＝700nm)。优选地，第一波长范围和第二波长范围彼此邻接并且大小相同。第一波长范围优选地低于第二波长范围。这两个LED是作为光源布置在插入部中，以便在身体内“在自然位置”产生光，从而不需要外部光源和光导系统。第一LED可以用于荧光内窥镜检查，第二LED可以用于白光内窥镜检查。图像传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器，可以选择性地用于荧光内窥镜检查和白光内窥镜检查，并且在图像路径中不需要短通滤光器形式的校正滤光器，其降低了可用于成像的发光量。利用本文公开的器械，可以在PDD和/或PDT的范围内进行荧光内窥镜检查。然而，如果例如第二LED具有短波的第二发光光谱以便有效地激发荧光，则可以将该器械的优选实施方式主要设计用于PDD。对于PDT来说，具有更高的组织穿透深度的、更长波长的第二发光光谱可能是更有效的。然而，在此所公开的器械还提供了其它的优点。一方面，LED在横向上比光导体占据更少的空间，因此它们可以在插入部的非常有限的安装空间中以与图像传感器相同的观察方向放置在图像传感器的旁边。另一方面，与光导体相比，利用LED能够以足够的亮度相应低耗费(例如不用散射透镜)、低光学损失地照亮更大的空间角度。在第二波长范围内，优选在红色和红外波长范围内，相比于卤素灯、氙气灯、卤化物灯或其它金属蒸气灯的发光光谱，第二LED的发光光谱已经具有更低的强度，因此可以将用于LED光的滤光器设计为比卤素灯、氙气灯、卤化物灯或其它金属蒸气灯的光必须被滤光时所用的滤光器更薄。由于滤光器更薄，因此第二LED可以沿观察方向更“向前地”布置在插入部的外表面上，优选在其端面上，这减小了“钥匙孔效应”或“隧洞效应”并增大了所照亮的空间角度。对于LED来说，“观察方向”在此是指在兰伯特辐射器(Lambert-Strahler)意义下LED的主辐射方向；对于图像传感器来说，则是指主拍摄方向，即，在平面CCD传感器或CMOS传感器中传感器表面的法线。亦即，第一LED、第二LED和图像传感器都是沿相同的“观察方向”定向。优选地，该观察方向是从插入部的端侧向远端指向，但是附加地或替代地，也可以是从插入部的横向侧横向向外指向。在上述的端侧布置中，“前”是指沿观察方向关于器械的远端侧；在侧向布置中，“前”是指沿观察方向关于器械的横向。因此，也可以选择将第一LED、第二LED和图像传感器布置在插入部的公共壁上。优选地，该公共壁是插入部的远端侧端面，在此，观察方向是沿着插入部的纵向方向朝远端侧延伸。特别地，在这种施方式中，用于将第一LED、第二LED和图像传感器放置在端面上的横向安装空间是非常有限的。在插入部的壁中可能仅为每个LED或图像传感器提供了直径从1mm至1.5mm的凹部。在极端情况下，所能提供的直径甚至可以仅有0.5mm。可选地，第一LED可以相对于第二LED关于观察方向被向前偏移地布置。由于用于荧光内窥镜检查的第一LED不需要前置的滤光器，因此第一LED可以沿观察方向进一步向前地布置在插入部的外表面上，优选在其端面上，由此可以减小钥匙孔效应并增大所照亮的空间角度。第二LED由于前置的滤光器而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗内窥镜器械，具有用于向人体或动物体内进行微创插入的远端侧的、细长的插入部(1)，其中，所述插入部(1)具有至少一个第一LED(5)、第二LED(7)和图像传感器(9)，其中，所述第一LED(5)、所述第二LED(7)和所述图像传感器(9)沿共同的观察方向(x)定向，/n其特征在于，/n所述第一LED(5)具有适合于荧光内窥镜检查的第一发光光谱(19)，并且所述第二LED(7)具有适合于白光内窥镜检查的第二发光光谱(21)，其中，沿观察方向(x)在所述第二LED(7)的前面布置有滤光器(23)，其中，所述滤光器(23)具有透射光谱(25)，其中，所述第二LED(7)被设计为，根据所述第二发光光谱(21)在第一波长范围(K)内的辐射比在第二波长范围(L)内的辐射平均更强，并且其中，所述滤光器(23)被设计为，由所述第二LED(7)射出的光根据所述透射光谱(25)在所述第二波长范围(L)内比在所述第一波长范围(K)内平均有更少的透射。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180214 DE 102018202243.71.一种医疗内窥镜器械，具有用于向人体或动物体内进行微创插入的远端侧的、细长的插入部(1)，其中，所述插入部(1)具有至少一个第一LED(5)、第二LED(7)和图像传感器(9)，其中，所述第一LED(5)、所述第二LED(7)和所述图像传感器(9)沿共同的观察方向(x)定向，
其特征在于，
所述第一LED(5)具有适合于荧光内窥镜检查的第一发光光谱(19)，并且所述第二LED(7)具有适合于白光内窥镜检查的第二发光光谱(21)，其中，沿观察方向(x)在所述第二LED(7)的前面布置有滤光器(23)，其中，所述滤光器(23)具有透射光谱(25)，其中，所述第二LED(7)被设计为，根据所述第二发光光谱(21)在第一波长范围(K)内的辐射比在第二波长范围(L)内的辐射平均更强，并且其中，所述滤光器(23)被设计为，由所述第二LED(7)射出的光根据所述透射光谱(25)在所述第二波长范围(L)内比在所述第一波长范围(K)内平均有更少的透射。


2.根据权利要求1所述的医疗内窥镜器械，其中，所述第一LED(5)、所述第二LED(7)和所述图像传感器(9)被布置在所述插入部(1)的共有的壁(13)上。


3.根据权利要求1或2所述的医疗内窥镜器械，其中，所述第一LED(5)、所述第二LED(7)和所述图像传感器(9)被布置在所述插入部(1)的远端侧端面(3)上，并且所述观察方向(x)在所述插入部(1)的纵向方向上向远端侧延伸。


4.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述第一LED(5)相对于所述第二LED(7)关于所述观察方向(x)被向前偏移地布置。


5.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述滤光器(23)是吸收滤光器。


6.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述滤光器(23)是红外线阻挡滤光器，其中，所述第一波长范围(K)在可见光谱中低于550nm，并且所述第二波长范围(L)在可见光谱中高于550nm。


7.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述图像传感器(9)在垂直于所述观察方向(x)的平面中到所述第二LED(7)的距离与到所述第一LED(5)的距离基本上相同，并且所述图像传感器优选地布置在所述第一LED(5)与所述第二LED(7)之间。


8.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述第一发光光谱(19)和所述第二发光光谱(21)是不同的或基本相同的。


9.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述第一LED(5)是发射白光的LED，所述第二LED(7)是发射蓝光的LED，或者所述第一LED(5)和所述第二LED(7)是相同类型的。


10.根据前述权利要求中任一项所述的医疗内窥镜器械，其中，所述滤光器(23)具有进光侧(27)和出光侧(29)，并且在所述进光侧(27)与所述出光侧(29)之间沿所述观察方向(x)具有一厚度(D)，并在与所述观察方向(x)正交的方向上具有一直径(B)，其中，所述厚度为0.3mm至所述直径(B)的80％。


11.根据前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·克劳斯·韦伯，雷内·汉特，A·因佩利泽里，M·多尔特，
申请(专利权)人：理查德·沃尔夫有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE