Un endoscopio que comprende una unidad de formación de imágenes (22) y un montaje de vaina retirable (24);

comprendiendo la unidad de formación de imágenes (22):

una sonda (29);

una guía de ondas (26) con fibra óptica situada dentro de la sonda (29) dispuesta para transmitir una imagen desde su extremo distal hasta su extremo proximal;

un dispositivo de formación de imágenes (30B) dispuesto para recibir una imagen procedente de la guía de ondas (26) con fibra óptica; y

un sistema de lente (142) acoplado al extremo distal de la guía de ondas (26) con fibra óptica y un sistema óptico acoplado al extremo proximal de la guía de ondas (26) con fibra óptica; y comprendiendo el montaje de vaina (24):

una vaina (34) que presenta una ventana (110) en su extremo distal y que presenta al menos una fibra óptica (108); estando el endoscopio caracterizado por:

un mecanismo de montaje (36) situado en el extremo proximal de la vaina (34); y porque:

la unidad de formación de imágenes (22) incluye una empuñadura (32) que está conectada a la guía de ondas (26) con fibra óptica;

el dispositivo de formación de imágenes (30B) está situada dentro de la empuñadura (32);

la vaina (34) tiene un canal de iluminación anular (106);

hay una pluralidad de fibras ópticas (108) dispuestas en una formación anular dentro de canal de iluminación anular (106);

el montaje de vaina (24) está fijado de manera retirable al extremo distal de la empuñadura (32) mediante el mecanismo de montaje (36) de forma que la vaina (34) se extiende sobre la sonda (29); y

la vaina tiene un diámetro exterior de 1 a 4 mm

Endoscopio en miniatura con sistema de formación de imágenes por fibra óptica.

Antecedentes de la invención

Los endoscopios permiten el examen visual de la estructura existente en el interior de las cavidades. En el campo de la medicina, el uso de los endoscopios permite la inspección de órganos con fines diagnósticos, la visualización de la zona quirúrgica, la toma de muestras de tejido, o la fácil manipulación sin riesgo de otros instrumentos quirúrgicos.

Los laparoscopios, por ejemplo, son utilizados especialmente para el examen de los órganos del área abdominal. Los laparoscopios típicamente incluyen un tubo de luz para iluminar la zona que va a ser examinada, al menos un montaje de lente para enfocar y reemitir la imagen del objeto iluminado, y una carcasa para el entero conjunto que alberga para reducir al mínimo el daño al tejido durante la intervención quirúrgica. El tubo de luz puede incluir un elemento de fibra óptica para iluminar la zona. La carcasa del laparoscopio incluye una sección distal que puede ser insertada dentro de una cavidad del cuerpo y una sección proximal que puede incluir una empuñadura que un usuario agarra para situar el extremo distal cerca de la zona quirúrgica.

Los endoscopios existentes pueden incluir un dispositivo de formación de imágenes, como por ejemplo un dispositivo de acoplo de carga (CCD). Este dispositivo puede captar una imagen de un objeto que está siendo examinado y transmitirla hasta un dispositivo de representación, como por ejemplo un monitor. Hay una necesidad continua de mejorar las características distintivas operativas y la manufacturabilidad de los sistemas endoscópicos que mejoren la capacidad de formación de imágenes y reduzcan el riesgo para el paciente.

El documento US-A-4,921,326 (D2) divulga una sonda con fibra óptica dispuesta para su uso en la visualización de imágenes a distancia, como por ejemplo imágenes in vivo en un entorno biomédico o similares. La sonda incluye una envuelta exterior tubular que presenta una fibra óptica con una sección transversal con forma genérica de anillo en combinación con un cable interior con fibra que se extiende coaxialmente por dentro de la envuelta y que está definido por una matriz o haz coherente de fibras ópticas. En una posición seleccionada separada de un extremo de la punta de la sonda, el cable interior pasa a través de un espacio libre existente en el anillo con fibra hasta el exterior de la envuelta para separar y acoplar de forma relativamente cómoda el anillo con fibra y el cable, respectivamente, a una fuente de luz y a un aparato de monitorización de imágenes.

El documento WO99/35960 (D1) divulga un sistema para la formación de imágenes de las vías respiratorias de las personas durante el procedimiento de intubación el cual incorpora un estilete maleable que mantiene su forma cuando se dobla, con el fin de facilitar la intubación de un paciente. En una forma de realización preferente, puede ser utilizado un estilete de metal macizo, por ejemplo, un estilete endotraqueal convencional. El dispositivo de visualización de intubación permite que un usuario utilice técnicas convencionales para la inserción de un tubo endotraqueal, reduciendo el adiestramiento necesario para el uso del instrumento de visualización de intubación del paciente. Los instrumentos de visualización de formación de imágenes incorporan así mismo al menos una fibra de iluminación para transmitir la luz hasta la punta distal de los instrumentos de visualización de formación de imágenes del paciente, para la iluminación de los objetos cuyas imágenes se van a formar. En particular, el documento WO99/35960 divulga un endoscopio que presenta las características distintivas del preámbulo de la reivindicación 1. La presente invención se caracteriza por las características distintivas de la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Características distintivas opcionales se exponen en las reivindicaciones dependientes. No hay indicación en el documento D1 acerca de que el diámetro de la vaina sea inferior a 3 mm.

La publicación de Roi (D3) no divulga o propone el empleo de una vaina desechable separable. El término "vaina" en el documento de Roi se refiere a una capa de material entre el canal de observaciones y el canal de iluminación para evitar "interferencias". El documento de Roi se refiere a un endoscopio oftálmico y por tanto no indicaría al técnico en la materia que sería útil proporcionar un componente desechable en un dispositivo de pequeño diámetro.

La presente invención se refiere a una sonda o endoscopio de formación de imágenes de pequeño diámetro que presenta unas durabilidad, resolución, y campo de visión mejoradas. El extremo distal de la sonda incluye una vaina desechable la cual puede ser insertada en el tejido objeto de examen. La sonda tiene un diámetro interior de 3 milímetros y, de modo preferente, inferior a 2 milímetros. Para reducir el traumatismo en el punto de inserción y para proporcionar de esta forma acceso a zonas a las que, en otro caso, no podría accederse mediante intervenciones endoscópicas.

El endoscopio tiene una guía de ondas con fibra óptica que transmite una imagen desde un extremo distal hasta un extremo proximal. Un sistema de lente está situado en el extremo distal de la guía de ondas con fibra óptica. Un dispositivo de formación de imágenes está ópticamente acoplado al extremo proximal de la guía de ondas con fibra óptica. Una vaina se extiende alrededor de la guía de ondas con fibra óptica, incluyendo la vaina un canal de iluminación anular. Aunque una forma de realización preferente utiliza un montaje de sonda y vaina con un diámetro exterior de 2 mm o menos, determinadas aplicaciones adoptarán un instrumento con un diámetro mayor con un número mayor de fibras de formación de imágenes para proporcionar una imagen con una resolución más alta. Estas aplicaciones pueden utilizar unos diámetros exteriores del orden de 2 a 4 mm, de acuerdo con la presente invención.

En una forma de realización, el sistema de lente tiene un primer elemento de lente, y un segundo elemento de lente y un tope de abertura. El sistema de lente acopla la luz procedente de cualquier posición determinada sobre el objeto hacia una pluralidad de fibras ópticas, de manera que la apertura numérica de la luz varía en función del ángulo relativo del eje longitudinal del sistema de lente. Esto proporciona un acoplamiento más eficiente con las aperturas de las fibras. Esto se lleva a cabo utilizando un sistema de lente no telecéntrico.

Una forma de realización preferente del sistema de lente incluye un par de lentes y un tope de apertura. Las lentes están conformadas para mejorar la recogida de luz alrededor de la periferia de la lente distal. Ello proporciona una imagen más clara a lo largo del entero campo de visión del dispositivo. El tope de apertura se sitúa para proporcionar un acoplamiento eficiente con la formación de fibras.

El dispositivo de formación de imágenes puede ser un dispositivo de acoplo de carga (CCD), un dispositivo de formación de imágenes CMOS u otro sensor de formación de imágenes de estado sólido que presente una matriz bidimensional de elementos de píxeles. El sensor de formación de imágenes está montado sobre una tarjeta de circuito dentro de un montaje de empuñadura. El sensor puede captar una imagen como un objeto que está siendo visualizado y un circuito de procesamiento de imágenes montado sobre la tarjeta de circuito que transfiere los datos de imágenes a través de un cable de vídeo hasta una computadora para su almacenaje, procesamiento y/o representación.

El sistema de endoscopio en miniatura puede ser utilizado, por ejemplo, para intervenciones ortopédicas, reumatológicas, laparoscópicas generales, ginecológicas u otorrinolaringológicas. Aunque muchas aplicaciones requieren un pequeño diámetro para reducir el traumatismo, determinadas aplicaciones pueden adaptar diámetros mayores. La sonda puede incluir un canal abierto, ya sea dentro de la vaina o bien en la sonda de formación de imágenes para permitir la inserción de otros elementos operativos para limpiar las zonas con una descarga de fluido, dirigir la luz u otra fuente de energía sobre la zona de tratamiento, o retirar una muestra de tejido.

El montaje de vaina puede incluir una formación concéntrica de fibras de iluminación que se extienda hasta un conector situado sobre un montaje de boca de conexión de la vaina. La carcasa puede incluir un registrador de disco de vídeo que imprima el vídeo sobre el disco. Para ciertas aplicaciones, puede...

1. Un endoscopio que comprende una unidad de formación de imágenes (22) y un montaje de vaina retirable (24); comprendiendo la unidad de formación de imágenes (22):

2. El endoscopio de la reivindicación 2, en el que el sistema de lente (142) comprende un primer elemento de lente (150), un segundo elemento de lente (152) y un tope (154) de la apertura.

3. En endoscopio de la reivindicación 1, en el que el sistema de lente (142) acopla la luz en cualquier posición sobre la superficie distal del sistema de lente a una pluralidad de fibras ópticas (146) situadas en la guía de ondas (26) de manera que la apertura numérica de la luz que entra en cada fibra desde una posición varía en función del ángulo.

4. El endoscopio de la reivindicación 1, en el que la guía de ondas (26) con fibra óptica comprende una pluralidad de fibras ópticas con gradiente de índice que presentan diferentes aperturas numéricas.

5. En endoscopio de la reivindicación 1 que comprende así mismo una unidad de control que tiene una entrada que conecta con un cable eléctrico desde el dispositivo de formación de imágenes, una fuente de luz (256), un procesador de imagen (260) y una memoria.

6. El endoscopio de la reivindicación 1 en el que la unidad de control incorpora un dispositivo de registro (258).

7. El endoscopio de la reivindicación 1 que comprende así mismo una boca de conexión (128) que conecta el mecanismo de montaje sobre la vaina, incluyendo así mismo la vaina un manguito que proporciona una barrera estéril que se extiende alrededor de la empuñadura, pudiendo el endoscopio ser conectado a una cánula que presenta una conexión Lüer y un trocar retirable.