激光视频内窥镜.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711292283.1 (22)申请日 2012.04.06 (30)优先权数据 13/084,789 2011.04.12 US (62)分案原申请数据 201280016329.6 2012.04.06 (71)申请人 碧维-韦斯泰科国际股份有限公司 地址 美国马萨诸塞州沃尔瑟姆韦弗利奥克 斯路411号 (72)发明人 马丁乌拉姆 (74)专利代理机构 上海音科专利商标代理有限 公司 31267 代理人 刘香兰 (51)Int.Cl. A61B 1/00(2006.01。

2、) A61B 1/04(2006.01) A61B 1/07(2006.01) A61B 3/15(2006.01) A61F 9/008(2006.01) (54)发明名称 激光视频内窥镜 (57)摘要 一种激光视频内窥镜提供了小直径(25密 耳)的探头； 该尺寸的探头需要最小路径损伤； 产 生这样一种探头的协调方案包括将激光光导纤 维的直径减小至100微米、 采用具有约6000根光 纤的传像束和仅具有约210根光纤的照明束； 探 头在延伸进手柄处具有35密耳的外径和5密耳厚 的侧壁， 以在与手柄的交界处提供抗断裂性； 该 探头是刚性的， 优选是金属的； 该探头具有较大 直径的近端部分和较小。

3、直径的远端部分； 探头的 远端部分具有限制至约710密耳的长度； 532纳米 波长的绿色激光提供了在100微米激光光纤中导 致最少损失的准直激光束。 权利要求书2页 说明书3页 附图4页 CN 107913051 A 2018.04.17 CN 107913051 A 1.一种用于眼科手术的激光视频内窥镜， 其特征在于， 包括： 手持件； 中空刚性的探头延伸向所述手持件的远端， 所述探头具有远端部分和近端部分， 所述探头的所述远端部分具有约25密耳的外径、 至少约2密耳厚的侧壁以及约710密耳 的长度， 所述探头的所述近端部分具有至少约35密耳的外径和至少约5密耳厚的侧壁， 所述探头包括激光光。

4、导纤维、 成像元件以及照明纤维束， 所述激光光导纤维具有直径约100微米的横截面第一表面， 所述成像元件具有直径约14密耳的基本上连续的横截面第二表面， 其中， 所述第一表面和所述第二表面不重叠， 并且所述探头的所述远端部分适于通过 23规格套筒。 2.如权利要求1所述的激光视频内窥镜， 其特征在于， 所述探头是金属。 3.如权利要求1所述的激光视频内窥镜， 其特征在于， 所述成像元件包括具有约6000根纤维的光纤束， 所述纤维形成所述基本上连续的横截 面第二表面。 4.如权利要求1所述的激光视频内窥镜， 其特征在于， 所述照明光纤束包括基本上围着所述激光光导纤维和所述成像元件的约70根纤维。。

5、 5.如权利要求1所述的内窥镜， 其特征在于， 所述激光纤维适于传输约532纳米的激光能量， 摄像机被连接至所述成像元件， 并且 遮光滤光片位于所述成像元件与所述摄像机之间以阻挡所述激光能量的波长， 另外所 述滤光片对可见光透明。 6.如权利要求3所述的内窥镜， 其特征在于， 所述激光纤维适于传输约532纳米的激光能量， 摄像机被连接至所述成像元件， 并且 遮光滤光片位于所述成像元件与所述摄像机之间以阻挡所述激光能量的波长， 另外所 述滤光片对可见光透明。 7.如权利要求5所述的内窥镜， 其特征在于， 所述探头是金属。 8.如权利要求6所述的内窥镜， 其特征在于， 所述探头是金属。 9.一种用。

6、于眼科手术的具有手持件的激光视频内窥镜， 其特征在于， 包括： 中空刚性的探头， 所述探头延伸向所述手持件的远端， 所述探头具有远端部分和近端部分， 所述探头的所述远端部分具有约25密耳的外径和约2密耳厚的侧壁， 并且具有约710密 耳的长度， 所述探头的所述近端部分具有至少35密耳的外径和至少约5密耳厚的侧壁， 所述探头包含激光光导纤维、 成像元件以及照明纤维束， 所述激光光导纤维具有横截 面第一表面， 所述成像元件具有基本上连续的横截面第二表面， 其中， 所述第一表面和所述第二表面不重叠， 并且所述探头的远端部分适于通过23规 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107913051 。

7、A 2 格套筒。 10.如权利要求9所述的内窥镜， 其特征在于， 所述激光光导纤维的直径约100微米， 所述成像元件的直径约14密耳。 11.如权利要求10所述的内窥镜， 其特征在于， 所述激光纤维适于传输约532纳米的激光能量， 摄像机被连接至所述成像元件， 并且 遮光滤光片位于所述成像元件与所述摄像机之间以阻拦所述激光能量的波长， 另外所 述滤光片对可见光透明。 12.一种用于眼科手术的激光视频内窥镜， 其特征在于， 包括： 手持件； 和 中空刚性的探头， 所述探头延伸向所述手持件远端， 所述探头具有远端部分和近端部分， 所述探头的所述远端部分具有约25密耳的外径和约2密耳厚的侧壁， 所述。

8、探头包括激光光导纤维、 成像元件以及照明纤维束， 所述激光光导纤维具有直径约100微米的横截面第一表面， 所述成像元件具有直径约14密耳的基本上连续的横截面第二表面， 其中， 所述第一表面与所述第二表面不重叠， 并且所述探头适于通过23规格套筒。 13.如权利要求12所述的内窥镜， 其特征在于， 所述激光纤维适于传输约532纳米的激光能量， 摄像机被连接至所述成像元件， 并且 遮光滤光片位于所述成像元件与所述摄像机之间以阻拦所述激光能量的波长， 另外所 述滤光片对可见光透明。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107913051 A 3 激光视频内窥镜 0001 (本 申 请 是 ： 。

9、申 请 人 为 碧 维 - 韦 斯 泰 科 国 际 股 份 有 限 公 司 、 申 请 号 为 201280016329.6、 申请日为2012年04月06日、 题为 “激光视频内窥镜” 的分案申请。 ) 技术领域 0002 本发明大体上涉及一种用于眼科手术中的激光视频内窥镜(laser video endoscope)， 尤其涉及一种激光视频内窥镜， 该激光视频内窥镜的工作探头(operating probe)具有小的直径， 以便例如可以通过23规格(23-gauge)套筒、 例如套管针套筒。 背景技术 0003 激光视频内窥镜是已知的， 例子描述在申请人的于1992年6月16日被授权的已授。

10、 权专利US 5,121,740和于2006年2月14日被授权的已授权专利US 6,997,868中。 这两项专 利的公开内容在此以引用的方式并入本文。 使用于眼科手术中的这些内窥镜要么是一次性 的， 要么在高压灭菌或消毒后重复使用。 由于内窥镜的费用问题， 重复使用是重要的。 这些 现有技术的内窥镜采用在眼科手术期间通过20规格(20-gauge)组织切口的探头。 20规格的 切口在本领域中已经是一种标准， 并被使用用于在眼科手术程序中采用的器械的进入。 0004 然而， 最近已经采用更小的23规格的套筒。 该套筒、 例如套管针套筒是一种植入体 壁的管， 其允许外科器械的插入和移除而不碰到体。

11、壁组织。 23规格的套筒的价值在于它涉 及更小的切口以及因此所实现的更快的恢复时间。 23规格的套筒提供一种小于20规格的切 口的开口， 因此需要使探头的直径更小， 从而它们能够适合通过23规格的套筒。 一个问题是 23规格的探头在直径上如此之小(25密耳(mils)以致它是脆弱的， 容易断裂。 当使用激光 视频内窥镜时， 由于这些内窥镜的成本， 而使得这个断裂问题成为一个主要考虑的问题。 这 些激光视频内窥镜使用在青光眼、 视网膜和玻璃体切除手术中。 发明内容 0005 因此， 本发明的一个主要目的是提供一种用于激光视频内窥镜的设计， 其将允许 探头如此设计以便它能够插入通过23规格的套筒并。

12、将保持足够的鲁棒性(robustness)以 便最小化断裂量， 并提供器械重复使用的可能性。 0006 本发明的另一个目的是实现该小探头为一种用于外科医生熟悉的内窥镜的设计 以及为一种避免显著增加成本的设计。 这种使用上的熟悉和合理的成本将提高使用的可能 性。 0007 本发明的外科器械的一个具体实施例采用具有一个远端部分和一个近端部分的 不锈钢探头。 远端部分具有小于25密耳(千分之一英寸)的OD和2密耳的壁厚。 因此， 它可以 插入通过23规格的套筒。 探头的近端部分从手持件中伸出， 并具有31密耳的OD(外径)和5密 耳的壁厚。 远端25密耳直径部分具有710密耳的长度。 三个设计特征的。

13、这个组合提供了一种 探头， 该探头能够适合通过25密耳(23规格)的套筒， 并足够鲁棒(robust)用以将断裂的风 险最小化。 大多数断裂发生在手持件和探头之间的交界处。 说 明 书 1/3 页 4 CN 107913051 A 4 0008 另外， 激光视频内窥镜具有已知的元件： 照明源、 激光能量源和摄像机组件。 所有 这三个元件由通过手持件然后通过外科探头的光纤连接， 以提供照明、 图像传输以及激光 工作能量。 0009 然而， 本发明的器械提供了一种用于照明、 成像以及传递激光能量三个功能的光 缆的大小之间的协调方案(trade-off)。 需要一种特定的协调方案(trade-off。

14、)以满足23规 格的探头的尺寸限制并充分提供这三种功能。 由本发明作出的在充分的功能和尺寸的限制 之间的协调方案， 是一种实现填充探头28的远端部分的21密耳内径的100微米激光光纤、 具 有14密耳直径的圆形形状的6000光纤传像束以及具有210根纤维的照明束的协调方案。 0010 小直径激光光纤需要高准直的几乎没有分散的激光能量， 以使激光能量丝毫不会 被浪费。 使用具有532纳米波长的所谓的绿色激光。 附图说明 0011 图1是从探头10延伸到终端22、 24、 26的现有技术系统的示意图。 0012 图2是示出线缆、 手持件及探头的本发明的一个具体实施例的示意图。 0013 图3是通过。

15、图2装置的探头的小直径远端部分的横截面视图。 0014 图4示出位于摄像机远端位置的激光滤光器的位置。 具体实施方式 0015 图1示出一种现有技术装置。 其他附图都是本发明的装置的一个单个具体实施例。 0016 如图1所示， 已知的视频内窥镜具有工作探头10、 手持件12、 以及线缆14。 延伸通过 探头、 手持件以及线缆的是激光导向件16、 照明导向件18、 以及图像导向件20。 这些都是从 探头10的远端延伸至终端22、 24、 26的光纤导向件。 0017 图2至图4示出了显示探头28、 手持件34及线缆35的本发明的一个具体实施例。 探 头28具有近端部分30和远端部分32。 近端部。

16、分30具有20规格(35密耳)的外径和5密耳的壁 厚。 探头是不锈钢的。 近端部分延伸进入手持件34。 因此， 在手持件34和探头28的端部的交 界处， 存在具有足够鲁棒性的直径， 以有助于使在手持件和探头之间的交界处断裂的可能 性最小化。 0018 对于830密耳的探头长度， 探头的近端部分30的长度是120密耳， 远端部分32的长 度是710密耳。 探头28的远端部分32具有25密耳的外径， 能够延伸通过23规格的套筒， 以在 外科手术过程中在眼内提供照明和激光能量传递以及从眼睛传输图像。 该远端部分32具有 2密耳的壁厚和710密耳的长度。 710密耳的长度对于大多数应用是足够长的， 并。

17、足够短的将 断裂最小化。 已经发现用于远端部分32的这样短的长度有助于探头28的鲁棒性。 这些尺寸 值可以稍微变化， 以提供一种可以使用于其它小尺寸套筒的探头。 0019 该25密耳直径的探头必须满足提供足够的光线和足够的激光能量同时保持充分 的图像传导的需要。 为了获得一种提供充足的照明能量、 成像以及激光能量的可用且可行 的外科器械， 对这些将提供外科医生可用的一些东西的不同的光纤功能进行协调调整 (trade-off)。 申请人已经进行的是对这些光纤的每一种提供尺寸的特定协调方案(trade- off)。 0020 基本上， 协调方案涉及标准的最小尺寸的图像导向件36、 具有100微米直。

18、径而不是 说 明 书 2/3 页 5 CN 107913051 A 5 200微米直径的大大减小的激光导向件38、 以及仅具有210根纤维的照明灯束40。 这全部包 含在具有约25密耳外径、 2密耳壁厚及21密耳内径的探头28的远端部分32中。 0021 该小直径探头28是脆弱的， 且在手持件34的交界处具有断裂的风险。 已经发现， 通 过(a)刚性的且优选金属的探头28、 (b)在30和32上具有两种直径设计的探头28、 以及(c)在 长度上限制不超过约710密耳的远端部分32的组合， 该探头将是足够鲁棒的使断裂最小化。 因此， 示出和测试的具体实施例具有以下三个特点。 探头28的近端部分3。

19、0具有延伸通过手 持件34的35密耳外径、 以及具有至少5密耳的壁厚。 探头28的远端部分具有25密耳的外径和 2密耳的壁厚。 0022 已经发现， 这样的设计提供了足够的照明用以照亮90度的区域。 为了获得小直径 探头所作出的妥协方案之一是将激光导向件38的纤维直径从200微米减小至100微米。 作为 在这里涉及的协调方案(trade-off)的一部分， 使用532纳米(nm)的激光、 也被称为绿色激 光变得重要。 该532nm激光比目前使用的波长例如81nm的激光更加连贯和更少分散。 因此， 该532nm激光的使用与激光导向件38的减小的尺寸结合为所涉及的眼科手术提供了合理量 的激光能量。。

20、 这最终使得小直径探头成为可能。 0023 图像导向件36是6000根纤维， 它是标准的14密耳直径的现成的传像束(imaging bundle)， 具有用于外科医生使用的足够的图像分辨率。 具有14密耳直径的梯度变折射率透 镜(gradient index lens)可以用来代替光纤束。 0024 然而， 照明灯束40从约220根纤维减少至约70根纤维， 从而大大有助于更小直径的 探头。 0025 如图4所示， 视频连接器46通过已知的聚焦机构48连接至摄像机。 激光滤光片44安 装在聚焦机构48内的一个透镜上。 激光滤光片44用于阻挡激光能量冲击在呈现给外科医生 的图像上。 滤光片的透明度。

21、是重要的， 因为这种激光波长是可见的， 这些532nm激光闪烁的 持续时间可以相当长。 脉冲长度可以由外科医生根据需要选择， 以提供所需的组织消融。 0026 本发明已经结合一个允许与23规格的套筒一起使用的具体实施例进行描述。 应当 理解， 可以作出变化以使描述的设计适于和在23规格上具有变化的套筒一起使用或在没有 套筒的情况下进行使用。 本发明结合许多特征和协调调整， 设计成一起工作以提供一种可 操作的且有用的激光视频内窥镜， 该激光视频内窥镜具有以最小的创伤和缩短的愈合时间 为眼科手术提供路径的小探头。 说 明 书 3/3 页 6 CN 107913051 A 6 图1现有技术 说 明 书 附 图 1/4 页 7 CN 107913051 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/4 页 8 CN 107913051 A 8 图3 说 明 书 附 图 3/4 页 9 CN 107913051 A 9 图4 说 明 书 附 图 4/4 页 10 CN 107913051 A 10 。