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带有非轴向摄像机定向的内窥镜制造技术

技术编号:42943024 阅读:19 留言:0更新日期:2024-10-11 16:01
本发明专利技术涉及带有非轴向摄像机定向的内窥镜。具体而言,根据本发明专利技术的内窥镜(10)包括远端表面(16),该远端表面(16)具有包括与彼此的钝角的两个表面区段(17、18),其中一个表面区段(17)相对于纵向方向以倾斜的方式定向,而另一表面区段(18)横向于纵向方向(L)定位。图像采集装置(21)包括具有光入射窗(20)的物镜,光入射窗优选以相对于表面区段(17)齐平安装的方式布置,其中图像采集装置(21)布置在圆柱形纵向定向轮廓内侧,并且仍然包括相对于纵向方向倾斜定向的观察方向。作为图像采集装置(21)的一部分的物镜(24)包括具有至少一次弯曲的光学轴线,使得其包括纵向定向区段(26)和倾斜定向外部区段(N20)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内窥镜,特别是脊柱内窥镜或用于其它目的(例如用于泌尿外科应用)的内窥镜。


技术介绍

1、用于检查操作部位的内窥镜从现有技术是已知的。它们用于允许外科医生或另一治疗人员观察患者的内部身体区域。

2、wo2022/043835a1和de102020008129a1公开了这样一种具有杆形柄的内窥镜,在杆形柄的远端上居中布置有摄像机。该摄像机包括由发光二极管形成的照明装置,发光二极管以环形方式围绕摄像机物镜布置。发光二极管通过环形窗发射光,其中单独发光二极管的发射方向要么平行于摄像机的光学轴线,要么引导远离摄像机的光学轴线。发光套环的单独发光二极管的光锥彼此重叠,使得总共产生可超过180°的照明光束角。然而,居中布置在发光二极管套环内侧的摄像机物镜包括甚至更大的接受角。

3、de102014208754a1公开了一种具有带有图像采集装置和照明装置的工作通道的内窥镜。照明装置包括多个led光源,这些led光源围绕图像采集装置的摄像机物镜布置成四边形。摄像机物镜的观察方向和led照明的发射方向相同并且对应于工作通道的纵向方向。

4、ch698893b1也公开了一种带有摄像机和照明装置的内窥镜,摄像机和照明装置通常布置在内窥镜柄的远端上。附加的类似现有技术由以下形成:wo2019/158168a1、wo2021/175387、de102020134332a1、us11529039b2、wo2021/175386a1、us2019/0246027a1、ep2415386a1、de102013201809a1、ep2311366b1和us8308637b2。

5、在所提出的内窥镜中,原则上假设摄像机包括光学轴线,该光学轴线平行于内窥镜柄的纵向方向定向。

6、另外,从上文提到的wo2022/043835a1已知一种内窥镜,其中由照明装置和摄像机构成的单元相对于内窥镜柄的纵向轴线以倾斜定向安装,使得摄像机的观察方向定向到从工作通道突出的器械上。在该布置中,归因于器械,故可能导致显著的阴影投射,尽管摄像机和照明装置的大打开角,但这可导致可见度的削弱。


技术实现思路

1、由此出发,本专利技术的目的在于提供一种带有良好可见度条件的内窥镜。

2、该目的借助于根据权利要求1的内窥镜来解决:

3、根据本专利技术的内窥镜包括纵向柄,该纵向柄沿纵向方向延伸,并且包括安装在远端处的图像采集装置以及也安装在远端处的照明装置。柄可沿其整个长度刚性地构造。备选地,柄也可在一个或多个位置处或整体地柔性地构造。另外,柄可包括远端,该远端可借助于相应的致动手段特定地弯曲。

4、图像采集装置包括图像传感器和物镜。该照明装置包括一个或多个led光源,优选地是白光led。在内窥镜的远端表面上提供有分配至图像采集装置的第一窗以及分配至照明装置的第二窗。第一窗和第二窗相对于彼此倾斜。这意味着第一窗的表面法线和第二窗的表面法线包括与彼此的锐角。如果窗不是平面的而是圆顶形的,则表面法线在这方面定位于窗的中心。锐角在近侧方向上打开,即两条表面法线的交点定位于向远侧远离内窥镜的远端表面。如果两条表面法线不相交,则两条表面法线彼此最接近途径的点定位于向远侧在内窥镜的远端表面的前方。

5、根据第一窗和第二窗朝向彼此的倾斜度,图像采集装置和照明装置的两条光学轴线包括锐角。优选地,照明装置包括的光学轴线平行于内窥镜的纵向方向定向并且因此平行于可选地提供的工作通道定向。照明装置的光学轴线是由照明装置发射的光锥的中心轴线。

6、然而,图像采集装置的光学轴线相对于柄的纵向方向倾斜。另外,图像采集装置相对于柄的中心轴线在径向方向上偏移地布置。利用该构造,可特别清晰和良好地识别操作区域和影响生物组织的工具的活动。归因于照明装置的纵向定向,故发射的光包括相对于平行定向的工具的掠光分量,即发射的光束的一些光线基本上平行于从工作通道延伸的工具延伸或平行于用于内窥镜中的工具延伸。掠光分量突出显示图像组成部分并且导致高对比度图像。从侧面观察现场的摄像机可很好地俯瞰操作区域,并且可特别地很好地跟踪工具的轴向移动。

7、第一窗和第二窗可分别具有平面光入射表面。它们可以以表面齐平的方式插入内窥镜的远端表面中,由此内窥镜可特别地很好地清洁和消毒。

8、如所提到,图像采集装置可包括光学轴线,该光学轴线相对于纵向方向以不同于零的锐角定向。这特别是指以其延伸从第一窗(光入射窗)开始的光学轴线。然而,沿朝向图像传感器的光路,光学轴线也可经历一个或多个方向变化,并且可在物镜内侧平行于纵向方向定向。优选地,光学轴线的该区段布置成相对于柄的中心轴线侧向偏移。与具有连续的直光学轴线的完全倾斜定位的图像采集装置相比,这减少了图像采集装置的径向空间需求。该构想还允许使用在纵向方向上具有显著延伸的物镜。此类物镜可包括多个不可移动或可调整地布置的透镜或其它光学元件,诸如棱镜、镜子等。可使用高质量物镜,这允许获得高图像质量。由此,内窥镜可构造得特别薄。

9、如已经提到的,照明装置的光学轴线形成由照明装置发射的光束的中心轴线。该光锥包括照明光束角,该照明光束角优选地大于物镜的接受角。由此使操作位置宽敞且照明广阔。

10、如果内窥镜的远端表面包括第一平面表面区段,其表面法线相对于纵向方向倾斜,其中远端表面包括第二平面表面区段,其表面法线平行于纵向方向定向,则是有利的。优选地,表面区段的倾斜度对应于提供在其中的窗的倾斜度。这样做,窗表面可齐平地插入远端表面的表面区段中。表面区段可以以无梯级方式过渡到彼此中。然而,在优选实施例中,(小)梯级布置在两个表面区段之间,其中包含第二窗的第二表面区段相对于包含第一窗的第一表面区段在近侧方向上偏移。这样做,避免了光从第二窗直接照射到第一窗中并且因此到图像采集装置中。如果第二窗是完全清晰的,即没有以提供相关光散射的方式构造,则这尤其适用。

11、在最简单的情况下,此内窥镜不包括附加通道。然而,内窥镜也可提供有纵向延伸穿过柄的一个或多个工作通道。此内窥镜不仅可用于观察操作位置,而且还用于借助于通过工作通道引导到操作位置的探头来影响操作位置。优选地,工作通道包括完全由第二表面区段围绕的口部。在此情况下,第二表面区段包括至少一个、优选两个光出射窗(第二窗和第三窗)。在照明装置的这些窗与图像采集装置的窗之间可提供附加的通道,其例如用于供应或排出冲洗流体。这些通道的口部可以以与两个表面区段重叠的方式布置。

12、优选地,照明装置仅包括带有两个光出射窗的两个光源,这两个光源一起布置在横向于纵向方向的虚拟线上,该虚拟线优选地大致居中地定位在图像采集装置与工作通道之间。这样做,有利的照明和图像采集条件导致外科医生对操作区域有良好的概览。另外,导致了空间的最佳使用,使得内窥镜可构造得特别细长。另外,两个光源可配置成发射不同波长范围内的光。另外或备选地,一个、两个或多个光源可包括发光元件,例如led,其配置成发射不同波长范围内的光。例本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.内窥镜(10),特别是脊柱内窥镜,

2.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述第一窗(20)包括平面光入射表面。

3.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述第二窗(22)包括平面光出射表面。

4.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述照明装置(23)包括平行于所述纵向方向(L)定向的光学光出射轴线(N22),并且所述图像采集装置(21)包括相对于所述纵向方向(L)以不同于零的锐角(α)定向的光学轴线(N20)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述图像采集装置(21)包括摄像机物镜(24)和图像传感器(25),它们两者不可移动地安装在所述柄(11)的远端(12)中,并且所述照明装置(23)包括LED光源(27),所述LED光源不可移动地安装在所述柄(11)的远端(12)中。

6.根据权利要求5所述的内窥镜,其特征在于,所述摄像机物镜(24)包括物镜接受角(o),并且所述照明装置(23)包括大于所述物镜接受角(o)的照明光束角(b)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述远端表面(16)包括第一表面区段(17),所述第一表面区段(17)的表面法线(N17)相对于所述纵向方向(L)倾斜,其中所述第一窗(20)完全布置在所述第一表面区段(17)内侧,并且所述远端表面(16)包括第二表面区段(18),所述第二表面区段(18)的表面法线(N18)平行于所述纵向方向(L)定向,其中所述第二窗(22)完全布置在所述第二表面区段(18)内侧。

8.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述内窥镜(10)包括纵向延伸穿过所述柄(11)的工作通道(28)。

9.根据权利要求7和权利要求8所述的内窥镜,其特征在于,所述工作通道(28)包括优选完全由所述第二表面区段(18)围绕的口部。

10.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,第三窗(32)布置在照明装置(33)分配至其的所述远端表面(16)中。

11.根据权利要求9和权利要求10所述的内窥镜,其特征在于,所述第二窗(22)和所述第三窗(32)直接邻近所述第一表面区段(17)布置在所述工作通道(28)的口部的不同两侧上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述照明装置(23)相对于所述图像采集装置(21)专门侧向布置在小于180°、优选小于90°的角内。

13.根据权利要求8至权利要求12中任一项所述的内窥镜,其特征在于,至少一个附加通道(29)在所述柄(11)内侧平行于所述工作通道(28)提供,其中所述附加通道(29)的直径小于所述工作通道(28)的内径。

14.根据权利要求13所述的内窥镜,其特征在于,所述附加通道(29)布置在所述第一窗(20)与所述第二窗(22)之间。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的内窥镜,其特征在于,所述附加通道(29)包括布置在所述第一表面区段(17)内侧以及所述第二表面区段(18)内侧的口部。

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【技术特征摘要】

1.内窥镜(10),特别是脊柱内窥镜,

2.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述第一窗(20)包括平面光入射表面。

3.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述第二窗(22)包括平面光出射表面。

4.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述照明装置(23)包括平行于所述纵向方向(l)定向的光学光出射轴线(n22),并且所述图像采集装置(21)包括相对于所述纵向方向(l)以不同于零的锐角(α)定向的光学轴线(n20)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述图像采集装置(21)包括摄像机物镜(24)和图像传感器(25),它们两者不可移动地安装在所述柄(11)的远端(12)中,并且所述照明装置(23)包括led光源(27),所述led光源不可移动地安装在所述柄(11)的远端(12)中。

6.根据权利要求5所述的内窥镜,其特征在于,所述摄像机物镜(24)包括物镜接受角(o),并且所述照明装置(23)包括大于所述物镜接受角(o)的照明光束角(b)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的内窥镜,其特征在于,所述远端表面(16)包括第一表面区段(17),所述第一表面区段(17)的表面法线(n17)相对于所述纵向方向(l)倾斜,其中所述第一窗(20)完全布置在所述第一表面区段(17)内侧,并且所述远端表面(16)包括第二表面区段(18),所述第二表面区段(18)的表面法线(n18)平行于所述纵向方向(l)定向,其中所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·布拉泽耶夫斯基
申请(专利权)人:巴哲耶斯克医疗技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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