用于在人体内捕获图像的成像装置的制作方法

1.本发明涉及用于在细长臂的远侧端部处使用的可枢转相机，并且特别地，涉及可远程操纵的细长臂的远侧端部处的可远程枢转的相机。


背景技术：

2.用于在可操纵臂的远侧端部处使用的相机和类似成像装置包括一些内窥镜和非医疗器械，其中相机角度相对于臂的端部的取向是固定的，并且相机取向取决于臂的操纵。相反，可获得可手动取向的相机，它们可独立于臂取向来取向，但并不提供相机的远程取向。


技术实现要素：

3.根据本文公开的实施方案，一种成像装置，例如用于在人体内捕获图像的成像装置，包括：(a)细长机械臂；以及(b)成像组件，所述成像组件耦接到所述臂的远侧臂位置处。所述成像组件包括：(i)相机； (ii)枢转构件，所述枢转构件限定与所述细长臂在所述远侧臂位置处的纵向中心线正交的枢转轴线，所述枢转构件与所述相机接合，使得所述相机能绕所述枢转轴线在整个枢转范围内枢转；以及(iii)致动构件，所述致动构件被配置为响应于远程用户输入而使所述相机枢转。所述枢转范围包括至少45
°
的范围。
4.在一些实施方案中，所述细长机械臂可以是用户能远程操纵的。
5.在一些实施方案中，所述细长机械臂可被配置用于挠曲。
6.在一些实施方案中，所述细长机械臂可包括由臂接头串联连接的多个臂区段，所述多个臂区段具有相应自由度并且被配置为响应于远程用户输入而挠曲和旋转。
7.在一些实施方案中，所述枢转范围包括至少在与所述细长臂在所述远侧臂位置处的纵向中心线平行的平面中的至少45
°
的范围。在一些实施方案中，所述枢转构件可横向连接到所述细长臂的所述远侧部分。
8.在一些实施方案中，所述枢转范围可独立于远侧臂位置取向。
9.在一些实施方案中，所述致动构件可由所述远侧臂位置处的本地电源供电。在一些实施方案中，所述致动构件可由远程电源供电。
10.在一些实施方案中，所述致动构件可包括微机电系统。
11.在一些实施方案中，所述远程用户输入可由所述致动构件在所述远侧臂位置处本地接收。
12.在一些实施方案中，所述成像组件可另外包括电子通信电路，所述电子通信电路与所述致动构件进行数据通信并且被配置为接收远程用户输入。
13.在一些实施方案中，所述远程用户输入可由所述致动构件远程接收。
14.在一些实施方案中，所述远程用户输入可被接收在所述伸长臂的近侧部分中。
15.在一些实施方案中，所述枢转范围可包括至少在与所述细长臂在所述远侧臂位置处的所述纵向中心线平行的所述平面中的至少90
°
的范围。在一些实施方案中，所述枢转范
围可包括至少在与所述细长臂在所述远侧臂位置处的所述纵向中心线平行的所述平面中的至少135
°
的范围。
16.在一些实施方案中，所述枢转范围可包括所述相机从所述细长臂在所述远侧臂位置处的细纵向中心线旋转至少90
°
所处的取向。在一些实施方案中，所述枢转范围可包括所述相机从所述细长臂在所述远侧臂位置处的细纵向中心线旋转至少135
°
所处的取向。
17.在一些实施方案中，所述相机可能够绕多个枢转轴线枢转。在一些实施方案中，所述枢转范围可包括在至少一个平面中的360
°
的范围。
18.在一些实施方案中，所述枢转构件可以是设置在所述远侧臂位置处的3轴万向装置的一部分。
19.在一些实施方案中，所述枢转范围可包括限定所述相机绕所述细长臂在所述远侧臂位置处的所述纵向中心线的枢转的范围。
20.根据实施方案，公开一种用于在人体内捕获图像的方法。所述方法包括：(a)将成像装置导航至所述身体内的成像位置，所述成像装置包括(i)细长臂和(ii)耦接到所述臂的远侧臂位置处的成像组件，所述成像组件包括：相机；枢转构件，所述枢转构件限定与所述细长臂在所述远侧臂位置处的纵向中心线正交的枢转轴线并且与所述相机接合；以及致动构件，所述致动构件被配置为使所述相机绕所述枢转轴线枢转；(b)由所述致动部件接收远程用户输入；(c)响应于所述远程用户输入，由所述致动构件使所述相机在至少45
°
的枢转范围内枢转；以及(d)在所述枢转之后，在所述成像位置处捕获图像。
21.在一些实施方案中，所述导航可包括远程操纵所述细长机械臂。
22.在一些实施方案中，所述导航可包括使所述细长机械臂挠曲。
23.在一些实施方案中，所述细长机械臂可以是能远程操纵的臂，所述臂包括由臂接头串联连接的多个臂区段，所述多个臂区段具有相应自由度并且被配置为响应于远程用户输入而挠曲和旋转。
24.在一些实施方案中，所述枢转轴线可横向于所述细长臂的所述远侧部分的所述纵向中心线取向。在一些实施方案中，所述枢转构件可横向连接到所述细长臂的所述远侧部分。
25.在一些实施方案中，所述枢转范围可独立于远侧臂位置取向。
26.在一些实施方案中，由所述致动构件使所述相机枢转可包括：从所述远侧臂位置处的本地电源接收电力。在一些实施方案中，由所述致动构件使所述相机枢转可包括：从远程电源接收电力。
27.在一些实施方案中，所述致动构件可包括微机电系统。
28.在一些实施方案中，由所述致动构件接收所述远程用户输入可包括：在所述远侧臂位置处本地接收所述远程用户输入。
29.在一些实施方案中，所述成像组件可另外包括电子通信电路，所述电子通信电路与所述致动构件进行数据通信，并且接收所述远程用户输入包括：由所述电子通信电路接收所述远程用户输入。
30.在一些实施方案中，由所述致动构件接收所述远程用户输入可包括：远程接收所述远程用户输入。
31.在一些实施方案中，由所述致动构件接收所述远程用户输入可包括：在所述伸长
臂的近侧部分中接收所述远程用户输入。
32.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：使所述相机在至少 90
°
的枢转范围内枢转。在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：使所述相机在至少90
°
的枢转范围内枢转。
33.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：将所述相机枢转到从所述细长臂在所述远侧臂位置处的取向旋转至少90
°
的取向。在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：将所述相机枢转到从所述细长臂在所述远侧臂位置处的取向旋转至少135
°
的取向。
34.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：使所述相机绕多个枢转轴线枢转。在一些实施方案中，所述枢转范围可包括在至少一个平面中的360
°
的范围。
35.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：在设置在所述远侧臂位置处的3轴万向装置中使所述相机枢转。
36.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：使所述相机绕所述细长臂在所述远侧臂位置处的所述纵向中心线枢转。
37.根据实施方案，公开一种用于捕获图像的方法。所述方法包括： (a)提供成像装置，所述成像装置包括(i)能远程操纵的细长机械臂和(ii) 耦接到所述臂的远侧臂位置处的成像组件，所述成像组件包括：相机；枢转构件，所述枢转构件限定枢转轴线并且与所述相机接合；以及致动构件，所述致动构件被配置为使所述相机绕所述枢转轴线枢转；(b) 由所述致动部件接收远程用户输入；(c)响应于所述远程用户输入，由所述致动构件使所述相机在枢转范围内枢转，所述枢转范围包括在至少与所述细长臂的远侧部分的纵向中心线平行的平面中的至少45
°
的范围；(d)在所述枢转之后，在所述成像位置捕获图像。
38.根据实施方案，一种用于在人体内捕获图像的成像装置包括：(a) 细长机械臂；以及(b)耦接到所述臂的远侧臂位置处的成像组件，所述成像组件包括：(i)相机；(ii)枢转构件，所述枢转构件限定与所述细长臂在所述远侧臂位置处的纵向中心线正交的枢转轴线，所述枢转构件与所述相机接合，使得所述相机能绕所述枢转轴线在整个枢转范围内枢转；以及(iii)致动构件，所述致动构件被配置为响应于远程用户输入而使所述相机枢转。所述枢转范围包括所述相机的取向从所述细长臂在所述远侧臂位置处的取向旋转至少90
°
所处的点。
39.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：将所述相机枢转到从所述细长臂在所述远侧臂位置处的取向旋转至少90
°
的取向。
40.在一些实施方案中，使所述相机枢转可包括：将所述相机枢转到从所述细长臂在所述远侧臂位置处的取向旋转至少135
°
的取向。
附图说明
41.现在将参考附图通过举例进一步描述本发明，在附图中，图中所示的部件和特征的尺寸是为了方便和清楚地呈现而选择的并且不一定是按比例的。在附图中：
42.图1是根据本发明实施方案的成像装置的示意性透视图。
43.图2a和图2b是根据本发明实施方案的细长臂和成像组件的示意图式。
44.图3a、图3b和图3c示出根据本发明实施方案的图2a至图2b 的细长臂和成像组件连同相机的各种枢转范围。
和图6c中所示的示例，相机可
‘
默认’面向后方，即，面向近侧。如本文和所附权利要求中所使用的术语
‘
远侧’和
‘
近侧’分别用于指示在相机所耦接到的臂的端部处或朝向所述端部，以及在臂的另一端部处或朝向所述另一端部，所述另一端部通常是由用户拿着或由壳体支撑的端部。图1中示出臂102的远侧部分103的非限制性示例。如本文所使用的术语
‘
纵向’是连接近侧端部和远侧端部的方向。
60.臂102的至少一部分200可以是柔性的。在一些具体实现方式中，柔性部分包括铰接部段和接头。图2a和图2b示出臂设计，其中柔性部分200包括一系列
‘
堆叠链节’199，它们实现臂102的外轮廓/表面的柔性。如图2b所指示，臂的柔性和/或关节运动可允许臂102的远侧端部103挠曲。在图2b的非限制性示例中，臂102的远侧端部 103，具体地臂102在其远侧端部103处的纵向中心线cl
臂
，取向成与非挠曲部分成挠曲角度θ
挠曲
。根据臂设计，挠曲角度θ
挠曲
可以是至少90
°
，或至少120
°
，或至少150
°
，或至少180
°
，或至少210
°
。
61.在实施方案中，耦接到细长臂102的远侧端部103的成像组件 320可被布置为枢转，使得相机325具有与臂102的取向无关(即，与其远侧端部103的取向无关，或与其挠曲角度θ
挠曲
无关)的枢转范围。在图3a、图3b和图3c的示意图示中，示出45
°
、90
°
和135
°
的相应枢转范围θ
枢转范围
。在各图中，枢转范围指示相机325的纵向中心线cl
相机
的旋转范围。枢转范围θ
枢转范围
不是相对于臂或臂102在其远侧端部103处的纵向中心线cl
臂
的。在一些设计中，相机325可作为相机组件320的一部分枢转，即，相机组件320可作为单元枢转。在一些其他设计中，相机325可独立于相机组件320枢转。在又一些其他设计中，相机325可与相机组件320的一个或多个其他部件一起枢转，但整个相机组件320并不作为单元枢转。本公开没有进一步区分这些设计选项，并且所有这些设计选项都在本发明的范围内。因此，诸如
‘
使相机325枢转’的表达可包括或可不包括相机组件320或者相机组件320的任何其他部分的枢转。
62.例如由相机中心线cl
相机
限定的相机325可在多个平面中枢转；根据实施方案，并且如图3a至图3c所示，相机325枢转通过的平面中的至少一个与臂中心线cl
臂
平行。虽然为方便起见在图3a至图 3c中将相应枢转范围θ
枢转范围
示出为以臂中心线cl
臂
为中心，但不一定如此。作为说明性示例(未示出)，相机可具有等于至少45
°
的枢转范围θ
枢转范围
，其中枢转范围完全在臂中心线cl
臂
的一侧。
63.与图3a至图3c相反，图4a和图4b示出相对于臂中心线cl
臂
限定的枢转范围θ
相对于臂
。图4a示出(与整个成像组件320一起)旋转处于90
°
的枢转范围θ
相对于臂
的极值点的相机325。图4a示出旋转处于 135
°
的枢转范围θ
相对于臂
的极值点的相机325。因此，虽然相机325的枢转与臂102的取向无关，但可定义独立测量的枢转范围θ
枢转范围
，即，从一个极值到另一极值的弧，或从臂中心线cl
臂
到其远离臂中心线 cl
臂
的极值点测量的枢转范围θ
相对于臂
。因此，图4a的90
°
枢转范围θ
相对于臂
和图3b的90
°
θ
枢转范围
是相同的范围，如果后者是从臂中心线cl 臂
处的第一极值点延伸到远离90
°
的第二极值点。
64.一些实施方案的方面涉及用于在手术期间使用的成像器(例如，相机)，所述成像器被配置用于在身体内部反曲同时潜在地避免视场被相邻器官阻挡。在一些实施方案中，相机本身被配置为反曲的，例如相对于它从其延伸的臂定位在一定角度；另外地或替代地，相机从其延伸的臂是柔性的并且可弯曲以将相机定位成面向后(例如，与臂进入身体的前进方向相反)。
65.一些实施方案包括安装在头部上的相机，所述头部被配置为相对于它从其延伸的
臂枢转。在一些实施方案中，臂包括限定凹陷的远侧刚性延伸部，头部被接收在凹陷中并且可从凹陷向外枢转，以例如将相机相对于刚性延伸部定位在一定角度(例如，5度-135度之间的角度)。任选地，当头部被接收在凹陷内时，它与刚性延伸部齐平。
66.在一些实施方案中，提供万向支撑件，并且一个或多个相机安装到万向支撑件上。任选地，万向支撑件被配置用于相对于它从其延伸的臂旋转，以将一个或多个相机定位在选定角度和/或取向。
67.图5a、图5b和图5c示出根据一些实施方案的有相机325(图 5a至图5b未示出)安装到其上的成像组件320。成像组件320被配置用于相对于它从其延伸的臂延伸部109枢转。臂延伸部109是用于将成像组件320耦接到臂102的任选连接器。在一些实施方案中，如例如图5a所示，成像组件320至少部分地被接收在臂延伸部109内，任选地与臂延伸部109纵向对齐。在图5b中，成像组件320略微枢转，以便例如将相机325相对于臂延伸部109定位在45
°
的角度。在图5c中，成像组件320枢转以将相机325相对于臂延伸部109的取向定位在135
°
的角度，从而在成像时获得
‘
后视’视图。在实施方案中，枢转是绕枢转构件350的，枢转构件350限定成像组件320和相机 325可围绕其枢转的枢转轴线。
68.图6a、图6b和图6c示出根据一些实施方案的安装到枢转成像组件320上的另一个相机325。成像组件320被接收在由臂延伸部109 限定的凹陷内，其方式为：成像组件320可从其中它与臂延伸部109 齐平的位置移动到其中成像组件320枢转远离臂延伸部109的位置 (如在例如图6b的取向)。这将相机325定位在
‘
后视’位置，其中相机 325被定位用于与臂102的前进方向相反地捕获视图。臂102在图6b 和图6c中被示出为挠曲到各种取向。在实施方案中，成像组件320 和相机325的枢转是绕枢转构件350的，在此示例中，枢转构件350 位于由臂延伸部109限定的凹陷的远侧端部处。
69.图7a、图7b、图7c、图7d和图7e示出根据一些实施方案的包括万向支撑件的成像组件构造，万向支撑件用于围绕在多个枢转平面中限定相应枢转轴线的多个枢转构件350枢转。一个或多个相机 325定位在安装在3轴万向装置380中的成像组件320上。在实施方案中，定位一个或多个相机325以捕获期望视图通过以下中的一者或多者执行：
[0070]-使成像组件320围绕第一枢转构件3501相对于细长臂102枢转，如图7a、图7b、图7c和图7d中的箭头901、包括图7e的向后取向所指示；
[0071]-使支撑一个或多个相机325的相机安装件327相对于成像组件 320的主体旋转，如图7a、图7c和图7d中的箭头902所指示；以及
[0072]-使成像组件320相对于臂102旋转，如图7a和图7d中的箭头903所指示。图7d所示的相机取向可通过根据箭头902和903中的任一者或两者的旋转来实现。
[0073]
在一些实施方案中，在相机组件320中提供两个或更多个相机325的布置，如图7a至图7d所示。任选地，相机325被定位成面向类似方向。替代地，不同相机325面向不同方向。使用两个或更多个相机的潜在优点可包括改善视野，例如，用于获得3维视野。
[0074]
现在参考图8、图9a、图9b和图10。
[0075]
在实施方案中，相机组件320包括致动构件，其被配置为响应于远程用户输入而使相机325枢转。
[0076]
在图8所示的非限制性示例中，致动构件包括至少从细长臂的近侧部分延伸到臂102的远侧端部103处的相机组件320的细长致动缆线240。致动缆线240可耦接到相机组件
320，使得对致动缆线240 的纵向操纵(例如，推动或拉动)致使相机组件320绕其枢转部件350 枢转。在图8的示例中，对致动缆线240的操纵是对致动构件(例如，致动缆线240)从相机组件320远程接收的远程用户输入的响应。例如，用户输入可包括对致动缆线240的近侧部分的直接或间接操纵。
[0077]
在一些实施方案中，远程用户输入由细长臂102的近侧部分中的致动构件(例如，致动缆线240)接收。在其他实施方案中，致动缆线 240从细长臂102的近侧端部向近侧延伸，并且远程用户输入可在细长臂102的外部被接收。在图9a和图9b的示例中，致动缆线240 从细长臂102的近侧端部向近侧延伸，其中近侧方向和远侧方向在图 9a中由箭头1100指示。在图9b的示例中，致动缆线240与致动控制装置440至少间接通信，致动控制装置440可用于将远程用户输入传输至致动缆线240。致动控制装置440的合适示例包括响应于通过输入装置输入的用户输入而引起对致动缆线240的纵向操纵的电子和/或机械控件。在另一个示例(未示出)中，致动控制装置440与致动缆线240的设置在细长臂102的近侧部分内的近侧部分通信。
[0078]
在图10所示的非限制性示例中，致动构件包括本地设置的致动构件340，其被布置为响应于远程用户输入而使相机325枢转。本地设置的致动构件340的合适示例是微机电系统(mems)。mems可被布置为与枢转构件350至少间接接触，以便在接收到远程用户输入时致使相机325枢转。本地设置的致动构件340的另一个合适示例是微型速动开关，诸如电气和机械工业中已知的'micro switch tm'产品。
[0079]
诸如mems或微型开关的本地设置的致动构件340可由本地电源或远程电源供电。本地电源的示例是图10所示的本地电源355，其设置在相机组件320和本地设置的致动构件340上或与其电接触。远程电源的示例是图9b所示的远程电源455，其位于细长臂102的近侧端部中或近侧端部处，并且通过图8、图9a和图9b所示的电缆线255与相机组件(例如，与本地设置的致动构件340)电连通。在实施方案中，电缆线255提供用于从远程电源(例如，远程电源455)给相机325供电，而不管电缆线255是否另外提供用于给本地设置的致动构件340供电。
[0080]
本地设置的致动构件340可通过电子通信电路接收远程用户输入，例如远程生成的用户输入。电子通信电路的第一示例包括但不详尽地包括图10所示的本地设置的无线通信装置356，其设置在相机组件320和本地设置的致动构件340上或至少与其间接接触。电子通信电路的第二示例包括图8、图9a和图9b所示的通信缆线256。
[0081]
在示例性设计中，致使本地设置的致动构件340使相机枢转的远程用户输入由本地设置的无线通信装置356本地接收，即在相机组件 320处接收。在另一示例性设计(未示出)中，致使本地设置的致动构件340使相机枢转的远程用户输入被远程接收，例如在图9b所示的通信单元456处接收，通信单元456位于细长臂102的近侧端部中或近侧端部处，并且通过通信缆线256与相机组件320(例如，与本地设置的致动构件340)进行数据通信。在实施方案中，电子通信电路提供用于与相机325通信，例如用于控制成像和(从相机325)传输所捕获图像，而不管电子通信电路是否另外提供用于传输用于致使致动构件使相机325枢转的远程用户输入。
[0082]
图11包括用于适用于在人体内的成像位置处捕获图像的成像装置100的电机控制单元101的示意图式，成像装置100包括细长臂 102和耦接到细长臂102的远侧端部103的成
像组件320。成像装置 100包括与电机控制单元101对接的近侧臂延伸部112。根据实施方案，电机单元可将以下中的一者或多者容纳在其内：用于给致动构件供电的远程电源555，例如作为图9b的远程电源455的补充或替代；通信单元556，例如作为图9b的远程通信单元456的补充或替代；以及远程致动控制装置540，例如作为图9b的致动控制装置440的补充或替代。
[0083]
在实施方案中，致动构件可以或可以不完全本地设置。在实施方案中，用于给致动构件供电的电源可以是本地的或远程的。在实施方案中，远程用户输入可本地或远程地接收。输入装置可用于从用户接收用户输入，例如远程用户输入。用户输入的示例包括但不详尽地包括手指和手动操作的控件、转盘、按钮、轮子、滑块、旋钮和控制面板。这些设计选项的任何有效的(即可行的)组合都是可能的并且落入本发明的范围内。在任何设计选项中，
‘
本地’是指在相机组件320和/ 或相机325处或在其附近，而
‘
远程’可以是指以下中的一者或多者： (i)细长臂102的近侧部分，(ii)在细长臂102的近侧，以及(iii)在电机控制单元101内。
[0084]
现在参考图12，公开一种用于在人体内捕获图像的方法。如图 12中的流程图所示，所述方法包括步骤s01、s02、s03和s04，这些将在以下段落中讨论。
[0085]
步骤s01包括：将成像装置100导航到身体内的成像位置。成像装置100包括：(i)细长臂102和(ii)耦接到臂102的远侧臂位置103 处的成像组件320，成像组件320包括：相机325；枢转构件350，所述枢转构件350限定枢转轴线并且与相机接合；以及致动构件，所述致动构件被配置为使相机绕枢转轴线枢转，例如细长致动缆线240 或本地设置的致动构件340。在一些实施方案中，枢转构件350至少间接地横向连接到细长臂102的远侧部分103。在所述方法的一些实施方案中，枢转轴线横向于细长臂102的远侧部分103的纵向中心线 cl
臂
取向。
[0086]
在一些实施方案中，导航包括远程操纵细长臂102和/或使其挠曲。
‘
远程操纵’(或
‘
可远程操纵’等)是指诸如使臂102全部或部分地伸出、缩回、旋转和/或挠曲的操纵，这些操纵使用机械和/或电子控制元件以及臂外部的输入装置或其他控制单元间接执行。在一些实施方案中，细长臂102是可远程操纵的臂，其包括由臂接头串联连接的多个臂区段199，所述多个臂区段199具有相应自由度并且被配置为响应于远程用户输入而挠曲和旋转。
[0087]
步骤s02包括：由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)接收远程用户输入。在一些实施方案中，成像组件 320另外包括与致动构件进行数据通信的电子通信电路，并且接收远程用户输入包括：由电子通信电路(例如，本地通信单元356、远程通信单元456或远程通信装置556)接收远程用户输入。在一些实施方案中，由致动构件接收远程用户输入包括：远程地(例如，在伸长臂102 的近侧部分中)接收远程用户输入。
[0088]
步骤s03包括：响应于在步骤s02中接收的远程用户输入，由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)使相机枢转。在一些实施方案中，由致动构件接收远程用户输入包括：在远侧臂位置处本地接收远程用户输入。枢转是在至少与细长臂102的远侧部分103的纵向中心线cl
臂
平行的平面中的至少45
°
、或替代地至少90
°
、或替代地至少135
°
的枢转范围θ
枢转范围
内。在一些实施方案中，枢转范围θ
枢转范围
可与远侧臂位置取向无关。在一些实施方案中，使相机325枢转包括：使相机325枢转到从细长臂在远侧臂位置处的取向旋转至少90
°
、或替代地至少135
°
的取向θ
相对于臂
。
[0089]
在一些实施方案中，使相机325枢转可包括：使相机325绕多个枢转轴线枢转。在一些实施方案中，枢转构件350是设置在远侧臂位置处的3轴万向装置380的一部分，并且使相机325枢转包括：使相机325在3轴万向装置中枢转。使相机325枢转可包括：使相机325 绕细长臂102的远侧部分103的纵向中心线cl
臂
枢转。
[0090]
在一些实施方案中，由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)使相机325枢转包括：从远侧臂位置处的本地电源355接收电力，并且在其他实施方案中，所述枢转包括：从远程电源(例如，远程电源455或远程电源555)接收电力。
[0091]
步骤s04包括：在枢转之后，在成像位置处捕获图像。
[0092]
在所述方法的一些实施方案中，致动构件包括微机电系统和/或微开关。
[0093]
现在参考图13，公开一种用于捕获图像的方法。如图13中的流程图所示，所述方法包括步骤s11、s12、s13和s14，这些将在以下段落中讨论。
[0094]
步骤s11包括：提供成像装置100，其包括可远程操纵的细长机械臂102和耦接到臂102的远侧臂位置处的成像组件320，成像组件 320包括：相机325；枢转构件350，所述枢转构件350限定枢转轴线并且与相机325接合；以及致动构件，所述致动构件被配置为使相机绕枢转轴线枢转，例如细长致动缆线240或本地设置的致动构件 340。在一些实施方案中，枢转构件350至少间接地横向连接到细长臂102的远侧部分103。在所述方法的一些实施方案中，枢转轴线横向于细长臂102的远侧部分103的纵向中心线cl
臂
取向。
[0095]
在一些实施方案中，导航包括远程操纵细长臂102和/或使其挠曲。在一些实施方案中，细长臂102是可远程操纵的臂，其包括由臂接头串联连接的多个臂区段199，所述多个臂区段199具有相应自由度并且被配置为响应于远程用户输入而挠曲和旋转。
[0096]
步骤s12包括：由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)接收远程用户输入。在一些实施方案中，成像组件 320另外包括与致动构件进行数据通信的电子通信电路，并且接收远程用户输入包括：由电子通信电路(例如，本地通信单元356、远程通信单元456或远程通信装置556)接收远程用户输入。在一些实施方案中，由致动构件接收远程用户输入包括：远程地(例如，在伸长臂102 的近侧部分中)接收远程用户输入。
[0097]
步骤s13包括：响应于在步骤s12中接收的远程用户输入，由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)使相机枢转。在一些实施方案中，由致动构件接收远程用户输入包括：在远侧臂位置处本地接收远程用户输入。枢转是在至少与细长臂102的远侧部分103的纵向中心线cl
臂
平行的平面中的至少45
°
、或替代地至少90
°
、或替代地至少135
°
的枢转范围θ
枢转范围
内。在一些实施方案中，枢转范围θ
枢转范围
可与远侧臂位置取向无关。在一些实施方案中，使相机325枢转包括：使相机325枢转到从细长臂在远侧臂位置处的取向旋转至少90
°
、或替代地至少135
°
的取向θ
相对于臂
。
[0098]
在一些实施方案中，使相机325枢转可包括：使相机325绕多个枢转轴线枢转。在一些实施方案中，枢转构件350是设置在远侧臂位置处的3轴万向装置380的一部分，并且使相机325枢转包括：使相机325在3轴万向装置中枢转。使相机325枢转可包括：使相机325 绕细长臂102的远侧部分103的纵向中心线cl
臂
枢转。
[0099]
在一些实施方案中，由致动构件(例如，细长致动缆线240或本地设置的致动构件340)使相机325枢转包括：从远侧臂位置处的本地电源355接收电力，并且在其他实施方案中，所述枢转包括：从远程电源(例如，远程电源455或远程电源555)接收电力。
[0100]
步骤s14包括：在枢转之后，在成像位置处捕获图像。
[0101]
在所述方法的一些实施方案中，致动构件包括微机电系统和/或微开关。
[0102]
现在参考图14a、图14b、图14c、图15a、图15b和图16。
[0103]
在一些实施方案中，成像器被配置用于获得多个视觉参考点，例如通过用户将相机指向多个方向，这可帮助用户确定当前解剖位置。在一些实施方案中，相机安装到被配置为推进(和/或缩回)通过空心臂的柔性延伸部上。在一些实施方案中，臂形成有窗口，例如在臂的侧壁处，并且柔性延伸部可至少部分地被推出窗口以将相机定位在选定位置和/或角度。任选地，通过操纵相机安装在其上的柔性延伸部，可转动相机(例如，将其反曲)，以便面向与臂前进方向相反的方向。任选地，由反曲相机获得的视场包括反曲外科臂在其中操作的工作空间。
[0104]
在一些实施方案中，柔性延伸部可相对于由臂限定的纵向轴线定位在一定角度。在一些实施方案中，相机安装在其上的柔性延伸部的远端耦接到延伸到臂的远侧开口的拉伸元件，例如缆线。任选地，在拉动或释放缆线时，柔性延伸部的曲率改变。在一个示例中，延伸部屈曲成s形曲线、c形曲线。通过操纵柔性延伸部的曲率来逼近相机的潜在优点可包括减小延伸部的弯曲半径，从而潜在地促进在患者体内转动或大体上操控相机。在一些实施方案中，相机被推进通过的臂包括远侧间隔件，用于例如通过推开组织来清理臂远侧的工作空间。任选地，间隔件在其远侧端部处包括环或弧。任选地，相机可推进通过环或相对于弧推进。配置在间隔件的远侧端部处的环或弧的潜在优点可包括：与臂的圆周对齐，以便不从由臂限定的周边径向向外突出；具有平滑的外轮廓，这潜在地减少对间隔件所接触的组织的损伤。
[0105]
图14a至图16示意性地示出根据一些实施方案的可插入患者身体并且可与本文描述的系统和/或方法一起使用的成像器(例如，相机) 的结构。
[0106]
在一些实施方案中，一个或多个成像器插入患者体内以在外科规程期间提供视野。
[0107]
在一些实施方案中，成像器安装到其递送所利用的臂的远侧端部上，或者被配置为从空心臂的远侧端部延伸。
[0108]
在通过阴道通路执行手术的一些实施方案中，可能期望将成像器的臂反曲，以便例如获得与在腹部规程(诸如从标准腹部端口执行的规程)期间获得的视场相似的视场。在一些实施方案中，以减轻或避免例如周围组织或器官对视场的阻挡的方式在体内对成像器进行引导和/取向。在一个示例中，结肠可能会干扰并阻挡视线，并且可能期望将结肠推离成像器和/或引导成像器以使其避开结肠组织。
[0109]
在一些实施方案中，相机安装在柔性延伸部或臂上。任选地，柔性延伸部或臂由可相对于彼此可弯曲的多个链节或区段构成。柔性成像器的潜在优点可包括将成像器移动远离障碍物和/或为用户(例如，外科医生)提供多个视觉参考点的能力。获得多个视觉参考点可有助于视野例如由于大的同质组织(例如，腹腔内壁)而不清楚(这可能会使用户对当前解剖位置感到困惑)的情况。
[0110]
图14a、图14b和图14c示出示例性成像器构造，其包括形成有侧窗104的空心臂102，柔性(任选地，伸缩)延伸部310被配置为从侧窗104延伸。在一些实施方案中，相机325安装在延伸部310的远侧端部上。在一些实施方案中，延伸部325可从窗口104向外推进，然
后相对于细长臂102的中心线cl
臂
设定在可选择角度β。角度β可在例如0
°‑
150
°
之间的范围内，诸如30
°
、60
°
、90
°
或120
°
。在一些实施方案中，如例如图14a所示，延伸部310反曲，从而将相机325 定位成使其面向近侧方向。在图14c中，延伸部310完全被接收在臂 102内并与其对齐。
[0111]
沿着臂102的壁、任选地在臂102的远侧端部103附近形成的窗口104的潜在优点可包括：相机325可向外推进以获得位于臂102远侧前方的空间的视野，和/或获得位于臂102近侧的空间的视野。将相机325相对于臂102径向向外定位可帮助用户引导(例如，推进和/ 或缩回)臂102。
[0112]
图15a和图15b示出根据一些实施方案的另一示例性成像器构造，其包括臂102，所述臂102包括远侧间隔件106。在一些实施方案中，间隔件106相对于臂102的壁对齐并且可从臂开口111推进或缩回。
[0113]
在一些实施方案中，如图15a所示，间隔件106以环105结束；替代地，如图15b所示，间隔件10003以弧114结束。在一些实施方案中，环105与臂102共对齐。任选地，相机325可推进通过环105 或相对于弧114推进。
[0114]
在一些实施方案中，相机325安装在柔性延伸部310的远侧端部上，柔性延伸部310被配置为从臂102向外突出，任选地到达由间隔件106限定的程度。
[0115]
在一些实施方案中，在使用期间，间隔件106在臂102的远侧推进以诸如通过推开组织来为相机325清理工作空间。
[0116]
图16示出根据一些实施方案的又一示例性成像器构造，其包括臂102，包括相机325的柔性延伸部310被配置为从臂102延伸。在一些实施方案中，诸如缆线180(例如，钢丝缆线)的拉伸元件从臂102 的远侧端部延伸到柔性延伸部310的远侧部分。任选地，缆线180被配置为被拉动和/或从臂的近侧端部释放(本文未示出)，从而使延伸部的远侧端部逼近臂的远侧端部，进而导致延伸部310屈曲成例如s形曲线、c形曲线等。使延伸部310屈曲的潜在优点可包括减小延伸部的弯曲半径，可有助于在体内操控成像器，例如当使相机325相对于由臂102限定的长轴旋转时。
[0117]
本领域技术人员将理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及其不属于现有技术的变化和修改，这些是本领域技术人员在阅读以上描述后会想到的。