光学套管针可视化系统及设备的制造方法_3

文档序号:8398812阅读:来源:国知局
[0087] 在实施例中,掘道构件20可包括以具有带有圆形末端的喷嘴构造的前端为特征 的无创伤导向结26。在实施例中,无创伤导向结26可通常为逐渐收缩的,其限定简单的弧 形布置。
[0088] 参照图5,光学构件20的端视图或者轴向视图示出了导向结26的圆形轮廓,中央 段24的椭圆形轮廓以及近侧段22的圆形轮廓。
[0089] 图6示出了光学构件20相对于图4的俯视图径向偏移90°的侧视图。如示出的, 光学构件20的近侧段22进一步包括一对通常为线状或者凸状的在直径上对置的外表面 224。中央段24也包括一对凸状的对置的外表面244。因此,在实施例中,光学构件20的 中央段24包括凹面242(图4)以及凸面244(图6),然而,可以预见光学构件20可只包括 一种类型的表面,凹的或者凸的(未示出)。可替换地,在实施例中,可以预见圆形末端226 可比示出的实施例更加尖锐。
[0090] 另外,如结合在图6中表示圆锥体的假想线而示出的,光学构件20的近侧段22、中 央段24以及无创伤导向结或末端26的一部分位于圆锥体的尺寸范围之外。
[0091] 无创伤导向结26允许初始插入在组织中的开口(例如,预先切开的外科手术刀切 口)内并且利于光学构件20在组织层之间的前进,从而轻柔地解剖组织,例如,而不会有任 何组织的切断或者切开。在初始插入和继续的远侧插入后,中央段24和近侧部22继续轻 柔地扩大组织中的开口。
[0092] 图6A为大约在光学构件20的纵向中点处所截取的光学构件20的剖视图。该图 示出了光学构件包括圆形外表面31,所述圆形外表面31起到帮助沿着组织平面分离组织 并且将不期望或者非故意的组织的刺穿的可能性降到最低的作用。
[0093] 参照图6B和图6C,光学构件20可由聚合物材料制成,并且是透明的或者半透明 的以允许光线通过。在装配过程中,光学构件20被二次成型到闭塞器轴18上以连接部件。 特别地,闭塞器轴18包括相对于纵轴线A-A径向向内悬垂的远侧轴段,并且包括至少一个 狭槽207。成型光学构件20以封装远侧轴段,并且聚合物材料刚一固化就通过接合至少一 个狭槽来将光学构件20固定至闭塞器轴18。
[0094] 在实施例中,光学构件20限定相对于纵轴线A-A倾斜布置的内部倒角表面201或 者内部倾斜表面201。倒角表面201能够通过内窥镜的远侧端的最外侧周边而被直接接合 (参见图6C),使得从内窥镜的在径向上位于外周边内的区域径向发射的光在被倒角表面 201或者倾斜表面201接收之前横穿气隙。光学构件20允许光线通过以使在手术可视化系 统10插入和/或前进过程中能够观察(使用内窥镜)邻近光学构件20的组织。
[0095] 在实施例中,细长管状构件14包括在远侧区域205内的位置203处的第一直径 "d"。
[0096] 另外,如上文所讨论的,套管针14被构造为通过插管组件100插入。此外,取决于 将要执行的手术任务、操作区域、外科医生的偏好等,插管组件100通常直径不同(例如, llmm、12mm、或者15mm的内径)。通常,一旦选择了具有特定直径的插管组件100,同样也选 择了具有相对应的直径(即,闭塞器构件18的外径稍微小于插管组件100的内径)的(套 管针14的)闭塞器构件18。也就是,通常制造具有不同直径的闭塞器构件18,一种尺寸的 闭塞器构件18用于一种尺寸的插管组件100。
[0097] 在本公开的实施例中,具有一种直径"d"的单一的闭塞器构件18(尽管如下文所 讨论的在其远侧部32直径改变了)被构造为与具有不同直径的插管组件100 -起使用。在 此,光学构件20被构造使得其近侧部22的外表面30被定尺寸为提供在插管组件100的细 长部102内的期望的装配。可以预期套管针14与插管100之间的期望的装配使得当通过 插管100插入时光学构件20具有微小的径向移动或者"游隙"或者没有径向移动或者"游 隙"。更特别地,参照图6B和图6C,闭塞器构件18的远侧部32包括径向向外张开部34,并 且光学构件20被二次成型使得光学构件20至少部分地封装张开部34。此外,光学构件20 的壁36的厚度"t"被定尺寸为以帮助确保近侧部22的外表面30提供在闭塞器构件11与 插管组件100的细长部102之间的期望的装配。
[0098] 例如,当使用15mm插管时,闭塞器构件18具有稍微大于IOmm的外径,并且光学构 件20的最宽部分(例如,近侧部22)具有稍微小于15mm插管的内径的外径;当使用12mm 插管时,闭塞器构件18具有稍微大于IOmm的外径,并且光学构件20的最宽部分具有稍微 小于12mm插管的内径的外径;以及当使用Ilmm插管时,闭塞器构件18具有稍微大于IOmm 的外径,并且光学构件20的最宽部分具有稍微小于Ilmm插管的内径的外径。因此,正如可 以预期到,单一直径的管(例如,IOmm钢管或者聚合物管)可被用于制造与各种尺寸(例 如,11mm、12mm以及15mm)的插管组件100 -起使用的若干闭塞器组件11。结果,可显著地 降低制造成本。本公开还涉及制造手术可视化系统10,或其部件的方法。
[0099] 如上所述,光学进入设备11的细长管状构件14可被定尺寸为且被构造为在其中 接纳通常包括成像元件以及光纤光纤维(未示出)的任何适合的内窥镜(图6C)和/或腹 腔镜(未不出)。
[0100] 内窥镜可被安置在光学进入设备11内,然后组装单元被推进通过切口并进入体 腔。在组织内的推进过程中,内窥镜允许使邻近组织总是可视,从而一进入体腔就提供确 认,同时还将与任何在下面的器官或者其他身体组织的不期望的接触或者接合减至最低。 可替换地,在实施例中,可在光学进入设备11已经被推进至体腔内之后将内窥镜安置在光 学进入设备11内。
[0101]内窥镜可以是适于内窥镜应用的包括例如腹腔镜、关节镜、结肠镜等的任何常规 的显微镜。内窥镜可结合能够通过目镜或监视器从远侧或物镜传送物体的图像以供外科医 生查看的光学系统或者透镜布置。因此,尽管内窥镜在其近侧端可包括目镜,但内窥镜可额 外地或者可替换地连接到监视器。
[0102] 在实施例中,掘道构件20的壁的至少一部分包括薄壁构造。薄壁构造使光能够在 降低强度损失的情况下穿过材料,因此随着光学进入设备11被推进并被放置在目标体腔 内,通过掘道构件20来提高组织的可见度。薄壁构造还减小了通过掘道构件20观察的图 像的失真度,并且保持了被观察组织的色彩精确度。在实施例中,掘道构件20的壁厚可从 大约0. 02英寸(约0. 5mm)到大约0. 025英寸(约0. 65mm)。在其他实施例中,末端壁可以 更厚,例如,以提供额外的强度。
[0103] 完全透明或者半透明材料可具有小于大约100%的透光率值。也就是,小于大约 100%的入射到材料上的光直接透过材料。对于特定的透明材料或者半透明材料,随着材料 的壁厚增加,穿过材料的光量减少。在实施例中,减小壁厚可减少光的损失或者吸收,因此 改善了推进细长管状构件14通过的组织的图像,并且保持被观察组织的色彩精确度以及 保真度。
[0104] 装置在光学进入设备11的圆形端262处可包括一对通风孔(未示出),如将在下 文中更详细地讨论的,通过所述一对通风孔,诸如二氧化碳的吹入气体流入体腔。
[0105] 光学进入设备11可以是由对于本领域技术人员已知的任何适合进入身体组织的 材料通过任何已知的成型技术制成。在实施例中,光学进入设备11的每个部件可包括不同 的材料。在实施例中,适合的材料还可包括,例如,像不锈钢、钛等生物相容的金属,陶瓷、硅 酮等。光学进入设备11的一些实施例可进一步包括复合材料,例如纤维增强聚合物。在一 些实施例中,更强的材料允许减小部件的壁厚而不降低部件的强度。例如,金属或者复合材 料的细长管状构件14的一些实施例比对应的聚合物的细长管状构件14更薄,因此在无需 增大外径的情况下就增大了金属或者复合材料的细长管状构件14的管腔的直径。在实施 例中,细长管状构件14或者闭塞器14可以在其整个长度上是透明的或者半透明的。可替 换地,只有细长管状构件14的掘道构件20可以是透明的或者半透明的。
[0106] 在实施例中,细长管状构件14可包括生物相容的金属材料,例如不锈钢管,并 且掘道构件20可以是夹物成型到细长管状构件上的热塑性的弹性体,例如可从SABIC Innovative Plastics Holding BV商业获得的LEXAN?。在实施例中,金属管可具有大约 0· 003英寸(约0· 076mm)的壁厚。
[0107] 在实施例中,插管100可包括刚性的材料。在实施例中,由于闭塞器在使用过程中 可很大程度地得到插管支撑,所以闭塞器可包括刚性的材料和/或挠性的材料。
[0108] 现在将讨论将掘道构件20成形或者二次成型到细长管状构件14的远侧区域205 的方法。在实施例中,可以利用用于上述成形掘道构件20的任何适合的材料。在实施例中, 弹性体的材料可被构造为流入细长管状构件14的至少一个狭槽或者冲孔207中。
[0109] 现在将参照图7和图8更详细地讨论闭塞器壳体12。闭塞器组件11的闭塞器壳 体12包括开口 160 (图7)以及邻近开口 160的显微镜保持构件170 (图8)。可以预见,显 微镜保持构件170由弹性体材料制成。显微镜保持构件170限定用于接纳内窥镜的中央开 口 172并且包括从中央开口 172向外延伸的四个径向狭缝174。径向狭缝174允许刚一插 入内窥镜时显微镜保持构件170的挠曲以及中央开口 172的扩大。显微镜保持构件170适 于以摩擦接合的方式与内窥镜的外表面接合,以帮助保持内窥镜在闭塞器组件11内的相 对定位。
[0110] 现在将参照图9至图14详细地讨论插管组件100。如上所述,插管组件100包括 限定纵轴线"B-B"的细长部102以及盖110。包括近侧壳体部件IlOa以及远侧壳体部件 IlOb的盖110封入插入密封件组件130和零闭合密封件150。插入密封件组件130布置在 零闭合密封件150的近侧。更具体地,近侧壳体部件IlOa封入插入密封件组件130,并且远 侧壳体部件IlOb封入零闭合密封件150。
[0111] 盖110被构造为机械地接合细长部102的近侧部并且有助于将插入密封件组件 130和零封密封件150保持在其中。盖110还包括其上的一对凹口 126 (图11)。凹口 126 被构造为由布置在闭塞器组件11 (参见图1)上的一对锁定件19机械地接合。锁定件19 与凹口 126之间
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