專利名稱：用于內(nèi)窺鏡裝置的透鏡保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保護(hù)觀察裝置的物鏡免受環(huán)境影響的領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及通過離心透鏡保護(hù)裝置保護(hù)內(nèi)窺鏡裝置的物鏡的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多種光學(xué)系統(tǒng)需要在惡劣或不利的環(huán)境中運(yùn)行，其中不同厚度或粘性的一種或多種材料的固體粒子和/或流體小滴和/或其它塊體(本文中共同地稱為“碎片”)可能粘附至透鏡并降低圖像質(zhì)量。特別困難的觀察環(huán)境是人體的內(nèi)部。多種醫(yī)療儀器已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于此目的。內(nèi)窺鏡和腹腔鏡為用于觀察、診斷和治療的設(shè)備，如用于人體或動物體內(nèi)的活組織檢查或燒灼或腐壞的設(shè)備。它們包括通常位于該設(shè)備的遠(yuǎn)端處的物鏡系統(tǒng)和用于執(zhí)行收集圖像至所述 設(shè)備的近端的裝置，在該設(shè)備的近端處可以直接觀察或顯示圖像，由此允許操作者觀察物鏡前方的空間。物鏡可以為照相機(jī)的一部分、光學(xué)中繼系統(tǒng)，或者可以將圖像聚焦在將圖像傳輸至觀察者的光纜上。通常，內(nèi)窺鏡透鏡變?yōu)橹辽俨糠值乇惑w液和粒子阻塞。在多種情況中，阻塞變得很嚴(yán)重，以至于內(nèi)窺鏡變得不起作用或不能操作。在這種情況中必須清洗透鏡。清洗透鏡的一種方法是用水、空氣或其它氣體的射流噴射透鏡的外表面。通過為內(nèi)窺鏡組件的組成部分的通道將水或氣體供給至遠(yuǎn)端上的鄰近透鏡的一個或更多個噴嘴。在一些情況中，內(nèi)窺鏡必須從人體中撤回用于清洗和重新插入-費(fèi)時、風(fēng)險增大并且通常是不舒服的過程。這個問題的另一個解決方案是離心透鏡保護(hù)裝置。離心透鏡保護(hù)裝置包括旋轉(zhuǎn)放置在透鏡的前面的玻璃片，以便由玻璃片攔截碎片。由玻璃片在它旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力將碎片扔向玻璃片的周邊，在那里碎片落下或有時積聚，但在任何情況中碎片都不再干擾圖像。授權(quán)給Rapp的美國專利No. 5，223，880描述了一種照相機(jī)保護(hù)裝置，其中玻璃片與磁性電動機(jī)的轉(zhuǎn)子成一體，其中圍繞玻璃片的外殼為電動機(jī)殼體。授權(quán)給Nash的美國專利No. 5,315,333提供了采用帶子連接至盤片的單個電動機(jī)。盤片安裝在兩行軸承上。透鏡保護(hù)裝置安裝在照相機(jī)上，以將透鏡與回轉(zhuǎn)力和振動力隔離。澳大利亞申請9515074描述了另一種帶基系統(tǒng)，其中據(jù)稱盤片以2600和3000RPM之間的速度旋轉(zhuǎn)。建議采用曲面或疏水表面以幫助去除水。采用照相機(jī)電池組或采用單獨(dú)的電池可以給電動機(jī)供電。本發(fā)明的發(fā)明人做出的美國專利No. 7，104，657(通過引用將該美國專利的描述，包括其中引用的公開文獻(xiàn)，結(jié)合于此)提供了用于醫(yī)療觀察裝置的透鏡保護(hù)裝置。透鏡保護(hù)裝置由旋轉(zhuǎn)窗和引起旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)構(gòu)成。這兩個部件都由位于內(nèi)窺鏡裝置的前端或遠(yuǎn)端處的、在觀察系統(tǒng)的物鏡的前方的外殼包圍。將所述外殼、電動機(jī)和旋轉(zhuǎn)窗配置為可以以該專利中描述的多種方式連接至任何現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡裝置的單元。在實(shí)踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該發(fā)明的使用確實(shí)解決了體液和粒子在透鏡前方積聚的問題，但圖片質(zhì)量有時是降低的。被配備為顯像體腔內(nèi)的處理區(qū)域或部位的任何內(nèi)窺鏡裝置包括緊跟著物鏡定位的照明裝置，如光纖或LED，以照亮感興趣的區(qū)域。由于US 7，104，657中的透鏡保護(hù)裝置的旋轉(zhuǎn)窗還覆蓋照明裝置，因此從內(nèi)窺鏡發(fā)射的光中的一些被從窗的內(nèi)側(cè)部分地反射到透鏡上。這種背反射光是上述圖像質(zhì)量降低的原因。因此本發(fā)明的目的是提供裝配有用于顯像裝置的物鏡的旋轉(zhuǎn)透鏡保護(hù)裝置的內(nèi)窺鏡裝置，其中防止來自照明源的光的背反射。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)隨著描述的進(jìn)行將變得清楚
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種內(nèi)窺鏡裝置，包括近端、遠(yuǎn)端以及定位在所述近端和所述遠(yuǎn)端之間的第一位置。內(nèi)窺鏡裝置包括以位于所述第一位置的物鏡終止的光學(xué)系統(tǒng)。透鏡保護(hù)單元定位在所述物鏡和所述遠(yuǎn)端之間以保護(hù)物鏡。所述透鏡保護(hù)單元包括位于內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端處的旋轉(zhuǎn)窗。內(nèi)窺鏡裝置還包括位于所述遠(yuǎn)端上的光源。所述光源適于照亮所述內(nèi)窺鏡裝置的所述遠(yuǎn)端前方的空間。本發(fā)明的實(shí)施例是一種內(nèi)窺鏡裝置，其遠(yuǎn)端部包括a.插入桿，包括i.鄰近所述插入部的內(nèi)部的一側(cè)的外表面定位的光載體；ii.中心腔管，包括從所述光載體的端部向前突出的部分；iii.安裝至所述中心腔管的所述突出部的遠(yuǎn)端的物鏡；和b.透鏡保護(hù)單元，包括i.電動機(jī)組件；ii.連接至所述電動機(jī)組件的遠(yuǎn)端的可旋轉(zhuǎn)透明窗；iii.包圍所述電動機(jī)組件的部件的殼體；iv.鄰近所述透鏡保護(hù)單元內(nèi)部的一側(cè)的外表面定位的光載體；和V.包圍所述透鏡保護(hù)單元的所有部件的外殼。所述中心腔管的所述突出部的尺寸和形狀被確定為使得所述突出部能夠插入所述電動機(jī)組件的中空中心，直到所述物鏡緊鄰所述可旋轉(zhuǎn)透明窗。此外，所述透鏡保護(hù)單元中的所述光載體的近端被構(gòu)造為匹配所述插入桿的所述光載體的遠(yuǎn)端，從而允許光從所述插入桿傳輸至所述透鏡保護(hù)單元的遠(yuǎn)端。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)透明窗與電動機(jī)組件的電動機(jī)的轉(zhuǎn)子成一體。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，殼體與電動機(jī)組件的電動機(jī)的定子成一體。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，電動機(jī)組件的電動機(jī)為磁性電動機(jī)。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，電動機(jī)包括連接至可旋轉(zhuǎn)透明窗的多個軸向設(shè)置的磁體。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，定子包括三個分開的線圈，每個線圈經(jīng)由電引線連接至DC電源的不同相。內(nèi)窺鏡裝置的這些實(shí)施例可以包括適于采用反向EMF或反電動勢切換激勵電動機(jī)的電路。
內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例包括適于供給電流以加熱可旋轉(zhuǎn)透明窗的電路。加熱電流可以作為交流電流被供給至定子的線圈，或者作為交流或直流電流供給至設(shè)置用于加熱可旋轉(zhuǎn)透明窗的單獨(dú)的線圈。內(nèi)窺鏡裝置可以包括溫度傳感器，該溫度傳感器靠近可旋轉(zhuǎn)透明窗以提供反饋至供給加熱電流的所述電路，從而以將所述可旋轉(zhuǎn)透明窗附近的溫度維持在預(yù)定溫度的功率或程度供給所述電流。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，所述預(yù)定溫度為 37° C。本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例包括從所述內(nèi)窺鏡裝置的近端至 所述透鏡保護(hù)單元的遠(yuǎn)端穿過所述內(nèi)窺鏡裝置的一個或更多個工作通道。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，插入桿是可滅菌或可消毒的。在本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的實(shí)施例中，透鏡保護(hù)單元在單次使用后被丟棄。參照附圖，通過本發(fā)明的實(shí)施例的接下來的說明性的和非限制性的描述，將進(jìn)一步理解本發(fā)明的所有上述的和其它特性和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記有時用來指示不同附圖中的相同的元件。


圖I為根據(jù)在US 7，104,657中描述的現(xiàn)有發(fā)明的一些實(shí)施例的具有包圍內(nèi)窺鏡的護(hù)套的透鏡保護(hù)裝置的示意圖；圖2為根據(jù)在US 7，104,657中描述的現(xiàn)有發(fā)明的一些實(shí)施例的透鏡保護(hù)裝置的放大示意圖；圖3為在US 7，104，657中描述的現(xiàn)有發(fā)明的一些實(shí)施例的穿過盤形轉(zhuǎn)子、其磁體中的兩個以及其定子殼體的橫截面的示意圖；圖4A為本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端部的示意性側(cè)面剖視圖；圖4B示意性地示出圖4A的視圖，其中本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端部的兩個主要部分彼此分開；圖5為本發(fā)明的透鏡保護(hù)單元的側(cè)面剖視圖；圖6為本發(fā)明的透鏡保護(hù)單元的實(shí)施例的正視圖；以及圖7為本發(fā)明的包括多個工作通道的透鏡保護(hù)單元的另一個實(shí)施例的正視圖。
具體實(shí)施例方式圖I、圖2和圖3示出在US 7，104，657中描述的發(fā)明的示例性實(shí)施例的主要特征。圖I為內(nèi)窺鏡90的插入端的傾斜示意圖，內(nèi)窺鏡90的遠(yuǎn)端由離心透鏡保護(hù)裝置100覆蓋。(注意到在附圖，為清楚起見，透鏡保護(hù)裝置100和內(nèi)窺鏡90的遠(yuǎn)端之間的距離被放大。)在內(nèi)窺鏡90的遠(yuǎn)端處是被保持在殼體96中的透鏡92。可選地，一個或更多個通道(圖中未示出)從內(nèi)窺鏡90的近端穿過內(nèi)窺鏡90的內(nèi)部到它的遠(yuǎn)端。這些通道用于多種功能，例如，用于將氣體泵送到將被觀察的空間中、用來將流體和粒子從該空間中吸出、用來噴射水例如清洗將被觀察的區(qū)域或清洗內(nèi)窺鏡透鏡92、提供光、提供治療材料和/或提供工具。根據(jù)將執(zhí)行的程序，通道的尺寸和數(shù)量在不同的內(nèi)窺鏡中改變。透鏡保護(hù)裝置100固定或附在內(nèi)窺鏡90的前端處。盤片102 (或彎曲板或透鏡或?yàn)V光片)覆蓋內(nèi)窺鏡透鏡92，可選的管延長部170裝配在通道的端部98中，使通道延伸穿過透鏡保護(hù)裝置殼體140。透鏡保護(hù)裝置100的不同實(shí)施例可以被提供用于不同尺寸和配置的內(nèi)窺鏡。透鏡保護(hù)裝置100包括在其近端處的短套管(圖I至圖3未示出)，短套管用來例如借助于壓力，如由彈性材料制成的套管或者采用張緊帶或粘合劑將透鏡保護(hù)裝置100安裝在內(nèi)窺鏡90的端部上?？蛇x地，短護(hù)套包括用于從內(nèi)窺鏡中快速移除的斷線(tearstring)?？商鎿Q地，對于內(nèi)窺鏡的一些實(shí)施例，保護(hù)裝置100連接至內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端上的現(xiàn)有安裝位置。在可替換實(shí)施例中，保護(hù)裝置100包括包圍內(nèi)窺鏡90的護(hù)套190。護(hù)套190可以與透鏡保護(hù)裝置100成一體或者它可以在制造之后連接至保護(hù)裝置，例如，它可以在將保護(hù)裝置安裝在內(nèi)窺鏡上時裝配在保護(hù)裝置上?？刂葡?04經(jīng)由從透鏡保護(hù)裝置100延伸至透鏡保護(hù)裝置控制箱104的一個或更多個引線132控制透鏡保護(hù)裝置100的動作。電引線132可以穿過內(nèi)窺鏡90?？商鎿Q地， 引線132嵌入護(hù)套中或位于護(hù)套和內(nèi)窺鏡90之間?？刂葡?04包括可以位于控制箱104之內(nèi)或之外的開/關(guān)/重啟開關(guān)106和電源108?？刂葡?04可選地包括用于連接至內(nèi)窺鏡90的把手(圖I至圖3中未示出)的帶子或粘合劑背襯?？刂葡?04的用于透鏡保護(hù)裝置100的元件可以結(jié)合在內(nèi)窺鏡90的把手或內(nèi)窺鏡檢查套件中，或者可以封裝成分開的單元，如圖I所示。圖2為根據(jù)US 7，104,657中描述的發(fā)明的一些實(shí)施例的離心透鏡保護(hù)裝置100的傾斜示意圖。提供基本上透明的盤片102，其被以允許盤片102能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式保持在殼體140中，(例如)如下文所述。殼體140連接至內(nèi)窺鏡90的遠(yuǎn)端。殼體140可選地設(shè)置有多個延長部170，延長部170為內(nèi)窺鏡90中通道的延長部分。這些通道中的一部分可以用于抽吸，以從盤片102的即時環(huán)境中去除流體或粒子。在該發(fā)明的一些實(shí)施例中，殼體140設(shè)置有凹陷或空腔180，其用作儀器的插孔或接受孔或連接點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，一些空腔180可以位于延長部170內(nèi)部。延長部170中的一個或多個可以用于連接至內(nèi)窺鏡之外的儀器(例如被保持在空腔180中的儀器)的控制線?？蛇x地，內(nèi)窺鏡中的一些通道用于多于一種的功能。圖3為圖2的剖視圖。盤片102設(shè)置有多個軸向?qū)?zhǔn)的磁體110。每個磁體的一端例如采用粘合劑或采用圍繞該磁體的張緊環(huán)固定至盤片102?？蛇x地，磁體直接地安裝在盤片102上，例如，被保持在形成在盤片102中的凹陷中。磁體110從盤片102軸向地延伸到殼體140的內(nèi)部空間中。盤片102可選地由允許旋轉(zhuǎn)的多個球軸承或滾珠軸承150保持在合適的位置。在一些實(shí)施例中，軸承150的直徑為O. 2毫米。可替換地或附加地，使用滑環(huán)軸承。在保護(hù)裝置100的基部處可選地設(shè)置第二個軸承160，例如滑環(huán)軸承。在示例性實(shí)施例中，磁體110由用作張緊環(huán)的一對可選的滑環(huán)112和114互連，以防止旋轉(zhuǎn)的離心力將磁體從盤片102上分離或引起不適當(dāng)?shù)淖冃巍；h(huán)112和114與軸承160和150滑動接觸。在一些實(shí)施例中，保護(hù)裝置100的壽命相對短，因此軸承的磨損并不關(guān)鍵。這種滑環(huán)可以安裝在移動部件(如，盤片)上或安裝在靜止部件(如，殼體140)上。多個線圈130設(shè)置在殼體140的本體內(nèi)的殼體140的內(nèi)表面處或附近。在一些實(shí)施例中，通過在殼體140中專門形成的空腔中沉積導(dǎo)電材料，如銅或銀或鉬或?qū)щ娝芰系墓に嚕瞥删€圈130。多種不同的光刻方法可以用于制造線圈130?？商鎿Q地，線圈可以沉積在剛性或柔性基板上并且該基板插入殼體140中。可替換地或附加地，線圈130纏繞在芯體上，可選地，線圈130纏繞在鐵磁芯體上。位于其芯體上的線圈130被插入殼體140中的可接納的凹陷中。在US 7，104,657中給出了透鏡保護(hù)裝置100的電動機(jī)組件的不同實(shí)施例的其它描述，包括典型的尺寸、旋轉(zhuǎn)速度、線圈的布置等。圖4A為本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端部200的示意性側(cè)面剖視圖。圖4B示意性地示出了圖4A的視圖，其中本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端部200的兩個主要部分彼此軸向地分開。如在這兩個圖中所示的那樣，內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端部200包括插入桿300和透鏡保護(hù)單元 202。插入部300類似于常規(guī)內(nèi)窺鏡裝置的插入部，但已經(jīng)被修改，如從圖中明顯看出并且下面將在本文中進(jìn)行描述。插入部300可以為剛性的、半剛性的或柔性的。柔性的實(shí)施例可以包括使遠(yuǎn)端彎曲的線纜或允許重復(fù)可控的彎曲的關(guān)節(jié)段。插入部300的關(guān)系本發(fā)明的利益的主要特征是光載體304和中心腔管302，中心腔管302包含以物鏡306終止的光 學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)的精確特性與本發(fā)明不相關(guān)并且因此不在本文中詳細(xì)討論它，該光學(xué)系統(tǒng)可以為本領(lǐng)域已知的任何類型的系統(tǒng)，如攝像機(jī)或用以將由物鏡306收集的光傳輸至近端的圖像形成系統(tǒng)的光纖束或光學(xué)中繼系統(tǒng)。光載體304位于插入部300內(nèi)部的一側(cè)的外表面附近。光載體將來自位于內(nèi)窺鏡裝置的近端處的光源的光傳導(dǎo)至插入桿的遠(yuǎn)端，以照亮物鏡前方的空間。如在所有內(nèi)窺鏡裝置中一樣，薄的彈性護(hù)套310覆蓋插入部300以防止流體或其它碎片進(jìn)入該裝置的內(nèi)部和光沿任一方向穿過該裝置的壁。與其中光載體在遠(yuǎn)端的位于與物鏡大致相同的平面中的面上終止的常規(guī)內(nèi)窺鏡裝置不同，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置的插入桿300的中心腔管302包括向遠(yuǎn)處越過光載體304的端部突出的部分，如圖4A和圖4B所示。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)的目的是在透鏡保護(hù)單元連接至插入部時允許光退偶離開光路。在結(jié)構(gòu)上，這是將本發(fā)明與US 7，104，657區(qū)分開的主要特征中的之一。中心腔管302的突出部的尺寸和形狀被確定為使得突出部可以插入透鏡保護(hù)單元202的電動機(jī)組件220的中空中心中，直到連接至突出部的遠(yuǎn)端的物鏡306緊鄰可旋轉(zhuǎn)窗102。本發(fā)明的另一個特征在于，插入桿300的中心腔管302的遠(yuǎn)端可以被構(gòu)造為將透鏡306保持在垂直于內(nèi)窺鏡的縱向軸線的平面中，或者保持在如圖4A和圖4B所示的角度以提供對具體應(yīng)用來說最佳的觀察角度。在圖5中的側(cè)面剖視圖中更詳細(xì)地示出的透鏡保護(hù)單元202包括電動機(jī)組件220、連接至電動機(jī)組件的遠(yuǎn)端的可旋轉(zhuǎn)透明窗102、和鄰近透鏡保護(hù)單元的內(nèi)部的一側(cè)的外表面定位的光載體204。透鏡保護(hù)單元202被外殼206圍繞。已作必要改動的電動機(jī)組件220基本上與本文前面描述并且在圖I至圖3中示出的并在US7，104，657中詳細(xì)描述的離心透鏡保護(hù)裝置100相同。參照圖5，電動機(jī)組件220包括殼體140、磁體110、線圈130、上部軸承150和下部軸承160。窗102固定地連接至磁體110的延長部208。窗102由在光學(xué)系統(tǒng)敏感的光譜區(qū)域中具有高光學(xué)透射率的材料制成，例如，在可見區(qū)中為玻璃以及在近紅外區(qū)域中為藍(lán)寶石。窗102在線圈被激勵時隨著磁體110 —起旋轉(zhuǎn)，并且通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力保持其沒有碎片。在圖5、圖6和圖7中，數(shù)字211和數(shù)字210分別表示透鏡保護(hù)單元202的垂直和水平對稱軸線。數(shù)字212表示電動機(jī)組件220的水平對稱軸線。在本發(fā)明的實(shí)施例中，線圈130包括三個分開的線圈，每個線圈經(jīng)由電引線132連接至DC電源108的不同相(參見圖I)。用于電動機(jī)組件220的電路定位在控制箱104上，該電路適于使得每次電壓僅施加至兩個線圈。磁場相對于第三線圈的旋轉(zhuǎn)在其中產(chǎn)生反向電磁力或反電動勢(EMF) (back electromagnetic force)。這種反向EMF或反電動勢由該電路檢測，并且當(dāng)EMF達(dá)到預(yù)定大小時，該電路將直流電壓切換至另一對線圈。反向EMF或反電動勢切換的使用確保窗102穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)，并使得能夠以最低的成本制造電動機(jī)組件，因?yàn)樵撾妱訖C(jī)不需要電刷。除了供給至電動機(jī)組件220的線圈130以引起窗102旋轉(zhuǎn)的三相電力之外，可以從控制箱104中的電路供給附加電流以加熱該窗。加熱電流可以作為交流電流供給至線圈 130，或者作為交流或直流電流供給至為此目的設(shè)置的單獨(dú)的線圈。優(yōu)選地，溫度傳感器設(shè)置在窗102附近，以提供反饋至該電路，該電路將以一功率或程度供給加熱電流，該功率或程度將窗102附近的溫度維持在預(yù)定溫度處，理想地為37° C，以防止在該窗上出現(xiàn)冷凝。光載體204為用以將來自插入桿300的光載體304的遠(yuǎn)端的光傳輸至透鏡保護(hù)單元202的遠(yuǎn)端的光纖束或其它類型的光導(dǎo)。圖6為本發(fā)明的內(nèi)窺鏡200的透鏡保護(hù)單元202的正視圖。垂直對稱軸線211還限定平面A-A，圖5的平面。作為電動機(jī)組件220的水平對稱軸線212低于透鏡保護(hù)單元202的水平對稱軸線210的事實(shí)的結(jié)果，在透鏡保護(hù)單元202的遠(yuǎn)端面上，即在內(nèi)窺鏡200的遠(yuǎn)端面，形成大致月牙形區(qū)域214，該大致月牙形區(qū)域214未被旋轉(zhuǎn)窗102覆蓋。正如例如由圖6可以看到的那樣，區(qū)域214的全部或部分可以用來允許來自光載體204的光向外投射，以照亮窗102前方的空間。因此，光路和照明光的路徑已經(jīng)彼此隔開，并且有時在使用US 7，104,657中描述的透鏡保護(hù)裝置100時出現(xiàn)的問題，即從內(nèi)窺鏡發(fā)射的光背反射到物鏡309上的問題已經(jīng)被克服。光載體204的形狀可以形成為橫截面與區(qū)域214的全部或部分重合。如果僅區(qū)域214的一部分用于照明，則剩余部分可以包括可以用于本領(lǐng)域已知的多種用途(如，吹入法、吸取或抽吸或診斷或外科手術(shù)工具的引入)中的任一種的一個或更多個操作通道。圖7為本發(fā)明的內(nèi)窺鏡200的透鏡保護(hù)單元202的實(shí)施例的正視圖，其包括兩個工作通道222。如圖4A和圖4B所示，插入桿300和透鏡保護(hù)單元202被設(shè)置為分開單元，它們被連接在一起以形成單個內(nèi)窺鏡裝置200。插入桿300和透鏡保護(hù)單元202可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的數(shù)種方式連接在一起。例如，中心腔管302的遠(yuǎn)端延長部和電動機(jī)組件220的中空中心可以被制造為使得前者非常貼合地滑入后者中。作為另一個或附加示例，透鏡保護(hù)單元202中的隔離環(huán)216可以包括一個或更多個彈簧加載銷，其沿著近端方向突出并卡入或脫離插入桿300主體的遠(yuǎn)端308中形成的配合孔。此外，提供本領(lǐng)域已知類型的光耦合器(圖中未示出)以最小化光載體304和204與電連接器之間的界面處的光損失，電連接器是例如卡口連接器，其位于電動機(jī)組件220的遠(yuǎn)端308和近端上以使得電引線132與電動機(jī)電氣連續(xù)。這些元件也可以用來將插入桿300和透鏡保護(hù)單元202連接在一起。在中心腔管302的遠(yuǎn)端延長部滑入電動機(jī)組件220的中空中心中之后，可以拉動緊配合彈性套管套在它們二者的外側(cè)上以將它們保持在一起。套管可以設(shè)置有斷線，斷線可以用來在該程序或過程之后容易去除它，由此允許容易地分開插入桿300和透鏡保護(hù)單元 202。發(fā)明人希望強(qiáng)調(diào)的是，雖然用語內(nèi)窺鏡通常與醫(yī)療應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，但本發(fā)明不是意味著限于僅用于醫(yī)療儀器。存在與醫(yī)療過程或處理不相關(guān)的廣寬范圍的應(yīng)用，其中使用內(nèi)窺鏡裝置(在工業(yè)應(yīng)用中稱為管道探測器)，并且其中本發(fā)明的裝置可以用來允許更清楚的觀察和對位于臟環(huán)境中的精密光學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)。這種應(yīng)用的示例是電動機(jī)和發(fā)動機(jī)的內(nèi)部的檢查,金屬和塑料外殼的內(nèi)部的檢查,建筑物的墻壁、地板和天花板中的中空空間的檢查。在醫(yī)療應(yīng)用的情況中，在內(nèi)窺鏡200用來執(zhí)行診斷、治療或外科手術(shù)程序之后，可以將透鏡保護(hù)單元202從插入桿300上分離。在本發(fā)明的實(shí)施例中，插入桿300是可滅菌的并且在連續(xù)的程序中反復(fù)使用，并且在每個程序之后丟棄透鏡保護(hù)單元202。 未在圖中示出且與本發(fā)明不相關(guān)的是內(nèi)窺鏡200的近端。近端處的把手可以與內(nèi)窺鏡裝置相關(guān)的有用特征，如用于彎曲/操縱線纜的控制桿、連接至工作通道的進(jìn)入端口以及連接至包括照明源、吸取裝置、水、空氣和電源的內(nèi)窺鏡檢查套件的聯(lián)接器。把手還包括連接至觀察系統(tǒng)和連接至控制箱104的連接以及用于電動機(jī)組件220的電源108。如在現(xiàn)有技術(shù)中一樣，用于電動機(jī)組件的控制電路和電源的部件可以被設(shè)置為分開的單元，或者全部或一些部件可以結(jié)合在內(nèi)窺鏡連接至其上的內(nèi)窺鏡檢查套件內(nèi)或內(nèi)窺鏡的本體或把手內(nèi)。雖然已經(jīng)以說明的方式描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但將會理解，在不超過權(quán)利要求的范圍的情況下，可以以多種變化、修改和調(diào)整執(zhí)行本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡裝置，包括 a)近端、遠(yuǎn)端以及定位在所述近端和所述遠(yuǎn)端之間的第一位置； b)以位于所述第一位置的物鏡終止的光學(xué)系統(tǒng)； c)位于所述物鏡和所述遠(yuǎn)端之間的透鏡保護(hù)單元，所述透鏡保護(hù)單元包括位于所述遠(yuǎn)端處的旋轉(zhuǎn)窗；和 d)位于所述遠(yuǎn)端上的光源，所述光源適于照亮所述內(nèi)窺鏡裝置的所述遠(yuǎn)端的前方的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡裝置，包括遠(yuǎn)端部，所述遠(yuǎn)端部包括 a.插入桿，包括 i.鄰近所述插入部的內(nèi)部的一側(cè)的外表面定位的光載體； .中心腔管，包括從所述光載體的端部向前突出的部分； iii.安裝至所述中心腔管的所述突出的部分的遠(yuǎn)端的物鏡；和 b.透鏡保護(hù)單元，包括 i.電動機(jī)組件； .連接至所述電動機(jī)組件的遠(yuǎn)端的可旋轉(zhuǎn)透明窗； iii.包圍所述電動機(jī)組件的部件的殼體； iv.鄰近所述透鏡保護(hù)單元的內(nèi)部的一側(cè)的外表面定位的光載體；和 V.包圍所述透鏡保護(hù)單元的所有部件的外殼； 其中， 所述中心腔管的所述突出的部分的尺寸和形狀被確定為使得所述突出的部分能夠插入所述電動機(jī)組件的中空中心，直到所述物鏡緊鄰所述可旋轉(zhuǎn)透明窗；并且 所述透鏡保護(hù)單元中的所述光載體的近端被構(gòu)造為匹配所述插入桿的所述光載體的遠(yuǎn)端，從而允許光從所述插入桿傳輸至所述透鏡保護(hù)單元的遠(yuǎn)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中可旋轉(zhuǎn)透明窗與電動機(jī)組件的電動機(jī)的轉(zhuǎn)子成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中殼體與電動機(jī)組件的電動機(jī)的定子成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中電動機(jī)組件的電動機(jī)為磁性電動機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中電動機(jī)包括連接至可旋轉(zhuǎn)透明窗的多個軸向設(shè)置的磁體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中定子包括三個分開的線圈，每個線圈經(jīng)由電引線連接至DC電源的不同相。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡裝置，包括適于采用反向EMF或反電動勢切換激勵電動機(jī)的電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，包括適于供給電流以加熱可旋轉(zhuǎn)透明窗的電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中加熱電流作為交流電流被供給至定子的線圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中加熱電流作為交流或直流電流供給至適于加熱可旋轉(zhuǎn)透明窗的單獨(dú)的線圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡裝置，包括溫度傳感器，所述溫度傳感器靠近可旋轉(zhuǎn)透明窗以提供反饋至供給加熱電流的所述電路，從而以將所述可旋轉(zhuǎn)透明窗附近的溫度維持在預(yù)定溫度的功率或程度供給所述電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中所述預(yù)定溫度為37°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡裝置，包括從所述內(nèi)窺鏡裝置的近端至所述透鏡保護(hù)單元的遠(yuǎn)端穿過所述內(nèi)窺鏡裝置的一個或更多個工作通道。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中插入桿適于允許其能夠被滅菌或消毒。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡裝置，其中透鏡保護(hù)單元適于允許其在單次使用后被丟棄。
全文摘要
本發(fā)明公開一種內(nèi)窺鏡裝置，包括近端、遠(yuǎn)端以及定位在所述近端和所述遠(yuǎn)端之間的第一位置。內(nèi)窺鏡裝置包括以位于所述第一位置的物鏡終止的光學(xué)系統(tǒng)。透鏡保護(hù)單元定位在所述物鏡和所述遠(yuǎn)端之間以保護(hù)物鏡。所述透鏡保護(hù)單元包括位于內(nèi)窺鏡裝置的遠(yuǎn)端處的旋轉(zhuǎn)窗。內(nèi)窺鏡裝置還包括位于所述遠(yuǎn)端上的光源。所述光源適于照亮所述內(nèi)窺鏡裝置的所述遠(yuǎn)端的前方的空間。
文檔編號A61B1/06GK102946788SQ201180028620
公開日2013年2月27日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者丹尼爾·舍溫 申請人:科琳娜顯微鏡股份公司