(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-10
(54)【発明の名称】内視鏡のための熱除去インフラストラクチャ
(51)【国際特許分類】
A61B 1/12 20060101AFI20220803BHJP
A61B 1/00 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/04 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/06 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/313 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/307 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/303 20060101ALI20220803BHJP
A61B 1/317 20060101ALI20220803BHJP
G02B 23/24 20060101ALI20220803BHJP
【FI】
A61B1/12 540
A61B1/00 R
A61B1/04 530
A61B1/06 531
A61B1/00 715
A61B1/313
A61B1/307
A61B1/303
A61B1/317
G02B23/24 A
G02B23/24 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021570251
(86)(22)【出願日】2020-06-03
(85)【翻訳文提出日】2022-01-24
(86)【国際出願番号】 IL2020050613
(87)【国際公開番号】W WO2020245817
(87)【国際公開日】2020-12-10
(32)【優先日】2019-06-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2019-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519104905
【氏名又は名称】270 サージカル リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【氏名又は名称】田端 豊
(72)【発明者】
【氏名】サルマン、 ゴラン
(72)【発明者】
【氏名】アイゼンフェルド、 アムラム
【テーマコード(参考)】
2H040
4C161
【Fターム(参考)】
2H040CA03
2H040CA05
2H040CA12
2H040DA02
2H040DA12
2H040DA18
2H040FA01
4C161AA15
4C161AA16
4C161AA24
4C161AA25
4C161FF40
4C161JJ11
4C161LL02
4C161LL08
4C161PP15
4C161QQ07
(57)【要約】
【要約】
マルチカメラ内視鏡用の細長いシャフトが開示される。シャフトは、(i)少なくとも前方カメラと2つの対向する側面カメラとを含む回路基板アセンブリ(CBA)と、(ii)シャフトの遠位部に配置されたヒートシンク構造と、(iii)ヒートシンク構造に取り付けられ、カメラの視野を照明するように構成された照明ユニットと、(iv)ヒートシンク構造からシャフトに沿って近位に延在し、それを介して少なくとも1つの導管が照明ユニットに熱的に結合される、熱伝達のために構成された少なくとも1つの導管とを含む。ヒートシンク構造は本質的に円筒形であり、(i)CBAの遠位部を収容する区画を間に形成する少なくとも2つの相補的部分と、(ii)CBAの遠位部を区画内に固定するようにカメラのレンズアセンブリが取り付けられる穴とを含む。
【選択図】
図13
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチカメラ剛性内視鏡のための細長いシャフトであって、
少なくとも約270度の視野(FOV)を共同で提供するように構成された少なくとも1つの前方カメラと2つの対向する側面カメラとをその遠位部上に備える回路基板アセンブリ(CBA)と、
前記シャフトの遠位部に位置するヒートシンク構造と、
前記ヒートシンク構造に取り付けられ、FOVを照明するように構成された1つまたは複数の照明ユニットと、
熱伝達のために構成された少なくとも1つの導管とを備え、
前記少なくとも1つの導管は、前記ヒートシンク構造に熱的に結合されることによって前記1つまたは複数の照明ユニットに熱的に結合され、
前記少なくとも1つの導管は、前記シャフトまたは前記シャフトの一部に沿って前記ヒートシンク構造から近位に延在し、
前記ヒートシンク構造は、本質的に円筒形であり、前記CBAの前記遠位部を収容する区画をその間に形成する少なくとも2つの相補的部分を備え、
前記ヒートシンク構造は、前記CBAの遠位部を前記区画内に固定するように、前記カメラのレンズアセンブリがそれぞれ取り付けられる穴を含む、シャフト。
【請求項2】
前記穴の少なくとも1つは、前記相補的部分上の対応する溝によって形成される、請求項1に記載のシャフト。
【請求項3】
前記ヒートシンク構造の前記相補的部分は、金属であり、互いに溶接され、互いに接着され、および/またはねじを使用して互いに固定された、請求項1または2に記載のシャフト。
【請求項4】
前記2つの対向する側面カメラは、第1の側面カメラおよび第2の側面カメラを備え、前記第1の側面カメラおよび前記第2の側面カメラは、前記第1の側面カメラの前記シャフトの遠位端までの距離が前記第2の側面カメラの前記遠位端までの距離よりも大きくなるように、前記CBA上に配置される、請求項1~3のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項5】
前記前方カメラは、前記シャフトに沿って一元的に延びる前記シャフトの長手方向軸に対してオフセットされている、請求項1~4のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項6】
前記1つまたは複数の照明ユニットは、1つまたは複数の発光ダイオード(LED)を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項7】
前記1つまたは複数の照明ユニットは、前方照明ユニットと2つの側面照明ユニットとを備え、前記前方照明ユニットは前記ヒートシンク構造の遠位端に取り付けられ、前記ヒートシンク構造は前記2つの側面照明ユニットがそれぞれ取り付けられた2つのニッチを、その反対側の側面上に備える、請求項1~6のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項8】
前記前方照明ユニットは前記シャフトの前記遠位端に取り付けられ、前記2つの側面照明ユニットは前記2つのニッチ内の前記ヒートシンク構造の前記側面にそれぞれ取り付けられた、請求項7に記載のシャフト。
【請求項9】
前記前方照明ユニットは、前記シャフトの遠位端に、接着され、ねじ止めされ、および/またはスズによりロウ付けされ、前記2つの側面照明ユニットはそれぞれ、前記2つのニッチ内の前記ヒートシンク構造の側面に、接着され、ねじ止めされ、および/またはスズでロウ付けされた、請求項8に記載のシャフト。
【請求項10】
前記ヒートシンク構造に取り付けられた剛性カバーと、前記少なくとも1つの導管が貫通して延在する細長いチューブとをさらに備え、
前記カバーは、前記レンズアセンブリおよび前記照明ユニットの上に配置された窓を含み、
前記細長いチューブはその遠位端で前記カバーの近位端に接続され、前記接続は前記シャフトの遠位部を流体シールするように流体密である、請求項1~9のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項11】
前記カバーがステンレス鋼で形成された、請求項10に記載のシャフト。
【請求項12】
前記カバーと前記チューブとは、レーザ溶接によって接続された、請求項10または11に記載のシャフト。
【請求項13】
前記ヒートシンク構造の前記少なくとも2つの相補的部分は、それぞれが本質的に半円筒として成形された第1の部分と第2の部分とを含む、請求項1~12のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項14】
前記第1の部分はその長さに沿って開口部を含み、前記第2の部分はその内面上に窪みを含み、前記窪みおよび前記開口部は、前記ヒートシンク構造の区画を形成する、請求項13に記載のシャフト。
【請求項15】
前記CBAが、前記CBAの遠位部を前記CBAの近位部に接続するネック部材を備え、前記第1の部分は、前記第1の部分の近位部の外面上に、前記ネック部材が貫通して延びる凹部を備える、請求項14に記載のシャフト。
【請求項16】
前記少なくとも1つの導管が単一のヒート導管からなり、前記ヒートシンク構造が前記ヒートシンク構造の近位端から遠位方向に延在するソケットを含み、前記導管の遠位部が前記ヒート導管を前記ヒートシンク構造に熱的に結合するように、前記ソケットに嵌合される、請求項1~15のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項17】
前記ソケットは、前記ヒートシンク構造の前記第1の部分および/または前記第2の部分上の細長い溝によって形成される、請求項16に記載のシャフト。
【請求項18】
前記熱導管は、高い熱伝導率を特徴とする材料からなるか、またはそれを含む、請求項17に記載のシャフト。
【請求項19】
前記熱導管は金属製である、請求項16~18のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項20】
前記熱導管は非中空である、請求項16~19のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項21】
前記少なくとも1つの導管が、中空であり互いに平行に延在する2つの導管を備え、前記ヒートシンク構造が第1のチャネルおよび第2のチャネルを備え、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルのそれぞれが前記ヒートシンク構造の近位端から近位方向に延在し、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルがそれぞれの遠位端を介して互いに流体結合され、前記2つの導管がそれぞれ前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルに流体接続されたことによって、前記シャフトが前記シャフトの遠位部を通る流体輸送のために構成される、請求項1~15のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項22】
前記ヒートシンク構造は、前記ヒートシンク構造の遠位端に近接して前記ヒートシンク構造内に配置された前方チャネルをさらに備え、前記前方チャネルは前記2つのチャネルを流体結合する、請求項21に記載のシャフト。
【請求項23】
前記チャネルは、前記ヒートシンク構造の前記第2の部分に含まれる、請求項21または22に記載のシャフト。
【請求項24】
前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネル、ならびに任意に前記前方チャネルは、前記ヒートシンク構造内に埋め込まれる、請求項21~23のいずれか1項に記載のシャフト。
【請求項25】
請求項1~24のいずれか1項に記載のシャフトと、前記シャフトが取り付けられたハンドルとを備える内視鏡。
【請求項26】
前記シャフトが、2つの導管と、第1のチャネルおよび第2のチャネルとを備え、前記2つの導管が第1の導管および第2の導管を備え、前記ハンドルが流体リザーバおよびポンプを備え、前記流体リザーバが前記2つの導管に流体結合され、前記ポンプが流体を前記第1の導管にポンピングし、流体を前記第2の導管から引き出すことによって、前記流体リザーバから流体を循環させるように構成された、請求項25に記載の内視鏡。
【請求項27】
前記シャフトが、2つの導管と、第1のチャネルおよび第2のチャネルとを備え、前記2つの導管が第1の導管および第2の導管を備え、前記ハンドルが流体吸入ポートおよび流体排出ポートをさらに備え、前記第1の導管が前記流体吸入ポートに流体結合され、前記第2の導管が前記流体排出ポートに流体結合された、請求項25に記載の内視鏡。
【請求項28】
前記ハンドルは、前記流体吸入ポートに流体を引き込み、前記2つの導管および前記チャネルを介して流体を循環させるように構成されたポンプをさらに備えた、請求項27に記載の内視鏡。
【請求項29】
前記ハンドルまたは前記第2の導管は、前記シャフトの遠位部を出た流体の温度を測定するように構成された温度計を備える、請求項26~28のいずれか1項に記載の内視鏡。
【請求項30】
マルチカメラ内視鏡用の細長い半剛性シャフトであって、前記半剛性シャフトは、少なくとも部分的に中空の剛性細長部材と、遠位先端部と、前記剛性細長部材と前記遠位先端部との間に取り付けられ、かつ、前記剛性細長部材を前記遠位先端部に機械的に結合する操作部分とを備え、
前記遠位先端部分は、
少なくとも約270度の視野(FOV)を共同で提供するように構成された少なくとも1つの前方カメラと2つの対向する側面カメラとをその遠位部上に備える回路基板アセンブリ(CBA)と、
ヒートシンク構造と、前記ヒートシンク構造に取り付けられ、FOVを照明するように構成された1つまたは複数の照明ユニットとを備え、
前記半剛性シャフトは熱伝達のために構成された少なくとも1つの半剛性導管をさらに含み、前記少なくとも1つの半剛性導管は、前記ヒートシンク構造に熱的に結合されることにより前記1つまたは複数の照明ユニットに熱的に結合され、前記少なくとも1つの半剛性導管は前記半剛性シャフトまたは前記半剛性シャフトの一部に沿って前記ヒートシンク構造から近位に延在し、前記少なくとも1つの半剛性導管は、前記操縦部分に従って曲げられ、および/またはねじられるように構成され、
前記ヒートシンク構造は本質的に円筒形であり、前記CBAの前記遠位部を収容する区画をその間に形成する少なくとも2つの相補的部分を備え、
前記ヒートシンク構造は、前記区画内に前記CBAの遠位部を固定するように、前記カメラのレンズアセンブリをそれぞれ取り付ける穴を含む、半剛性シャフト。
【請求項31】
前記2つの対向する側面カメラは、第1の側面カメラおよび第2の側面カメラを備え、前記第1の側面カメラおよび前記第2の側面カメラは、前記第1の側面カメラの前記半剛性シャフトの遠位端までの距離が前記第2の側面カメラの前記遠位端までの距離よりも大きくなるように、前記CBA上に配置された、請求項30に記載の半剛性シャフト。
【請求項32】
前記少なくとも1つの半剛性導管は、中空であり互いに平行に延在する2つの半剛性導管を含み、前記ヒートシンク構造は第1のチャネルおよび第2のチャネルを含み、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルはそれぞれ、前記ヒートシンク構造の近位端から遠位方向に延在し、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルはそれぞれの遠位端を介して互いに流体結合され、前記2つの半剛性導管はそれぞれ、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルに流体接続されたことにより、前記半剛性シャフトは前記半剛性シャフトの遠位部を通る流体輸送のために構成された、請求項30または31に記載の半剛性シャフト。
【請求項33】
前記ヒートシンク構造の遠位部は、前記第1のチャネルと前記第2のチャネルとを流体結合する前方チャネルを備える、請求項32に記載の半剛性シャフト。
【請求項34】
請求項30~33のいずれか1項に記載の半剛性シャフトと、前記半剛性シャフトが取り付けられるハンドルとを備える内視鏡。
【請求項35】
前記半剛性シャフトは、前記2つの半剛性導管と、前記2つのチャネルとを備え、前記ハンドルは流体リザーバとポンプとを備え、前記流体リザーバは前記2つの半剛性導管に流体結合され、前記ポンプは前記2つの半剛性導管を介して、前記流体リザーバに、および前記流体リザーバから、それぞれ流体を循環させるように構成された、請求項34に記載の内視鏡。
【請求項36】
前記半剛性シャフトは、前記2つの半剛性導管と、前記2つのチャネルとを備え、前記ハンドルが流体吸入ポートと流体排出ポートとを備え、前記2つの半剛性導管からの第1の導管が前記流体吸入ポートに流体結合され、前記2つの半剛性導管からの第2の導管が前記流体排出ポートに流体結合された、請求項35に記載の内視鏡。
【請求項37】
前記ハンドルは前記流体吸入ポート内に流体を引き込み、前記2つの半剛性導管および前記チャネルを介して流体を循環させるように構成されたポンプをさらに備える、請求項36に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は一般に、マルチカメラ内視鏡のための熱除去インフラストラクチャに関する。
【背景技術】
【0002】
内視鏡は解剖学的部位(例えば、体腔、中空器官)を撮像するために使用される医療装置である。いくつかの他の医療撮像装置とは異なり、内視鏡は(例えば、患者の皮膚に形成された小さな切開を通して)解剖学的部位に挿入される。内視鏡は、解剖学的部位および例えばその中の器官を検査する(および解剖学的部位における医学的状態を診断する)ためだけでなく、外科的処置における視覚的補助としても使用され得る。内視鏡検査を含む医療処置には、腹腔鏡検査、関節鏡検査、膀胱鏡検査、尿管鏡検査、および子宮摘出術がある。
【発明の概要】
【0003】
本開示の態様はそのいくつかの実施形態によれば、マルチカメラ内視鏡のための熱除去インフラストラクチャに関する。より具体的には、限定はしないが、本開示の態様はそのいくつかの実施形態によれば、剛性および半剛性マルチカメラ内視鏡のための熱除去インフラストラクチャに関する。熱除去インフラストラクチャは、(i)カメラの視野(FOV)を照明するように構成された照明ユニットが取り付けられた、内視鏡のシャフトの遠位部にあるヒートシンク構造と、(ii)ヒートシンク構造に熱的に結合され、シャフトに沿って延びる熱導管とを含む。熱除去インフラストラクチャは、シャフトの遠位部から、カメラ、電子回路、および特に照明ユニットなどの内部の電気部品によって生成された熱を伝導するように構成され、それによって、(i)内視鏡処置を受ける対象者への熱によって生じる損傷(例えば火傷)、および(ii)カメラによって取得された画像/ビデオへの熱誘起雑音妨害を防止することを助ける。有利には、ヒートシンク構造はさらに、カメラおよび関連電子機器をシャフトの遠位部内に収容し、固定するように構成される。いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造は、互いに溶接され、堅牢で耐久性のある2つの金属製の補完部品から構成される。さらに、いくつかの実施形態によれば、側面照明モジュール(例えば、側面照明ユニット上の発光ダイオード)は、背中合わせには配置されず、その結果、シャフト先端部は狭く保たれ得る。
【0004】
したがって、いくつかの実施形態の一態様によれば、マルチカメラ剛性内視鏡のための細長いシャフトが提供される。シャフトは以下を含む:
少なくとも約270度の視野(FOV)を共同で提供するように構成された少なくとも1つの前方カメラと2つの対向する側面カメラとをその遠位部に含む回路基板アセンブリ(CBA);
シャフトの遠位部に位置するヒートシンク構造;
ヒートシンク構造に取り付けられ、FOVを照らすように構成された1つまたは複数の照明ユニット;および
熱伝達のために構成された少なくとも1つの導管。少なくとも1つの導管は、ヒートシンク構造に、そしてそれによって1つまたは複数の照明ユニットに、熱的に結合される。少なくとも1つの導管は、シャフトまたはシャフトの一部に沿ってヒートシンク構造から近位に延在する。
【0005】
ヒートシンク構造は、本質的に円筒形であってもよく、CBAの遠位部を収容する区画をその間に形成する少なくとも2つの相補的部分を含む。ヒートシンク構造は、CBAの遠位部を区画内に固定するように、カメラの貫通レンズアセンブリがそれぞれ取り付けられる穴を含む。
【0006】
いくつかの実施形態によれば、穴のうちの少なくとも1つは、相補的部分上の対応する溝によって形成される。
【0007】
いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造の相補的部分は金属であり、互いに溶接され、(例えば、エポキシ接着剤を使用して)互いに接着され、かつ/またはねじを使用して互いに固定される。
【0008】
いくつかの実施形態によれば、2つの対向する側面カメラは、第1の側面カメラおよび第2の側面カメラを含む。第1の側面カメラおよび第2の側面カメラはシャフトの遠位端までの第1の側面カメラの距離が第2の側面カメラの遠位端までの距離よりも大きくなるように、CBA上に配置される。(すなわち、第1の側面カメラおよび第2の側面カメラは、背中合わせには配置されていない。
【0009】
いくつかの実施形態によれば、前方カメラは、シャフトの長手方向軸に対してオフセットされ、シャフトに沿って中央に延びる。
【0010】
いくつかの実施形態によれば、1つ以上の照明ユニットは、1つ以上の発光ダイオード(LED)を含む。
【0011】
いくつかの実施形態によれば、1つまたは複数の照明ユニットは、前方照明ユニットおよび2つの側面照明ユニットを含む。前方照明ユニットは、ヒートシンク構造の遠位端に取り付けられる。ヒートシンク構造は、2つの側面照明ユニットがそれぞれ取り付けられた2つのニッチを、その反対側の側面上に含む。
【0012】
いくつかの実施形態によれば、前方照明ユニットはシャフトの遠位端に取り付けられ、2つの側面照明ユニットは2つのニッチ内のヒートシンク構造の側面にそれぞれ取り付けられる。
【0013】
いくつかの実施形態によれば、前方照明ユニットはシャフトの遠位端に、接着、ねじ留め、および/またはスズによりロウ付けされる。2つの側面照明ユニットは、2つのニッチ内のヒートシンク構造の側面に、それぞれ接着、ネジ止め、および/またはスズでロウ付けされる。
【0014】
いくつかの実施形態によれば、シャフトは、ヒートシンク構造上に取り付けられた剛性カバーと、細長いチューブとをさらに含み、そこを通って少なくとも1つの導管が延在する。カバーは、レンズアセンブリおよび照明ユニットの上に配置された窓を含む。細長いチューブはその遠位端でカバーの近位端に接続され、接続部はシャフトの遠位部を流体シールするように流体密である。
【0015】
いくつかの実施形態によれば、カバーは、ステンレス鋼で構成される。
【0016】
いくつかの実施形態によれば、カバーおよびチューブは、レーザ溶接によって接続される。
【0017】
いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造の少なくとも2つの相補的部分は、第1の部分および第2の部分を含み、それぞれは、本質的に半円筒として成形される。
【0018】
いくつかの実施形態によれば、第1の部分はその長さに沿って開口部を含み、第2の部分はその内面上に窪みを含み、窪みおよび開口部は、ヒートシンク構造の区画を形成する。
【0019】
いくつかの実施形態によれば、CBAは、CBAの遠位部をCBAの近位部に接続するネック部材を含む。第1の部分は、第1の部分の近位部の外面上に、凹部(例えば、細長いチャネル)を含み、この凹部を通ってネック部材が延びる。
【0020】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの導管は、単一の熱導管からなる。ヒートシンク構造は、ヒートシンク構造の近位端から遠位方向に延びるソケットを含む。導管の遠位部は、熱導管をヒートシンク構造に熱的に結合するように、ソケットに嵌合される。
【0021】
いくつかの実施形態によれば、ソケットは、ヒートシンク構造の第1の部分および/または第2の部分上の細長い溝によって形成される。
【0022】
いくつかの実施形態によれば、熱導管は、高い熱伝導率を特徴とする材料で作られるか、または材料を含む。
【0023】
いくつかの実施形態によれば、熱導管は金属製である。
【0024】
いくつかの実施形態によれば、熱導管は非中空である。
【0025】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの導管は、2つの導管を含む。2つの導管は中空であり、互いに平行に延びている。ヒートシンク構造は、第1のチャネルおよび第2のチャネルを含む。第1のチャネルおよび第2のチャネルは、それぞれ、ヒートシンク構造の近位端から近位方向に延在する。第1のチャネルおよび第2のチャネルは、それぞれの遠位端を介して互いに流体結合される。2つの導管はさらに、第1のチャネルおよび第2のチャネルにそれぞれ流体接続される。それにより、シャフトは、シャフトの遠位部を通る流体搬送のために構成される。
【0026】
いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造は、2つのチャネルを流体結合する前方チャネルをさらに含む。前方チャネルは、ヒートシンク構造の遠位端に近接してヒートシンク構造内に配置されてもよい。
【0027】
いくつかの実施形態によれば、チャネルは、ヒートシンク構造の第2の部分に含まれる。
【0028】
いくつかの実施形態によれば、第1のチャネルおよび第2のチャネル、ならびに任意選択で前方チャネルは、ヒートシンク構造内に埋め込まれる。
【0029】
いくつかの実施形態の一態様によれば、上述のようなシャフトと、シャフトが取り付けられるハンドルとを含む内視鏡が提供される。
【0030】
いくつかの実施形態によれば、シャフトは2つの導管と、第1のチャネルと、第2のチャネルとを含み、2つの導管は第1の導管と第2の導管とを含み、ハンドルは、流体リザーバと、ポンプとを含む。流体リザーバは、2つの導管に流体結合される。ポンプは流体を第1の導管内にポンピングし、第2の導管から流体を引き出すことによって、流体リザーバから流体を循環させるように構成される。
【0031】
いくつかの実施形態によれば、前記シャフトは前記2つの導管と、前記第1のチャネルと前記第2のチャネルとを含み、前記ハンドルはさらに、流体吸入ポートと、流体排出ポートとを含む。2つの導管からの第1の導管は流体吸入ポートに流体結合され、2つの導管からの第2の導管は流体排出ポートに流体結合される。
【0032】
いくつかの実施形態によれば、ハンドルはさらに、流体を流体吸入ポートに引き込み、2つの導管、およびチャネルを介して流体を循環させるように構成されたポンプを含む。
【0033】
いくつかの実施形態によれば、ハンドルまたは第2の導管は、シャフトの遠位部を出た流体の温度を測定するように構成された温度計を備える。
【0034】
いくつかの実施形態の一態様によれば、マルチカメラ内視鏡用の細長い半剛性シャフトが提供される。半剛性シャフトは、少なくとも部分的に中空の剛性の細長い部材と、遠位先端部と、剛性の細長い部材と遠位先端部との間に取り付けられ、かつ機械的に結合する操縦部分とを含む。遠位先端部は以下を含む:
少なくとも約270度の視野(FOV)を共同で提供するように構成された少なくとも1つの前方カメラと2つの対向する側面カメラとを、その遠位部上に含む回路基板アセンブリ(CBA);
ヒートシンク構造;および
ヒートシンク構造に取り付けられ、FOVを照らすように構成された1つまたは複数の照明ユニット。
【0035】
半剛性シャフトはさらに、熱搬送のために構成された少なくとも1つの半剛性導管を含む。少なくとも1つの半剛性導管はヒートシンク構造に、そしてそれによって1つまたは複数の照明ユニットに、熱的に結合される。少なくとも1つの半剛性導管は、半剛性シャフトまたは半剛性シャフトの一部に沿って、ヒートシンク構造から近位側に延在する。少なくとも1つの半剛性導管は、操縦部分に従って曲げおよび/またはねじれるように構成される。ヒートシンク構造は、本質的に円筒形であってもよく、CBAの遠位部を収容する区画を間に形成する少なくとも2つの相補的部分を含む。ヒートシンク構造は区画内でCBAの遠位部を固定するように、カメラのレンズアセンブリをそれぞれ取り付ける穴を含む。
【0036】
いくつかの実施形態によれば、2つの対向する側面カメラは、第1の側面カメラおよび第2の側面カメラを含む。第1の側面カメラおよび第2の側面カメラは、第1の側面カメラの半剛性シャフトの遠位端までの距離が、第2の側面カメラの遠位端までの距離よりも大きくなるように、CBA上に配置される。
【0037】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの半剛性導管は中空であり、互いに平行に延在する2つの半剛性導管を含む。ヒートシンク構造は、第1のチャネルおよび第2のチャネルを含む。第1のチャネルおよび第2のチャネルは、それぞれ、ヒートシンク構造の近位端から遠位方向に延在する。第1のチャネルおよび第2のチャネルは、それぞれの遠位端を介して互いに流体結合される。2つの半剛性導管は、それぞれ、第1のチャネルおよび第2のチャネルに流体接続される。半剛性シャフトは、それによって、半剛性シャフトの遠位部を通る流体搬送のために構成される。
【0038】
いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造の遠位部は、第1のチャネルと第2のチャネルとを流体結合する前方チャネルを含む。
【0039】
いくつかの実施形態の一態様によれば、上述のような半剛性シャフトと、半剛性シャフトが取り付けられるハンドルとを含む内視鏡が提供される。
【0040】
半剛性シャフトが2つの半剛性導管と、第1のチャネルおよび第2のチャネルとを含み、ハンドルが、流体リザーバおよびポンプを含む、いくつかの実施形態に従う。流体リザーバは、2つの半剛性導管に流体結合される。ポンプは、それぞれ、2つの半剛性導管を介して、流体リザーバへおよびそこから流体を循環させるように構成される。
【0041】
半剛性シャフトが2つの半剛性導管と第1のチャネルおよび第2のチャネルを含むいくつかの実施形態によれば、ハンドルが流体吸入ポートおよび流体排出ポートを含む。2つの半剛性導管からの第1の導管は、流体吸入ポートに流体結合され、2つの半剛性導管からの第2の導管は流体排出ポートに流体結合される。
【0042】
いくつかの実施形態によれば、ハンドルはさらに、流体を流体吸入ポートに引き込み、2つの半剛性導管およびチャネルを介して流体を循環させるように構成されたポンプを含む。
【0043】
本開示の特定の実施形態は、上記の利点のいくつか、全て、またはいずれも含み得る。1つまたは複数の他の技術的利点は、本明細書に含まれる図面、説明、および特許請求の範囲から、当業者には容易に明らかになるであろう。さらに、特定の利点が上に列挙されたが、様々な実施形態は列挙された利点のすべてまたはいくつかを含んでもよいし、全く含まなくてもよい。
【0044】
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が関係する当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合には、定義を含む特許明細書が優先する。本明細書で使用される場合、不定冠詞「a」および「an」は文脈が別段の明確な指示をしない限り、「少なくとも1つの」または「1つ以上の」を意味する。
【図面の簡単な説明】
【0045】
本開示のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して本明細書に記載される。説明は図面と共に、いくつかの実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。図面は説明のためのものであり、本開示の基本的な理解のために必要である以上に、実施形態の構造的詳細をより詳細に示す意図はない。明確にするために、図に示されるいくつかの物体は、縮尺通りではない。
【0046】
【
図1】
図1は、いくつかの実施形態による、ハンドルに取り付けられた細長いシャフトを含む剛性内視鏡の概略斜視図を示す。
【
図2】
図2は、いくつかの実施形態による、
図1の剛性内視鏡を含む医療撮像システムを概略的に示す。
【
図3A】
図3Aはいくつかの実施形態による、
図1の剛性内視鏡の光学ユニットの概略斜視図であり、光学ユニットは、回路基板アセンブリ上に取り付けられたカメラを含む。
【
図3B】
図3Bはいくつかの実施形態による、
図1の剛性内視鏡の光学ユニットの概略斜視図であり、光学ユニットは、回路基板アセンブリ上に取り付けられたカメラを含む。
【
図4A】
図4Aは、いくつかの実施形態による、
図3Aの光学ユニットがヒートシンク構造に挿入された、
図1の剛性内視鏡のヒートシンク構造を概略的に示す。
【
図4B】
図4Bは、いくつかの実施形態による、
図3Aの光学ユニットがヒートシンク構造に挿入された、
図1の剛性内視鏡のヒートシンク構造を概略的に示す。
【
図5A】
図5Aは、いくつかの実施形態による、
図4Aのヒートシンク構造の下部の概略斜視図である。
【
図5B】
図5Bは、いくつかの実施形態による、
図4Aのヒートシンク構造の下部の概略斜視図である。
【
図6】いくつかの実施形態による、
図4Aのヒートシンク構造の上部の概略斜視図である。
【
図7A】いくつかの実施形態による、照明ユニットがその上に取り付けられた(および
図3Aの光学ユニットがその中に挿入された)
図4Aのヒートシンク構造を概略的に示す図である。
【
図7B】いくつかの実施形態による、照明ユニットがその上に取り付けられた(および
図3Aの光学ユニットがその中に挿入された)
図4Aのヒートシンク構造を概略的に示す図である。
【
図8】いくつかの実施形態に従った、その上に取り付けられた剛性カバーを有する、
図7Aのヒートシンク構造を概略的に示す図である。
【
図9】実施形態に基く、ヒートシンク構造の遠位先端に設置された窓部品および剛性カバー上の側開口部を有する
図8のヒートシンク構造(すなわち、その上に剛性カバーが取り付けられた
図7Aのヒートシンク構造)を概略的に示す図である。
【
図10A】いくつかの実施形態による、内部に挿入された熱導管を有する
図9のヒートシンク構造(剛性カバーおよび窓構成要素を含む)を示す図である。
【
図10B】いくつかの実施形態による、内部に挿入された熱導管を有する
図9のヒートシンク構造(剛性カバーおよび窓構成要素を含む)を示す図である。
【
図11A】
図11Aは、いくつかの実施形態による、
図1の剛性シャフトの遠位部および中央部の概略斜視図を示す。
【
図11B】
図11Bは、いくつかの実施形態による、
図1の剛性シャフトの遠位部および中央部の概略斜視図を示す。
【
図12】
図12は、いくつかの実施形態による、ハンドルに取り付けられた細長いシャフトを含む剛性内視鏡の概略斜視図を示す。
【
図13】
図13は、いくつかの実施形態による、ヒートシンク構造に挿入された内視鏡の光学ユニットを有する
図12の剛性内視鏡のヒートシンク構造の概略分解図を示す。
【
図14】いくつかの実施形態による、
図13のヒートシンク構造の上部の概略的、透視的、半透明図を示す。
【
図15】いくつかの実施形態に従う、
図14のヒートシンク構造の上部の概略的な斜視図であって、その中に2つの熱導管が挿入された状態を示す図である。
【
図16A】いくつかの実施形態による、
図14のヒートシンク構造の上部(および
図15の2つの熱導管)の透視断面図である。
【
図16B】いくつかの実施形態による、
図14のヒートシンク構造の上部(および
図15の2つの熱導管)の透視断面図である。
【
図17】いくつかの実施形態による、
図13のヒートシンク構造の下部の概略斜視図を示す。
【
図18】
図18はいくつかの実施形態による、
図13のヒートシンク構造(剛性カバーおよび窓部品を含み、
図15の2つの熱導管が挿入されている)の概略斜視図を示す。
【
図19】
図19は、いくつかの実施形態による、
図12の剛性内視鏡および流体循環システムを含む医療撮像システムを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0047】
本明細書の教示の原理、使用、および実装は、添付の説明および図面を参照してより良く理解され得る。本明細書の説明および図面を精査すると、当業者は、過度の努力または実験なしに本明細書の教示を実施することができるであろう。図面において、同じ参照番号は、全体を通して同じ部分を指す。
【0048】
本出願の説明および特許請求の範囲において、「含む(include)」および「有する(have)」という単語、およびその形態は、単語が関連付けられ得るリスト内のメンバに限定されない。
【0049】
図を参照すると、フローチャートでは、任意選択のステップが破線で描かれたボックス内に現れることがある。同様に、ブロック図では、任意選択の要素/部品を破線で示すことができる。
【0050】
本明細書で使用されるように、用語「約」は所与の(述べられた)値の近傍(およびそれを含む)の値の連続範囲内への量またはパラメータの値(例えば、要素の長さ)を指定するために使用され得る。いくつかの実施形態によれば、「約」は、所与の値の99%~101%であるようにパラメータの値を指定することができる。例えば、「要素の長さは約1ミリメートルに等しい」という文は、「要素の長さは0.99ミリメートルから1.01ミリメートルの間である」という文に等しい。いくつかの実施形態によれば、「約」は、所与の値の90%~110%であるようにパラメータの値を指定することができる。いくつかの実施形態によれば、「約」は、所与の値の95%~105%であるようにパラメータの値を指定することができる。
【0051】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、用語「本質的に」、「実質的に」、および「約」は、互換性があり得る。
【0052】
説明を容易にするために、いくつかの図において、3次元デカルト座標系(直交軸x、y、zを有する)が導入される。描写されたオブジェクトに対する座標系の向きは、図によって異なり得ることに留意されたい。
【0053】
図1および
図3A~
図11Bに概略的に示されるいくつかの実施形態の一態様によれば、内視鏡が提供される。
図1は、いくつかの実施形態による、そのような内視鏡、内視鏡100を概略的に示す。
図2は、内視鏡100を含む画像監視システムを概略的に示す。
【0054】
内視鏡100は、
図1に示されるような剛性内視鏡であってもよく、または以下に詳述されるような半剛性内視鏡であってもよいことが理解されるべきである。内視鏡100は解剖学的部位(例えば、解剖学的空洞)に挿入されるように構成された細長いシャフト102と、内視鏡100のユーザ(例えば、外科医)によって保持され、解剖学的部位内でのシャフト102(特に、その遠位部)の誘導および操作を容易にするように構成されたハンドル104とを含む。シャフト102はハンドル104に取り付けられている。いくつかの実施形態によれば、シャフト102は、ハンドル104の延長部として内視鏡100に一体化される。いくつかの実施形態によれば、シャフト102は、ハンドル104上に取り外し自在に取り付け可能に構成される。
【0055】
シャフト102は、シャフト遠位部112と、シャフト中央部114と、シャフト近位部116と(すなわち、シャフト102の遠位部と、中央部と、近位部と、それぞれ)、シャフト遠位先端120と(ここで、シャフト遠位部112は、遠位方向に終わる)、シャフトの第1の側面122と、シャフトの第2の側面124とを含む(
図11Bに示される)。遠位方向を指し示し、シャフト102がそれに沿って延びる長手方向軸Aも示されている。さらに、長手方向軸Aに垂直である横軸Bを示している。
【0056】
いくつかの実施形態によれば、シャフト102は、約2ミリメートル~約15ミリメートルの直径を有する可能性がある。シャフト遠位部112は、約1ミリメートル~約25ミリメートルの長さであり得る。いくつかの実施形態によれば、シャフト遠位部112は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、A.LevyらのPCT出願公開第WO2019/035118号に記載されるように、シャフト102の残りの部分よりも狭い直径を有する可能性がある。
【0057】
シャフト遠位部112は、少なくとも3つのカメラ310(
図3Aおよび
図3Bに示される)と、カメラ310に関連付けられた1つ以上の照明ユニット710(例えば、
図7Aおよび
図7Bに示されるように3つ)とを収容する。カメラ310および照明ユニット710は、内視鏡検査処置中にカメラ310および照明ユニット710を例えば体液および細片から保護する窓部品130の後方に配置される。さらに、シャフト遠位部112は、内視鏡処置の間および洗浄を受けるときに、空気/気体がその中に入ることを防止するように、流体シールされてもよい。(空気の浸透はカメラ310のレンズおよび窓部品130の窓の内面上に凝縮物を形成し、それによって、カメラ310によって得られるビデオおよび画像をぼかす可能性があり、さらに、湿気はシャフト遠位部112内の電気部品の腐食につながる可能性がある。これは、カメラ130および照明ユニット710の誤動作をもたらす可能性があり、製造中、窒素などの不活性ガスがその封止の前にシャフト遠位部112内に送り込まれる可能性がある)、発光ダイオード(LED)などの光源を含む可能性がある照明ユニット710は、以下で詳述するように、カメラ310の視野を照明するように構成される。照明ユニット710は、動作中にかなりの量の熱を発生させる可能性があるので、内視鏡検査を受けている対象者を熱によって生じる創傷から保護するために、熱の効率的な除去が必要とされることがある。
【0058】
いくつかの実施形態によれば、図示されていないが、照明ユニット710はそれぞれの光ファイバの遠位先端を含む。いくつかのこのような実施形態によれば、ハンドル104は、ハンドル104およびシャフト102を通って延びる1つ以上の光ファイバに接続された1つ以上の光源を含み得る。光ファイバは、光源によって生成された光をハンドル104からシャフト遠位部112に導くように構成され、そこから導かれた光はカメラ310の視野を照らすことができる。いくつかの実施形態によれば、光源は例えば、
図2に描かれた主制御ユニットのような主制御ユニット内に配置されたハンドル104の外部にあってもよい。
【0059】
ハンドル104は、ユーザが内視鏡100の機能を制御できるように構成されたユーザ制御インターフェース(図示せず)を含むことができる。特に、ユーザ制御インターフェースは、カメラ310および照明ユニット710に機能的に関連付けられている。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェースは例えば、カメラ310のズーム、フォーカス、記録/停止、および/またはフレーム機能のフリーズを制御すること、および/または照明ユニット710によって提供される光の強度を集合的におよび/または個別に調整することを可能にすることができる。ユーザ制御インターフェースは、1つまたは複数のボタン、ノブ、スイッチ、タッチパネルなどを含むことができる。
【0060】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡100は(i)ハンドル104の操作を通してユーザによって直接操作され、ならびに(ii)例えば、ハンドル104の操作を可能にするように構成されたロボットアームまたは他の好適な把持手段を使用して、ロボットを介して間接的に操作されてもよい。
【0061】
図2は、いくつかの実施形態による、医療撮像システム200を概略的に示す。医療撮像システム200は、内視鏡100と、主制御ユニット210と、モニタ220とを含む。内視鏡100およびモニタ220はそれぞれ、主制御ユニット210と機能的に関連付けられている。主制御ユニット210は、カメラ310からの(デジタルデータ)を処理して、捕捉された画像およびビデオをモニタ220上に表示するように構成された電子回路(例えば、1つまたは複数のプロセッサおよびメモリ部品)を含む。特に、処理回路は、カメラ310の各々から受信されたデジタルデータを処理して、内視鏡100が挿入される解剖学的部位の連続的で一貫した(シームレスである)パノラマビューを提供する結合されたビデオファイル/ストリームを生成するように構成されてもよい。
【0062】
主制御ユニット210は、ユーザが主制御ユニット210を操作することを可能にするように構成されたユーザ制御インターフェース212(例えば、ボタンおよび/またはノブ、タッチパネル、タッチスクリーン)を含むことができ、あるいは、キーボード、マウス、ポータブルコンピュータ、および/またはスマートフォンまたはタブレットなどのモバイル計算装置など、それに接続可能な外部ユーザ制御インターフェースなど、1つまたは複数の入力デバイス214を使用して、その制御を可能にすることができる。いくつかの実施形態によれば、入力デバイス214は、音声コントローラを含むことができる。いくつかの実施形態によれば、主制御ユニット210はさらに、カメラ310および照明ユニット710を部分的にまたはさらに完全に動作させるように構成されてもよい。いくつかの動作態様は、自動的に動作することができる。例えば、いくつかの実施形態によれば、カメラ310および照明ユニット710などの内視鏡100の部品への電力の供給は自動的に操作されてもよく、一方、他の動作態様または機能は主制御ユニット210に含まれるユーザ制御インターフェース、および/またはそれに接続可能な外部ユーザ制御インターフェースを使用して操作されてもよい。
【0063】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡100は、ハンドル104に接続されるように構成されたユーティリティケーブル140(
図1に示す)を介して主制御ユニット210に機能的に関連付けられる。ケーブル140は、カメラ310からビデオ信号を受信するための少なくとも1つのデータケーブル、ならびにカメラ310および照明ユニット710に電力を供給するための少なくとも1つの電力ケーブルを含むことができる。加えて/代替的に、いくつかの実施形態によれば、内視鏡100は、内視鏡100を主制御ユニット210と通信可能に関連付けるように構成され得る無線通信ユニット(例えば、ブルートゥース(登録商標)アンテナ)を含む。いくつかの実施形態によれば、内視鏡100はその中に含まれる、すなわち、ハンドル104の内側の、交換可能および/または充電式電池によって電力供給されるように構成される。
【0064】
図3Aおよび
図3Bは、いくつかの実施形態に従う、回路基板アセンブリ302(CBA;例えば、プリント回路基板およびプロセッサ、増幅器、およびディスクリート部品などの電子部品)およびカメラ310を含む光学ユニット300を概略的に示す。カメラ310はCBA302上に配置される。CBA302はプリント回路基板であってもよいし、プリント回路基板を含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、CBA302は、カメラ310が配置される基板遠位部312と、基板近位部314とを含む。いくつかの実施形態によれば、基板遠位部312および基板近位部314は、基板遠位部312および基板近位部314の両方よりも小さい横方向寸法を有し得る基板ネック部材318によって互いに接合される。基板遠位部312、基板近位部314、および基板ネック部材318の上面を含む基板上面320も示されている。
【0065】
いくつかの実施形態によれば、CBA302は折り畳み可能である。例えば、
図3Aおよび3Bに示すように、基板遠位部312は折り畳み可能アーム322、すなわち、前方アーム322a、第1の側面折り畳み可能アーム322b、および第2の側面折り畳み可能アーム322cを含み得る。カメラ310は、折り畳み可能アーム322に取り付けられている。
【0066】
いくつかの実施形態によれば、
図1に示すように、カメラ310は、長手方向軸Aおよび横軸Bによって画定される平面上に位置決めされるか、または実質的に位置決めされる。
【0067】
カメラ310は、前方カメラ310aと、第1の側面カメラ310bと、第2の側面カメラ310cとを備えている。カメラ310の各々は、電荷結合素子イメージセンサまたは相補型金属酸化物半導体イメージセンサのようなセンサと、レンズアセンブリ(例えば、超広角カメラレンズを含む)とを含むことができる。以下で詳述するように、光学ユニット300は、シャフト遠位端部112内に配置されるよう構成され、(i)前方カメラ310aの前方レンズアセンブリ326aが、長手方向軸Aの方向に向いてシャフト遠位先端120に、または実質的にシャフト遠位先端120に配置され、(ii)第1の側面カメラ310bの第1の側面レンズアセンブリ326bが、シャフトの第1の側面122に、または実質的にシャフトの第1の側面122に配置され、横軸Bによって画定される方向に沿って、または実質的にそれに沿って横向きに対向するように、(iii)第2の側面カメラ310cの第2の側面レンズアセンブリ326cが、シャフトの第2の側面124に、または実質的にシャフトの第2の側面124に配置され、横軸Bの矢印によって画定される方向とは反対の方向に、または実質的に反対の方向に(すなわち、横軸B上の矢印に対して180度を指す矢印の方向に)横向きに対向する。いくつかの実施形態において、第1の側面カメラ310cは(正確には)反対方向に向けられていない。非限定的な例として、第1の側面カメラ310bは、90度よりもわずかに異なる(非限定的な例として、87度から89度の間)長手方向軸Aから第1の角度を持つ第1の軸に沿って方向づけられてもよい。同様に、第2の側面カメラ310cは、90度よりもわずかに異なる、長手方向軸Aから第2の角度を持つ第2の軸に沿って方向づけられてもよい。いくつかの実施形態によれば、第1の角度および第2の角度の両方は90度よりも小さくてもよい。その結果、第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cの向きによって規定される角度は180度よりも小さくなり、側面カメラ310bおよび310cのそれぞれは、遠位方向に向かってわずかに傾斜する。いくつかの他の実施形態によれば、第1の角度は90度より小さくてもよく、第2の角度は90度より大きくてもよい。かかるいくつかの実施形態によれば、第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cは、反対方向に向く(横軸Bに対して僅かに傾くように)。
【0068】
いくつかの実施形態によれば、カメラ310は、組み合わせて、少なくとも約270度の連続視野(FOV)を提供するように構成される。より具体的には、カメラ310によって提供される水平FOVが少なくとも約270度であってもよい。水平面は軸AおよびBによって規定される(すなわち、スパンされる)。シャフト遠位部112内のカメラ310の位置決めは、少なくとも約270度の連続FOVを与えつつ、カメラ310によって占有される空間を最小化し、シャフト遠位部112およびシャフト102の全体の直径を減少させるように、選択されてもよい。
【0069】
図において、第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cは、基板遠位部312上に背中合わせには配置されていないことに留意されたい。つまり、基板遠位部312およびカメラ310がシャフト遠位部112内に設置されると、第1の側面カメラ310bはシャフト遠位端120から距離D1(
図11Aに示される)に位置決めされ、第2の側面カメラ310cはシャフト遠位端120から距離D2(
図11Bに示される)に位置決めされる。なお、D1>D2が成り立つ。特に、第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cは、長手方向軸Aに沿って互いに隣接して配置され、それによって、省スペースとなり、シャフト先端部112の横方向寸法(すなわち、直径)を約11ミリメートル未満に制限するのに役立つ。いくつかの実施形態によれば、距離D1は約10ミリメートルと約27ミリメートルとの間とすることができ、距離D2は約10ミリメートルと約17ミリメートルとの間とすることができる。いくつかの実施形態によれば、距離D1は約4ミリメートルと約15ミリメートルとの間であり、距離D2は約4ミリメートルと約15ミリメートルとの間であるが、同時に、D2はD1よりも小さくてもよい。
【0070】
図示されていないいくつかの実施形態によれば、第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cは、長手方向軸Aおよび横軸Bによって画定される平面上、および長手方向軸Aの反対側に、背中合わせに位置決めされる。
【0071】
図4Aおよび
図4Bは、いくつかの実施形態に従った、ヒートシンク構造400を概略的に示す。ヒートシンク構造400は、内部に基板遠位部312(およびカメラ310)を収容し、照明ユニット710を上に取り付けるように構成される。ヒートシンク構造400はさらに、以下に説明するように、主に照明ユニット710によって生成される熱を吸収し、その熱を排出するように構成される。
【0072】
いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造400は、シンク下部402およびシンク上部404(すなわち、ヒートシンク構造400の下部および上部)を含み、これらは例えば、溶接および/または接着(典型的にはエポキシで)および/またはねじを使用して、互いに接合される。
図4Aは、基板遠位部312と、その中に収容されるカメラ310とを備える、ヒートシンク構造400の概略分解図である。より具体的には、
図4Aがシンク下部402およびシンク上部404を、互いに「別々に」描写し、基板遠位部312およびカメラ310は以下に説明するように、シンク下部402の上、中、または内部に設置される。
図4Bは、光学ユニット300が挿入された、ヒートシンク構造400(すなわち、シンク下部402およびシンク上部404が互いに接合されている)の概略斜視図である。基板遠位部312およびカメラ310は、下に詳述されるように、ヒートシンク構造400内に設置され(したがって、
図4Bにおいて視界から隠される)、基板近位部314はシンク近位端410(すなわち、ヒートシンク構造400の近位端)から近位方向に延在する。
【0073】
シンク下部402とシンク上部404とを接合するための他のオプションが可能であることは理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態によれば、シンク下部402およびシンク上部404は、ナットおよびボルト等の結合部材によって互いに固着される。
【0074】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、用語「上側」および「下側」は、図面における要素の相対位置に従って要素間の区別を容易にするために使用される。
【0075】
ヒートシンク構造400はシンク近位端410からシンク遠位端412まで(遠位へ)延在し、第1の側面416および第2の側面418(
図5Bに部分的に示される)を含む。いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造400は、シンク下部402上のヒートシンク構造400の長さ(すなわち、全長の一部)に沿って延在する細長い開口部510(
図4Bでは視界から隠され、
図5Aおよび
図5Bでは完全に示されている)を含む。細長い開口部510とは別に、また、以下に指定されるニッチおよびくぼみとは別に、ヒートシンク構造400は、一般に(本質的に)円筒形状であってもよい。いくつかの実施形態によれば、細長い開口部510は、実質的に長方形であってもよい。細長い開口部510の機能を以下に説明する。ヒートシンク構造400は,第1の側面ニッチ422および第2の側面ニッチ424(
図5Aおよび
図5Bに部分的に示される)を含み、それぞれ、第1の側面416および第2の側面418上に浅い凹みを形成する。第1の側面ニッチ422および第2の側面ニッチ424の各々は、以下に記載されるように、照明ユニット710のうちの1つをそれぞれ収容するように構成される(すなわち、成形および寸法決めされる)。いくつかの実施形態によれば、第1の側面ニッチ422および第2の側面ニッチ424は、長方形または本質的に長方形であってもよい。
【0076】
シンク遠位端412は、例えば図に示すように、前方カメラ310aの前方レンズアセンブリ326aを収容するように構成された前方穴428aを含む。第1の側面ニッチ422は、例えば図に示されるように、第1の側面カメラ310bの第1の側面レンズアセンブリ326bを収容するように構成された第1の側面穴428bを含む。第2の側面ニッチ424は、例えば図に示すように、第2の側面カメラ310cの第2の側面レンズアセンブリ326cを収容するように構成された第2の側面穴428cを含む。ヒートシンク構造400はさらに、シンク近位端410からヒートシンク構造400内に遠位側に延びるソケット434(その下部が
図4Aに示される)を含む。ソケット434は、
図10Aおよび
図10Bの説明において後述されるように、ヒートシンク構造400から熱を排出するための熱導管をその中に受け入れるように構成される。
【0077】
ヒートシンク構造400は、銅、金、銀、アルミニウムなど、および/またはこれらの組合せを含む合金などの、良好な熱伝導体である材料から作製できるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造400は、シンク遠位端412、第1の側面ニッチ422、および第2の側面ニッチ424からソケット434(すなわち、熱伝導率が高いヒートシンク構造400上およびそれに沿った連続経路)への1つ以上の高熱伝導性経路を含む。
【0078】
いくつかの実施形態によれば、シンク近位部440(シンク近位端410を含むヒートシンク構造400の近位部)は以下に説明される理由のために、ヒートシンク構造400の残りの部分よりも狭い。
【0079】
再び
図3Aおよび3Bを参照すると、いくつかの実施形態によれば、基板遠位部312およびカメラ310がシャフト遠位部112内に設置される場合、前方カメラ310aは長手方向軸Aに対してオフセットされてもよい。いくつかの実施形態によれば、前方カメラ310aは、長手方向軸Aに対して約0.05ミリメートルと約0.5ミリメートルとの間、約0.5ミリメートルと約2.5ミリメートルとの間、または約1ミリメートルと約5ミリメートルとの間でオフセットされてもよい。各可能性は別個の実施形態に対応する。いくつかの実施形態によれば、前方カメラ310aは、カメラ310a、310b、および310cから連続的でシームレスに組み合わされたパノラマビューを提供するように、第1の側面416に向かって長手方向軸Aに対してオフセットされてもよい。より具体的には、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、A.LevyらのPCT出願公開第WO2019/030747号に記載されているように、第1のカメラ310aのFOVを第1の側面カメラ310bのFOVに、前方カメラ310aのFOVを第2の側面カメラ310cのFOVに、シームレスにステッチングするように、第1のカメラ310aのオフセットの度合いを選択することができる。
【0080】
図5Aおよび
図5Bは、いくつかの実施形態によるシンク下部402を概略的に示す。シンク下部402は、遠位部502と、近位部504と、図に示すように平坦または実質的に平坦であってもよい下部内面506と、図に示すように湾曲していてもよい下部外面508とを含む。下部内面506の下方に配置される。近位部504は、シンク近位部440の下部を構成し、したがって、遠位部502(シンク下部402の遠位部の下部である)よりも狭くてもよい。いくつかの実施形態によれば、シンク下部402は概して、遠位部502に沿って長手方向に延在し、任意選択的に、近位部504の遠位部に沿って延在する細長い開口部510を有する半円筒として成形されてもよい。下部外面508は、基板ネック部材318を収容するように構成された凹部518(例えば、細長いチャネル)を形成するような、近位部504に沿って長手方向に圧痕され、その横方向(
図5Aおよび5Bのy軸によって画定される)および縦方向(
図5Aおよび5Bのz軸によって画定される)の両方の運動を制限し、それによって、基板遠位部312およびカメラ310をヒートシンク構造400内に固定するのを助ける。
【0081】
シンク下部402は、下部内面506の周囲524上に位置決めされた3つの溝522、すなわち、前方溝522aと、第1の側面溝522bと、第2の側面溝522cとを含む。溝522の各々は、シンク上部404上の対応する溝と共に、それぞれ(シンク下部402およびシンク上部404が
図4Bに示すように一緒に接合されたときに)穴428のうちの1つの穴を画定し、カメラ310のレンズアセンブリ326を収容する。シンク下部402は、下部内面506上に形成され、シンク下部402の近位端528から近位部504内に遠位方向に延在する細長い後方溝526をさらに含む。後方溝526は、シンク上部404上の対応する溝と共に、ソケット434を画定する(シンク下部402およびシンク上部404が、
図4Bに示されるように一緒に接合される場合)。
【0082】
図6は、いくつかの実施形態によるシンク上部404を概略的に示す。シンク上部404は、遠位部602と、近位部604と、上部内面606と、図示されているように湾曲してもよく、
図6の上部内面606の下に配置された、上部外面608とを含む。なお、シンク上部404の向きは、
図6において
図4Aと比較して反転されているので、
図6においては上部内面606が見える一方で、上部外面608は視界からほとんど隠れている。一方、
図4においては上部外面608は見える一方で、上部内面606は視界から隠れている。いくつかの実施形態によれば、シンク上部404は概して、上部内面606に形成された窪み610(凹み、ニッチ、または空隙)を有する半円筒として形成されてもよい。また、窪み610の窪み面614も示されている。窪み610は、遠位部602、および任意選択的に、近位部604の遠位部内に延びる。
【0083】
シンク上部404は、上部内面606の周囲624上に位置決めされた3つの溝622(前方溝622aと、第1の側面溝622bと、第2の側面溝622c)を含む。前方溝622aおよび(シンク下部402上の)前方溝522aは、シンク下部402およびシンク上部404が互いに接合され、(すなわち、
図4Bに示されるように、周囲524および624が重なるように)位置合わせされて、前方カメラ310aの前方レンズアセンブリ326aを収容するときに、前方穴428aを画定する。第1の側面溝622bおよび第1の側面溝522bは第1の側面穴428bを画定し、これは、第1の側面カメラ310bの第1の側面レンズアセンブリ326bを収容するように構成される。同様に、第2の側面溝622cおよび第2の側面溝522cは、第2の側面穴428cを画定し、これは、第2の側面カメラ310cの第2の側面レンズアセンブリ326cを収容するように構成される。シンク上部404は、上部内面606上に形成され、シンク上部404の近位端628から近位部604内に遠位に延在する細長い後方溝626をさらに含む。後方溝626および(シンク下部402上の)後方溝526は、ソケット434(シンク下部402およびシンク上部404が
図4Bに示されるように一緒に接合される場合)を画定する。
【0084】
シンク下部402とシンク上部404とが互いに接合され、(すなわち、周囲624が周囲524と重なるように、シンク上部404の上部内面606がシンク下部402の下部内面506に接触する状態で)整列されると、下にさらに詳述するように、窪み610および細長い開口部510は整列され、基板遠位部312およびカメラ310を収容するように構成された区画(番号なし)を画定することに留意されたい。細長い開口部510および窪み610は、基板遠位部312およびカメラ310を収容する形状である(基板遠位部312およびカメラ310が区画にしっかりと嵌め込まれるように)。いくつかの実施形態によれば、細長い開口部510および窪み610は、基板遠位部312およびカメラ310を区画内に固定するのを助けるように構成されたスロットまたはニッチを含むことができる。例えば、
図4Aに見られるように、細長い開口部510によって画定される内面上の下部前方スロット530a(
図5Aに示される)、および窪み610によって画定される内面上の上部前方スロット630a(
図6に示される)は、整列され、それらの間で前方折り畳み可能アーム322aを固定するように構成される(それによって、前方カメラ310aを固定するのを助ける)。例えば、第2の側面折り畳み可能アーム322cを固定するための他のスロットには、番号が付されていない。
【0085】
図4Aおよび
図4Bを再度参照すると、光学ユニット300をシンク下部402内に設置する(すなわち、
図4Aに示されるように、光学ユニット300をシンク下部402の内部、中、または上に位置決めする)。光学ユニット300は、基板遠位部312が下部内面506の上方に位置決めされ、基板近位部314が下部外面508の下方に位置決めされるように、細長い開口部510を介して挿入されてもよい。次いで、光学ユニット300は、CBA302の「部品側」(すなわち、基板上面320)が近位を向き、CBA302の「印刷側」が遠位を向くように、その長手方向軸を中心に回転されてもよい。次いで、レンズアセンブリ326がそれぞれ溝522上に載るように(すなわち、前方レンズアセンブリ326aが前方溝522a上に載るように)、基板遠位部312を細長い開口部510内に下げて入れ込み、同時に、基板ネック部材318が凹部518内に入るように、基板近位部314を持ち上げて入れ込むように、光学ユニット300を回転させてもよい。最後に、基板遠位部312およびカメラ310は、シンク上部404をシンク下部402の上に配置し、シンク上部404をシンク下部402に接合(例えば、溶接)することによって、ヒートシンク構造400内に収容される。したがって、基板遠位部312およびカメラ310は、窪み610および細長い開口部510によって画定される区画内に収容される。特に、穴428はカメラ310を固定し、それによって、区画内の基板遠位部312も固定する。
【0086】
図4Aおよび
図4Bに示すように、ヒートシンク構造400は2つの部分(すなわち、シンク底部402およびシンク上部404)から形成される(すなわち、溶接される)ものとして描かれているが、他の選択肢も可能であることは理解されるであろう。特に、いくつかの実施形態の態様によれば、3D印刷によって一体的に形成されるヒートシンク構造が提供される。このヒートシンク構造は、ヒートシンク構造400と同様であるが、光学ユニット300が、その印刷中にヒートシンク構造上に設置される開口部(細長い開口部510など)を含まない点で異なる。
【0087】
シンク下部402およびシンク上部404の両方が、概して半円筒として形成されるように図に描かれているが、他のオプションが適用されてもよい。シンク下部およびシンク上部が組み合わされてヒートシンク構造400として形成され、上述の方法と類似の方法で光学ユニット300の挿入を可能にするヒートシンク構造を画定できることが理解されよう。例えば、ヒートシンク構造は2つ以上の長手方向部分によって形成されてもよく、これらの長手方向部分は組み合わさって、基板遠位部312およびカメラ310を収容するように構成された円筒形シェルを画定する。特に、長手方向部分の各々は、円筒形シェルの全長に沿って延びてもよい(例えば、第1の部分は円筒形シェルの円周の120度に対応することができ、第1の部分に相補的な第2の部分は、円筒形シェルの円周の240度に対応することができる)。円筒形シェルはその長さに沿って異なる位置で異なる厚さであってもよく、および/または、本質的にヒートシンク構造400に関して上述したように、基板遠位部312およびカメラ310を区画内に固定し、照明ユニット710を取り付けるように構成された溝、穴、および/またはニッチを有する可能性がある。
【0088】
図7Aおよび
図7bは、いくつかの実施形態によれば、照明ユニット710が上に取り付けられたヒートシンク構造400の分解図および斜視図を提供する。照明ユニット710は、シンク遠位端412に取り付けられた前方照明ユニット710aと、第1の側面ニッチ422内部/中に取り付けられた第1の側面照明ユニット710bと、第2の側面ニッチ424内部/中に取り付けられた第2の側面照明ユニット710cとを含む。以下で詳述するように、前方照明ユニット710a、第1の側面照明ユニット710b、および第2の側面照明ユニット710cは、それぞれ、前方カメラ310a、第1の側面カメラ310b、および第2の側面カメラ310cに関連している。照明ユニット710の各々は、回路基板上に実装され得る1つ以上の光源を含む。非限定的な例として、図に示されるように、照明ユニット710の各々は複数の照明モジュールを含み、前方照明ユニット710aは前方回路基板714a上に取り付けられた1つ、2つ、3つ、またはそれ以上の前方照明モジュール712aを含み、第1の側面照明ユニット710bは第1の側面回路基板714b上に取り付けられた1つ、2つ、またはそれ以上の照明モジュール712bを含み、第2の側面照明ユニット710cは第2の側面回路基板714c上に取り付けられた1つ、2つ、またはそれ以上の照明モジュール712c(
図7Aおよび
図7Bでは視界から隠れているが、
図11Bでは側面窓部品によって暗に示されている)を含むことができる。各可能性は、別個の実施形態に対応する。
【0089】
前方回路基板714aは、前方レンズアセンブリ326aが貫通(すなわち、貫通して突出する)穴716aに嵌め込まれた状態で、シンク遠位端412上に(例えば、接着、スズによるロウ付け、および/またはねじを使用して)回路基板714aを取り付けることを可能にするように、配置および寸法決めされた穴716aを含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、および図に描かれているように、前方回路基板714aは、円形であってもよい。同様に、第1の側面回路基板714bは、第1の側面ニッチ422に第1の側面回路基板714bを取り付けること(例えば、接着、スズによるロウ付け、および/またはネジを使用すること)を可能にするように位置決めされ、寸法決めされたU字形の窪み716bを含むことができる。この窪みは、第1の側面レンズアセンブリ236bが窪み716bの内部または中に嵌め込まれる。最後に、第2の側面回路基板714cは、U字型の窪み716cを備えても良い。U字型の窪み716cは、第2の側面回路基板714cを、窪み716cの内部または中に第2の側面レンズアセンブリ236cが嵌め込まれるように第2の側面ニッチ424に取り付けること(例えば、接着、スズによるロウ付け、および/またはネジの使用による)を可能にするように、位置付けられ、寸法決めされる。
【0090】
いくつかの実施形態によれば、前方回路基板714aをシンク遠位端412に固定することを可能にするように、前方回路基板714aの近位表面上に、シンク遠位端412上の対応するノッチ/穴に嵌合する(すなわち、挿入される)ように適合された突起/突出要素を含んでもよい。同様に、第1の側面回路基板714bは、第1の側面ニッチ422内に第1の側面回路基板714bを固定することを可能にするような、第1の側面ニッチ422上の整合ノッチ/ホールに嵌合するように適合された突起/突出要素を含んでもよい。最後に、第2の側面回路基板714cは、第2の側面ニッチ424内に第2の側面回路基板714cを固定することを可能にするような、第2の側面ニッチ424上の整合ノッチ/ホールに嵌め込まれるように適合された突起/突出要素を含んでもよい。
【0091】
照明モジュール712のそれぞれは、発光ダイオード(LED)などの1つまたは複数の光源を含む。非限定的な実施例として、また図面に描かれているように、照明モジュール712の各々は、互いに隣接して配置された1つ、2つ、または複数のLEDを含む。いくつかの実施形態によれば、照明モジュール712の各々は異なる数のLED(例えば、同じ波長で、または異なる波長で発光する)を含み得る。前方照明モジュール712aは、前方カメラ310aのFOVを照らすように構成される。第1の側面照明モジュール712bは、第1の側面カメラ310bのFOVを照明するように構成される。第2の側面回路基板714c上の照明モジュールは、第2の側面カメラ310cのFOVを照らすように構成される。特に、(前方照明モジュール712aの)第1の照明モジュール712a1、第2の照明モジュール712a2、および第3の照明モジュール712a3は、前方カメラ310aの下方、側方、上方にそれぞれ配置されてもよい。図示されていない一実施形態では、前方照明モジュール712aが前方カメラ310aを囲むように配置されてもよい。第1の照明モジュール712b1および第2の照明モジュール712b2(第1の側面照明モジュール712bの)は、第1の側面カメラ310bに隣接して遠位および近位に配置されてもよい。第2の側面回路基板714c上の第1の照明モジュールおよび第2の照明モジュール(図示せず)は、第2の側面カメラ310cに隣接して、遠位および近位に配置されてもよい。
【0092】
第1の側面カメラ310bおよび第2の側面カメラ310cは、基板遠位部312上で背中合わせに配置されていないので、第1の側面照明モジュール712bおよび第2の側面回路基板714c上の照明モジュールもまた、背中合わせに配置されていなくてもよいことに留意されたい。したがって、いくつかの実施形態によれば、第1の照明モジュール712b1は、第2の側面回路基板714c上の近位に位置決めされた照明モジュールに背中合わせに位置決めされず、第2の照明モジュール712b2は、第2の側面回路基板714c上の遠位に位置決めされた照明モジュールに背中合わせに位置決めされない。
【0093】
いくつかの実施形態によれば、照明モジュール712の各々は、個別の光源であるか、または個別の光源を含む。照明モジュール712の各々が1つ以上のLEDを含むいくつかの実施形態によれば、各LEDは例えば、白色光LED、赤外線LED、近赤外線LED、紫外線LED、および/またはそれらの組合せであってもよい。照明ユニット710が可視スペクトル外の光(例えば赤外線LED)を生成するように構成されたLEDを含む実施形態では、カメラ130がそのような光(例えば赤外線光)を検出するように構成されたセンサを含むことに留意されたい。すなわち、カメラ130は例えば、赤外線カメラなどの能力を有することになる。
【0094】
図8は、いくつかの実施形態によるヒートシンク構造400(その上に取り付けられた照明ユニット710を有する)および剛性カバー800の分解図を概略的に示す。カバー800は中空であり、矢印Mによって示されるように(および
図9に示されるように)、ヒートシンク構造400上に搭載されるように構成される(例えば、形状および寸法が決められる)。特に、ヒートシンク構造400が実質的に(本質的に)円筒状である実施形態では、カバー800が円筒状シェルとして成形されてもよく、または実質的に成形されてもよい。いくつかの実施形態によれば、カバー800は、ステンレス鋼を含む材料で作製されてもよい。
【0095】
カバー800は、カバー遠位端802からカバー近位端804まで延在する。カバー遠位端802は開放している。いくつかの実施形態によれば、カバー近位端804はまた、以下に詳述されるように、開放しているか、または電気ケーブルおよび熱導管のための1つ以上の開口部および/または穴を含む。カバー800は、第1の側面開口部812と、カバー800の反対側の、または本質的に反対側の表面上の第2の側面開口部814とを含む。第1の側面開口部812および第2の側面開口部814は、カバー800がヒートシンク構造400上に適切に取り付けられる場合、第1の側面ニッチ422および第2の側面ニッチ424にそれぞれ隣接するように、カバー800上に配置される。また、第1の側面開口部812および第2の側面開口部814の縁部816および縁部818もそれぞれ示される。
【0096】
いくつかの実施形態によれば、カバー800のカバー近位部824は、カバー800の残りの部分を形成するカバー本体830よりも狭くてもよい。すなわち、カバー本体830の直径は、カバー近位部824の直径よりも大きくてもよい。カバー近位部824は、本体近位端832(すなわち、カバー本体830の近位端)まで、およびそれを含まないところまで、カバー近位端804から遠位方向に延在する。カバー本体830は、本体近位端832から遠位に延びて、遠位端802を覆う。
【0097】
図9は、いくつかの実施形態による、(ヒートシンク構造400がほとんど視界から隠れるように)カバー800がその上に取り付けられ、かつカバー800上に取り付けられた窓部品130を有するヒートシンク構造400を概略的に示す。より正確には、窓部品130に関して、
図9に示された図は「分解」されている。窓部品130は、シンク遠位端412、第1の側面開口部812、および第2の側面開口部814に取り付けられ、カメラ310および照明ユニット710を(例えば、体液および破片から)保護し、同時に、カメラ310のFOVを遮らないか、または実質的に遮らず、照明モジュール712(すなわち、前方照明モジュール712a、第1の側面照明モジュール712b、および回路基板714c上の照明モジュール)によって提供される照明を遮らないか、または実質的に遮らないようにする。
【0098】
より具体的には、窓部品130は、前方窓部品130a、第1の側面窓部品130b、および第2の側面窓部品130cを含む。いくつかの実施形態によれば、窓部品130の各々は、その上に窓を有するそれぞれのプレートを含むことができる(その結果、窓はプレートの内部、中、または上に流体密に取り付けられる)。前方窓部品130aは、1つまたは複数の前方窓912aを含む前方プレート908aを含むことができる。第1の側面窓部品130bは、1つまたは複数の第1の側面窓912bを含む第1の側面プレート908bを含むことができる。第2の側面窓部品130cは、1つまたは複数の第2の側面窓912cを含む第2の側面プレート908cを含むことができる。プレート908(すなわち、前方プレート908a、第1の側面プレート908b、および第2の側面プレート908c)の各々は金属であってもよい。一方、窓912の各々は透明であってもよく、ガラスおよび/または(透明である)プラスチックから作製されてもよい。
【0099】
いくつかの実施形態によれば、前方窓部品130aは、プレート908aのリムから近位に延在するフランジ916aをさらに含み、それと共にカバーを形成する。前方窓部品130aは、前方照明ユニット710aを収容する(カバーする)ように、シンク遠位端412に嵌め込まれる(例えば、設置される)ように構成される。プレート908a上の前方窓912aの位置決めは、前方レンズアセンブリ326aのFOV、および前方照明モジュール712aによって提供される照明が(例えば、プレート908aによって)ブロックされないか、または実質的にブロックされないようなものであり得る。いくつかの実施形態によれば、
図9に描かれているように、前方窓912aは、前方レンズアセンブリ326aおよび照明モジュール712aにそれぞれ隣接して配置された4つの窓を含む。例えば、第1の窓912a1および第2の窓912a2(前方窓912aから)は、それぞれ、前方レンズアセンブリ326aおよび第1の前方照明モジュール712a1に隣接して配置されてもよい。前方窓部品130aは、遠位端802を覆うようにフランジ916aのリム922aを取り付けることによって、カバー800に固着されてもよい。いくつかの実施形態によれば、カバー遠位端802へのリム922aの取り付けは、流体密であり、例えば、レーザ溶接によって行われてもよい。
【0100】
第1の側面窓部品130bは、第1の側面照明ユニット710bを覆うような第1の側面開口部812上に嵌め込まれる(すなわち、第1の側面照明ユニット710bを第1の側面ニッチ422の内部または中に封入する)。第1の側面プレート908b上への第1の側面窓912bの位置決めは、第1の側面レンズアセンブリ326bのFOV、および第1の側面照明モジュール712bによって提供される照明が遮断されない、または実質的に遮断されないようにしてもよい。いくつかの実施形態によれば、
図9に描かれているように、第1の側面窓912bは、レンズアセンブリ326bおよび照明モジュール712bにそれぞれ隣接して配置された3つの窓を含む。例えば、(第1の側面窓912bからの)第1の窓912b1および第2の窓912b2は、(第1の側面レンズアセンブリ712bの)レンズアセンブリ326bおよび第1の照明モジュール712b1にそれぞれ隣接して配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、(第1の側面開口部812の)縁部816にプレート908bの縁部922b(その全てに番号が付されているわけではない)を取り付けることによって、第1の側面窓部品130bを第1の側面開口部812上に取り付けることができる。いくつかの実施形態によれば、縁部922bの縁部816への取り付けは、流体密であり、例えば、レーザ溶接によって行われてもよい。
【0101】
同様に、第2の側面窓部品130cは、第2の側面照明ユニット710cを覆うように、第2の側面開口部814上に嵌め込まれる(すなわち、第2の側面照明ユニット710cを第2の側面ニッチ424内に収容する)。第2の側面プレート908c上の第2の側面窓912cの位置決めは、第2の側面レンズアセンブリ326cのFOV、および第2の側面回路基板714c上の第2の側面照明モジュールによって提供される照明がブロックされないか、または実質的にブロックされないようにすることができる。いくつかの実施形態によれば、
図9に描かれているように、第2の側面窓912cは、それぞれ、第2の側面レンズアセンブリ326cおよび第2の側面回路基板714c上の第2の側面照明モジュールに隣接して配置された3つの窓を含む。いくつかの実施形態によれば、(第2の側面開口部814の)縁部818に第2の側面プレート908cの縁部922c(その全てに番号が付されているわけではない)を取り付けることによって、第2の側面窓部品130cを第2の側面開口部814上に取り付けることができる。いくつかの実施形態によれば、縁部922cの縁部818への取り付けは、流体密であり、例えば、レーザ溶接によって行われてもよい。
【0102】
図10Aおよび
図10Bを参照すると、シャフト102はさらに、熱導管1000を含む。いくつかの実施形態によれば、
図10Aおよび
図10Bに示すように、熱導管1000は、銅または高い熱伝導率を特徴とする他の金属のような良好な熱伝導体である材料からなる細長いロッドであってもよい。
図10Aは、ヒートシンク構造400(その上にカバー800が取り付けられている)および熱導管1000の分解図である。
図10Bは、ヒートシンク構造400(カバー800がその上に取り付けられている)およびその中に挿入された(すなわち、ソケット434を介して)熱導管1000の斜視図である。
【0103】
熱導管1000は、ヒートシンク構造400内に挿入された導管遠位端1012から、ハンドル104内に挿入されるか、またはハンドル内に配置されるように構成された導管近位先端部(図示せず)まで長手方向に延びる。導管遠位端1012は、ヒートシンク構造400と熱導管1000との間の高(直接)熱結合を提供するように、ソケット434内に嵌合されるように構成される。ヒートシンク構造400はまた、良好な熱伝導体(少なくとも、シンク遠位端412、第1の側面ニッチ422、および第2の側面ニッチ424から、ソケット434まで)であるため、ソケット434と熱導管1000との間の高い熱結合は、照明ユニット710と熱導管1000との間の高い(間接的である)熱結合をもたらす。したがって、ヒートシンク構造400および熱導管1000は、内視鏡検査処置で使用されるときに、シャフト遠位部112の過熱を防止する熱除去インフラストラクチャを構成することができる。
【0104】
いくつかの実施形態によれば、熱導管1000は、レーザ溶接、スズによるロウ付け等を用いて、ソケット434に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、熱導管1000はソケット434の下部と上部との間にクランプされ、それによって、結合手段を使用せずに、ソケット434内に熱導管1000を固定する。
【0105】
図11Aおよび
図11Bは、いくつかの実施形態によるシャフト遠位部112およびシャフト中心部114の斜視図を示す。シャフト遠位部112は、ヒートシンク構造400およびカバー800(ヒートシンク構造400はカバー800によって視界から隠されている)を含む。更に、シャフト中央部114に少なくとも沿ってシャフト102の外側部分を形成することができる細長いチューブ1110が描かれている。いくつかの実施形態によれば、
図11Aおよび
図11Bに示すように、チューブ遠位部1112(すなわち、チューブ1110の遠位部)は、以下に詳述するようにカバー近位部824の上に嵌合されてもよい。しかしながら、他のオプションが適用されてもよいことが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態によれば、図には示されていないが、カバー800はチューブ遠位部1112の上に嵌合されてもよい。熱導管1000は、細長いチューブ1110を通ってシャフト遠位部112内に延在すると理解され、したがって、
図11Aおよび
図11Bにおいて視界から隠れている。
【0106】
いくつかの実施形態によれば、チューブ遠位端1122は、本体近位端832(すなわち、カバー800の本体の近位縁)に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態によれば、チューブ遠位端1122の本体近位端832への取り付けは、例えばレーザ溶接によって行われる流体密であってもよい。
【0107】
本体近位端832に対するチューブ遠位端1122の流体密取り付け、先端802を覆う前方窓部品130aに対するリム922aの流体密取り付け、カバー800上の第1の側面開口部の縁部816に対する第1の側面窓部品130bの縁部922bの流体密取り付け、およびカバー800上の第2の側面開口部の縁部818に対する第2の側面窓部品130cの縁部922cの流体密取り付けが、シャフト遠位部112を流体シールすることに留意されたい。シャフト遠位部112の流体シールは、その中に配置された電子機器を体液および破片(例えば、血液および組織)から保護し、また、ガスがシャフト遠位部112に入ることを防止する。空気などの気体がシャフト遠位部112に侵入するのを防止することは、気体がシャフト遠位部112内の電子部品の腐食につながり、カメラ310および照明モジュール712のうちの1つまたは複数の誤動作を引き起こす可能性があるため、望ましい。さらに、シャフト遠位部112内に存在する気体はその中で凝縮を受け、例えば、窓912の内面(すなわち、前方窓912a、第1の側面窓912b、および第2の側面窓912c)に凝縮物を形成することで、カメラ130によって提供されるビデオ画像をぼかす可能性がある。シャフト遠位部112の流体シールは、シャフト102が滅菌処置(例えば、オートクレーブ滅菌)を受けることを可能にするように、高圧下で耐久性であるようにさらに構成される。
【0108】
いくつかの実施形態の一側面によれば、
図12~
図18に示すように、内視鏡が提供される。
図12は、いくつかの実施形態による、そのような内視鏡として、内視鏡1200を概略的に示す。
図19は、内視鏡1200を含む画像監視システムを概略的に示す。
【0109】
いくつかの実施形態によれば、
図12に示すように、内視鏡1200は剛性内視鏡である。いくつかの代替実施形態によれば、図には示されていないが、内視鏡1200は以下に詳述するように、半剛性内視鏡であってもよい。内視鏡1200は、内視鏡100(
図1)と同様であるが、少なくとも2つ(またはそれ以上)の導管(
図13に示す)を含む点で異なる。内視鏡100は単一の導管、すなわち、熱導管1000(
図10Aおよび10B)を含む。いくつかの実施形態によれば、2つの導管は、「能動的」な熱除去インフラストラクチャの一部を形成する。より具体的には、2つの導管は中空であってもよく(すなわち、2つの導管は管またはダクトであってもよい)、内視鏡1200の遠位部からの熱除去の速度を高めるように、流体輸送、例えば、冷却ガス循環のために構成されてもよい。したがって、熱除去インフラストラクチャは、以下に詳述するように、例えば、流体(すなわち、液体および/または気体)のポンピングおよび/または吸引を含む意味で「能動的」であると言われる。あるいは、いくつかの実施形態によれば、2つの導管はそれぞれ、内視鏡100の熱導管1000と同様であってもよい。
【0110】
内視鏡1200は、解剖学的部位に挿入されるように構成された細長いシャフト1202と、内視鏡1200のユーザによって保持され、解剖学的部位内でのシャフト1202の誘導および操作を容易にするように構成されたハンドル1204とを含む。シャフト1202は、ハンドル1204上に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、シャフト1202は、ハンドル1204の延長部として内視鏡1200に一体化される。いくつかの実施形態によれば、シャフト1202は、ハンドル1204上に取り外し可能に取り付け可能に構成される。ユーティリティケーブル1240も示されており、その機能については後述する。
【0111】
いくつかの実施形態によれば、シャフト1202およびハンドル1204は、(内視鏡1200の)2つの導管の形態および機能から生じる差異まで、(内視鏡100の)シャフト102およびハンドル104と同様であり得る。したがって、内視鏡1200の説明では、内視鏡100と共有される特徴がかなり省略されて説明されるか、またはまったく説明されないことがある。
【0112】
図1および
図12によって提供される図において、ハンドル104および1204は形状が異なるように描写されるが、これは必ずしも異なっている必要はないことに留意されたい。特に、
図1ではハンドル104がピストルのハンドルと同様に成形されているが、いくつかの代替実施形態によれば、ハンドル104は本質的に線形ロッド(その直径がその長さに沿って変化し得る)として成形され得る。同様に、
図12ではハンドル1204が本質的に線形ロッドとして形成されているが、いくつかの代替実施形態によれば、ハンドル1204はピストルのハンドルと同様に形成されてもよい。
【0113】
シャフト1202は、シャフト遠位部1212、シャフト中心部1214、シャフト近位部1216、およびシャフト遠位端1220(シャフト遠位部1212が遠位方向で終端する部分)を含む。
【0114】
シャフト遠位部1212は、窓部品1230の背後に配置され、それによって
図12において視界から隠される少なくとも3つのカメラ1310(
図13に示される)を収容する。カメラ1310および窓部品1230は、内視鏡100のカメラ310および窓部品130と同様であってもよい。シャフト遠位部1212はさらに、カメラ1310と関連し、窓部品1230の後ろに配置され、それによって視界から隠される、1つまたは複数の照明ユニット(図示せず)を含む。照明ユニットは内視鏡100の照明ユニット710と同様であってもよく、本質的に内視鏡100のカメラ310および照明ユニット710に関して上述したように、カメラ1310のFOVを照明するように構成される。
【0115】
ハンドル1204は1つまたは複数のボタン、ノブ、スイッチ、タッチパネルなどを含み、ユーザが内視鏡1200の機能を制御できるように構成されたユーザ制御インターフェース1250を含むことができる。ユーザ制御インターフェース1250は、カメラ1310およびシャフト遠位部1212内の照明ユニットに機能的に関連付けられる。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェースは、例えば、カメラ1310のズーム、フォーカス、記録/停止、および/またはフレーム機能のフリーズを制御すること、および/または照明ユニットによって提供される光の強度を集合的におよび/または個別に調整することを可能にすることができる。内視鏡1200が能動的熱除去インフラストラクチャを含むいくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェース1250は以下に詳述するように、能動的熱除去インフラストラクチャの機能を制御するようにさらに構成されてもよい。
【0116】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、(i)ハンドル1204の操作を通してユーザによって直接操作されてもよく、ならびに(ii)ロボットを介して、例えば、ハンドル1204の操作を可能にするように構成されたロボットアームまたは他の好適な把持手段を使用して、間接的に操作されてもよい。
【0117】
図13は、いくつかの実施形態による、(i)一対の導管すなわち第1の導管2502およびその中に挿入される第2の導管2504、ならびに(ii)ヒートシンク構造1400内に収容される光学ユニット1300、を備えるヒートシンク構造1400の概略分解図である。ヒートシンク構造1400は、シャフト遠位部1212に収容されるように構成される。以下に詳述するように、ヒートシンク構造1400は単一の導管の代わりに一対の導管(すなわち、導管2502および2504)が挿入されるように構成されている点でヒートシンク構造400(内視鏡100の)とは異なるが、その他の点ではヒートシンク構造400と本質的に同様であってもよい。
【0118】
より具体的には、ヒートシンク構造1400がカメラ1310を収容し、その上に照明ユニットを取り付けるように構成される。ヒートシンク構造1400はさらに、以下に説明するように、主に照明ユニットによって生成される熱を吸収し、第1の導管2502および/または第2の導管2504を介して熱を排出するように構成される。いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造1400はシンク下部1402およびシンク上部1404を含み、これらは、例えば溶接および/または接着によって、および/またはねじを使用して、互いに接合される。いくつかの実施形態によれば、シンク下部1402は(ヒートシンク構造400の)シンク下部402とは後方溝(後方溝526など)を含まない点で異なってもよいが、その他の点では本質的に同様であってもよい。シンク上部1404は(ヒートシンク構造400の)シンク上部404とは、
図14~16Bの説明において以下で詳述されるように、異なる場合がある。
【0119】
光学ユニット1300はカメラ1310(例えば、前方カメラ1310aおよび2つの側面カメラ1310bおよび1310cを含み、これらは、背中合わせではなく配置されてもよく)、光学ユニット300(内視鏡100の)と同様であってもよい。また、回路基板アセンブリ1302(CBA;例えば、プロセッサ、増幅器、および別個の構成要素などのプリント回路基板および電子部品)、(CBA1302の)基板遠位部1312および基板近位部1314、ならびに基板ネック部1318も示されており、これらは、それぞれ、(光学ユニット300の)CBA302、基板遠位部312、基板近位部314、および基板ネック部318と同様であってもよい。
【0120】
さらに、ヒートシンク構造400の第1の側面ニッチ422および第2の側面ニッチ424と同様の、第1の側面ニッチ1422および第2の側面ニッチ1424が示されている。第1の側面ニッチ1422および第2の側面ニッチ1424は、第1の側面照明ユニット710bおよび第2の側面照明ユニット710cのような、または同様の照明ユニット(図示せず)をその中にまたはその上に取り付けるように構成される。また、シンク下部1402上の前方溝1522aと、シンク上部1404上の前方溝1622aとが示され、これらが一緒になって、前方カメラ1310aのレンズアセンブリのための前方穴1428aが画定される。同様に、第1の側面カメラ1310bのレンズアセンブリのための第1の側面穴1428bは、第1の側面ニッチ1422内で、シンク下部1402上の第1の側面溝1522bと、シンク上部1404上の第1の側面溝1622bとによって画定される。最後に、第2の側面カメラ1310cのレンズアセンブリのための第2の側面穴1428cは、第2の側面ニッチ1424内で、シンク下部1402上の第2の側面溝1522cと、シンク上部1404上の第2の側面溝1622c(
図14に示される)とによって画定される。穴1428a、1428b、および1428cは、ヒートシンク構造400の穴428a、428b、および428cと同様であってもよい。
【0121】
図14は、いくつかの実施形態による、シンク上部1404の概略的、透視的、半透明図である。シンク上部1404は、遠位部1602と、近位部1604と、上部内面1606(
図16Bに示される)と、図に描かれるように湾曲し得る上部外面1608とを含む。いくつかの実施形態によれば、シンク上部1404は、概して、上部内面1606上に形成された窪み1610(
図16Bに示される)を有する半円筒として成形されてもよい。窪み1610は、遠位部1602、および任意選択的に、近位部1604の遠位部内に延びる。
【0122】
第1のチャネル1652は、第1のチャネル近位端1654から第1のチャネル遠位端1656まで延在する(
図16Aに示される)。第2のチャネル1662は、第2のチャネル近位端1664から第2のチャネル遠位端1666(
図16Aに示される)まで延在する。より具体的には、第1のチャネル1652および第2のチャネル1662がその近位端1628からシンク上部1404内に遠位に延びる。いくつかの実施形態によれば、第1のチャネル1652および第2のチャネル1662は、シンク上部1404の長手方向軸に平行に(および互いに平行)延在してもよい。第1の導管2502および第2の導管2504は、以下で詳述するように、第1のチャネル1652および第2のチャネル1662に挿入されるように構成される。いくつかの実施形態によれば、前方チャネル1670は、第1のチャネル遠位端1656を第2のチャネル遠位端1666に流体結合する。いくつかの実施形態によれば、前方チャネル1670は(シンク上部1404の)遠位部1602内に配置(例えば、埋め込み)されてもよい。その結果、第1のチャネル1652および第2のチャネル1662は、それぞれ、シンク上部1404の実質的に全長に沿って延在する。いくつかの実施形態によれば、前方チャネル1670は、シンク上部1404の長手方向軸に対して垂直に延在してもよい。
【0123】
いくつかの実施形態によれば、チャネル1652および1662は、シンク上部1404内に埋め込まれてもよい。すなわち、チャネル1652および1662は、シンク上部1404内に細長い通路を形成してもよい。このようないくつかの実施形態によれば、窪み1610の窪み面1614(
図16Bに示される)と上部外面1608との間に(シンク上部1404内に延在する)チャネル1652および1662が存在することにより、窪み1610は、ヒートシンク構造400の窪み610(
図6に示される)よりも浅くてもよい。いくつかの実施形態によれば、チャネル1652および1662は、約1ミリメートル~約5ミリメートルの直径によって特徴付けられてもよい。
【0124】
いくつかの代替の実施形態によれば、チャネル1652および1662は、近位部1604を超えて遠位に延びない。いくつかのこのような実施形態によれば、前方チャネル1670はまた、近位部1604に配置され得る。あるいは熱除去インフラストラクチャがガス、特に希ガスを搬送するように構成されるいくつかの実施形態(図示せず)によれば、ヒートシンク構造1400は第1のチャネル1652を第2のチャネル1662に接続するチャネル(前方チャネル1670など)を含まない。その代わりに、チャネル1652および1662の各々(遠位)は、シンク下部1402内の細長い開口部1510(以下に記載)および窪み1610によって画定される区画で終端する。したがって、例えば、第1のチャネル1652にポンプで送り込まれた冷却ガスは、第1のチャネル1652の遠位端を介して区画に入り、第2のチャネル1662の遠位端を介して区画から出て第2のチャネル1662に入る。
【0125】
あるいは図示されていないいくつかの実施形態によれば、チャネル1652および1662の一方または両方は、窪み1610内で部分的または完全に露出されてもよい。例えば、窪み1610の近位壁と遠位壁(符号なし)との間で、チャネル1652および1662は、窪み1610の近位壁と遠位壁との間に延在するそれぞれの管によって画定されてもよい。
【0126】
第1のチャネル近位部1672は、第1のチャネル近位端1654から遠位に延びる。同様に、第2のチャネル近位部1682は、第2のチャネル近位端1664から近位に延びる。第1のチャネル近位部1672および第2のチャネル近位部1682は、それぞれ、第1の導管2502および第2の導管2504に嵌め込まれるように構成される。より具体的には、第1のチャネル近位部1672が第1の導管2502と第1のチャネル1652とを流体接続するように、第1の導管遠位部2512に嵌合するように構成(例えば、寸法決め)されてもよい。同様に、第2の導管2504と第2のチャネル1662とを流体接続するように、第2のチャネル近位部1682は、第2の導管遠位部2514をその内部に嵌合させるように構成されてもよい。さらに、第1のチャネル近位部1672内の第1の導管遠位部2512の嵌合は、シンク上部1404と第1の導管2502との間の高(直接)熱結合を提供するものであってもよい。同様に、第2のチャネル近位部1682内の第2の導管遠位部2514の嵌合は、シンク上部1404と第2の導管2504との間の高(直接)熱結合を提供するものであってもよい。
【0127】
図15は、いくつかの実施形態による、第1の導管2502および第2の導管2504がシンク上部1404に挿入された、シンク上部1404の概略的な斜視図を示す。より具体的には、シンク上部1404がシンク上部1404に挿入された第1の導管遠位部2512(すなわち、第1の導管2502の遠位部)および第2の導管遠位部2514(すなわち、第2の導管2504の遠位部)と共に示されている。いくつかの実施形態によれば、第1の導管遠位部2512は、例えば、溶接、熱接着、および/または接着によって、近位部1604の第1のチャネル1652内に固定されてもよい。同様に、いくつかの実施形態によれば、第2の導管遠位部2514は例えば、溶接、熱接着、および/または接着によって、近位部1604内の第2のチャネル1662内に固定されてもよい。いくつかの実施形態によれば、第1の導管2502および第2の導管2504は、それぞれ、シンク上部1404に一体化されてもよい。
【0128】
図16Aは、いくつかの実施形態による、シンク上部1404の斜視断面図を提示する。この断面は、xy平面に平行な平面(
図13に規定されるように)に沿って「切断」し、導管2502および2504の各々をそのそれぞれの長さに沿って半分にする。矢印fは、その近位端を介して第2の導管2504にポンピングされる流体の流れの方向を示す。
【0129】
図16Bは、いくつかの実施形態による、シンク上部1404の斜視断面図を示す。この断面は、yz平面(
図13に定義されるように)に平行であり、その長さに沿って第1の導管2502(特に、第1の導管遠位部2512)を半分にする平面に沿って「切断」する。
【0130】
図17は、いくつかの実施形態による、シンク下部1402の概略斜視図を示す。シンク下部1402は内視鏡100のシンク下部402(
図5Aに示される)と同様であってもよく、以下に詳述されるように、潜在的にそれとは異なる。シンク下部1402は、遠位部1502および近位部1504を含む。近位部1504は、下部内面1506と、湾曲していてもよい下部外面1508とを含む。シンク下部1402はさらに、長手方向に延在し、シンク下部402内の長細い開口部510に類似する、長細い開口部1510を含む。
【0131】
シンク下部402の下部外面508と同様に、下部外面1508は(シンク下部402の)凹部518と同様の凹部(図面では見えない)を形成するように、近位部1504に沿って長手方向に凹みが形成される。凹部は基板ネック部1318を収容し、その横方向および垂直方向の両方の動きを制限するように構成され、それによって、基板遠位部1312およびカメラ1310をヒートシンク構造1400内に固定するのを助ける。いくつかの実施形態によれば、かつ、図示されているように、第1の導管2502および第2の導管2504はシンク上部1404にのみ延在するが、シンク下部1402には延在しない。いくつかのそのような実施形態によれば、下部内面1506は、(シンク下部1402の)下部内面1506と(シンク上部1404の)上部内面1606との間の熱的結合を最大化し、それによって、シンク下部1402と導管2502および2504との間の熱的結合を増加させるために、近位部1504に沿って完全に平坦であってもよく、または実質的に完全に平坦であってもよい。特に、内視鏡100の近位部504とは異なり、近位部1504は、溝を含む必要はない。
【0132】
図18は、カバー1800がその上に取り付けられ、導管2502および2504がその中に(すなわち、それぞれ、チャネル1652および1662の中に)挿入されるヒートシンク構造1400の斜視図である。また、窓部品1230aおよび1230bも示されている。
【0133】
図14~
図16Bを再度参照すると、チャネル1652および1662は、冷却流体の循環/搬送のために構成される。より具体的には(および
図16Aの矢印fによって示されるように)、いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は第1の導管2502に圧送された冷却流体(冷却または低温ガスまたは液体)が(i)第1の導管2502に沿って遠位に流れ、そこから第1の導管近位部2512を介して第1のチャネル1652に流入し、(ii)第1のチャネル1652を出て、第1のチャネル遠位端1656を介して前方チャネル1670に流入し、(iii)前方チャネル1670に沿って流れ、第2のチャネル遠位端1666を介して第2のチャネル1662に流入し、(iv)第2のチャネル1662に沿って近位方向に流れ、(v)第2の導管遠位部2514を介してヒートシンク構造1400を出て、第2の導管2504に流入するように構成されてもよい。
【0134】
加えて/代替的に、いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、矢印fによって示される方向と反対の方向に流体の循環を可能にするように構成されてもよい。すなわち、内視鏡1200は(冷却流体が第2のチャネル1662を介してヒートシンク構造1400に入り、第1のチャネル1652を介してヒートシンク構造1400から出るように)第2の導管2504を介して、冷却流体のヒートシンク構造1400内へのポンピングを可能にし、第1の導管2502を介してそこから除去するように構成されてもよい。
【0135】
冷却流体がヒートシンク構造1400を通って循環すると、冷却流体は、チャネル1652および1662の壁、および前方チャネル1670を通って、ヒートシンク構造1400内の電子部品によって、および特に照明ユニット内のLEDによって生成される熱を吸収する。より具体的には、冷却流体が第1のチャネル1652を通って(遠位側に)流れるとき、冷却流体は第1の側面ニッチ1422内に取り付けられた照明ユニットによって生成される熱を吸収し得る。冷却流体が前方チャネル1670を通って流れると、冷却流体は、シンク遠位端1412(
図13に示される)の上に取り付けられた(前方)照明ユニットによって生成された熱を吸収してもよい。冷却流体が第2のチャネル1662を通って(近位側に)流れると、冷却流体は、第2の側面ニッチ1424内に取り付けられた照明ユニットによって生成された熱を吸収することができる。したがって、第2の導管2504を通って流れる冷却流体は、第1の導管2502を通って流れる冷却流体よりも高温であってもよく、そこを通って流れるときに、ヒートシンク構造1400から吸収された熱を含む。
【0136】
いくつかの実施形態によれば、第1の導管2502はその中を通ってヒートシンク構造1400に向かって流れる冷却流体による熱の吸収を防止するような、断熱性(例えば、断熱材料からなる)であってもよい。特に、第1の導管2502は第2の導管2504内の冷却流体から第1の導管2502内の冷却流体(第2の導管2504内の冷却流体よりも低い温度であり得る)への熱の伝達を防止するように、第2の導管2504から断熱されてもよい。いくつかの実施形態によれば、第1の導管2502および第2の導管2504の両方は、断熱性であってもよい。
【0137】
いくつかの実施形態によれば、ハンドル1204は流体リザーバ(例えば、流体容器、図示せず)と、上述のように冷却流体を循環させるためのポンプ(図示せず)とを含むことができる。流体リザーバは、ポンプおよび導管2502および2504に流体結合される。ポンプは流体リザーバから例えば第1の導管2502に流体を押し込み、それによって、流体を、ヒートシンク構造1400を通って、すなわち、チャネル1652および1662(および前方チャネル1670)を介して循環させるように構成される。流体は、出口ヒートシンク構造1400から出ると、例えば、第2の導管2504を介して、流体リザーバ内に強制的に戻される。したがって、流体リザーバ、ポンプ、導管チューブ2502および2504、ならびにチャネル1652および1662(ならびに前方チャネル1670および任意の他のチューブ/ダクト(例えば、流体リザーバをポンプに接続する))は、内視鏡1200に完全に含まれるという意味で(少なくとも冷却流体を循環させるための電源まで)、内蔵型(冷却)流体循環システムを構成する。特に、いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200の動作中に、循環された流体のどれも放出されず、新しい(外部)流体も追加されないという意味で、自給式流体循環システムは、閉じた流体循環システムを構成することができる。
【0138】
いくつかの実施形態によれば、ハンドル1204またはシャフト1202は、冷却流体の逆流を防止するように構成された一方向弁を含んでもよい。
【0139】
流体リザーバは、ハンドル1204の環境、すなわち周囲空気への熱の迅速な排出のために構成されてもよい。より具体的には、流体リザーバが迅速な熱放散(すなわち、内視鏡1200、特にハンドル1204からその環境への迅速な熱伝達)を促進するように、ハンドル1204の中または上に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態によれば、流体リザーバの1つ以上の壁は、周囲空気に曝されてもよい。壁は直接露出されてもよく、例えば、ハンドル1204の表面の一部を形成してもよく、または間接的に露出されてもよく、ハンドル1204の表面上の保護格子の下に配置される。露出した壁は、高い熱伝導性を特徴とする材料で作製されてもよく、またはそれを含んでもよい。これにより、迅速な熱放散が保証される。
【0140】
いくつかの実施形態によれば、ハンドル1204は、ポート(図示せず)を含んでもよく、流体リザーバを充填および空にすることを可能にする(それによって、冷却流体を交換することを可能にする)。いくつかの実施形態によれば、流体リザーバは、ハンドル1204の中または上に取り外し可能に設置することができる。これにより、流体リザーバを取り外すことによって(および流体リザーバを新たな低温の冷却流体で満たすことによって)、および/または流体リザーバを交換することによって(例えば、流体リザーバは、取り外し可能なカプセルとして構成できる)、冷却流体を交換することができる。
【0141】
いくつかの実施形態によれば、冷却流体は、水、大気、二酸化炭素、窒素、またはアンモニアであってもよい。
【0142】
いくつかの実施形態によれば、ポンプは、ハンドル1204に含まれる、取り外し可能および/または充電式電池などの電源によって電力供給されてもよい。いくつかの実施形態によれば、ポンプは、外部電源によって給電され、それにユーティリティケーブル1240(
図12に示される)を介して結合されてもよい。ユーザ制御インターフェース1250は、ユーザが流体循環システムを制御する(例えば、流体循環システムをオン/オフする)ことを可能にするように構成されてもよい。特に、いくつかの実施形態によれば、流体循環システムは、流体循環の速度(次いで、熱除去の速度を制御することができる)など、ユーザ制御インターフェース1250によって制御可能な特徴を含んでもよい。
【0143】
いくつかの実施形態によれば、第1の導管2502および第2の導管2504の両方が断熱性である特定の実施形態において、ポンプは、冷却流体の流れの方向を反転させることを可能に構成されてもよい。
【0144】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、シャフト遠位部1212を出る冷却流体の温度を測定するように構成された温度計(図示せず)を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、温度計は、第2の導管2504に沿って配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、温度計は、ハンドル1204内に配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェース(ハンドル1204内)は、シャフト遠位部1212を出る冷却流体の温度を表示するように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェースは、温度が閾値を超えたときに警告を表示するように構成されてもよい。そのようないくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、シャフト遠位部1212に流入する冷却流体の温度を測定するように構成された追加の温度計(図示せず)をさらに含むことができる。いくつかの実施形態によれば、追加の温度計は、第1の導管2502に沿って配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、追加の温度計は、ハンドル1204内に配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェースは、シャフト遠位部1212に入る冷却流体の温度を表示するように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、ユーザ制御インターフェースは、測定された温度の差(出て行く冷却流体の温度と入ってくる冷却流体の温度との差)が閾値を超えた場合に警告を表示するように構成されてもよい。
【0145】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、例えばユーティリティケーブルを介して、主制御ユニット(図示せず)に接続されてもよい。加えて/代替的に、内視鏡1200は内視鏡1200を主制御ユニットと通信可能に関連付けるように構成された無線通信ユニット(例えば、ブルートゥースアンテナ)を含んでもよい。主制御ユニットは、医療撮像システム200の主制御ユニット210と同様であってもよく、任意に、(i)例えば、主制御ユニットおよび/または関連する入力デバイスに含まれるユーザ制御インターフェースを介して、流体循環システムに関連する特徴を制御することを可能にし、かつ流体循環システムに給電するように構成されることを可能にする点においては異なるように構成されてもよい。ユーザ制御インターフェースは、流体循環の動作に関する情報を提示するようにさらに構成されてもよい。さらに/代替的に、そのような情報は、主制御ユニットに接続されたモニタ上に提示されてもよい。
【0146】
あるいはいくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は流体リザーバを含まない。任意選択的に、いくつかのそのような実施形態によれば、内視鏡1200はポンプを含まない。そのような実施形態は、(流体循環システムのいくつかの部品が内視鏡1200内に収容されていないという意味で)内視鏡1200内に「内蔵」されていない流体循環システムを構成する。そのような実施形態では、ハンドル1204が外部流体源から冷却流体を受け取り、冷却流体がヒートシンク構造1400を通って循環された後に冷却流体を排出するためのインフラストラクチャ(図示せず)を含んでもよい。具体的には、ハンドル1204が冷却流体(例えば、流体送達管から)を取り入れるための第1のポート(図示せず)と、内視鏡1200から冷却流体を(例えば、流体排出管を介して)排出するための第2のポート(図示せず)とを含むことができる。第1のポートは、第1の導管2502に流体接続されてもよい。そのような実施形態では、第1の導管2502が第1のポートまでハンドル1204内に延びてもよい。あるいは、いくつかの実施形態によれば、第1のポートは、ハンドル1204内の第1の冷却流体チューブ(すなわち、ハンドル1204に含まれ、冷却流体を搬送するように構成されたチューブ)を介して、第1の導管2502に流体結合されてもよい。第2のポートは、第2の導管2504に流体接続されてもよい。そのような実施形態では、第2の導管2504が第2のポートまでハンドル1204内に延びてもよい。あるいはいくつかの実施形態によれば、第2のポートはハンドル1204内の第2の冷却流体管を介して第2の導管2504に流体結合されてもよい。(あるいはいくつかの実施形態によれば、第1のポートは第2の導管2504に流体接続されてもよく、または流体結合されてもよく、第2のポートは第1の導管2502に流体接続されてもよく、または流体結合されてもよい
【0147】
いくつかの実施形態によれば、第1のポートはそこを通る流体の流出を防ぐように構成されてもよく、および/または第2のポートはそこを通る流体の流入を防ぐように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、流体送達パイプおよび第1のポート、ならびに/または第2のポートおよび流体排出パイプは、それぞれ、ルアー接続機構などの漏れのない接続を介して流体結合される。いくつかの実施形態によれば、流体送達パイプは、第1のポート内の適合するハンガーソケットに接続されるように構成されたハンガープラグを(その遠位端上に)含んでもよい。いくつかのそのような実施形態によれば、ハンガープラグは流体送達パイプのキャップ部分上に、または流体送達パイプの分配器ディスク上に一体的に形成されてもよい。
【0148】
内視鏡1200が内蔵型流体循環システムを含むいくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、主制御ユニット、モニタ、および任意選択で1つまたは複数の入力デバイスと併せて使用されて、医療撮像システムを提供することができる。この医療撮像システムは、医療撮像システム200と同様であってもよいが、内視鏡100の代わりに内視鏡1200を含む点だけでなく、前述のように、主制御ユニットが流体循環に関連する内視鏡1200の機能(循環液の開始/停止、流体循環の速度の増加など)を監視し、任意選択的に制御するように構成されてもよい点で、医療撮像システム200と異なってもよい。
【0149】
図19は、内視鏡1200が内蔵型流体循環システムを含まないいくつかの実施形態による、内視鏡1200を含む医療撮像システム2200を概略的に示す。内視鏡1200に加えて、医療撮像システム2200は、主制御ユニット2210、モニタ2220、流体源2232、およびポンプ2234を含む。主制御ユニット2210は、流体循環システムに関連する追加の特徴/部品を含む点で、医療撮像システム200の主制御ユニット210とは異なる。モニタ2220は、医療撮像システム200のモニタ220と本質的に同様であってもよい。
【0150】
また、ユーザ制御インターフェース2212と、1つまたは複数の入力デバイス2214とが示されており、これらの入力デバイスは、医療撮像システム200のユーザ制御インターフェース212および入力デバイス214と同様とすることができる。
【0151】
いくつかの実施形態によれば、内視鏡1200は、ユーティリティケーブル1240を介して主制御ユニット2210に接続されてもよい。さらに/代替的に、内視鏡1200は、内視鏡1200を主制御ユニット2210と通信可能に関連付けるように構成された無線通信ユニットを含んでもよい。
【0152】
いくつかの実施形態によれば、流体源2232は、流体タンクであってもよい。あるいはいくつかの実施形態によれば、流体源2232は病院水(または他のタイプの液体)供給システムまたは(病院)医療用ガス供給システムなどの共通の流体源であってもよい。流体源2232は、ポンプ2234に流体結合され、ポンプは次に、例えば第1のポートを介して内視鏡1200に流体結合される。内視鏡1200の動作中、(流体源2232からの)流体は、(矢印IFによって示されるように)ポンプ2234を使用してハンドル1204に注入され得る。ヒートシンク構造1400を通って循環した後、流体は、(矢印EFによって示されるように)ハンドル1204から排出される。
【0153】
流体吸入管(図示せず)は、その一端で(ハンドル1204内の)第1のポートに接続され、その第2の端部を介してポンプ2234に流体結合されてもよい。流体排出管(図示せず)を(ハンドル1204内の)第2のポートに接続することができる。
【0154】
ポンピングされた(冷却)流体が空気(例えば、冷却または低温空気)などの気体であるいくつかの実施形態によれば、内視鏡1200にポンピングされ、それを通って循環された後、空気は環境に放出され得る(この場合、第2のポートは外気が入ることを防止し気体放出を可能にする一方向弁を含み得る)。ポンプ(冷却)流体が水(例えば、冷却水または冷水)などの液体であるいくつかの実施形態によれば、内視鏡1200内にポンプで送り込まれ、それを通って循環された後、液体はその後の廃棄のために、排水管(例えば、病院下水システム)または容器内に排出されてもよい。最後の2つの実施形態では、医療撮像システム2200が、放出された流体が再循環されず、代わりに「新しい」(および冷たい)流体によって置き換えられるという意味で、「開放」流体循環のために構成されることに留意されたい。
【0155】
いくつかの実施形態によれば、
図19に示されるように、主制御ユニット2210、モニタ2220、ポンプ2234、および任意選択で流体源2232は、医療撮像ステーション2250(破線のボックスによって示される)として機能する単一の共通ハウジング内に収容されてもよい。いくつかの実施形態によれば、医療撮像ステーション2250は可動式(例えば、車輪に取り付けられた)であってもよい。
【0156】
いくつかの実施形態によれば、流体源2232は、流体リザーバであるか、または流体リザーバとして機能し得る。すなわち、ハンドル1204から放出された流体(矢印EFによって示される)は、(破線矢印RFによって示されるように)流体源2232内に再循環される(戻される)。そのような実施形態では、医療撮像システム2200が「閉鎖」流体循環を提供するように構成されることに留意されたい。いくつかの実施形態によれば、流体源2232は、環境に熱を放出するように構成されてもよく、および/または能動的に冷却されてもよい。
【0157】
いくつかの実施形態によれば、医療撮像システム2200は、閉鎖流体循環を提供するように構成され、医療撮像システム2200はさらに、凝縮器(図示せず)をさらに含む、医療撮像システム2200を備える空調機と同様の方法で、冷却流体を能動的に冷却するように構成されてもよい。そのような実施形態では、内視鏡1200に送り込まれる冷却流体は、シャフト遠位部1212を通過するときに蒸発し得る液体であり得る。冷却流体は気体として内視鏡1200を出ることができ、気体は次に凝縮器に運ばれ、そこで気体は液体に凝縮され、冷却流体によって収集された熱は、シャフト遠位部1212を通る通路内で、環境に放出される。
【0158】
いくつかの実施形態によれば、ポンプ2234は、冷却流体の流れの方向を反転させるように構成されてもよい。
【0159】
本開示の範囲はまた、半剛性内視鏡のためのシャフトを包含することが理解されるべきである。本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、「半剛性内視鏡」は、半剛性シャフトを含む内視鏡を指すことができる。半剛性シャフトは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、A.LevyのPCT出願公開第WO2016/181404号に記載されているように、細長い剛性部材と、遠位先端部と、剛性部材と遠位先端部との間に取り付けられてそれらを機械的に結合する操縦部分とを含むことができる。半剛性シャフトは、少なくとも2つのカメラ、すなわち、前方カメラおよび1つ以上の側面カメラを含む。前方カメラは、遠位先端部分上に配置される。1つ以上の側面カメラの各々は、遠位先端部分、操縦部分、または細長い部材上に配置されてもよい。半剛性シャフトは、少なくとも2つのカメラによって提供されるFOVを照らすように構成された1つまたは複数の照明部品をさらに含む。操縦部分は、遠位先端部を曲げ、回転させ、および/または角度をつけるように構成され、それによって、少なくとも2つのカメラによって提供される組み合わされたFOVを制御可能に変化させる。
【0160】
したがって、図示されていないいくつかの実施形態の一態様によれば、半剛性内視鏡が提供される。半剛性内視鏡は、内視鏡100または内視鏡1200と同様であってもよいが、剛性シャフトの代わりに、前項で説明したように、半剛性シャフトを含む点で異なっている。特に、半剛性内視鏡の少なくとも2つのカメラおよび照明ユニットは、カメラ130および照明ユニット710と同様であってもよい。
【0161】
より正確には、遠位先端部分は以下を含んでもよい:
少なくとも約270度の視野(FOV)を共同で提供するように構成された、少なくとも1つの前方カメラと2つの対向する側面カメラとを、その遠位部上に含む回路基板アセンブリ(CBA)。ヒートシンク構造は本質的に、剛性シャフト102の説明において上述したようなものである(または、半剛性内視鏡が能動的な熱除去インフラストラクチャを含む場合、シャフト1202の説明において説明したようなものである);および
ヒートシンク構造に取り付けられ、FOVを照らすように構成された1つまたは複数の照明ユニット。
【0162】
剛性部材は、少なくとも部分的に中空であってもよく、少なくとも1つの半剛性導管がその中を通って延びる。少なくとも1つの半剛性導管はヒートシンク構造に、そしてそれによって1つまたは複数の照明ユニットに、熱的に結合される。少なくとも1つの半剛性導管は、剛性部材に沿って、または剛性部材の一部分に沿って、ヒートシンク構造から近位側に延びている。少なくとも1つの半剛性導管は、遠位先端部の操縦を可能にするように、操縦部分によって曲げられ、かつ/またはねじられるように構成される。
【0163】
半剛性内視鏡が受動的熱除去システムを含むいくつかの実施形態によれば、少なくとも1つの半剛性導管は、熱伝導のために構成された単一の半剛性導管からなってもよい。いくつかの代替実施形態によれば、半剛性内視鏡は能動的熱除去システムを含み、少なくとも1つの半剛性導管は、ヒートシンク構造へ、およびヒートシンク構造から冷却流体を循環させるように構成された1対の中空半剛性導管を含むことができる。
【0164】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、用語「熱導管」は熱伝導のために構成された導管(例えば、高い熱伝導性を特徴とする材料で作られた)を指すことができる。金属製ロッドは、熱導管の(非限定的である)例を提供する。いくつかの実施形態によれば、特に、内視鏡が能動的熱除去システムを備えない実施形態では、「熱導管」という用語が「導管」と交換可能に使用されてもよい。
【0165】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造400またはヒートシンク構造1400などのヒートシンク構造に関する用語「第1の部分」および「下部」(例えば、シンク下部402、シンク下部1402)は交換可能である。同様に、本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、ヒートシンク構造400またはヒートシンク構造1400などのヒートシンク構造に関する用語「第2の部分」および「上部」(例えば、シンク上部404、シンク上部1404)は交換可能である。
【0166】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、物体上または物体内の部品/要素に関して「前方」という用語は、物体上または物体内に遠位に配置された(位置する)部品/要素を指すことができる。したがって、例えば、前方カメラ310aはシャフト102の遠位先端に、またはその近傍に配置される。同様に、いくつかの実施形態によれば、物体上または物体内の部品/要素に関する「後方」という用語は、物体上または物体内の近位に配置された部品/要素を指すことができる。したがって、例えば、後方溝526は、シンク下部402の近位部に配置される。
【0167】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、「回路基板」および「プリント回路基板」という用語は交換可能である。
【0168】
本明細書で使用されるように、いくつかの実施形態によれば、能動型熱除去内視鏡(例えば、内視鏡1200)のハンドル(例えば、ハンドル1204)上のポートを参照する「第1のポート」および「第2のポート」という用語は、それぞれ、「流体吸入ポート」および「流体排出ポート」と交換可能に使用されてもよい。
【0169】
本明細書で使用されるとき、用語「流体」は、液体および気体の両方を包含すると理解されるべきである。
【0170】
明確にするために、別個の実施形態の文脈で説明される本開示の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明される開示の様々な特徴は開示の任意の他の説明される実施形態において、別々に、または任意の適切な組合せで、または適切なものとして提供されてもよい。実施形態の文脈で説明される特徴はそのように明示的に指定されない限り、その実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
【0171】
いくつかの実施形態による方法のステップを特定の順序で説明することができるが、本開示の方法は異なる順序で実行される説明されたステップのいくつかまたはすべてを含むことができる。本開示の方法は、記載されたステップのうちのいくつか、または記載されたステップのすべてを含み得る。開示された方法における特定のステップはそのように明示的に指定されない限り、その方法の必須のステップと見なされるべきではない。
【0172】
本開示はその特定の実施形態に関連して説明されるが、当業者に明らかな多数の代替、修正、および変形が存在し得ることは明らかである。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲内にあるそのような代替形態、修正形態、および変形形態のすべてを包含する。本開示は、その適用において、本明細書に記載される部品および/または方法の構成および配置の詳細に必ずしも限定されないことを理解されたい。他の実施形態が実施されてもよく、実施形態は様々な方法で実行されてもよい。
【0173】
本明細書で使用される語法および用語は説明の目的のためのものであり、限定とみなされるべきではない。この出願における引用または引用の特定は、そのような引用が開示の先行技術として利用可能であることを認めるものと解釈してはならない。セクションの見出しは、本明細書の理解を容易にするために本明細書で使用され、必ずしも限定するものと解釈されるべきではない。
【国際調査報告】