用于內(nèi)窺鏡的集成液體冷卻led光源以及單灌入/抽吸和電源管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及在外科手術(shù)過程中用來顯示外科手術(shù)區(qū)域的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，尤其涉及一種具有單個(gè)非滑動(dòng)管的內(nèi)窺鏡設(shè)備，該非滑動(dòng)管用于灌入、抽吸、供電、成像數(shù)據(jù)以及使用填充有液體的冷卻腔來對集成發(fā)光二極管(LED)光源進(jìn)行熱管理。
【背景技術(shù)】
[0002]一般地，醫(yī)療護(hù)理提供方使用內(nèi)窺鏡來研宄癥狀、確診或提供治療。通常來說，內(nèi)窺鏡用于顯示和探視解剖腔。當(dāng)涉及特定的解剖應(yīng)用時(shí)，可以用特定于內(nèi)窺應(yīng)用的術(shù)語來稱呼內(nèi)窺鏡。例如，關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡通常用于可視化并探視諸如膝蓋、臀部或肩膀的大關(guān)節(jié)，以及諸如手腕、肘部和腳踝的較小關(guān)節(jié)。因此，關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡有助于消除對于傳統(tǒng)的相對侵入式的關(guān)節(jié)外科手術(shù)的需要。術(shù)語關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡可互用，并且通常二者均涉及在外科手術(shù)過程中用于可視化手術(shù)區(qū)域的醫(yī)療成像設(shè)備。
[0003]傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡需要在麻醉下將探針插入至待檢查的關(guān)節(jié)。探針組件通常包括高分辨率相機(jī)和光源。傳統(tǒng)關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡光源通過使用產(chǎn)生過度熱量的鹵素?zé)魜砩晒狻ＭǔＪ褂蔑L(fēng)扇處理這些過度的熱量。該光源被附至光纜，以將光從光源傳送至關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡。通常，通過注入無菌灌入液來實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的放大，以更好地顯像解剖腔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該灌入液通過灌入口注入至關(guān)節(jié)，并且由外科醫(yī)生來控制液體的流速和壓力。隨后，在真空下經(jīng)由位置便利的通道將灌入液吸出至關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡軸。在外科手術(shù)時(shí)，將抽吸和灌入管以及用于高分辨率相機(jī)的電纜組裝并連接至適合的單元。然而，上述組件與多個(gè)線纜和電線擁擠地鋪設(shè)在外科手術(shù)區(qū)域中，從而會(huì)糾纏在一起或滑落在手術(shù)區(qū)域中并受到污染。附至關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡的多個(gè)管和線也會(huì)變得難以處理并降低外科手術(shù)的靈活性。
[0004]這種傳統(tǒng)關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡單元的主要問題在于，鹵素光源變得過熱而需要風(fēng)扇或其它冷卻處理。此外，傳輸光的光纖光纜是易碎的，并且由于重復(fù)的消毒處理而受到相當(dāng)大的損壞，導(dǎo)致個(gè)別燒結(jié)光纖會(huì)受到破壞，并逐漸損耗被傳送的光強(qiáng)度。美國專利N0.7，668，450描述了多個(gè)LED光源的使用。然而，這些LED光源似乎生成了大量的熱量，這需要諸如外部散熱片和制冷設(shè)備的冷卻設(shè)備。這些冷卻設(shè)備不僅體積笨重而且價(jià)格昂貴，而且其本身會(huì)產(chǎn)生大量的熱量并且會(huì)對操作者造成傷害。
[0005]公開號為2008/0064931A1的美國專利申請描述了能夠承載冷卻液的一個(gè)或多個(gè)通道。然而，LED元件安裝在與冷卻通道連接的銷或陶瓷板或襯底上。冷卻液與LED元件并不直接接觸。此外，液體被引導(dǎo)穿過成像鏡片以清潔體液或組織碎片。
[0006]雖然這些設(shè)備可適用于其解決的特定目的，卻不適用于提供用于內(nèi)窺鏡的液體冷卻集成LED光源。
[0007]本發(fā)明提供的主要改進(jìn)之處在于:包括灌入/抽吸管的單管，以及用于相機(jī)的纜線和LED電源纜線均在附至具有簡單“快速連接”機(jī)制的外域單元的單獨(dú)非滑動(dòng)管中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡單元存在的固有缺陷，本發(fā)明提供了一種新的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元，該單元具有單灌入和抽吸管結(jié)構(gòu)，以及具有能夠便利地發(fā)出用于熒光素內(nèi)窺鏡的UV光的光源。
[0009]隨后將詳細(xì)描述的本發(fā)明的大體目的在于，提供一種新的液體冷卻腔，以減少由集成LED光源在關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡處理過程中生成的熱量。此外，本發(fā)明描述了具有用于容納電源、相機(jī)纜線以及灌入和抽吸道的單管的內(nèi)窺鏡單元。這種新的系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡單元的多種優(yōu)點(diǎn)還具有多種新的特征，從而形成了通過現(xiàn)有的任何傳統(tǒng)關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡均無法預(yù)期的、變得顯而易見的、或給出啟示或者甚至暗示的包括用于灌入抽吸管和電源線的單外殼的新的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，本發(fā)明通常包括具有多個(gè)LED元件的圓形LED基底。該圓形基底具有中空核以允許通常在內(nèi)窺鏡處理中使用的無菌灌入液流經(jīng)通過，并與防水LED元件直接接觸，以減少由LED光源單元生成的任何熱量。該冷卻腔包括灌入和灌出通道，以及用于LED電源和相機(jī)電源數(shù)據(jù)纜線和電源的快速連接附接件。LED單元包括一個(gè)或多個(gè)LED光元件，能夠提供便于觀測的足夠白光。LED單元還根據(jù)需要提供用于熒光素內(nèi)窺鏡檢查的紫外藍(lán)光。這對于檢測傳統(tǒng)強(qiáng)白光會(huì)錯(cuò)過的關(guān)節(jié)軟骨小損傷和表面損傷來說是極有益的。眼科醫(yī)師廣泛地使用這種技術(shù)來檢測表面角膜擦傷。
[0011]上面已經(jīng)廣泛地概述了本發(fā)明的重要的特征，從而可以更好地理解其詳細(xì)描述，并能夠更好地領(lǐng)會(huì)本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)。下文中還將描述本發(fā)明的其它特征。
[0012]為此，在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式之前，需要理解的是，本發(fā)明在應(yīng)用中并不受下文中描述或附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布局所限制。本發(fā)明還適用于其他實(shí)施方式，并且能夠以各種方式實(shí)踐。同樣，需要理解的是，在本文中使用的詞組和術(shù)語僅用于描述的目的，而不應(yīng)該被看作為限制。
[0013]對于讀者來說，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)勢將變得明顯，并且這些目的和優(yōu)勢均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0014]為了完成上述的和相關(guān)的目的，可以以附圖中示出的形式來實(shí)施本發(fā)明，然而需要注意的是，附圖僅僅是示意性的，并且可以在示出的特定結(jié)構(gòu)中做出改變。此外，還需要注意的是，在附圖中并不限制比例，而是可以根據(jù)制造者的規(guī)格來調(diào)整尺寸。
【附圖說明】
[0015]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，可以更好地完全理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的多個(gè)其他目的、特征和所帶來的有益效果，其中，在所有幾個(gè)視圖中使用相同的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件，并且其中:
[0016]圖1是示出了附至關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡的單管纜線的內(nèi)窺鏡單元的透視圖。
[0017]圖2是關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡的近端在冷卻腔級別的截面圖，其中示出了 LED光源、抽吸通道和灌入通道。
[0018]圖3是與單管纜線快速連接的截面圖。
[0019]圖4是非滑動(dòng)單管(B)的橫截面視圖。
[0020]圖5是相機(jī)和關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡單元之間的快速連接的透視圖。
[0021]圖6是關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡管(A)的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將參照附圖進(jìn)行描述(其中在所有幾個(gè)附圖中使用相似的附圖標(biāo)號指示相似的元件)，在附圖中示出的液體冷卻內(nèi)窺鏡單元具有單個(gè)灌入和抽吸管、用以容納光源電源以及相機(jī)線和電源。
[0023]所描述的液體冷卻內(nèi)窺鏡LED光源5包括多個(gè)LED光源5，能夠提供足夠的白光以易于在冷卻腔7內(nèi)觀測。該光源還可以根據(jù)熒光素內(nèi)窺鏡檢查的需要提供紫外藍(lán)光。LED光源5嵌入至圓形防水光源基底6，該圓形防水光源基底6提供了允許通過無菌灌入液的中空中心部分42 (圖2)。冷無菌灌入液在通過時(shí)將直接與LED光源5元件接觸，并且減少由LED元件生成的任何過度熱量。接下來，灌入液將通過灌入通道20流至內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端(圖
6) ο
[0024]此外，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)LED單元能夠?yàn)榱藞?zhí)行藍(lán)光熒光素內(nèi)窺鏡檢查而產(chǎn)生UV光時(shí)，LED光源能夠便利地發(fā)射用于熒光素內(nèi)窺鏡檢查的UV光。這一發(fā)明技術(shù)將使得在傳統(tǒng)白光下不可見但在藍(lán)光下強(qiáng)烈地發(fā)出熒光的小關(guān)節(jié)和軟骨組織缺陷變得明顯。眼科醫(yī)師容易地使用該技術(shù)來檢測眼角膜擦傷。
[0025]圓形防水光源基底6放置在位于關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡的近端處的冷卻腔7的居中部分。軸向地放置的是包含可變數(shù)量的霍普金斯透鏡2的光學(xué)管18。在近端，通過光錐9來將光學(xué)管18附至目鏡