[发明专利]具有可摇摄相机的内窥镜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，其要求于2013年5月22日提交的且标题为“Endoscope with Pannable Camera(具有可摇摄相机的内窥镜)”(律师备案号No.K35)的美国临时专利申请序列号No.61/826,303；和2013年2月1日提交的且标题为“Pannable Endosope(可摇摄内窥镜)”(律师备案号No.K29)的美国临时专利申请序列号No.61/759,784的优选权，这两份美国专利申请中的每一个在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于在如下情况下观察和工作的内窥镜仪器：在相对难以到达的空间中；以及在用于在人体内的紧密解剖空间中使用内窥镜或关节镜等操作的一些方面中。

背景技术

在医疗中使用内窥镜仪器允许在难以到达的空间中进行远程观察和操作已经得到确认。这些仪器也曾用于汽车、航空、抽水马桶、电子设备和许多其它工业。在药学或兽医业领域中，当需要最小切口或无切口时，或为了避免干扰附近组织，内窥镜检查或关节镜检查常常用来观察或处理解剖区。在矫形术中，例如，可以使用通过一个或多个小外皮切口引入到关节中的一个或多个关节镜仪器来访问诸如膝盖或肩膀的关节的情况。这些仪器还可以用来修复各种关节内组织。观察并修复这些解剖区的开放手术的标准技术会相对更加耗时，与对患者而言更大的风险和创伤相关联，并且会与更长的恢复时间相关联。此外，与开放手术相关联的麻醉可能更加复杂、危险并且昂贵。为了改进视场，内窥镜可以装备有可由用户在仪器的手柄端处控制的主动柔性远侧段。当仪器的末端被定位在有限的空间(其可能不适应使内窥镜的远侧段挠曲所需的运动范围)中时，这可能不是有效的选项。在医疗应用中，一个这种示例将包括关节内外科手术。一般地，如果使用具有有源柔性远侧段的仪器不切实际，则使用具有刚性插入轴的仪器可能是优选的。非柔性轴可以提供改进的光学或图像重现，在仪器内提供增加的空间用于附加功能，以及提供更大的耐久性。然而，刚性内窥镜或关节内窥镜具有有限的视场并且可能需要被频繁地重定位或旋转以增加视场。为了改变视场，必须将一些内窥镜或关节内窥镜从患者物理地移除以将零部件换出。套管系统可以促进这种做法，但是也可能增加程序的复杂性和切口的大小。这些限制可能降低操作员效率，增加外科手术时间，并且可能增加医源性伤害的风险。在医疗和其它应用中，将有利的是，使内窥镜具有增加的或可变的视场，而不使用主动柔性远侧段。还可能有利的是，将功能合并在单个导管内以便减小内窥镜的轴的外直径。另外，目前的仪器经历重复使用、清洁和/或消毒易于在功能和光学质量上退化。制造和组装成本足够低以经济地证明其不可重用的内窥镜设计也将是有利的。重复清洁或消毒以及重新封装的成本将被消除，并且使单次使用装置的质量和可靠性符合标准也可能是更容易的。

发明内容

本公开的实施例包括在工业以及医疗应用中有用的可变视场内窥镜。内窥镜可以包括近端和与近端相对的远端。内窥镜的近端可以进一步包括手柄。内窥镜可以进一步包括细长构件，该细长构件包括插入段或轴，所述插入段或轴可以从手柄延伸到远端。插入段或轴可以被配置成相对于手柄的至少一部分绕插入段的纵向轴线可旋转。靠近远端，成像装置(或‘成像器’)可以可枢转地安装在插入段中。成像器可以是图像传感器。成像器可以布置在壳体内。壳体可以包括至少一个镜头，图像通过所述至少一个镜头被导引至成像器。成像器可以具有预定的角视场，并且可以被配置成捕获视场的图像。成像器可安装在可枢转组件或相机底座上。当前角视场可以相对于插入段的长轴线在成像器的第一角位置与第二角位置之间旋转，第一角位置和第二角位置限定成像器的可视范围的界限。通过使底座上的成像器绕近似垂直于或横向于插入段或轴的纵向轴线的轴线枢转，可以改变当前视场。相机底座的旋转轴线可以被配置成位于大致将插入轴二等分为上区和下区的平面内。

内窥镜可以进一步包括枢转控制结构；该枢转控制结构可以被配置成当该枢转控制结构绕近似垂直于插入轴的长轴线的旋转轴线旋转时使成像器枢转。枢转控制结构可以进一步包括突起。突起可以被配置成可选地可操作地接合至少一个棘爪，使得枢转控制结构可以以离散步长旋转，每个步长为枢转控制结构的旋转位置提供固定化点。棘爪中的一个或多个可以对应于成像器的预定枢转定向。枢转控制结构可以通过细长致动器--诸如，牵引电缆或牵引线--连接到可枢转相机组件。