[发明专利]用于内窥镜的时间相关的源调制

说明书

内窥镜具有改进的尖端上芯片配置，所述尖端上芯片配置包括第一配置的源照射纤维和第二多个源照射纤维，连同相机芯片。内窥镜的尖端上的相机芯片和源照射纤维的组合导致产生尺寸缩小和重量减轻的内窥镜。

相关申请的交叉引用：本申请要求2018年1月10日提交的、标题为“用于内窥镜的时间相关的源调制(TIME CORRELATED SOURCE MODULATION FOR ENDOSCOPY)”的美国临时申请No.62/615,777的优先权和权益，该申请的内容整个地通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及用于内窥镜的各种传感器和照射配置。更具体地说，本公开涉及用于尖端上芯片内窥镜的各种传感器和照射配置。

背景技术

内窥镜已经在医学界内达到了很大的接受程度，因为它们使得手术可以以最小的患者创伤进行，同时使得医生能够查看患者的内部解剖结构。根据手术，内窥镜可以被插入到身体的自然腔道或者通过皮肤中的切口。

常规的内窥镜设计通常包括细长的管状轴，该轴在一端具有刚性透镜组件或光纤透镜组件，经由该刚性透镜组件或者一个或更多个光纤股连接到相机或其他类似的光传感器。所述轴在手术期间被连接到手柄以用于操纵。经由手柄中的目镜和/或经由外部屏幕，查看通常是可能的。各种外科工具可以通过内窥镜中的工作通道被插入以用于进行不同的外科手术。

然而，常规的内窥镜设计包括各种缺点。例如，获取的信号中的吞吐量损失以及通过连接相机和透镜组件的光纤的所导致的图像失真在手术期间可能发生，而且与高质量的刚性透镜组件相关联的成本很高。

尖端上芯片内窥镜配置与常规的内窥镜配置的不同之处在于，相机在内窥镜的尖端，而不是基底。对于尖端上芯片配置，有几个益处。一个益处是相机尽可能地靠近样本，从而减小信号的吞吐量损失，并且使通过透镜组件和光纤的所导致的图像失真最小化。将相机装在内窥镜的尖端上的另一个优点是内窥镜系统本身的尺寸可能缩小，重量可能减轻。因为信号被读到内窥镜的尖端处的相机芯片上，所以不需要专门的光学器件或光纤来将图像中继转发给在内窥镜的背部的相机。这样，内窥镜系统中的部件的总数可以减少。

发明内容

本公开是针对与内窥镜一起使用的或者在内窥镜内使用的尖端上芯片产品的各种实施方案。

一个实施方案提供用于内窥镜中的尖端上芯片产品，所述尖端上芯片产品包括：第一多个源照射光纤，所述第一多个源照射光纤被配置为输送第一多个调制光子；第二多个源照射纤维，所述第二多个源照射纤维被配置为输送第二多个调制光子；以及第一相机芯片，所述第一相机芯片被配置为检测光，所述光包括可见光(VIS)、近红外光(NIR)、可见-近红外光(VIS-NIR)、短波红外光(SWIR)、扩展短波红外光(eSWIR)、近红外-扩展短波红外光(NIR-eSWIR)和它们的组合。

另一个实施方案提供所述第一相机芯片被配置为检测可见光(VIS)，并且进一步包括第二相机芯片，所述第二相机芯片被配置为检测可见光(VIS)。

另一个实施方案提供所述第一相机芯片被配置为检测可见光(VIS)，并且进一步包括第二相机芯片，所述第二相机芯片被配置为检测近红外光(NIR)。

另一个实施方案提供与所述第一相机芯片一起提供的滤色器阵列，所述滤色器阵列包括BGGR、RGBG、GRGB、RGGB、RGBE、CYYM、CYGM、RGBW(2×2)、RGBW(具有对角线颜色的2×2)、RGBW(具有成对颜色的2×2)、RGBW(具有垂直W的2×2)和在水平线和垂直线上的6×6RGB、以及它们的组合。

另一个实施方案提供所述滤色器阵列选自由以下滤色器组成的组：RGBW(2×2)、RGBW(具有对角线颜色的2×2)、RGBW(具有成对颜色的2×2)、RGBW(具有垂直W的2×2)和它们的组合；并且所述滤色器阵列的W瓦片(tile)是NIR滤色器、SWIR滤色器或eSWIR滤色器。