(57)【要約】視覚化スタイレットと使用方法とが提供される。視覚化スタイレットは、モジュールのコンポーネントを含み、該モジュールのコンポーネントは、画像化デバイスとレンズとの互換性、および前向きのレンズの配置または横向きのレンズの配置の使用を可能にする。任意的ではあるが、レンズは、遠隔で焦点を合わされ得る。画像化デバイスの回路網が、画像化デバイスの画素のアレイの面に対して実質的に垂直に配置されるように、画像化デバイスの回路網を構成することによって、挿入プロフィールが減少させられる。
2009522052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視覚化デバイスであって、
外部コントローラと、
遠位端と近位端とを有する伸延モジュールであって、該伸延モジュールの近位端は、該外部コントローラに取り外し可能に取り付けられるように構成されている、伸延モジュールと、
該外部コントローラと連絡するように配置された画像化デバイスを含む画像化モジュールであって、該画像化モジュールは、遠位端と、該伸延モジュールの該遠位端または該外部コントローラの遠位端のいずれかに取り外し可能に取り付けられるように構成されている近位端とを有する、画像化モジュールと、
表示面と、該画像化デバイスの該遠位端に取り外し可能に取り付けられるように構成された近位端とを有するレンズモジュールと
を備えている、視覚化デバイス。
【請求項２】
前記画像化モジュールの中に配置された光源をさらに備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記光源は、環として構成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記画像化デバイスは、アナログ信号を出力するように構成されたＣＭＯＳデバイスである、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記外部コントローラは、前記視覚化デバイスと結合するように適合されたコンジットをさらに備えている、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ＣＭＯＳデバイスは、前記視覚化デバイスと連絡している、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記ＣＭＯＳデバイスは、画素のアレイと回路網とを備えており、該回路網は、該画素のアレイに対して実質的に垂直な軸に沿って配置されている、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記画像化モジュールは、前記伸延モジュールの中に配置されたコンジットを通って前記外部コントローラと連絡しており、該伸延モジュールの中のコンジットは、押し付けられた形状を保持するように構成されている、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記外部モジュールは、電源と連絡しているスイッチをさらに備えている、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
視覚化デバイスであって、
外部コントローラと、
遠位端と近位端とを有する伸延モジュールであって、該伸延モジュールの近位端は、該外部コントローラに取り外し可能に取り付けられるように構成されている、伸延モジュールと、
遠位端と、該伸延モジュールまたは該外部コントローラのいずれかに取り外し可能に取り付けられるように構成されている近位端とを有する画像化モジュールと、
該画像化モジュールの中に配置され、該外部コントローラと選択的に連絡するように構成された画像化デバイスと、
該画像化モジュールの中に配置された光源と、
該画像化モジュールの中に配置されたレンズと
を備えている、視覚化デバイス。
【請求項１１】
前記レンズは、流体で満たされた嚢を備えている、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記レンズの内側と流体連通するリザーバをさらに備えている、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記リザーバと連通しているポンプをさらに備えており、該ポンプは、該リザーバと該嚢との間で流体を選択的に動かすように構成されている、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記レンズは、前記画像化デバイスに光線の焦点を選択的に合わせるように構成されている、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記レンズは、横方向の位置から前記画像化デバイスに光線を導くように構成されている、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記光源は、環である、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記画像化デバイスは、アナログ信号を出力するように構成されたＣＭＯＳデバイスである、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記外部コントローラは、前記視覚化デバイスと結合するように適合されたコンジットをさらに備えており、前記ＣＭＯＳデバイスは、該視覚化デバイスと連絡している、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
視覚化デバイスと共に使用するための画像化モジュールであって、
遠位端と近位端とを有する筐体と、
画素のアレイと回路網とを有するＣＭＯＳデバイスであって、該ＣＭＯＳデバイスは、該筐体の中に配置されており、該回路網は、該画素のアレイの面に対して実質的に垂直に配置されている、ＣＭＯＳと
を備えており、
該画像化モジュールは使い捨てである、画像化モジュール。
【請求項２０】
内部空間を検査する方法であって、
伸延モジュールに結合された外部コントローラと、画像化デバイスと光源とを有する画像化モジュールと、レンズとを備えているデバイスを提供することと、
コンジットを視覚化デバイスに取り付けることと、
該光源と該画像化デバイスに電力を提供することと、
該画像化モジュールを該内部空間に挿入することと、
該視覚化デバイスを観察することと、
該内部空間から該視覚化モジュールを取り外すことと、
該画像化モジュールを捨てることと
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚化装置に関し、特に、医師のニーズに適するように迅速なカスタマイズと改変とを可能にするモジュールの特徴を有するスタイレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の適切な治療および診断とは、多くの場合に、全体的な検査を含む。検査を行う際に、医師は、多くの場合に、導管、孔、体の開口部、または他の空間を調べるために視覚化デバイスを使用する。１つのかかるデバイスは、視覚化スタイレット、すなわち、一般的には、細長いプローブであり、該細長いプローブは、体の内側の構造の画像を伝達するために、光ファイバを利用する。既に公知の視覚化スタイレット設計は、多数の不利な点を被っている。
【０００３】
一般的な光ファイバは、照明と画像とを伝達するために使用される。例えば、Ｓａｌｅｒｎｏに対する特許文献１は、光ファイバケーブルを利用する視覚化スタイレットを記述する。この視覚化スタイレットは、再利用されるように、かつ、オートクレーブ内で殺菌されるように設計されている。かかる殺菌処理は、時間がかかり、かつ、費用がかかる。従って、使用後に、オートクレーブによる殺菌を必要としないスタイレットを提供することが望ましい。
【０００４】
他の既に公知の医療用画像化デバイスの設計は、画像を収集するために、ＣＣＤまたはＣＭＯＳのような画像化デバイスを利用する。例えば、Ｉｔｏらに対する特許文献２は、画像を収集するために、内視鏡の遠位端近くの画像化ユニット内に配置されたＣＣＤを有する内視鏡を記述する。各使用後に殺菌を必要とすることに加えて、Ｉｔｏに対する特許文献２において記述されたデバイスはまた、比較的大きい挿入プロフィール、すなわち断面積を有し、それにより、デバイスの使用を充分なサイズの開口部に限定している。従って、比較的小さい挿入プロフィールを有するスタイレットを提供することが望ましい。
【０００５】
他の既に公知の視覚化スタイレットは、固定された焦点距離を有する光学機器を利用する。他のスタイレット設計は、焦点を合わせるメカニズムを提供するが、挿入プロフィールが増加される。従って、様々な焦点距離を提供するが、挿入プロフィールを顕著に増加させる焦点を合わせるシステムの使用に付随する追加的な費用および複雑さを伴うことのないスタイレットを提供することが、望ましい。
【特許文献１】米国特許第５，３９４，８６５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１１７，０７１号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来技術に伴う上に列挙された不利な点を鑑みて、使用後にオートクレーブによる殺菌を必要としない視覚化スタイレットを提供することが、本発明の目的である。
【０００７】
比較的に小さい挿入プロフィールを有する視覚化スタイレットを提供することが、本発明の別の目的である。
【０００８】
様々な焦点距離を提供するが、焦点を合わせるシステムを伴うことのない視覚化スタイレットを提供することが、本発明のさらなる目的である。
【０００９】
これらの利点および他の利点は、様々な単一使用のモジュールのコンポーネントを有する視覚化スタイレットを提供することによって達成され、該様々な単一使用のモジュールのコンポーネントは、レンズおよび／または画像化デバイスの選択を提供することによって広範な用途を提供する。従って、特定の患者に対して視覚化スタイレットを使用するときには、医師は、最初に、前向きの画像化デバイスと、広い視界を有するレンズとを選択し得る。次に、医師は、そのレンズを取り外し、より高い倍率の可能な別のレンズと取り替え得る。その後、医師は、前向きの画像化デバイスを取り外し、さらなる検査のために横方向の画像化デバイスと取り替え得る。最後に、検査が終了すると、医師は、患者に挿入された各モジュールのコンポーネントを捨て得るが、再利用可能な外部ユニットを保存し得る。
【００１０】
不必要な材料費を回避するために、かつ、格納空間を保つために、スタイレットの個々のモジュールが殺菌され、殺菌容器内で別々にパッケージされ得る。医師は、特定の時間において使用されることを意図されたモジュールだけを選択し、不必要な資源の無駄遣いを開始する必要がある。
【００１１】
使用において、画像収集デバイスを含む装置の遠位部分が、患者に挿入される。本明細書において、用語「遠位」と「近位」とは、医師または他のユーザの遠近感を指す。再利用可能な外部ユニットは、モニタ、テレビ、または画像収集デバイスによってリアルタイムで集められた画像を、医師が見ることを可能にする他の出力デバイスに接続され得る。再利用可能な外部ユニットはまた、バッテリのような電源と、取り付けられたモジュールにおいて特徴を作動させるオン／オフスイッチのような制御装置とを含み得る。
【００１２】
画像化デバイスは、好適には、相補型金属酸化膜半導体（「ＣＭＯＳ」）であり、さらに好適には、アナログ出力を有するＣＭＯＳである。画像化デバイスが中心に置かれ、回路網によって囲まれる既に公知の方形の構成とは異なり、細長い回路基板に結合された画像化デバイスを提供することによって、スタイレットの挿入プロフィールは、さらに減少させられ得る。本発明の視覚化スタイレットにおいて、回路は、比較的に硬い表面、例えば、回路基板上に配置され得るか、または、例えば、ポリマ基板上への薄いフィルムの堆積によって形成される可撓性のプリント回路基板上に配置され得る。
【００１３】
照明デバイスがまた、視覚化スタイレットに組み込まれることにより、画像化される領域を照明し得る。適切な照明デバイスの例は、発光ダイオード（ＬＥＤ）と赤外線ライトとを含む。好適な実施形態において、照明デバイスは、画像化デバイスの周りに同心に配置された環として構成される。好適には、照明デバイスは、画像化デバイスと同じモジュールに配置され、任意の追加のレンズモジュールが、光伝達材料を含むことにより、所望の方向に光線を投影し得る。あるいは、照明デバイスは、画像化モジュールの中というよりも、レンズモジュールの中に配置され得る。
【００１４】
本発明のスタイレットはまた、画像化デバイスと、可変の焦点を可能にするレンズとを有するモジュールを含み得、それにより患者からスタイレットを取り外すことを必要とすることなく、様々な焦点距離を可能にする。
【００１５】
挿入プロフィールは、視覚化スタイレットの形状を保持するために、照明デバイスと画像化デバイスとに電気信号を伝達するために使用される金属ワイヤを利用することによってさらに減少させられ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の上記および他の目的および利点とが、添付の図面と共に挙げられた以下の詳細な記述の考慮によって明確になる。図面においては、同様な参照番号は、全体を通して同様な部分を指す。
【００１７】
本発明は、モジュールのコンポーネントと、有用性を高め、かつ、デバイスの挿入プロフィールを減少させる他の特徴とを有する視覚化スタイレットに関する。これらの特徴は、医師が、利用可能なコンポーネントの各種取り合わせの中から画像化デバイスとレンズ構成との所望の組み合わせを選択することを可能にする。使用後、患者に挿入されたモジュールのコンポーネント、または汚染されたモジュールのコンポーネントは、捨てられ得るが、使用されていないコンポーネントと外部コンポーネントとは、将来的な使用に利用可能なままである。
【００１８】
図１を参照すると、本発明の視覚化スタイレットの好適な実施形態が記述される。デバイス１０は、外部コントローラ１１と、伸延モジュール１２と、画像化モジュール１３と、レンズモジュール１４と、コネクタ１６を有するコンジット１５とを含む。デバイス１０の動作は、外部コントローラ１１を使用して制御され、該外部コントローラ１１は、他の材料もまた許容可能であり得るが、好適には、硬い材料または適度に硬い材料、例えば、金属、セラミック、またはプラスチックで形成される筐体１７を備えている。電源１８と、任意選択の２次スイッチ（図示せず）と、バッテリカバー１９と、任意選択の留め金２０とが、筐体１７に据え付けられている。円筒形状を有するとして描かれているが、外部コントローラ１１は、ピストルのグリップのような異なる構成で利用可能であり得る。
【００１９】
コンジット１５は、外部コントローラ１１から延び、コネクタ１６で終端する。コネクタ１６は、受け取りコネクタ２１に結合され得、該受け取りコネクタ２１は、表示スクリーン２２と連絡する。コンジット１５は、好適には、ワイヤ、ケーブル、または電気信号を伝達する他の媒体を含み、コネクタは、ＲＣＡジャック、ＲＣＡプラグ、または、好適には、迅速な接続を可能にする同様なデバイスであり得る。
【００２０】
伸延モジュール１２は、遠位端２３と近位端２４とを有する細長いシャフトを備えている。伸延モジュール１２は、様々な長さで提供され得、他の伸延モジュール１２に取り付けるように構成され、長さのさらなる増加を可能にし得る。近位端２４は、外部ユニット１１に取り付け可能であり、任意選択の留め金２０によって固定される。遠位端２３は、デバイス１０の外面に沿った明らかな切れ目を避けるように、画像化モジュール１３に取り付けるように構成されている。伸延モジュール１２は、好適には、ポリマのような柔軟な材料を含み、該柔軟な材料は、伸延モジュール１２が、特定の患者の解剖学的構造に適合するように、医師または他のユーザによって、必要に応じて曲げられること、または構成されることを可能にする。他の実施形態において、伸延モジュール１２は、硬いか、または可撓性があり得、関節のある区画または操作可能な区画を含み得る。
【００２１】
画像化モジュール１３は、遠位端２５と近位端２６とを有する。遠位端２５は、レンズモジュール１４に取り付けるように構成されており、近位端２６は、伸延モジュール１２に取り付けるように構成されている。一部の実施形態において、画像化モジュール１３は、比較的可撓性がある外面、または柔軟な外面を含み得、別の実施形態においては、画像化モジュール１３は、比較的可撓性が少ない外面を有し得る。レンズモジュール１４はまた、１つ以上のレンズを備え得、その結果、レンズモジュール１４は、別個のレンズモジュールに取り付けるように構成される必要はない。
【００２２】
レンズモジュール１４は、デバイス１０の遠位端に配置され、遠位端２７と近位端２８とを有する。遠位端２７は、光線がデバイス１０に入ることを可能にするように構成されており、近位端２８は、デバイスの外面に沿ったかなりの切れ目を伴うことなく、画像化モジュール１３と嵌合するように構成されている。好適には、レンズモジュール１４は、比較的短く、比較的可撓性が少ない外面を有する。レンズモジュール１４は、好適には、光が遠位方向に導かれることを可能にする光伝達コンポーネントを備えている。この特徴は、レンズモジュール１４が、画像化モジュール１３の中で生成された光をデバイス１０の遠位の地点に伝達することを可能にする。他の実施形態において、レンズ１４は、ＬＥＤのような光源を含み得、該光源は、レンズモジュールと画像化モジュール１３との間の電気接続を介して電力を受け取る。
【００２３】
ここで図２を参照すると、伸延モジュール１２から分離され、かつ、任意選択の２次スイッチ２９を有する外部コントローラ１１が、さらに詳細に記述される。コネクタ３０、３１、および３２は、伸延モジュール１２から外部コントローラ１１に向けて延びている。コネクタ３０が、コネクタ３３に接続されることにより、電力をモジュール１３に伝達する。コネクタ３１が、コネクタ３４に接続されることにより、画像化モジュール１３から信号を受信する。任意選択のコネクタ３２が、コネクタ３５に接続されることにより、電力、または任意選択の２次スイッチ２９からの信号を伝える。コネクタ３０、３１、３２は、伸延モジュール１２から延びている雄接続部材として描かれているが、当該分野において公知の他の接続および構成、例えば、ねじ山が使用され得る。さらに、他の実施形態は、アース電圧を供給する接続を含み得る。
【００２４】
続けて図２を参照すると、伸延モジュール１２の近位端２４は、留め金２０を係合するように構成されたくぼみ３６を含むことにより、外部コントローラ１１からの伸延モジュール１２の意図しない脱着のリスクを減少させる。伸延モジュール１２は、コネクタ３０、３１、および３２を対応するコネクタ３３、３４、および３５の中にそれぞれ滑らせることによって外部コントローラ１１に取り付けられる。コネクタ３０、３１、および３２が、それぞれのコネクタ３３、３４、および３５に完全に係合されると、任意選択の留め金２０が任意選択のくぼみ３６と係合する。後に、伸延モジュール１２は、くぼみ３６を脱着するために留め金２０を作動することによって解放され、それぞれのコネクタ３３、３４、および３５からコネクタ３０、３１、および３２を脱着する。他の取り付けアセンブリが、当該分野において公知であり、かつ、本発明の範囲内に含まれることを意図していることが理解される。
【００２５】
図３において、伸延モジュール１２の遠位端２３は、画像化モジュール１３から分離されて示されており、該画像化モジュール１３もまた、レンズモジュール１４から分離されている。伸延モジュール１２の遠位端２３は、画像化モジュール１３の遠位端２６近くのコネクタ（図示せず）を係合するように構成されたコネクタ３７、３８、および３９を有する。画像化モジュール１３は、コネクタ３７、３８、および３９のうちの１つ以上を係合する１つ以上のコネクタを含む。好適には、コネクタ３７、３８、および３９もまた、コネクタ３３、３４、および３５と同様に構成され、それにより第１の伸延モジュール１２の遠位端２３が、第２の伸延モジュールの近位端に接続し、それによりデバイス１０が長くなることを可能にし得る。
【００２６】
画像化モジュール１３の遠位端２５は、光線がコンポーネントに入ることを可能にする開口部４０を有する。以下でさらに詳細に考察されるように、光線は、画像化モジュール１３に入る前にレンズモジュール１４を通過する。画像化モジュールは、好適には、溝４１と、レンズモジュール１４を画像化モジュール１３としっかりと結合するように構成された狭められた区画４２とを含む。レンズモジュール１４は、レンズ４３を含み、該レンズ４３は、可視光、赤外線、または他の光を画像化モジュール１３に向けて導く。好適な実施形態において、レンズモジュール１４は、光を伝達することができる外面４４を備えている。
【００２７】
ここで図４を参照すると、外部コントローラ１１と、伸延モジュール１２の近位端２４との内部が記述されている。コンジット１５は、コネクタ３４を経由して表示スクリーン２２（図１を参照）に接続されている。バッテリまたは再充電可能なバッテリのような電源４５からの電力は、コネクタ３３と、コンジット４６および４７と、スイッチ１８とを経由して画像化モジュール１３に伝えられる。電源４５はまた、任意選択的な２次スイッチ２９の制御の下、コネクタ３５と、任意選択的なコンジット４８および４９とを経由して画像化モジュール１３に、任意選択的に伝えられ得る。他の実施形態において、電源４５は、外部コントローラ１１の外部にあり、例えば、電気コネクタを経由してデバイス１０に接続された外部のＡ／Ｃコンセント、およびＡ／Ｃアダプタである。
【００２８】
コンジット５０、５１、および５２は、伸延モジュール１２内に配置され、コネクタ３０、３１、および３２にそれぞれ接続するように構成されている。コンジット５０、５１、および５２はまた、遠位端２３において、コネクタ３７、３８、および３９にそれぞれ連絡している。
【００２９】
コンジット５０、５１、および５２のうちの１つ以上が、好適には、銅線のような展性のある材料を含み、該展性のある材料は、伸延可能モジュール１２が選択的に曲げられるか、湾曲されるか、角度を付けられるか、または医師によって比較的容易に伸延モジュール１２に押し付けられる形状を有することを可能にする。このように、伸延モジュール１２は、別個の展性のある内部コンポーネントに対する必要性を伴うことなく構成され得、それにより、伸延モジュール１２の中のコンポーネントの数を減少させ、挿入プロフィールを減少させることを可能にする。
【００３０】
ここで図５を参照すると、画像化モジュール１３とレンズモジュール１４とのさらなる詳細が、記述される。コネクタ５３および５４は、コネクタ３７および３８にそれぞれ接続する。電力が、コンジット５５を経由してコネクタ５３から画像化デバイス５７に伝えられる。画像化信号は、コンジット５６を経由して画像化デバイス５７からコネクタ５４に伝達される。
【００３１】
光源５８は、コンジット５９を経由して電力を受け取り、該コンジット５９は、画像化デバイス５７に取り付け得る。光源５８は、好適には、１つ以上のＬＥＤか、または他の照明源を備えている。さらに好適には、光源５８は、遠位端２５の近くに配置され、かつ、遠位方向に光を導く環として構成される。
【００３２】
画像化モジュール１３はまた、モジュールを固定するために、溝４１と伸延モジュール１２の狭められた区画４２とを結合するように構成された、リッジ６０と差し込み口６１とを備えている。同様に、画像化モジュール１３は、レンズモジュール１４のリッジ６４と差し込み口６５とを結合するように構成された、溝６２と狭められた区画６３とを備えている。他の単純な機械接続メカニズムが利用され得る。
【００３３】
図６を参照すると、レンズモジュールのいくつかの実施形態が記述される。図６Ａにおいて、レンズモジュール１４は、レンズ６６と外面４４とを備えている。外面４４は、好適には、光を伝達することができ、光源５８から発せられた光を遠位方向に導くように構成されている。従って、レンズモジュール１４は、レンズモジュール１４に対する別個の電気コネクタに対する必要性を伴うことなく、画像化デバイス５７によって見られる範囲に光を伝達し得る。一部の実施形態において、レンズモジュール１４は、電気コネクタを経由して画像化モジュール１３と電気的に連絡する光源を含み得る。
【００３４】
図６Ｂにおいて、レンズモジュール１４’は、レンズ６６’と外面４４’とを含み、図６Ｃにおいて、レンズモジュール１４’’は、レンズ６６’’と外面４４’’とを含む。ダッシュ（’）または２つのダッシュ（’’）を有する、各番号を付けられたコンポーネントは、ダッシュ指定を有さない同様なコンポーネントと同様に記述される。本発明の一部分に従って、レンズ６６、６６’、および６６’’は、異なる光学特性を有する。例えば、レンズ６６’は、レンズ６６よりも低い倍率を有し得、レンズ６６’’は、レンズ６６よりも高い倍率を有し得る。１つ以上のレンズ６６、６６’、および６６’’が、濾光され得るか、偏光させられ得るか、または特定の用途に望ましい他の光学特徴を有し得る。
【００３５】
使用において、医師は、患者を検査する直前に、レンズモジュール１４、１４’、または１４’’を画像化モジュール１３に取り付け得る。検査プロセスの間、医師は、倍率を増加させることまたは減少させることを望み得、デバイス１０を取り外して、そのレンズモジュールを所望の光学特性を有するレンズモジュールと取り替え、それから検査を再開し得る。
【００３６】
図７に関して、画像化デバイス５７は、好適には、ＣＭＯＳチップを備え、さらに好適には、ＮＴＳＣ／ＰＡＬフォーマットを使用して、ビデオハードウェアと直接的にインターフェースし得るアナログ出力を有するＣＭＯＳチップを備えている。ＮＴＳＣ／ＰＡＬフォーマットを使用して、ビデオハードウェアと直接的にインターフェースすることが可能なアナログ出力を有するＣＭＯＳチップは、市販されており、例えば、ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．  ｏｆ  Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから入手可能であるモデルＯＶ７９４０およびＯＶ７９４１である。記述された方法での直接的なアナログ出力を有することは、デジタル画像信号をアナログ画像信号に変換する追加の回路網に対する必要性を回避する。他の実施形態において、標準規格の構成のチップが利用され得る。
【００３７】
既に公知のＣＭＯＳチップとは異なり、画像化デバイス５７は、好適には、デバイス１０の挿入プロフィールを減少させるように構成されている。特に、画像化デバイス５７は、画像化回路網６８の面に対して実質的に垂直に配置される画素のアレイ６７を用いて構成され得る。概して、ＣＭＯＳチップは、画素のアレイを囲む画像化回路網を用いて製作される。この構成は、非常に大規模な用途には有用であるが、医学の分野において使用される特定の画像化デバイスに関するような小規模な用途においてＣＭＯＳ技術を組み込むことを試みるときには、顕著な欠点を提示する。本発明の一局面に従って、画像化デバイス５７は、画素のアレイ６７を囲む従来の方形配置とは異なり、非対称的で細長いように配置された回路網６８を用いて構成される。回路網６８は、比較的硬い回路基板上に配置され得るか、または、さらに好適には、可撓性のポリマ材料で形成されるプリント回路基板上に配置され得る。
【００３８】
回路網６８は、好適には、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ技術を使用して、ハードウェアによって読み取り可能なアナログ出力を提供する。このようにして、回路網６８は、アナログデジタル変換回路網を省き得、それにより、必要とされるコンポーネントの数を減少させる。画像化デバイス５７は、ＣＭＯＳチップと共に通常利用される赤外線濾光器を省くことによって、さらにサイズを減少させ得る。
【００３９】
図８を参照すると、画像化モジュール１３’の代替の実施形態は、横に向けられた画素のアレイ６７’を有する画像化デバイス５７’を備えている。開口部６９は、光が画像化デバイス１３’の横方向の外面を通って入ることを可能にし、かつ、好適には、透明なカバー７０を含み、該透明なカバー７０は、光線が通過することを可能にするが、流体および／または粒子が、モジュール１３に入ることを防止する。光源７２は、コンジット５９’を介して電力を供給されており、１つ以上のＬＥＤを備えている。コネクタ５４’および５３’は、５５’および５６’を経由して画像化デバイス５７’と連絡している。画像化モジュール１３’は、別個のモジュールに接続する必要はない。なぜならば、レンズ７１は、画像化デバイス１３’に直接的に組み込まれるからである。
【００４０】
図９において、可変焦点のレンズを有する画像化モジュールの実施形態が記述される。画像化モジュール１３’’は、画像化モジュール１３および１３’に設計が似ているが、可撓性のレンズ７３をさらに備えている。別の実施形態において、レンズは、トラックに沿ってレンズを前後に動かすことによって、または他の機械的な手段によって焦点を合わせられ得る硬いレンズであり得る。
【００４１】
可撓性のレンズ７３は、流体７４で満たされた透明な嚢を備えている。嚢は、コンジット７６を経由してリザーバ７５と流体連通しており、それによりレンズの光学特性が、嚢の中の流体の量を変化させることによって制御され得る。リザーバ７５の量は、ポンプ７６とピストン７７とを使用して選択的に変更され得る。ポンプ７６は、コネクタ７９に接続されたコンジット７８を経由して電力信号を受け取り、該コネクタ７９は、コネクタ３９を係合するように構成されている。任意選択的な２次スイッチ２９は、ポンプ７６の動作を制御するように構成され得る。使用において、レンズ７３の光学特性を変更したい医師は、２次スイッチ２９を作動させることにより、ピストン７７に流体７４をリザーバ７５からレンズ７３の中に移動させ得る。図９Ａは、レンズ７３とリザーバ７５との間の流体７４の最初の分布を有する画像化モジュール１３’’を描いている。図９Ｂは、異なる時点を描いており、該異なる時点においては、ピストン７７が、多量の流体７４をリザーバ７５からレンズ７３の中に移動させ、それによりレンズ７３の倍率を高めている。次に、ピストン７７が、ポンプ７６を逆に動かすことによって、例えば、２次スイッチ２９を第２の位置に動かすことによって引っ込められる場合には、流体７４はレンズ７３からリザーバ７５の中に引き込まれ、それによりレンズ７３は、図９Ａに描かれた構成に戻る。
【００４２】
先の実施形態におけるように、光源５８’’は、光を遠位方向に伝達する。好適な実施形態において、シールド８０が、画像化モジュール１３’’の遠位開口部の上に配置されることにより、異物がレンズ７３に接触することを防止する。他の実施形態において、シールド８０は、必ずしも必要ではない。なぜならば、レンズが環境に露出され得るからである。
【００４３】
画像化モジュール１３’’は、前向きの画像を捕獲することが可能な前向きのデバイスとして描かれているが、同じ原理が、可撓性のレンズを有する横を見る画像化モジュールを形成するために適用され得ることが理解されるべきである。
【００４４】
ここで提示された概念の組み合わせもまた、立案されている。例えば、デバイスは、可撓性の外面を有する画像モジュールと、可撓性のプリント回路基板上に回路網を有する画像化デバイスと、可撓性のレンズとを有するように構成され得る。上記の実施形態は、例示であることを意味しており、本発明の範囲を限定することを全く意味していない。
【００４５】
例えば、患者の内部を検査するための、図１のデバイス１０を使用する好適な方法が、ここで記述される。医師は、最初に、外部コントローラ１１と、適切な長さの伸延モジュール１２と、前向き画像化モジュール１３と、広角レンズを有するレンズモジュールとを選択することによってデバイス１０を組み立てる。伸延モジュール１２は、任意選択的であり、伸延モジュール１２がなければ、画像化モジュール１３が、外部コントローラ１１に直接的に取り付けられ得ることを留意されたい。伸延モジュール１２は、外部コントローラ１１と画像化モジュール１３とに一列に並べられて、接続される。レンズモジュール１４、１４’または１４’’は、画像化モジュール１３の遠位端２５に接続され、コンジット１５は、コネクタ１６を経由して、表示スクリーン２２に結合される。
【００４６】
次に、スイッチ１８は、光源５８と画像化デバイス５７とに電力を提供するために作動される。画像化デバイス５７からのデータは、表示スクリーン２２に伝達され、医師が、デバイス１０の遠位の画像を視覚化することを可能にする。医師は、デバイスの挿入を容易にするために、所望の形状に伸延モジュール１２を曲げ得る。
【００４７】
次に、デバイス１０が患者の中に挿入され、医師は、表示スクリーン２２を観察することによって挿入の進捗をモニタリングする。適切な場所に配置されると、医師は、所望の範囲または臓器を特定して検査し得る。例えば、医師が、より高い倍率を所望する場合には、デバイス１０が患者から取り外され得、レンズモジュールが、脱着され、より高い倍率を有するレンズモジュールと取り替えられ得、そして、医師は、さらに詳細に所望の範囲を検査するために、デバイス１０を再挿入し得る。
【００４８】
医師はまた、異なる観点から、患者の中の標的領域を検査することを所望し得る。従って、医師は、デバイス１０を取り外し、伸延モジュールから画像化モジュール１３を脱着し、横方向を見る能力を提供する画像化モジュール１３’を取り付け得る。次に、医師は、デバイスを再挿入し、検査を継続し得る。検査が終了すると、医師は、外部コントローラ１１から伸延モジュール１２を分離し、使用されたモジュールのコンポーネントを捨て得るが、将来的な使用のために外部コントローラを保持し得る。
【００４９】
本発明の動作および構成は、上の記述から明らかになることと、本明細書において示され、かつ、記述された本発明は、特定の実施形態として特徴付けられるが、添付の特許請求の範囲において定義されるような本発明の精神および範囲を逸脱することなく、変更および改変が、本発明に行われ得ることがと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の特徴を組み込む視覚化スタイレットの例示的な実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、図１の視覚化スタイレットの近位部分の斜視図である。
【図３】図３は、図１の視覚化スタイレットの遠位部分の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の視覚化スタイレットの近位部分の断面図である。
【図５】図５は、本発明の視覚化スタイレットの遠位部分の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の視覚化スタイレットと共に使用するレンズモジュールの実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の視覚化スタイレットと共に使用するレンズモジュールの実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の視覚化スタイレットと共に使用するレンズモジュールの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、本発明における使用に適した画像化デバイスの斜視図を描いている。
【図８】図８は、本発明の視覚化スタイレットと共に使用する画像化モジュールの代替の実施形態の断面図を描いている。
【図９Ａ】図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の視覚化スタイレットにおける使用のための画像化モジュールの別の代替の実施形態の断面図を描いている。
【図９Ｂ】図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の視覚化スタイレットにおける使用のための画像化モジュールの別の代替の実施形態の断面図を描いている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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