內窺鏡激光過濾器組件的制作方法

本發明大體上涉及內窺鏡，并且更具體地說涉及用于內窺鏡以改進激光操作過程中的成像的激光過濾器組件。

背景技術：

內窺鏡是具有可以插入到內部體腔中以檢查體腔的遠端的醫療裝置。傳統內窺鏡包括可以用于使在內窺鏡的遠端處的位置可視化的攝像頭。外科醫生可以利用由攝像頭產生的圖像以將遠端操縱到期望的治療位置并且使此治療位置可視化。

傳統內窺鏡還包括一個或多個通道，設備可以插入通過該一個或多個通道以便在治療位置處執行醫療操作。一種此設備是可以用于通過在治療位置處從遠端釋放激光能來執行激光操作的激光探針。激光操作例如可以用于消融、燒灼、氣化、凝固、與切割位于治療位置處的組織。

內窺鏡的攝像頭通常用于使在體腔內的治療位置處執行的激光操作可視化。為了提高臨床醫生觀察治療位置的能力，設計為提高激光的可見性的攝像頭過濾器通常與內窺鏡的攝像頭結合使用。

技術實現要素：

本發明的實施方式大體上涉及用于內窺鏡的激光過濾器組件，其用于在成像以前過濾傳送通過內窺鏡的光，以及成像組件，其包括激光過濾器組件并且構造為附接到內窺鏡的成像通道的近端。內窺鏡激光過濾器組件的一個實施方式包括具有相對的第一側與第二側的過濾器支撐件、一個或多個周向凸緣、以及激光過濾器。一個或多個周向凸緣定位在過濾器支撐件的第一側上并且沿著中心軸線從過濾器支撐件移動。激光過濾器支撐在過濾器支撐件的第二側上。

成像組件的一個實施方式包括過濾器組件與附接構件。此過濾器組件包括具有相對的第一側與第二側的過濾器支撐件、一個或多個周向凸緣、以及激光過濾器。一個或多個周向凸緣定位在過濾器支撐件的第一側上并且沿著中心軸線從過濾器支撐件移動。激光過濾器支撐在過濾器支撐件的第二側上。附接構件構造為抵靠成像通道的近端夾緊一個或多個周向凸緣，以將過濾器組件固定到成像通道的近端。

提供此發明內容以便以簡化方式介紹概念的選擇，在下面的具體實施方式中進一步描述它。發明內容不用于確定要求的主題的關鍵特征或必要特征，也不用于用作協助確定要求的主題的范圍。要求的主題不限于解決在背景技術中指出的任何或全部弊端的實施。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施方式的附接到內窺鏡的成像組件的簡化框圖。

圖2是根據本發明的實施方式的附接到內窺鏡的成像通道的遠端的成像組件的簡化側面橫截面視圖。

圖3是根據本發明的實施方式的內窺鏡激光過濾器組件的側面橫截面視圖。

圖4是圖3的內窺鏡激光過濾器組件的簡化俯視圖。

具體實施方式

在下文中將參照附圖更加充分地描述本發明的實施方式。利用相同或類似附圖標記標識的元件表示相同或類似元件。然而，本發明的多個實施方式可以以多種不同的形式體現，并且不應構造為限定在這里闡述的實施方式。相反，這些實施方式設置為使得本公開將更透徹與完整，并且將本發明的范圍充分地傳達到本領域中的技術人員。

在下面的描述中提供了特定細節以提供對實施方式的透徹理解。然而，本領域中的普通技術人員應該理解的是可以在沒有這些特定細節的情況下來實施此實施方式。例如，回路、系統、網絡、程序、框架、支撐件、連接器、電機、處理器以及其它部件可以不被示出或者以框圖形式示出，以便不使實施方式以不必要的細節而模糊。

這里使用的術語僅用于描述特定的實施方式并且不旨在限定本發明。除非在上下文中清楚地另外指明，否則如這里使用的，單數形式“一個”(“a”)與“一個”(“an”)和“此(the)”旨在也包括復數形式。應該進一步理解的是，盡管當在本說明書中使用時的術語“包括”(“comprises”)和/或“包括”(“comprising”)指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。

應該理解的是當元件被稱作為“連接”或“接合”到另一個元件時，其可以直接地連接或接合到其它元件或可以存在介入元件。與此相反，如果元件被稱作為“直接地連接”或“直接地接合”到另一個元件，那么則不存在介入元件。

應該理解的是，盡管可以在這里使用術語第一、第二等描述多個元件，但這些元件不應被這些術語限定。這些術語僅用于區分不同元件。由此，在不偏離本發明的教導的情況下，可以將第一元件定義為第二元件。

除非另外限定，否則這里使用的全部術語(包括技術與科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員通常理解的相同含義。將要進一步理解的是，諸如通常在字典中限定的這些術語應該被解釋為具有與它們在相關技術的背景中的含義相一致的含義，并且不應被以理想化的或過于形式的意義解釋，除非在這里清楚地如此限定。

本發明的實施方式大體上涉及用于內窺鏡的激光過濾器組件，以用于在成像以前過濾傳送通過內窺鏡的光；以及成像組件，其包括激光過濾器組件并且構造為附接到內窺鏡的成像通道的近端。在一些實施方式中，過濾器組件構造為在使用插入通過內窺鏡的通道的激光探針的激光操作的執行過程中用于內窺鏡。在一些實施方式中，激光過濾器組件包括激光過濾器，其構造為阻擋激光能的波長以通過內窺鏡的成像通道助于激光操作的更好成像。

圖1是根據本發明的實施方式的附接到內窺鏡106的成像通道104的近端102的成像組件100的簡化框圖。在一些實施方式中，內窺鏡106包括激光探測通道108，激光探針110可以通過激光探測通道引導到內窺鏡106的遠端112以便在患者的期望治療位置處執行激光操作。在一些實施方式中，激光探針110聯接到激光源114，此激光源構造為生成激光能115并且利用傳統技術將激光能115傳送通過探針110。激光能115通過激光探針110的遠端116釋放到治療位置，以便在治療位置處執行激光操作。示例性激光操作包括汽化、切割、消融、凝固或者其它激光操作。

在一些實施方式中，激光源114構造為生成適于執行一個或多個激光操作的傳統激光能。在一些實施方式中，激光源114構造為根據待執行的激光操作的類型生成具有不同波長的激光能115。在一些實施方式中，激光源114包括激光諧振器或者其它適當的激光發生器，其構造為生成具有大約532nm(納米)的基本波長的激光能115，這在氣化、消融以及切割操作中是有用的。在一些實施方式中，激光能115具有l,064nm的基本波長，其沒有被大部分組織強烈地吸收而是深入地穿入到組織中，以使其在凝固操作中有效。

在一些實施方式中，激光源114包括釔鋁石榴石晶體棒，使得分散在YAG棒中的釹原子形成Nd:YAG激光元件或增益介質。還可以使用其它傳統激光元件來生成期望的激光能115。

內窺鏡106的成像通道104助于在遠端112處的治療位置的成像，例如包括利用激光探針110執行的在治療位置處的激光治療。在一些實施方式中，成像通道104是伸縮裝置。通常來說，光118通過成像通道104傳送到內窺鏡的近端102。成像組件100構造為將成像單元120支撐在成像通道104的近端102以允許成像單元120處理光118并且生成在遠端112處發生的治療的圖像。在一些實施方式中，根據傳統技術，成像單元120在顯示器122上生成圖像。

在一些實施方式中，成像單元120包括圖像傳感器124與構造為將光118聚焦在圖像傳感器124上的透鏡126。圖像傳感器124可以是傳統的圖像傳感器，諸如電荷耦合器件(CCD)，或者其它適當的圖像傳感器。來自圖像傳感器124的輸出信號可以通過成像單元120或外部處理器處理以助于將在內窺鏡106的遠端112處的治療位置的圖像顯示在顯示器122上。

在內窺鏡106的遠端112處的激光操作過程中，激光能115的一部分將作為光118傳送通過成像通道104，這可能不利地影響傳感器124生成治療位置的適當圖像的能力與激光操作。在一些實施方式中，成像單元120包括具有激光過濾器132的激光過濾器組件130，此激光過濾器構造為在光118到達圖像傳感器124以前阻擋或減弱可能對通過圖像傳感器124生成的圖像具有不利影響的光118的波長。這導致改進通過圖像傳感器124的治療位置的成像。

在一些實施方式中，激光過濾器132構造為阻擋或者減弱與激光能量115的波長相應的波長，同時允許光118的其它波長經過到圖像傳感器124。在一些實施方式中，激光過濾器132構造為阻擋由激光源114生成的激光能115的532納米(nm)、1064nm的波長或者其它波長。在一些實施方式中，激光過濾器132還阻擋在由激光源114生成的激光能115的波長范圍以外的電磁能的波長。

在一些實施方式中，激光過濾器132是構造為阻擋傳送通過成像通道104的光118的期望波長的傳統過濾器。由此，激光過濾器132可以是玻璃過濾器或者其它傳統過濾器。

下面將參照圖2-圖4更加詳細地描述成像組件100與激光過濾器組件130的實施方式。圖2是根據本發明的實施方式的附接到內窺鏡106的成像通道104的近端102的成像組件100的簡化側面橫截面視圖。圖3是根據本發明的實施方式的激光過濾器組件130的側面橫截面視圖。圖4是圖3的激光過濾器組件130的俯視圖。

內窺鏡激光過濾器組件130大體上構造為支撐此激光過濾器132以便安裝到成像通道104的近端102，該近端可以包括如圖2中陰影線中指示的透鏡133。這允許過濾器132在光118到達成像單元120以前過濾光。

在一些實施方式中，如圖3中所示，過濾器組件130包括構造為相對于中心軸線142支撐過濾器132的過濾器支撐件140。在一些實施方式中，過濾器支撐件140包括在基本上垂直于中心軸線142的平面中支撐過濾器132的一個或多個凸緣144，以及穿孔146。在一些實施方式中，一個或多個凸緣144包括環形凸緣或等效結構。在一些實施方式中，如圖3和圖4中所示，環形凸緣144與中心軸線142同心。還可以使用用于一個或多個凸緣144的其它構造。

在一些實施方式中，過濾器組件130包括一個或多個周向凸緣148，此一個或多個周向凸緣定位在過濾器支撐件140的一側150上，該側150與將過濾器132支撐在其上的過濾器支撐件140的一側152相對。如圖3中所示，一個或多個凸緣148相對于中心軸線142沿著徑向方向延伸，并且基本上垂直于中心軸線142定向。在一些實施方式中，一個或多個凸緣148包括環形凸緣或等效結構。在一些實施方式中，如圖3中所示，環形周向凸緣148與中心軸線142基本上同心。還可以使用用于一個或多個凸緣148的其它構造。

在一些實施方式中，如圖3中所示，一個或多個凸緣148沿著中心軸線142從過濾器支撐件140移動。在一些實施方式中，例如，凸緣148沿著中心軸線142從過濾器支撐件140移動1-5毫米(mm)，諸如1mm、2mm、3mm、4mm、或5mm的距離。

在一些實施方式中，過濾器組件130包括定位在過濾器支撐件140的一側150上的透鏡凹槽154。在一些實施方式中，如圖2中示出并且在圖3中示意性指出的，透鏡凹槽154容納成像單元120的透鏡126。在一些實施方式中，透鏡凹槽154在過濾器支撐件140的一側150上提供了開口，其具有在垂直于中心軸線142的平面中延伸的直徑，該直徑大于穿孔146的直徑。在一些實施方式中，一個或多個凸緣148相對于中心軸線142從透鏡凹槽154徑向地延伸。

在一些實施方式中，如圖3中所示，過濾器組件130包括基部構件156，此基部構件包括過濾器支撐件140與一個或多個凸緣148。在一些實施方式中，通過基部構件156的至少一個透鏡凹槽側壁158限定透鏡凹槽154，至少一個透鏡凹槽側壁158沿著中心軸線142從周向凸緣148延伸到過濾器支撐件140。在一些實施方式中，如圖3和圖4中所示，至少一個凹槽側壁158是形成圓錐或圓柱形透鏡凹槽154的環形側壁。

在一些實施方式中，激光過濾器132在過濾器凹槽160內支撐在過濾器支撐件140的一側152上。在一些實施方式中，通過沿著中心軸線142從過濾器支撐件140延伸的至少一個過濾器凹槽側壁162來限定過濾器凹槽160。在一些實施方式中，如圖3中所示，至少一個過濾器凹槽側壁162是基部構件156的一部分。在一些實施方式中，如圖4中最佳示出的，至少一個過濾器凹槽側壁162包括環形側壁。

在一些實施方式中，如圖3中所示，過濾器組件130包括覆蓋構件166，此覆蓋構件在過濾器支撐件140的一側152上附接到基部構件156。在一些實施方式中，覆蓋構件166操作為將激光過濾器132固定在過濾器凹槽160內。在一些實施方式中，覆蓋構件166抵靠過濾器支撐件140夾置過濾器132。在一些實施方式中，覆蓋構件166包括抵靠過濾器支撐件140夾緊過濾器132的周向部分的一個或多個凸緣168。在一些實施方式中，一個或多個凸緣168包括如圖3中所示的環形凸緣，或者其它適當結構。在一些實施方式中，環形凸緣168與中心軸線142基本上同心。

在一些實施方式中，覆蓋構件166包括穿孔170。在一些實施方式中，穿孔170與中心軸線142同心。

在一些實施方式中，如圖3中所示，覆蓋構件166的部分172延伸到過濾器凹槽160中。另選地，部分172可以構造為圍繞一個或多個凹槽側壁162的周邊延伸。在一些實施方式中，部分172與基部構件156的一個或多個側壁162形成過盈配合，以將覆蓋構件166固定到基部構件156。另選地，可以利用粘結劑、焊接、或其它適當緊固技術將覆蓋構件166固定到基部構件156。

在一些實施方式中，基部構件156與覆蓋構件166由相同或不同材料形成。在一些實施方式中，基部構件與覆蓋構件包括鋁。

如圖2中所示，成像組件100通常地包括根據這里描述的一個或多個實施方式形成的內窺鏡激光過濾器組件130，以及附接構件180，此附接構件構造為將過濾器組件130固定到內窺鏡106，諸如固定到成像通道104的近端102。在一些實施方式中，如圖2中所示，一個或多個凸緣148夾緊在成像通道104的凸緣182與附接構件180的至少一部分184之間。在一些實施方式中，如圖2中所示，附接構件180將過濾器組件130固定到內窺鏡成像通道104的近端102，使得過濾器組件130的中心軸線142與成像通道104基本上同心。

在一些實施方式中，附接構件180是以附接環的形式，其接收成像通道104的近端102，并且響應于附接環180圍繞中心軸線142的旋轉，抵靠成像通道104的至少一個凸緣182或者內窺鏡106的一部分夾緊一個或多個周向凸緣148。還可以使用其它類型的附接構件180。

在一些實施方式中，如圖2中所示，內窺鏡106僅在一個或多個周向凸緣148處與激光過濾器組件130接觸。在一些實施方式中，此接觸僅通過至少一個凸緣182。在一些實施方式中，如圖2中所示，附接構件180僅在一個或多個周向凸緣148處與激光過濾器組件130接觸。在一些實施方式中，此接觸僅通過至少一個部分184。

在一些實施方式中，如圖2中所示，附接構件180給成像單元120的透鏡126提供支撐。在一些實施方式中，如圖2和圖3中所示，附接構件180支撐透鏡126，使得透鏡126突出到透鏡凹槽154中。由此，如圖2和圖3中所示，透鏡126的一部分通過垂直于中心軸線142并且通過一個或多個凸緣148延伸的平面、沿著中心軸線142延伸到凹槽154中。

在一些實施方式中，附接結構180在近端188處包括連接器186，該連接器構造為連接圖像傳感器124或包括圖像傳感器124的攝像頭。在一些實施方式中，連接器186將圖像傳感器支撐為與中心軸線142對準。

在一些實施方式中，如圖2中所示，當附接構件180固定到內窺鏡成像通道104的近端102時，穿孔170、激光過濾器132、穿孔146、周向凸緣148、過濾器支撐件140、過濾器凹槽160、透鏡凹槽154、成像通道104、和/或透鏡126與中心軸線142基本上同心。在一些實施方式中，中心軸線142延伸通過穿孔170、激光過濾器132、過濾器凹槽160、透鏡凹槽154、以及透鏡126。因此，在一些實施方式中，過濾器組件130被支撐使得通過成像通道104傳送的光118沿著中心軸線142、從過濾器支撐件140的一側152行進通過過濾器132，經過過濾器支撐件140，并且通過透鏡126。

在傳感器124接觸到光118以前，通過組件130的激光過濾器132的光118的通路阻擋或減弱了光118的波長的一部分，諸如與激光能115(圖1)相應的波長。這至少減小了可能不利地影響利用來自圖像傳感器124的輸出形成的圖像的光118的波長的大小。因此，在激光操作過程中與可能沒有激光過濾器組件130與激光過濾器132的情形相比，圖像傳感器142能夠生成較高質量的圖像。

上述實例重點在于激光過濾器組件130的實施方式，激光過濾器組件用于內窺鏡106以過濾傳送通過內窺鏡的成像通道104的光118，以改進在使用圖像傳感器124的激光或其它操作過程中的治療位置的成像。其它實施方式集中在成像組件100上，成像組件將激光過濾器組件130支撐在內窺鏡的成像通道104的近端102。在一些實施方式中，過濾器組件130構造為在使用插入通過內窺鏡106的通道108的激光探針110的激光操作的執行過程中使用。在一些實施方式中，激光過濾器組件130包括激光過濾器132，此激光過濾器構造為阻擋從激光探針110釋放的激光能115的波長，以助于通過內窺鏡106的成像通道104的激光操作通過成像傳感器124更好地成像。

盡管已經參照優選實施方式描述了本發明的實施方式，但是本領域的普通技術人員應該認識到在不偏離本發明的精神與范圍的情況下可以對形式與細節進行改變。