具有透光外壳的内窥镜头部和制造内窥镜头部的方法技术

本申请公开了具有透光外壳的内窥镜头部和制造内窥镜头部的方法。一种内窥镜远侧头部，其包括远侧头部外壳，该远侧头部壳体限定远侧头部的远端表面并且由透光材料形成，该透光材料可透过固定材料固化光谱内的光。远侧头部外壳限定工作通道管接收腔、摄像头接收腔和照明光导管接收腔。工作通道管固定在工作通道管接收腔内，而基于图像传感器的摄像头组件固定在摄像头接收腔内，并且照明导管固定在照明光导管接收腔内。这些部件、工作通道管、摄像头组件和照明光导管中的每个均用光固化的固定材料固定在它们相应接收腔中，该光固化的固定材料已经通过暴露于固定材料固化光谱内的光而固化。而固化。

【技术实现步骤摘要】
具有透光外壳的内窥镜头部和制造内窥镜头部的方法


[0001]本专利技术涉及内窥镜、内窥镜头部以及内窥镜头部的制造技术。本专利技术的范围内的内窥镜头部特别适用于一次性内窥镜。

技术介绍

[0002]诸如内窥镜的观察仪器用于医疗和其他应用中以允许对不易接近的位置进行视觉检查。例如，内窥镜用于医疗应用，以提供患者体内某个区域的视图。内窥镜通常包括从手柄延伸到远端的直径相对较小的细长轴。包括内窥镜的成像或观察装置允许用户从远端获得视图。在许多现代内窥镜中，成像或观察装置包括电子成像设备(在本文中也称为基于图像传感器的摄像头)，其安装在内窥镜的远端处的远侧头部中。远侧头部材料通常仅限于诸如不锈钢、陶瓷或聚醚醚酮(PEEK)的材料，因为这些材料足够坚固，可承受医疗行业中必需的清洁和再处理的严苛条件，诸如过氧化氢气体等离子灭菌。此种内窥镜的电子成像设备，通常称为视频内窥镜或COTT(顶端上的芯片)内窥镜，它收集图像数据并通过轴和手柄将数据最终传送到处理系统，该处理系统将收集的数据转换为要在合适的显示设备上显示的图像。
[0003]为了为要收集的图像提供所需的照明，光可由包含在手柄内或连接到手柄内的光源产生，并通过轴中的合适导管(诸如光纤例如)引导至内窥镜远侧头部，可根据需要通过合适的透镜引导光。可替代地依赖于通过轴传导到内窥镜的远端的光，可将合适的光源诸如LED灯与电子成像设备一起放置在内窥镜的远侧头部处以提供所需的照明。
[0004]除了成像或观察布置和照明布置之外，一些内窥镜和类似仪器包括通常从仪器手柄通过细长轴延伸到远侧头部的工作通道。该工作通道包括管道，在内窥镜手术期间流体可通过该管道被引入到观察区域中，或者可通过该管道施加抽吸。工作通道也可用于将工具插入观察区域，以便在内窥镜手术过程中执行某些功能。
[0005]内窥镜的远侧头部可构造为接收各种部件的外壳，即电子成像设备和相关联的光学和电子器件、照明部件以及工作通道管道的一部分。尽管有必要在远侧头部外壳中为成像设备、照明部件和工作通道提供空间，但理想情况下，仪器的远侧头部具有尽可能小的横截面尺寸，以便于插入狭窄的腔，最大限度地减少所需观察和其他用于仪器的程序的侵入性。这通常是正确的，尤其是对于医疗应用。这种对远侧头部处的小横截面尺寸的要求使得制造具有挑战性。小尺寸不仅使远侧头部外壳本身更难以制造，而且小尺寸还使远侧头部外壳中的各种部件的组装复杂化。
[0006]仍然需要能够接纳给定应用所需的所有各种内窥镜头部部件并且仍然以符合适用尺寸限制的形式节约地制造的内窥镜远侧头部结构。对于仅用于单次使用的一次性内窥镜而言，更经济制造的需要尤其重要。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的一个方面的一种内窥镜远侧头部(其在本文中可简称为“远侧头
部”)包括远侧头部外壳，其限定远侧头部的远端表面并且由透光材料形成，该透光材料至少在固定材料固化光谱内可透光。远侧头部外壳限定工作通道管接收腔、摄像头接收腔和照明光导管接收腔。工作通道管固定在工作通道管接收腔内，而基于图像传感器的摄像头组件(其可称为“摄像头组件”)固定在摄像头接收腔内，并且照明导管固定在照明光导管接收腔。这些部件、工作通道管、摄像头组件和照明光导管中的每个均用光固化的固定材料(light
‑
cured securing material)固定在它们相应接收腔中，该光固化的固定材料已经通过暴露于固定材料固化光谱内的光而固化。
[0008]使用透光材料来形成远侧头部外壳允许固定到外壳的所有各种部件，即工作通道管、摄像头组件和照明光导管容易地用光固化的固定材料固定在适当位置。如下面进一步描述的，每个部件可与足够量的可光固化的固定材料(light
‑
curable securing material)一起放置在相应接收腔内的期望操作位置，即，可通过暴露于固定材料固化光谱内的光而固化的材料。然后可光固化的固定材料能够被固化，即，通过将固定材料固化光谱内的光引导穿过远侧头部外壳材料，将可光固化的固定材料转化为光固化的固定材料。因此，根据本专利技术的第一方面的远侧头部为设备的制造提供了额外的选择，并且这些选择在远侧头部的横向尺寸必须很小的情况下可能特别有用。
[0009]根据本专利技术的另一方面，一种内窥镜包括细长轴，其具有远端和近端，该近端具有连接在内窥镜轴的近端处的内窥镜手柄和连接在内窥镜轴的远端处的根据本专利技术第一方面的远侧头部。工作通道管、摄像头组件和照明光导管各自利用如上文参考本专利技术的第一方面所述的光固化的固定材料固定在远侧头部外壳内的它们相应的接收腔中。工作通道管通过轴延伸到内窥镜手柄的工作通道进入结构，而照明光导管通过轴延伸到内窥镜手柄，在此它可操作地耦合到通常与内窥镜手柄相关联的照明光源。摄像头组件连接到电源和信号导管布置，该布置通过内窥镜轴延伸到内窥镜手柄内的操作连接。
[0010]本专利技术的另一方面含有制造用于内窥镜的远侧头部的方法。根据本专利技术该方面的方法包括将由如上所述的透光材料形成的远侧头部外壳固定在组装位置。然后，这些方法包括将第一内窥镜头部部件(诸如上述摄像头组件、工作通道或照明光导管)放置在远侧头部外壳内的第一部件腔内的操作位置，以及插入第一部件腔的表面和第一内窥镜头部部件的外表面之间的可光固化的固定材料中。虽然第一内窥镜头部部件用可光固化的固定材料维持在第一部件腔内的操作位置，但根据本专利技术的该方面的方法还包括将固定材料固化光谱内的光通过远侧头部外壳的透光材料引导至可光固化的固定材料。如此引导的光固化可光固化的固定材料以形成光固化的材料，并由此将第一内窥镜头部部件固定在第一部件腔内的操作位置。
[0011]根据本专利技术的该第三方面的方法含有许多变化。例如，一些方法可包括将多个不同的内窥镜头部部件中的每个放置在形成于远侧头部外壳中的相应部件腔内，以及每个放置在插入部件的外表面和相应腔的表面之间的可光固化的固定材料。通过如此定位多个内窥镜部件，固定材料固化光谱内的光可被引导通过远侧头部外壳的透光材料以固化固定材料，并因此同时将不同部件固定在适当位置。在本专利技术的该第三方面的范围内，还可放置给定的内窥镜头部部件并引导适当的固化光以将部件一次固定在一个部件的适当位置。更进一步的变型可将单个部件放置和固定在适当位置，并且在将单个部件固定就位之前或之后将多个部件放置和固定在适当位置。
[0012]在根据本专利技术的任一前述方面的内窥镜远侧头部的实施方式中，形成远侧头部外壳的透光材料可为也可透过光谱内的光的材料，该光谱包括用于摄像头组件和照明光导管的工作光谱。在这些实施方式中，远侧头部还可包括位于远侧头部外壳中的照明光扩展透镜，其内表面面向照明光导管的照明光输出并且可操作地与照明光导管的照明光输出对准。此种照明光扩展透镜可包括平凹透镜，该平凹透镜具有包括透镜的内表面的凹侧。用于摄像头组件和照明光导管的工作光谱能够包括例如可见光谱。
[0013]根据本专利技术的任何前述方面的内窥镜远侧头部的实施方式可使用塑料光纤作为照明光导管。不管照明光导管的具体形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内窥镜的远侧头部，所述远侧头部包括：(a)远侧头部外壳，其限定所述远侧头部的远端表面并且由透光材料形成，所述透光材料在固定材料固化光谱内可透光；(b)工作通道管接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；(c)工作通道管，其固定在具有第一光固化的固定材料的所述工作通道管接收腔内，所述第一光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化；(d)摄像头接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；(e)基于图像传感器的摄像头组件，其用第二光固化的固定材料固定在所述摄像头接收腔内，所述第二光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化；(f)照明光扩展透镜，其由所述透光材料整体形成在所述远侧头部外壳内；(g)照明光导管接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；以及(h)照明光导管，其用第三光固化的固定材料固定在所述照明光导管接收腔内，所述第三光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化。2.根据权利要求1所述的所述的远侧头部，其中：(a)所述透光材料还可透过光谱范围内的光，所述光谱包括用于所述基于图像传感器的摄像头组件和所述照明光导管的工作光谱；并且(b)所述照明光扩展透镜具有与所述照明光导管的照明光输出可操作地对齐的内表面。3.根据权利要求2所述的远侧头部，其中用于所述基于图像传感器的摄像头组件和所述照明光导管的所述工作光谱是可见光谱。4.根据权利要求2所述的远侧头部，其中所述照明光扩展透镜是平凹透镜，其具有包括所述照明光扩展透镜的所述内表面的凹侧。5.根据权利要求2所述的远侧头部，其中所述照明光导管包括塑料光纤。6.根据权利要求1所述的远侧头部，其中所述第一光固化的固定材料、所述第二光固化的固定材料和所述第三光固化的固定材料包括UV固化环氧树脂。7.一种内窥镜，其包括：(a)细长内窥镜轴，其具有远端和近端；(b)内窥镜手柄，其连接在所述细长内窥镜轴的所述近端；(c)远侧头部外壳，其连接在所述细长内窥镜轴的所述远端处，所述远侧头部外壳限定所述内窥镜的远端表面并且由透光材料形成，所述透光材料可透过固定材料固化光谱内的光；(d)工作通道管接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；(e)工作通道管，其从所述内窥镜手柄的工作通道进入结构延伸穿过所述细长内窥镜轴并到达工作通道管端，所述工作通道管端用第一光固化的固定材料固定在所述工作通道管接收腔内，所述第一光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化；(f)摄像头接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；(g)基于图像传感器的摄像头组件，其用第二光固化的固定材料固定在所述摄像头接收腔内，所述第二光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化，所述基于图像传感器的摄像头组件连接到电源和信号导管布置，所述信号导管布置从所述基于图
像传感器的摄像头组件通过所述细长内窥镜轴延伸到所述内窥镜手柄；(h)照明光扩展透镜，其由所述透光材料整体形成在所述远侧头部外壳中；(i)照明光导管接收腔，其限定在所述远侧头部外壳内；以及(j)照明光导管，其具有用第三光固化的固定材料固定在所述照明光导管接收腔内的远端，所述第三光固化的固定材料响应于所述固定材料固化光谱内的光而固化，所述照明光导管延伸穿过所述细长内窥镜轴，并在近端可操作地耦合到与所述内窥镜手柄相关联的照明光源。8.根据权利要求7所述的内窥镜，其中所述照明扩展透镜具有与所述照明光导管的照明光输出可操作地对齐的内表面。9.根据权利要求8所述的内窥镜，其中所述照明光扩展透镜是平凹透镜，所述平凹透镜具有包括所述照明光扩展透镜的所述内表面的凹侧。10.根据权利要求8所述的内窥镜，其中所述照明光导管包括塑料光纤。11.根据权利要求7所述的内窥镜，其中所述第一光固化的固定材料、所述第二光固化的固定材料和所述第三光固化的固定材料包括UV固化的环氧树脂。12.一种制造用于内窥镜的远侧头部的方法，所述方法包括：(a)将远侧头部外壳固定在组装位置，所述远侧头部外壳由透光材料形成，所述透光材料可透过固定材料固化光谱内的光并且包括在其中形成的第一部件腔；(b)用可光固化的固定材料将第一内窥镜头部部件放置在所述第一部件腔内的操作位置中，所述可光固化的固定材料插入所述第一部件腔的表面和所述第一内窥镜头部部件的外表面之间，所述可光固化的固定材料在受到所述固定材料固化光谱内的光时可固化；并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：卡尔史托斯内窥镜公司，
类型：发明
国别省市：