具有提供倾斜视角的内部相机的套管针制造技术

本发明专利技术提供了一种用于插入患者的器官中的套管针，其包括：插管，该插管具有远侧开口；通道，该通道位于该插管内部；和光学组件，该光学组件包括相机。光学组件设置在通道的远侧端部处并且被配置成以相对于插管的纵向轴线倾斜的视场(FOV)来提供远侧开口的相机图像。斜的视场(FOV)来提供远侧开口的相机图像。斜的视场(FOV)来提供远侧开口的相机图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提供倾斜视角的内部相机的套管针


[0001]本专利技术整体涉及侵入式医疗工具，并且具体地涉及结合有相机的侵入式医疗工具。

技术介绍

[0002]先前在专利文献中已提出用于患者的器官的图像引导的探测的技术。例如，美国专利申请公布2015/0272694描述了一种包括集成于其中的多个相机的外科装置。多个相机中的每个相机的视图可整合在一起以提供合成图像。包括一体化相机的外科工具可与外科装置一起使用。由与外科工具成一体的相机产生的图像可与由整合在外科装置中的多个相机生成的合成图像相关联。可跟踪相机和/或外科工具的位置和定向，并且外科工具在合成图像上可呈现为透明的。
[0003]又如，美国专利5,188,093描述了一种具有相机组件和可旋转地附接到该相机组件的远侧端部的一次性反射镜组件的手持式便携关节内窥镜。包括光纤图像引导件和多个光学照明纤维的探头可旋转地安装在反射镜组件上，并且可插入身体中以对身体的内部结构进行成像。照明纤维延伸穿过反射镜组件并且与石英卤素灯光连通地连接以照明被成像的内部身体结构。为了从探头已插入其中的被照明的身体内部结构收集光，将GRIN棒附接到图像引导件的远侧端部。图像引导件在其远侧端部附近弯曲以使GRIN棒的轴线从相机组件的轴线偏移，以在支撑具有GRIN棒的图像引导件的反射镜组件旋转时增大关节内窥镜的视场。聚焦光学器件与图像引导件光连通地安装在相机组件中。这些聚焦光学器件可在相机组件内轴向移动，以聚焦来自图像引导件的图像。穿过聚焦光学器件的光进入也安装在相机组件中的相机头部。
[0004]美国专利申请公布2006/0232664描述了一种视频内窥镜外科手术训练系统，其包括限定其中设置模拟解剖结构的实践体积的壳体。可将外科器械插入实践体积中以进入解剖结构。数字摄像机设置在壳体内以在显示器上对解剖结构进行成像。数字摄像机的位置通过相机托架支撑在实践体积内，该相机托架使得摄像机相对于托架的位置能够选择性地改变，从而改变由摄像机实现的视角。在一个实施方案中，相机托架联接到吊杆，吊杆的近侧端部在壳体外部延伸，以通过吊杆的近侧端部的用户调整来实现数字摄像机的附加定位。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施方案提供了一种用于插入患者的器官中的套管针，该套管针包括：插管，该插管具有远侧开口；通道，该通道位于插管内部；和光学组件，该光学组件包括相机。光学组件设置在通道的远侧端部处并且被配置成以相对于插管的纵向轴线倾斜的视场(FOV)来提供远侧开口的相机图像。
[0006]在一些实施方案中，光学组件被配置成响应于用户的调整而修改FOV的倾斜角。
[0007]在一些实施方案中，光学组件包括被配置成通过偏转相机的视角方向来修改FOV
的倾斜角的可倾斜反射镜。
[0008]在一个实施方案中，可倾斜反射镜是MEMS反射镜。
[0009]在另一个实施方案中，光学组件包括相机安装于其上以便偏转相机的视角方向的可倾斜元件。在又一实施方案中，可倾斜元件是MEMS元件。
[0010]根据本专利技术的另一个实施方案，还提供了一种包括将套管针插入患者的器官中的方法，该套管针包括：插管，该插管具有远侧开口；和通道，该通道位于插管内部。使用包括设置在通道的远侧端部处的相机的光学组件，以相对于插管的纵向轴线倾斜的视场(FOV)获取远侧开口的相机图像。
[0011]结合附图，通过以下对本专利技术的实施方案的详细描述，将更全面地理解本专利技术，其中：
附图说明
[0012]图1是根据本专利技术的实施方案的使用包括套管针的外科设备的脑部规程的示意性图解，该套管针包括相机和可倾斜反射镜；
[0013]图2是根据本专利技术的实施方案的应用于图1的脑部规程中的套管针的示意性图解；并且
[0014]图3是示意性地示出根据本专利技术的实施方案的用于从图2的套管针的相机获取视觉图像的方法和算法的流程图。
具体实施方式
[0015]概述
[0016]一些侵入式医疗规程需要一种方式来视觉地引导到患者的器官(诸如脑部)的医疗探头。在一些侵入式规程中，为了将医疗探头或其它工具插入患者的身体中，首先将用作穿透入口的套管针放置在进入位置中。除了是探头的入口之外，包括插管的套管针还可用于冲洗和排出体液以及其它流体。此外，套管针可配备有用以辅助探头对目标组织的视觉导航的相机。
[0017]例如，脑部规程可能需要对经由在颅骨中开出的孔插入脑部中的探头的远侧端部进行导航。对于该规程，可插入具有相机的套管针以使得医师能够获取目标脑组织的图像，并且治疗探头经由套管针推进并且视觉地引导以治疗目标脑组织，例如，感染或出血的脑组织。
[0018]然而，相机具有相对窄的视场，并且所获取的图像可能偏离方向，例如显示医疗探头的远侧边缘或被血液或其它物质遮挡的图像。
[0019]下文中描述的本专利技术的实施方案提供了一种具有装配到插管壁内部的光学组件的套管针，该光学组件包括相机。组件被配置成以相对于插管的纵向轴线倾斜的视场(FOV)来提供插管的远侧开口的相机图像。倾斜角旨在提供诸如目标组织和/或治疗探头的清晰视图。
[0020]在一些实施方案中，相机FOV相对于插管的纵向轴线以固定角度，例如，以10
°
的倾斜角或其它合适的值倾斜。在其它实施方案中，相机FOV的倾斜角可在包括到插管的远侧开口的中心的方向的方向范围内调整。为此，在一个实施方案中，相机的光学路径上的可倾斜
反射镜通过倾斜到目标角度来偏转视角方向。反射镜可以是MEMS反射镜或另一种类型的移动反射镜。
[0021]然而，可使用其它解决方案来调整相机的视角，包括其它类型的移动光学器件、可通过折射或衍射或通过使用可倾斜相机安装架倾斜相机本身
[0022](并且由此避免对诸如可倾斜反射镜或其它类型的可移动光学器件或电光效应的附加元件或功能的需要)来偏转方向的光电构件。
[0023]通过使用套管针的相机的倾斜的，并且在一些实施方案中方向可调整的(即，可倾斜的)视角来优化视觉图像获取，所公开的技术可改善微创医疗规程的结果。
[0024]系统描述
[0025]图1是根据本专利技术的实施方案的使用包括套管针38的外科设备28的脑部规程的示意性图解，该套管针包括相机48和可倾斜反射镜50。本文所述的套管针38是具有具备可倾斜视场(FOV)的相机的套管针的示例。除了可倾斜反射镜之外的其它倾斜机构在下文进一步论述。应注意，所公开的技术不限于可调整倾斜的FOV—另选的实施方案提供其中相机FOV以固定角度倾斜的套管针。
[0026]在一些实施方案中，包括外科设备28的脑部诊断和治疗系统20被配置成执行脑部规程，诸如治疗患者22的脑组织的感染。在所示的实施方案中，套管针38用于穿透颅骨，使得医师24可将探头39插入患者22的头部41中(插入未示出)以进入脑组织。随后，可使用套管针附接的相机48来操作探头39。
[0027]在所示的实施方案中，缆线32进入套管针38的近侧端部，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于插入患者的器官中的套管针，所述套管针包括：插管，所述插管具有远侧开口；通道，所述通道位于所述插管内部；和光学组件，所述光学组件包括相机，所述相机设置在所述通道的远侧端部处并且被配置成以相对于所述插管的纵向轴线倾斜的视场(FOV)来提供所述远侧开口的相机图像。2.根据权利要求1所述的套管针，其中，所述光学组件被配置成响应于用户的调整而修改所述FOV的倾斜角。3.根据权利要求2所述的套管针，其中，所述光学组件包括可倾斜反射镜，所述可倾斜反射镜被配置成通过偏转所述相机的视角方向来修改所述FOV的所述倾斜角。4.根据权利要求3所述的套管针，其中，所述可倾斜反射镜是MEMS反射镜。5.根据权利要求2所述的套管针，其中，所述光学组件包括所述相机安装在其上以便偏转所述相机的视角方向的可倾斜元件。6.根据权利要求5所述的套管针，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：