手術用攝像機組件和系統的製作方法

2023-06-09 17:56:51

手術用攝像機組件和系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種手術用攝像機組件和系統。手術用攝像機組件包括攝像機構件和插座構件。所述攝像機構件包括攝像機頭和軸。所述軸包括朝向其自由端定位的至少一個電觸頭。所述至少一個電觸頭電聯接至所述攝像機頭。所述插座構件被配置為可釋放地接納所述軸的自由端且包括被配置為電聯接至所述軸的至少一個電觸頭的至少一個電觸頭，從而當所述軸的自由端被接納在所述插座構件內時在所述攝像機頭與所述插座構件之間建立電連通。
【專利說明】手術用攝像機組件和系統[0001]相關申請的交叉引用[0002]本申請要求於2012年7月3日提交的、序列號為61/667，607的美國臨時申請的權益和優先權，且還要求於2012年10月12日提交的、序列號為61/712，895的美國臨時申請的優先權，其全部內容通過引用合併於此。【技術領域】[0003]本公開涉及手術器械，更具體地，本公開涉及有利於內部手術部位可視化的手術用攝像機組件和系統。【背景技術】[0004]內窺鏡手術操作是這樣一種微創操作：其中，通過使用穿過身體中小的進入開口而被插入的細長儀器，在體內進行手術。微創操作令人滿意的地方在於，與開放式手術操作相比其允許更快的恢復時間和更短的住院時間。微創操作還留下儘可能小的疤痕(體內和體外）並減輕患者在恢復期間的不舒適感。然而，因為進入人體的開口的內部尺寸必須要小，因此只可以使用細長的、小直徑的儀器來介入內部手術部位。[0005]在典型的微創手術操作中，一個或多個手術用攝像機和/或照明源，例如，一個或多個內窺鏡，通過設置在身體中開口內的介入口插入並且進入內部手術部位中，從而允許用戶看得見內部手術部位。類似地，將用於執行待實施操作的手術儀器通過介入口插入並且進入內部手術部位中。然而，在一些實例中，期望使得手術用攝像機相互之間、用於實施操作的手術儀器和/或照明源相隔開，因而必需使用兩個以上介入開口。另外，在期望內部手術部位的全景、三維、多角度或多攝像機可視化的情形下，要通過相同的或附加的介入口將多個手術用攝像機和照明源插入內部手術部位中。那些通過相同介入口被插入的多個手術用攝像機和照明源佔據了介入口內寶貴的空間，使得在操作過程中必需進行較大量的儀器的插入/移除/更換，同時需要多個介入開口來容納單獨插入或隔開插入的手術用攝像機和照明源。
【發明內容】
[0006]依照本公開，所提供的手術用攝像機組件包括攝像機構件和插座構件。所述攝像機構件包括攝像機頭和軸。所述軸包括朝向其自由端定位的至少一個電觸頭。所述至少一個電觸頭電聯接至所述攝像機頭。所述插座構件被配置可釋放地接納攝像機構件的軸的自由端。所述插座構件包括被配置為電聯接至所述軸的至少一個電觸頭的至少一個電觸頭， 從而當所述軸的自由端被接納在所述插座構件內時在所述攝像機頭與所述插座構件之間建立電連通。[0007]在實施例中，所述軸的自由端限定了有利於穿過組織的針狀構造。[0008]在實施例中，所述插座構件限定了被配置為接納所述軸的自由端的接納埠。另外，所述軸的至少一個電觸頭可以圍繞所述軸的外周而設置，且所述插座構件的至少`一個電觸頭可以設置在所述接納埠內，使得當所述軸的自由端被接納在所述接納埠內時在所述攝像機頭與所述插座構件之間建立電連通。[0009]在實施例中，所述軸的自由端被配置為通過摩擦配合可釋放地接合在所述插座構件的接納埠內。[0010]在實施例中，所述插座構件包括設置在其中的控制電路。所述控制電路聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭且被配置為當所述攝像機頭和所述插座構件被設置為彼此電連通時，將控制信號傳輸至所述攝像機頭。[0011]在實施例中，所述插座構件包括設置在其中的電池。所述電池聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭且被配置為當所述攝像機頭和所述插座構件被設置為彼此電連通時， 供電給所述攝像機頭。[0012]在實施例中，所述攝像機頭包括光學透鏡和圖像傳感器。所述光學透鏡被配置為投射圖像到所述圖像傳感器上。所述圖像傳感器被配置將圖像轉換為信號並將所述信號傳輸至所述插座構件。[0013]在實施例中，所述插座構件被配置為聯接至顯示設備，且將來自所述圖像傳感器的信號傳輸至用於將信號顯示為視頻圖像的所述顯示設備。[0014]在實施例中，所述攝像機頭包括至少一個照明源。[0015]依照本公開還提供了提供內部手術部位內可視化的方法。所述方法包括提供包括攝像機構件和插座構件的手術用攝像機組件，例如，類似於上述實施例中任何一個的手術用攝像機組件。所述方法進一步包括：將所述攝像機構件插入內部手術部位中；推動所述攝像機構件的軸通過組織，使得所述軸的至少一個電觸頭設置在組織的外側上，同時攝像機頭保持被設置在組織的內側上；以及在組織外側上將所述插座構件接合至所述軸，使得所述軸的至少一個電觸頭電聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭。[0016]在實施例中，所述方法進一步包括在所述攝像機頭和所述插座構件之間傳輸電源信號、控制信號和圖像信號中的至少一種信號。[0017]在實施例中，所述方法進一步包括將所述插座構件聯接至顯示設備。[0018]在實施例中，所述方法進一步包括：利用所述攝像機頭接收內部手術部位的圖像； 將表示來自所述攝像機頭的圖像的信號傳輸至所述插座構件；將來自所述插座構件的信號傳輸至所述顯示設備；以及在所述顯示設備上顯示與電信號對應的視頻圖像。[0019]在實施例中，所述方法進一步包括在傳輸信號至所述顯示設備之前，處理從所述攝像機頭接收到的信號。[0020]在實施例中，所述方法進一步包括利用所述攝像機頭照亮內部手術部位。【專利附圖】

【附圖說明】[0021]在本文中參照附圖描述了本公開的各個實施例，其中：[0022]圖I是依照本公開所提供的手術用攝像機組件的側視立體圖；[0023]圖2A是圖I的手術用攝像機組件的插座構件的側視立體圖；[0024]圖2B是圖I的手術用攝像機組件的攝像機構件的側視圖；[0025]圖3A是內部手術部`位的剖視圖，顯示了在通過組織中的介入開口插入期間的圖 2B的攝像機構件；[0026]圖3B是內部手術部位的剖視圖，顯示了通過介入開口插入攝像機構件後，圖2B的攝像機構件刺穿組織以將攝像機構件安裝在組織內；[0027]圖3C是內部手術部位的剖視圖，顯示了安裝在組織內的圖I的手術用攝像機組件以及設置在介入開口內的介入口；[0028]圖4是內部手術部位的剖視圖，顯示了通過設置在組織中的介入開口內的介入口插入的手術器械，以及包括安裝在組織內的多個手術用攝像機組件的手術用攝像機系統；[0029]圖5A是被配置為依照本公開使用的視頻監視器的立體圖；[0030]圖5B是被配置為依照本公開使用的一副可視化護目鏡的立體圖；[0031]圖6是依照本公開所提供的安裝在組織內且被聯接至外部支撐組件的手術用攝像機組件的立體圖；[0032]圖7A是依照本公開所提供的並且被配置為與圖I的手術用攝像機組件一起使用的連接組件的側視圖；[0033]圖7B是圖7A的連接組件的軸連接器的側視圖；[0034]圖7C是圖7A的連接組件的插座連接器的側視圖；[0035]圖7D是依照本公開所提供的另一個連接組件的側視圖；[0036]圖7E是內部手術部位的剖視圖，顯示了與圖I的手術用攝像機組件聯合使用的圖 7A的連接組件，用於使得設置在內部手術部位內的內部組織結構的內部可視；[0037]圖8A是依照本公開所提供的手術用攝像機陣列組件的立體圖；以及[0038]圖SB是內部手術部位的剖視圖，顯示了安裝在組織內的用於使得內部手術部位可視的圖8A的手術用攝像機陣列組件。【具體實施方式】[0039]參照附圖將詳細地描述本公開的實施例，其中類似的附圖標記表示相似的或相同的元件。如在本文中所使用的，術語「遠側」是指描述為距用戶較遠的部分，而術語「近側」 是指描述為距用戶較近的部分。
[0040]現在參照圖I至圖2B，依照本公開所提供的手術用攝像機組件被示出為主要用附圖標記10來標識。手術用攝像機組件10主要包括插座構件20 (圖2A)和攝像機構件30 (圖2B)。如在下文將更詳細描述地，插座構件20和攝像機構件30被配置為二者彼此機械地接合和電聯接，從而有利於在組織內安裝手術用攝像機組件10並且有利於在其間傳輸電源信號、圖像信號和/或控制信號。[0041]參照圖I和圖2A，插座構件限定了大致圓柱主體21 (儘管也設想了其他構造)，圓柱主體21包括近側端21a和遠側端21b。接納埠 22朝向其遠側端21b而限定在圓柱主體21內，且接納埠 22被配置為接納攝像機構件30 (圖2B)的一部分，從而有利於其之間的機械接合和電聯接。接納埠 22包括設置在限定了接納埠 22的圓柱主體21的內表面上的多個電觸頭，例如，環形觸頭23 (儘管也設想了其他適合的觸頭)。一根以上導線24 聯接至觸頭23以將觸頭23聯接至設置在圓柱主體21內的控制電路25。正如下文將描述的，控制電路25被配置為處理、調製和/或合成從攝像機構件30的圖像傳感器36 (圖2B) 接收到的信號，並輸出視頻信號以顯示在視頻監視器200 (圖5A)、可視化護目鏡300 (圖 5B)或其他適合的顯示設備上。控制電路25可以經由從圓柱主體21向近側延伸出且終止於插頭27中的電纜26而輸出視頻信號，從而有利於將插座構件20聯接至期望的顯示設備。可替換地，控制電路25可以被配置為將視頻信號無線地傳輸至與期望的顯示設備相關聯的無線接收器。曾經在序列號為13/025,636的美國專利申請中公開了無線配置的手術用攝像機的示例，其全部內容通過引用合併於此。[0042]繼續參照圖I和圖2A，插座構件20可以是電池供電的，例如，插座構件20可以包括設置在其主體21內的用於給插座構件20和攝像機構件30 (圖2B)供電的電池28，或可以被配置為經由電纜26或其他有線電源連接而連接至電源。如所能理解的，在插座構件20 是電池供電的實施例中和在控制電路25被配置為將視頻信號無線傳輸至顯示器的實施例中，插座構件20無需要求任何外部電纜或導線，使得插座構件20是完全無線的。先前通過引用合併於此的序列號為13/025,636的美國專利申請，公開了適合於與插座構件20聯合使用的類似構造。[0043]參照圖I和圖2B，攝像機構件30包括軸31和攝像機頭34。軸31限定了具有近側端31a和遠側端31b的大致圓柱狀構造。攝像機頭34設置在軸31的遠側端31b處，同時軸31的近側端31a限定了尖狀或針狀部32 (儘管也設想了其他構造)。軸31的近側端 31a的針狀部32有利於軸31通過組織穿透和推進，同時使得創傷和附帶損傷最小化。軸 31的近側端31a被配置為至少部分地被接納在插座構件20 (圖2A)的接納埠 22內，從而使得攝像機構件30和插座構件20 (圖2A)彼此機械地接合。更具體地，軸31可以被配置為通過摩擦配合而接合在接納埠 22 (圖2A)內，或可以被配置為以任何其他適合的方式(例如，經由螺紋聯接、閉鎖、銷孔接合等）可釋放地機械接合在接納埠 22 (圖22A)內。 軸31進一步包括環繞其外周設置的多個電觸頭，例如，環形觸頭33。觸頭33被配置為與插座構件20 (圖2A)的觸頭23進行電接系，從而當攝像機構件30和插座構件20 (圖2A)彼此機械接合時(例如，當將軸31的近側端31a插入主體21 (圖2A)的接納埠 22時）在其間建立電連通。[0044]繼續參照圖I和圖2B，攝像機頭34設置在軸31的遠側端31b處。儘管在這裡攝像機頭34被描述為包括用於提供內部手術部位的視頻圖像的成像部件，但是可以設想到， 攝像機頭34可替換地被配置為安裝在組織內表面上同時也被電聯接至設置在組織外部的儀器或設備的照明源、其他成像源或映射源、或者任何其他適合的手術工具。關於起視頻成像設備作用的攝像機頭34，攝像機頭34包括被配置為將視場的光學圖像投射到圖像傳感器36上的一個以上光學透鏡35。圖像傳感器36被定位成接收由光學透鏡35投射到其上的光學圖像，且被配置為將光學圖像轉換為電信號。圖像傳感器36可以是CCD圖像傳感器、 CMOS圖像傳感器或任何其他適合的圖像傳感器。圖像傳感器36電聯接至從圖像傳感器36 向近側延伸通過軸31的一根以上導線37，最終聯接至觸頭33。因而，表示光學圖像的電信號可以從圖像傳感器36被傳輸，跨過觸頭33和23 (圖2A)，到達插座構件20 (圖2A)的控制電路25，以傳輸至顯示設備。同樣，電源信號和控制信號可以經由觸頭23 (圖2A)和觸頭33以及一根以上導線37，從插座構件20 (圖2A)傳輸至攝像機頭34。攝像機頭34可以進一步包括一個以上照明源38，例如，LED或其他適合的光源，其被配置為照亮透鏡35的視場以便有利於視場的可視化。如以上關於圖像傳感器36所描述的，可以類似地對照明源38 進行供電和/或控制。儘管在上文描述了適合於與攝像機構件30 —起使用的視頻成像部`件的一種構造，但是可以設想到，攝像機構件30可以以任何其他適合的方式被配置以有利於內部手術部位的視頻成像。[0045]現在轉至圖3A至圖3C，結合圖I至圖2B，描述了用於在微創手術操作期間使用的手術用攝像機組件10的插入和安裝。一開始，如圖3A所示，通過組織「T」製造了介入開口 「A」以提供至內部手術部位「S」的介入。可替換地，天生的體孔可以被用作介入開口 「A」。 接著，手術用攝像機組件10的攝像機構件30由攝像機頭34引導，通過介入開口「A」插入， 從而避免軸31的近側端31a的針狀部32與組織「T」的意外接觸。可替換地，在插入攝像機構件30之前，可以將介入口 「P」定位在介入開口 「A」內，使得攝像機構件30可以通過介入口 「P」插入並且進入內部手術部位「S」中。攝像機構件30是直接通過介入開口 「A」插入還是通過定位在介入開口「A」內的介入口「P」插入，可以取決於用戶的偏好、空間的考慮或其他因素。[0046]如圖3B所示，一旦攝像機構件30已經定位在內部手術部位「 S」內，就對攝像機構件30進行定向，使得攝像機頭34沿主要向內或遠側的方向面對而軸31的近側端31a的針狀部32沿主要向外或近側的方向面對。更具體地，攝像機頭34被定向成以使其主要面對要可視化的區域，例如，使得透鏡35的視場覆蓋待觀察的期望區域。隨著攝像機構件30如期望地就位，由針狀部32引導向近側推動攝像機構件30以與組織「T」相接觸，且最終穿過組織「T」。向近側推進軸31以充分地通過組織「T」，以便於將觸頭33暴露在組織「T」的外側或近側上，而攝像機頭34保持被內置在內部手術部位「S」內，例如，在組織「T」的遠側上。[0047]如圖3C所示，隨著軸31從組織「T」向近側延伸出以使得觸頭33暴露在組織「T」 的外側或近側上，插座構件20可以接合至軸31，例如，可以將攝像機構件30的軸31的近側端31a插入插座構件20的主體21的接納埠 22中，從而使得攝像機構件30和插座構件 20彼此機械地接合(例如經由摩擦配合）以及電聯接(例如經由觸頭33和觸頭23之間的連通)。也就是說，隨著軸31延伸通過組織「T」，設置在內部的攝像機頭34與設置在外部的插座構件20機械聯接和電聯接。如所能理解的，這種構造不需要允許攝像機頭34和/或插座構件20通過其的較大切口，不需要攝像機組件20佔據介入口 「P」的一部分，且不需要用於使攝像機構件30和插座構件20相互連接的在介入口 「P」的周圍延伸和/或延伸通過介入口「P」的各種導線和/或其他連接。如果還沒有這樣做，則一旦手術用攝像機組件10安裝在組織「T」內，就可以將介入口「P」定位在介入開口「A」內，以利於在手術操作期間通過其插入手術儀器。然後，在由手術用攝像機組件10提供的可視化幫助下，可以從這裡進行待實施的微創手術操作。[0048]如上所述，並且參照圖I至圖2B和圖3C，一旦手術用攝像機組件10被安裝在組織 「T」內，就可以使用手術用攝像機組件10來提供內部手術部位「S」的可視化， 例如，提供內部手術部位「S」的視頻圖像或其他適合的圖像。更具體地，在使用中，啟動手術用攝像機組件10，例如，從而從電池28向插座構件20和攝像機構件30供電。一旦手術用攝像機組件 10被啟動，如果需要，就啟動照明源38來照亮內部手術部位「S」。隨著內部手術部位「S」 被照亮，光學透鏡35能夠更好地接收到內部手術部位「S」或其一部分的光學圖像，並將視場(例如，內部手術部位「S」或其一部分）的光學圖像投射到圖像傳感器36上。圖像傳感器 36將光學圖像轉換為電信號，並經由導線37、觸頭33和觸頭23以及導線24將電信號傳送至插座構件20的控制電路25。可以將控制電路25配置為處理信號，例如，從模擬信號至數位訊號地轉換信號、從數位訊號至模擬信號地轉換信號或者調製信號。然後，例如經由電纜26和插頭27或者無線地，將處理後的信號（或在不要求處理的實施例中的未處理信號）輸出至適合的顯示設備，用以將信號顯示為視頻圖像。[0049]現在轉至圖4，結合圖I至圖2B，依照本公開所提供的手術用攝像機系統被示出為主要由附圖標記100來標識。手術用攝像機系統100被示出用於微創手術操作期間，且包括安裝在不同位置處的組織「T」內的多個手術用攝像機組件10。儘管顯示了安裝在組織 「T」內特定位置處的三個手術用攝像機組件10，但是這種構造的手術用攝像機系統100僅用於示例目的，因為可以設想的是，取決於待實施的操作、所需要的視野等，可以改變手術用攝像機組件10的數量和定位以實現任意適合的構造。[0050]繼續參照圖4， 結合圖I至圖2B，如上所述，所顯示的手術用攝像機系統100被配置用於內部手術部位「S」的可視化。更具體地，將手術用攝像機系統100的手術用攝像機組件10定位在介入口 「P」的周圍，該介入口 「P」包括通過其插入的用於在內部手術部位「S」 內實施手術操作的手術儀器「I」。獨立地，每個手術用攝像機組件10如上所述被類似地配置和進行操作。然而，提供在系統100中協同工作的多個手術用攝像機組件10，允許內部手術部位「S」的全景、三維、多角度或多攝像機的可視化。也就是說，手術用攝像機組件10的電纜26可以彼此聯接和/或被聯接至單個顯示器以顯示例如內部手術部位「S」的全景或三維視頻圖像。可替換地，手術用攝像機組件10的電纜26可以被聯接至多個單獨的顯示器(或者能夠顯示多個視頻圖像的單個顯示器)，每個顯示器被配置為顯示來自手術用攝像機組件10之一的手術部位的視頻圖像。另外，每個手術用攝像機組件38的照明源38可以被配置為使用不同波長的光來照亮手術部位「S」，從而提供給包括方便觀察內部手術部位 「S」內的特定組織結構、流體或儀器的各種不同視覺效果的各種不同顯示器(或單個集成顯示器)。[0051]另外參照圖5A和圖5B，被配置為接收來自一個以上手術用攝像機組件10的處理後信號的顯示器可以是視頻監視器200、一副可視化護目鏡300或任何其他適合的顯示器。 視頻監視器200包括用於顯示內部手術部位「S」的視頻圖像的顯示屏210和用於接納一個以上手術用攝像機組件10的插頭27 (圖2A)的一個以上輸入端220。取決於特定目的和/ 或用戶選擇的特定設置，視頻監視器200被配置為將從手術用攝像機組件10接收到的信號轉換為標準視頻圖像、三維視頻圖像或全景視頻圖像。可視化護目鏡300被配置為由用戶佩戴，並且主要包括頭戴式裝置310、被配置為將頭戴式裝置310固定在用戶頭上的支撐綁帶320以及用於接納一個以上手術用攝像機組件10的插頭27 (圖2A)的一個以上輸入端 (未顯示)。頭戴式裝置310能夠定位在用戶臉上並分別包括左透鏡314和右透鏡318，每個透鏡的至少一部分是透明的以便於當戴上可視化護目鏡300時基本上不會阻礙用戶的視線。頭戴式裝置310被配置為接收來自手術用攝像機組件10的電信號，並且取決於特定目的和/或由用戶選擇的特定設置而將信號轉換為標準視頻圖像、三維視頻圖像或全景視頻圖像。由於可視化護目鏡300有能力為用戶的每隻眼睛提供不同的視頻圖像以供觀察，使得當兩隻眼睛一起觀察時就會形成三維視頻圖像或全景視頻圖像，因此可視化護目鏡300 特別適合於顯示三維視頻圖像和全景視頻圖像。另外，作為將可視化護目鏡300直接聯接至手術用攝像機組件10的替換例，護目鏡300可以被聯接至用於將視頻圖像中繼至護目鏡 300的視頻監視器200 (或其他適合的中間設備)，以將視頻圖像顯示給用戶。[0052]特別參照圖4和圖5A，當單個手術用攝像機組件10被聯接至視頻監視器200時，來自其插座構件20 (圖2A)的控制電路25的信號被轉換為視頻圖像以顯示在顯示屏210 上。關於聯接至視頻監視器200的多個手術用攝像機組件10，可以電子合成信號以產生用於顯示在顯示屏210上的全景視頻圖像或三維視頻圖像。[0053]特別參照圖4和圖5B，當與可視化護目鏡300 —起使用時，多個手術用攝像機組件 10的信號被電子合成，使得視頻圖像「VI」和視頻圖像「V2」分別顯示在可視化護目鏡300 的透鏡314和透鏡318上。因此，通過使視頻圖像「VI」和視頻圖像「V2」直接在用戶每隻眼睛的前方顯示給用戶，用戶能夠看見內部手術部位「S」的全景視頻圖像或三維視頻圖像。 關於單個手術用攝像機組件10，其視頻圖像可以顯示在透鏡314、318中的任一個透鏡上， 以便於允許用戶無需查看監視器就能觀察內部手術部位「S」。[0054]現在參照圖6，顯示了被配置為支撐一個以上手術用攝像機組件10以在使用期間保持一個以上手術用攝像機組件10的定位的外部支撐組件，其主要用附圖標記400來標識。外部支撐組件400主要包括支撐基座410和一個以上支撐臂420。儘管只顯示了一個支撐臂420，但可以設想，在期望的構造中提供多個類似配置的支撐臂420，用於支撐多個手術用攝像機組件10。如所能理解地是，外部支撐組件400因而可以用於對諸如手術用攝像機系統100 (圖4)的手術用攝像機系統的各個手術用攝像機組件10進行定向和定位。[0055]繼續參照圖6，支撐基座410包括被配置為穩固和支撐外部支撐組件400的基座構件414，以及從基座構件414豎直延伸出的一個以上支柱418。每個支撐臂420在其一端處可滑動地安裝在支柱418上，並在另一端處可釋放地接合手術用攝像機組件10之一。每個支撐臂420可以包括通過鉸鏈或接頭423、425相互連接的多個段422、424、426，從而有利於操縱支撐臂420至用於將手術用攝像機組件10保持在期望位置的期望構造。每個支撐臂420進一步包括第一套箍427a和第二套箍427b。第一套箍427a聯接至第一段422且圍繞支柱418可滑動地設置。還提供了鎖定緊固件427b，其用於在沿著支柱418的任何豎直位置處固定第一套箍427a因而固定支撐臂420。支撐臂420的第二段424分別經由接頭 423、接頭425而與第一段422和第三段426相互連接。第二套箍428a圍繞手術用攝像機組件10的插座構件20的主體21設置，且同樣包括用於可釋放地固定第二套箍428a並因而固定支撐臂420至手術用攝像機組件10的鎖定緊固件428b。[0056]現在轉向圖7A至7D，結合圖I至圖2B，可以提供用於與手術用攝像機組件10 — 起使用的各種不同的連接部件，以進一步有利於如期望地定位手術用攝像機組件10，從而使得內部手術部位「S」或其一部分可視化。例如，圖7A至圖7C顯示了依照本公開所提供的連接組件40，其包括軸連接器50 (圖7B)和插座連接器60 (圖7C)。然而，儘管所顯示的示例性連接組件40包括一個軸連接器50 (圖7B)和一個插座連接器60 (圖7C)，但可以設想提供多個軸連接器50 (圖7B)和/或多個插座連接器60 (圖7C)，以形成與一個以上插座構件20 (圖2A)、一個以上攝像機構件30 (圖2B)和/或一個以上其他的連接組件(例如，另一個連接組件40和/或不同的連接組件70 (圖7D))—起使用的定製連接組件，從而實現期望構造。[0057]參照圖7A至7C，特別參照圖7B，軸連接器50被配置為使得一對插座彼此相互連接(例如,機械聯接和電聯接),例如,手術用攝像機組件10的插座構件20 (圖I和圖2A)和連接組件40的插座構件61a和61b (圖7C)相互連接，或者不同連接組件40、70的插座構件61a至61b、91a至91c (分別為圖7C和圖7D)相互`連接。軸連接器50分別包括第一端52和第二端54，軸連接器50的一端或兩端分別限定了針狀部53、55(儘管也設想了其他的構造)。如上所述，針狀部53、55有利於通過組織穿透和推進軸連接器50，同時使得創傷和附帶損傷最小化。可以將軸連接器50的每一端52、54配置為通過摩擦配合而接合在埠內，例如，接合在手術用攝像機組件10的接納埠 22 (圖2A)內或插座連接器60的接納埠 64內，或可以將軸連接器50的每一端52、54配置為以任何其他適合的方式(例如，經由螺紋聯接、閉鎖、銷孔接合等)與埠可釋放地機械接合。軸連接器50進一步包括圍繞其外周並朝向其每一端52、54設置的多個電觸頭，例如，環形觸頭57。觸頭57被配置為與設置在埠內的觸頭(例如插座構件20的觸頭23 (圖2A)或插座構件61a的插座埠 64的觸頭66)電接系，從而在其間建立電連通。如所能理解地是，軸連接器50提供了使得不同的不兼容部件(諸如兩個插座）既能電連接又能機械連接的能力。[0058]參照圖7A至圖7C，特別參照圖7C，插座連接器60包括通過電纜62相互連接的一對插座構件61a、61b。每個插座構件61a、61b類似於手術用攝像機組件10的插座構件20 (圖I至圖2B)，且分別包括限定了第一端63a和第二端63b的主體63。接納埠 64朝向主體63的端部之一(例如端部63a)而被限定在主體63內，且被配置為接納攝像機構件30 (圖2B)的軸31和/或軸連接器50，從而有利於其間的機械接合和電聯接。插座構件61a、 61b經由電纜62在其另一端63b處彼此聯接。接納埠 64進一步包括設置在限定了接納埠 64的主體63的內表面上的多個電觸頭，例如，環形觸頭66(儘管也設想了其他適合的觸頭)。一根以上導線(未顯示）將觸頭66聯接至在插座構件61a、61b之間延伸的電纜62， 使得插座構件6la、6Ib彼此電聯接。插座構件6la、6Ib中的一個或兩個可以包括設置在其中的控制電路、電池或其他電子設備，或者可以簡單地被配置為用於建立其他有源部件(例如，手術用攝像機組件10 (圖I至圖2B)的攝像機構件30和插座構件20)間的電連通的連接部件。如所能理解地是，插座連接器60提供了使得不同的不兼容部件(諸如兩個軸)既能電連接又能機械連接的能力。[0059]現在參照圖7D，顯示了依照本公開所提供的另一個示例性連接組件70，其包括軸連接器80和二合一插座連接器90。可以類似於如上所述的連接組件40的軸連接器50(圖 7A至圖7C)來配置軸連接器80。除了二合一插座連接器90包括經由第一電纜92和第二電纜93分別連接至一對插座構件91a和91b的單個插座構件91c以外，二合一插座連接器 90與連接組件40的插座連接器60(圖7A至圖7C)類似。如所能理解地是，連接組件70允許例如將兩個攝像機構件30 (圖I至圖2B)聯接至單個插座構件20 (圖I至圖2B)，從而提供了兩個手術用攝像機的使用，但僅需要單次穿透組織。連接組件70可以進一步被配置為與一個以上類似的連接組件70、一個以上軸連接器50 (圖7B)、一個以上插座連接器60 (圖7C)和/或一個以上手術用攝像機組件10 (圖I至圖2B) —起使用。[0060]現在轉向圖7E，結合圖I至圖2B和圖7A至圖7C，顯示了主要由附圖標記500標識的手術用攝像機系統，其包括協作使用以 使得諸如體腔「L」的內部組織結構的內部可視化的手術用攝像機組件10 (圖I至圖2B)和連接組件40 (圖7A至圖7C)。僅通過示例的方式來顯示手術用攝像機系統500，因為可以設想到，上述各種其他的手術用攝像機部件和連接部件中的任意一個或全部都可以彼此協作使用以提供用來使得任何內部手術部位「S」 或其一部分可視化的手術用攝像機系統。[0061]繼續參照圖7E，結合圖I至圖2B和圖7A至7C，為了安裝手術用攝像機系統500，將攝像機構件30插入體腔「L」的內部「F」中。一旦攝像機構件30的軸31定位在體腔「L」 內，就向近側推動攝像機構件30的軸31至與體腔「L」的壁相接觸，且最終充分穿過體腔 「L」的壁，以便於將觸頭33 (圖2B)暴露在體腔「L」的外側上，同時保持攝像機頭34被設置在體腔「L」內。[0062]接著，裝配連接組件40以實現圖7A中所示的構造，其中軸連接器50的第二端54 機械地接合且電聯接在插座連接器60的第一插座構件61a的接納埠 64內，且將軸連接器50的第二端54插入內部手術部位「S」中。儘管連接組件40被定位在內部手術部位「S」 內，但連接組件40相對於體腔「L」保持設置在外部。也就是說，類似於上文所述，因為藉助攝像機構件30的軸31向近側延伸通過體腔「L」的壁，插座連接器60的第二插座構件61b 可以經由將軸31插入第二插座構件61b的接納埠 64而電聯接和機械接合至軸31，因此連接組件40不需要設置在體腔「L」內。[0063]仍然參照圖7E，結合圖I至圖2B和圖7A至圖7C，在將第二插座構件61b聯接至軸31之前或者之後，向近側推進限定了針狀部53的軸連接器50的第一端52以穿過組織 「T」，使得軸連接器50的第一端52從組織「T」向近側或向外部延伸。因此，此時：攝像機頭34設置在體腔「L」的內部「F」內；軸31從攝像機頭34延伸通過體腔「L」的壁；插座連接器60的第二插座構件61b聯接至在內部手術部位「S」內但在體腔「L」外部的軸31 ;經由電纜62聯接至第二插座構件61b的插座連接器60的第一插座構件61a聯接至軸連接器 50的第二端54 ;以及軸連接器50向近側延伸通過組織「T」使得軸連接器50的第一端52 設置在組織「T」的外部。更通常地，由於上述連接，此時，攝像機頭34電聯接至觸頭57 (圖 7B)，觸頭57設置在從組織「T」向外部延伸的軸連接器50的第一端52處。
[0064]為了完成手術用攝像機系統500的安裝，類似於上文所述，經由將軸連接器50的第一端52插入插座構件20的接納埠 22，插座構件20被機械地接合和電聯接至軸連接器50的第一端52。然後，可以將插座構件20的電纜26聯接至顯示設備，例如，監視器200 (圖5A)或可視化護目鏡300 (圖5B)。除了電源信號、控制信號和圖像信號經由連接組件 40在攝像機頭34和插座構件20之間傳輸（以及最終至適合的顯示設備)，而不是直接在攝像機構件30的觸頭33和插座構件20的觸頭23之間傳輸以外，用於使得體腔「L」的內部 「F」可視化的手術用攝像機系統500的使用和操作在其他方面都類似於上述關於手術用攝像機組件10 (圖I至圖3C)的使用和操作。[0065]現在轉向圖8A至圖8B，顯示了主要由附圖標記600來標識的手術用攝像機陣列組件，其依照本公開所提供並且被配置為與上述手術用攝像機組件、連接組件或手術用攝像機系統的實施例中的任何一個獨立地使用或者與上述手術用攝像機組件、連接組件或手術用攝像機系統的實施例中的任何一個結合使用。手術用攝像機陣列組件600包括限定了大致矩形構造(儘管也設想了其他構造)且具有第一端612和第二端614的柔性基底610。柔性基底610進一步包括分別朝其每一端612、614並穿過柔性基底610而限定的孔613、615。 觸頭環616圍繞著每個孔613、615。一個以上攝像機頭634 (類似於上述攝像機頭34 (圖 2B))設置在柔性基底610上並沿著柔性基底610而定位在孔613和孔615之間。可替換地或另外地，可以類似於攝像機頭634沿著柔性基底610設置照明源、其他成像部件或映射部件或其他手術工具。攝像機頭634經由導線636彼此電聯接和/或電聯接至孔613、615的觸頭環616，使得可以在其間傳輸電源信號、控制信號和/或成像信號。攝像機頭634可以進一步被配置為與柔性基底610可釋放地接合，使得可以如期望地在柔性基底610上安裝期望數量和/或構造的攝像機頭634 (或其他部件)。[0066]繼續參照圖8A至8B，柔性基底610的孔613、615被各自配置為接納手術用攝像機組件10的攝像機構件30的軸31 (或連接組件40的類似部件（圖7A至7C))。軸31均包括附加的觸頭環39，觸頭環39被配置為當通過孔613、615將軸31插入時與各自的孔613、 615的觸頭環616相接系，從而經由導線636、觸頭環616以及觸頭環39在攝像機構件30 和攝像機頭634之間建立電連通。然後可以將軸31的針狀端32機械地接合和電聯接至插座構件20，使得可以在攝像機頭34、634中任意一個或全部與插座構件20之間傳輸電源信號、控制信號和/或圖像信號。如所能理解地是，手術用攝像機陣列組件600的這種構造允許在內部手術部位「S」內使用多個手術用攝像機，而無需刺穿組織「T」以安裝每個手術用攝像機。
[0067]繼續參照圖8A至SB，結合圖I至圖2B，描述了用於在微創手術操作期間使用的手術用攝像機陣列組件600的插入和安裝。一開始，將其上安裝有攝像機頭634的柔性基底 610插入內部手術部位「S」中；將手術用攝像機組件10的攝像機組件30插入內部手術部位「S」中；並且將攝像機構件30的軸31通過限定在柔性基底610內的孔613、615而插入， 使得觸頭環39和觸頭環616彼此電聯接。可以按任意順序來實施柔性基底610的插入、攝像機構件30的插入以及軸31通過孔613、615的插入。在這一點上，與柔性基底610的孔 613,615相比較尺寸相對較大的攝像機構件30的攝像機頭34阻止了柔性基底610從軸31 向遠側滑落下來。[0068]接著，由針狀部32引導，向近側推動其上設置有柔性基底610的攝像機構件30至與組織「T」相接觸，且最終穿過組織「T」。向近側推進軸31充分地通過組織「T」，以便於使觸頭33暴露在組織「T」的外側上，同時保持將攝像機頭34和柔性基底610 (包括攝像機頭 636 )設置在內部手術部位「 S 」內。[0069]通過使軸31從組織「T」向近側延伸，插座構件20可以經由將攝像機構件30的軸 31插入插座構件20的主體21的接納埠 22中而接合至軸31，從而使得攝像機構件30和插座構件20彼此機械地接合(例如經由摩擦配合）以及電聯接(例如經由觸頭33和觸頭23 之間的連通)。在這種裝配狀態下，手術用攝像機組件10被安裝在組織「T」內且柔性基底 610經由軸31、攝像機頭34以及組織「T」而保持住。然後，在手術用攝像機陣列組件600 所提供的可視化的幫助下，可以進行待實施的微創手術操作。用於使內部手術部位「S」可視化的手術用攝像機陣列組件600的使用類似於上述的使用，利用彼此獨立操作或彼此協作操作的攝像機頭34、634中的任何一個或全部來提供內部手術部位「S」的標準、全景、三維、多角度或多攝像機的可視化。[0070]通過上述內容並參照各個附圖，本領域技術人員將理解，在不偏離本公開範圍的情況下也可以對本公開進行一定的修改。雖然已經在附圖中示出了本公開的若干實施例， 但這並非旨在將本公開限制於此，因為旨在本公開的範圍與本領域將允許的範圍一樣廣泛，說明書也應該如此理解。因此，上述描述不應該被解釋為限制性的，而僅作為特定實施例的例證。本領域技術人員將設想到本文所附權利要求的範圍和精神內的其他修改例。
【權利要求】
1.一種手術用攝像機組件，包括：攝像機構件，其包括攝像機頭和軸，所述軸包括朝向其自由端定位的至少一個電觸頭， 所述至少一個電觸頭電聯接至所述攝像機頭；以及插座構件，其被配置為可釋放地接納所述軸的自由端，所述插座構件包括被配置為電聯接至所述軸的至少一個電觸頭的至少一個電觸頭，從而當所述軸的自由端被接納在所述插座構件內時在所述攝像機頭與所述插座構件之間建立電連通。
2.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述軸的自由端限定了有利於穿過組織的針狀構造。
3.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述插座構件限定了被配置為接納所述軸的自由端的接納埠。
4.根據權利要求3所述的手術用攝像機組件，其中，所述軸的至少一個電觸頭圍繞所述軸的外周而設置，並且其中，所述插座構件的至少一個電觸頭設置在所述接納埠內，使得當所述軸的自由端被接納在所述接納埠內時在所述攝像機頭與所述插座構件之間建立電連通。
5.根據權利要求3所述的手術用攝像機組件，其中，所述軸的自由端被配置為通過摩擦配合可釋放地接合在所述插座構件的接納埠內。
6.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述插座構件包括設置在其中的控制電路，所述控制電路聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭且被配置為當所述攝像機頭和所述插座構件被設置為彼此電連通時，將控制信號傳輸至所述攝像機頭。
7.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述插座構件包括設置在其中的電池，所述電池聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭且被配置為當所述攝像機頭和所述插座構件被設置為彼此電連通時，供電給所述攝像機頭。
8.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述攝像機頭包括光學透鏡和圖像傳感器，所述光學透鏡被配置為投射圖像到所述圖像傳感器上，所述圖像傳感器被配置為將圖像轉換為信號並將信號傳輸至所述插座構件。
9.根據權利要求8所述的手術用攝像機組件，其中，所述插座構件被配置為聯接至顯示設備，所述插座構件被配置為將來自所述圖像傳感器的信號傳輸至用於顯示與信號對應的視頻圖像的所述顯示設備。
10.根據權利要求1所述的手術用攝像機組件，其中，所述攝像機頭包括至少一個照明源。
11.一種提供內部手術部位內可視化的方法，所述方法包括以下步驟：提供手術用攝像機組件，所述手術用攝像機組件包括：攝像機構件，其具有攝像機頭和軸，所述軸包括至少一個電觸頭，所述至少一個電觸頭電聯接至所述攝像機頭；以及插座構件，其包括至少一個電觸頭；將所述攝像機構件插入內部手術部位中；推動所述攝像機構件的軸通過組織，使得所述軸的至少一個電觸頭設置在組織的外側上，同時所述攝像機頭保持被設置在組織的內側上；以及在組織外側上將所述插座構件接合至所述軸，使得所述軸的至少一個電觸頭電聯接至所述插座構件的至少一個電觸頭。
12. 根據權利要求11所述的方法，進一步包括如下步驟：在所述攝像機頭和所述插座構件之間傳輸電源信號、控制信號和圖像信號中的至少一種信號。
13.根據權利要求11所述的方法，進一步包括如下步驟：將所述插座構件聯接至顯示設備。
14. 根據權利要求13所述的方法，進一步包括以下步驟：利用所述攝像機頭接收內部手術部位的圖像；將表示來自所述攝像機頭的圖像的信號傳輸至所述插座構件；將來自所述插座構件的信號傳輸至所述顯示設備；以及在所述顯示設備上顯示與信號對應的視頻圖像。
15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括如下步驟：在傳輸信號至所述顯示設備之前，處理從所述攝像機頭接收到的信號。
16.根據權利要求14所述的方法，進一步包括如下步驟：利用所述攝像機頭照亮內部手術部位。
【文檔編號】A61B19/00GK103519892SQ201310277287
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】阿列克謝·沙羅諾夫 申請人:柯惠Lp公司