专利名称：使用微型内窥镜的便携式成像系统的制作方法
技术领域：
本申请是申请于2007年4月20日的、申请号为11/788,747的美国专利申请的部分继续申请，而美国专利申请11/788，747又是申请于2006年8月30的申请号为11/512,715的美国专利申请的部分继续申请，而美国专利申请11/512,715又是申请于2006年3月8日的申请号为PCT/US06/008342的国际申请的部分继续申请，而国际申请PCT/US06/008342又是申请于2005年3月8日的美国专利申请11/075，827的部分继续申请，而申请11/075，827又是申请于2001年10月19日的申请号为10/042，126的美国专利申请的部分继续申请。本申请要 求申请于2005年3月4日的，当前的申请号为11/072，685，名称为 “Miniature Endoscope With Imaging Fiber System” 的美国专利申请为优先权。上述申请的全部内容在此被并入作为参考。
背景技术：
内窥镜能够使得对腔内组织结构进行可视化检查。在医疗领域中，内窥镜的使用可以允许为了治疗而检查器官、查看手术部位、对组织进行取样或方便安全地操纵其它手术仪器。举例来说，腹腔镜被专门用于检查腹部中器官。腹腔镜典型地包括用于照明待被检查区域的光管、至少一个用于聚焦和传递被照明对象的图像的透镜组件、以及用于全部组件的壳体，该壳体被构造成在外科手术期间对组织的损害减少到最小。光管可以包括用于照明部位的光纤元件。腹腔镜壳体包括能够被插入到体腔中的远端截面和近端截面，所述的近端截面可以包括手柄，使用者握着这个手柄可以将远端定位在手术部位的附近。现有的内窥镜可以包括成像装置,诸如光电稱合装置((XD)。这个装置可以捕获正在被查看的对象的图像，并将它传送给显示装置，比如监视器。对内窥镜系统的操作特征及工艺性的提高有着持续的需求，以及改善成像能力和减少对患者的危险。
发明内容
本发明是涉及一种具有改进稳定性、分辨率和视野的小直径的成像探针或内窥镜。在本发明优选的实施方案中，包括一次性护套的探针的远端可以在检查中被插入到组织中。探针具有少于3毫米的直径，而且优选的是少于2毫米的直径，以减少在插入点上产生的外伤，并从而提供到部位的路径，否则对于内窥镜工序来说是无法接近的。在优选的实施方案中，内窥镜具有将来自远端的图像传递到近端的光纤波导。透镜系统被布置在光纤波导的远端处。成像装置被光学耦合到光纤波导的近端上。护套围绕光纤波导延伸，所述的护套包括照明纤维。尽管优选的实施方案利用具有2mm或更少的外径的探针和护套组件，但是一些应用也适合具有大量成像纤维的较大直径的仪器以提供更高分辨率的图像。这些应用可以利用在2-4_范围内的外径。在一个实施方案中，透镜系统具有第一透镜元件、第二透镜元件和孔径光阑。透镜系统将光从目标上的任何给定位置上耦合到众多光学纤维上，这样光的数值孔径的作为关于透镜系统的纵向轴的角度的函数而变化。这样就提供了与纤维孔径更加有效的连接。这点可以通过使用非远心透镜系统来实现。透镜系统的一个优选的实施方案包括一对透镜和孔径光阑。所述的透镜被定以形状来改善远端透镜外围周围的光的收集。这样就提供了横贯装置整个视野的清楚的图像。所述的孔径光阑被如此定位以提供与纤维阵列有效的连接。成像装置可以是电耦合装置(CXD)、CMOS成像装置或其他具有二维阵列像素元件的固态成像传感器。成像传感器被安装在手柄组件中的电路板上。传感器可以捕获正在被观察的目标的图像，以及安装在电路板上的图像处理电路将图像数据通过视频电缆传递给计算机以进行存储、处理和/或显示。微型内窥镜系统可以被用于，举例来说，整形外科、风湿免疫疾病(rhematologic)、一般的腹腔镜手术、妇产科或耳、鼻和喉程序，小的和大的关节，心脏、肿瘤、肺、胸部、大脑、GI和兽医的应用。尽管很多应用要求很小的直径以减少损伤，但是一些应用可以适应较大的尺寸。探针可以包括位于护套中或者位于成像探针中的敞开通道以插入其他手术器件以便于用液体冲洗部位、将光或其它能量源引导到治疗部位上、或者移出组织样本。护套组件可以包括延伸到护套轮轴组件上的连接器上的同心照明纤维阵列。作为替代的，该照明纤维可以耦合到探 针组件中的纤维连接器上，其是借助于从手柄延伸到光源壳体的光缆被直接耦合。所述的壳体可以包括视频光盘记录器，该记录器将视频写入到光盘中。对于一些应用来说，照明捆被布置在探针内，这样护套就会更加的细或者可以适应更大的工作通道。当前的系统，当确定它们在直接的可视化情况下处于正确的位置时，其具有四个用于整形外科手术应用的优选的应用:诊室内诊断，外科手术的切除/程序，诊室内手术后评估，以及将药物递送给关节处的治疗应用。除了应用在诊室内，该系统还可以应用在手术室中，而不是标准的关节内窥镜。通过减少对用于组织的膨胀的关节内窥镜冲洗液体或较大核心照相机的使用，关节内窥镜程序带来的的疼痛感和膨胀如果没有被消除也会实质上被减少。患者可以在第二天就回到工作岗位或运动场。所述的系统用于对组织和结合移植程序的处理过程的术后评估，其通常不可能使用常规的MRJ技术。实施例包括:关节软骨重新露面程序的评估、半月板修复、上唇修复、旋转轴肌修补、关节表面的断裂复位、韧带重建和其他的应用。系统包括计算机(或者其他的观察系统)、照相机、光源和在程序之间不需要再处理的可再使用手柄、无菌屏障和针对单个患者使用的且是一次性的透镜部件。系统消除了对空间的需求、再处理设备的花费、人力和时间敏感内窥镜再杀菌相关的花费。在优选的实施方案中，手柄、护套组件和控制系统是便携式的，而且具有10磅或更少的总重量。
通过以下对本发明优选的实施方案的更加具体的描述，本发明前面所述的以及其他的目标、特征和优点将会更加的明显。在附图中，相同的参考数字在各个图中都指代相同的部件。附图并不是严格按照比例绘制的，其重点在于示出本发明的原理。附图1示出根据本发明的微型内窥镜系统的一个示意图；附图2是套管的横截面图；附图3是在套管中套管针的横截面图；附图4是微型内窥镜的透视图；附图5是具有在一次性护套上的套管的微型内窥镜的截面
附图6A是一次性护套/照明单元的截面图；附图6B是一次性护套远端的放大的截面图；附图7A是沿着附图6A中的线7A-7A剖开的一次性护套/照明单元近端的截面图；附图7B是沿着附图6A和6B中的线7B-7B剖开的一次性护套远端的前视图；附图8是示出照明猪尾管的一次性护套/照明单元的侧视图；附图9是微型内窥镜的成像单元的截面图；附图1OA是由在图9中的IOA表示的部件所指出的成像单元远端放大视图；附图1OB是沿着附图1OA的线10B-10B的成像单元远端的前视图；附图11是沿着附图1OA的线11-11的成像单元的放大的局部截面图的示意图；附图12是远端透镜系统的放大视图；附图13是用于内窥镜的远端的不同透镜系统的最大放射角度与标准成像高度的正弦曲线图；附图14是远端透镜系统的另一个实施方案的放大视图；附图15是内窥镜的另一个实施方案的截面图；附图16A是沿着附图15的线16A-16A的内窥镜的截面图；附图16B是沿着附图15的线16B-16B的内窥镜的截面图；附图16C是由附图16B中的IOC所限定的部件所表示的成像单元的放大的截面图；附图16D-L示出本发明优选的实施方案；附图16M-P示出根据本发明的一次性部件的横截面图和端视图；附图17A是内窥镜的另一个实施方案的截面图；附图17B是沿着附图17A的线17B-17B的内窥镜的截面图；附图18是两部分一次性护套/照明单元的侧视图；附图19是用于本发明优选实施方案的一个控制单元的示意图；附图20示出应用本发明优选的方法；附图21示出根据本发明的便携式内窥镜系统优选的实施方案；附图22A示出根据本发明的内窥镜的优选的实施方案；附图22B示出用于本发明另一个优选实施方案的控制系统；附图23是护套的端视图；附图24A是优选的内窥镜装置的示意附图24B是探针插入部分的横截面图；附图24C-24I示出根据本发明的内窥镜系统优选的实施方案；附图25是内窥镜装置另一个优选实施方案的示意图；附图26示出根据本发明另一个优选实施方案的照明套管的横截面视图；附图27示出附图26的套管的横截面视图；附图28示出使用根据本发明优选实施方案的贴有标签的一次性装备的方法。
具体实施例方式附图1中所示出的实施方案示出了微型内窥镜20。该内窥镜20具有成像单元22和护套/照明单元24。内窥镜20具有图像传输路径，比如在用于观察待被检查的目标的杆末端29的加长管28中的多个光导纤维26，其在附图11和12中在纤维146上被更好的示出来。光导纤维26被光学地耦合到手柄32中的成像装置30上，比如在附图9中所示出的电耦合装置，或者其他的像素平板传感器。护套/照明单元24的一次性护套34覆在含有光导纤维26的杆末端29的加长管28上面。一次性护套34的近端具有底部35,该底部35带有用于将护套固定在手柄32上的安装机械装置36。在一个实施方案中，护套/照明单元24的一次性护套34具有多个光导纤维，其用于将光传送到一次性护套34的远端和远端探针29。一次性护套/照明单元24的远端具有连接到光源40上的连接器38。手柄32可以容纳功率输入端41，该功率输入端41用于向内窥镜20提供功率。可以意识到的是，光源40和/或电源可以被安装在手柄32内。手柄32也可以容纳图像输出端42。图像输出端42提供内窥镜20的成像单元22中的成像装置与电子存储器和/或显示装置之间的连接。在一个实施方案中，存储装置是被连接到监控器46上的计算机44。控制单元250在附图19中将进行更加详细的描述。如在接下来更加详细的描述中所述的，成像单元22不需要消毒，这是因为成像单元22并不需要接触到身体，或者直接暴露给身体。护套/照明单元24具有一次性护套34，该一次性护套34是套式组件52，这种套式组件52由被固定到成像单元22上的底部35来承载，而且其覆在加长管28上以生成已消毒的屏障。另外，护套/照明单元24具有已消毒的帘子52，其被安装在护套/照明单元24的底部35上，而且该帘子52被布置覆在成像单元22的剩余部分上以提供一个无菌环境。内窥镜以及具有一次性护套的内窥镜在申请于2000年9月13日的PCT申请PCT/US00/25107中和申请于2000年3月6日的美国专利申请09/518，954中被描述。上述申请的全部内容作为整体在此被并入本文作为参考。在进一步详细讨论内窥镜20之前，为了使用这个内窥镜20，需要将内窥镜20布置在身体中以查看所期望的位置。一种这样的方法是将套管60插入到身体中并使内窥镜20穿过套管60。一种将套管60插入到身体中以及通过使用套管60而将内窥镜20插入到身体中的方法将在下面描述。
在插入过程中，套管60，如附图2中所示，首先被插入到身体内的一个部位中。所述的套管60具有底部62和管64。管64具有从远端68延伸到底部62中的空间70中的轴66。在一个实施方案中，所述的管64由诸如塑料或薄壁不锈钢的柔性材料制成。套管60具有路厄(Iuer) 72用于药物或液体的插入或者用于附着到抽气装置上。
为了将套管60插入到身体中，如图3所示,套管针76通过容纳在套管60的轴66内的套管针76的钢性轴78被插入到套管60中。套管针76的钢性轴78稍微伸出套管60的管64的远端，并且其具有探针80以当必要时在手术部位上切割组织。一旦套管60被定位在手术部位上，套管针76就从套管60中被移走，并且内窥镜20被安装。通过使用者的手感触位置来定位套管60。虽然套管60和套管针76相对最小化了成本且可以在使用之后在杀菌或处理之后能够再次使用，但由于在内窥镜20中有很多的部件，比如在成像装置22中的各种部件，因此还不能指望能够处理整个内窥镜20。内窥镜20使用一次性套管或护套34来帮助维持无菌环境并且减少或消除在再次使用之前的对杀菌的需求。以上描述了将内窥镜20插入到套管60中以使内窥镜20的远端处在合适的位置上的方法，接下来将进一步详细描述内窥镜20。参考附图4，该附图示出内窥镜20的立体图。内窥镜20具有可再次使用的成像单元22和一次性的护套/照明单元24。一次性护套/照明单元24具有用于覆盖和围绕成像单元22的加长管28的加长管。护套/照明单元24的加长管具有密封的远端84，而且有几个实施方案包括光纤用以将照明从外部光源40，如在附图1中所示的，传送到远端84。在护套/照明单元24的近端处是具有安装机械装置36的底部35，所述的安装机械装置用于固定内窥镜20的成像单元22。光学猪尾管88从底部35伸出来以连接光源40。另外，护套/照明单元24具有帘子52，其被安装在底部35上，并延伸越过成像单元22的手柄32。成像单元22的手柄32含有光学装置和成像装置32以接收通过位于成像单元22的加长管28中的光导纤维26所传递过来的图像，这将在下面接合附图9-11中进行更加详细的描述。附图5是微型内窥镜20的截面图，该微型内窥镜20包括具有成像光导纤维26的可再次使用的成像单元22和一次性护套/照明单元24。如图所示，套管60覆盖护套/照明单元24的一次性护套34上，所述的护套/照明单元24覆盖了成像单元22的探测器29。如在附图5中所示，内窥镜20的可再次使用的成像单元22被一次性无菌护套/照明单元24所围绕。所述的一 次性护套/照明单元24具有一次性护套34，该护套34在远端84处被密封并且围绕和包围了承载成像单元22的光导纤维26的加长管28。在护套/照明单元24的底部35上的安装机械装置36被固定到成像单元22的安装机械装置92上。一次性护套/照明单元24具有围绕成像单元22的手柄的帘子52。另外，护套/照明单元24具有连接到如附图1中所示的光源40上的照明猪尾管。照明猪尾管88被光学耦合到护套中的光导纤维上，这将在接下来进行更加详细的描述。参考附图6A，其示出了护套/照明单元24的侧视图。护套单元24具有一次性护套34，该护套34具有加长的外部护套98，其从底部35处延伸到远端84。照明猪尾管88从底部延伸出来，并被光学耦合到护套34内的照明纤维上，如在附图7中所示。帘子52由护套/照明单元24的底部35所承载用以在两个单元22和24合并时覆盖成像单元22的手柄35。附图6B是护套/照明单元24的一次性护套34的远端84的放大视图。一次性护套34具有外部护套98，该外部护套98从在附图6A中所示的底部35内延伸出来并且作为护套单元24的防护罩和无菌屏障。与外部护套98隔开的且同心的是一次性护套34的内部管100。该内部管100在间隔102中限定了一个圆柱空间，其用于接收成像单元22的探测器29的加长管28。内部管100同样从一次性护套34的远端84到护套/照明单元22的底部35。内部管100比外部护套98要进一步延伸出来，用以产生通道106来接收众多的照明纤维108，如在附图6A和7A中所示出的。在内部管100的远端处被布置一个窗口 110，该窗口被固定到内部管100上以使无菌屏障84位于用于接收成像单元22的加长管28的空间102和与身体接触的护套/照明单元24的外部部分之间。在优选的实施方案中，护套/照明单元24的一次性护套34的外部护套98是由不锈钢材料制成的，并且其具有大约0.038英寸的外部直径。内部管100同样由不锈钢材料制成。照明纤维108是由玻璃或塑料纤维制成。根据装置的尺寸，最大数量的照明纤维108被用来填充通道106。在一个实施例中，一次性护套34从护套/照明单元24中延伸2.246英寸。 置于外部护套98和内部管之间的是围绕内部管100的众多照明纤维108，如在附图7A和7B中所示的。附图7A是一次性护套24贯穿底部35的截面图。外部护套98被显示在附图7A的下半部分中，并且其终止于附图7A的上半部分中切断部分之前。然而，限定了空间102用以接收成像单元22的加长管28的内部管100延伸到接收舱室114中，如在附图6A中所示，因此该内部管100出现在附图7A的上半部分和下半部分两者中。来自照明猪尾管88的光通过纤维108，如附图6A所示，被传递到在附图7A上半部分出现的照明单元118中，其邻接于位于外部护套98和护套/照明单元24的一次性护套34的内部管100之间的照明纤维108。附图7B示出一次性护套/照明单元24的远端84。窗口 110覆盖并且密封空间102，所述的空间102接收成像单元22并且被内部管100所围绕。置于外部护套98和内部管100之间的是众多照明纤维108。在一个所示出的实施方案中，照明纤维108的远端没有得到保护，而是被暴露给身体。附图8类似于附图6A，其也示出了一次性护套/照明单元24。另外，附图8示出了整个照明猪尾管，这个照明猪尾管在附图6A中是被折断的。照明猪尾管88具有连接装置38用于连接到光源40上的连接器上。照明猪尾管88具有众多个光导纤维，这些光导纤维从连接装置38 —直到纤维108，所述的纤维108将从光源接收到的光传递到附图7A中所示的照明单元118中，并在84处排出。参考附图9,其示出内窥镜20的成像单元的截面图。成像单元22具有探针29,该探针具有从手柄32延伸出来的加长管28。在手柄32的近端处是成像装置。在这个实施方案中，将光学图像转换成电图像的电耦合装置(CCD) 30B被承载在手柄32的可拆卸壳体120A中。置于在加长管28中延伸的光导纤维或纤维26和(XD30B之间的是众多透镜122A，这些透镜用于捕获光导纤维或纤维26的近端124的图像给(XD30B。玻璃窗口 122B被附着在壳体120B上并为周围提供密封。它也防止透镜遭到污染。成像单元22将来自光导纤维26的图像进行放大并将其耦合到电耦合装置30B上。如前面所描述的，电耦合装置被连接到电存储器和/或显示装置上，比如被连接到监控器46上的计算机44，如图1中所示。成像单元22的手柄32具有与护套/照明单元24的安装机械装置36耦合的安装机械装置128。安装机械装置128具有用于接收位于安装机械装置36上的管脚的狭缝130。另外，安装机械装置128具有突出物134，该突出物134从探针29中突出出来，并被护套/照明单元24的接收舱室114所接收，如附图6A中所示。成像单元22的远端的放大图在附图1OA中被示出。成像单元22的杆末端29具有加长管28，该加长管28从远端126延伸到手柄32的壳体120。在杆末端29的远端126还有一个管138，所述的管138从远端126延伸出微小的一段距离，并延伸超过光导或图像纤维26的末端微小的一段距离。所述的管138 —般是指较长的管，因为与较长的管138同心的更短且更小直径的管140被接收在长管138中，并且延伸远端126上的透镜系统。加长的或外部的管128、长管138和小管140被这样安装，以至于他们的远端是齐平的并且被粘合剂所固定，比如医用环氧树脂。在成像单元22的加长管28的远端处是透镜系统142，其将在接下来进行更加详细的描述。成像单元22的加长管28被容纳在一次性护套/照明单元24内，并因此不需要在第一次使用之前进行消毒。附图1OB是成像单元22的远端126的端视图。透镜系统142、小管140、长管138和外部的或加长管28都在图中被示出，并且它们都是同心的。参考附图11，其示出内窥镜20的成像单元22的截面图。成像单元22的探针29具有众多的纤维146以将来自杆末端29的远端126的图像传递给手柄32。在杆末端29的远端处围绕纤维146的是长管138，其用于将图像纤维26的纤维146支持在适当位置上。外部或加长管28围绕长管138并从杆末端29的远端126附近的开始端到手柄32内的另一端保护图像纤维26的纤维146。典型的通常有上千个纤维146，如附图11中所示，它们都是熔合在一起的。将图像装载到它们之中是由远端透镜系统142来完成的，该透镜系统142如接下来所述将以与图像纤维束26的位置相关的关系安排图像的光的水平。另外，纤维以紊乱捆扎的方法被排列。当图像纤维束26从成像单元22的远端126的附近朝向手柄内32的纤维的近端延伸的时候，这种紊乱捆扎的方法限制了图像/光从一个透镜142到另一个的传送。纤维的紊乱捆扎是通过改变纤维的掺杂来实现的，其是将来检查的目标区域。参考附图12，其示出在护套/照明单元24的一次性护套34内的成像单元22的杆末端29的远端的截面图。一次性护套34具有与内部管100同心的外部护套98。置于外部护套98和内部管100之间的是众多照明纤维108，其将在示出照明的附图7B中得到最佳的展示。在一次性护套的远端处是窗口，该窗口被固定，比如通过胶接，以生成与容纳成像单元22的杆末端29的空气空间或内部管道102的边界。成像单元22具有加长的或外部管28，其从远端126延伸到手柄32中，如附图9中所示。位于杆末端29的远端126处的是两个附加的管或套管，较短的内部套管(其指的是小管140),它们保持和支持远透镜系统142的透镜元件。一个较大较长的套管(指的是长管138)围绕着管140和图像纤维26的纤维146的起始端。如在附图12中所示，远端透镜系统142是具有一对透镜150、152和孔径光阑154的消色差透镜系统。透镜150和152每一个都具有面对彼此的凸起表面156。接近远端126的第二透镜152具有临近光学孔径光阑154的平坦表面158。所述的孔径光阑154和透镜150和152被如此设计以至于最大放射角的正弦接近于N.A(数值孔径)处的纤维。
附图12中的射线追踪160示出离开页面的图像以合适的焦距向右侧的投射以及这个图像是如何被传递经过孔径光阑154并经过透镜152和150到达图像纤维26中的众多纤维146。
参考附图13，其示出用于包括现有技术的透镜系统的三个不同透镜系统的最大放射角的正弦与标准图像高度的曲线图。如下面将要讨论的，视野取决于透镜的配置。附图13中的曲线图示出的一条线是50度透镜系统的放射角度的最大正弦值，第二条线是70度透镜系统的放射角度的最大正弦值。在70度的系统中，最大正弦值是0.32。因此，纤维的N.A.(数值孔径)近似于相同。相反，50度视野系统具有近似于0.25的最大放射角度正弦值。因此，纤维具有这样的数值孔径。举例来说，系统在30-80度中的任意所选择的水平上都可以提供视野。在一个实施方案中，内窥镜20具有10，000纤维元素。在这个实施方案中，每个纤维元素146都具有4.4微米的直径。纤维26的整个直径是0.46。成像单元的加长或外部管28是由不锈钢制成的。可以理解的是，范围可以形成于很多的尺寸，下面的表仅仅是各种干涉尺寸范围的示例:
权利要求
1.一种纤维光学内窥镜系统，其用于对哺乳动物身体内的区域进行照明，其包括: 内窥镜手柄； 管状护套，其具有直径少于3mm的外部管状表面和位于该管状护套内的排列成多个同心行的照明光导纤维的同心阵列，所述的光导纤维具有在管状护套内至少80%的填充因子; 在所述管状护套的远端处密封的光学透明元件；以及 在管状护套近端处的连接器组件，其用于与所述内窥镜手柄连接，所述的连接器组件包括与照明光导纤维的近端处连接的光耦合器。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括在所述的内窥镜手柄内部的成像装置，该成像装置与具有透镜的纤维光学成像通道光耦合。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述的内窥镜手柄进一步包括光源。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述的内窥镜手柄包括电池。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述的内窥镜手柄包括光源。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述的光源包括发光二极管。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述的内窥镜手柄进一步包括连接到功率调节电路的处理器。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述的连接器组件进一步包括套管连接器。
9.根据权利要求1所述的系统，进一步包括位于外部管内的内部管，该外部管具有少于2mm的直径。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学透明元件包括具有少于Imm厚度的窗□。
11.根据权利要求1所述的系统，其中连接器组件进一步包括按扣。
12.根据权利要求1所述的系统，进一步包括附着到柔软隔膜上的无菌屏障，其中柔软隔膜被附着到位于所述管状护套近端的护套壳体元件上。
13.根据权利要求1所述的系统，其中外部管进一步包括外部金属管，该外部金属管包围内部金属管，所述照明光导纤维在外部金属管和内部金属管之间延伸以限定同心照明区域，以至于光学透明元件限定了光收集区域，其中同心照明区域与光收集区域的比例在0.5到1.0的范围内。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述管状护套包括刚性管，所述刚性管具有在该刚性管近端处有圆形开口的圆柱形空腔，并且该刚性管具有5cm-10cm之间的长度。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述照明光导纤维包括至少500个光导纤维的阵列，该阵列被置于所述外部管和位于该外部管内部的内部管之间。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述照明光导纤维具有至少90%的填充因子。
17.根据权利要求9所述的系统，其中内部管具有0.6-1.8mm范围内的直径。
18.根据权利要求15所述的系统，其中照明光导纤维的阵列具有500-2000个光导纤维。
19.根据权利要求1所述的系统，其中光导纤维与在管状护套远端处的粘合剂被附着在一起并具有磨光的远端表面。
20.根据权利要求1所述的系统，其中所述管状护套的长度在50mm和2500mm之间。
21.根据权利要求1所述的系统，进一步包括将药物或成像染料递送到身体内腔或空腔中的目标区域。
22.—种纤维光学内窥镜系统，其用于对哺乳动物身体内的区域进行照明，其包括: 内窥镜手柄及与纤维光学成像管光耦合的成像装置； 管状护套，其具有少于3mm直径的外部表面以及内部管； 以多个同心行而排列的并在外部管和内部管之间延伸的照明光导纤维阵列，该光导纤维阵列限定了在一次性纤维光学护套的远端处的同心照明表面，所述的照明光导纤维阵列具有至少80%的填充因子； 在管状护套的远端处密封的光学透明元件，以提供在管状护套近端具有开口的管状空腔，所述的光学透明元件限定了光收集区域；以及 安装在管状护套的近端处的轮轴组件，该轮轴组件包括用于将该轮轴组件连接到内窥镜手柄上的手柄连接器和被光学耦合到照明光导纤维阵列的近端上的光耦合器。
23.根据权利要求22所述的系统，其中光耦合器从轮轴组件的近侧延伸出来并且包括发光二极管(LED)稱合器。
24.根据权利要求22所述的系统，其中照明光导纤维阵列进一步包括在所述管状护套近端处的光导纤维捆，其中所述的光导纤维捆被附着到光耦合器上。
25.根据权利要求22所述的系统，其中手柄连接器包括流体密封。
26.根据权利 要求25所述的系统，进一步包括在光耦合器上的第一密封件和第二密封件。
27.根据权利要求25所述的系统，其中所述的流体密封包括O型环凹槽。
28.根据权利要求22所述的系统，其中管状护套具有5cm到20cm之间的长度。
29.根据权利要求22所述的系统，其中管状护套包括在管状护套近端处具有圆形开口的刚性管以接收图像收集管。
30.根据权利要求22所述的系统，其中内部管具有至少1.0mm的直径，外部管具有2mm或更少的直径。
31.根据权利要求22所述的系统，其中照明光导纤维阵列具有至少85%的填充因子。
32.根据权利要求22所述的系统，其中每个光导纤维具有30微米到50微米范围内的直径。
全文摘要
提供一种可用车运送的或者人可携带的系统以及执行内窥镜程序的方法。一种便携式显示装置，比如膝上型计算机，被耦合到包括微型照相机和纤维光学照明子系统的手柄上。一种无菌一次性部分装备在照明子系统上并被插入到患者的目标区域中。在内窥镜程序执行时，目标区域的图像从照相机被传送到显示装置，因此便于在程序执行过程中进行实时诊断。
文档编号A61B1/07GK103142200SQ20131003106
公开日2013年6月12日 申请日期2007年8月30日 优先权日2006年8月30日
发明者托马斯·J·吉尔, 詹姆斯·E·迈克唐纳 申请人:威神斯扣普技术有限公司