用于內(nèi)窺鏡的集成液體冷卻led光源以及單灌入/抽吸和電源管的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開通常涉及在外科手術過程中用來顯示外科手術區(qū)域的醫(yī)學成像設備，尤其涉及一種具有單個非滑動管的內(nèi)窺鏡設備，該非滑動管用于灌入、抽吸、供電、成像數(shù)據(jù)以及使用填充有液體的冷卻腔來對集成發(fā)光二極管(LED)光源進行熱管理。
【背景技術】
[0002]一般地，醫(yī)療護理提供方使用內(nèi)窺鏡來研宄癥狀、確診或提供治療。通常來說，內(nèi)窺鏡用于顯示和探視解剖腔。當涉及特定的解剖應用時，可以用特定于內(nèi)窺應用的術語來稱呼內(nèi)窺鏡。例如，關節(jié)內(nèi)窺鏡通常用于可視化并探視諸如膝蓋、臀部或肩膀的大關節(jié)，以及諸如手腕、肘部和腳踝的較小關節(jié)。因此，關節(jié)內(nèi)窺鏡有助于消除對于傳統(tǒng)的相對侵入式的關節(jié)外科手術的需要。術語關節(jié)內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡可互用，并且通常二者均涉及在外科手術過程中用于可視化手術區(qū)域的醫(yī)療成像設備。
[0003]傳統(tǒng)的關節(jié)內(nèi)窺鏡需要在麻醉下將探針插入至待檢查的關節(jié)。探針組件通常包括高分辨率相機和光源。傳統(tǒng)關節(jié)內(nèi)窺鏡光源通過使用產(chǎn)生過度熱量的鹵素燈來生成光。通常使用風扇處理這些過度的熱量。該光源被附至光纜，以將光從光源傳送至關節(jié)內(nèi)窺鏡。通常，通過注入無菌灌入液來實現(xiàn)關節(jié)的放大，以更好地顯像解剖腔的內(nèi)部結構。該灌入液通過灌入口注入至關節(jié)，并且由外科醫(yī)生來控制液體的流速和壓力。隨后，在真空下經(jīng)由位置便利的通道將灌入液吸出至關節(jié)內(nèi)窺鏡軸。在外科手術時，將抽吸和灌入管以及用于高分辨率相機的電纜組裝并連接至適合的單元。然而，上述組件與多個線纜和電線擁擠地鋪設在外科手術區(qū)域中，從而會糾纏在一起或滑落在手術區(qū)域中并受到污染。附至關節(jié)內(nèi)窺鏡的多個管和線也會變得難以處理并降低外科手術的靈活性。
[0004]這種傳統(tǒng)關節(jié)內(nèi)窺鏡單元的主要問題在于，鹵素光源變得過熱而需要風扇或其它冷卻處理。此外，傳輸光的光纖光纜是易碎的，并且由于重復的消毒處理而受到相當大的損壞，導致個別燒結光纖會受到破壞，并逐漸損耗被傳送的光強度。美國專利N0.7，668，450描述了多個LED光源的使用。然而，這些LED光源似乎生成了大量的熱量，這需要諸如外部散熱片和制冷設備的冷卻設備。這些冷卻設備不僅體積笨重而且價格昂貴，而且其本身會產(chǎn)生大量的熱量并且會對操作者造成傷害。
[0005]公開號為2008/0064931A1的美國專利申請描述了能夠承載冷卻液的一個或多個通道。然而，LED元件安裝在與冷卻通道連接的銷或陶瓷板或襯底上。冷卻液與LED元件并不直接接觸。此外，液體被引導穿過成像鏡片以清潔體液或組織碎片。
[0006]雖然這些設備可適用于其解決的特定目的，卻不適用于提供用于內(nèi)窺鏡的液體冷卻集成LED光源。
[0007]本發(fā)明提供的主要改進之處在于:包括灌入/抽吸管的單管，以及用于相機的纜線和LED電源纜線均在附至具有簡單“快速連接”機制的外域單元的單獨非滑動管中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡單元存在的固有缺陷，本發(fā)明提供了一種新的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元，該單元具有單灌入和抽吸管結構，以及具有能夠便利地發(fā)出用于熒光素內(nèi)窺鏡的UV光的光源。
[0009]隨后將詳細描述的本發(fā)明的大體目的在于，提供一種新的液體冷卻腔，以減少由集成LED光源在關節(jié)內(nèi)窺鏡處理過程中生成的熱量。此外，本發(fā)明描述了具有用于容納電源、相機纜線以及灌入和抽吸道的單管的內(nèi)窺鏡單元。這種新的系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡單元的多種優(yōu)點還具有多種新的特征，從而形成了通過現(xiàn)有的任何傳統(tǒng)關節(jié)內(nèi)窺鏡均無法預期的、變得顯而易見的、或給出啟示或者甚至暗示的包括用于灌入抽吸管和電源線的單外殼的新的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元。
[0010]為了實現(xiàn)這一點，本發(fā)明通常包括具有多個LED元件的圓形LED基底。該圓形基底具有中空核以允許通常在內(nèi)窺鏡處理中使用的無菌灌入液流經(jīng)通過，并與防水LED元件直接接觸，以減少由LED光源單元生成的任何熱量。該冷卻腔包括灌入和灌出通道，以及用于LED電源和相機電源數(shù)據(jù)纜線和電源的快速連接附接件。LED單元包括一個或多個LED光元件，能夠提供便于觀測的足夠白光。LED單元還根據(jù)需要提供用于熒光素內(nèi)窺鏡檢查的紫外藍光。這對于檢測傳統(tǒng)強白光會錯過的關節(jié)軟骨小損傷和表面損傷來說是極有益的。眼科醫(yī)師廣泛地使用這種技術來檢測表面角膜擦傷。
[0011]上面已經(jīng)廣泛地概述了本發(fā)明的重要的特征，從而可以更好地理解其詳細描述，并能夠更好地領會本發(fā)明對現(xiàn)有技術的貢獻。下文中還將描述本發(fā)明的其它特征。
[0012]為此，在詳細解釋本發(fā)明的至少一個實施方式之前，需要理解的是，本發(fā)明在應用中并不受下文中描述或附圖中示出的結構細節(jié)和部件布局所限制。本發(fā)明還適用于其他實施方式，并且能夠以各種方式實踐。同樣，需要理解的是，在本文中使用的詞組和術語僅用于描述的目的，而不應該被看作為限制。
[0013]對于讀者來說，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)勢將變得明顯，并且這些目的和優(yōu)勢均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0014]為了完成上述的和相關的目的，可以以附圖中示出的形式來實施本發(fā)明，然而需要注意的是，附圖僅僅是示意性的，并且可以在示出的特定結構中做出改變。此外，還需要注意的是，在附圖中并不限制比例，而是可以根據(jù)制造者的規(guī)格來調(diào)整尺寸。
【附圖說明】
[0015]當結合附圖考慮時，可以更好地完全理解和領會本發(fā)明的多個其他目的、特征和所帶來的有益效果，其中，在所有幾個視圖中使用相同的附圖標號指示相同或相似的部件，并且其中:
[0016]圖1是示出了附至關節(jié)內(nèi)窺鏡的單管纜線的內(nèi)窺鏡單元的透視圖。
[0017]圖2是關節(jié)內(nèi)窺鏡的近端在冷卻腔級別的截面圖，其中示出了 LED光源、抽吸通道和灌入通道。
[0018]圖3是與單管纜線快速連接的截面圖。
[0019]圖4是非滑動單管(B)的橫截面視圖。
[0020]圖5是相機和關節(jié)內(nèi)窺鏡單元之間的快速連接的透視圖。
[0021]圖6是關節(jié)內(nèi)窺鏡管(A)的橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參照附圖進行描述(其中在所有幾個附圖中使用相似的附圖標號指示相似的元件)，在附圖中示出的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元具有單個灌入和抽吸管、用以容納光源電源以及相機線和電源。
[0023]所描述的液體冷卻內(nèi)窺鏡LED光源5包括多個LED光源5，能夠提供足夠的白光以易于在冷卻腔7內(nèi)觀測。該光源還可以根據(jù)熒光素內(nèi)窺鏡檢查的需要提供紫外藍光。LED光源5嵌入至圓形防水光源基底6，該圓形防水光源基底6提供了允許通過無菌灌入液的中空中心部分42 (圖2)。冷無菌灌入液在通過時將直接與LED光源5元件接觸，并且減少由LED元件生成的任何過度熱量。接下來，灌入液將通過灌入通道20流至內(nèi)窺鏡的遠端(圖
6) ο
[0024]此外，當一個或多個LED單元能夠為了執(zhí)行藍光熒光素內(nèi)窺鏡檢查而產(chǎn)生UV光時，LED光源能夠便利地發(fā)射用于熒光素內(nèi)窺鏡檢查的UV光。這一發(fā)明技術將使得在傳統(tǒng)白光下不可見但在藍光下強烈地發(fā)出熒光的小關節(jié)和軟骨組織缺陷變得明顯。眼科醫(yī)師容易地使用該技術來檢測眼角膜擦傷。
[0025]圓形防水光源基底6放置在位于關節(jié)內(nèi)窺鏡的近端處的冷卻腔7的居中部分。軸向地放置的是包含可變數(shù)量的霍普金斯透鏡2的光學管18。在近端，通過光錐9來將光學管18附至目鏡