特別是用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用的光纖探頭的保護(hù)探頭尖端的制作方法
【專利摘要】一種纖維探頭尖端特別用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用中的光纖探頭。探頭尖端防止探頭成像元件污染并保持成像部件和被檢查組織之間的適當(dāng)距離關(guān)系。在一個(gè)實(shí)施例中，纖維探頭尖端包括放置在光纖上的護(hù)套。探頭尖端提供光纖和組織之間的消毒界面。纖維尖端探頭包括成像元件以捕捉來(lái)自于組織的反射光線。纖維探頭尖端保持成像元件相對(duì)于光纖的定位，以便適當(dāng)捕捉來(lái)自于組織的反射光線。纖維探頭尖端還可包括相對(duì)于成像元件定位的光學(xué)窗口。光學(xué)窗口使得來(lái)自于組織的反射光線傳遞到成像元件，并提供組織和成像元件之間的最佳焦距距離，以便成像技術(shù)的應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】特別是用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用的光纖探頭的保護(hù)探頭尖端
[0001 ] 本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)日為2007年7月20日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780027754.4 (PCT/US2007/074002)、發(fā)明名稱為《特別是用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用的光纖探頭的保護(hù)探頭尖端》的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)
此申請(qǐng)要求2006年7月 21 日提交的題為“Disposable, Sterile Probe Tip for OpticProbes"的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/807985的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)結(jié)合于此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用的包括光纖探頭的探頭保護(hù)的探頭尖端。探頭尖端可以是可丟棄的，以便保持消毒。探頭尖端還可使得探頭內(nèi)的成像元件相對(duì)于被檢查組織保持距離，以確保反射光的正確捕捉。探頭尖端可用于特別是低相干干涉測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡應(yīng)用的光纖探頭上。
【背景技術(shù)】
[0004]檢查組織表面和/或組織中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征對(duì)于許多臨床和實(shí)驗(yàn)室研究來(lái)說(shuō)很重要。例如，內(nèi)窺鏡是一種可用來(lái)檢查組織表面的探頭。光散射攝譜術(shù)(LSS)以及作為L(zhǎng)SS方法的低相干干涉測(cè)量術(shù)(LCI)是進(jìn)行活體內(nèi)檢查應(yīng)用的公知技術(shù)，包括通過(guò)內(nèi)窺鏡檢查確定組織健康狀態(tài)的細(xì)胞。LSS檢查細(xì)胞器官的彈性散射性能的變化以便導(dǎo)出其尺寸和其它尺寸信息。LCI已經(jīng)被開(kāi)發(fā)作為L(zhǎng)SS的方法。LCI采用具有低時(shí)間相干性的光源，其中只在干涉儀的路徑長(zhǎng)度延遲于光源的相干時(shí)間匹配時(shí)實(shí)現(xiàn)干涉。例如，本申請(qǐng)的發(fā)明人開(kāi)發(fā)了多種基于LCI的技術(shù)，包括傅立葉域中的角分辨LCI技術(shù)，從而快速進(jìn)行組織的活體內(nèi)檢查。此系統(tǒng)在一同未決的題為 “Systems and Mehtods for Endoscopic Angle-ResolvedLow Coherence Interferometry的 US 專利申請(qǐng)公開(kāi) N0.2007/0133002A1 (序列號(hào)11/548468) (“ ’ 468申請(qǐng)”)`中描述，該申請(qǐng)整體結(jié)合于此作為參考。
[0005]在’ 468申請(qǐng)中，光纖探頭設(shè)置成傳送光線并收集散射光線的角度分布的一種方法。此實(shí)例這里在圖1中表示，并且利用透鏡的傅立葉轉(zhuǎn)換性能。此性能說(shuō)明在物體放置在透鏡的聚焦平面內(nèi)時(shí)，匯聚圖像平面處的圖像是物體的傅立葉轉(zhuǎn)換?？臻g分布(物體或圖像)的傅立葉轉(zhuǎn)換通過(guò)空間頻率的分布給出，這是圖像信息內(nèi)容以每毫米圈數(shù)(cycle)來(lái)表示。在彈性散射光線的光學(xué)圖像中，波長(zhǎng)保持其固定、原始的數(shù)值，并且空間頻率表示是散射光線的角度分布的簡(jiǎn)單縮放形式。
[0006]在光纖fa/LCI方案中，角度分布通過(guò)使用透鏡將纖維束的遠(yuǎn)端定位在樣品的匯聚的傅立葉轉(zhuǎn)換平面內(nèi)來(lái)捕捉。這種角度分布接著傳送到纖維束的遠(yuǎn)端，其中它使用4f系統(tǒng)在成像光譜儀的入口縫隙上成像。分束器用來(lái)在進(jìn)入縫隙之前將散射場(chǎng)與參考場(chǎng)重疊，使得低相干干涉測(cè)量術(shù)也可用來(lái)獲得深度分辨測(cè)量。
[0007]參考圖1，表示示例性光纖fa/LCI方案，基于變化的Mach-Zehnder干涉儀。使用纖維分離器(FS)將來(lái)自于寬帶光源12的光線10分成參考場(chǎng)14和信號(hào)場(chǎng)16。樣品探頭22通過(guò)將傳送纖維16在纖維束40的遠(yuǎn)端處沿著套管26固定來(lái)組裝，使得傳送纖維16的端面平行于并平齊于纖維束40的面。球透鏡LI (24)離開(kāi)探頭22的面一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位，并且在纖維束40上對(duì)中,將傳送纖維16’偏離透鏡LI (24)的光軸。同樣在圖2中描述的此構(gòu)造形成以一個(gè)角度入射在樣品18上并具有一個(gè)直徑的校準(zhǔn)束50。
[0008]從樣品散射的光線33 (見(jiàn)圖2)通過(guò)透鏡LI (24)收集，并且經(jīng)由透鏡LI (24)的傅立葉轉(zhuǎn)換性能，散射場(chǎng)36的角度分布在定位在透鏡LI (24)的傅立葉圖像平面處的多模式相干纖維束40的遠(yuǎn)端面處轉(zhuǎn)換成空間分布。纖維的遠(yuǎn)端尖端保持離開(kāi)透鏡LI (24) —個(gè)焦距長(zhǎng)度，以便成像散射光線的角度分布。如所示，以三個(gè)所選散射角度散射的光線14的光學(xué)路徑在圖2中表示。在圖3所示的與內(nèi)窺鏡相容的探頭中，使用透明護(hù)套(元件58)將樣品18定位在透鏡LI (24)的前部聚集平面內(nèi)。如圖1和圖2所示，來(lái)自于纖維探頭26的近端38的散射光線通過(guò)透鏡L3 (30)校準(zhǔn)，并且使用分束器BS (50)與參考場(chǎng)14重疊。兩個(gè)組合的場(chǎng)在成像光譜儀54的縫隙56上重新成像。因此，在fa/LCI光纖探頭系統(tǒng)中，重要的是所感興趣的組織定位和保持在透鏡(例如LI (24))的聚焦平面處。這需要捕捉反射、散射光線(例如圖2，元件33)的角度分布。這需要探頭(例如22)的遠(yuǎn)端離開(kāi)透鏡(例如LI (24))大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度來(lái)定位。
[0009]在例如圖1-3的fa/LCI光纖探頭系統(tǒng)中的探頭22的探頭在內(nèi)窺鏡應(yīng)用時(shí)，通常需要在使用過(guò)程中保持消毒。已經(jīng)開(kāi)發(fā)來(lái)滿足這種需要的一種方法是圍繞現(xiàn)有的探頭提供護(hù)套。例如，US專利N0.5386817披露一種圍繞內(nèi)窺鏡主體的護(hù)套以便提供消毒。此專利包括用于插入附件的通道。在US專利N0.6863651中，內(nèi)窺鏡包括具有帶有護(hù)套的照明通道的內(nèi)窺鏡。兩個(gè)專利包括提供穿過(guò)護(hù)套的通道，提供訪問(wèn)點(diǎn)，并因此可不必在內(nèi)窺鏡施加過(guò)程中保持消毒狀態(tài)。
[0010]在US專利N0.5489256以及繼續(xù)的US專利N0.5643175中，可連接的通道區(qū)段描述成可丟棄內(nèi)窺鏡尖端 。這些專利包括兩個(gè)區(qū)段，一個(gè)是可丟棄的，并且具有相同的圓柱形半徑，使其不同心。第一區(qū)段是消毒的，并且第二區(qū)段是可丟棄的?？蓙G棄區(qū)段限定為具有傳送流體、氣體或儀器的通道。此通道可能會(huì)污染第一區(qū)段，并且因此第一區(qū)段必須在使用之間消毒。該構(gòu)造包括靠近圖像傳感器的窗口，它們之間沒(méi)有規(guī)定的距離。最后，此通道區(qū)段總是在端部處限定具有彎曲表面，并且沒(méi)有設(shè)置平的外表面。
[0011]還有多種裝置特別設(shè)計(jì)用于保護(hù)光纖探頭以特別保持消毒。特別是，US專利N0.5771327和US專利N0.5930440披露一種光線探頭保護(hù)器，包括在尖端處具有薄膜或窗口的護(hù)套。這些結(jié)構(gòu)特別需要探頭鄰靠保護(hù)器，并且在探頭尖端和組織樣品之間沒(méi)有保持固定距離。在探頭尖端內(nèi)沒(méi)有設(shè)置成包括成像光學(xué)元件。因此，這些結(jié)構(gòu)不能用于包括但不局限于fa/LCI系統(tǒng)的基于光學(xué)的成像系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供一種新穎的探頭尖端，以便在使用纖維探頭或束并同時(shí)保持消毒時(shí)，有助于先進(jìn)的光譜技術(shù)的臨床應(yīng)用。探頭尖端可用于光纖探頭應(yīng)用。雖然基本光譜技術(shù)可采用多種構(gòu)造，例如傅立葉域(fa/LCI)系統(tǒng)中的角分辨LCI技術(shù)的新開(kāi)發(fā)先進(jìn)方法需要被檢查組織相對(duì)于光纖和相關(guān)成像元件準(zhǔn)確定位。
[0013]在本發(fā)明的實(shí)施例中，光纖探頭尖端包括光纖或束上的護(hù)套。探頭尖端內(nèi)窺鏡應(yīng)用過(guò)程中提供光纖和被檢查組織表面之間的消毒界面。由于纖維尖端探頭可用于光譜技術(shù)，纖維探頭尖端包括成像元件(例如透鏡)，以便捕捉來(lái)自于所感興趣組織的反射光線。纖維探頭尖端適用于相對(duì)于光纖保持成像元件的定位，以便將反射的光線從組織樣品適當(dāng)傳送到光纖。
[0014]纖維探頭尖端還可采用位于其遠(yuǎn)端處并相對(duì)于成像元件定位的光學(xué)窗口。光學(xué)窗口使得反射的光線從組織樣品到達(dá)纖維探頭尖端內(nèi)的成像元件。在一個(gè)實(shí)施例中光學(xué)窗口離開(kāi)成像元件大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位。由此在纖維探頭尖端及其光學(xué)窗口鄰靠所感興趣的組織時(shí)從組織反射、散射的光線被適當(dāng)捕捉。在傅立葉域(fa/LCI)系統(tǒng)中的角分辨LCI技術(shù)的情況下，纖維探頭尖端使得組織保持離開(kāi)成像元件大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位，使得反射光線的反射、角度分布被適當(dāng)捕捉。
[0015]纖維探頭尖端可采用不同的遠(yuǎn)端結(jié)構(gòu)，使得纖維探頭尖端并特別是其光學(xué)窗口適當(dāng)鄰靠所感興趣的組織。光學(xué)窗口應(yīng)該鄰靠感興趣的組織，以便纖維探頭尖端的成像元件離開(kāi)所感興趣的組織適當(dāng)距離定位。纖維探頭的遠(yuǎn)端可以是直線或傾斜的，以有助于鄰靠所感興趣的組織。抽吸裝置還可用于纖維探頭尖端的遠(yuǎn)端上，以有助于鄰靠組織并提供穩(wěn)定性。分開(kāi)的通道路徑可設(shè)置在纖維探頭尖端內(nèi)，以用于組織清洗和/或提供真空輔助，以有助于抽吸裝置抽吸到組織上。
[0016]同樣提供多種結(jié)構(gòu)，使得纖維探頭尖端固定在纖維探頭上，或者可以拆卸。如果可以拆卸，這使得纖維探頭尖端在每次內(nèi)窺鏡應(yīng)用之后丟棄以防止清洗，和/或提供更好的消毒。該結(jié)構(gòu)可包括鎖定系統(tǒng)以便在應(yīng)用過(guò)程中將纖維探頭鎖定就位。纖維探頭尖端接著在使用之后解鎖并接著丟棄。如果鎖定系統(tǒng)采用纖維探頭尖端的護(hù)套內(nèi)的通道，纖維探頭可從纖維探頭尖端外部接近。因此，保護(hù)裙部(skirt)也可用于纖維探頭尖端上。裙部提供覆蓋通道的一種方法 ，以便防止接近纖維探頭尖端內(nèi)的纖維探頭并從中延伸。裙部可設(shè)計(jì)成初始為縮回或卷繞的，使得纖維探頭尖端容易并不受到妨礙地連接到纖維探頭上。裙部可接著在纖維探頭尖端鏈接之后并在內(nèi)窺鏡應(yīng)用開(kāi)始之前展開(kāi)。
[0017]本發(fā)明不局限于這里提供的實(shí)施例。相反，可以看到包括探頭尖端的任何構(gòu)造，探頭尖端具有剛性區(qū)段，離開(kāi)光纖探頭及其相關(guān)成像、折射或衍射元件固定距離保持被檢查組織。
[0018]與附圖相結(jié)合，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述之后將理解本發(fā)明范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1是采用光纖探頭的示例性低相干干涉(LCI)探頭系統(tǒng)的示意圖；
圖2是圖1所示的LCI系統(tǒng)的探頭遠(yuǎn)端處的樣品照明和散射光線收集的視圖；
圖3是圖1所示的LCI系統(tǒng)采用的探頭尖端的視圖；
圖4是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用固定護(hù)套的探頭尖端的剖視圖的視圖；
圖5是圖4所示的探頭尖端的立體圖的視圖；
圖6A是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用可拆卸護(hù)套的探頭尖端的剖視圖的視圖；
圖6B是圖6A所示的探頭尖端的視圖，并且按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用成角度的光學(xué)
窗口 ；圖7是圖6A所示的探頭尖端的立體圖的可選擇視圖；
圖8是圖6A和7所示的探頭尖端的視圖，按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用消毒裙部；
圖9是圖8所示的探頭尖端的視圖，按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例采用消毒裙部；以及圖10是圖9所示的探頭尖端的視圖，采用真空輔助抽吸裝置來(lái)幫助探頭尖端施加在組織表面上。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面給出的實(shí)施例表示使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明所需的信息，并且表示實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。在附圖的幫助下閱讀以下說(shuō)明時(shí)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解到本發(fā)明的概念，并且將理解這里沒(méi)有特別提出的這些概念的應(yīng)用。應(yīng)該理解到這些概念和應(yīng)用落入此披露和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0021]在本發(fā)明的實(shí)施例中，纖維探頭尖端包括光纖或束上的護(hù)套。在內(nèi)窺鏡應(yīng)用過(guò)程中探頭尖端提供光纖和被檢查組織表面之間的消毒界面。由于纖維尖端探頭可用于光譜技術(shù)，纖維探頭尖端包括成像元件(例如透鏡)，以便捕捉來(lái)自于所感興趣的組織的反射光線。纖維探頭尖端適用于相對(duì)于光纖保持成像元件的定位，以便將來(lái)自于組織樣品的反射光線適當(dāng)傳送到光纖。
[0022]纖維探頭尖端還可采用位于其遠(yuǎn)端處并相對(duì)于成像元件定位的光學(xué)窗口。光學(xué)窗口使得反射的光線從組織樣品到達(dá)纖維探頭尖端內(nèi)的成像元件。在一個(gè)實(shí)施例中光學(xué)窗口離開(kāi)成像元件大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位。由此在纖維探頭尖端及其光學(xué)窗口鄰靠所感興趣的組織時(shí)從組織反射、散射的光線被適當(dāng)捕捉。在傅立葉域(fa/LCI)系統(tǒng)中的角分辨LCI技術(shù)的情況下，纖維探頭尖端保持組織離開(kāi)成像元件大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位，使得反射光線的反射、角度分布被適當(dāng)捕捉。
`[0023]本發(fā)明的進(jìn)步包括至少四個(gè)部分:(1)在纖維探頭尖端內(nèi)包括成像元件；(2)探頭尖端的可拆卸/丟棄區(qū)段，相對(duì)于探頭和/或成像元件保持組織位置；(3)保護(hù)并保持探頭其它部分消毒的消毒裙部或護(hù)套；和/或(4)可以或不可以是真空輔助的抽吸裝置。每個(gè)這些部件可按照本發(fā)明單獨(dú)地或以任何數(shù)量或相互組合地用于纖維探頭尖端。
[0024]為了保持所感興趣的組織、成像元件和光纖的準(zhǔn)確位置，探頭尖端應(yīng)該理想地設(shè)置成包括剛性元件。這些剛性元件保持探頭的空間配置，以便適當(dāng)捕捉從組織反射的光線。但是，不實(shí)用的是將整個(gè)光纖探頭封裝在一個(gè)封閉件內(nèi)。相反，尖端的遠(yuǎn)端部分可包括剛性元件，而探頭的其它部分被覆蓋在護(hù)套內(nèi)，這防止探頭接觸污染的流體。圖4表示此方面的示例性纖維探頭和纖維探頭尖端60的剖視圖。
[0025]如圖4所示，纖維探頭尖端60按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)提供。圖5以立體圖表示圖4的纖維探頭尖端60。纖維探頭尖端60適用于覆蓋用于內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)的光線的遠(yuǎn)端。一個(gè)實(shí)例是用于圖1-3的fa/LCI系統(tǒng)的光纖探頭。如果用于此系統(tǒng)，纖維探頭系統(tǒng)的傳送纖維16和纖維束的遠(yuǎn)端將容納在纖維探頭尖端60內(nèi)，如圖4所示。但是注意到本發(fā)明不局限于在圖1-3的纖維探頭系統(tǒng)中使用。
[0026]探頭尖端60的一個(gè)功能可以在光纖16、26、成像元件以及被檢查組織之間形成固定幾何形狀。因此，可包括探頭尖端60的第一部件是相對(duì)于光纖或束16、26定位例如透鏡62的成像元件的裝置。圖1表示具有放置并圍繞纖維探頭15、26的遠(yuǎn)端以便定位成像透鏡62的中空部分65的圓柱形外壁的固定護(hù)套64的使用的示意圖。在此實(shí)施例中，具有固定長(zhǎng)度的固定護(hù)套64放置在纖維束16、26上，其中保持環(huán)66用來(lái)在纖維束16、26和透鏡62之間保持固定距離。通過(guò)固定的固定護(hù)套64具有剛性構(gòu)造，以便相對(duì)于纖維束16、26保持透鏡62所需的定位。透鏡62定位在固定護(hù)套64的遠(yuǎn)端處。固定護(hù)套64可通過(guò)粘合劑固定在纖維探頭16、26，或者可使用凸緣或其它鎖定機(jī)構(gòu)連接在保持環(huán)66上。這種構(gòu)造可變化，以便包括其它類型的光學(xué)元件或多種光學(xué)元件(透鏡等)。
[0027]如果探頭尖端60用于fa/LCI系統(tǒng)，類似于圖1_3所示，透鏡62離開(kāi)纖維束16、26大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位。這需要透鏡62適當(dāng)捕捉來(lái)自于組織的光線的反射角度分布以便分析。在可選擇實(shí)施例中，透鏡62可定位成使得單個(gè)或多模式纖維或這種纖維的陣列保持在透鏡62的焦點(diǎn)處。在其它實(shí)施例中，成像透鏡62可定位在光纖元件16、26的離開(kāi)不同于透鏡26的焦距距離的其它距離處。
[0028]圖6A-7表示結(jié)合可拆卸護(hù)套構(gòu)件68的纖維探頭尖端60的可選擇實(shí)施例?？刹鹦蹲o(hù)套構(gòu)件68是適用于接收纖維探頭尖端60的固定護(hù)套64的結(jié)構(gòu)，以防止透鏡62和光纖16、26在內(nèi)窺鏡應(yīng)用過(guò)程中污染?？刹鹦稑?gòu)件68包括圓柱形壁70，圓柱形壁70包括接收并圍繞作為纖維探頭尖端60 —部分的固定護(hù)套64的中空部分72?？刹鹦稑?gòu)件68的遠(yuǎn)端包括光學(xué)窗口 74。光學(xué)窗口 74提供用于來(lái)自于組織樣品的反射光線返回到光學(xué)探頭尖端62內(nèi)的透鏡62的路徑，以便捕捉有關(guān)組織的信息。光學(xué)窗口 74還使得組織變平，提供均勻掃描，并提供更大深度分辨精度。光學(xué)窗口 74可由包括玻璃、塑料的任何材料制成，或者包括任何其它類型的透明材料，包括但不局限于薄膜或其它在可丟棄構(gòu)件68的遠(yuǎn)端上放置或拉伸的透明材料。將傳送光線的任何事物可用作光學(xué)窗口 74。
[0029]由于圓柱形可拆卸護(hù)套68的剛性形式，光學(xué)窗口 74的功能還可以是相對(duì)于透鏡62離開(kāi)組織適當(dāng)距離定位組織。光學(xué)窗口 74與組織表面的鄰靠提供組織表面和固定護(hù)套64內(nèi)的透鏡之間的固定距離。這對(duì)于在透鏡62上適當(dāng)捕捉來(lái)自于組織的反射光線來(lái)說(shuō)是需要的。保持組織(經(jīng)由光學(xué)窗口 74)和透鏡62之間以及透鏡62和光纖16、26之間的關(guān)系在適當(dāng)捕捉來(lái)自于組織的反射光線以便分析其表面周圍和/或細(xì)胞結(jié)構(gòu)下面的性能的過(guò)程中是重要的。
`[0030]光學(xué)窗口 74可以相對(duì)于纖維探頭尖端60的縱向軸線垂直，或者以一個(gè)角度傾斜，以便光學(xué)窗口 74更好鄰靠組織，如圖6B所示。提供角度構(gòu)造可有助于避免反射，使得光學(xué)窗口 74處捕捉的反射、散射光線模糊。但是如果光學(xué)窗口 74的角度小，例如0-20度，并且在優(yōu)選實(shí)施例中是8度，如果探頭系統(tǒng)是角分辨系統(tǒng)，透鏡62還能夠適當(dāng)捕捉光線及其角度分布。如果光學(xué)窗口 74的角度不使得透鏡62適當(dāng)捕捉反射、散射光線的角度分布，透鏡62也可相對(duì)于光學(xué)窗口 74以相同或類似的取向傾斜。
[0031]在設(shè)計(jì)用于fa/LCI系統(tǒng)的纖維尖端探頭60的應(yīng)用中，光學(xué)窗口 74被設(shè)計(jì)在可丟棄區(qū)段68上以便大致定位在透鏡62的焦距長(zhǎng)度處。離開(kāi)大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度提供光學(xué)窗口74可以適當(dāng)捕捉傅立葉域中反射光線的角度分布。
[0032]在可選擇實(shí)施例中，與集成在固定護(hù)套64內(nèi)的情況不同，透鏡26可集成到可拆卸護(hù)套構(gòu)件68內(nèi)。其它可選擇實(shí)施例可以相對(duì)于透鏡62不同地定位光學(xué)窗口 74。
[0033]為了使得可拆卸護(hù)套構(gòu)件68放置在纖維探頭尖端60上并在內(nèi)窺鏡應(yīng)用之后拆卸，還可包括鎖定機(jī)構(gòu)。這防止每次內(nèi)窺鏡應(yīng)用之后必須清洗固定護(hù)套64，這是由于固定護(hù)套64和透鏡62在通過(guò)可拆卸護(hù)套構(gòu)件68保護(hù)時(shí)不暴露。在此方面，可拆卸的護(hù)套構(gòu)件68在應(yīng)用之前首先放置在固定護(hù)套64上。隨后，它可鎖定就位以便防止可拆卸構(gòu)件68在應(yīng)用過(guò)程中松動(dòng)。在纖維探頭尖端60從內(nèi)窺鏡應(yīng)用去除之后，可拆卸構(gòu)件68可解鎖并可拆卸以便丟棄。以此方式，固定護(hù)套64和被暴露的透鏡62從不暴露于組織，并不必清洗。不需要更換或清洗透鏡62，透鏡62可以是纖維探頭尖端60的更加高成本部件之一。
[0034]在圖6A-7所示的實(shí)施例中，通過(guò)將鎖定銷76滑動(dòng)到可拆卸構(gòu)件68內(nèi)的鎖定銷通道78內(nèi)，可拆卸護(hù)套68連接到纖維束16、26上。接著，可拆卸構(gòu)件68相對(duì)于固定護(hù)套64轉(zhuǎn)動(dòng)，以便將可拆卸構(gòu)件68鎖定就位。在希望拆卸可拆卸構(gòu)件68時(shí)，例如在內(nèi)窺鏡應(yīng)用之后，可拆卸構(gòu)件68在鎖定轉(zhuǎn)動(dòng)方向的相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得鎖定銷76從鎖定銷通道78拆卸。圖6A-6B以剖視圖表示與鎖定銷通道78接合的鎖定銷76。圖7表示鎖定銷通道78，它出現(xiàn)在可拆卸護(hù)套構(gòu)件68的外側(cè)視圖上。鎖定銷通道78包括傾斜通道部分80，使得鎖定銷76鎖定就位，并且如果可拆卸構(gòu)件68具有與光纖16、26相反地施加其上的力，提供阻力。在所示實(shí)施例中，傾斜的通道部分80相對(duì)于鎖定銷通道78是大致直角。但是注意到鎖定銷通道78可以直角以外的其它角度來(lái)提供傾斜通道部分80。可選擇的實(shí)施例還可提供可選擇裝置，以便將可拆卸護(hù)套68鎖定就位，包括但不局限于鎖定凸緣或環(huán)機(jī)構(gòu)。
[0035]雖然所述的可拆卸護(hù)套68將防止光纖16、26的遠(yuǎn)端面直接污染，可能的是流體穿過(guò)鎖定銷通道78或者接觸束16、26的沒(méi)有通過(guò)可拆卸護(hù)套構(gòu)件68覆蓋的部分。為此，探頭尖端60可設(shè)計(jì)成另外結(jié)合有可展開(kāi)的裙部82，裙部82將防止這種污染。圖8和9表示裙部82分別在開(kāi)始縮回或卷繞以及展開(kāi)或未卷繞位置的示意圖。
[0036]在所示實(shí)施例中，消毒裙部82在遠(yuǎn)離鎖定銷76和通道78、80的點(diǎn)處連接在可拆卸護(hù)套構(gòu)件68上。裙部82可以包括塑料或膠乳材料，適用于防止流體達(dá)到通道或束。裙部82可以卷繞或者凹陷，使得鎖定銷76在通道78、80內(nèi)容易操作，如圖8所示。在將可拆卸護(hù)套68連接到纖維探頭尖端60上時(shí)，消毒裙部82可通過(guò)使其沿著護(hù)套68朝著近端滾動(dòng)來(lái)展開(kāi)。裙部82還可包括凸肋86，以便保持其展開(kāi)，使得凸肋86延伸超過(guò)纖維探頭60的直徑。以此方式，裙部82可填 充內(nèi)窺鏡的任何附加通道，以防止污染物到達(dá)纖維束16、26。
[0037]圖10表示圖8和9的纖維探頭尖端60的可選擇實(shí)施例，但是具有另外的部件來(lái)幫助光學(xué)窗口 74鄰靠組織，以保持組織和透鏡62之間的距離以及光學(xué)窗口 74和組織之間的穩(wěn)定性。如上所述，重要的是確保光學(xué)窗口 74鄰靠組織以適當(dāng)接收反射的光線以便分析。在此方面，例如抽吸杯的抽吸裝置88也可設(shè)置在可拆卸護(hù)套構(gòu)件68的遠(yuǎn)端處，以便在組織和光學(xué)窗口 74之間提供抽吸，從而幫助鄰靠。抽吸裝置88可用于保持光學(xué)窗口 74和組織之間足夠和穩(wěn)定的接觸。抽吸構(gòu)件88可包括周向成形的材料90，該材料連接在可拆卸構(gòu)件86的遠(yuǎn)端上，并圍繞光學(xué)窗口 74，使得反射的光線不被阻礙。此材料90可以是在壓靠組織表面時(shí)形成抽吸的任何柔性材料。為了提供進(jìn)一步抽吸幫助，外部真空產(chǎn)生器92可被采用并連接在定位在纖維探頭尖端60內(nèi)的真空或抽吸通道94上。通過(guò)真空產(chǎn)生器92產(chǎn)生的真空可部分或完全幫助抽吸。真空傳感器或壓力變換器96也可定位在或連接在通道94上，使得光學(xué)窗口 74處的壓力或真空得到檢測(cè)，以確定在組織和光學(xué)窗口 74之間是否獲得適當(dāng)抽吸，以進(jìn)行適當(dāng)內(nèi)窺鏡檢查。如果連接在外部清洗機(jī)上，真空或抽吸通道194還可用于組織清洗?？稍O(shè)置抓握鉗98，該抓握鉗98通過(guò)借助內(nèi)窺鏡施加纖維探頭60的人員控制，以便抓握被檢查組織，從而幫助組織鄰靠光學(xué)窗口 98。[0038]上面提出的實(shí)施例表示使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的所需信息以及實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。在結(jié)合附圖閱讀以下說(shuō)明時(shí)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解到本發(fā)明的概念，并且認(rèn)識(shí)到這里沒(méi)有特別提出的這些概念的應(yīng)用。應(yīng)該理解到這些概念和應(yīng)用落入此披露的范圍內(nèi)。例如，探頭不局限于光纖探頭或者用于任何特別成像系統(tǒng)。
[0039]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以進(jìn)行改進(jìn)和變型。所有這些改進(jìn)和變型被考慮在這里`披露的概念以及隨后權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在應(yīng)用過(guò)程中保護(hù)內(nèi)窺鏡探頭的探頭尖端，包括: 固定護(hù)套，具有適用于配合并圍繞內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端上的中空部分； 成像元件，固定在固定護(hù)套上，并且適用于從組織接收和傳送由于光線通過(guò)內(nèi)窺鏡探頭投射到組織上而反射的光線； 可拆卸護(hù)套，具有中空部分并適用于配合并圍繞固定護(hù)套；以及 光學(xué)窗口，連接在可拆卸護(hù)套的遠(yuǎn)端上，并適用于鄰靠組織，以便從組織接收和傳送由于光線通過(guò)內(nèi)窺鏡探頭投射到組織上而反射的光線到成像元件。
2.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，成像元件集成在固定護(hù)套的中空部分，并且大致定位在垂直于固定護(hù)套的縱向軸線的平面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，在探頭尖端放置在內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端上時(shí)，成像元件離開(kāi)內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端一個(gè)固定距離定位在固定護(hù)套內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的探頭尖端，其特征在于，固定距離是成像元件的大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，固定護(hù)套是圓柱形的。
6.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，還包括圍繞固定護(hù)套的近端的保持環(huán)，以便將固定護(hù)套連接到內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端上。
7.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，光學(xué)窗口集成在可拆卸護(hù)套的中空部分內(nèi)，并且定位在大致垂直于可拆卸護(hù)套的縱向軸線的平面內(nèi)?！?br> 8.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，光學(xué)窗口集成在可拆卸護(hù)套的中空部分內(nèi)，并定位在相對(duì)于可拆卸護(hù)套的縱向軸線的垂直平面形成角度的平面內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的探頭尖端，其特征在于，成像元件相對(duì)于固定護(hù)套的縱向軸線形成角度。
10.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，成像元件相對(duì)于固定護(hù)套的縱向軸線形成角度。
11.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，光學(xué)窗口離開(kāi)成像元件一個(gè)固定距離定位在可拆卸護(hù)套內(nèi)。
12.如權(quán)利要求10所述的探頭尖端，其特征在于，固定距離是成像元件的大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度。
13.如權(quán)利要求11所述的探頭尖端，其特征在于，成像元件是適用于捕捉反射光線的光學(xué)傅立葉轉(zhuǎn)換中反射光線的角度分布的透鏡。
14.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，可拆卸護(hù)套是圓柱形的。
15.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，在內(nèi)窺鏡應(yīng)用過(guò)程中可拆卸護(hù)套適用于保持固定護(hù)套和成像元件消毒。
16.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，可拆卸護(hù)套包括鎖定機(jī)構(gòu)，以便將可拆卸護(hù)套鎖定在固定護(hù)套上。
17.如權(quán)利要求16所述的探頭尖端，其特征在于，鎖定機(jī)構(gòu)包括可拆卸護(hù)套內(nèi)的鎖定銷通道，適用于接收連接到內(nèi)窺鏡探頭上的鎖定銷。
18.如權(quán)利要求17所述的探頭尖端，其特征在于，鎖定銷通道適用于固定鎖定銷，以便在鎖定銷通道接收鎖定銷并且可拆卸護(hù)套轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將可拆卸護(hù)套鎖定在固定護(hù)套上。
19.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，還包括連接到可拆卸護(hù)套的外側(cè)并可朝著內(nèi)窺鏡探頭延伸的可延伸裙部，以便防止固定護(hù)套或內(nèi)窺鏡探頭或者固定護(hù)套和內(nèi)窺鏡探頭兩者污染。
20.如權(quán)利要求19所述的探頭尖端，其特征在于，可延伸裙部的不連接到可拆卸裙部上的端部包括適用于在延伸時(shí)保持裙部展開(kāi)的凸肋。
21.如權(quán)利要求19所述的探頭尖端，其特征在于，可延伸裙部在內(nèi)窺鏡應(yīng)用之前潤(rùn)滑。
22.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，還包括抽吸構(gòu)件，該抽吸構(gòu)件連接到可拆卸護(hù)套的遠(yuǎn)端上并圍繞光學(xué)窗口，以便在探頭借助內(nèi)窺鏡施加時(shí)在光學(xué)窗口和組織之間提供抽吸。
23.如權(quán)利要求22所述的探頭尖端，其特征在于，還包括真空通道，該真空通道連接到抽吸構(gòu)件上，并適用于在連接到真空通道上的真空產(chǎn)生器施加真空時(shí)在抽吸構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生真空，以有助于將光學(xué)窗口抽吸到組織上。
24.如權(quán)利要求23所述的探頭尖端，其特征在于，還包括壓力裝置，該壓力裝置連接到真空通道上以便檢查光學(xué)窗口處產(chǎn)生的真空或壓力。
25.如權(quán)利要求1所述的探頭尖端，其特征在于，還包括抓握鉗，抓握鉗適用于在內(nèi)窺鏡應(yīng)用過(guò)程中抓握組織，以便將組織鄰靠光學(xué)窗口。
26.一種用于借助內(nèi)窺鏡探測(cè)組織的系統(tǒng)，包括: 成像系統(tǒng)，具有內(nèi)窺鏡探頭，內(nèi)窺鏡探頭具有適用于將光線朝著被檢查組織引導(dǎo)的遠(yuǎn)端；以及 纖維探頭尖端，包括:` 固定護(hù)套，具有適用于配合并圍繞內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端上的中空部分； 成像元件，固定在固定護(hù)套上，并且適用于從組織接收和傳送由于光線通過(guò)內(nèi)窺鏡探頭投射到組織上而反射的光線； 可拆卸護(hù)套，具有中空部分并適用于配合并圍繞固定護(hù)套；以及 光學(xué)窗口，連接在可拆卸護(hù)套的遠(yuǎn)端上，并適用于鄰靠組織，以便從組織接收和傳送由于光線通過(guò)內(nèi)窺鏡探頭投射到組織上而反射的光線到成像元件。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，內(nèi)窺鏡探頭是光纖探頭，其中光纖探頭的遠(yuǎn)端包括光纖或光纖束。
28.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，成像系統(tǒng)是角分辨低相干干涉成像系統(tǒng)(a/LCI)。
29.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，在探頭尖端放置在內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端上時(shí)，成像元件離開(kāi)內(nèi)窺鏡探頭的遠(yuǎn)端大約一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位。
30.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，光學(xué)窗口離開(kāi)成像元件一個(gè)焦距長(zhǎng)度定位在可拆卸護(hù)套內(nèi)。
31.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，成像元件是適用于捕捉反射光線的光學(xué)傅立葉轉(zhuǎn)換中反射光線的角度分布的透鏡。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103815860SQ201410004337
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2006年7月21日
【發(fā)明者】A.沃克斯 申請(qǐng)人:昂科斯科公司