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(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】2024-09-05
(54)【発明の名称】内視鏡
(51)【国際特許分類】
   A61B 1/00 20060101AFI20240829BHJP
【FI】
A61B1/00 711
A61B1/00 716
A61B1/00 T
A61B1/00 714
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024507966
(86)(22)【出願日】2022-08-26
(85)【翻訳文提出日】2024-03-21
(86)【国際出願番号】 IB2022058030
(87)【国際公開番号】W WO2023026257
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】63/237,906
(32)【優先日】2021-08-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/249,479
(32)【優先日】2021-09-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/824,857
(32)【優先日】2022-05-25
(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】522398991
【氏名又は名称】ピーエスアイピー2 エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コビ、ロム
【テーマコード(参考)】
4C161
【Fターム(参考)】
4C161AA24
4C161AA25
4C161BB04
4C161BB07
4C161CC06
4C161DD02
4C161FF11
4C161FF30
4C161FF32
4C161GG27
4C161HH32
4C161JJ01
4C161JJ13
4C161LL02
(57)【要約】
内視鏡、カニューレ及びオブチュレータ。内視鏡は、ハンドルと挿入シャフトとを有する。挿入シャフトはソリッドステートカメラを有する。ハンドルは、カメラを制御して、それから信号を受信するための回路を有する回路基板を含む。ハンドル及びそのコンポーネントは生体適合性材料から形成される。ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対するシェルの回転は、それぞれのシェルの間で摩擦係合する1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される。ハンドルには、金属留め具が無く、接着剤が無く、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、挿入シャフトの流体通路を通じて進むのに十分小さい取り外し可能部品が無い。カニューレは、オブチュレータ及び内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するために設計されたコネクタ及び係止特徴を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトはその遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドル及びそのコンポーネントは生体適合性材料から形成され、金属留め具無し、接着剤無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除き、前記挿入シャフトの流体通路を通じて進むのに十分に小さい取り外し可能部品無しで設計されている、
内視鏡。
【請求項2】
前記ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記2つのそれぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、請求項1に記載の内視鏡。
【請求項3】
前記ハンドルの前記内側及び外側シェルは、プラスチックコンポーネントから形成され、前記コンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前に、前記コンポーネントを互いに対して保持するように設計されている弾力性クリップを有する、請求項1又は2のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項4】
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え;
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有する、
請求項1に記載の内視鏡。
【請求項5】
前記内視鏡の1又は複数の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起と共に成形され、前記突起は、溶融を介して前記内視鏡ハンドル内に付着される、請求項1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項6】
前記回路基板は、水との接触から前記回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされる、請求項1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項7】
前記ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して互いに接合されて一体的構造になっている、請求項1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項8】
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドルは、互いに同心の内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記それぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、
内視鏡。
【請求項9】
前記弾力性コンポーネントはOリングを含む、請求項8に記載の内視鏡。
【請求項10】
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、金属留め具が無く、接着剤が無く、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品が無い、
請求項8に記載の内視鏡。
【請求項11】
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え、
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有する、
請求項8に記載の内視鏡。
【請求項12】
前記ハンドルの前記外側シェルは高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有する、請求項8、10又は11のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項13】
内視鏡、カニューレ、及びオブチュレータを備える内視鏡セットであって、
前記内視鏡はハンドル及び挿入シャフトを有し、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れ、構造的保護を前記挿入シャフトに提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されるコネクタ及び係止特徴を有する、
内視鏡セット。
【請求項14】
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、金属留め具無し、接着剤無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品無しで設計される、
請求項13に記載の内視鏡。
【請求項15】
前記ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記それぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、請求項13に記載の内視鏡。
【請求項16】
前記オブチュレータ及び前記内視鏡の前記係止特徴は、前記カニューレに対して前記内視鏡をねじることによって係合可能である、請求項13、14又は15のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項17】
前記内視鏡及び前記カニューレの前記コネクタは、水密であり、Oリング無しで締まりシールのために成形されている、請求項13、14又は15のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項18】
前記コネクタは、締まりばめにおける円錐の2つの錐台として形成される、請求項17に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本願は、内視鏡と題する、2022年5月25日に出願された米国特許出願第17/824,857号、内視鏡と題する、2021年9月28日に出願された米国仮特許出願第63/249,479号、及び、内視鏡と題する、2021年8月27日に出願された米国仮特許出願第63/237,906号の優先権を主張する。これらの出願は参照によって組み込まれる。
【0002】
本願は、医療の目的で、又は、身体に対する外科手術における使用のために、又は、外科手術の準備において、外科手術を助けるよう設計されたデバイスと共に、生きている又は死んでいる人間及び動物の身体を評価、検査、測定、監視、調査、又は、試験するために使用されるように特別に適応又は意図される内視鏡、腹腔鏡、関節鏡、大腸内視鏡、及び、同様の手術デバイス又は器具に関連する。
【発明の概要】
【0003】
一般的に、第1態様では、本発明は内視鏡を特徴とする。内視鏡は、ハンドルと挿入シャフトとを有する。挿入シャフトは、その遠位端において、ソリッドステートカメラを有する。ハンドルは、カメラからの信号の制御及び受信のための回路を伴う回路基板を中に保持する。ハンドル及びそのコンポーネントは生体適合性材料から形成され、金属留め具無し、接着剤無し、及び、脱落を防止するためにオーバーモールド又は溶着によって封入されたものを除き、挿入シャフトの流体通路を通って進むのに十分小さい取り外し可能部品無しで設計されている。ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対するシェルの回転は、それぞれのシェルの間で摩擦係合する1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される。
【0004】
概して、第2態様では、本発明は、内視鏡を特徴とする。内視鏡は、ハンドルと挿入シャフトとを有する。挿入シャフトは、その遠位端において、ソリッドステートカメラを有する。ハンドルは、カメラからの信号の制御及び受信のための回路を伴う回路基板を中に保持する。ハンドルは、互いに同心の内側及び外側シェルから形成される。互いに対するシェルの回転は、それぞれのシェルの間で摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される。
【0005】
一般的に、第3態様では、発明は、内視鏡、カニューレ及びオブチュレータを有する内視鏡セットを特徴とする。内視鏡は、ハンドルと挿入シャフトとを有する。挿入シャフトは、その遠位端において、ソリッドステートカメラを有する。ハンドルは、カメラからの信号の制御及び受信のための回路を伴う回路基板を中に保持する。オブチュレータは、内視鏡を導入するために組織に穿孔するために設計されている。カニューレは、内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れ、構造的保護を挿入シャフトに提供するために設計されている管である。カニューレは、オブチュレータ及び内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するために設計されたコネクタ及び係止特徴を有する。
【0006】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの1又は複数を含み得る。ハンドルの内側及び外側シェルは、プラスチックコンポーネントから形成され得る。コンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前にコンポーネントを互いに対して保持するために設計されている弾力性クリップを有し得る。内視鏡の1又は複数の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起と共に成形され得る。突起は、溶融を介して内視鏡ハンドル内に付着され得る。回路基板は、水との接触から回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされ得る。ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して一体的構造に互いに接合され得る。弾力性コンポーネントは、Oリングを含み得る。ハンドルの外側シェルは、高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有し得る。オブチュレータ及び内視鏡の係止特徴は、カニューレに対して内視鏡をねじる(twisting)ことによって係合可能であり得る。内視鏡及びカニューレのコネクタは水密であり得る。コネクタは、Oリング無しで締まりシールのために成形され得る。コネクタは、締まりばめにおける円錐の2つの錐台として形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図1H】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2H】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2I】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2J】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2K】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2L】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2M】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2N】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2O】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2P】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図2Q】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図3G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
【0008】
図4A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図4B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の展開図である。
図4C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図4D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図4E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図4F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図4G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図4H】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図4I】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の展開図である。
図4J】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図4K】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
【0009】
図5A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図5C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図5D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図5E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図5F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図5G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5H】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5I】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5J】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5K】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図5L】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図5M】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の展開図である。
図5N】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5O】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5P】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5Q】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5R】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5S】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5T】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5U】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5V】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5W】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5X】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5Y】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図5Z】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
【0010】
図6A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図6B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図6C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図6D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図6E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図6F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
【0011】
図7A】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図7B】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図7C】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7D】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視断面図又は切り欠き図である。
図7E】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7F】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7G】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7H】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7I】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平断面図である。
図7J】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の斜視図である。
図7K】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平面図である。
図7L】内視鏡及び/又は内視鏡関連装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本説明は、以下のように編成されている。
I.概略
II.部分的に再利用可能、部分的に使い捨て可能/交換可能な内視鏡、及びその間のカップリングジョイント
III.延伸可能、屈曲可能、又は関節式カメラ先端
IV.内視鏡の追加の特徴
V.内視鏡先端
VI.360°ビュー先端
VII.留め具、バネ、及び他の小さいコンポーネントの回避
VII.A バネ無しのボタン
VII.B 回路基板の上のケースのオーバーモールド
VII.C 内部留め具の回避
VII.D. Oリングを介した回転抵抗
VII.E. 外側ハンドルシェルの2つの半分の超音波溶接
VII.F. 熱可塑性エラストマーコーティングハンドル
VIII. 液体の流れ
VIII.A. 液密シール
VIII.B 螺旋流の導入
IX. 成形及び接合
IX.A. 非類似の材料を接続するための斜めのスロット
IX.B. オブチュレータのコンポーネント部品の接合
IX.C. 部品を共にツイストロックする
X.実施形態
I.概略
【0013】
図1Aを参照すると、内視鏡100(関節鏡、腹腔鏡、又はその他など)、トロカール102、及びオブチュレータ104は、関節手術、関節アクセス、又は、他の最小侵襲性手術に使用され得る。最小侵襲性手術は概して、トロカール102又はオブチュレータ104などの尖った機器を使用して手術部位に穿通することから開始する。トロカール102は、皮膚から手術部位へ穿孔するために使用される中空管であり;トロカール102は、アクセスポートを維持するために手術中に所定の位置に留まる。穿孔中、トロカール102は、管腔を通じて挿入されたオブチュレータ104を有し得る。オブチュレータ104及び/又はトロカール102は、関節、腹腔、又は他の手術部位の組織に穿孔してアクセスポータルを生成するために鋭い尖端を有し得る。オブチュレータ104は、トロカール102に挿入され、皮膚及び他の組織を穿孔するためのユニットとして使用され得、目的の空間にアクセスすると、オブチュレータ104は引き抜かれ、「トロカールカニューレ」を残し得る。スコープは、手術部位の可視化のために、カニューレを通じて配置され得る。内視鏡は、照明源及びカメラを有する「先端上のチップ(chip on a tip)」スコープであり得る。アクセスポータルがオブチュレータ104及びトロカール102を介して切断された後、内視鏡は、トロカール102を通じて手術部位に挿入され得、他の機器を用いて手術を実行する外科医に視覚的アクセスを提供する。腹腔鏡メス、シェーバ、ステープラ、縫合器、及び同様のものなどの他の機器によるアクセスのために他のトロカールが配置され得る。
【0014】
いくつかのケースにおいて、内視鏡100は、オブチュレータ104の内側管腔に沿って挿入され得、オブチュレータ104の尖端は透明であり得る。オブチュレータ内に内視鏡がある構成は、オブチュレータ104又はトロカール102を正しい手術部位に誘導するための視覚的ガイダンスを提供し得る。他のケースにおいて、トロカール102は鋭い尖端を有し得、トロカール102を誘導するために、内視鏡はトロカール102の内側管腔に沿って挿入され得る。
【0015】
図1Bを参照すると、内視鏡100は、信頼性を確実にする複数の特徴を有し、内視鏡全体又はその一部が使い捨てであり得る程度にまで製造コストを低減し得る。内視鏡の再滅菌は高コストであり、常に不完全であり、交叉感染のリスクを増加させる。また、内視鏡100が再利用されると、光学系に傷が付き曇るので、外科医に利用可能な視野の精度が低減する。セクションII~VIIIは、そのようなコスト低減及び使い捨て可能性を提供する内視鏡の複数の特徴を説明する。
【0016】
図1Cを参照すると、オブチュレータ104は、ツイストロック940、942を介して外側シース又はトロカール102内に係止され得る。
【0017】
図1Dを参照すると、オブチュレータ104及びトロカール102は、手術部位、例えば、膝蓋骨の後ろの膝の領域に穿孔するために使用され得る。
【0018】
図1E及び図1Fを参照すると、オブチュレータ104は、外側シース/トロカール102から係止解除され得る。オブチュレータ104及び内視鏡は引き出され、その部位へのポートとして中空のトロカール102を残し得る。
【0019】
図1Gを参照すると、手術を実行するために、内視鏡100などの機器は、外側シース/トロカール102を通じて挿入され得る。
【0020】
図1Hを参照すると、外側シース/トロカール102をオブチュレータ104に保持するために使用されたものと同一のツイストロックの動きを介して、トロカール/シース102が内視鏡に係止され得る。
【0021】
様々な内視鏡先端の設計(図2F図2G図2H図2I図2J図2K図2L図2M図4A図4B図4C図4D図4E図4F図4G図4H図4I図4J図4K)は、以下の特性を有し得る。先端の全体は、典型的には上の0028段落の表における寸法である、内視鏡の寸法を満たすのに十分に小さいことがあり得る。いくつかのケースにおいて、先端の直径は、シャフトよりわずかに大きい又は小さいことがあり得る。先端は、カメラ、照明、流体注入又は排出ポート、手術ツールなどをその直径内に機械的に安定に保持し得る。先端は、典型的にはスコープの視野から外に組織を散らすために使用される高い圧力に対してシールし、身体組織及び流体及び吹送流体の侵入を防止し得る。先端は、先端に取り付けられたLEDを介して、又は、光ファイバを使用してハンドル又はコントローラからの光を伝えることによって、照明光を放出し、又は、その放出を可能にし得る。先端アセンブリの不透明な部品は、照明ファイバ/LED/光ガイドからの迷光、及び、外科手術腔からの反射した光の両方を遮断し得る。先端は、所望の量及びコストで製造可能であり得る。先端は、例えば、鋭い尖端又は縁部が無い、周囲の組織に対して非侵襲的な構成を有し得る。いくつかのケースにおいて、先端は、最初の進入のための穿孔尖端を有し得る。先端は、くもり又は汚れを防止するために設計され得る。先端は、好ましくは手術部位の位置のままin situで洗浄を可能にし得る。
II.部分的に再利用可能、部分的に使い捨て可能/交換可能な内視鏡、及びその間のカップリングジョイント
【0022】
図2A図2B図2C図2D及び図2Eを参照すると、手術用内視鏡100は、シャフト110部分を内視鏡のハンドル112、114から取り外すことを可能にする構造であり得る。シャフトの先端116におけるカメラ又は画像センサ、任意のパンニング機構、照明、電力及び信号コネクタ、及び流体流路が、使い捨てシャフト110にあり得る。ハンドル112、114は、再利用可能に設計され得る(これは、ハンドル112、114が、例えば、オートクレーブ又は他の滅菌デバイスにおいて滅菌可能であってもよく、又は、使い捨て可能な滅菌スリーブにより保護可能であってもよいことを示唆する)。取り外し可能シャフトとハンドル112、114の再利用可能部品との間のジョイント130は、ハンドルにおいて一般に遠位であり得る(ただし、必ずしも最も遠位の端部にある必要はない)。交換可能シャフト部分110は、シャフト110と共に使い捨て可能なハンドルの使い捨て部分120と共に使い捨て可能であり得る。
【0023】
図2A及び2Bを参照すると、内視鏡100のハンドルは、3つの主要コンポーネントを含み得る。
・使い捨てキャップ120。ハンドルのこの最遠位部分は、シャフト110の取り付け基部として機能し得、ハンドルの残り部分112、114から接続解除し得る。この使い捨てキャップ)部分120は、(シャフト110及びその内側のコンポーネントと共に)使い捨てであり得る。
・回転カラー112は、外科医がハンドルの中心軸の周りに、すなわち、シャフト110のロール軸126の周りに回転カラー120を回転させることを可能にする表面特徴302、304を有し得る。手術中、挿入シャフト110、使い捨てキャップ120、及び回転カラー112は、係止されて互いに回転し得、その結果、回転カラーを回転させると、使い捨てキャップ120及びシャフト110の回転126に影響を及ぼす。
・近位静止ハンドル114は、コンポーネントを囲むシェルをハンドル内に有する。ハンドル114の外径及び外面は、外科医の手に容易ですべりにくいグリップを提供するように設計され得る。近位ハンドルと回転カラーとの間のジョイント128は、これら2つのコンポーネントが互いに対して回転することを可能にし得る。いくつかのケースにおいて、近位ハンドル114の内側の回路基板及び同様のコンポーネントは、近位ハンドル114の内側の使い捨てキャップ120及び回転カラー112と共に回転し得る。使い捨てキャップ120及び回転カラー112は、ジョイント130において互いから分離可能であり得、その結果、ハンドル114及び回転カラー112(及びそれらの内側のコンポーネント)が再利用可能である一方、使い捨てキャップ120及びシャフト110は使い捨て可能であってよい。
【0024】
図2A図2B図2C図3A及び図3Bを参照すると、使い捨てキャップ120及び回転カラー112の間には、3つの基本的な接続が作られ得る。
・使い捨て部分120を再利用可能なハンドル112、114に保持するための回転係止カップリング140、142。カップリング140、142は、挿入及び引き出しの力、ロール、ピッチ、及びヨートルク、横方向力、及び同様の力を近位再利用可能なハンドル112、114から遠位使い捨て部分120及びシャフト100に伝達するのに十分な強度を有し得、それによって、医師が必要に応じて照明及び/又はカメラを向けることを可能にする。使い捨てキャップ120と回転カラー112との間のジョイント130は、一般に、ハンドルの遠位端に向かって置かれ得る。使い捨てキャップ及び回転カラー112は、ジョイント130の中心及び外周の平坦な力伝達表面144によって係合されてもよく、その結果、これらの力は、分離可能ジョイント130の外周においてサポートされる。1又は複数の係止スナップ148に係合解除させるために、1又は複数の解放ボタン146が押下又は押し込まれてよい。機械的接続は、回転可能係止リング又は他のリリース/固定機構を含み得る。
・電力を照明源及びカメラに供給する、及び、カメラ410からハンドル112、114内の処理基板及び内視鏡の外側のディスプレイシステムに戻る光信号を搬送するための電気接続。電力及び信号用の接続解除可能な電気接続は、USB-Cコネクタ、ミニHDMI(登録商標)コネクタ、又は高速信号のための信号完全性を維持することができる同様のコネクタ150、152によってもたらされ得る。照明が光ファイバによって伝達される場合、ジョイント130は、光コネクタを含んでよい。
・カメラ410のための任意のパンニング機構への接続解除可能な接続は、リンク機構などの物理コネクタによって影響を受け得る。
【0025】
いくつかのケースにおいて、カメラ/画像センサ410、LED、及び電子接続(及びカメラ/画像センサ410をパンニングするための任意の機械的接続)が挿入シャフト110から取り外し可能であり得る。シャフト110及びキャップ120は、容易な滅菌が可能であるように十分に滑らかで単純な形状であり得る。同様に、電子装置がシャフト110の内部から一度除去されると、それらも滅菌可能であり得る。再利用のためにシャフトとその内部コンポーネントを分解、滅菌及びリアセンブルすることは、特に、人件費が低い市場において費用対効果が高いことがあり得る。
【0026】
灌注液又は膨張気体のための1又は複数の流体ホース160(又は、1つが流体用で1つが気体用の2つのホース)は、使い捨てキャップ120によって入ってよく、その結果、灌注/膨張チャネルの流体管のセットの全体は、使い捨てシャフト部分と共に使い捨て可能であってよい。他のケース(例えば、図3E及び3F)では、流体ホース162は、スコープの近位端に進入し得、流体の流入及び流出のためのジョイント130内の接続解除可能な流体接続は、ガスケット、Oリング等によってもたらされ得る。代替的に、ホース用のコネクタは、内視鏡自体の外に、すなわち、内視鏡の近くに(単一の手技の過程の間に挿入シャフト110の「迅速交換」交換を可能にすることが望ましいことがあり得る適用の場合)、又は、内視鏡から遠くに、典型的には、廃棄流体の容器にあり得、患者との接触によって汚染される可能性がある全てのホースの廃棄を容易にする。
【0027】
使い捨てシャフト110、120は、体液と接触するコンポーネントの使い捨てを容易にするように設計され得る。多くの場合、滅菌は不完全であるので、患者の安全は、患者の体液と接触したコンポーネントを廃棄することによって改善され得る。滅菌性を改善するために、使い捨てコンポーネントのコストが低減され得るように使い捨てコンポーネント110、120のコンポーネントを削減し、滅菌することが困難であり得る表面特徴及び隙間を削減することが望ましくあり得る。それゆえ、レンズ、画像センサ、LED、パンニング機構、及びシャフト110は、使い捨てであり得る。加えて、シャフト110は流体の流入及び流出に使用され、使い捨て可能なので、体液に対するシーリングは不要であり得る。
【0028】
図2Dを参照すると、交換可能/使い捨てシャフト110及びその取り付けコンポーネント120は、異なるタイプの手術に特化され得る。例えば、純粋な診断スコープ172は、1から3mmの外径を有し得る。腹腔鏡下胸部手術のための交換可能な使い捨てキャップ/シャフトユニット110、120、178は、長さが400mmで直径が10mmのシャフトを有し得る。膝及び股関節の関節鏡下手術のための交換可能コンポーネント176は、長さが155mmで直径が5.5mm又は4mmであり得る。小さいジョイントの場合、直径が2.9mm又はそれより小さい交換可能シャフト174が好ましい場合がある。屈曲可能な端部200を有する交換可能シャフト/スコープユニットは、腹腔鏡手術のために寸法決めされ得る。様々な外科専門分野の典型的な寸法は、以下の通りであり得る(ミリメートルで測定)。
【表1】
【0029】
様々な交換可能コンポーネント110は、先端116において異なる機器を有し得る。例えば、様々な交換可能シャフトは、0度(軸上に直接)、30度、45度、70度、及び90度に配向されたカメラを有し得る。
【0030】
図2Bを参照すると、使い捨てシャフト部分110、120は、結果として、保護及び強度のための外側カニューレ132、及び、様々な照明、光学、及び流体搬送コンポーネントを保持する内側シャフト部分134に分離可能であり得る。スコープは、10又は12又は20の交換可能なシャフト/キャップユニット110、120のセットと共に、ハンドルユニット112、114として販売され得る。
【0031】
2019年6月7日に出願された米国特許出願第16/434,766号、及び、2019年8月13日に出願されたその正式図面は、参照によって組み込まれる。
III.延伸可能、屈曲可能、又は関節式カメラ先端
【0032】
図2F及び図2Gを参照すると、カメラ先端202は、延伸可能及び後退可能であるように、カニューレシャフト132内で滑動可能であり得る。伸展しているとき、カメラストーク202の遠位部分は、例えば関節ジョイントにおいて接合される剛性セグメント210として屈曲可能であり得る。図2F及び図2Gにおいて、円錐204、カメラ410の視野を示す。シャフト202の上記延伸可能/屈曲可能部分は、各々が長手方向の次元において本質的には剛性である一連の要素で形成され得るが、屈曲又は湾曲を可能にするように各ジョイントにおいて関節連結され得る。図2F及び図2Gに示されるように、関節は全て、同一の寸法であり得る。代替的に、図2H及び図2Iに示されるように、関節旋回点212は、交互に90°の角度であり得、その結果、屈曲は2つの次元であり得、この組み合わせにより、360°の屈曲角度を生じさせ得る。代替的に、上記屈曲可能部分202は弾性材料で形成され得、長手方向の圧縮次元に対して相対的に硬く非圧縮性を有すると共に横方向の及び/又は傾いた屈曲において可撓性を有する内部スティフナを有する。屈曲可能部分202は、外面の周囲に離間された2つ又は4つのケーブルチャネルを含み得、その結果、張力ケーブルが望ましい方向において屈曲を発生させ得る。
【0033】
図2H図2I図2J図2K図2L及び図2Mを参照すると、いくつかのケースにおいて、カメラ410は内視鏡先端400内でパンニング可能であり得る。例えば、カメラ410及びその照明LEDは、2つのヒンジ222を伴う3つの剛性セグメントとして形成される基板220の1つの側に取り付けられ得、その結果、2つの外側セグメント224は、互い226に対して動き得、中心セグメントは、屈曲する平行四辺形の方式で所定の位置において回転する。上記2つの外側セグメント224は、摺動チャネルに取り付けられると共に、上記ハンドルにおける制御装置にケーブル228によって接続され得る。図2Jを参照すると、基板220は、平坦な可撓性のバッキング上に成形され得る。バッキングは、バッキングがその平行四辺形構成(図2K及び2L)に折り曲げられることを可能にするヒンジ点を生成するための折り曲げ部222を含み得る。旋回点230は、基板220に成形され得る。図2Kを参照すると、フレックス回路232は、基板上に積層され、2つの端部に取り付けられたテンションケーブル228を制御し得る。カメラ、照明LED、圧力センサ、温度センサ、又は他のセンサは、基板220に固定され得る。図2Lを参照すると、基板220は、平行四辺形の3辺に折り曲げられ得、第4の辺は、ヒンジ点に接続されたリンク機構によって形成され得る。更なる詳細は、参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第9,375,139号において説明される。
【0034】
上記基板の一方の面の他方に対する長手方向運動226は、中心セグメントの角度を変更し、したがって、画像CCD又は他のカメラ、及び任意の他のセンサの角度を変更させる。これは、90度の大きさであり得る範囲にわたる調整可能な視野角度を提供し得る。上記内視鏡は、180度又は逆戻りの視野に適応することもでき、ここで、上記内視鏡は、上部が平坦な構造及び回転可能な又はリビングヒンジの長方形内視鏡アーキテクチャを有する。
【0035】
灌注、膨張、又は他の流体の出入りのための通路及び開口部は、上記先端に提供され得る。灌注流体のための開口部は、カメラ410の窓又はレンズから汚れを除去するために向けられ得る。
【0036】
表面224のうちの少なくとも1つは、セグメント224上に又はその内部に結合された金属ストリップを含み得る。上記金属ストリップは、予め形成された曲率半径を有するバネ鋼又はニッケル-チタン合金であり得る。上記金属合金は、代替的に、アルミニウムなどの可鍛性金属であり得、又は、形状記憶特徴を有するニッケル‐チタン(ニチノール)合金であり得る。上記金属ストリップは、細長いコアが1つの曲面において確実に曲がることを可能にする。上記メモリ基板がバネ鋼又はニチノールである場合、それは、可鍛性である場合はある形状に曲げられ得、又は、ニチノールの形状記憶コンポーネントによって操舵可能にされ得る。
【0037】
図2N及び図2Oを参照すると、レバー240は、挿入シャフト内のカメラ410(図2F及び2G)を進める/突出又は後退する/引き出すために動化され得る。別のスイッチ/レバー242(例えば、パドル形状のスイッチ)は、関節運動可能な先端に延在するケーブル228上に張力を及ぼすことによって上記先端を曲げるケーブル又はレバーを制御して、シャフト110の延伸可能部分202に沿ったジョイント212において回転関節運動を発生させ、それにより、正のy及び負のy方向において移動するように上記カメラ先端の関節連結を制御し得る。カメラパンニングを制御するために別のレバーが使用され得る(図2H、2I、2J、2K、2L及び2M)。
【0038】
図2P及び図2Qを参照すると、4点制御244は、延伸可能/後退可能及び/又は関節式カメラシャフト202の関節連結又は屈曲可能部分への4つの制御ケーブル228又はロッド又は他の耐荷重性コンポーネントを制御し得、その結果、カメラ先端は、正のx、負のx、正のy、及び負のy方向に関節連結され得る。
【0039】
再び図2D及び図2Eを参照すると、上記延伸可能/後退可能及び/又は関節式カメラシャフト110、200は、再利用可能なハンドル、使い捨て可能先端構成と共に使用され得る。上記延伸可能/後退可能及び/又は関節式カメラシャフトは、再利用可能又は単一使用一体スコープ構成と共に使用され得る。
【0040】
上記関節式カメラ先端200は、腹部胸部の腹腔鏡検査において特に有用であり得る。典型的に、腹部手術中に、腹腔は二酸化炭素で膨張され、大きく開いた視野を外科医に与える。これは、延伸可能/後退可能及び/又は関節式先端空間が移動できるようにする。延伸可能/後退可能及び/又は関節式先端は、胃又は肝などの臓器の後方における視野を提供するために有用であり得る。外科医が視野が固定された内視鏡/腹腔鏡のみを有する場合、臓器の後方における視野を得る唯一の方法は、身体の反対側から別のポートを開くことであろう。
IV.内視鏡の追加の特徴
【0041】
図2A及び2Bを参照すると、使い捨てシャフト部分110、120は、結果として、保護及び強度のための外側カニューレ132、及び、様々な照明、光学、及び流体搬送コンポーネントを保持する内側シャフト部分134に分離可能であり得る。照明は、遠位先端の又はその近くのLEDによって、又は、ハンドルにおける照明源又は外部コントローラにおける照明から光ファイバを介して提供され得る。
【0042】
再び図2Aを参照すると、上記内視鏡は、ハンドル112、114、120、及び、身体への挿入のためのシャフト110を有し得る。シャフト110の遠位先端116に又はその近くには、カメラ、電子画像センサ、又は他の光学コンポーネントがあり得る。カメラの向きは、上記スコープ内に固定され得、又は、パンニング可能であり得る。カメラ410は、先端116にありシャフトから外を向き得るか、又は、シャフトの構造的先端の後ろに短い距離だけ凹設され得る。さらに、先端に又はその近くには、LEDなどの照明源があり得る。先端116は、剛性の尖ったトロカール先端を有し得るか、又は、画像センサを越えて到達するスプーン形状部分を有し得るか、又は、(大腸内視鏡の先端の方式において)可撓性であり得、各ケースにおいて、撮像カメラを少し越えて延在し、挿入中にカメラ/画像センサ410に対する物理的保護を提供する、又は、手術用切断デバイスからカメラ/画像センサ410を保護する。
【0043】
照明は、可視光、赤外線及び/又は紫外線であり得る。いくつかのケースにおいて、照明LED(発光ダイオード)又は他の照明源は、再利用可能なハンドル112、114に、又は、ドッキングステーション/コントローラに配置され得、使い捨てシャフトは、光を先端へ伝達するための光ファイバを有し得、ジョイント130は光カプラを有し得る。他のケースにおいて、照明LEDは先端116に配置され、外科手術腔を直接照明し得る。そのようなケースにおいて、ジョイント130は電源コネクタを有し得る。いくつかのケースにおいて、LEDは、先端から凹設され得、又は、シャフトのどこかに配置され得、又は、外部コントローラにあり得、光ファイバは、照明光を先端に搬送し得る。画像センサの周りで光を外科手術腔内により良く分散させるために光が画像センサの周りに所望のパターンで配列されるように、光ファイバは、例えばスプリットと共に構成され得る。
【0044】
シャフト110そのものは、剛性であり、ステンレス鋼又はコーティングアルミニウムなどの、生体反応性を有しない金属で作製され得る。いくつかのケースにおいて、内視鏡先端400の周りの外科手術腔は、気体(典型的には二酸化炭素)によって吹送(insufflated)され得る、又は、食塩水によって灌注され得る。いずれのケースにおいても、流体の流入及び流出は、シャフトを通るチャネルにより実現され得る。
【0045】
シャフト110は、また、照明LED及びカメラ410への電力ワイヤを保持すると共に、カメラ410からハンドルの再利用可能部分112、114内の電子装置に戻る光信号を搬送する信号ワイヤを保持し得る。カメラ410への電力は、可撓性ケーブル内又はプリント回路基板(可撓性又は剛性)上の導体を介して供給され、パリレン等のコンフォーマルで絶縁性のコーティングを用いて絶縁され得る。この同じフレキシブル回路基板416は、カメラ410からのビデオ信号用の信号導体を有し得る。ビデオ信号は、任意のビデオ信号プロトコル、例えば、MIPI(Mobile Industry Processor Interface)又はHDMI(登録商標)を使用して、カメラ410からハンドルへと伝達され得る。また、パリレンは、生体適合性を改善し得る。
【0046】
シャフト110は、カメラ410のパンニングを制御するためのケーブル又は他の機械的要素も保持し得る。
【0047】
図3A、3C及び3Eを参照すると、回転カラーは、回転を容易にする様々な特徴を有し得る。例えば、窪み302は、軽いロールトルクのために指に良好なグリップを提供し得る。フィン304は、より大きいロールトルクにより大きい影響力を提供し得、また、固定された回転基準点を提供し得る。
【0048】
ボタン310は、照明LEDをオン又はオフに変えること、写真撮影、及びビデオの開始及び停止などといった様々な機能を実行し得る。単一のボタンが、押す性質に基づいて、これら全ての機能を実行し得る。例えば、3秒間押したままにすると、照明LEDが点滅し得る。速く押すと、単一フレームの静止画像がキャプチャされ得る。2回クリックすると、ビデオ記録を開始及び停止し得る。
【0049】
シャフト110の先端116におけるカメラ410がパンニング可能である、又は、他の制御可能な特徴を有する場合、カメラ410の調節を制御するためにボタン310の近くにコントロール(例えば、レバー又はタッチスライドパネルなど)があり得る。
【0050】
1又は複数の紫外線LED又は他の照明源が、ハンドル112,114の内側、シャフト110の内側、又は、先端116の近くに配置され得、デバイスの内部コンポーネント又はデバイスを通過する水の滅菌を確実にすることを助ける。
【0051】
図3C、3E、及び3Fを参照すると、灌注/吹送ホース160、162は、ハンドルを通じて様々なポイントに入り得る。例えば(図3C)、灌注/吹送ホース160、162は、例えば、フィン304を通じて、ハンドルの遠位端の近くのどこかに横方向に入り得る。又は、3E及び3Fに示されるように、灌注/吹送流体/気体ホース160、162は、ハンドル114の近位端を通じて入り得る。次に、このホースは、ジョイント130内の流体接続解除ジョイント320を介して接続解除可能であってよい。吹送流体/気体のためのホース160が使い捨てキャップ120を通じて入るケースにおいて(図3C)、様々なジョイント及びひずみ除去特徴340が、ホース160を所定の位置に保持するために使用され得る。
【0052】
図3B及び図3Fを参照すると、USB-C又はmini-HDMI(登録商標)コネクタなどの電気コネクタ150、152が、カメラ410をハンドル114内部の回路基板に接続するために使用され得る。
【0053】
図3Bを参照すると、回転係止カップリング140、142は、回転カラー112と回転関係である使い捨てキャップ120を係止し得る。様々な剛性で弾力性のある特徴144、148は、他の力及びトルクに対してそれらを合わせて係止し得、解放ボタン146はそれらを係合解除させて使い捨てキャップ120の交換を可能にすることを可能にし得る。キャップ部分120及び回転係止カップリング140、142の間のカップリングは、ジョイントの周辺部に応力の多くを配置し得、その結果、ジョイント130は、力(特に、トルク)を良好に保持及び伝達し得る。
【0054】
図2A図3C及び図3Dを参照すると、ハンドルの静止部分114及び回転カラー112の間の回転は、ジョイント128における回転ベアリングを介して提供され得る。
【0055】
図3C図3D及び図3Eを参照すると、近位ハンドル114は、複数のコンポーネントを含み得、典型的には、患者との偶発的な接触のみを有する(したがって、交叉感染のより低いリスクを呈する)コンポーネントは、コストがより高く(したがって、再利用可能であることが望ましく)、滅菌可能であるか、又は滅菌スリーブによって被覆され得る。例えば近位ハンドル114は、電力変圧器、信号増幅器、照明LED及びカメラのためのコントロール、カメラ410をパンニングするための機械的コントロール、カメラ410からの画像の復元(righting)のための回転センサ等を保持し得る。ハンドルは、電力、信号、流体等の外部のソース及び宛先への接続も含み得る。
【0056】
近位ハンドル114は、カメラ410の角度配向が確認され得るように、回転センサを含み得る。例えば、近位ハンドル114の内面は、1又は複数の磁石320を取り付け得、プリント回路基板322(回転カラー112及び使い捨てキャップ120と共に回転する)は、磁石を検出するホール効果センサ324を有し得る。これは、回転配向を計算するのに使用され得、ひいては、カメラ410からの画像をビデオディスプレイスクリーン上に「復元する(right)」のに使用され得る。
【0057】
シャフトの遠位先端、その中に取り付けられたカメラ410、及び、シャフト110内のコンポーネントの取り付けは、強固であるように設計され得る。時々、手術中に、内視鏡の先端がシェーバ、アブレーションプローブ、又は焼灼プローブと接触し得、先端はそのような接触に対して強固であることが望ましい場合がある。コンポーネントが脱落して患者の体内に残り得るリスクを低減するべく、使い捨てシャフト及びそのコンポーネントは、機械的故障のリスクが高いジョイントを回避するように設計され得る。使い捨て可能光学システムは、複数の外科的手技において使い捨て不可能な光学装置が再利用される場合に発生する画像劣化を防止し得る。
【0058】
種類としての内視鏡は、関節鏡、腹腔鏡、大腸内視鏡、及び様々な体腔用の他の特化したスコープを含む。関節手術用の関節鏡の場合、シャフトは5mm、5.5mm、又は6mmと小さく、非常に剛性であり得る。大腸内視鏡などの他の内視鏡の場合、直径はより大きくてよく、シャフトは可撓性であってよい。
【0059】
内視鏡は、ハンドル及び複数の先端として移送され得、各先端は、滅菌のためにそれぞれシーリングされる。
【0060】
図3Fを参照すると、灌注/吹送流体/気体の注入、灌注/吹送流体/気体の排出、及び、電気接続コード164のためのホース160、162は、使い捨てキャップ120に持続的に固定340、342され得る。この配置は、外科手術腔から水を運搬し、従って汚染されるホース162が使い捨て可能であり得るようにして、ハンドルの再利用可能部品114が流体と接触しないことを可能にし得る。ホース及びコード160、162は、再利用可能なハンドル112、114の長さを走行するチャネル354によってルーティングされ得る。チャネル344は、ホース及びコード160、162、164及びコネクタ350、352の容易な通過を許可するのに十分に大きい内径を有し得、容易な滅菌を可能にする連続的で滑らかな壁を有し、交換可能コンポーネントを即時交換可能にする。チャネル354は、プリント回路基板322を中心軸に置くことを可能にすべく、中心軸から外れていてよい。ホース及びコード160、162の端部におけるコネクタ350、352は、チャネル354を通過するのに十分小さな大きさであり得る。したがって、シャフト110、キャップ120、ホース及びコード160、162の交換は、コネクタ350、352とホース及びコード160、162とをチャネル344によって通過させることにより実現され得る。電気コード164は、ジョイント130に又はその近くにコネクタ354を有し得、灌注/吹送流体/気体を外科手術腔に流すためのホース160は同様に、このホースを再利用可能にすべくジョイント130にコネクタを有し得、又は、漏れの可能性を減らすべく持続的に固定され340得る。ホース及びケーブル160、162をほぼ軸上に有することで、スコープの使用中における望ましくないケーブルフロップを低減し、キャップ120上の望ましくないトルクを低減する。シャフト120、キャップ120、及びホース160、162を交換のための一体ユニットとして形成することは、漏れの可能性を減少させ、交換動作の滅菌性を向上させる。
【0061】
図3Gを参照すると、再利用可能なハンドル112、114は、減菌器360において滅菌され得る。ホース160、162と、患者又は患者と接触した流体と接触する内視鏡100の他の全ての部分とは、使い捨て可能であることが好ましい。再利用可能部分112、114の設計は、患者の体液との接触を回避することによって汚染を最小限にすることを確実にする。減菌器360は、1又は複数の再利用可能なハンドル112、114を受け入れ、紫外線LED362からそれらを紫外光で照射するように配置され得る。ハンドルチャネル344を通過するロッド364は、それらの長さに沿って配置された紫外線LED366を有し、内部チャネル344を滅菌し得る。
V.内視鏡先端
【0062】
内視鏡先端400のコンポーネントは、カメラ又は視覚センサ410、光源、対物レンズ又は窓、及び流体管理が、直径5mm又はそれより小さい内視鏡など、閉じられた空間内に取り付けられることを可能にするために設計され得る。
【0063】
図4A及び4Bを参照すると、内視鏡先端400は、上部ブレース412、下部ブレース414及びフレキシブル回路基板416から形成され得る。カメラ410は、フレキシブル回路基板416の一方の側に、照明LEDは、他方の側に取り付けられ得る。透明窓420は、内視鏡手技の組織及び体液、及び、加圧された吹送流体などの外側環境からカメラ410を保護し得る。アセンブリ全体は、オーバーモールドを介して共に係止され得る。
【0064】
図4Bを参照すると、コンポーネントを組み立てるために、LEDが取り付けられる端部であるフレキシブル回路基板416の一端部は、上部ブレース部品412におけるスロット又はチャネルに嵌め込まれ得、それによりLEDを所定の位置に保持する。次に、基板416は、上部ブレース412における屈曲部を中心に折り曲げられ得、その結果、カメラ410は、上部ブレース412におけるその孔を通じて所定の位置に来る。折り曲げ及び回転により、LEDはセンサに近くなり、アセンブリが先端400の5mm直径内にフィットすることを可能にする。次に、下部ブレース414は所定の位置に運ばれ、これにより、上部ブレース412、下部ブレース414、回路基板416、LED及びカメラ410をそれらの相互整列の位置に保持し得る。係止ノッチ及びクリップ、又は超音波溶接が、このアセンブリをある時間にわたって共に保持し得る。次に、オーバーモールドステップにより、全てのものを共に係止し得る。
【0065】
図4C図4D図4E図4F及び図4Gを参照すると、透明窓420は、カメラ410をカバーしてそれを保護し得る。窓420は、2つの厚み、すなわち、カメラ410の上のより厚い領域、及び、取り付けに使用され、LEDがそれを通じて照射する部分のためのより薄い領域であり得る。内視鏡先端400の周囲の隆起部(ridge)は、小さい量だけ窓420を越えて延在し得る。上部ブレース412は、LEDを囲む壁を含み得る。これらの形状は、単独で又は組み合わせることにより、以下の利点のうちの1又は複数を提供し得る。第1に、これらの形状は、カメラ410へ内部反射されるLEDからの迷光を低減し得る。第2に、レンズ側の窓420の厚みは、カメラ画像の視野の縁部が塞がれる、又は、レンズがその縁部への光をより少なく集めるときに、口径食のアーチファクトを低減し得る。同様に、レンズの形状は、魚眼歪みなどの歪みを低減するために使用され得る。第3に、隆起部は、組織をレンズから離した状態で維持する傾向があり得、不鮮明性を低減し、視野を改善する。
【0066】
図4E及び4Fの窓420は、LED及びカメラ410、上部ブレース412、下部ブレース414、及び窓420との回路基板416のアセンブリの表面上に配置され得る(図4B、4C)。次に、窓420とのアセンブリは、カバーシースのオーバーモールドを介して共に係止され得る(図4C、4D、4G)。このオーバーモールドは、先端アセンブリ全体に水密性を提供し得る。オーバーモールドアセンブリは次に、内視鏡の挿入シフトの先端上に篏合され得る。
【0067】
図4H図4I図4J及び図4Kを参照すると、他のケースにおいて、代替的に、透明窓422は、回路基板416、LED、カメラ410及び下部ブレース414が組み立てられる前に上部ブレース412上にオーバーモールドされ得る。窓422がオーバーモールドされるとき、カメラ410孔を通じて突出するように平らなプラテンが配置され得、成形表面を提供し、窓422の光学的に滑らかな裏面を提供する。成形は平ら(平面状)であり得るか、又は、オーバーモールドされた窓422に凸又は凹レンズを形成するように所望の曲率を有し得る。図4Kに示されるように、上部ブレース412の外周縁部は、オーバーモールドされた窓422と係合するセキュアな係止を提供するような形状であり得る。次に、LEDを有する回路基板416は、スロットに挿入され、上部ブレース412の周りで折り曲げられ得、次に、下部ブレース414は、所定の位置に留められ、超音波溶接され得る。
【0068】
再び図4Aを参照すると、その右上及び右下の角において、及び、図4Bを参照すると、上部ブレース412の右上の角及び下部ブレース414の右下の角において、上部ブレース412及び下部ブレース414に成形されたエネルギーディレクタが、超音波溶接を改善し得る。超音波溶接は、上部ブレース412、下部ブレース414、及び流れディレクタコンポーネントの間の接着及び水密性を改善し得る。エネルギーディレクタは、上部ブレース及び下部ブレースのアセンブリの内側表面上で、三角形形状の隆起部として成形され得る。エネルギーディレクタの内径は、流れディレクタの外径よりわずかに小さいことがあり得、その結果、超音波溶接は、エネルギーディレクタが溶融してシールを形成することを生じさせる。
【0069】
まとめると、これらの特徴は、4mm又はそれより小さい、5mm又はそれより小さい、4.5mm又はそれより小さい、又は4mm又はそれより小さいなど非常に小さい直径の内視鏡先端400、又は、内視鏡シャフトよりわずかに大きい先端400を提供し得、全てのコンポーネントは、その先端直径の内側にフィットする。LED及びカメラ410をフレキシブル回路基板の反対側に取り付けることは、アセンブリ全体をより容易に製造可能にすることを助け得る。その製造は、フレキシブル回路基板416の端部をスロットに挿入し、基板416を成形部品の周りに巻き、又は、基板を成形部品間のチャネル内に巻き、様々なコンポーネントをそれらの好ましい動作配向に配置することを伴い得る。コンポーネントは、共に超音波溶接され得る。オーバーモールドが、コンポーネントを共に構造的に保持し、水密シールを提供するために使用され得る。透明窓420、422が構造コンポーネント上にオーバーモールドされ得るか、又は、構造コンポーネントが透明窓上にオーバーモールドされ得る。
VI.留め具、バネ、及び他の小さいコンポーネントの回避
【0070】
内視鏡100の可動部品及び構造コンポーネントは、留め具及びバネなど小さいコンポーネントを回避する技法を使用して接合され所定の位置に固定され得る。これらの製造技法は、成形のコストを低減し、アセンブリのコストを低減し、製造ステップを低減し、別個のコンポーネント、例えば、スチール製のバネ又はネジが緩んで患者の安全を危険に晒し得る可能性を低減し得る。同様に、アセンブリは、毒性であり得る接着剤又は溶媒無しで達成され得る。
VI.A. バネ無しのボタン
【0071】
図5Aを参照すると、内視鏡のための制御ボタン710は、単一コンポーネントとして成形されたボタン、その誘導路、及びそのバネ712と共に単一コンポーネントとして形成され得る。
【0072】
この単一コンポーネントは、ボタンの押下がボタンの上部から下部へ伝達されるように適切な剛性を、及び、ボタンをその押されていない状態に戻す復元力を提供するための、ビーム構造712における適切な弾力性(resilience)を同時に提供するように製造され得る。ループビーム構造712は、一体成形コンポーネントから伸展する可撓性突起を伴って成形され得る。これらの伸展された可撓性突起712は、屈曲及びねじれの組み合わせにおいて作用し得、その結果、ボタン710が解放されるとき、材料の弾性記憶がボタンをその最初の位置に跳ね返らせる。図5B及び図5Cは、元々成形された平面状構成であるスプリングループ712を伴う、その通常は上の位置のボタンを示す。図5D及び図5Eは、押し下げられたボタン、及び、ねじれて変形しているスプリングループ712を示す。
【0073】
そのバネを有するボタンは、ABSプラスチックから成形され得る。
【0074】
いくつかのケースにおいて、ハンドルは、金属留め具及び他の小さい金属部品を有し得、又は、アセンブリは、化学接着剤等を使用し得るが、それらは、緩み、逸脱、又は、患者に流れる流体との接触が無いことを確実にするほど十分に、オーバーモールド内に完全又は部分的に封入され得る。
VI.B.回路基板の上のケースのオーバーモールド
【0075】
図5F及び図5Gを参照すると、ハンドル内に取り付けられる回路基板722は、挿入シャフト内へ前方に送られるその接続ケーブル、及び、サポートする電力源及びコンピュータドライバへ後方に送られるその接続ケーブルと共に、低い圧力のオーバーモールドを使用してオーバーモールド720され得る。オーバーモールド720は、ハンドル内に取り付けるためのセキュアな機械的取り付けポイントを提供する貫通孔を含み得る。オーバーモールド720は、全ての側を保護し、製造及び使用中に機械的損傷から回路基板722を保護するために弾力性であるカバーを提供し得る。オーバーモールドされたケース720は、回路基板722の2つの端部においてケーブル724のためにひずみ除去を提供し、ケーブル724を引くことによって生じ得る損傷を低減し得る。オーバーモールド720は、回路基板722を水の侵入から保護するために、一体型で継ぎ目が無いカバーを提供し得る。オーバーモールド720は、国際規格EN60529下のIP65のレベルまで流体進入に対して保護し得る。回路基板722上のオーバーモールドされたケース720(及び、液体の影響を受けるハンドル内の任意の他のコンポーネント)の液密保護は、ハンドルの内部を通じて滅菌用の液体又は気体を流すことを介して、ハンドルの内部の滅菌を可能にし得、患者への感電を防止するための絶縁保護を提供し得る。これらの利点は、製造を単一の製造ステップに低減することによって達成され得る。
VI.C. 内部留め具の回避
【0076】
図5Hを参照すると、オーバーモールドされた回路基板構造は、別個の小さい部品の留め具無しで、成形されたクリップ、熱カシメ、及び一体的構造をもたらす同様の技法を介してハンドル内に取り付けられ得る。図5Hにおいて、ハンドルの内側シェルは、2つの部品732、734に成形され得る。図5Iにおける逆さまに反転されて示される上半分732は、いくつかの成形されたボス736と共に成形され得る。図5Hにおいて、ボタンは逆さまに反転されて所定の位置にセットされ:ループする弾力性の突起を見ることができる。図5Iにおいて、オーバーモールドされたPC基板720が、ボス736の上に場所され得、その結果、ボス736は、基板ケーシングにおける貫通孔を通じて突出する。図5Jにおいて、熱及び/又は超音波振動は、ボタン及びPC基板を所定の位置に保持するドーム又はヘッド738内にボス736の先端を溶融するために使用され得る。
【0077】
これらの技法によって、内視鏡100は、別個のアセンブリステップを必要とする又は脱落し得る小さい部品無しで、毒性の接着剤又は溶媒無しで、強い構造に組み立てられ得る。
VI.D. Oリングを介した回転抵抗
【0078】
図5K及び図5Lを参照すると、内側シェル742及び外側ハンドルシェル732、734は、互いに対して回転し、その結果、外科医は、上で説明された磁気ホール効果センサ324を使用して視野を調節し得る。内側ハンドル742は、回転カラー112に合わせて回転する。内側ハンドル742及び回転カラーは、外側ハンドル114に対して回転する。内側ハンドル742及び外側ハンドルシェル732、734は、それらの相対的な位置を維持するために、いくらかの摩擦を提供する2つのシリコーン製Oリング740を介して結合され得る一方で、外科医が2つのハンドルコンポーネントを回転させて関節鏡の視野を調節することを可能にする。
【0079】
アセンブリについては、円筒形の内側ハンドルは完全に組み立てられ得、Oリング740は、それらの2つの保持チャネル内への内側ハンドル742の端部の上に篏合され得る。次に、外側ハンドルシェル732、734の2つの半分は、内側シェル及びOリング740を囲んで、ホットドッグ上のバンズのように、まとめられ得る。次に、外側シェル732、734の2つの半分は、互いに超音波溶接され得る。
VI.E. 外側ハンドルシェルの2つの半分の超音波溶接
【0080】
図5M及び図5Nを参照すると、外側シェルの2つの半分732、734は、接着剤又は溶媒無しで超音波溶接され得る。図5O及び図5Pを参照すると、2つの外側シェルの半分は、超音波溶接の開始前に共に留められてそれらを一時的に保持し得る係止クリップ又はフックを有し得る。
【0081】
図5O図5P図5Q図5R図5S図5T図5U図5V図5W及び図5Xを参照すると、超音波溶接の高い効果を確実にするために、様々なエネルギーディレクタ及び溝が設計され得る。各ケースにおいて、エネルギーディレクタの高さは、その嵌合溝の深さよりわずかに高く、エネルギーディレクタの幅は、溝よりわずかに狭い。超音波振動により、エネルギーディレクタはわずかに溶融及び変形し、溝を満たし得る。超音波溶接されたシームは、外側ハンドルのキャビティを完全に封入する状態に非常に近くなることがあり得、内視鏡の外側から内部へのいかなる流体進入の可能性も低減する。いずれの流体も、病原体のリスクを有する。内視鏡などのデバイスの内部の滅菌は難しく、流体の排除は、再利用され得るいずれのコンポーネントにとっても重要である。
VI.F.熱可塑性エラストマーコーティングハンドル
【0082】
図5Y及び図5Zを参照すると、高摩擦表面750が、外側ハンドルシェル732、734の外面に結合又はオーバーモールドされ得、外科医の手袋を着けた手及びハンドルの間の高摩擦接触を提供する。手術中、外科医の手袋及び/又はハンドルは、摩擦を低減し得る体液及び他の液体で覆われることがあり得、その結果、外科医は、中実の内視鏡の制御を維持することに苦労し得る。内視鏡のハンドルを熱可塑性エラストマー(TPE)などの高摩擦化合物750で覆うことによって、ハンドルの摩擦が高く成り得、外科医のコントロールが改善し得る。カバーが単一の一体型層としてオーバーモールドされる場合、流体進入に対して追加のシールを提供し得る。1つの医療グレードの生体適合性TPEは、ロードアイランド州ポータケットのTeknor Apex製Medalist MD 34940又はMD 34950である。
VIII. 液体の流れ
VIII.A. 液密シール
【0083】
図6A及び図6Bを参照すると、ハンドルボディ及び外側シース又は挿入トロカール102の間のジョイントは、Oリングを使用することなく、内視鏡及び外側シース/トロカール102の間に水密シールを提供するように設計され得る。このジョイントにおけるOリングは、手術中に脱落し得る場合、又は、内視鏡が外側シース/トロカール102内に係止されているときに患者に導入され得る場合、望ましくないことがあり得る。図6A及び6Bにおいて、シートの雄型円錐形内面810を見ることができるように、外側シース/トロカール102のシーティングカップ(seating cup)が切り欠き断面において示され、外側シース/トロカール102のカップにおける雄型円錐の外面及び雌型円錐の内面の間の嵌合を見ることができるように、内視鏡の先における雌型嵌合円錐812が平面図において示されている。
【0084】
図6Cは、2つの円錐810、812を示し、その寸法のいくつかは誇張されている。雄型円錐810の円錐の角度は、雌型円錐812よりわずかに鋭く、約1/2°異なることがあり得る。雌型円錐812の最大直径は、雄型円錐810の基部における最大直径よりわずかに小さいことがあり得、その結果、これらの2つの表面810、812は、水密締まりシールを形成する。2つの円錐の直径が19~25mmの範囲にあるとき、直径の締めしろは1/2mmのオーダーであり得る。角度は、15°のオーダーでであり得、2つの円錐は、約1/2°異なり得る。同様に、円錐の小さい端部において、雄型円錐810の外径は、雌型円錐812の内径と同一であり得るが、雄型円錐810は、その外周において小さい隆起部814を有し得、この端部においても水密締まりシールをもたらす。当該部品のポリマーは、締まりばめが水を適切にシールするために適切な量の弾力性を提供するために選択され得る。
【0085】
図6Dは、雄型円錐の小さい端部上に成形された隆起部814を示す。雄型円錐810上の隆起部は、外側シース/トロカール102の取り付けカップにおいて雌型円錐814の小さい端部の内径と締まりシールを形成し得る。図6Eは、嵌合された2つの部品を示す。
【0086】
他の代替的形態において、内視鏡及び外側シース/トロカールキャップの間のシールはOリングを使用し得る。Oリングは、内側雄型円錐の表面上のチャネル上に位置し得、その結果、接触がOリングを変位させる横方向力に変換し始める前に、雌型円錐は係合してOリングをそのチャネル内に圧縮する。Oリングは、内視鏡のシャーシの面に当接する雄型円錐の大きい直径の端部において特に望ましいことがあり得、その結果、外側シース/トロカールキャップの雌型表面は、Oリングを変位させることができない。いくつかケースにおいて、円錐の角度は、15°より平らであり得、その結果、ツイストロックによって生成される、Oリングに対する圧縮力(セクションVIII.Cにおける図7J、7K及び7Lの説明を参照)が、Oリングを変位させる傾向がある長手方向の摩擦力に対して増加する。
VII.B 螺旋流の導入
【0087】
図6Fを参照すると、外側シース/トロカール102の流体インフィード管及び流体流環の間のチャンバ820は、圧搾する円錐として設計され得、螺旋流を水又は同様の灌注流体に付与する。狭くなる円錐通路を通じて水が流れるときに、螺旋流822は、ベルヌーイ効果及びベンチュリ効果を介して導入され得る。2つの円錐表面上の螺旋ベーンは更に螺旋流を加速させ得る。
【0088】
この流れパターンはいくつかの利点を有し得る。水が内視鏡の先端における流れディレクタ孔から出るとき、螺旋流822は、圧力及び水の速度を増加させ得る。螺旋の動き822は、カメラ410の前方における前方窓に累積する任意のごみを洗浄することを助け得る。
VIII.成形及び接合
VIII.A.非類似の材料を接続するための斜めのスロット
【0089】
図7A図7B図7C及び図7Dを参照すると、ステンレス鋼からできている部品は、接着剤を使用することなく、ABSなどのプラスチックからできている部品に接続され得る。1つのそのような技法は、ステンレス鋼において孔910を切り、ABSでモールドすることである。孔910は、スロットの形状であり得、スロットは、基本的なスラスト及び回転力に対して斜めであり得る。斜めのスロット910は、複数の次元において、追加のセキュア性を提供し得る。ABSは収縮率を有するので、ABS及びステンレス鋼の間に遊びを制限するための技法は有利であり得る。スロット910の接合は、複数のポイントにおいて、例えば、外側シース/トロカール102の基部(ここで、外側シース/トロカール102の基部カップがそれに取り付けられる)において、内視鏡の先における内視鏡挿入シャフト/内側シース/カニューレマウントの基部において、内視鏡流れディレクタを挿入シャフトの遠位端上に接合するために使用され得る。
VIII.B.オブチュレータのコンポーネント部品の接合
【0090】
図7F図7G図7H及び図7Iを参照すると、オブチュレータ104のハンドル/キャップは中空であり得、重量を低減し、材料コストを低減する。オブチュレータ104のシャフトは、中実ステンレス鋼からできていることがあり得る。なぜなら、穿孔アクセスポータルを患者の組織に押し入らせるために使用されるからである。図7Eに示されるように、外周溝930は、オブチュレータシャフトのハンドル/近位端に旋盤加工され(lathed)得るか、又は、2つの平行な切れ目930がミリングされ(milled)得る。オブチュレータキャップの基部932は次に、この近位端上にオーバーモールドされ得る。次に、ハンドルのシェル934は、基部部品上に超音波溶接936され得る。利点は、重量及びコストを低減する、材料の使用の低減を含む。超音波溶接は、患者の中に脱落し得る小さい金属部品無しで、毒性であり得る接着剤無しで、外側シェルをハンドルの内側基部にジョイントし得る。
【0091】
図7Hは雄型エネルギーディレクタを示し、図7Gは雌型溝を示す。超音波溶接936の後、図7Iに示されるように2つの部品は共に溶融される。
VIII.C. 部品を共にツイストロックする
【0092】
図1C図7J図7K及び図7Lを参照すると、オブチュレータハンドルのバヨネット上のキー溝940は、外側シース/トロカール102についての取り付けキャップの内側上のキー942を受け入れ得、これにより、穿孔ステップ中に2つを共に係止する。スロープ944は、部品を共に引くために、3°のオーダーであり得る。同様に、内視鏡の先のバヨネット上の1又は複数のキー溝は、外側シース/トロカール102の取り付けキャップの内側上の1又は複数のピンと係合し得、内視鏡の観察的な使用中にそれらを共に係止する。3つのコンポーネントのキー及びキー溝は、互いに適合し、交換可能であるように設計され得る。これにより製造コストを低減し得、手術中のハンドリングを低減し得る。
IX.実施形態
【0093】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの任意の1又は複数を、個々に又は任意の組み合わせで含み得る。
【0094】
内視鏡100は、ハンドル及び挿入シャフトを有し得、挿入シャフトはその遠位端においてソリッドステートカメラを有する。挿入シャフトは、先端に又はその近くに、手術中に外科医のために体腔の内部の照明及び撮像を提供するように設計されたソリッドステート照明及び撮像回路を有し得る。ハンドルの近位部分は、照明回路の駆動のための、及び、撮像回路から撮像信号を受けるための電子装置を有し得る。近位ハンドル部分は、使用の間に滅菌を可能にするように設計され得る。近位ハンドル部分及び挿入シャフトの間のジョイントは、挿入シャフトを近位ハンドル部分に分離可能に接続するように設計され得る。分離されているとき、ジョイントは、廃棄及び交換のために挿入シャフトの取り外しを可能にし得る。ジョイントは、接続されているとき、ジョイントが機械的力を外科医の手から挿入シャフトへ伝達でき、近位ハンドル回路及び照明及び撮像回路の間の電気接続を提供するように設計され得る。ハンドルは、近位部分及び遠位部分を有し得る。遠位部分は、挿入シャフトと近位ハンドル部分との間に置かれ得る。挿入シャフトは、遠位ハンドル部分に強固に固定され得る。ジョイントは、ハンドルの遠位及び近位部分を接続及び接続解除するように配置され得る。遠位ハンドル部分は、外科医の手と挿入シャフトとの間で機械的力を間接的に伝達し、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間に間接的電気接続を提供するように設計され得る。ハンドルは、外科医が近位ハンドル部分に対する挿入シャフトの軸の周りのロール寸法で挿入シャフトを回転させることを補助するように設計された表面特徴を有する回転カラーを有し得る。近位ハンドル部分の内側の電子装置は、挿入シャフトのロールを感知するように設計され、撮像回路から受信された表示された画像の直立(righting)を許可するように設計され得る角度回転信号を提供する。画像センサへの取り付けは、挿入シャフトの中心軸に対して垂直なピッチ又はヨー軸の周りに画像センサをパンニングすることを許可するように設計され得る。内視鏡の内部にある1又は複数の紫外線LEDは、内視鏡の内部の領域を滅菌するように設計され得る。吹送流体又は気体のためのホースは、近位ハンドル部分の中心軸上に又はその近くに置かれるように設計され得る。各々が他のものとは異なる寸法を有する2又はそれより多くの挿入シャフトは、ジョイントにおける近位ハンドル部分にそれぞれ接続可能で、挿入シャフトに対して異なる要件を有する手術における近位ハンドルの使用を許可し得る。滅菌キャビネットは、内視鏡のコンポーネントを滅菌するように設計され得る。内視鏡先端の挿入シャフトは、剛性の近位部分及び遠位部分を有する。上記遠位部分は、撮像回路の視野を望ましい方向に方向付けるように屈曲可能である。照射装置及びソリッドステート撮像回路は、関節式遠位部分の遠位先端に又はその近くにある。上記照射装置は、手術中に外科医のための体腔の内部を照明するように設計されており、上記撮像回路は、その画像をキャプチャするように設計されている。上記交換可能な内視鏡先端のカップリングは、ジョイントにおいて挿入シャフトをハンドル部分に分離可能に接続し、上記ジョイントを接続解除するように設計されている。上記カップリングは、機械式コネクタを有する。上記ジョイントが分離されたとき、上記機械式コネクタは、廃棄及び交換のために上記ハンドルから上記挿入シャフトを取り外すことを可能にする。上記ジョイントが接続されたとき、上記ジョイントは、外科医の手及び挿入シャフトの間で機械的力の伝達を提供するように設計されている。電気コネクタは、上記ハンドル内の電子装置に上記挿入シャフトを接続するように設計されている。上記ハンドル電子装置は、上記照射装置の駆動のために、及び、上記撮像回路から撮像信号を受信するために設計されており、上記ハンドルは、使用と使用の間における滅菌を可能にするように設計されている。制御力伝達要素は、外科医によって関節式遠位部分に方向付けられた機械的力の伝達によって、外科医が上記撮像回路の方向を方向付けることを可能にするように設計されている。遠位屈曲可能部分は、一連の関節式剛性セグメントを含む。シース又はカバーは、侵入又は挟み込みを低減するように設計されている関節式剛性セグメントをカバーする。遠位屈曲可能部分は、固体コンポーネントで形成され、その横方向及び高さ方向の次元において屈曲可能であり、その長手方向の次元における圧縮において相対的に非圧縮性を有する。遠位屈曲可能部分は、固体シースから延伸可能でありその中に後退可能である。遠位屈曲可能部分は、1つの次元において屈曲可能である。遠位屈曲可能部分は、2つの直交する次元において屈曲可能である。上記撮像回路は、パンニング可能な取り付けを介して上記関節式遠位部分の遠位先端の内部に又はその近くに取り付けられている。上記パンニング可能な取り付けは、平行四辺形の2つの側として設計されている。上記撮像回路は、上記2つの平行四辺形の側にヒンジ連結された構造セグメント上に取り付けられている。通路及び開口部は、上記撮像回路上のレンズ又は窓からの視野を改善するために、灌注流体を通過させるように設計されている。通路及び開口部は、手術のための腔を拡大するために、膨張流体を通過させるように設計されている。上記カップリングの機械式コネクタは、上記内視鏡挿入シャフトを上記ハンドル部分に固定するように設計されたツイストロックを含む。複数の上記内視鏡先端は、ハンドルと共にバンドリングされパッケージングされる。上記ハンドルは、上記照射装置の駆動のために、及び、上記撮像回路から撮像信号を受信するために設計された電子装置を有する。上記複数の先端及びハンドルは、一体出荷及び販売のためにパッケージングされる。上記照射装置は、上記遠位先端に又はその近くに取り付けられた照明LEDである。上記照射装置は、上記ハンドル内の照明源によって駆動される光ファイバのファイバの出射端である。カメラ410はプラスチックケーシング内に封入され得る。プラスチックケーシングは、カメラ410を体液から保護する、及び、先端のコンポーネントを動作構成において構造的に保持するように設計されているオーバーモールドジャケットとして形成され得る。オーバーモールドジャケットは、カメラ410との動作構成において透明窓を保持するように設計され得る。オーバーモールドコンポーネントは透明プラスチックから形成され得る。オーバーモールドコンポーネントは、カメラ410のためのレンズとして機能するように設計され得る。カメラ410はフレキシブル回路基板上に取り付けられ得る。フレキシブル回路基板416は照明LEDを取り付け得る。LED及びカメラは、フレキシブル回路基板416の反対側に取り付けられ得る。カメラ410は、透明窓の後ろで保護され得る。窓は2つの厚み、すなわち、取り付け及び照明光の通過を可能にするために設計されたより薄い部分、及び、カメラ410の上のより厚い部分で成形され得る。ハンドルは、カメラ410からの信号の制御及び受信の回路を有する回路基板を含み得る。ハンドル及びそのコンポーネントは、オーバーモールドによってキャプチャされるものを除いて、金属留め具無し、及び、接着剤無しで設計され得る。内視鏡の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起を伴って成形され得る。突起は、溶融を介して内視鏡ハンドル内に付着され得る。回路基板は、水との接触から回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされ得る。回路基板は、溶融を介してハンドル内に取り付けられ得る。ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して一体的構造に互いに接合され得る。ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前に、2つのコンポーネントを互いに対して保持するよう設計された弾力性クリップによって接合され得る。ハンドルは、互いに同心である2つのシェルから形成され得る。互いに対する2つのシェルの回転は、2つのそれぞれのシェルと摩擦係合する1又は複数のOリングを介して制御され得る。ハンドルは、高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有し得る。挿入シャフトは、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得る。分離可能ジョイントの水ジョイントは、Oリング無しで締まりシールのために成形され得る。分離可能ジョイントの水キャビティは、ハンドルから挿入シャフトへ流れる水に旋回を付与するように設計され得る。挿入シャフトは、ステンレス鋼から形成され、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得る。内視鏡のプラスチックコンポーネントは、接着剤無しで、挿入シャフトの壁において斜め角度で整列されたスロット内へ、プラスチックのオーバーモールドを介して、挿入シャフトに接合され得る。水ジョイントは、締まりばめにおける2つの円錐として形成され得る。円錐は、大きい直径で締まり得る。円錐は、内側雄型円錐の縁で持ち上がる隆起部を介して締まり得る。オブチュレータ104は、内視鏡の導入のために組織に穿孔するように設計され得る。オブチュレータ104をトロカール102内にツイストロックするための特徴は、内視鏡をトロカール内にツイストロックするための特徴と適合し得る。
【0095】
内視鏡は、ハンドル及び挿入シャフトを有し得る。挿入シャフトは、外科医が手術中に体腔の内部の照明と撮像を提供するように設計された、先端にある又は先端の近くにあるソリッドステート照明及び撮像回路を有する。ハンドルの近位部分は、照明回路を駆動し、撮像回路からの撮像信号を受信するための電子装置を有し、近位ハンドル部分は、使用の間に滅菌することを可能にするように設計される。近位ハンドル部分と挿入シャフトとの間のジョイントは、挿入シャフトを近位ハンドル部分に分離可能に接続するように設計される。分離された場合、ジョイントは、廃棄及び交換のために挿入シャフトの除去を許可する。ジョイントは、接続された場合、ジョイントが外科医の手から挿入シャフトへ機械的力を伝達できるように設計され、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間に電気接続を提供する。
【0096】
内視鏡は、ハンドル及び挿入シャフトを有し得、挿入シャフトは、手術中に外科医のために体腔の内部の照明及び撮像を提供するよう設計された、先端における又はその近くのソリッドステート照明及び撮像回路を有し、ハンドルの近位部分は、照明回路を駆動するための、及び、撮像回路から撮像信号を受信するための電子装置を有し、近位ハンドル部分は、使用の間に滅菌を可能にするよう設計され;内視鏡は、挿入シャフトを近位ハンドル部分に分離可能に接続するように設計された、近位ハンドル部分及び挿入シャフトの間のジョイントを有する。ジョイントは、廃棄及び交換のために挿入シャフトの除去を許可するように分離される。ジョイントは新たな挿入シャフトを用いて再接続され、接続は、外科医の手と挿入シャフトとの間における機械的力の伝達と、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間における電気接続とを提供するように設計される。
【0097】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの1又は複数を含み得る。ハンドルは、近位部分及び遠位部分を有し得る。遠位部分は、挿入シャフトと近位ハンドル部分との間に置かれ得る。挿入シャフトは、遠位ハンドル部分に強固に固定され得る。ジョイントは、ハンドルの遠位及び近位部分を接続及び接続解除するように配置され得る。遠位ハンドル部分は、外科医の手と挿入シャフトとの間で機械的力を間接的に伝達し、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間に間接的電気接続を提供するように設計され得る。ハンドルは、外科医が近位ハンドル部分に対する挿入シャフトの軸の周りのロール寸法で挿入シャフトを回転させることを補助するように設計された表面特徴を有する回転カラーを有し得る。近位ハンドル部分の内側の電子装置は、挿入シャフトのロールを感知するように設計され、撮像回路から受信された表示された画像の直立(righting)を許可するように設計され得る角度回転信号を提供する。画像センサへの取り付けは、挿入シャフトの中心軸に対して垂直なピッチ又はヨー軸の周りに画像センサをパンニングすることを許可するように設計され得る。内視鏡の内部にある1又は複数の紫外線LEDは、内視鏡の内部の領域を滅菌するように設計され得る。吹送流体又は気体のためのホースは、近位ハンドル部分の中心軸上に又はその近くに置かれるように設計され得る。各々が他のものとは異なる寸法を有する2又はそれより多くの挿入シャフトは、ジョイントにおける近位ハンドル部分にそれぞれ接続可能で、挿入シャフトに対して異なる要件を有する手術における近位ハンドルの使用を許可し得る。滅菌キャビネットは、内視鏡のコンポーネントを滅菌するように設計され得る。
【0098】
内視鏡は、ハンドル及び挿入シャフトを有し得る。挿入シャフトは、その遠位端において、ソリッドステートカメラを有し得る。カメラ410は、カメラ410を体液から保護するように、及び、先端のコンポーネントを動作構成において構造的に保持するように設計されたオーバーモールドジャケットでプラスチックケーシング内に封入され得る。カメラ410は、透明窓の後ろで保護され得る。窓が2つの厚みで成形され得る。取り付けのために、及び、照明光の通過を可能にするために設計されたより薄い部分、及び、カメラ410の上のより厚い部分である。ハンドルは、カメラ410からの信号の制御及び受信のための回路を伴う回路基板を中に保持し得る。ハンドル及びそのコンポーネントは、オーバーモールドによってキャプチャされるものを除いて、金属留め具無し、及び、接着剤無しで設計され得る。ハンドルは、互いに同心である2つのシェルから形成され得る。互いに対する2つのシェルの回転は、2つのそれぞれのシェルと摩擦係合する1又は複数のOリングを介して制御され得る。ハンドルは、高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有し得る。挿入シャフトは、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得、分離可能ジョイントの水ジョイントは、Oリング無しで、締まりシールのために成形され得る。挿入シャフトは、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得る。分離可能ジョイントの水キャビティは、ハンドルから挿入シャフトへ流れる水に旋回を付与するように設計され得る。挿入シャフトは、ステンレス鋼から形成され、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得る。内視鏡のプラスチックコンポーネントは、接着剤無しで、挿入シャフトの壁において斜め角度で整列されたスロット内へ、プラスチックのオーバーモールドを介して、挿入シャフトに接合され得る。挿入シャフトは、分離可能ジョイントを介してハンドルに接続され得る。オブチュレータ104は、内視鏡の導入のために組織に穿孔するように設計され得る。オブチュレータ104をトロカール102内にツイストロックするための特徴は、内視鏡をトロカール102内にツイストロックするための特徴と適合し得る。
【0099】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの1又は複数を含み得る。オーバーモールドジャケットは、カメラ410との動作構成において透明窓を保持するように設計され得る。オーバーモールドコンポーネントは、透明プラスチックから形成され、カメラ410のためのレンズとして機能するよう設計され得る。カメラ410はフレキシブル回路基板上に取り付けられ得る。フレキシブル回路基板416は、その上に照明LEDを取り付け得る。LED及びカメラは、フレキシブル回路基板416の反対側に取り付けられ得る。内視鏡の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起を伴って成形され得、突起は、溶融を介して内視鏡ハンドル内に付着される。回路基板は、水との接触から回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされ得る。回路基板は、溶融を介してハンドル内に取り付けられ得る。ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して互いに一体的構造に接合され得る。ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前に、2つのコンポーネントを互いに対して保持するように設計されている弾力性クリップによって更に接合され得る。ジョイントは、締まりばめにおける円錐の2つの錐台として形成され得る。2つの錐台は、それらの大きい直径で締まり得る。錐台は、内側雄型円錐の縁で持ち上がる隆起部を介して締まり得る。
【0100】
内視鏡は、ハンドル及び挿入シャフトを有し得る。挿入シャフトは、外科医が手術中に体腔の内部の照明と撮像を提供するように設計された、先端にある又は先端の近くにあるソリッドステート照明及び撮像回路を有する。ハンドルの近位部分が、照明回路の駆動のための電子装置を有し、撮像回路から撮像信号を受信し得、近位ハンドル部分は、使用の合間の滅菌を可能にするように設計され得る。近位ハンドル部分と挿入シャフトとの間のジョイントは、挿入シャフトを近位ハンドル部分に分離可能に接続するように設計される。分離された場合、ジョイントは、廃棄及び交換のために挿入シャフトの除去を許可する。ジョイントは、接続された場合、ジョイントが外科医の手から挿入シャフトへ機械的力を伝達できるように設計され、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間に電気接続を提供する。
【0101】
内視鏡はハンドル及び挿入シャフトを有し得、挿入シャフトは、手術中に外科医のために体腔の内部の照明及び撮像を提供するように設計されている先端における又はその近くのソリッドステート照明及び撮像回路を有し得る。ハンドルの近位部分は、照明回路の駆動のための、及び、撮像回路から撮像信号を受けるための電子装置を有し得る。近位ハンドル部分は、使用の間に滅菌を可能にするように設計され得る。近位ハンドル部分と挿入シャフトとの間のジョイントは、挿入シャフトを近位ハンドル部分に分離可能に接続するように設計される。ジョイントは、廃棄及び交換のために挿入シャフトの除去を許可するように分離され得る。ジョイントは新たな挿入シャフトを用いて再接続され、接続は、外科医の手と挿入シャフトとの間における機械的力の伝達と、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間における電気接続とを提供するように設計され得る。
【0102】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの1又は複数を含み得る。ハンドルは、近位部分及び遠位部分を有し得る。遠位部分は、挿入シャフトと近位ハンドル部分との間に置かれ得る。挿入シャフトは、遠位ハンドル部分に強固に固定され得る。ジョイントは、ハンドルの遠位及び近位部分を接続及び接続解除するように配置され得る。遠位ハンドル部分は、外科医の手と挿入シャフトとの間で機械的力を間接的に伝達し、近位ハンドル回路と照明及び撮像回路との間に間接的電気接続を提供するように設計され得る。ハンドルは、外科医が近位ハンドル部分に対する挿入シャフトの軸の周りのロール寸法で挿入シャフトを回転させることを補助するように設計された表面特徴を有する回転カラーを有し得る。近位ハンドル部分の内側の電子装置は、挿入シャフトのロールを感知するように設計され、撮像回路から受信された表示された画像の直立(righting)を許可するように設計され得る角度回転信号を提供する。画像センサへの取り付けは、挿入シャフトの中心軸に対して垂直なピッチ又はヨー軸の周りに画像センサをパンニングすることを許可するように設計され得る。内視鏡の内部にある1又は複数の紫外線LEDは、内視鏡の内部の領域を滅菌するように設計され得る。吹送流体又は気体のためのホースは、近位ハンドル部分の中心軸上に又はその近くに置かれるように設計され得る。各々が他のものとは異なる寸法を有する2又はそれより多くの挿入シャフトは、ジョイントにおける近位ハンドル部分にそれぞれ接続可能で、挿入シャフトに対して異なる要件を有する手術における近位ハンドルの使用を許可し得る。滅菌キャビネットは、内視鏡のコンポーネントを滅菌するように設計され得る。
【0103】
内視鏡のための交換可能な内視鏡先端は、剛性の近位部分及び遠位部分を有し得る。上記遠位部分は、撮像回路の視野を望ましい方向に方向付けるように屈曲可能であり得る。照射装置及びソリッドステート撮像回路は、関節式遠位部分の遠位先端に又はその近くに配置され得る。上記照射装置は、手術中に外科医のための体腔の内部を照明するように設計され得、上記撮像回路は、その撮像をキャプチャするように設計され得る。カップリングは、ジョイントにおいて上記交換可能な内視鏡先端をハンドル部分に分離可能に接続し、上記ジョイントを接続解除するように設計されている。上記カップリングは、以下のように設計された機械式コネクタを有する:(a)分離されたとき、上記機械式コネクタは、上記交換可能な内視鏡先端が廃棄及び交換のために上記ハンドルから取り外されることを可能にする、及び、(b)接続されたとき、上記ジョイントは、外科医の手から挿入シャフトへの機械的力の伝達を提供するように設計されている。電気コネクタは、交換可能な内視鏡先端をハンドルにおける電子装置と接続するよう設計され、ハンドル電子装置は、照射装置を駆動するように、及び、撮像回路から撮像信号を受信するように設計され、ハンドルは、使用の間に滅菌を可能にするように設計され得る。制御力伝達要素は、外科医によって屈曲可能遠位部分に方向付けられた機械的力の伝達によって、外科医が上記撮像回路の方向を方向付けることを可能にするように設計されている。
【0104】
光学プリズムは、内視鏡の視野オフセット角度を変位させるように設計され得る。コネクタが、内視鏡の軸外に変位された初期オフセット角度における視野を有する内視鏡の先端に光学プリズムを固定するために、及び、内視鏡を体腔内に挿入する間に変位力に対して光学プリズムを保持するように設計される。光学プリズム及びコネクタは、プリズム及びコネクタが内視鏡の光学先端に固定されるとき、初期オフセットに対する、軸上へ向かう内視鏡の視野のオフセット角度を低減するように設計される。内視鏡は体腔内に挿入され得る。内視鏡は、内視鏡の軸外に変位される初期オフセット角度における視野を有する。内視鏡は、初期オフセットに対する軸上へ向かう内視鏡の視野のオフセット角度を低減するように設計される光学プリズムをその遠位端に固定する。プリズムは、体腔内に内視鏡を挿入する間に変位力に対して光学プリズムを保持するように設計されるコネクタによって内視鏡の遠位端に固定される。内視鏡は、プリズムが固定された状態で、身体から引き出される。プリズムは内視鏡から除去される。内視鏡は、初期オフセット角度におけるその視野を伴って、体腔に再び再挿入される。光学プリズムは、内視鏡の視野のオフセット角度を、10°以下に、又は、5°以下に、又は、3°以下に低減するように設計され得る。光学プリズムは、画像を拡大するために、光学的に凸状であり得る。光学プリズムは、内視鏡の視野を拡大するために、光学的に凹状であり得る。コネクタは、機械的力によって内視鏡に固定するよう設計され得る。光学フィルタがプリズムに結合され得る。内視鏡は、内視鏡のレンズ又は窓の上の層において付着防止潤滑剤を引きずる(entrain)するように設計される濡れ面を有し得る。濡れ面は多孔質固体であり得る。多孔質固体は、粒子の焼結又は他の加熱によって形成され得る。光学プリズム及びコネクタは、出荷のために内視鏡に固定され、出荷中に内視鏡のレンズ又は窓と接触する状態で付着防止潤滑剤を保持するように設計され得る。バイアル、ウェル、又はキャビティは、内視鏡のシャフトの周りをシーリングするためのシールを伴うキャップを有し得る。付着防止潤滑剤は、シリコーン油、又はその混合物を含み得る。付着防止潤滑剤は、異なる粘度のシリコーン油の混合物を含み得る。バイアル又はキャビティは、内視鏡の視野を変位させるために設計される光学プリズムを含み得る。
【0105】
内視鏡のための梱包は、内視鏡のコンポーネントを保持するために、及び、出荷及び/又は配送のために内視鏡を保護するために設計された機械的特徴を有し得る。梱包は、内視鏡のレンズ又は窓と接触した状態で付着防止潤滑剤を保持するよう設計されるバイアル、ウェル、又は、キャビティを有する。
【0106】
遠位屈曲可能部分は、一連の関節式剛性セグメントを含み得る。シース又はカバーは、侵入又は挟み込みを低減するように設計されている関節式剛性セグメントをカバーし得る。遠位屈曲可能部分は、固体コンポーネントで形成され、その横方向及び高さ方向の次元において屈曲可能であり、その長手方向の次元における圧縮において相対的に非圧縮性を有する場合がある。遠位屈曲可能部分は、固体シースから延伸可能でありその中に後退可能であり得る。遠位屈曲可能部分は、1つの次元において屈曲可能であり得る。遠位屈曲可能部分は、2つの直交する次元において屈曲可能であり得る。上記撮像回路は、パンニング可能な取り付けを介して上記屈曲可能遠位部分の遠位先端の内部に又はその近くに取り付けられ得る。上記パンニング可能な取り付けは平行四辺形の2つの側として設計され得、上記撮像回路は上記2つの平行四辺形の側にヒンジ連結された構造セグメント上に取り付けられ得る。通路及び開口部は、上記撮像回路上のレンズ又は窓からの視野を改善するために、灌注流体を通過させるように設計され得る。通路及び開口部は、手術のための腔を拡大するために、膨張流体を通過させるように設計され得る。上記カップリングの機械式コネクタは、内視鏡の交換可能な内視鏡先端を上記ハンドル部分に固定するように設計されたツイストロックを含み得る。複数の上記内視鏡の交換可能な内視鏡先端は、一体出荷のためにパッケージングされて、再利用可能なハンドルと共に販売され得、上記ハンドルは、上記照射装置の駆動のために且つ上記撮像回路から撮像信号を受信するために設計された電子装置を有している。上記照射装置は、上記遠位先端に又はその近くに取り付けられた照明LEDであり得る。上記照射装置は、上記ハンドル内の照明源によって駆動される光ファイバのファイバの出射端であり得る。
【0107】
本明細書に説明された様々なプロセスは、適切にプログラミングされた汎用コンピュータ、専用コンピュータ、及びコンピューティングデバイスによって実装され得る。通常、プロセッサ(例えば、1又は複数のマイクロプロセッサ、1又は複数のマイクロコントローラ、1又は複数のデジタル信号プロセッサ)は、命令を(例えば、メモリ又は同様のデバイスから)受信し、それらの命令を実行することにより、それらの命令より定義された1又は複数のプロセスを実行する。命令は、1又は複数のコンピュータプログラム、1又は複数のスクリプト、又は他の形態で具現化され得る。処理は、1又は複数のマイクロプロセッサ、中央処理装置(CPU)、コンピューティングデバイス、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、又は同様のデバイス又はそれらの任意の組み合わせで実行され得る。処理を実装するプログラムと、動作されるデータとは、様々な媒体を使用して格納及び伝送され得る。いくつかのケースにおいて、ハードワイヤード回路又はカスタムハードウェアは、決まった位置において使用されてもよく、又は、プロセスを実装し得るいくつかの又は全てのソフトウェア命令と組み合わせて使用されてもよい。説明されたもの以外のアルゴリズムが使用され得る。
【0108】
プログラム及びデータは、目的に適した様々な媒体に格納されてもよく、又は、コンピュータ、プロセッサ又はそのようなデバイスにより読み取り及び/又は書き込みされ得る異種の媒体の組み合わせに格納されてもよい。媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、光媒体又は磁気媒体、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、スタティックRAM、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、CD-ROM、DVD、任意の他の光媒体、パンチカード、ペーパーテープ、孔のパターンを有する任意の他の物理媒体、RAM、PROM、EPROM、フラッシュEEPROM、任意の他のメモリチップ又はカートリッジ、又は他のメモリテクノロジーを含み得る。
【0109】
データベースは、データベース管理システム又はアドホックメモリ構成スキームを使用して実装され得る。説明されたデータベース構造に対する代替的なデータベース構造は容易に採用され得る。データベースは、そのようなデータベースにおけるデータにアクセスするデバイスからローカルに又はリモートに格納され得る。
【0110】
いくつかのケースにおいて、処理は、1又は複数のデバイスと通信する(例えば、通信ネットワークを介して)コンピュータを含むネットワーク環境において実行され得る。コンピュータは、任意の有線又は無線媒体(例えば、インターネット、LAN、WAN又はEthernet(登録商標)、トークンリング、電話線、ケーブル線、無線チャネル、光通信線、商業用オンラインサービスプロバイダ、掲示板システム、衛星通信リンク、上記のいずれかの組み合わせ)を介して、デバイスと直接又は間接的に通信し得る。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含み、これらはプロセッサに結合されたシステムバスを備える線を含む。伝送は、伝送媒体を介して発生してもよく、又は、赤外線、WiFi、及びBluetooth(登録商標)などといったものを介して、様々なプロトコルを使用する様々な周波数において、電磁波を介して発生してもよい。デバイスの各々はこれら自身で、コンピュータ、又は、コンピュータと通信するのに適応された、インテル(登録商標)のPentium(登録商標)又はCentrino(登録商標)プロセッサに基づくものなど、他のコンピューティングデバイスを備え得る。任意の数及び種類のデバイスがコンピュータと通信し得る。
【0111】
サーバコンピュータ又は中央集中型の権限は、必要である又は望ましいことがあってもよく、又はそうでなくてもよい。様々なケースにおいて、ネットワークは、中央権限デバイスを含んでもよく、又は含まなくてもよい。様々な処理機能が、中央権限サーバ、いくつかの分散サーバの1つ、又は他の分散デバイス上で実行され得る。
【0112】
以下の出願が参照によって組み込まれる。内視鏡と題する、2022年5月25日に出願された米国特許出願第17/824,857号;内視鏡と題する、2021年9月28日に出願された米国仮特許出願第63/249,479号;内視鏡と題する、2021年8月27日に出願された米国仮特許出願第63/237,906号;屈曲可能カメラシャフトを有する内視鏡と題する、2021年6月29日に出願された米国特許出願第17/361,711;屈曲可能カメラシャフトを有する内視鏡と題する、2021年6月24日に出願された米国仮特許出願第63/214,296号;内視鏡先端のための接着剤防止窓又はレンズと題する、米国仮特許出願第63/193,387号;関節連結カメラシャフトを有する内視鏡と題する、2020年8月19日に出願された米国仮特許出願第63/067,781号;関節連結カメラシャフトを有する内視鏡と題する、2020年7月2日に出願された米国仮特許出願第63/047,588号;関節連結カメラシャフトを有する内視鏡と題する、2020年6月30日に出願された米国仮特許出願第63/046,665号;使い捨てカメラシャフト及び再利用可能なハンドルを有する内視鏡と題する、2019年6月7日に出願された米国特許出願第16/434,766号;使い捨てカメラシャフトを有する内視鏡と題する、2019年5月20日に出願された米国仮特許出願第62/850,326号;汚れ防止内視鏡及びその使用と題する、2018年10月24日に出願された米国特許出願第16/069,220号;使い捨てカメラシャフトを有する内視鏡と題する、2018年8月23日に出願された米国仮特許出願第62/722,150号;及び、使い捨てカメラシャフトを有する内視鏡と題する、2018年6月8日に出願された米国仮特許出願第62/682,585号。
【0113】
説明の明確性のために、上記の説明は、全ての可能な実施形態の代表サンプル、すなわち、本発明の原理を教示すると共にこれを実行するために企図されるベストモードを伝えるサンプルに焦点を当てている。本発明は、説明された実施形態に限定されない。周知の特徴は、特許請求された本発明に関連する原理を不必要に曖昧にするのを避けるために、詳細には説明されていない場合がある。本出願及びその関連付けられた提出履歴全体を通して、「発明(invention)」という用語が使用される場合、それは説明される概念及び原理の集合全体を指す。対照的に、排他的に保護される財産権の正式な定義が、排他的に制御された請求項に記載されている。本明細書は、全ての可能な変形を網羅的に列挙することを試みるものではない。他の説明されていない変形又は修正が可能であり得る。複数の代替的な実施形態が説明されている場合、多くのケースにおいて、異なる実施形態の要素を組み合わせること、又は、ここで説明された実施形態の要素を、明確には説明されていない他の修正又は変形と組み合わせることが可能である。項目のリストは、別段の明確な規定がない限り、任意の又は全ての項目が相互排他的であることを暗示するものでもなければ、任意の又は全ての項目が任意のカテゴリに包括的であることを暗示するものでもない。多くのケースにおいて、1つの特徴又は特徴のグループは、説明された装置又は方法全体とは別個に使用され得る。それらの説明されていない代替、変形、修正、及び均等物のうちの多くは、以下の特許請求の範囲の字義どおりの範囲内であり、他のものが均等物である。特許請求の範囲は、本明細書において説明される特定の詳細のうちの一部又は全てを伴うことなく実践され得る。多くのケースにおいて、本明細書において説明される方法のステップは、本明細書において提示されるものと異なる順序で、又は、順次にではなく並行して実行され得る。
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図1F
図1G
図1H
図2A
図2B
図2C
図2D
図2E
図2F
図2G
図2H
図2I
図2J
図2K
図2L
図2M
図2N
図2O
図2P
図2Q
図3A
図3B
図3C
図3D
図3E
図3F
図3G
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図4F
図4G
図4H
図4I
図4J
図4K
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E
図5F
図5G
図5H
図5I
図5J
図5K
図5L
図5M
図5N
図5O
図5P
図5Q
図5R
図5S
図5T
図5U
図5V
図5W
図5X
図5Y
図5Z
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図7A
図7B
図7C
図7D
図7E
図7F
図7G-7H】
図7I
図7J
図7K
図7L
【手続補正書】
【提出日】2024-04-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトはその遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記ソリッドステートカメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドル及び前記ハンドルのコンポーネントは生体適合性材料から形成され、緩み、逸脱、又は患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするほど十分に封入されているものを除いて金属留め具無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除き、前記挿入シャフトの流体通路を通じて進むのに十分に小さい取り外し可能部品無し、及び、患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするために封入されるものを除いて接着剤無しで設計されている、
内視鏡。
【請求項2】
前記ハンドルは、互いに同心である内側シェル及び外側シェルから形成され、互いに対する前記内側シェル及び前記外側シェルの回転は、前記内側シェルと前記外側シェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、請求項1に記載の内視鏡。
【請求項3】
前記ハンドルの前記内側シェル及び前記外側シェルは、プラスチックコンポーネントから形成され、前記コンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前に、前記コンポーネントを互いに対して保持するように設計されている弾力性クリップを有する、請求項に記載の内視鏡。
【請求項4】
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え;
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータの嵌合するコネクタ及び係止特徴及び前記ハンドルの係止特徴に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有し、前記カニューレの前記コネクタ及び係止特徴は、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの両方に連続的に係合するよう設計されている、
請求項1に記載の内視鏡。
【請求項5】
前記カニューレ、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの前記コネクタ及び係止特徴は、流体の漏れを防止する係止のために、前記カニューレ及び前記オブチュレータ、及び前記カニューレ及び前記ハンドルを共に引き合わせる傾向がある傾斜を有する、請求項4に記載の内視鏡。
【請求項6】
前記内視鏡の1又は複数の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起と共に成形され、前記突起は、溶融を介して前記ハンドル内に付着される、請求項1から4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項7】
前記回路基板は、水との接触から前記回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされる、請求項1から4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項8】
前記ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して互いに接合されて一体的構造になっている、請求項1から4のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項9】
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記ソリッドステートカメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドルは、互いに同心の内側シェル及び外側シェルから形成され、互いに対する前記内側シェル及び前記外側シェルの回転は、前記内側シェルと前記外側シェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、
内視鏡。
【請求項10】
前記1又は複数の弾力性コンポーネントはOリングを含む、請求項に記載の内視鏡。
【請求項11】
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、緩み、逸脱、又は、患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするために十分に封入されたものを除き金属留め具が無く、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品が無く、及び、患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするために封入されるものを除き接着剤が無いように設計されている、
請求項に記載の内視鏡。
【請求項12】
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え、
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータの嵌合するコネクタ及び係止特徴及び前記ハンドルの係止特徴に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有し、前記カニューレの前記コネクタ及び係止特徴は、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの両方に連続的に係合するよう設計されている、
請求項に記載の内視鏡。
【請求項13】
前記カニューレ、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの前記コネクタ及び係止特徴は、流体の漏れを防止する係止のために、前記カニューレ及び前記オブチュレータ、及び、前記カニューレ及び前記ハンドルを共に引き合わせる傾向がある傾斜を有する、請求項12に記載の内視鏡。
【請求項14】
前記ハンドルの前記外側シェルは高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有する、請求項、10、1又は12のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項15】
前記内側シェル及び前記外側シェルに配置された1又は複数の磁石及び1又は複数のホール効果センサを更に備え、それにより、互いに対する前記1又は複数の磁石及び前記1又は複数のホール効果センサの位置を示すセンサ信号が提供され、それによって、互いに対する前記内側シェル及び前記外側シェルの回転配向の計算を可能にする、請求項9から13のいずれか一項に記載の内視鏡。
【請求項16】
内視鏡、カニューレ、及びオブチュレータを備える内視鏡セットであって、
前記内視鏡はハンドル及び挿入シャフトを有し、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記ソリッドステートカメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記挿入シャフトの通過を受け入れ、構造的保護を前記挿入シャフトに提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータの嵌合するコネクタ及び係止特徴及び前記ハンドルの係止特徴に係合するように設計されるコネクタ及び係止特徴を有し、前記カニューレの前記コネクタ及び係止特徴は、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの両方に連続的に係合するよう設計され;
前記カニューレ、前記オブチュレータ及び前記ハンドルの前記コネクタ及び係止特徴は、流体の漏れを防止する係止のために、前記カニューレ及び前記オブチュレータ、及び前記カニューレ及び前記ハンドルを共に引き合わせる傾向がある傾斜を有する、
内視鏡セット。
【請求項17】
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、緩み、逸脱、又は、患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするほど十分に封入されたものを除いて、金属留め具無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品無し、及び、患者に流れ込む流体との接触が無いことを確実にするために封入されるものを除いて、接着剤無しで設計される、
請求項16に記載の内視鏡セット
【請求項18】
前記ハンドルは、互いに同心である内側シェル及び外側シェルから形成され、互いに対する前記内側シェル及び前記外側シェルの回転は、前記内側シェルと前記外側シェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、請求項16に記載の内視鏡セット
【請求項19】
前記オブチュレータ及び前記内視鏡の前記係止特徴は、前記カニューレに対して前記内視鏡をねじることによって係合可能である、請求項16、17又は18のいずれか一項に記載の内視鏡セット
【請求項20】
前記内視鏡及び前記カニューレの前記コネクタは、水密であり、Oリング無しで締まりシールのために成形されている、請求項16、17又は18のいずれか一項に記載の内視鏡セット
【請求項21】
前記コネクタは、締まりばめにおける円錐の2つの錐台として形成される、請求項20に記載の内視鏡セット
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0113
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0113】
説明の明確性のために、上記の説明は、全ての可能な実施形態の代表サンプル、すなわち、本発明の原理を教示すると共にこれを実行するために企図されるベストモードを伝えるサンプルに焦点を当てている。本発明は、説明された実施形態に限定されない。周知の特徴は、特許請求された本発明に関連する原理を不必要に曖昧にするのを避けるために、詳細には説明されていない場合がある。本出願及びその関連付けられた提出履歴全体を通して、「発明(invention)」という用語が使用される場合、それは説明される概念及び原理の集合全体を指す。対照的に、排他的に保護される財産権の正式な定義が、排他的に制御された請求項に記載されている。本明細書は、全ての可能な変形を網羅的に列挙することを試みるものではない。他の説明されていない変形又は修正が可能であり得る。複数の代替的な実施形態が説明されている場合、多くのケースにおいて、異なる実施形態の要素を組み合わせること、又は、ここで説明された実施形態の要素を、明確には説明されていない他の修正又は変形と組み合わせることが可能である。項目のリストは、別段の明確な規定がない限り、任意の又は全ての項目が相互排他的であることを暗示するものでもなければ、任意の又は全ての項目が任意のカテゴリに包括的であることを暗示するものでもない。多くのケースにおいて、1つの特徴又は特徴のグループは、説明された装置又は方法全体とは別個に使用され得る。それらの説明されていない代替、変形、修正、及び均等物のうちの多くは、以下の特許請求の範囲の字義どおりの範囲内であり、他のものが均等物である。特許請求の範囲は、本明細書において説明される特定の詳細のうちの一部又は全てを伴うことなく実践され得る。多くのケースにおいて、本明細書において説明される方法のステップは、本明細書において提示されるものと異なる順序で、又は、順次にではなく並行して実行され得る。
(他の可能な項目)
(項目1)
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトはその遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドル及びそのコンポーネントは生体適合性材料から形成され、金属留め具無し、接着剤無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除き、前記挿入シャフトの流体通路を通じて進むのに十分に小さい取り外し可能部品無しで設計されている、
内視鏡。
(項目2)
前記ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記2つのそれぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、項目1に記載の内視鏡。
(項目3)
前記ハンドルの前記内側及び外側シェルは、プラスチックコンポーネントから形成され、前記コンポーネントは、溶融を介して一体的構造に接合する前に、前記コンポーネントを互いに対して保持するように設計されている弾力性クリップを有する、項目1又は2のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目4)
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え;
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有する、
項目1に記載の内視鏡。
(項目5)
前記内視鏡の1又は複数の制御ボタンは、伸縮バネとして機能する突起と共に成形され、前記突起は、溶融を介して前記内視鏡ハンドル内に付着される、項目1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目6)
前記回路基板は、水との接触から前記回路基板を封入するプラスチックによってオーバーモールドされる、項目1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目7)
前記ハンドルのコンポーネントは、溶融を介して互いに接合されて一体的構造になっている、項目1、2又は4のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目8)
ハンドル及び挿入シャフトを備える内視鏡であって、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
前記ハンドルは、互いに同心の内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記それぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、
内視鏡。
(項目9)
前記弾力性コンポーネントはOリングを含む、項目8に記載の内視鏡。
(項目10)
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、金属留め具が無く、接着剤が無く、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品が無い、
項目8に記載の内視鏡。
(項目11)
カニューレ及びオブチュレータ
を更に備え、
前記オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れるように、及び、前記挿入シャフトに対する構造的保護を提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されているコネクタ及び係止特徴を有する、
項目8に記載の内視鏡。
(項目12)
前記ハンドルの前記外側シェルは高摩擦エラストマーのオーバーモールド層を有する、項目8、10又は11のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目13)
内視鏡、カニューレ、及びオブチュレータを備える内視鏡セットであって、
前記内視鏡はハンドル及び挿入シャフトを有し、前記挿入シャフトは、その遠位端にソリッドステートカメラを有し、前記ハンドルは、前記カメラからの信号の制御及び受信のための回路を有する回路基板を中に保持し;
オブチュレータは、前記内視鏡の導入のために組織を穿孔するように設計され;
前記カニューレは、前記内視鏡挿入シャフトの通過を受け入れ、構造的保護を前記挿入シャフトに提供するように設計されている管であり;
前記カニューレは、前記オブチュレータ及び前記内視鏡の嵌合するコネクタ及び係止特徴の両方に連続的に係合するように設計されるコネクタ及び係止特徴を有する、
内視鏡セット。
(項目14)
前記ハンドル及びそのコンポーネントは、生体適合性材料から形成され、金属留め具無し、接着剤無し、及び、脱落を防止するために、オーバーモールド又は溶着によって封入されるものを除いて、前記挿入シャフトの流体通路を進むのに十分に小さい取り外し可能部品無しで設計される、
項目13に記載の内視鏡。
(項目15)
前記ハンドルは、互いに同心である内側及び外側シェルから形成され、互いに対する前記シェルの回転は、前記それぞれのシェルの間に摩擦係合される1又は複数の弾力性コンポーネントを介して制御される、項目13に記載の内視鏡。
(項目16)
前記オブチュレータ及び前記内視鏡の前記係止特徴は、前記カニューレに対して前記内視鏡をねじることによって係合可能である、項目13、14又は15のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目17)
前記内視鏡及び前記カニューレの前記コネクタは、水密であり、Oリング無しで締まりシールのために成形されている、項目13、14又は15のいずれか一項に記載の内視鏡。
(項目18)
前記コネクタは、締まりばめにおける円錐の2つの錐台として形成される、項目17に記載の内視鏡。
【国際調査報告】