[发明专利]摄像机透照镜电子可变棱镜

说明书

本发明题为“摄像机透照镜电子可变棱镜”。本发明公开了一种用于提供具有成像传感器的透照镜的系统、设备和方法，该成像传感器提供两千像素乘两千像素的像素阵列。通过在两千像素乘两千像素的像素阵列内选择包含与期望的视角相对应的成像数据的一千像素乘一千像素的阵列，成像传感器允许在视场内改变视角。

技术领域

本公开整体涉及用于在外科手术期间辅助外科医生的所有类型的透照镜。

关于政府资助研究或开发的声明

不适用。

背景技术

内窥镜式外科手术在医疗领域正经历迅速的发展。内窥镜检查是一种微创外科手术，用于通过将管状构件通过较小切口或极微切口插入体腔内来分析体腔的内部或器官的内表面。常规的内窥镜通常为具有光源和图像传感器或装置的器械，该图像传感器或装置用于将体腔的内部可视化。已经为内窥镜的一般领域开发了多种应用，包括但不限于：关节镜、血管镜、支气管镜、胆道镜、结肠镜，细胞检查镜、十二指肠镜、肠窥镜、食管-十二指肠镜(胃镜)、喉镜、鼻咽-肾内窥镜、乙状结肠镜、胸腔镜和子宫内窥镜(下文统称为“内窥镜”或“透照镜(scope)”)。内窥镜的优点包括较小的手术切口和较小的软组织损伤。因此，患者的不适和疼痛显著减少，并且恢复时间减少。

在内窥镜的帮助下执行微创手术的优点在医学领域是熟知的和理解的。因此，越来越多的装置与内窥镜一起用于将诊断、监测、治疗、操作器械、工具和附件(统称为“工具”)递送到医师的内窥镜的观察场和工作空间中。

作为形成手术部位的图像的一部分，内窥镜包括光源和图像传感器。内窥镜也可结合用于在体内观察或操作的多于一个的管状构件，诸如用于通过内窥镜传递诊断、监测、治疗或外科工具的工作通道。内窥镜包括玻璃透镜和可调节的眼部或眼睛件、用光导体的横向连接、允许聚焦的适配器、以及相机头部。该配置也被称为视频内窥镜。常规的内窥镜使用物理棱镜将光引导到手术场景中。遗憾的是，使用物理棱镜还导致内窥镜的顶端成角度，并且需要使用者旋转物理棱镜以允许外科医生看到外科手术场景的不同部分。

大多数透照镜是用特定尺寸的孔口(诸如例如，5mm的透照镜)来实现的。5mm的透照镜没有插入身体中超过5mm直径的部件。常规的5mm透照镜或其他透照镜用零度(钝角)轴顶端或成角度的轴尖端(例如，在约三十度轴尖端至约七十度轴尖端的范围之间)来实现。在某些情况下，可使用其他尖端来提供较窄或较宽的视场。

该常规技术的一个缺点是，例如，为了将视场从三十度改变到七十度，外科医生必须从人的身体中取出透照镜，移除附连的三十度尖端，并将七十度的尖端施加到该透照镜(或使用两个透照镜，一个具有三十度尖端，一个具有七十度尖端)。然而，恒定的尖端(或透照镜)变化是不期望的，因为改变尖端(或透照镜)会引起外科延迟，从而延长外科手术的长度。另外，多次取出和重新插入透照镜(或不同透照镜)的风险是，组织将在外科手术期间被损坏(例如，在重新插入透照镜时意外撞到神经)。外科医生常常发现，由于不期望调节或改变透照镜的尖端以看到不同的视场，因此他们宁愿对场景具有不太理想或至少不期望的视图，而不是针对外科手术的不同部分不断地调整视场。因此，当给定场景的不太理想的视图或切换或调节内窥镜之间的选项时，外科医生通常将在不太理想的场景视图的情况下操作。

因此，当用不从身体取出透照镜或不需要改变物理装置或尖端的透照镜操作时，外科医生需要获得他们所期望的场景视图。还需要提供场景的真实高清晰度视图，同时能够选择性地选择所需的视场。

本公开的特征与优势将在下面的说明书中予以阐述，并且根据说明书将是部分显而易见的，或者本公开的做法无需过度的实验即可被借鉴。本公开的特征和优点可通过所附权利要求书中特别指出的器械和组合来实现和获得。

发明内容