[发明专利]用于内窥镜的光耦合器

说明书

本申请是名称为“用于内窥镜的光耦合器”、申请日为2013年9月22日、进入中国的申请号为201280014363.X、国际申请日为2012年2月16日、国际申请号为PCT/US2012/025404的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年2月16日提交的美国临时专利申请序列号第61/443,546的优先权，该申请全文以参见方式如同进行了阐述地纳入本文。

关于联邦赞助研发的声明

不适用。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种用于对覆盖有不透明流体、半固态材料或颗粒物质的表面的改进的光学成像的光耦合器。

2.背景技术

对于最小侵入性手术的需求继续增长。借助视频内窥镜术能够将开放式外科手术转变成最小侵入性手术，但这种能力在血液或其它流体处于视野之中时受到限制。其它技术(荧光检查术、3D回声术、MRI等)目前用于克服在血管内空间进行外科手术的挑战，但各种技术均存在限制。

荧光检查术具有二维图，并用于诊断过程或医疗装置的放置和/或部署。这些过程耗时长，从而造成患者和医务人员加大暴露于辐射，加大花费，并还会由于较长的麻醉持续时间而加大发病率。更重要的是，图像劣于直视，直视是外科手术中的黄金准则。

超声波三维成像系统也具有已知的问题。图像是通过将超声波转换成图像来形成的。当器械或装置放置于视场内时，图像经常包含阴影或重像。MRI外科手术是受限的、高成本和复杂的。简单的手术要花上数小时。

因此，需要的是一种允许诊断和外科手术在人体的如下区域内进行的装置，在该区域中，可视性通常被或者已被血液、胃内含物、肠内含物或者其它不透明流体和/或固态颗粒物质所阻碍。

发明内容

通过一种光耦合器来满足前述需求，该光耦合器包括半固态透明凝胶，该透明凝胶附连到用于进行诊断过程和/或最小侵入性外科手术的传统的或改型的视频内窥镜的远端(物镜)。光耦合器是可生物兼容的并用于单次使用。它能附连到刚性或柔性内窥镜(例如，用于腹腔镜检查术、肠胃镜检查术、喉镜检查术、结肠镜检查术和其它内窥镜术的胃窥镜、喉镜、腹腔镜、结肠镜、经自然腔道内镜手术(NOTES)内窥镜、食管镜、鼻腔镜、关节镜和检眼镜)。光耦合器是最小侵入性手术方面的重要进步，并作为用于疾病诊断和治疗的工具。

本发明的光耦合器用于在不透明流体或半固体中可视化，并包括联接于诸如内窥镜或照相机镜头之类的任何光学成像装置的远侧外部的透明柔性软凝胶。当将耦合器按压成与待观察的区域表面接触时，耦合器形成偏移，该偏移允许通过使不透明液体、半固体或颗粒物质机械移位来进行清楚地观察。这种移位允许光学上透明的耦合器与所关注的表面接触，由此对于观察者产生不受阻碍的视线。

在非限制性医疗实施例中，耦合器解决了长期存在的医疗方面的挑战：保持经受诊断或外科手术修复的组织免于血液、胆汁和/或将阻碍到医师视线的其它不透明流体。由于耦合器包括透明的弹性软凝胶，能在偏移区域内操纵标准医疗器械，从而使医师无缝触及原位组织并清楚观测原位组织。耦合器使外科手术时间减少，从而使侵入性作用减少，并使患者恢复更快，并使计划手术的量潜在地加大。耦合器用起来直观，并且对于医师无须任何学习曲线。

在非限制性工业实施例中，耦合器能附连到管道镜、管道检查或其它成像设备，以分析或修复被诸如油、污水或淤泥之类的不透明流体或溶液、半固体或颗粒物质阻碍到的表面。

在一方面，本发明提供一种用于安装在光学成像装置的远端处的光耦合器，用以观察覆盖有不透明流体和/或颗粒物质的表面区域。耦合器包括位于耦合器一端处的可视部段和连接到可视部段并远离可视部段延伸的附连部段。附连部段的尺寸设计成安装在光学成像装置的远端处。可视部段包括用于与光学成像装置的远端配合的近侧表面。可视部段包括与近侧表面间隔开的外表面。外表面从可视部段的第一外侧边界连续延伸到其第二相对的外侧边界。可视部段可包括从近侧表面向外表面或通过外表面延伸的中空器械通道。可视部段可由能传播表面区域的光学图像的弹性材料制成。在一种形式中，材料包括硅胶或硅酮弹性体。