0可在腔内内视镜手术和经自然腔道内视镜手术（NOTES)期间用于提供目前不可得的前向和背向全向视图。
[0058]探头10可例如在盆腔手术、关节镜检查和窦检查期间用于身体的多个部位中，以提供目前不可见区域的视图。
[0059]探头10可用于促进仪器到体腔中的安全和准确插入，诸如胸部和肺手术期间双腔气管内导管的定位。
[0060]取代前向视场和背视场成像使用一些不同元件的光学设计，在另一实施方案中，相同光学元件用在前向视场和背视场成像两者中使用，其在图5A和图5B中加以说明。图5A是成像探头的一些组件的部分截面图和部分透视图，其中说明前向成像路径且其中前向和后向成像路径两者均采用相同光学元件以说明与图1的实施方案不同的本发明的另一实施方案。图5B是成像探头的一些组件的部分截面图和部分透视图，其中说明后向成像路径且其中前向和后向成像路径两者均采用相同光学元件以说明图5A的实施方案。
[0061]在图5A、图5B的实施方案中，光学兀件150包括透射电磁福射的中心部分150a和反射电磁辐射的外围部分150b。因此，如图5A中所示，中心部分150a透射来自探头前方的空间20的电磁福射通过透镜152朝向传感器66 (未显不)ο如图5Β中所不，夕卜围部分150b向后反射来自探头旁边的空间44的电磁辐射且通过透镜152朝向传感器66 (未显示)。图5A、图5B的实施方案有利在于相同光学元件用于前向视场和背视场成像路径。除上述差异夕卜，图5A、图5B的实施方案中的探头类似于图1和图2中的探头。
[0062]图6A是用于照明所检查区域的图1的成像探头的一些组件的部分截面图和部分透视图。在图6A中，阵列或环12和14中的光纤束用于供应电磁福射。图6B是用于说明用于提供所检查区域的照明的另一方案的成像探头的一些组件的部分截面图和部分透视图。取代使用如图6A中的阵列或环12和14中的光纤束，LED可被直接安装到中空光导16或反射器42 (未展示)上或放置为靠近中空光导16或反射器42 (未展示)以供应电磁辐射。在此实施方案中，由LED供应的电磁辐射由光导16透射且如图1中显现为射线18。图6C是用于说明用于提供所检查区域的照明的又一方案的成像探头的一些组件的部分截面图和部分透视图。在此实施方案中，由LED供应的电磁辐射绕过光导16且直接照明探头前方的空间20。
[0063]图5A、图5B、图6B和图6C中说明的实施方案可用于本文中描述的任一个或多个应用中。
[0064]虽然上文已参考各种实施方案描述本发明，但是应了解可进行变更和修改而不脱离本发明的范围，所述范围将只由随附权利要求书和其等效物定义。
【主权项】
1.一种成像探头，其包括: 圆柱形光导，其在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场； 光纤阵列，其围绕所述圆柱形光导； 环形反射器，其在后向路径中反射来自所述阵列的电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场； 图像传感器； 物镜，其在成像路径中使所述前向视场和背视场成像到所述图像传感器上，使得所述前向视场和背视场在所述图像传感器上以相对于彼此的固定空间关系对准，其中所述前向路径、所述后向路径和所述成像路径不会被所述探头的任何组件阻挡。2.一种成像探头，其包括: 第一元件，其在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场； 第二元件，其在后向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场； 图像传感器； 成像装置，其在成像路径中使所述前向视场和背视场成像到所述图像传感器上，其中所述前向路径、所述后向路径和所述成像路径不会被所述探头的任何组件阻挡。3.根据权利要求2所述的探头，其中所述成像装置包括多个物镜，且所述前向视场和背视场是通过所述成像装置的所述相同物镜成像到所述图像传感器上。4.根据权利要求3所述的探头，其中所述成像装置包括元件，所述元件具有透射性的中心部分和反射性的外围部分。5.根据权利要求4所述的探头，其中所述透射部分透射在所述探头前方的所述前向视场中的电磁辐射且所述外围部分反射在所述探头旁边的空间的所述背视场中的电磁辐射。6.根据权利要求2所述的探头，其中所述成像装置包括并非完全相同的第一和第二组物镜，且所述前向视场和背视场分别通过所述第一和第二组物镜成像到所述图像传感器上。7.根据权利要求6所述的探头，其中所述第二组物镜包括环形反射器。8.根据权利要求2所述的探头，其中所述成像装置使所述前向视场和背视场成像，使得所述前向视场和背视场在所述图像传感器上以相对于彼此的固定空间关系对准。9.根据权利要求8所述的探头，其还包括处理器，所述处理器构造且在显示器上显示所述经对准的前向视场和背视场。10.根据权利要求2所述的探头，其中所述成像装置包括变焦透镜，使得所述成像装置的放大率是可调整的。11.根据权利要求2所述的探头，所述第一和第二元件各自包括光导，所述探头还包括定位为邻近所述第一和第二元件的所述光导的LED。12.根据权利要求2所述的探头，所述第一和第二元件各自包括至少一个LED。13.根据权利要求2所述的探头，其中所述背视场是全向的。14.根据权利要求2所述的探头，其中由所述第二元件供应用于照明所述探头旁边的空间的所述电磁辐射是全向的。15.根据权利要求2所述的探头，所述第一或第二元件包括照明或激发滤波器。16.根据权利要求2所述的探头，所述成像装置包括发射滤波器。17.根据权利要求2所述的探头，其中在所述前向或后向路径中供应的所述电磁辐射被偏振。18.—种成像探头，其包括: 第一元件，其在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场； 第二元件，其在后向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场； 图像传感器； 成像装置，其在成像路径中使所述前向视场和背视场成像到所述图像传感器上，使得所述前向视场和背视场在所述图像传感器上以相对于彼此的固定空间关系对准。19.根据权利要求18所述的探头，其中所述前向路径、所述后向路径和成像路径不会被所述探头的任何组件阻挡。20.一种医疗仪器，其包括: (a)外壳，其中界定多个通道；和 (b)成像探头，其在所述通道之一中或附接到所述外壳，所述成像探头包括: 第一元件，其在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场； 第二元件，其供应电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场且在后向路径中供应电磁辐射； 图像传感器； 成像装置，其在成像路径中使所述前向视场和背视场成像到所述图像传感器上，其中所述前向路径、所述后向路径和所述成像路径不会被所述探头的任何组件阻挡。21.根据权利要求20所述的医疗仪器，其中所述仪器是内视镜、腹腔镜或关节镜。22.—种成像方法，其包括: 在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场； 在后向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场； 沿着成像路径使所述前向视场和背视场成像到图像传感器上，其中所述前向路径、所述后向路径和所述成像路径不会被阻挡。23.根据权利要求22所述的方法，其中在所述前向和后向路径中供应的所述电磁辐射是白光、经偏振电磁福射、窄波段电磁福射、焚光或选择用于多光子成像的电磁福射。24.根据权利要求22所述的方法，其还包括调整所述成像的放大率。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述调整是通过调整变焦透镜而进行。26.根据权利要求22所述的方法，其还包括调整所述探头前方的空间的前向视场或所述探头旁边的空间的背视场或两者。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述调整是通过在所述前向路径、后向路径和成像路径中移动一个或多个物镜而进行。
【专利摘要】本发明的一个实施方案涉及一种成像探头，其包括第一元件，所述第一元件在前向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头前方的空间的前向视场；第二元件，所述第二元件在后向路径中供应电磁辐射用于照明所述探头旁边的空间的背视场；和图像传感器。所述探头还包括成像装置，其成像路径中使所述前向视场和背视场成像到所述图像传感器上。
【IPC分类】A61B1/05
【公开号】CN105358044
【申请号】CN201480037378
【发明人】梁荣光, 巴斯卡尔·班纳吉
【申请人】亚利桑那州立大学董事会
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年5月27日
【公告号】CA2914631A1, EP3003120A1, US20160088204, WO2014197241A1