(57)【要約】光学デバイスは、シャフト、ハンドル、およびカメラアセンブリを含む。ハンドルは、第１端においてシャフトに連結され、カメラアセンブリは、第２端においてシャフトに連結される。カメラ回路およびソフトウェアがシャフトおよびハンドルの中に提供されてもよいため、一実施形態では、デバイスは、カメラ回路およびソフトウェアの再利用可能部分を伴って構築されてもよい。別の実施形態では、デバイスは、使用後に廃棄または消毒されてもよい、単一部品として提供されてもよい。
2010506669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部分と、該シャフト部分の近位端から延在し、出力コネクタを含有する空洞を画定する、ハンドル部分とを含む、筐体と、
該シャフトの遠位端に連結されるカメラアセンブリであって、カメラを備える、カメラアセンブリと、
該空洞内で受容可能であり、かつ該出力コネクタと嵌合可能な入力コネクタと、画像処理エンジンと、記憶モジュールと、電源と、出力モジュールとを含む、着脱可能カートリッジと
を備える、光学装置。
【請求項２】
前記出力モジュールは、無線出力モジュール、ＮＴＳＣ出力モジュール、およびＵＳＢ出力モジュールから成る出力モジュールの群より選択される、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記着脱可能カートリッジ内に発光ダイオードをさらに備え、前記光学装置は、前記シャフトを少なくとも部分的に通って光源から光を運ぶための光学カップルをさらに備える、請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記着脱可能カートリッジ内にあり、かつ前記画像処理エンジンと連通する、加速度計をさらに備え、該加速度計は、前記カメラアセンブリの回転を感知する該加速度計に応答して、該画像処理エンジンに前記カメラからの画像を回転させるように構成される、請求項１に記載の光学装置。
【請求項５】
前記シャフトは、成形可能である、請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
患者の膣管に光学装置のシャフトを挿入することと、
ワーキングチャネルを露出するように該シャフトに対して半径方向に該シャフトの遠位端に連結される、カメラアセンブリを回転させるステップであって、該カメラアセンブリは、カメラを備える、ことと、
子宮頸部、膣、および外陰部のうちの１つ以上の組織および血管構造のうちの少なくとも１つの視覚検査を可能にするように、該カメラから少なくとも１つの画像を表示することと
を含む、産婦人科検査の方法。
【請求項７】
前記ワーキングチャネルを通して前記膣管に少なくとも１つの外科用器具を挿入することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記回転させることは、発光ダイオードから光をさらに露出する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、前記回転させることに応答して、前記発光ダイオードをオンにすることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記表示することの前に、前記回転することのために前記少なくとも１つの画像を補正することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
患者の膣管に光学装置のシャフトを挿入することと、
光ファイバを使用せずに、該シャフトの遠位端に連結されるカメラで少なくとも１つの画像を撮影することと、
該カメラの視野を変更するように、回転させることなしに、該シャフトに対して該カメラを移動させることと
を含む、産婦人科検査の方法。
【請求項１２】
前記回転させることなしに、前記カメラを移動させることは、ヒンジの周囲で前記シャフトに対して該カメラを移動させることを含み、該ヒンジは、該シャフトの軸に垂直である軸を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記回転させることなしに、前記カメラを移動させることは、該カメラと前記シャフトの前記遠位端との間の傾斜接合面に沿って外側へ該カメラを摺動させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記回転させることなしに、前記カメラを移動させることは、
該カメラのアームを、前記シャフトに形成されるレールに連結することと、
シャフトから該カメラを外側へ移動させるように、該レールによって画定される所定の経路を通して該アームを摺動させることと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
第１端と、第２端と、シャフトの少なくとも一部を通って該第２端まで長手方向に延在する、ワーキングチャネルと、を有する、シャフトと、
該シャフトの該第１端に連結されるハンドルと、
カメラを備えるカメラアセンブリと、
該カメラと、該シャフトの該第２端とに連結される、可撓性の回路と、
該カメラアセンブリと、該シャフトの該第２端とに連結される、制御部材と
を備え、ピンの回転は、該カメラアセンブリが該ワーキングチャネルの開口部を遮断する第１の構成から、該ワーキングチャネルが露出される第２の回転構成へと、該シャフトに対する該カメラアセンブリの回転を引き起こす、光学装置。
【請求項１６】
前記制御部材は、前記シャフトの長手方向軸に平行である長手方向軸を伴うピンを備える、請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１７】
前記制御部材は、少なくとも前記シャフトの近位端まで延在する、請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１８】
前記第１の構成では、前記カメラアセンブリは、前記シャフトと同心円状に整合し、前記第２の構成では、該カメラアセンブリは、該シャフトから半径方向に離間する、請求項１５に記載の光学装置。
【請求項１９】
前記シャフトは、前記制御部材に対して同心円状に位置付けられる、概して三日月形状の管腔をさらに備え、前記光学装置は、前記カメラアセンブリに連結される該制御部材の回転に応答して、該三日月形状の管腔を横断するように構成される第２の部材をさらに備える、請求項１５に記載の光学装置。
【請求項２０】
前記可撓性の回路は、該可撓性の回路が、前記第２の部材の平行移動中に、該第２の部材に略隣接したままであるように、少なくとも部分的に前記三日月形状の管腔内に位置付けられる、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
前記カメラアセンブリは、近位円周段差を備え、
前記シャフトは、該シャフトの前記遠位端上に含まれる円周段差を備え、
前記第１の構成では、該カメラアセンブリの該円周段差は、該シャフトの該円周段差と嵌合するように構成され、前記第２の構成では、該カメラアセンブリの該円周段差は、該シャフトの外面と接触するように適合される、請求項１５に記載の光学装置。
【請求項２２】
第１端と第２端とを有する、シャフトと、
該シャフトの該第１端に連結されるハンドルと、
カメラを備えるカメラアセンブリと、
該カメラアセンブリの間に、そして該シャフトの該第２端まで延在する、可撓性の回路と
を備え、該シャフトおよび該カメラアセンブリは、ヒンジ接合部によって連結され、該可撓性の回路は、該ヒンジ接合部を通って延在する、光学装置。
【請求項２３】
前記ヒンジ接合部は、円筒形ソケットから、摩擦力によって受容され、かつ摩擦力によって適切な位置に固定される、円筒形突起を含み、前記可撓性の回路を受容するための管腔は、該円筒形突起を通って延在する、請求項２２に記載の光学装置。
【請求項２４】
前記管腔は、円筒形突起上に先細の開口部を有する、請求項２３に記載の光学装置。
【請求項２５】
前記ヒンジ接合部を通って横方向に延在する、ヒンジピンをさらに備える、請求項２２に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６０／８５３，１６１号（２００６年１０月２０日出願）、同第６０／８７８，８９２号（２００７年１月４日出願）、同第６０／９０３，５８３号（２００７年２月２６日出願）、同第６０／９２１，９２５号（２００７年４月４日出願）、同第６０／９２５，４８６号（２００７年４月２０日出願）および同第６０／９３３，２３３号（２００７年６月４日出願）に対する優先権を主張し、これらの仮特許出願の全ては、それら全体が本明細書において参照により援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、医療処置中に身体組織を撮像するための装置および方法に関する。より具体的には、本発明は、婦人科処置中に女性生殖管の内視鏡視認を提供する、装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
多数の婦人科処置は、しばしば内視鏡または子宮鏡の使用により行われる、女性患者の生殖管の視診を必要とする。従来の内視鏡はしばしば、剛体から構築され、しばしば、これらの剛体は、流体導管を含む。
【０００４】
例えば、コルポスコピーは、外陰部、膣、および子宮頸部の照射された拡大図を検査するために、膣鏡と呼ばれる点灯双眼顕微鏡が利用される、診断法である。ほとんどの女性は、子宮頸部細胞診の異常を調査するか、または子宮内のジエチルスチルベストロール（ＤＥＳ）暴露、ＨＩＶ感染、または免疫抑制を評価するために、膣鏡による検査を受ける。膣鏡によって提供される拡大図は、臨床医が正常に見える組織と異常に見える組織を視覚的に区別し、病理学検査のための指向性生検を採取することを可能にする。
【０００５】
コルポスコピーは、患者が脚をあぶみに入れ、臀部を検査台の下縁に近づけて横たわる、仰臥砕石位の患者に行われる。何らかの疑わしい病変について外陰部を検査した後、検鏡を膣に配置し、酢酸溶液（例えば、ルゴール液またはシラー液）を子宮頸部に塗布して可視化を向上し、色または患者の血管パターンの変化が異常を示すかどうかを臨床医が評価するのに役立つ。精密検査後、臨床医は、視覚的異常の程度が最も高い領域を判定し、長い生検器具を使用して、これらの領域から生検を取得する。
【０００６】
コルポスコピーは、専用器具である膣鏡、および特別に訓練された臨床医を必要とする、高価な処置である。コルポスコピーは、子宮頸部異常を診断するための好ましい処置と考えられる一方で、いくつかの欠点もある。膣鏡、およびそれを行うために必要とされる臨床訓練の費用が、用途を限定する。加えて、膣鏡は、専用の臨床設定のみで使用可能なかさばる器具であり、子宮の図を提供しない。膣鏡の性質により、生検を採取するために、および必要な時に、子宮頸管内掻爬術（ＥＣＣ）のために、別個の器具を採用しなければならない。
【０００７】
子宮腔は、臨床医が子宮内病理を診断することを可能にする診断法であり、かつ外科的介入（外科的子宮鏡検査）のための方法を提供してもよい、子宮鏡検査によって検査されてもよい。
【０００８】
子宮鏡検査は、子宮鏡と呼ばれる内視鏡デバイスにより行われる。一部の子宮鏡は、ハンドルに連結される硬いシャフト、光ファイバとビデオシステムと接続される、シャフトの先端における映像部材、および拡張剤を送達するためのチャネルを含む。子宮は潜在的な空洞であるため、最初に流体（生理食塩水、ソルビトール、またはデキストラン溶液）またはガス（ＣＯ２）のいずれかで拡張され、映像部材を運ぶ硬いシャフトが、頸管を通して子宮に導入される。
【０００９】
種々の種類の子宮鏡が、種々の婦人科介入に使用されてもよい。子宮鏡は、典型的には、視認デバイスでしかないが、外科的子宮鏡は、特殊器具が子宮腔に進入して手術を行うことを可能にする、ワーキングチャネルを含み、切除用内視鏡は、粘膜下平滑筋腫を切除するための電気ループを含有する、子宮鏡の変化型である。
【００１０】
子宮鏡検査は、ポリープ、平滑筋腫、アッシャーマン症候群、婦人科出血、および子宮奇形等の、種々の子宮の症状を治療するのに有用であると分かっているが、時折、硬いシャフトが子宮の壁を破り、出血および他の器官への損傷を引き起こすと、子宮穿孔が生じる。既知の子宮鏡の別の欠点は、患者の生殖系内で器具を操縦することを困難にする、シャフトの剛性による、限定された操縦性である。さらに別の欠点は、曲げ応力下で破損するガラスから作られ、結果として生じる休止時間および費用による子宮鏡の頻繁なメンテナンスを必要とする、光ファイバの使用に関する。加えて、既知の子宮鏡では、カメラ、生理食塩水チャネル、およびワーキングチャネルが全て、シャフトの遠位先端において遠位開口部を有し、先端の直径の増加を引き起こし、器具を患者にとってより侵襲性にする。チャネル直径の対応する減少は、器具の効率を減少させ、清掃および消毒することがより困難となる。
【００１１】
従来の子宮鏡のこれらの欠点を改善するために、試行が行われてきた。例えば、Ａｌｌｒｅｄ，ＩＩＩらに対する特許文献１は、その遠位端においてビデオ部材を含有する細長い可撓性挿入管、ならびに、外科用レーザファイバのためのチャネル、および連続して流れる生理食塩水溶液を放出する生理食塩水チャネルを有する、ビデオ子宮鏡を記載する。連接部分が、視認ヘッドを可撓性管状部材に接合する。
【００１２】
Ｎｅｗｍａｎに対する特許文献２は、内視鏡を受容する鞘を開示する。そのデバイスにおいて、内視鏡は、鞘の管腔に摺動される、光ファイバの束を含む。鞘は、可撓性であり、付加的な流体導管を含む。鞘により処置が行われた後、内視鏡は鞘から取り外され、次いで、鞘は廃棄される。
【００１３】
Ｃａｌｌｉｓｔｅｒらに対する特許文献３は、可撓性子宮鏡、および子宮鏡のシャフトの長さの周囲に配置される外鞘を有する、内視鏡アセンブリを開示する。膨張式バルーンが、身体管腔または空洞内でアセンブリを密封する。
【００１４】
これらのデバイスの欠点は、それらの一部が使い捨て構成要素を含有するものの、子宮鏡および関連接眼レンズはなおも、清掃および消毒を必要とし、壊れやすい光ファイバを含有し、頸管を通って子宮の中へ移動する時に、器具を不快または苦痛にさえするサイズを伴う先端を有し、それに対応して、器具の管腔の直径を制限することである。別の欠点は、これらの器具の一部によって提供される光の色が、限定されたパレット範囲内であるという一方で、異なる種類の異常は、異なる色の組み合わせで、さらに良好に視認可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第４，８３６，１８９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８２３，９４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２８８５５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、種々の実施形態において、過去の光学デバイスの前述の欠点の一部または全てを改善する、身体組織を検査するための改良型装置または方法を提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一部の実施形態は、身体組織を点検するための光学デバイスを提供する。一部の実施形態では、装置および方法は、蛇行性の異常の検査を可能にし、穿孔の危険性を最小限にするよう、可撓性先端を利用してもよい。
【００１８】
一部の実施形態では、装置および方法は、光ファイバを必要としないことにより、デバイスの可撓性および多用途性を強化する。
【００１９】
さらに他の実施形態では、装置および方法は、狭い器具先端内に複数のチャネルおよび光の色を提供する。
【００２０】
一部の実施形態では、装置および方法は、消毒をほとんど必要としないか、または全く必要としない。例えば、装置は、無菌で提供されてもよく、かつ一度だけ使用されてもよい。
【００２１】
一部の実施形態は、子宮腔の詳細な検査を可能にする、産婦人科検査のための装置および方法を提供する。装置および方法は、任意の設定で、現場状況でさえも、実施可能であってもよい。
【００２２】
一部の実施形態では、清掃および消毒を簡略化してもよい、使い捨て部分および再利用可能部分を含む、光学デバイスが提供される。
【００２３】
なおも他の実施形態では、所望の湾曲に成形されてもよいように、ユーザによって成形可能である、光学デバイスが提供される。
【００２４】
本発明の一部の実施形態は、成形可能シャフトと、成形可能シャフトの第１端に連結される、またはその内側にある、着脱可能ハンドルまたはカートリッジ等の着脱可能部分と、シャフトの第２端に連結されるカメラと、を含む光学装置を提供する。
【００２５】
一実施形態では、着脱可能部分は、カメラ回路および／または光源（例えば、高性能発光ダイオード（ＬＥＤ）等の高性能光源）を内蔵し、再利用されてもよい。着脱可能部分を含むことにより、使用後にシャフトが廃棄されることが可能となる一方で、着脱可能部分は、再利用されてもよい。筐体の構成は、たとえ必要であるとしても、容易な清掃および消毒を提供する。一部の実施形態では、光学デバイスは、デバイスを消毒する代わりに、使用後にデバイスの少なくとも一部を廃棄することを経済的にする、低価格の構成要素から作られる。
【００２６】
カメラは、例えば、ヒンジおよび／または回転連結等によって、シャフトに対して移動するように構成されてもよい。相対運動は、ユーザが、所望に応じて、カメラを配向して、所望に応じて、特定の領域を撮像する、あるいは、撤去、またはシャフトに含まれるワーキングチャネルおよび／または１つ以上の流体導管へのアクセスを提供することを可能にする。一部の実施形態では、チャネルが流体導管と同時に機能することを可能にしてもよい、非円形断面を有する、ワーキングチャネが提供されてもよい。
【００２７】
一部の実施形態では、シャフト部分と、シャフト部分の近位端から延在し、出力コネクタを含有する空洞を画定する、ハンドル部分とを含む、筐体を含む、光学装置が提供される。カメラを含むカメラアセンブリが、シャフトの遠位端に連結される。空洞内で受容可能であり、出力コネクタと嵌合可能な入力コネクタと、画像処理エンジン（例えば、デジタル信号プロセッサ）と、記憶モジュールと、電源と、出力モジュールとを含む、着脱可能（例えば、再利用可能）カートリッジが提供される。出力モジュールは、無線出力モジュール、アナログ（例えば、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ）出力モジュール、および／またはＵＳＢ出力モジュールであってもよい。
【００２８】
代替として、または加えて、着脱可能カートリッジは、発光ダイオード（例えば、高性能ＬＥＤ）を含んでもよい。シャフトを少なくとも部分的に通って発光ダイオードから光を運ぶために、光学カップル（例えば、１つ以上の光ファイバおよび／またはファイバ間のカップル）が提供されてもよい。
【００２９】
代替として、または加えて、着脱可能カートリッジは、画像処理エンジンと連通する加速度計を含んでもよい。例えば、カメラアセンブリの回転を感知する加速度計に応じて、加速度計は、画像処理エンジンにカメラからの画像を回転させるように構成されてもよい。
【００３０】
一部の実施形態では、患者の膣管に光学装置のシャフトを挿入するステップを含む、産婦人科検査の方法が提供される。シャフトの遠位端に連結される、カメラを含む、カメラアセンブリが提供されてもよい。カメラアセンブリは、シャフトに対して半径方向に回転されて、ワーキングチャネルを露出してもよい。カメラから少なくとも１つの画像が表示されて、子宮頸部、膣、および外陰部のうちの１つ以上の組織および血管構造のうちの少なくとも１つの視覚検査を可能にしてもよい。一部の実施形態では、少なくとも１つの外科用器具が、ワーキングチャネルを通して膣管に挿入されてもよい。一部の実施形態では、カメラアセンブリの回転はまた、発光ダイオードから光を露出してもよい。例えば、回転に応じて、ＬＥＤがオンになってもよい。一部の実施形態では、表示する前に、少なくとも１つの画像が回転のために補正されてもよい。
【００３１】
他の実施形態では、患者の膣管に光学装置のシャフトを挿入するステップと、光ファイバを使用せずに、シャフトの遠位端に連結されるカメラで少なくとも１つの画像を撮影するステップとを含む、産婦人科検査の方法が提供される。カメラは、カメラの視野を変更するように、回転せずに、シャフトに対して移動されてもよい。例えば、一部の実施形態では、回転させることなしに移動させるステップは、ヒンジの周囲でシャフトに対してカメラを移動させるステップを含んでもよく、ヒンジは、シャフトの軸に垂直である、軸を備える。他の実施形態では、回転させることなしに移動させるステップは、カメラとシャフトの遠位端との間の傾斜接合面に沿って外側へカメラを摺動させるステップを含んでもよい。さらに他の実施形態では、回転させることなしに移動させるステップは、カメラのアームを、シャフトに形成されるレールに連結するステップと、シャフトからカメラを外側へ移動させるように、レールによって画定される所定の経路を通してアームを摺動させるステップとを含んでもよい。
【００３２】
一部の実施形態では、第１端と、第２端と、シャフトの少なくとも一部を通って第２端まで長手方向に延在する、ワーキングチャネルとを有する、シャフトを含む、光学装置が提供される。ハンドルがシャフトの第１端に連結される。カメラを備えるカメラアセンブリもまた、提供されてもよい。カメラと、シャフトの第２端とに連結される、可撓性の回路が提供されてもよい。カメラアセンブリと、シャフトの第２端とに連結される、制御部材が提供されてもよく、制御部材の回転は、カメラアセンブリがワーキングチャネルの開口部を遮断する第１の構成から、ワーキングチャネルが露出される第２の回転構成へと、シャフトに対してカメラアセンブリの回転を引き起こす。例えば、第１の構成で、カメラアセンブリは、シャフトと同心円状に整合してもよく、第２の構成で、カメラアセンブリは、シャフトから半径方向に離間してもよい。
【００３３】
一部の実施形態では、制御部材は、シャフトの長手方向軸に平行である、長手方向軸を有するピンを含んでもよい。
【００３４】
一部の実施形態では、制御部材は、少なくともシャフトの近位端まで延在してもよい。
【００３５】
代替として、または加えて、一部の実施形態では、シャフトは、制御部材に対して同心円状に位置付けられる、略三日月形状の管腔を含んでもよい。光学装置は、カメラアセンブリに連結される制御部材の回転に応答して、三日月形状の管腔を横断するように構成される、第２の部材をさらに含んでもよい。一部の実施形態では、可撓性の回路は、少なくとも部分的に三日月形状の管腔内に位置付けられてもよく、そのような可撓性の回路は、第２の部材の平行移動中に、第２の部材に略隣接したままである。
【００３６】
一部の実施形態では、カメラアセンブリは、近位円周段差を含んでもよい。シャフトはまた、シャフトの遠位端上に含まれる円周段差を含んでもよい。第１の構成では、カメラアセンブリの円周段差は、シャフトの円周段差と嵌合するように構成されてもよく、第２の構成では、カメラアセンブリの円周段差は、シャフトの外面と接触するように適合されてもよい。
【００３７】
さらに他の実施形態では、第１端と第２端とを有する、シャフトと、シャフトの第１端に連結されるハンドルと、カメラを備えるカメラアセンブリと、カメラアセンブリの間、およびシャフトの第２端まで延在する、可撓性の回路とを含む、光学装置が提供されてもよい。シャフトおよびカメラアセンブリは、ヒンジ接合部によって連結されてもよく、可撓性の回路は、ヒンジ接合部を通って延在してもよい。
【００３８】
例えば、一部の実施形態では、ヒンジ接合部は、円筒形ソケットから、摩擦力によって受容され、かつ摩擦力によって適切な位置に固定される、円筒形突起を含んでもよい。可撓性の回路を受容するための管腔は、円筒形突起を通って延在してもよい。一部の実施形態では、管腔は、円筒形突起上に先細の開口部を有してもよい。
【００３９】
他の実施形態では、光学装置は、ヒンジ接合部を通って横方向に延在する、ヒンジピンを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
前述の概要は、本明細書で開示される本発明を例示するのみである。本発明のさらなる特徴、その性質および種々の利点は、添付図面および次の好ましい実施形態の発明を実施するための形態より、明白となるであろう。
【図１】本発明による、組み立てられた光学デバイスの実施形態の側面図である。
【図２】図１の光学デバイスの一部の断面図である。
【図３】図２の実施形態の端面図である。
【図４】本発明の光学デバイスで使用されてもよい、模範的なカメラおよび可撓性の回路アセンブリの側面図である。
【図５】図１の光学デバイスのカメラアセンブリの分解図である。
【図６】図５のカメラアセンブリの端部分の斜視図である。
【図７】光学デバイスの代替的実施形態の一部の断面図である。
【図８】光学デバイスの別の代替的実施形態の一部の断面図である。
【図９】光学デバイスの別の代替的実施形態の一部の断面図である。
【図１０】図９に示される一部の端面図である。
【図１１】光学デバイスの別の代替的実施形態の一部の断面図である。
【図１２】図１１に示される一部の端面図である。
【図１３】光学デバイスの別の代替的実施形態の一部の断面図である。
【図１４】図１３に示されるシャフトの端面図である。
【図１５】本発明による、光学デバイスのシャフトと着脱可能ハンドルとの間の接合面の実施形態の断面図である。
【図１６】光学デバイスのシャフトと着脱可能ハンドルとの間の接合面の別の実施形態の断面図である。
【図１７】光学デバイスのシャフトと着脱可能ハンドルとの間の接合面の別の実施形態の断面図である。
【図１８】光学デバイスの着脱可能ハンドルを覆う保護スリーブを示す、断面図である。
【図１９】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の側面図である。
【図２０】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の一部の斜視図である。
【図２１】図２０の実施形態の一部の側面図である。
【図２２】図２０のデバイスの一部の側面詳細図である。
【図２３】図２０のデバイスの一部の部分断面斜視図である。
【図２４】図２０のデバイスに含まれるシャフトの斜視図である。
【図２５】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の一部の側面図である。
【図２６】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の側面図である。
【図２７】図２６のデバイス断面図である。
【図２８】図２６のデバイスに含まれるシャフト先端の斜視図である。
【図２９】図２６のデバイスに含まれるカメラ筐体の斜視図である。
【図３０】光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の断面図である。
【図３１】図３０の実施形態の別の断面図である。
【図３２Ａ】本発明による、光学デバイスに含まれる可撓性のプリント回路の実施形態の上面図である。
【図３２Ｂ】本発明による、光学デバイス内に提供されてもよい、折り畳み式の可撓性のプリント回路の別の実施形態の斜視図である。
【図３２Ｃ】本発明による、光学デバイス内に提供されてもよい、折り畳み式の可撓性のプリント回路の別の実施形態の斜視図である。
【図３３】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の上面図である。
【図３４】第２の構成における、図３３の実施形態の遠位端部分の上面図である。
【図３５】第２の構成における、図３３の実施形態の遠位端部分の端面図である。
【図３６】図３３の実施形態に含まれる、カメラアセンブリ筐体の一部の斜視図である。
【図３７】図３３の実施形態に含まれる、シャフト先端の斜視図である。
【図３８】図３３の実施形態に含まれる、シャフト先端の端面図である。
【図３９】図３８の線Ａ−Ａに沿って得られる断面図である。
【図４０】図３３の実施形態に含まれる、シャフト先端に連結されるカメラアセンブリ筐体の一部の斜視図である。
【図４１】カメラアセンブリが透視で示された、図３３の線Ｂ−Ｂに沿って得られる断面図である。
【図４２】カメラアセンブリが透視で示された、図３４の線Ｃ−Ｃに沿って得られる断面図である。
【図４３】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の斜視図である。
【図４４】第２の構成における、図４３の実施形態の遠位端部分の斜視図である。
【図４５】第２の構成における、図４３の実施形態の遠位端部分の別の斜視図である。
【図４６】光学デバイスに含まれてもよい、シャフトの実施形態の断面図である。
【図４７】光学デバイスに含まれてもよい、シャフトの別の実施形態の断面図である。
【図４８】光学デバイスに含まれてもよい、シャフトの実施形態の断面図である。
【図４９】光学デバイスに含まれてもよい、シャフトの実施形態の断面図である。
【図５０】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５１】第２の構成における、図５０の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５２】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５３】第２の構成における、図５２の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５４】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５５】第２の構成における、図５４の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図５６】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の斜視図である。
【図５７】第２の構成における、図５６の実施形態の遠位端部分の側面図である。
【図５８】本発明による、第１の挿入構成における、光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の断面斜視図である。
【図５９】同様に第１の挿入構成における、図５８の実施形態の遠位端部分の横断側面図である。
【図６０】光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図６１】光学デバイスの別の実施形態の遠位端部分の横断上面図である。
【図６２】本発明による、組み立てられた光学デバイスの別の実施形態の側面図である。
【図６３】本発明による、組み立てられた光学デバイスの別の実施形態の斜視図である。
【図６４】閉鎖構造における、ワーキングチャネル閉鎖機構およびカメラ制御機能の断面図である。
【図６５】開放構造における、図６４の閉鎖機構の断面図である。
【図６６】閉鎖構造における、ワーキングチャネル閉鎖機構およびカメラ制御機能の別の実施形態の断面図である。
【図６７】開放構造における、図６６の閉鎖機構の断面図である。
【図６８】閉鎖構造における、ワーキングチャネル閉鎖機構およびカメラ制御機能の別の実施形態の部分断面図である。
【図６９】カメラ制御機能に組み込まれてもよい、電子スイッチの概略図である。
【図７０】本発明による、光学デバイスに含まれてもよい、器具ホルダの側面図である。
【図７１】本発明による、光学デバイスに含まれてもよい、シャフトの細長い本体部材の実施形態である。
【図７２】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の一部の側面図である。
【図７３】本発明による、光学デバイスの別の実施形態の断面図である。
【図７４】図７３の光学デバイスの着脱可能カートリッジ部分、および本発明の一部の実施形態による、光学デバイスによって伝達される信号を受信するためのデバイスの概略図である。
【図７５】本発明による、光学デバイスの制御機能係止機能の側面図である。
【図７６】本発明による、光学デバイスの別の制御機能の位置の印の側面図である。
【図７７Ａ】本発明の一部の実施形態による、遠位に位置付けられたカメラの偏向を促進するための剛性部分に連結される、半剛性部分を含む、シャフトの上面図である。
【図７７Ｂ】本発明の一部の実施形態による、遠位に位置付けられたカメラの偏向を促進するための剛性部分に連結される、半剛性部分を含む、シャフトの上面図である。
【図７８】７７Ａおよび７７Ｂのシャフトを横断する引張ワイヤに接続するための半円形ノブの実施形態を示す。
【図７９】本発明の一部の実施形態による、加速度計、およびハンドル筐体に対して遠位に位置付けられるカメラから受信される、画像の配向性を補正するためのデジタル信号プロセッサを示す。
【図８０】本発明の一部の実施形態による、デバイスの再利用可能部内に高性能発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を含む、光学デバイスの簡略化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
（発明の詳細な説明）
本発明は、身体組織を視認する医療処置中に使用するための、光学デバイスまたは内視鏡を対象にする。デバイスは、清掃および消毒が簡略化されてもよいように、所望に応じて、再利用または廃棄されてもよい、離脱可能部分から構築されてもよい。
【００４２】
図１を参照して、光学デバイスの実施形態を記載する。光学デバイス１０は概して、シャフト１２、ハンドル１４、およびカメラアセンブリ１６を含む。シャフト１２は、ハンドル１４とカメラアセンブリ１６との間に延在し、略可撓性であってもよい。シャフト１２は、ユーザによって屈曲された後に、屈曲構成を保持するが、所望であれば、容易に再構成されてもよいように、構成されてもよい。そのような挙動は、本明細書では、「成形可能性」と呼ばれ、下記でさらに詳細に記載されるように、補強ワイヤまたはブレード等の補強部材をシャフトに埋め込むことによって、達成されてもよい。流体がシャフト１２の流体導管を通って注入または吸引されてもよいように、流体コネクタ２９もまた、提供されてもよい。加えて、シャフト１２は、任意の所望の標的組織を検査するために必要とされる、任意の長さであってもよいことが十分理解されるであろう。例えば、婦人科検査に使用される実施形態では、シャフト１２の長さは、概して、１５〜２０インチの範囲である。他の実施形態では、シャフト１２は、剛性である。
【００４３】
図１に示される実施形態では、異なる構成を有するシャフトが、単一ハンドルとともに使用されてもよいように、および／または使い捨てシャフトが再利用可能ハンドルとともに使用されてもよいように、シャフト１２の第１端１８は、ハンドル１４の端に着脱可能に連結される。シャフト１２は、流体導管および／またはワーキングチャネル（すなわち、別個の外科用デバイスがシャフト１２を通って前進されることを可能にするチャネル）を伴う、または伴わない、複数の構成を提供するように構成されてもよい。また、シャフト１２は、清掃および消毒を必要とするよりもむしろ、使用後に廃棄されるように、使い捨てであってもよい。
【００４４】
シャフト１２は、例えば、ラテックスまたはシリコーンゴム等の、当該分野で公知の任意の材料から構築されてもよい。シャフト１２の成形可能性は、１つ以上の屈曲可能ワイヤまたはブレード、あるいは、シャフト１２に埋め込まれる、またはシャフト１２に連結される雁首型器具によって提供されてもよい。
【００４５】
加えて、光学デバイスのシャフトは、任意の断面形状を有してもよい。例えば、シャフトは、所望に応じて、断面が円形または多角形であってもよい。スライダスイッチ、ダイヤル、またはノブ等の制御機器は、シャフト１２に対してカメラアセンブリ１６の運動を制御するように、シャフト１２の第１端１８において含まれてもよいことも、理解されたい。下記でさらに詳細に記載されるように、印には、シャフト１２に対するカメラアセンブリ１６の位置を示すように、制御機器が提供されてもよい。その上、制御機器は、シャフト１２に対するカメラアセンブリ１６の位置が一時的に係止されてもよいように、構成されてもよい。
【００４６】
ハンドル１４は、概して、カメラアセンブリ１６のための支持電子機器および制御機器を内蔵する。ハンドル１４は、筐体２２、入力コネクタ２４、出力コネクタ２６、および制御２８を含む。本実施形態では、筐体２２は、略円筒形であり、シャフト１２と同軸である。ハンドルは、ユーザによるさらに快適な握りを提供する外形を含んでもよく、ハンドルは、任意の角度でシャフト１２の第１端１８から延在してもよいことを理解されたい。
【００４７】
入力コネクタ２４は、シャフト１２およびにカメラアセンブリ１６に内蔵される電子機器と、筐体２２の電子機器との間の電気的接続を提供するように構成される。出力コネクタ２６は、モニタ、コンピュータ、および／または電源等の周辺支持構成要素の間の電気的インターフェースを提供するように構成される。
【００４８】
入力コネクタ２４および出力コネクタ２６は、所望の電気信号を通すために必要とされる数の導電体を提供する、当該分野で公知の任意の種類のコネクタであってもよい。例えば、コネクタは、ヘッドホンジャックまたは複数ピンコネクタであってもよい。あるいは、出力コネクタ２６は、ハンドル１４から外へ延在し、ピグテールの端においてコネクタを含む、ワイヤピグテールであってもよい。筐体２２は、プラスチックまたは金属等の、任意の所望の材料から構築されてもよい。
【００４９】
制御機器２８は、ユーザに、光学デバイス１０の種々の属性を制御する能力を提供する。これらの属性は、カメラズーム、カメラ焦点、カメラ位置（例えば、シャフトに対するカメラの屈曲および／または回転を通した、光軸の配向性）、ならびに、色および／または輝度等の照明属性等を含んでもよい。色制御は、画像センサチップの電子調整によって、および／または光学技術によって、達成されてもよいことを理解されたい。制御機器２８は、トグルスイッチ、摺動スイッチ、押しボタン、ダイヤル、およびノブ等の、任意の種類および数の制御デバイスを含んでもよい。制御機器２８はまた、機械的結合等による、シャフト１２の屈曲またはシャフト１２に対するカメラアセンブリ１６の運動の制御を提供してもよく、制御機器２８は、所望に応じて、ハンドル１４および／またはシャフト１２上に含まれてもよい。
【００５０】
シャフト１２の第２端２０は、カメラアセンブリ１６に連結される。カメラアセンブリ１６は、カメラアセンブリ１６およびシャフト１２が組み合わされて単一の使い捨てユニットを形成するように、好ましくは、シャフト１２の第２端２０に連結される。カメラアセンブリ１６は、画像撮影および照明能力を提供する。一実施形態では、カメラアセンブリは、７０〜１００度の視野を提供し、５ｍｍ〜５０ｍｍの間、好ましくは３０ｍｍ〜５０ｍｍの間の集束範囲、および約０．７７ｍｍの焦点距離を有し、ＴＶ画質であり、２９％未満のＴＶひずみを提供するように、構成される。任意の所望の特性を提供するカメラアセンブリを含んでもよいことを理解されたい。第２端２０の直径は、好ましくは約４．５ｍｍである。
【００５１】
図２を参照して、シャフト１２を説明する。シャフト１２は、ハンドル１４とカメラアセンブリ１６との間に延在する、細長い本体部材３０を含む。本体部材３０は、略管状であり、本体部材３０の全長を通って長手方向に延在する管腔３２を画定する。本体部材３０はまた、本体部材３０を通って長手方向に延在する複数の流体導管３４も画定する。流体導管３４は、カメラアセンブリ１６に含まれる光学部品５０の視界をクリアにするため、および／または婦人科検査中に子宮を拡張させて、検査中に子宮が虚脱するのを防ぐために使用されてもよい、流体を運ぶように構成される。例えば、流体導管は、生理食塩水、二酸化炭素（ＣＯ２）、または任意の他の流体の導入および／または吸引を提供してもよい。
【００５２】
流体は、重力、ポンプ、圧縮機、および／または加圧流体源によって流体導管の中へ送り込まれるか、またはそこから引き出されてもよく、例えば、満杯の生理食塩水バッグをつり上げ、重力を介して、および／またはポンプを用いて生理食塩水を子宮に挿入してもよい。ポンプが利用される場合、所望に応じて、光学デバイスまたはデバイス外部に組み込まれてもよい。流体導管３４は、本体部材３０内に位置し、かつ未使用時に流体導管３４が半径方向内側に折り畳まれてもよいように構成されてもよいことを理解されたい。例えば、折り畳み型流体導管は、好ましくは弾性材料である、押出本体部材と同じ材料から構築されてもよい。流体導管３４に隣接する壁厚さは、流体導管３４が、加圧されると膨張し、圧力が除去されるか、または真空が引かれると折り畳むように、薄く維持されてもよい。
【００５３】
シャフト１２の第２端２０は、カメラアセンブリ１６との接合面を提供する。第２端２０は、カメラアセンブリ１６に含まれる流体ポート４０に連結される、流体ポート３６と、カメラアセンブリ１６の一部が本体部材３０の管腔３２に挿入されることを可能にする、管腔開口部３８とを含む。
【００５４】
図２−６を参照すると、カメラアセンブリ１６は、可撓性の回路４４に電気的に連結されるカメラヘッド４２と、ワイヤ４６等の複数の導体とを含む。カメラヘッド４２は、透明（すなわち、光学的に透明な）材料から構築されてもよい、遠位カメラ筐体アセンブリ４８に少なくとも部分的に封入される。
【００５５】
カメラヘッド４２は、光学部品５０と光源５２とを含む。光学部品５０は、当該分野で公知の任意の適切な光学部品であってもよく、例えば、光学部品５０は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型の画像センサであってもよい。同様に、光源５２は、シャフト１２または筐体４８の直径を実質的に増加させない、任意の適切な光源であってもよい。例えば、光源５２は、白色および／または色付き発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。一実施形態では、白色ＬＥＤは、光源５２として組み込まれ、０−１００ルクス以上の発光を有してもよい。
【００５６】
所望の画像を提供するようにホワイトバランスが調整されてもよいように、カメラ制御機器が提供されてもよい。例えば、婦人科検査中に撮影される画像の緑色の構成要素を強化することがしばしば好ましいことが分かっているため、緑色ＬＥＤまたは緑色の光構成要素を強化するように構成されたホワイトバランスモードのいずれかが採用されてもよい。ホワイトバランスモードは、ハンドル１４に内蔵されるか、またはカメラアセンブリ１６の一部として含まれてもよい、適切な回路およびソフトウェアによって提供されてもよい。加えて、ユーザが、所望に応じて、輝度を調整する、および／または画像の緑色を強く、または弱くしてもよいように、ダイヤル等の制御機器がハンドル１４上に提供されてもよい。さらに、カメラアセンブリがシャフトの長手方向軸に略平行な軸に沿って回転する実施形態において画像を回転させる、制御機器および／またはソフトウェアが提供されてもよい。
【００５７】
図４を参照して、筐体４８なしでカメラアセンブリ１６の模範的実施形態を示す。示されるように、カメラヘッド４２は、光学部品５０を含み、複数の導体４５によって可撓性の回路４４に連結される。導体４５は、ワイヤであってもよく、または、導体４５は、可撓性リボンのワイヤまたは可撓性リボンを形成するプリント導体中のいずれかとして、可撓性の回路の一部として構成されてもよいことを理解されたい。可撓性の回路４４は、所望であれば、回路構成要素５６を搭載するための補強表面を提供する、可撓性のプリント回路基板等の、オプションの補強材５４を含む。Ｍｙｌａｒ等の任意の既知の材料が使用されてもよい。補強材５４は、第２端２０付近のシャフト１２の可撓性を妨げないように選択される。
【００５８】
可撓性の回路４４は、カメラアセンブリ１６の任意の光学的機能を支持するように構成される回路を含んでもよい。例えば、一部の実施形態では、可撓性の回路は、概して、画像センサの必要電圧までのより高い電圧である、５Ｖから３．３Ｖ以上までの電圧調節を提供するように構成されてもよい。代替として、または加えて、可撓性の回路４４は、デバイスの近位端からそこまで送達される電力供給の電気的ノイズをフィルタにかけてもよい。画像センサに近い電力供給ノイズをフィルタにかけると、撮影された画像のより低い画像ノイズをもたらし、それはより高品質の画像に変換する。代替として、または加えて、可撓性の回路４４は、ワイヤを画像センサチップ自体に接続するように構成されてもよい。出力側では、それは、ＥＭＩ（電磁妨害）を引き起こす高周波数が周波数源で弱められて、外部環境に漏出しないように、出力ビデオ信号をフィルタにかけてもよい。好ましくは、可撓性の回路４４は、回路構成要素５６が補強材５４上で構造的に支持されるように、および可撓性の回路４４がカメラヘッド４２に構造的に連結されるように、可撓性で電気絶縁性の封止材料で封止される。封止材料は、所望の可撓性および絶縁品質を提供する、当該分野で公知の任意の封止材料であってもよい。
【００５９】
ワイヤ４６は、可撓性の回路４４に電気的に連結され、そこから延在する。可撓性の回路４４の一部およびワイヤ４６は、ハンドル１４に向かってシャフト１２の管腔３２の中へ延在する。
【００６０】
本実施形態では、図５および６に示されるように、遠位カメラ筐体アセンブリ４８は、２つの筐体部材４８ａおよび４８ｂから構築され、カメラヘッド４２およびカメラヘッド４２に隣接する可撓性の回路４４の一部を封入するか、または部分的に封入する。筐体部材４８ａおよび４８ｂは、組み合わされて略円筒形の遠位筐体アセンブリ４８を形成する、略半円筒部材である。各部材４８ａおよび４８ｂは、空洞５８およびチャネル６０を含む。空洞５８は、２つの部材４８ａおよび４８ｂが組み合わせられると、空洞５８が組み合わされてカメラヘッド４２を内蔵するように構成され、チャネル６０は、組み合わされて筐体を通る開口を形成し、それは、封止された可撓性の回路４４が、筐体４８から出たカメラヘッド４２から、シャフト１２の管腔３２内へと延在することを可能にする。
【００６１】
筐体部材４８ａおよび４８ｂのそれぞれは、流体ポート４０を含んでもよい。各流体ポート４０は、流体導管３４が筐体部材４８ａおよび４８ｂの外側面流体入口／出口６２へと延在されてもよいように、シャフト１２に含まれる各流体導管３４の端部分によって受容されるように構成される。フィルタまたは他のスクリーン部材が流体導管入口／出口において提供されて、導管が詰まるのを防いでもよいことを理解されたい。
【００６２】
本実施形態では、筐体部材４８ｂはまた、オプションの光学面６４も含む。光学面６４は、光学部品５０および光源５２の上方に延在するが、標的組織の画像および光源５２によって提供される照明が光学面６４を透過してもよいように、光学的に透明である。光学部品５０または光源５２のいずれかを横断して延在する筐体部材４８ａ、４８ｂの間に接合面がないように、光学面６４は、含まれる時、好ましくは、筐体部材４８ａおよび４８ｂの一方または他方の上の全体に提供されることを理解されたい。光学面６４は、光学的に正確な画像を提供する任意の形状であってもよく、所望であれば、拡大を提供するように構築されてもよいことを理解されたい。例えば、光学面は、平面または曲面であってもよく、曲面である場合、それは球面または非球面であってもよい。しかしながら、光学面６４を採用する必要がないように、カメラヘッド４２は、完全または部分的に防水性であるように、構築されてもよいことを理解されたい。例えば、カメラヘッド４２の前面は、防水性で露出されてもよく、筐体部材４８ａおよび４８ｂは、組み合わされて略管状カメラ筐体４８を形成してもよい。
【００６３】
図７を参照して、本発明の光学デバイスのシャフトの別の実施形態を説明する。シャフト７２は、カメラアセンブリ７６とハンドル（図示せず）との間に延在するように構成される、細長い本体部材７４を含む。上記のカメラアセンブリ１６の構成要素と略同一である、カメラアセンブリ７６の構成要素は、同一の参照番号で示され、さらに説明しないことを理解されたい。
【００６４】
前述の実施形態のように、本体部材７４は、可撓性の回路４４の一部、およびハンドルに向かってカメラアセンブリ７６の可撓性の回路４４から延在する複数のワイヤ４６を受容するように構成される、管腔７８を画定する。シャフト７２はまた、シャフト７２を通って略長手方向に延在し、カメラ筐体８２の流体導管８４の一部を形成するポート８６に流体的に連結される、単一流体導管８０も提供する。前述の実施形態と同様に、カメラ筐体８２の流体導管８４は、外側面入口／出口８８において終結する。
【００６５】
図８を参照すると、別の実施形態では、シャフト９２は、可撓性の回路４４の一部、およびハンドル（図示せず）に向かってカメラアセンブリ９６の可撓性の回路４４から延在する複数のワイヤ４６を受容するように構成される、管腔９８を画定する、細長い本体部材９４を含むが、本体部材９４は、いずれの流体導管も提供しない。シャフト９２は、成形可能性があるシャフト９２を提供する、成形部材１００を含む。成形部材１００は、シャフト９２内に埋め込まれるか、またはシャフト９２の管腔に挿入される、屈曲可能または連接ワイヤであってもよい。成形部材１００は、プラスチックまたは金属等の任意の屈曲可能材料から構築されてもよい。
【００６６】
図９および１０を参照すると、さらに別の実施形態では、シャフト１０２は、管腔１０８、および１対の流体導管１１４を画定する、細長い本体部材１０４から構築される。管腔１０８は、本体部材１０４を通って長手方向に延在し、可撓性の回路４４の一部、およびハンドル（図示せず）に向かってカメラアセンブリ１０６の可撓性の回路４４から延在する複数のワイヤ４６を受容するように構成される。流体導管１１４もまた、本体部材１０４を通って長手方向に延在し、カメラ筐体１１２の流体ポート１１０に流体的に連結される。流体導管１１６は、ポート１１０と、光学面１２０に隣接するカメラアセンブリ１０６の先端１１８に配置される入口／出口１１７との間で、カメラ筐体１１２を通って延在する。入口／出口１１７は半円形として図示されているものの、入口／出口１１７は、任意の所望の形状で提供されてもよいことを理解されたい。
【００６７】
図１１および１２を参照して、シャフト１２２を説明する。シャフト１２２は概して、本体部材１２４を通って長手方向に延在する管腔１２８および流体導管１３４を画定する、本体部材１２４を含む。管腔１２８は、可撓性の回路４４の一部、およびハンドル（図示せず）に向かってカメラアセンブリ１２６の可撓性の回路４４から延在する複数のワイヤ４６を受容するように構成される。流体導管１３４は、カメラ筐体１３２のポート１３０に流体的に連結される。本実施形態では、一方の流体導管１３４は、外側面入口／出口１３６へと延在し、他方の流体導管１３４は、先端入口／外側１３８へと延在する。
【００６８】
図１３および１４を参照して、シャフト１４２を説明する。シャフト１４２は、付加的なアクセス管腔１５０またはワーキングチャネルが提供されてもよいように、以前の実施形態よりも大きい直径を有する本体部材１４４を含む。以前の実施形態と同様に、本体部材１４４は、本体部材１４４を通って略長手方向に延在する管腔１５３および流体導管１５４を画定する。前述の実施形態と同様に、流体導管１５４は、ポート１４９と、カメラ筐体１４８の入口／出口１５１で終結する流体導管１４７とに流体的に連結される。
【００６９】
アクセス管腔１５０もまた、略長手方向に本体部材１４４を通って延在し、アクセス管腔１５２は、カメラ筐体１４８を通って延在し、本体部材１４４およびカメラアセンブリ１４６を通って単一の連続アクセス管腔が提供されるように、アクセス管腔１５０と整合する。アクセス管腔１５０および１５２は、ワーキングチャネルとして使用され、外科デバイスが管腔を通って標的場所へと前進されてもよいようにサイズ決定されてもよい。例えば、管腔１５０および１５２は、キュレット、鋏、細胞診ブラシ、または別の生検用具を受容するようにサイズ決定されてもよい。
【００７０】
デバイスがそれを通って前進されることを可能にしながら、流体密封を提供するように、アクセス管腔１５２の出口１５８に隣接して密封部材１５６が提供される。例えば、密封部材１５６は、外科用器具によって貫通されてもよいスリットを含む、膜であってもよい。さらなる例として、密封部材１５６は、開口を提供するように外科用器具によって屈曲されてもよい、重複する可撓性弁から構築されてもよい。なおもさらなる例として、密封部材１５６は、出口１５８を密封するように折り畳まれるが、外科デバイスの通過を可能にするように広げられてもよい、環状膜であってもよい。
【００７１】
図１５−１７を参照して、光学デバイスのシャフトとハンドルとの間の着脱可能接合面の種々の実施形態を説明する。実施形態の全てにおいて、構成要素が分離されて、廃棄、清掃、および／または消毒されてもよいように、接合面は、ハンドルがシャフトから容易に取り外されてもよいように構成される。好ましくは、光学デバイスのシャフト部分は、使い捨てであり、消毒された状態で供給されるように構築され、ハンドル部分は、消毒が必要とされないように保護される。図１５に示される実施形態では、シャフト１６２は、ハンドル１６４のネジ式内面１６５と嵌合するように構成される、ネジ式外面１６３を含む。カメラアセンブリ（図示せず）をハンドル１６４に内蔵される回路１６８に電気的に連結するように、コネクタ１６６が提供されてもよい。コネクタ１６６は、構成要素を電気的に連結するのに十分な数の導体を提供する、任意のコネクタであってもよい。例えば、コネクタ１６６は、２．５ｍｍまたは３．５ｍｍのヘッドホンジャック等の、ヘッドホン型コネクタであってもよい。
【００７２】
図１６に図示される、さらなる実施形態では、シャフト１７２は、ハンドル１７４のネジ式外面１７５と嵌合するように構成される、ネジ式内面１７３を含む。シャフト１７２およびハンドル１７４のネジ式表面を連結すると、カメラアセンブリの回路が、ハンドル１７４に内蔵される回路１７８に電気的に連結されるように、コネクタ１７６が係合されることを確実にする。そのような実施形態では、ハンドル１７４に隣接するシャフト１７２の部分は、ハンドル１７４の直径に概して一致する、直径を有する。結果として、使用中に、ハンドル１７４の一部が体液または組織と接触する可能性が低くなる。
【００７３】
図１７に図示される、なおもさらなる実施形態では、スリーブ１８６が、シャフト１８２に回転可能に連結される。スリーブ１８６は、ハンドル１８４のネジ式外面１８５と嵌合するように構成される、ネジ式内面１８７を含む。そのような構成の利点は、連結中に、シャフト１８２およびハンドル１８４が互いに対して回転する必要がないことである。結果として、シャフト１８２に内蔵されるカメラアセンブリと、ハンドル１８４に内蔵される回路１８８およびソフトウェアとを電気的に連結するために、電気コネクタのさらなる選択が利用されてもよい。
【００７４】
図１８を参照して、保護スリーブ１９１は、ハンドル１９４を包んで、体液または組織がハンドル１９４に接触するのを防いでもよい。保護スリーブ１９１は概して、シャフト１９２およびハンドル１９４が上記のように連結されてもよいように、少なくとも１つの開口部を含む、袋である。開口部を取り囲む保護スリーブ１９１の部分は、ハンドル１９４が完全に封入されるように、シャフト１９２およびハンドル１９４が連結されると、シャフト１９２とハンドル１９４との間で保持される。出力コネクタへのアクセスを提供するように、付加的な開口部が提供されてもよいことを理解されたい。体液の通過を防ぐ、保護スリーブ１９１を構築するために、ラテックスまたはビニル等の任意の材料が使用されてもよい。シャフトはまた、ハンドルを覆い、流体および／または組織への暴露からそれを保護する、一体型スリーブを含んでもよいことを理解されたい。例えば、スリーブ１９１は、シャフト１９２に永久的に取り付けられてもよく、ハンドル１９４が挿入されてもよいように、開口部を含んでもよい。
【００７５】
構造的および電気的接続の任意の組み合わせが提供されてもよいことを理解されたい。例えば、シャフトとハンドルとの間のネジ式接続を含むよりもむしろ、「潜水艦ハッチ」またはバイオネット型接続が提供されてもよい。そのような接続は、より少ない相対的回転による接続を提供し、完全に係合されると、構成要素間の固定された相対配向を含む。また、シャフトとハンドルとの間の電気的接続は、シャフトとハンドルとの間の何らかの相対的回転に適応してもよいように、嵌合ピグテールによるものであってもよい。
【００７６】
さらなる例として、シャフトとハンドルとの間に、摩擦嵌合が提供されてもよい。例えば、シャフトは、ハンドルの係合部分の外径よりもわずかに大きい内径を有する、係合部分を含んでもよく、シャフトの係合部分は、ハンドルの係合部分の上方で摺動されてもよい。加えて、摩擦接合面を増加させる、および／または液体障壁を提供するように、Ｏリング等の密封部材が、シャフトおよびハンドルの係合部分の間に配置されもよい。
【００７７】
図１９を参照して、光学デバイス２００を説明する。光学デバイス２００は、概して、可撓性シャフト２０２、ハンドル２０４、カメラアセンブリ２０６、およびオプションのアプリケータ部材２０８を含む。前述の実施形態と同様に、シャフト２０２は、ハンドル２０４とカメラアセンブリ２０６との間に延在し、略成形可能である。アプリケータ部材２０８は、シャフト２０２上のアプリケータ部材２０８の摺動移動を制限する、第１および第２の停止部２１０の間で、シャフト２０２に摺動可能に連結される。しかしながら、アプリケータ部材２０８は、含まれる場合、シャフト２０２に固定して連結されてもよく、または、アプリケータ部材は、摺動可能に連結されてもよく、停止部２１０は、省略されてもよいことを理解されたい。
【００７８】
アプリケータ部材２０８は、光学デバイス２００で検査されている身体開口部を密封する、または塞ぐように、含まれてもよい。そのような密封は、例えば、子宮の検査中に、子宮が生理食塩水、ＣＯ２、または別の流体で拡張されてもよいように、所望されてもよい。アプリケータ部材２０８は、身体開口部を流体的に密閉するのに十分な、任意の柔軟な材料から構築されてもよい。例えば、アプリケータ部材２０８は、円錐または裁頭円錐形状を有し、かつ発泡体またはシリコーンから構築されてもよく、流体密封を向上するらせん溝２１２等の表面特徴を有するか、または平滑な外側面を有してもよい。
【００７９】
連結機能はまた、アプリケータ部材２０８がシャフト２０２に一時的に連結されてもよいように、シャフト２０２上に提供されてもよい。そのような一時的連結は、アプリケータ部材２０８が身体開口部に正確に配置されてもよいように、所望されてもよい。アプリケータ部材２０８が適切な位置へと回転されてもよいように、アプリケータ部材２０８がらせん溝を含む時に、該連結は特に有利であってもよい。
【００８０】
さらなる実施形態では、外管がシャフト２０２の周囲に含まれてもよい。外管は、シャフト２０２に対して外管を摺動すると、シャフト２０２に沿って長手方向にアプリケータ２０８を移動させるように、アプリケータ２０８に連結されてもよい。好ましくは、外管は、シャフト２０２上で束ねられるか、またはシャフト２０２上でしわのない状態に伸展されてもよいように、構成される。例えば、外管は、圧搾可能部分を含んでもよい。圧搾可能部分は、外管がシャフト２０２に対して移動されてもよいように、圧縮された、部分的に圧縮された、または伸展された構成の自己係止である、蛇腹であってもよい。
【００８１】
さらに、アプリケータ２０８は、膨張式バルーンに置き換えられるか、またはそれに加えて使用されてもよいことを理解されたい。膨張式バルーンは、遠位端等において、シャフト２０２の外面に連結されてもよく、バルーンを膨張させて、開口部を密封する、または塞ぐ、あるいは空洞を拡張するために、生理食塩水またはＣＯ２等の膨張流体が使用されてもよいように、膨張管腔がシャフトを通って提供されてもよい。
【００８２】
上記のように、光学デバイスのための回路およびソフトウェアは、カメラアセンブリの一部として、および／またはハンドルに含まれてもよい。好ましくは、回路およびソフトウェアは、使い捨てシャフトとともに再利用されてもよいように、ハンドル内に提供されてもよい。回路は、ユーザに、カメラアセンブリを制御し、カメラアセンブリによって収集された画像データを操作する能力を提供する、埋め込みソフトウェアを好ましくは含む、制御器を含む。例えば、回路は、カメラヘッドの配向、焦点、および／またはズームの制御を提供してもよい。回路はまた、照明源によって提供される光の輝度および／または色の制御を提供してもよい。回路はまた、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）構成要素を含んでもよいため、本発明の光学デバイスは、周辺デバイス、例えば、パーソナルコンピュータに容易に連結されてもよく、また、標準的な米国レコーディング会社（ＲＣＡ）ケーブルまたは任意の他のケーブルを介した、全米テレビジョン放送方式標準化委員会（ＮＴＳＣ）モニタへの接続を含んでもよい。さらに、回路は、無線構成要素を含んで、光学デバイスと周辺デバイス（例えば、モニタおよび／または記録デバイス）との間の無線通信を提供してもよい。加えて、回路は、図１に示される出力コネクタが、モニタまたは他のビデオ画面に、または記録デバイスに直接接続されてもよいように、構成要素を含んでもよい。ハンドル内に提供される回路はまた、静止画像、ビデオ、および／または音声を記憶することが可能であってもよい。
【００８３】
一実施形態では、小型ディスプレイ画面が、デバイスのハンドルに組み込まれる。別の実施形態では、ディスプレイがハンドルによって支持されるように、小型ディスプレイデバイスは、デバイスのハンドル上に提供されるコネクタに差し込まれる。
【００８４】
電力は、バッテリまたはハンドル回路に電気的に連結される外部電源によって、提供されてもよい。バッテリを利用する実施形態では、バッテリは、所望であれば、再充電可能であってもよく、回路は、ハンドル内にある間にバッテリが充電されてもよいように、提供されてもよい。例えば、回路に直接差し込む、電力アダプタが提供されてもよい。あるいは、誘導充電回路がハンドルに含まれてもよく、ハンドルをクレードルに挿入すると、バッテリを誘導的に充電するように、相補的クレードルが提供されてもよい。
【００８５】
光学デバイスが支持デバイスに一時的にクリップで留められてもよいように、クリップ部材もまた、光学デバイスのハンドル上に提供されてもよい。例えば、支持デバイスは、ユーザが保持する必要なく、光学デバイスが適切な位置で保持されてもよいように、患者に一時的に連結されてもよい（例えば、接着ストリップによって）。クリップ部材はまた、検鏡等の処置中に、光学デバイスを別の外科デバイスに連結することができるように、構成されてもよい。
【００８６】
加えて、使用中に、シャフトの先端が、屈曲、指向、回転、および／または平行移動されてもよいように、機械的制御機器がハンドル上に提供されてもよい。例えば、カメラアセンブリに隣接するシャフトの端に、またはカメラアセンブリに直接結合される、スライドスイッチがハンドル上に含まれてもよい。結合は、スライドスイッチの操作により、シャフトが屈曲され、カメラアセンブリおよびカメラヘッドがシャフトに対して回転され、または、シャフトに対して屈折または屈曲すること等によって、カメラを移動させるように、構成されてもよい。カメラヘッドは、ゼロ角度位置から両方向性に０〜２００度等、より大きい可動域にわたって回転またはヒンジ連結されてもよいことを理解されたい。好ましくは、制御機器は、カメラヘッドが＋／−０〜３０度の範囲にわたって回転されてもよいように、構成される。シャフトの長手方向軸に略平行な軸の周囲でシャフトに対して回転するヘッドを利用する、実施形態では、カメラヘッドは、下記でさらに詳細に記載されるように、０〜２００度であるが、好ましくは１６０〜１８０度の間の範囲にわたって回転されてもよい。シャフトの成形可能性はまた、ユーザが、所望に応じて、カメラの配向を事前設定することも可能にすることを理解されたい。
【００８７】
図２０−２４を参照して、シャフト２２２に垂直な軸に沿って、カメラアセンブリ２２６がシャフト２２２に対して回転されてもよいように、ヒンジ部材２２８によってシャフト２２２に連結されるカメラアセンブリ２２６を含む、光学デバイスの実施形態を説明する。前述の実施形態と同様に、シャフト２２２は、ハンドル（図示せず）とカメラアセンブリ２２６との間に延在する、本体部材２２３およびシャフト先端２３２を含む。細長い本体部材２２３は、略可撓性であり、好ましくは成形可能である。
【００８８】
細長い本体部材２２３は、ハンドルに連結される第１の近位端と、オプションのシャフト先端２３２に連結される第２の遠位端２３０とを含む。細長い本体部材２２３は、図２４に示されるように、複数の管腔を画定する。特に、細長い本体部材２２３は、流体導管２３４と、可撓性のプリント回路、例えば、可撓性の回路２３７およびワイヤを受容するための管腔２３６と、引張ワイヤ管腔２３８と、補強ワイヤ管腔２４０とを含む。細長い本体２２３は、好ましくは押出成形される。
【００８９】
流体導管２３４は、細長い本体部材２２３を通って長手方向に延在し、生理食塩水、ＣＯ２または任意の他の流体の標的部位への導入および／またはそこからの吸引を提供する。流体導管２３４は、細長い本体部材２２３の内部および細長い本体部材２２３の外壁を横断して延在する索条を形成する、第１の壁２４２によって画定される。
【００９０】
管腔２３６は、第１の壁２４２、第２の壁２４４、および細長い本体部材２２３の外壁によって画定される。第２の壁２４４は、第１の壁２４２に平行かつ離間され、また、細長い本体２２３の内部を横断して延在する索条を形成する。本実施形態の管腔２３６は、略長方形の断面形状を有する。管腔２３６のサイズおよび形状は、細長い本体部材２２３の全体的な断面積を低減しながら、可撓性のプリント回路２３７を受容するように選択される。
【００９１】
引張ワイヤ管腔２３８および補強ワイヤ管腔２４０は、第２の壁２４４と細長い本体部材２２３の外壁との間に形成される。特に、引張ワイヤ管腔２３８は、円筒形の管状部分２４７を含む、第２の壁２４４と細長い本体部材２２３の外壁との間に吊設された第３の壁２４６によって画定される。管状部分２４７は、細長い本体部材２２３を通って長手方向に延在する。引張ワイヤ管腔２３８は、図２０−２２に示されるように、ヒンジ部材２２８が作動されてもよいように（すなわち、カメラアセンブリ２２６がシャフト２２２に対して回転されてもよいように）、ハンドルとカメラアセンブリ２２６との間に延在する引張ワイヤ２４８を受容するように構成される。
【００９２】
補強ワイヤ管腔２４０は、引張ワイヤ管腔２３８に隣接する第３の壁２４６の両側に提供される。補強ワイヤ管腔２４０は、可撓性の細長い本体部材２２３の形状が操作されてもよいように、補強ワイヤを受容するために使用されてもよい。例えば、細長い本体部材２２３が補強ワイヤの形状をとるよう付勢されるように、屈曲構成を有する補強ワイヤが補強ワイヤ管腔２４０に挿入されてもよい。あるいは、その長さにわたって可変剛性を有する補強ワイヤが補強ワイヤ管腔２４０に挿入されて、細長い本体部材２２３に同じ可変剛性を付与してもよい。
【００９３】
オプションのシャフト先端２３２は、シャフト２２２の遠位第２端２３０に連結される。シャフト先端２３２は、好ましくは、シャフト２２２に永久に連結される。シャフト先端２３２は、所望であれば、相互係止して円筒形のシャフト先端アセンブリ２３２を形成する、略半円筒形部材から組み立てられてもよいことを理解されたい。
【００９４】
シャフト先端２３２は、細長い本体２２３の管腔の一部または全体と連通する管腔を含む。例えば、シャフト先端２３２は、流体導管２５０、可撓性の回路２３７のための管腔２５２、および引張ワイヤ管腔２５４を画定するが、補強ワイヤ管腔２４０と連通する管腔を含まない。しかしながら、シャフト先端２３２は、所望であれば、補強ワイヤ管腔を含んでもよいことを理解されたい。
【００９５】
流体導管２５０は、シャフト先端２３２の一部を通って延在し、シャフト先端２３２の側壁を退出する。あるいは、流体導管２５０は、所望であれば、先端の遠位面に沿って退出するように、シャフト先端２３２を通って長手方向に延在してもよいことを理解されたい。
【００９６】
管腔２５２は、シャフト２２２の中心長手方向軸に概して沿って、シャフト先端２３２を通って長手方向に延在する。管腔２５２のサイズおよび形状は、可撓性のプリント回路２３７、および可撓性のプリント回路２３７とシャフト２２２の遠位端との間に延在するワイヤを受容するように選択される。
【００９７】
引張ワイヤ管腔２５４は、シャフト先端２３２を通って長手方向に延在し、引張ワイヤがシャフト２２２を通ってカメラアセンブリ２２６の中へ延在する経路を提供する。引張ワイヤ管腔２５４は、引張ワイヤ２４８が、シャフト２２２内で摺動可能であり、カメラアセンブリ２２６上に含まれる引張ワイヤ搭載機能２５８と整合するように、サイズ決定および配向される。本実施形態では、引張ワイヤ搭載機能２５８は、面取り表面２６０からカメラアセンブリ２２６の中へ延在する非貫通穴であり、引張ワイヤ２４８の遠位端は、非貫通穴の中で機械的に結合される。例えば、引張ワイヤ２４８の遠位先端は、穴の中で糊付けされてもよい。
【００９８】
複数の先端部材から組み立てられたシャフト先端を利用する実施形態では、管腔のうちのいずれも、先端部材の組み合わせによって画定されてもよい。例えば、先端部材のそれぞれは、管腔２５２の一部を画定する、略Ｕ字形または半円筒形チャネルを含む。先端部材がシャフト先端２３２に組み立てられると、チャネルが整合して管腔２５２を形成する。さらに、所望であれば、シャフト先端２３２は省略されてもよいことを理解されたい。例えば、細長い本体部材の遠位端は、収縮包装されるか、あるいは、別個のシャフト先端を採用せずに密封されてもよい。そのような実施形態では、細長い本体部材を通って延在する流体導管は、細長い本体部材の遠位端における、またはそれに隣接する退出口を含んでもよい。
【００９９】
カメラアセンブリ２２６が、シャフト２２２に対して屈曲または回転されてもよいように、カメラアセンブリ２２６は、ヒンジ部材２２８を介してシャフト２２２に連結される。カメラアセンブリの構造は、上記のカメラアセンブリと実質的に同一である。しかしながら、カメラ筐体２５６は、カメラアセンブリ２２６とシャフト２２２との間の付加的な相対運動を提供するように改良されている。特に、カメラ筐体２５６の近位端（すなわち、シャフト２２２に最も近いカメラ筐体の端）は、カメラアセンブリ２２６とシャフト２２２との間で得られる相対運動が増加されるように、面取り表面２６０を含む。
【０１００】
ヒンジ部材２２８は、可撓性の回路２３７のヒンジ部分２６２から構築される。可撓性の回路２３７のヒンジ部分２６２は、シャフト２２２とカメラアセンブリ２２６との間を延在し、シャフト２２２とカメラアセンブリ２２６との間の相対運動を可能にする。１対の保護シート２６４は、ヒンジ部分２６２を挟入する。本実施形態では、保護シート２６４は、可撓性の回路２３７で挟まれるが、それらは直接互いに取り付けられない。
【０１０１】
示されるように、保護シート２６４およびヒンジ部分２６２は、防水収縮包装に封入されてもよい。収縮包装２６６の端は、シャフト２２２およびカメラアセンブリ２２６の中へ延在し、その中で連結されて液体密封を提供する。収縮包装２６６とシャフト２２２およびカメラアセンブリ２２６のそれぞれとの間の液体密封は、可撓性の回路２３７が流体の進入から保護されることを確実にする。
【０１０２】
引張ワイヤ２４８は、ヒンジ部材２２８の屈曲のユーザ制御を提供する。本実施形態では、ヒンジ部材２２８は、可撓性の回路２３７の形状により、単一軸に沿って屈曲するように偏向される。特に、可撓性の回路２３７のヒンジ部分２６２は、高さを超える幅を伴う、略長方形の断面を有する。結果として、ヒンジ部材２２８は、可撓性の回路２３７の幅寸法と平行な軸に沿って屈曲するように偏向される。ヒンジ部材２２８は、単一軸に沿って屈曲するように偏向されるため、単一引張ワイヤ２４８が採用されてもよい。引張ワイヤ２４８は、ユーザが引張ワイヤ２４８に張力を印加すると、カメラアセンブリ２２６の一側面をシャフト２２２に向かって引くことにより、ヒンジ部材２２８を屈曲させるように、構成される。
【０１０３】
加えて、ヒンジ部材２２８は、可動域内の特定位置へ偏向するように構築されてもよい。例えば、ヒンジ部材２２８は、ヒンジ部材２２８に屈曲がなく、カメラアセンブリ２２６の光軸がシャフト２２２の長手方向軸と略整合する（本明細書では、「ゼロ角度位置」と呼ばれる）ように、偏向されてもよい。あるいは、ヒンジ部材２２８は、屈曲位置へ偏向されてもよい。引張ワイヤ２４８の張力は、カメラアセンブリが可動域内の任意の位置へ設定されるように、調整可能であってもよい。例えば、ヒンジ部材２２８の偏向は、ヒンジ部材２２８が第１の回転位置へ自然に屈曲されるように構成されてもよい。引張ワイヤ２４８の張力は、ヒンジ部材がゼロ角度位置に戻されるように、調整されるか、または初期設定されてもよい。次いで、ヒンジ部材２２８は、引張ワイヤへの張力をさらに増加させることによって、第２の回転位置へ屈曲されてもよい。結果として、ゼロ角度位置の両方の位置へ屈曲することが可能なカメラアセンブリ２２６を提供しながら、単一引張ワイヤ２４８を使用し、一定の張力に維持してもよい。
【０１０４】
引張ワイヤ２４８はまた、張力および圧縮の両方がカメラアセンブリ２２６に伝達されるように半剛性となるように、構成されてもよい。そのような実施形態では、ヒンジ部材２２８は、ゼロ角度位置へ偏向されてもよく、次いで、引張ワイヤ２４８を押すと、カメラアセンブリ２２６を第１の回転位置に配置し、引張ワイヤ２４８を引くと、カメラアセンブリ２２６を第２の回転位置に配置し、第１および第２の回転位置は、回転の反対方向に対応する。
【０１０５】
図２５を参照すると、シャフト先端２３２は、面取り遠位表面２６８を含んでもよい。面取り遠位表面２６８は、シャフト２２２に対するカメラアセンブリ２２６のより大きい回転角を提供する。特に、シャフト２２２に対するカメラアセンブリ２２６のより大きい角度移動にわたって、カメラアセンブリ２２６とシャフト２２２との間の干渉が回避される。面取り表面２６０および２６８は、所望の任意の面取り角を有してもよいことを理解されたい。
【０１０６】
図２６−２９を参照して、シャフトとカメラアセンブリとの間のヒンジ部材の別の実施形態を含む、光学デバイスの別の実施形態の遠位端を説明する。特に、ヒンジ部材２７０は、カメラアセンブリが光学デバイスのシャフト２７４に対して選択的に回転されてもよいように、カメラアセンブリのカメラ筐体２７１をシャフト先端２７２に連結する。前述の実施形態と同様に、シャフト２７４は、ハンドル（図示せず）とカメラアセンブリのカメラ筐体２７１との間に延在する、細長い本体部材２７３およびシャフト先端２７２を含む。細長い本体部材２７３は、略可撓性であり、好ましくは成形可能である。
【０１０７】
ヒンジ部材２７０は、シャフト先端２７２をカメラ筐体２７１と移動可能に連結し、カメラ筐体２７１の近位端から近位に延在する円筒形突起２７５、およびシャフト先端２７２の遠位端に含まれる円筒形ポケット２７６から概して形成される。本実施形態では、円筒形突起２７５およびポケット２７６は、それぞれがシャフト２７４の長手方向軸に垂直な長手方向軸を有するように配向される。結果として、円筒形突起２７５が円筒形ポケット２７６に受容されると、カメラ筐体２７１が同様にシャフト２７４の長手方向軸に垂直な軸に沿ってシャフト２７４に対して回転することを可能にする、移動可能な接合部を形成する。
【０１０８】
前述の実施形態と同様に、カメラアセンブリがシャフト２７４および／またはハンドルに含まれる電子機器に電気的に連結されるように、ヒンジ部材２７０に広がる可撓性のプリント回路が提供されてもよい。シャフト先端２７２は、交差し、円筒形ポケット２７６内への開口部を含む、管腔２７７を含む。カメラ筐体２７１は、円筒形突起２７５を通って延在し、また円筒形ポケット２７６へと開いた管腔２７８を含む。管腔２７８の近位端は、ヒンジ部材２７０が作動されると、段階的屈曲が管腔２７７および２７８を通って延在する可撓性のプリント回路に付与されるように、先細開口部２７９を含む。
【０１０９】
ヒンジ部材２７０は、引張ワイヤ管腔２８１を通ってカメラ筐体２７１の中へ延在する、引張ワイヤによって作動されてもよい。実施形態では、引張ワイヤは、シャフト２７４に対して選択的に前進および／または後退されてもよいように、管腔２８１の中で摺動可能に受容される。引張ワイヤの遠位端は、非貫通穴であってもよく、示されるように、非線形であってもよい、引張ワイヤ搭載機能２８２においてカメラ筐体２７１に連結される。引張ワイヤ管腔２８１の遠位端および引張ワイヤ搭載機能２８２の近位端は、ヒンジ部材２７０が作動されると、段階的屈曲が引張ワイヤに付与されるように、先細開口部を含んでもよい。
【０１１０】
本実施形態では、ヒンジ部材２７０の回転軸は、垂直であり、シャフト先端２７２およびカメラ筐体２７１の長手方向軸から離間される。ヒンジ部材２７０の回転軸の場所は、任意の所望の位置に位置して、シャフト２７４を通って延在する１つ以上の流体導管および／または１つ以上のワーキングチャネル等のチャネルの所望の量の回転または隙間を提供する。
【０１１１】
加えて、本実施形態では、シャフト先端２７２およびカメラ筐体２７１は、それぞれ複数の相補的構成要素から構築される。シャフト先端２７２は、円筒形ポケット２７６に交差する嵌合接合面を有する構成要素を含む。その構成は、シャフト先端２７２が円筒形突起２７５上で組み立てられることを可能にすることによって、組み立てを単純化する。その上、多重部品構成はまた、シャフト先端２７２およびカメラ筐体２７１の両方が、可撓性のプリント回路上で組み立てられることも可能にする。カメラ筐体２７１およびシャフト先端２７２の構成要素はまた、整合タブ２８３および整合タブソケット２８４等の整合機能を含んで、組み立てをさらに単純化してもよい。
【０１１２】
円筒形突起２７５および円筒形ポケット２７６の場所は、逆転されてもよいことを理解されたい。例えば、円筒形突起２７５は、シャフト先端２７２から延在してもよく、円筒形ポケット２７６は、カメラ筐体２７１に含まれてもよい。
【０１１３】
シャフト先端２７２の遠位表面および／またはカメラ筐体２７１の近位表面はまた、面取りを含んでヒンジ部材２７０の得られる回転を増加させてもよい。特に、面取りは、カメラ筐体２７１が、ヒンジ部材２７０の回転移動の終了時にシャフト先端２７２に接触しないように、隙間を提供する。
【０１１４】
図３０および３１に示される、別の実施形態では、ヒンジ部材２８５は、円筒形突起２８６、円筒形ポケット２８７、およびヒンジ心棒２８８を含む。円筒形突起２８６は、円筒形ポケット２８７の中へ延在し、ヒンジ心棒２８８は、円筒形突起を通ってシャフト先端２８９の側壁の中へ横方向に延在することにより、円筒形突起２８６を円筒形ポケット２８７内に保持する。ヒンジ心棒２８８は、円筒形突起２８６が円筒形ポケット２８７内で回転することが可能となるように、円筒形突起２８６またはシャフト先端２８９の一方または他方に固定して連結されてもよい。あるいは、ヒンジ心棒２８８は、シャフト先端２８９および円筒形突起２８６の両方に対して自由に回転可能であってもよい。
【０１１５】
円筒形突起２８６と円筒形ポケット２８７との間の回転接合面を横断して、円筒形突起２８６およびシャフト先端２８９を通って延在する、管腔２９０が含まれる。管腔２９０は、カメラ筐体２９１がシャフト先端２８９に対して回転されると、段階的屈曲が管腔２９０を通って延在する可撓性のプリント回路に付与されるように、先細部分を含んでもよい。
【０１１６】
本実施形態では、シャフト先端２８９に対するカメラ筐体２９１の回転軸は、シャフト先端２８９の中心長手方向軸に交差するように配置されるが、回転軸は、シャフト先端２８９の中心長手方向軸に対して任意の半径方向位置に位置してもよいことを理解されたい。加えて、円筒形ポケット２８７は、先細開口部が提供されて、カメラ筐体２９１とシャフト先端２８９との間の所望の量の相対的回転を可能にする。円筒形ポケット２８７の先細開口部は、円筒形突起が、円筒形突起２８６の円筒形表面から略接線方向に延在する、平行側壁を含むことを可能にする。ヒンジ部材２８５は、引張ワイヤ管腔２９２を通って延在し、カメラ筐体２９１に連結される、引張ワイヤ（図示せず）によって作動されるように構成される。
【０１１７】
円筒形ヒンジ構成は、可撓性のプリント回路が、移動範囲の全体を通して、カメラ筐体およびシャフトシャフトの内側で保護されたままである、ヒンジ部材を提供する。加えて、該構成は、収縮包装等の保護シートまたは保護被覆を含む必要性をあらかじめ避ける。
【０１１８】
可撓性のプリント回路２３７は、好ましくは、その寸法がその長さにわたって変化するように構築される。例えば、図３２Ａに示されるように、可撓性のプリント回路２３７は、第２の部分２９９よりも小さい横寸法を有する、可撓性のプリント回路２３７の第１の部分２９８の端において、カメラヘッド２９７に連結される。ヒンジ部分２６２（例えば、図２５）は、ヒンジ部分が第２の部分２９９よりも小さい横寸法を有するように、第１の部分２９８に含まれる。可撓性のプリント回路２３７の形状は、可撓性のプリント回路２３７上の電子回路に対する十分な空間を可能にしながら、薄いヒンジ部分２６２を提供する。
【０１１９】
図３２Ｂおよび３２Ｃは、本発明による、光学デバイス内に含むための可撓性のプリント回路２９３の別の実施形態の斜視図である。図３２Ｂに示されるように、可撓性のプリント回路２９３は、より薄い可撓性部分２９３ａ、ならびに、折り畳み領域２９３ｅおよび２９３ｆによって分離される、より幅が広い可撓性の回路部分２９３ｂ、２９３ｃ、および２９３ｄを含む。可撓性の回路部分２９３ｂ、２９３ｃ、および２９３ｄのうちの１つ以上（例えば、２９３ｂおよび２９３ｃ）は、回路構成要素２９３ｇを含んでもよいが、部分２９３ｂ−ｄの他の１つ以上（例えば、２９３ｄ）は、そうでなくてもよい。一部の実施形態では、可撓性の回路部分２９３ｂ、２９３ｃ、および２９３ｄのそれぞれは、同じ長さを有してもよい。一部の実施形態では、可撓性のプリント回路２９３は、光学デバイスのシャフト内に長手方向に挿入されてもよい。他の実施形態では、図３２Ｃに示されるように、可撓性のプリント回路２９３は、デバイス（例えば、光学デバイス以外のデバイス）への挿入の前に、２つの折り畳み領域において１８０度に折り畳まれ、したがってその長さを低減してもよい。薄い可撓性部分２９３ａは、可撓性のプリント回路２９３の長さをさらに低減するために、折り畳まれるか、あるいは束ねられてもよい。
【０１２０】
本発明の光学デバイスはまた、カメラアセンブリが光学デバイスの長手方向軸から半径方向外向きに移動されてもよいように、機械的制御機器を含んでもよい。そのような機能は、ワーキングチャネルへのアクセスを提供しながら、挿入中のデバイスの寸法を最小限化するために使用されてもよい。前述のように、光学デバイスを通って標的部位への経路を提供するようにワーキングチャネルが組み込まれてもよい。カメラアセンブリおよびワーキングチャネルの並列構成を利用する実施形態では、光学デバイスの全体的な外側寸法を増加させなければならない。しかしながら、デバイスは、代替として、挿入中のみにワーキングチャネルを遮断する、移動可能カメラアセンブリを含んでもよい。
【０１２１】
半径方向外向きに移動されてもよいカメラアセンブリを含む、光学デバイスの実施形態を、図３３−４２を参照して説明する。まず図３３を参照すると、光学デバイス３００は、概して、シャフト３０２、ハンドル（図示せず）、およびカメラアセンブリ３０６を含む。
【０１２２】
シャフト３０２は、ハンドルとカメラアセンブリ３０６との間に延在し、可撓性かつ成形可能である。前述の実施形態と同様に、シャフトは、細長い本体３３０および先端３３２を含み、シャフト３０２の第１端は、ハンドルの端に移動可能に連結される。シャフト３０２は、シャフト３０２およびカメラアセンブリ３０６の廃棄およびハンドルの再利用を可能にするように着脱可能である。
【０１２３】
本実施形態では、カメラアセンブリ３０６は、シャフト３０２の長手方向軸と平行で離間した軸の周囲で、シャフト３０２に対して回転されてもよいように構成される。相対的回転は、光学デバイス３００が、図３３に示される第１の構成と、図３４および３５に示される、カメラアセンブリ３０６がシャフト３０２の長手方向軸から半径方向外向きに移動される第２の構成との間で、転換されることを可能にする。
【０１２４】
第１の構成では、光学デバイス３００の遠位端の外部寸法は、体腔への挿入を単純化するように最小限化される。そのような構成では、カメラアセンブリ３０６の長手方向軸は、シャフト３０２の長手方向軸と略一致する。
【０１２５】
第２の構成では、カメラアセンブリ３０６の長手方向軸がシャフト３０２の長手方向軸から相殺されるように、カメラアセンブリ３０６は、シャフト３０２に対して回転される。図３５に示されるように、第２の構成へのカメラアセンブリ３０６の回転は、ワーキングチャネル３１０の遠位開口部３０８ならびに流体導管３１４の出口３１２に対する隙間を提供する。
【０１２６】
カメラアセンブリ３０６は、シャフト３０２および／またはハンドルに内蔵される処理回路に電気的に連結される、カメラヘッド３１６を含む。カメラヘッド３１６は、光学部品３１８および光源３２０を含み、カメラ筐体アセンブリ３２２によって封入される。
【０１２７】
図３５および３６を参照すると、カメラ筐体アセンブリ３２２は、ともに連結されて、少なくとも部分的にカメラヘッド３１６を封入する、２つの筐体部材３２３および３２４を含む。本実施形態では、筐体部材３２３、３２４のそれぞれは、半円筒形である。筐体部材３２３、３２４は、組み合わされて、カメラヘッドを受容し、少なくとも部分的に封入するように構成される、空洞３５６を画定する。筐体部材３２３、３２４はまた、組み合わされて、可撓性の回路等の回路がカメラヘッドとシャフト３０２との間を通るようにチャネルを提供する、開口３６０も画定する。最終的に、筐体部材３２３、３２４は、組み合わされて、ヒンジピン開口３５８等のヒンジピン搭載機能を画定する。下記でさらに詳細に論じられるように、ヒンジピン開口３５８は、ヒンジピン３４８の遠位端を受容し、それに固定して連結される。ヒンジピン３４８は、シャフト３０２の少なくとも一部を通ってカメラ筐体アセンブリ３２２の中へ延在し、シャフト３０２に対するヒンジピン３４８の回転が、筐体アセンブリ３２２および封入されたカメラヘッドをシャフト３０２に対して回転させることにより、光学デバイスを第２の回転構成に配置するように、シャフト３０２内で回転可能である。
【０１２８】
筐体部材３２４は、筐体部材３２４の近位端から延在する、オプションの位置付けおよび移動制限ピン３２６を含む。位置付けピン３２６は、位置付けピン３２６の最遠近位端上に配置されるヘッド３２８を含む、細長い部材である。ヘッド３２８は、拡大された外径を含む、位置付けピン３２６の一部である。ヘッド３２８は、シャフト先端アセンブリ３３２の一部に係合して、シャフト３０２の長手方向軸の方向でのシャフト３０２とカメラアセンブリ３０６との間の相対的平行移動を防ぐ一方で、カメラアセンブリ３０６が所定の回転移動にわたってシャフト３０２に対して回転することを可能にする。
【０１２９】
位置決めピン３２６およびヘッド３２８は、図３５および３７−４０に示されるシャフト先端アセンブリ３３２の機能に係合する。シャフト先端アセンブリ３３２は、所望であれば、複数のシャフト先端部材から構築されてもよく、または、単体として成形されてもよい。先端アセンブリ３３２は、シャフト３０２の遠位端に固定して連結される。先端アセンブリ３３２は、少なくとも１つの流体導管３５０、ヒンジピン管腔３５４、ワーキングチャネル３５０（本明細書では「アクセスチャネル」とも呼ばれる）、および可撓性のプリント回路またはワイヤの一部を受容するように構成される管腔３５２を含み、その全ては、先端アセンブリ３３２の近位部分を通って延在し、アセンブリの座ぐり穴があいた遠位部分において終端する。本実施形態では、管腔のそれぞれは、先端アセンブリ３３２の近位部分のみを通って延在して示されるものの、先端アセンブリは、座ぐり穴があいた遠位部分を含む必要がなく、管腔は、先端アセンブリ３３２を完全に通って延在してもよいことを理解されたい。
【０１３０】
隆起３６２は、先端アセンブリ３３２の座ぐり穴があいた遠位部分に含まれる。隆起３６２は、ヒンジピン管腔３５４と略同心円状の外面３６４を画定する。組み立てられた光学デバイスでは、筐体部材３２４に含まれる位置付けピン３２６の外面は、カメラアセンブリ３０６とシャフト３０２との間の相対移動中に外面３６４に沿って摺動する。
【０１３１】
隆起３６２は、先端アセンブリ３３２の遠位端から、管腔３５２の遠位端から離間される場所へと近位に延在する。加えて、管腔３５２は、略三日月形またはＣ字形であり、ヒンジピン管腔３５４と同心円状である、より小さい直径の弓形内面３６６と、より大きい直径の弓形内面３６８とを含む。ヒンジピン管腔３５４の長手方向軸と表面３６６との間の半径方向距離は、隆起が段部３７０を形成するように、ヒンジピン管腔３５４の長手方向軸と隆起３６２の外面３６４との間の半径方向距離よりも小さい。段部３７０は、ヘッド３２８と接合面を成して、シャフト３０２の長手方向軸の方向での先端アセンブリ３３２とカメラアセンブリ３０６との間の相対的平行移動を制限する。
【０１３２】
同時に、ヒンジピン管腔３５４の長手方向軸と表面３６６との間の半径方向距離は、可撓性のプリント回路が、管腔３５２から、隆起３６２を通り越えてカメラアセンブリ３０６の中へ容易に延在してもよいように、ヒンジピン管腔３５４の長手方向軸と外面３６４との間の半径方向距離よりも大きい。
【０１３３】
シャフト３０２は、先端アセンブリ３３２の管腔と整合し、連通する管腔（例えば、管腔３１０および管腔３１２）を含む。シャフト３０２はまた、シャフト３０２を通って半径方向に延在する一部を含み、シャフト３０２の側面に開口部を含む、流体導管３３４等の付加的な管腔を含んでもよい。好ましくは、流体導管３５１は、注入ポートとして構成され、流体導管３３４は、生理食塩水等の流体が、注入ポートと排出ポートとの間でカメラアセンブリ３０６を越えて流れることを強いられるように、排出口として構成される。そのような構成は、生理食塩水または別の流体の使用を単純化してカメラアセンブリ３０６のレンズを残屑のない状態に保つために、使用されてもよい。加えて、排出に使用される流体導管はまた、光学デバイスが第１の構成である時に、光学デバイスが取り外される前に生理食塩水または残屑が排出されてもよいように、好ましくは、シャフト３０２の側面から退出する。
【０１３４】
図４１および４２を参照して、カメラアセンブリ３０６とシャフト３０２との間の相対的回転を説明する。図４１に示される第１の整合構成では、カメラアセンブリ３０６（透視で示される）は、シャフト３０２と同心円状に整合している。その構成では、位置付けピン３２６は、隆起３６２の外面３６４に沿って第１の位置に位置し、可撓性のプリント回路３３７は、位置付けピン３２６に隣接して配置される。
【０１３５】
可撓性のプリント回路３３７は、先端アセンブリ３３２およびカメラアセンブリ３０６のそれぞれに密封されてもよく、密封場所間で延在する部分は、カメラアセンブリ３０６の自由な回転のための弛緩がないようにサイズ決定されてもよい。可撓性のプリント回路の弛緩部分は、光学デバイスが第１の挿入構成である時に、先端アセンブリ３３２の座ぐり穴があいた部分内に位置してもよい。可撓性のプリント回路は、所望であれば、収縮包装に内蔵されてもよいことを理解されたい。その上、所望の可撓性が提供されてもよいように、可撓性のプリント回路の緩い部分とともに、補強材が使用されてもよく、または使用されなくてもよい。
【０１３６】
図４２に示される第２の回転構成では、カメラアセンブリ３０６は、ヒンジピン３４８の周囲でシャフト３０２に対して回転される。回転構成では、位置付けピン３２６は、隆起３６２の外面３６４に沿って第２の位置へカメラアセンブリ３０６とともに回転している。本実施形態では、可撓性のプリント回路３３７の一部もまた、回転中に位置付けピン３２６に略隣接したままとなるように、カメラアセンブリ３０６とともに回転する。本実施形態では、カメラアセンブリ３０６から伝達される画像は、ユーザによって視認される画像が所望に応じたままとなるように、操作されてもよい。例えば、画像は、カメラアセンブリ３０６の物理的回転に対抗するように回転されてもよい。
【０１３７】
ヒンジピン３４８は、カメラアセンブリ３０６に固定して連結され、ヒンジピン管腔３５４内で自由に回転することができる。一部の実施形態では、ヒンジピン３４８は、（例えば、ハンドル筐体を通って）シャフト３０２の近位端へと直接延在しなくてもよいが、むしろ、遠位先端３２４において、かつハンドル中の制御機器（例えば、ノブ）内の他方の端上に固着される、細いワイヤに通過してもよい。制御機器を回転させると、ワイヤを旋回させてもよく、それは順に、遠位先端３２４を旋回させてもよい。他の実施形態では、ヒンジピン３４８は、ユーザによってヒンジピン管腔３５４内で容易に回転されて、カメラアセンブリ３０６を回転してもよいように、（例えば、ハンドル筐体を通って）少なくともシャフト３０２の近位端へと延在してもよい。ダイヤル、ノブ、または他の制御部材は、ハンドル筐体に取り付けられるか、またはシャフト３０２の側壁を通って延在する、ヒンジピン３４８に連結されてもよいため、ヒンジピンは、シャフト３０２に対して容易に回転されてもよい。
【０１３８】
図４３−４５を参照して、カメラ筐体アセンブリおよびシャフト先端アセンブリの実施形態とともに光学デバイス３００を図示する。特に、カメラ筐体アセンブリ３７２は、その近位端において円周段差３７４を含む。シャフト先端アセンブリ３７６は、相補的円周段差３７８を含む。図４３に示されるように、光学デバイス３００が第１の構成である時、段差３７４および段差３７８は、光学デバイス３００の外面が連続するように、相互係止する。しかしながら、光学デバイス３００が第２の構成である時、すなわち、カメラアセンブリがシャフトの長手方向軸から半径方向外向きに移動されると、段差は、互いから離れて回転される。
【０１３９】
相互係止段差３７４および３７８は、シャフトに対するカメラアセンブリの回転移動に対する制限停止部を提供するために使用されてもよい。特に、第１の構成の方向でのシャフトに対するカメラアセンブリの移動は、図４３に示されるように、段差３７４の嵌合表面３７５と段差３７８の嵌合表面３７９との間の接触によって制限される。第２の構成の方向でのシャフトに対するカメラアセンブリの移動は、図４５に示されるように、段差３７４の第２の嵌合表面３７７とシャフト先端アセンブリ３７６の外面との間の接触によって制限される。
【０１４０】
相補的円周段差を含むことの利点は、可撓性のプリント回路に付加的な応力を印加せずに、シャフトに対するカメラアセンブリの移動が制御されてもよいことである。別の利点は、光学デバイス３００の第１の構成における嵌合表面間の接触であり、嵌合表面とシャフトの外面との間の接触は、カメラアセンブリが移動の終了まで回転されると、ユーザに触覚フィードバックを提供する。
【０１４１】
光学デバイスのシャフトは、流体導管、ワーキングチャネル、補強材管腔、および回路またはワイヤを受容するように構成される管腔の任意の所望の組み合わせおよび配向を提供する、任意の所望の構成を有してもよい。シャフトの細長い本体の種々の模範的実施形態を図４６−４９に図示する。シャフトの全ては概して、先端アセンブリの管腔と連通し、かつ整合する管腔を含む。
【０１４２】
図４６に示されるように、シャフト３０２は、先端アセンブリ３３２の管腔と連通し、かつ整合する管腔を含む。上記のように、シャフト３０２は、ワーキングチャネル３１０、流体導管３３４および３１２、可撓性のプリント回路のための管腔３５２、およびヒンジピン管腔３５４を含む。
【０１４３】
シャフトは、種々の使用に対して構成される、付加的な管腔を含んでもよい。例えば、シャフトは、１つ以上の付加的な流体導管および／または補強材管腔等の付加的な管腔を含んでもよい。図４７を参照すると、シャフト３８２は、ヒンジピン管腔３８３、流体導管３８４および３８５、ワーキングチャネル３８６、可撓性のプリント回路３８１のための管腔３８７、および補強材管腔３８８を含む。本実施形態では、流体導管３８４および３８５は、ワーキングチャネル３８６の反対側に隣接し、かつその上に配置される。加えて、補強材管腔３８８は、長方形であり、ワーキングチャネル３８６と管腔３８７との間に配置される。
【０１４４】
図４８を参照すると、シャフト３９２は、ヒンジピン管腔３９３、流体導管３９４および３９５、ワーキングチャネル３９６、可撓性のプリント回路３９１のための管腔３９７、ならびに補強材管腔３９８および３９９を含む。流体導管３９４および３９５は、ワーキングチャネル３９６の反対側に隣接し、かつその上に配置され、補強材管腔３９８および３９９は、各流体導管３９４、３９５に隣接して配置される。
【０１４５】
別の実施形態であるシャフト４０２を図４９に図示する。シャフト４０２は、ヒンジピン管腔４０３、流体導管４０４および４０５、ワーキングチャネル４０６、可撓性のプリント回路４０１に対する管腔４０７、ならびに補強材管腔４０８および４０９を含む。任意の数および種類の管腔が含まれてもよく、管腔は、任意の所望の形状であってもよいことを理解されたい。さらに、可撓性のプリント回路に対する管腔は、可撓性のプリント回路がカメラアセンブリ３０６とともにシャフトに対して回転する必要がないように構成されてもよいことを理解されたい。その代わり、カメラアセンブリ３０６がシャフトに対して回転することを可能にする、可撓性ヒンジ部分が可撓性のプリント回路上に含まれてもよい。さらに他の実施形態では、同時に流体導管（例えば、生理食塩水チャネル）として機能することが可能なワーキングチャネルを含む、シャフトが提供されてもよい。この二重機能を促進するために、シャフトには、非円形（例えば、正方形、長方形、または楕円形）断面が提供されてもよい。チャネルの少なくとも１つの角は、非円形に画定されてもよい。したがって、器具がワーキングチャネルに挿入されると、ワーキングチャネルの角はなおも閉塞されず、したがって、流体の同時の流れを可能にする。
【０１４６】
図５０および５１を参照して、移動可能カメラアセンブリを含む光学デバイスの別の実施形態を図示する。光学デバイス４２０は、シャフト４２２の遠位端に移動可能に連結される、カメラアセンブリ４２６を含む。
【０１４７】
カメラアセンブリ４２６は、カメラアセンブリ４２６がシャフト４２２に対して遠位に前進されるにつれて、シャフト４２２の遠位端に沿って摺動するように構成される、斜面４２７を含む。カメラアセンブリ４２６は、カメラアセンブリ４２６から、光学デバイスのユーザによって制御されるシャフト４２２を通って延在する、押込／引張ワイヤ（図示せず）を使用して、前進されてもよい。カメラアセンブリ４２６が前進されるにつれて、シャフト４２２の長手方向軸から半径方向外向きにカメラアセンブリ４２６を押し進めるために、１つ以上のバネ部材（図示せず）を使用してもよい。逆に、カメラアセンブリ４２６が後退されるにつれて、斜面４２７とシャフト４２２の縁との間の接合面は、バネ部材の力に対して、シャフト４２２の長手方向軸に向かって半径方向内向きにカメラアセンブリ４２６を移動させる。カメラアセンブリ配向が一定のままであるため、カメラアセンブリは、伝達された画像の操作を必要とせずに、使用のあらゆる段階を通して使用されてもよい。
【０１４８】
バネ部材は、任意の種類のバネ、例えば、コイルバネまたは板バネであってもよい。一実施形態では、バネ部材は、伸展されるとフープを形成し、圧縮されると平坦となる１対の板バネである。そのような実施形態では、バネ部材は、バネ部材がワーキングチャネル４２５を妨げないように、フープが光学デバイス４２０を通って延在するワーキングチャネル４２５の直径よりも大きくなるように、選択される。
【０１４９】
図５２および５３を参照して、光学デバイス４３０を説明する。前述の実施形態と同様に、光学デバイス４３０は、シャフト４３１の遠位端に移動可能に搭載される、カメラアセンブリ４３２を含む。本実施形態では、カメラアセンブリ４３２は、シャフト４３１の長手方向軸に垂直な軸に沿って、カメラアセンブリ４３２がシャフト４３１に対して回転されるように、シャフト４３１とヒンジ連結される。結果として、光学デバイス４３０の挿入中に、カメラアセンブリ４３２の光軸は、前進の方向に対して角を成す。カメラアセンブリ４３２は、押込／引張ワイヤまたはケーブル、または任意の他の制御機構を使用して回転されてもよい。
【０１５０】
移動可能カメラアセンブリを有する光学デバイスのさらなる代替的実施形態を図５４および５５に図示する。光学デバイス４３５は、カメラアセンブリ４３９がシャフト４３６に対して遠位に前進されるにつれて、シャフト４３６の長手方向軸から半径方向内向きに平行移動するように、シャフト４３６に移動可能に連結されるカメラアセンブリ４３９を含む。カメラアセンブリ４３９の運動は、シャフト４３６の内側または外側に埋め込まれてもよい、１つ以上のレール４３７によって制限される。カメラアセンブリ４３９は、レール４３７によって画定される所定の経路に沿ってアームが移動するように、レール４３７に係合する少なくとも１つのアーム４３８を含む。シャフト４３６に対してカメラアセンブリ４３９を移動させるために、押込／引張ワイヤまたはケーブル、または任意の他の制御機構が利用されてもよい。
【０１５１】
移動可能カメラアセンブリを有する光学デバイスのなおもさらなる代替的実施形態を図５６および５７に図示する。光学デバイス４４０は、シャフト部材４４１と、シャフト部材４４１を摺動可能に受容する管腔を画定する細長いチューブ４４３とを含む。
【０１５２】
シャフト部材４４１は、シャフト部材４４１の遠位端から近位に延在する、少なくとも１つの長手方向スリットを含む。長手方向スリット４４４により、シャフト部材４４１の遠位部分は、チューブ４４３の遠位端外へ前進させられると、半径方向外向きに広がるように構成される、弁４４５に分割される。
【０１５３】
本実施形態では、少なくとも１つのカメラアセンブリ４４６は、光学デバイス４４０に含まれ、弁４４５が閉鎖位置にある時に、カメラアセンブリ４４６がシャフト部材４４１内で部分的に隠されるように、弁４４５の内面に連結される。任意の数の長手方向スリット４４４およびカメラアセンブリ４４６が提供されてもよいことを理解されたい。例えば、別の実施形態では、１対の長手方向スリット４４４が提供されることにより、４つの弁４４５を画定し、カメラアセンブリ４４６が各弁上に提供される。そのような実施形態では、カメラアセンブリ４４６は、弁４４５が閉鎖構成である時に、カメラアセンブリ４４６が互いに対して長手方向に略整合するように、弁４４５上に配置されてもよい。一実施形態では、第１の弁４４５に配置される第１のカメラアセンブリ４４６は、最遠位に位置し、第２の弁４４５上に配置される第２のカメラアセンブリ４４６は、第１のカメラアセンブリの近位に位置する。第３の弁４４５上に位置する第３のカメラアセンブリ４４６は、第２のカメラアセンブリの最近位に位置し、最終的に、第４の弁４４５に位置する第４のカメラアセンブリ４４６は、第３のカメラアセンブリの最近位に位置する。
【０１５４】
図５８および５９を参照して、移動可能カメラアセンブリを有する光学デバイスの別の実施形態を説明する。本実施形態では、回転チューブ４５１は、カメラ筐体４５２とシャフト先端４５３との間の回転接合面を提供する。ヒンジピン４５４または制御ワイヤは、光学デバイス４５０のハンドル端から回転チューブ４５１を通って延在し、シャフト先端４５３に対するカメラ筐体４５２の回転の制御を提供する。
【０１５５】
カメラ筐体４５２は、前述の実施形態と同様の構造を有する。特に、カメラ筐体４５２は、カメラアセンブリ（図示せず）を少なくとも部分的に封入するようにサイズ決定される略管状部材であり、導電体等の回路がシャフト先端４５３からカメラ筐体４５２を通ってカメラアセンブリへと通ることを可能にする、近位開口４５６を含む。
【０１５６】
シャフト先端４５３は、シャフトの遠位端に固定して連結され、単体部品として構築されるか、または複数の構成要素から組み立てられてもよい。本実施形態では、シャフト先端４５３は、少なくともワーキングチャネル４５７、可撓性のプリント回路またはワイヤの一部を受容するように構成される管腔４５８、およびヒンジピン管腔４５９を含み、その全ては、シャフト先端４５３の近位部分を通って延在し、先端４５３の座ぐり穴があいた遠位部分において終端する。シャフト先端４５３はまた、座ぐり穴があいた遠位部分に隆起４５５も含む。
【０１５７】
回転チューブ４５１は、チューブ４５１の遠位端においてカメラ筐体４５２に固定して連結される、細長いチューブである。チューブ４５１の近位部分は、隆起４５５およびフランジ４６０によって画定される開口を通って延在し、それは、回転チューブ４５１の近位端上に含まれ、隆起４５５の近位縁と接合面を成す。フランジ４６０と隆起４５５との間の接合面は、シャフト先端４５３に対して長手方向に固定された位置にカメラ筐体４５２を保持する一方で、カメラ筐体４５２がチューブ４５１によって画定される軸の周囲でシャフト先端４５３に対して回転することを可能にする。
【０１５８】
シャフト先端４５３に対する回転チューブ４５１のサイズおよび位置は、チューブ４５１の中心管腔が管腔４５８およびヒンジピン管腔４５と連通するように選択される。結果として、管腔４５８から外へ遠位に延在する回路、および管腔４５９から外へ遠位に延在するヒンジピン４５４の一部は、チューブ４５１の中心を通って送られる。ヒンジピン４５４の遠位端は、カメラ筐体４５２に固定して連結され、シャフトおよびシャフト先端４５３に対するカメラ筐体４５２の位置が容易に操作されてもよいように、シャフトおよびシャフト先端４５３内で回転可能である。
【０１５９】
上記のように、相互係止円周段差は、カメラ筐体４５２およびシャフト先端４５３上に含まれてもよい。相互係止段差は、シャフト先端４５３に対するカメラ筐体４５２の回転移動が、所望であれば、容易に制限されてもよいように、回転制御停止部を提供する。
【０１６０】
光学デバイスは、シャフトとカメラアセンブリとの間のヒンジ接合部および半径方向に移動可能なカメラアセンブリを組み合わせて利用してもよいことを理解されたい。例えば、回転ヒンジピンはまた、ヒンジ接合部のための押込／引張ワイヤとして使用されてもよい。あるいは、回転ヒンジピンおよび押込／引張ワイヤの両方が組み込まれてもよい。図６０および６１を参照して、ヒンジ接合部および回転接合部の両方を含む光学デバイスの実施形態を説明する。まず図６０を参照すると、光学デバイス４８０は、回転する、または移動可能な接合部４８４の遠位に位置する、ヒンジ接合部４８２を含む。示されるように、ヒンジ接合部４８２は、図２６−２９に示されるものと同様のヒンジ部材４８３から構築される。特定のヒンジ部材４８３は、円筒形ソケット４８７に受容されるカメラ筐体４８６から延在する、円筒形突起４８５を含む。しかしながら、本実施形態では、円筒形ソケット４８７は、シャフト先端よりもむしろ、中間結合部４８８に含まれる。
【０１６１】
ヒンジ部材４８３は、引張ワイヤ４９１によって作動される。引張ワイヤ４９１は、シャフト４８１および中間結合部４８８に含まれる管腔を通して摺動可能に延在し、その遠位端においてカメラ筐体４８６に固定して連結される。前述の実施形態と同様に、引張ワイヤ４９１を押す、および／または引っ張ると、シャフト先端４９０の長手方向軸に略垂直な軸に沿ってシャフト４８１に対してカメラ筐体４８６が回転するように、ヒンジ部材４８３を屈曲させる。ヒンジ部材４８３は、円筒形突起が円筒形ソケットに挿入されて示されているものの、任意の種類のヒンジ部材が組み込まれてもよいことを理解されたい。
【０１６２】
移動可能接合部４８４は、シャフト先端４９０の長手方向軸に平行かつ離間された軸の周囲で、シャフト４８１に対してカメラ筐体４８６が回転されてもよいように、構成される。その相対運動は、カメラ筐体４８６および中間接合部４８８がシャフト先端４９０と同軸上に整合する第１の構成と、カメラ筐体４８６がシャフト先端４９０の長手方向軸から半径方向外向きに移動される第２の構成との間で、光学デバイス４８０が変換されることを可能にする。前述のもの等の、その運動を可能する任意の移動可能接合部が組み込まれてもよい。
【０１６３】
移動可能接合部４８４は、ヒンジピン４９１によって作動されてもよい。ヒンジピン４９１は、シャフト４８１の管腔を通って回転可能に延在し、その遠位端は、ヒンジピン４９１の回転が伝達され、シャフト４８１に対する中間結合部４８８およびカメラ筐体４８６の回転を引き起こすように、中間結合部４８８に固定して連結される。
【０１６４】
図６１を参照すると、光学デバイス４９４は、移動可能接合部４９７の近位に配置される、ヒンジ接合部４９６を含む。ヒンジ接合部４９６および移動可能接合部４９７の構造は、光学デバイス４８０に関する上記のものと略同一であり、さらに説明しない。
【０１６５】
しかしながら、ヒンジ接合部４９６および移動可能接合部４９７の両方を制御するために単一制御ワイヤが使用されてもよいことを理解されたい。例えば、制御ワイヤは、シャフト４９５および中間結合部４９８を通って回転可能に延在され、カメラ筐体４９９に固定して連結されてもよい。結果として、単一制御ワイヤの回転は、中間結合部４９８に対してカメラ筐体４９９を移動させ、単一制御ワイヤを押す、および／または引くと、ヒンジ接合部４９６を屈曲させる。
【０１６６】
前述のように、種々の実施形態は、外科デバイスが管腔を通って標的場所へと前進されてもいようにサイズ決定される、アクセスまたはワーキングチャネルを含む。光学デバイスのシャフトのサイズは、好ましくは、所望の管腔構成を可能にしながら、可能な限り小さくなるように選択されることを理解されたい。結果として、ワーキングチャネルは、概して非常に小さく、外科デバイスの挿入を容易にするようにチャネルの近位端を成形することが望ましい。
【０１６７】
図６２および６３を参照して、ワーキングチャネルを含む光学デバイスの実施形態を説明する。図６２に関して、光学デバイス５００を説明する。一般に、光学デバイス５００は、カメラアセンブリ５０２、ハンドル５０４、およびカメラアセンブリ５０２とハンドル５０４との間に延在するシャフト５０６を含む。光学デバイスは、ルアーフィッティング等の流体コネクタ５０８において近位端上で終端する、流体導管５０７を含む。光学デバイス５００はまた、先細近位開口部５１２において終端する、ワーキングチャネル５１０も含む。先細近位開口部５１２は、ワーキングチャネル５１０に統合される、またはワーキングチャネル５１０の近位端に着脱可能に取り付けられる、漏斗状特徴によって提供されてもよいことを理解されたい。
【０１６８】
図６３を参照して、別の実施形態である光学デバイス５２０を説明する。光学デバイス５２０は、概して、カメラアセンブリ５２２、ハンドル５２４、およびカメラアセンブリとハンドルとの間に延在するシャフト５２６を含む。この実施形態では、ハンドル５２４がシャフト５２６に対する角度で配向され、結果として、ワーキングチャネル５２８は、シャフト５２６の近位端部分を通って直線的に延在してもよい。ワーキングチャネル５２８は、シャフト５２６の近位端部分に成形される、先細近位開口部５３０を含む。
【０１６９】
光学デバイス５２０は、カメラアセンブリ５２２がシャフト５２６の長手方向軸から半径方向外向きに移動されてもよいように構成され、その運動を制御するように制御機能５３２がシャフト５２６の近位端部分上に提供される。
【０１７０】
制御機能５３２は、シャフト５２６に対するカメラアセンブリ５２２の位置が操作されている間に動作される、ワーキングチャネル５２８の閉鎖を提供するように適合されてもよい。図６４および６５を参照して、閉鎖機構を含む制御機能５４０の実施形態を説明する。制御機能５４０は、ハンドル部分５４２および本体部分５４４を含む。ハンドル部分５４２は、ユーザが制御機能５４０を操作してもよいように、光学デバイスから延在する。例えば、ハンドル部分５４２は、ユーザが制御機能５４０を回すことを可能にする、ノブである。
【０１７１】
本体部分５４４は、略円筒形であり、ハンドル部分５４２から延在し、以前の実施形態に記載のように移動可能または回転可能接合部を作動するために使用される、制御ワイヤ５４６に連結される。本実施形態では、制御ワイヤは、ハンドル部分５４２の回転に応じて、その長手方向軸の周囲で回転される。
【０１７２】
開口５４８は、本体部分５４４を通って延在し、制御機能５４０が回転されて開口５４８をワーキングチャネル５２８と整合させてもよいように、配向される。図６４に示されるように、制御機能５４０の第１の位置において、開口５４８は、ワーキングチャネル５２８と整合する。しかしながら、図６５に示されるように、制御機能５４０が９０度回転されると、本体部分５４４は、ワーキングチャネル５２８を遮断する。ワーキングチャネル５２８を通過する流体が、本体部分５４４とシャフト５２６との間の空間に進入するのを妨げられるように、Ｏリング、ブッシング、または他の密封等の１つ以上の密封部材５４９が提供されてもよい。本体部分５４４は、ワーキングチャネル５２８に略垂直に示されているものの、本体部分５４４は、所望であれば、本体部分５４４に対して任意の角度で配向されてもよいことを理解されたい。
【０１７３】
ワーキングチャネル閉鎖機構を含む制御機能の別の実施形態を図６６および６７に図示する。制御機能５５０もまた、ハンドル部分５５２、本体部分５５４、および密封部材５５９を含み、制御ワイヤ５５６を回転させるように構成される。しかしながら、本実施形態では、閉鎖アーム５５７またはディスクが本体部分５５４から垂直に延在し、ワーキングチャネル５２８を選択的に遮断する。示されるように、閉鎖アーム５５７は、開口５５８を伴う部分を含むが、開口を提供するよりもむしろ、閉鎖アーム５６０の一区分が取り除かれてもよいため、回転アーム５５７がワーキングチャネル５２８から離れて回転される時に、ワーキングチャネルは開いていることを理解されたい。
【０１７４】
図６８を参照して、ワーキングチャネル閉鎖機構を含む制御機能の別の実施形態を示す。制御機能５６０は、ハンドル部分５６１、本体部分５６２、密封部材５６３、および開口５６４を含む。制御機能５６０は、開口５６４がワーキングチャネル５２８と略整合するように、光学デバイスのシャフトに回転可能に連結される。
【０１７５】
本実施形態では、制御ワイヤ５６５が、歯車付きインターフェースを通して、制御機能５６０に連結される。特に、入力歯車５６６が、ハンドル部分５６１の反対側の制御機能５６０の端に固定して連結される。入力歯車５６６は、制御ワイヤ５６５の近位端に固定して連結される、出力歯車５６７と歯合する。制御機能５６０の回転は、歯車付きインターフェースによって、制御ワイヤ５６５の回転に変換される。各歯車のサイズおよび歯の数は、任意の所望の機械工率を提供するように選択される。例えば、一実施形態では、入力歯車５６６および出力歯車５６７は、制御機能５６０の９０度の回転が、制御ワイヤ５６５を約１８０度回転させるように、選択される。
【０１７６】
加えて、制御機能は、カメラアセンブリの位置および／または制御機能の開口の視覚指示を提供してもよい。例えば、シャフトに対するカメラアセンブリの回転の量を指示する印が、ハンドル部分の上に、または隣接して提供されてもよい。その上、本体部分は、ワーキングチャネルへのアクセスが遮断されると容易に見える、色付き部分を含んでもよい。例えば、制御機能の本体部分または閉鎖アームの一部または全体は、ワーキングチャネルへのアクセスが妨げられると、ユーザに色付き部分を見えるように、赤に着色されてもよい。上記の制御機能の全体がワーキングチャネル閉鎖機構と組み合わせられているものの、閉鎖機構は含まれる必要がないことを理解されたい。例えば、上記の閉鎖機構は、ワーキングチャネルを含まない光学デバイスの実施形態に採用されてもよい。
【０１７７】
さらなる代替案として、スイッチが制御機能の所望の回転位置における連続性または不連続性を提供するように、スイッチが制御機能に組み込まれてもよい。スイッチは、視覚または可聴指示器に電気的に連結されてもよい。例えば、スイッチは、ワーキングチャネルを通したアクセスが可能にされる、または妨げられると点灯する、ＬＥＤに連結されてもよい。
【０１７８】
なおもさらなる実施形態では、そのようなスイッチは、図６９に概略的に図示されるように、光学デバイスの画像出力を回転させるために使用されてもよい。特に、スイッチ５７０は、導電性部分５７１および非導電性部分５７２を含む。スイッチ５７０は、選択的に、電源５７３をマイクロコントローラ５７４および画像プロセッサ５７５に電気的に連結する。マイクロコントローラは、スイッチ５７０を横断する連続性を検出し、画像プロセッサ５７５に命令を渡して、画像を所望の配向で表示するように構成される。特に、画像出力は、シャフトに対するカメラアセンブリの回転位置にかかわらず、一定の配向のままであることが望ましい。スイッチ５７０の連続性は、マイクロコントローラが画像プロセッサにコマンドを提供して一定の配向を維持することができるように、シャフトに対するカメラアセンブリの回転位置に対応する。
【０１７９】
本実施形態では、スイッチ５７０は、二元接続性を提供し、すなわち、それは、完全に連続であるか、または完全に不連続であるかのいずれかである。しかしながら、漸進的フィードバックを提供するものを含む、任意の種類のスイッチが利用されてもよいことを理解されたい。例えば、シャフトに対するカメラアセンブリの回転の増分に対応して、画像が徐々に回転されるように、制御機能は、隣接する抵抗器または電位差計に連結されてもよい。
【０１８０】
図７０に示されるように、外科デバイスホルダ５８０もまた、光学デバイスのシャフト５２６またはハンドル５２４の近位端部分に連結されてもよい。そのようなホルダは、ユーザが光学デバイスおよび外科デバイスの両方を同時に保持する必要がないように、提供されてもよい。ホルダ５８０は、成形可能本体部分５８１およびクリップ部分５８２を含む。本体部分５８１は、成形可能雁首形状または任意の他の成形可能な細長い構造であってもよい。クリップ部分５８２は、多種多様な外科デバイスを解放可能に保持するように構成される、汎用クリップであってもよく、または、外科デバイスに合わせて特異的に調節されてもよい。
【０１８１】
前述のように、光学デバイスのシャフトは、流体導管、ワーキングチャネル、補強チャネル等提供の所望に基づいて、多くの異なる構成を有してもよい。構成によっては、シャフトの主要本体から分離する管腔の部分を提供することが必要であってもよい。流体導管および／またはワーキングチャネルについて、図１、１９、および６２に示されるもの等の、シャフトの主要本体から分離した管腔の伸展を提供する、アダプタが使用されてもよい。しかしながら、管腔へのアクセスをなおも提供しながら別個のアダプタの必要性をあらかじめ避ける、シャフト構造を提供することが望ましくてもよい。
【０１８２】
図７１を参照して、別個のアダプタの必要性をあらかじめ避ける構造を有する、シャフト５９０を説明する。シャフト５９０は、概して、多重管腔の細長い押出型材である。押出型材の有孔断裂線または薄型部分等の弱体線５９１が提供されるため、シャフト５９０の該部分は分離されてもよい。弱体線５９１は、管腔を含有するシャフト５９０各部分がシャフトの残りの部分から分離されてもよいように配向される。
【０１８３】
弱体線５９１は、シャフト５９０の全長、またはシャフト５９０の一部のみに延在してもよいことを理解されたい。全長に延在する弱体線を利用する実施形態では、所望の所定場所を越えたシャフト５９０の該部分の分離が妨げられるように、収縮包装５９２または任意の他の被覆あるいは停止等の断裂停止機能が含まれてもよい。
【０１８４】
光学デバイスの主要本体から分離する管腔の部分を含む実施形態では、これらの別個の部分が主要本体の側面に一時的に連結されることを可能にする、主要本体上の機能を含むことが望ましくてもよい。図７２を参照すると、光学デバイス６００は、ハンドル６０４およびシャフト６０２を含む。シャフト６０２は、少なくとも１つの流体導管６０６を含み、その一部は、シャフト６０２の近位部分から離れて延在する。光学デバイス６００が操作されると、流体導管６０６の近位部分を適切な位置で保持するように構成させる、保持部材６０８が提供される。保持部材６０８は、マジックテープ（登録商標）、クリップ、または流体導管６０６の外径よりも小さい幅を有する溝等の、流体導管６０６をハンドル６０４またはシャフト６０２の側壁に解放可能に連結することが可能な、任意の機能であってもよい。
【０１８５】
上記のように、使い捨て部分および再利用可能部分の両方を含む、光学デバイスを提供することがしばしば望ましい。ハンドル部分から着脱可能なシャフト部分を利用する種々の実施形態を以前に説明した。代替として、前述の実施形態のうちのいずれかに組み込まれてもよい、別の構成は、シャフト部分およびハンドル部分の両方を含む外側本体と、使用中にハンドル部分によって完全に封入される、着脱可能カートリッジとを含む。
【０１８６】
図７３および７４を参照して、着脱可能カートリッジ構成を含む実施形態を説明する。光学デバイス６２０は、カメラアセンブリとハンドル部分６２８との間に延在するシャフト部分６２４を含む、外側本体６２２を含む。カメラアセンブリおよびシャフト部分６２４は、前述の実施形態のうちのいずれかとして構築される。ハンドル部分６２８はシャフト部分６２４と一体になっており、シャフト部分６２４から近位に延在する。着脱可能カートリッジ６３２を受容するようにサイズ決定される空洞６３０が、ハンドル部分６２８の中に提供される。
【０１８７】
カートリッジ６３２が空洞６３０に挿入されるか、またはそこから取り外されてもよいように、ハンドル部分６２８が開放および閉鎖されることを可能にする、空洞アクセス部材６３４が提供される。本実施形態では、アクセス部材６３４は、ハンドル部分６２８の近位端上に配置されるヒンジ連結蓋である。ヒンジ連結蓋は、ハンドル部分６２８への枢動接続、およびラッチ機構を含む。アクセス部材６３４はまた、光学デバイス６２０の使用中にカートリッジ６３２が流体に暴露されないように閉鎖構成である時に、空洞６３０を流体密封するように構成される。可撓性ガスケット等の任意の密封機構が、流体密封を提供するようにアクセス部材６３４および／またはハンドル部分６２８に含まれてもよい。
【０１８８】
カートリッジ６３２は、空洞６３０内に嵌るようにサイズ決定され、バッテリ、処理マイクロチップ、支持マイクロチップ、および少なくとも１つの電気コネクタを含む。概して、カートリッジ６３２は、入力コネクタ、カメラから情報を受信するためのセンサインターフェース６３６、画像処理エンジン６３８、記憶モジュール６４０、一時的記憶モジュール６４２、電力供給６４４、および少なくとも１つの出力モジュール６４６を含有する。一実施形態では、図７４に示されるように、カートリッジ６３０は、センサインターフェース、デジタル信号プロセッサ、フラッシュメモリ、ＳＤＲＡＭ、バッテリ、および無線モジュール、ＮＴＳＣ／ＰＡＬモジュールおよび／またはＵＳＢモジュール等の少なくとも１つの出力モジュールを内蔵する。再利用可能カートリッジに構成要素を含むことにより、高価な電子構成要素が再利用されることを可能にする一方で、体液および任意の他の汚染物質へのそれらの暴露を回避する。
【０１８９】
一部の実施形態では、光学デバイスに含まれる送信機によって送信される（例えば、送信機６４６（図７４）によって送信される）アナログビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ信号）を受信する、デバイス６８０が提供されてもよい。デバイス６８０は、ＵＳＢポートを介して、例えば、コンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ）への出力のためにアナログ信号を変換する、無線受信機であってもよい。無線受信機６８０は、ＮＴＳＣ信号を復調し、ＮＴＳＣ信号をデジタル化し、デジタルデータをコンピュータによる受信に適したプロトコルに変換してもよい。変換は、コンピュータがＵＳＢポートを介して受信される信号を処理する専用または追加ドライバを必要としなくてもよいように、行われてもよい。例えば、信号は、ビデオ伝達のための波分割多重送信（「ＷＤＭ」）モデルに準拠してもよい。
【０１９０】
上記のように、光学デバイスは、概して、シャフトに対して移動可能であるカメラアセンブリを含む。説明した実施形態の一部では、カメラアセンブリは、シャフトに垂直な軸の周囲で、シャフトに対して回転される。他の説明した実施形態では、カメラアセンブリが半径方向外向きに移動されて、ワーキングチャネルまたは流体導管等のシャフトを通って延在する導管の遠位端を開放するように、カメラアセンブリは、シャフトの長手方向軸に平行な軸周囲で、シャフトに対して回転される。ユーザがシャフトに対してカメラアセンブリの位置を操作することを可能にする、制御機能が提供される。シャフトに対するカメラの位置が一定に保たれるように、制御機能の位置がシャフトに対して適切な位置で一時的に係止されることを可能にする、一時的係止機構が含まれてもよい。回転制御機能を利用する実施形態では、密封部材、歯止めアセンブリ、および／またはつまみネジ等の止めネジとの摩擦が、制御機能の回転を選択的に制限するように含まれてもよい。摺動制御機能を利用する実施形態では、その内側で制御機能６６２が摺動するように構成されるスロット６６０が、係止場所を提供するように成形されてもよい。例えば、図７５に示されるように、制御機能６６２は、位置Ａ、Ｂ、およびＣの間で摺動されてもよく、そのそれぞれは、シャフトに対するカメラアセンブリの位置に対応する。
【０１９１】
また、あるいは代替として、カメラアセンブリの位置が容易に決定されてもよいように、印が提供されてもよい。例えば、カメラの位置の可視指示が提供されるように、マーキングが制御機能の上に、またはそれに隣接して含まれてもよい。図７６を参照すると、印６７０が、制御機能６７２に隣接して提供される。制御機能６７２は、スロット６７４内で摺動され、制御機能６７２に最も近い個々の印６７０は、カメラアセンブリの位置の視覚指示を提供する。
【０１９２】
図７７Ａは、本発明の一部の実施形態による、遠位に位置付けられたカメラに連結するためのシャフトの別の実施形態を示す。カメラ筐体７０１および近位先端７０２は、図３４−３６に示されるカメラ筐体および近位先端と同じ、または同様であってもよい。例えば、近位先端７０２を通って細長いシャフトの半剛性部分７０３の中へ延在する、位置決めピンが提供されてもよい。半剛性部分７０３は、例えば、プラスチック押出によって作られる、略管状部材であってもよい。一部の実施形態では、半剛性本体７０３は、長さ約８〜１０ｍｍであってもよく、細長いシャフトの剛性本体７０４と同じ直径（例えば、５．５ｍｍ）を有してもよい。一部の実施形態では、剛性本体７０４は、半剛性本体７０３から光学デバイスのハンドル部分まで延在してもよい。他の実施形態では、剛性本体７０４は、ハンドルまでの距離の一部のみに延在してもよく、１つ以上の近位半剛性部分に連結されてもよい。例えば、剛性本体７０４は、ステンレス鋼または他の剛性材料から作られてもよく、内部コネクタを使用して半剛性本体７０３に連結されてもよい。他の実施形態では、剛性本体７０４は、半剛性本体７０３と同じ材料から作られてもよいが、その中に配置される剛性補強体を含んでもよい。引張ワイヤ７０５および７０６は、例えば、半剛性本体７０３の遠位端において固着されてもよい。ワイヤ７０５および７０６の一方が引っ張られると（例えば、ワイヤ７０５）、カメラ筐体７０１および近位先端７０２は、図７７Ｂに示されるように、そのワイヤの方向に偏向してもよい。剛性本体７０４に対する半剛性本体７０３の相対的位置は、引張ワイヤの作動時に、カメラおよび近位先端のより確実な偏向を提供してもよい。
【０１９３】
図７８は、例えば、図７７Ａおよび７７Ｂの引張ワイヤ７０５および７０６に接続するための半円形の部７１０の実施形態を示す。一方のワイヤ７０５が、ノブ７１０を回すユーザによってある量に引っ張られ、ノブ７１０が、他方のワイヤ７０６を同じ量だけ押す／解放する。ノブ７１０は、光学デバイスのハンドルに取り付けられてもよく、Ｕ字形金具７１１およびバネ７１２への取り付けを通してバネで留められてもよい。ノブ７１０の旋回を可能にするために、ユーザは、ノブ７１０を押し込んで、歯７１３をハンドル筐体中の嵌合機能から係脱させることを必要とされてもよい。ノブ７１０が解放されると、歯７１３は、もう一度嵌合機能に係合してもよく、したがって、制御ワイヤの所望の偏向を適切な位置で係止する。
【０１９４】
一部の実施形態では、本発明による光学デバイスは、シャフト、カメラ筐体、および／または近位先端の回転によって、画像に付与される回転を補正するために、遠位に位置付けられたカメラから受信される画像を処理してもよい。図７９は、本発明の一部の実施形態による、加速度計７１５、デジタル信号プロセッサ７１６、および画像センサ７１７を示す。加速度計７１５およびデジタル信号プロセッサ７１６は、ハンドル筐体内（例えば、光学センサ１０（図１）の筐体２２内）に含まれてもよいが、画像センサ７１７は、細長いシャフトの遠位端に含まれてもよい。シャフトの回転（例えば、４０度時計回り）を感知する加速度計７１５に応じて、加速度計７１５は、（例えば、画像を半時計回りに４０度回転させることによって）この回転のために画像センサから受信される原画像をデジタル信号プロセッサに補正させ、補正画像を出力させてもよい。したがって、光学センサからの画像がディスプレイデバイスに表示されると、画像は、常に右側を上にして現れてもよい。例えば、加速度計７１５は、重力の方向を決定および単離する、３軸加速度計であってもよい。いったん重力の方向が分かると、どちらの向きが「下」であるかが分かる。その情報は、加速度計７１５への画像センサの相対位置の予備知識と相まって、どちらの向きにセンサが配向されるかを指示し、したがって、画像は、適切に回転されて、デバイスの回転を補正することができる。
【０１９５】
図８０は、本発明の一部の実施形態による、デバイスの再利用可能部内に高性能発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を含む、光学デバイスの簡略化した図である。示されるように、ＬＥＤ８０１は、筐体８０３から着脱可能であってもよい、再利用可能カートリッジ８０２（例えば、カートリッジ６３２（図７３））内に含まれてもよい。一部の実施形態では、ＬＥＤ８０１は、インコヒーレントまたは単芯ファイバ８０４によって、シャフトの遠位端に光を伝達してもよい。ファイバ８０４は、シャフトまたはハンドル筐体８０３内に位置してもよい、円筒形嵌合８０５によってＬＥＤ８０１に連結されてもよい。一部の実施形態では、ファイバ８０４は、シャフトを通ってカメラ筐体の遠位端まで延在してもよい。これは、しかしながら、シャフトの直径の増加を必要としてもよい。他の実施形態では、ファイバ８０４は、図８０に示されるように、近位先端８０６の遠位面において終端してもよい。一部の実施形態では、ＬＥＤ８０１は、カメラ筐体８０７が近位先端８０６に対して軸方向に回転される時のみに、オンとなってもよい。そのような回転の感知およびＬＥＤがオンになることは、同様にカートリッジ８０２内に含まれる、加速度計７１５（図７９）によって誘起されてもよい。一部の実施形態では、カメラ筐体８０７は、追加光源（例えば、光源５２（図３））を含んでもよい。
【０１９６】
一部の実施形態では、光学デバイスには、市販の消毒デバイスとの連通のために、入力および適切な電子回路が提供されてもよい。消毒デバイスは、光学デバイスのハンドル筐体内に提供される入力ポートに差し込んでもよく、次いで、ワーキングチャネルに挿入されてもよい。例えば、光学デバイスおよび消毒デバイスは、同じキット（例えば、Ｔｙｖｅｋバッグ）の中に提供されてもよい。一部の消毒デバイスは、両方の卵管に使用することができるため、ワーキングチャネル内に第２のデバイスを挿入する必要がない。一部の実施形態では、消毒デバイスは、可視化デバイスのシャフトおよび／またはハンドルに完全または部分的に組み込まれてもよい。そのような設計によれば、シャフトのワーキングチャネルを他の器具のために開けておくことができる。
【０１９７】
上記のデバイスを使用する産婦人科検査のための方法を次に説明する。当業者であれば、本明細書で開示される方法は、適切な臨床設定ならびに患者および空洞の適切な準備の範囲内である、異なる体腔の検査に平等に該当することを理解するであろう。
【０１９８】
患者摂取中、臨床助手、典型的には看護師は、妊娠、経産回数、最終月経期、避妊の使用、以前の異常な子宮頸部細胞診の結果、アレルギー、重要な過去の病歴、薬剤、以前の子宮頸部処置、および喫煙歴を含む、患者および病歴の個人データを記録する。次いで、患者は、脚をあぶみに入れ、臀部を検査台の下縁に近づけて、仰臥砕石位で検査台に横たわるように要請される。
【０１９９】
何らかの疑わしい病変について外陰部を検査した後、検鏡を膣に配置し、膣壁を広げて向上した視覚的アクセスを臨床医に提供する。次いで、酢酸溶液を子宮頸部に塗布し、色あるいは子宮頸部または膣管の血管パターンの変化が異常を示すかどうかを臨床医が評価するのに役立つ。異常の領域を強調するのに役立つように、ヨード溶液もまた、子宮頸部に塗布されてもよい。これらの予備処置は、当該分野で周知であり、簡潔にするために本明細書では詳述しない。
【０２００】
上記の光学デバイスは、検査方法の連続的ステップに利用される。光学デバイスのシャフトが拡張した膣管に挿入され、膣管および外側子宮頸部の検査が行われる。シャフトの薄い伸展した形状は、膣の後壁および円蓋、子宮頸部の前唇および後唇、および子宮口を含む、膣管および外側子宮頸部の全領域を臨床医が綿密に検査することを可能にする。視覚的明確性は、光学デバイスの遠位領域における光源によって提供され、より優れた明確性で、膣および子宮頸部組織ならびに血管パターンのある変化を強調する、所望の色調は、所望の色の組み合わせを達成するように異なる色の光源を変調することによって、調整されてもよい。着目領域の接写は、内蔵型ズームを作動させることによって提供することができ、得られる画像は、ビデオモニタ上またはＰＣ上で、あるいは、現場状況にてラップトップ画面上で視認することができる。膣の拡張のため、検査臨床医は、典型的には、器具のカメラ先端を屈曲させる、またはシャフトに対して回転させる必要がないが、必要に応じて、器具のハンドルを移動させることによって、または所望の外形にシャフトを予備成形することによって、膣の外側領域を簡単に検査することができる。
【０２０１】
したがって、検査のこの段階では、光学デバイスは、コルポスコピーに匹敵する出力を提供するが、より小さく、より機敏で、あまり高価ではない器具によるものである。本発明の装置はまた、光の色の調節、および膣鏡で可視化することが困難な領域の接写検査も可能にする。光学デバイスのシャフトは雁首形状の様式で屈曲可能であるため、臨床医は、シャフトに特定の形状を提供して、特定の着目領域をより綿密に、かつより容易に検査してもよい。本発明の光学デバイスはまた、携帯型であり、例えば、往診中の現場設定で、膣鏡がすぐに利用可能ではない遠隔地域で、または軍事環境で、接写検査を可能にする。生検サンプルは、必要な時に、別個の器具で、または光学デバイスのワーキングチャネルに挿入される器具で、取り除かれてもよい。
【０２０２】
子宮検査も必要とされる時には、光学デバイスのシャフトが頸管に挿入される。器具のヘッドの直径は、異なる実施形態によって様々であるが、典型的には、５ｍｍ未満であり、拡張デバイスまたは麻酔薬の使用なしで、器具を頸管への挿入に適切にする。患者の不快感を低減するため、または特定の解剖学的または生理学的状況が必要とする時に、リドカインまたは子宮頸部ブロック等の局所麻酔薬、および／または拡張デバイスが採用されてもよい。光学器具のシャフトの成形可能性は、押込可能性を保持するシャフト、つまり、頸管への挿入に対する抵抗を克服する十分な圧縮強度を保持しながら、所望の外径になるシャフトを提供する。
【０２０３】
いったん光学デバイスが子宮領域に到達すると、子宮は、当該分野で公知の流体、例えば、生理食塩水、またはＣＯ２を注入することによって、拡張される。流体の分配および除去のモードは、光学デバイスの異なる実施形態によって様々である。例えば、シャフト直径を最小限化するために、拡張流体は、カメラヘッドの下およびシャフト上で横方向に位置する、第１の開口部を通って注入されてもよく、図１３に示されるように、同様にカメラヘッドの下に位置する、第２の開口部を通した吸引によって除去されてもよい。第１および第２の開口部のこの構成は、他のデバイスと比較してより小さいヘッド直径を提供し、開口部がカメラに隣接してデバイスの遠位先端に位置する。この構成はまた、流体の排出および除去により、器具先端におけるより少ない流体乱流も提供し、カメラヘッドに隣接する流体排出（また、存在する場合は流体除去）を有する器具よりも明確な視界を提供する。当業者であれば、図１３の実施形態の代わりに、前述の実施形態のいずれかがこのステップで利用されてもよいことを理解するであろう。
【０２０４】
ワーキングチャネルの遠位開口部が外部環境に暴露される実施形態では、拡張流体はまた、ワーキングチャネルの遠位開口部に配置される密封（例えば、上記の弁形状密封）によって、ワーキングチャネルに進入するのを妨げられてもよい。カメラヘッドの回転または変位時のみにワーキングチャネルの遠位開口部が外部環境と接触する実施形態では、器具のヘッドが回転または変位されるまでワーキングチャネルの遠位開口部が流体と接触しないため、拡張流体は、ワーキングチャネルに進入するのを妨げられる。
【０２０５】
カメラヘッドを適切に傾斜することによって、および着目領域にズームインすることによって、子宮の特定領域を可視化することができる。非限定的な例として図６０の実施形態を使用して、円筒形突起４８５を回転させて回転角内の子宮の異なる領域を検査することによって、カメラ筐体４８６を角度回転させてもよい。カメラ筐体４８６および中間結合部４８８もまた、半径方向（つまり、横向き）に傾斜されて、光学デバイス４８１の長手方向軸に平行であるが一致しない長手方向軸を獲得してもよく、および／または、半径方向に回転されて、また、ヒンジ部材４８３の軸に沿って角度傾斜されてもよい。当業者であれば、各具体的実施形態の構造により、異なる実施形態が異なる回転移動を有することを理解するであろう。
【０２０６】
ワーキングチャネルが提供される場合、臨床医は、ワーキングチャネルに器具を挿入することによって、およびカメラヘッドによって提供される視覚誘導下で器具を動作させることによって、生検サンプルを抽出するか、あるいは他の診査または外科的処置を行ってもよい。再度、例示的で非限定的な例として使用される、図６０の実施形態では、ワーキングチャネルは、シャフト先端４９０の遠位端へと延在する。いったん中間結合部４８８およびカメラ筐体４８６が横方向に移動されると、外科用器具は、ワーキングチャネルを退出して着目領域に到達してもよい。外科用器具の動作は、当該分野で公知の技術によって行われてもよく、簡潔にするためにここでは繰り返さない。
【０２０７】
ワーキングチャネルへの外科用器具の挿入は、図６２の参照番号５１２および図６３の参照番号５３０によって示されるもの等の、ワーキングチャネルに先細近位開口部を提供することによって、補助されてもよい。臨床医の判断で必要であれば、子宮頸管内掻爬術もまた、行われてもよい。生検サンプルを抽出するため、および外科的処置のため、ならびに関連出血制御およびフォローアップ処置のための方法は、当該分野で公知であり、簡潔にするためにここでは繰り返さない。
【０２０８】
本明細書で開示される装置の実施形態の異なる特徴を考慮して、当業者であれば、関連実施形態における光学デバイスの具体的な特徴により、本発明の光学装置の使用の方法の異なる実施形態もまた、可能であることを容易に理解するであろう。方法のそのような代替的実施形態は、全て本発明の範囲および精神内である。
【０２０９】
したがって、体腔を検査するための装置および使用方法が提供されると考えられる。本明細書では特定の実施形態が詳細に開示されているものの、これは説明のために一例として行われているにすぎず、次のような添付の請求項の範囲に関して限定的となることを目的としない。特に、請求項によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の置換、変更、および修正を行ってもよいことが検討される。他の側面、利点、および修正は、次の請求項の範囲内であるとみなされる。提示される請求項は、本明細書で開示される本発明を代表する。他の未請求の発明もまた、検討される。出願人は、後の請求項において、そのような発明を追求する権利を留保する。
【図１】
2010506669.tif 000003
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７Ａ】
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【図７７Ｂ】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【国際調査報告】
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