Un sistema de visualización integrado.

Un endoscopio de video (20) que comprende:

a) un tubo (28) con un extremo próximo y un extremo distal,

comprendiendo el tubo una guía de luz (40), comprendiendo la guía de luz:

i) un segmento de colimador (60); y

un segmento de transmisión (62) distal para el segmento colimador y que tiene una sección transversal más pequeña que el segmento de colimador y es distal para el segmento colimador;

b) una cámara de video (42); y

c) una fuente de luz blanca (50) posicionada próxima a la cámara de video y acoplada ópticamente al segmento de colimador de la guía de luz,

caracterizado porque,

el extremo distal del tubo (28) comprende la guía de luz (40);

la fuente de luz blanca está posicionada en el extremo distal del tubo (28);

la guía de luz (40) define una iluminación; y

la cámara de video (42) está posicionada dentro de la iluminación de la guía de luz.

Un sistema de visualización integrado Campo de la invención La presente invención se refiere en general a un visor de video, y más particularmente a un endoscopio útil para procedimientos médicos que tiene una cámara y una fuente de luz auto-contenidas.

Antecedentes de la invención Los endoscopios se usan con una frecuencia en aumento en los quirófanos. Estos posibilitan el crecimiento de los nuevos procedimientos de mínima invasión que permiten realizar cirugías a través de pequeñas aperturas dentro de cavidades internas del cuerpo creadas por trocar y cavidades externas del cuerpo como a través de la boca o el ano. La visión necesaria para realizar cirugía de mínima invasión se realiza insertando endoscopios equipados con cámaras de video (endoscopios de video) que representan imágenes en pleno movimiento sobre un monitor de video. Esos monitores se colocan cerca del campo de operación donde puede verlos el cirujano.

Aunque los endoscopios de video y equipos asociados ayudan a facilitar estos procedimientos de mínima invasión hay varios factores acerca de estos sistemas que son actualmente indeseables. Los más importantes son; i) el volumen de los equipos que es necesario para crear y representar las imágenes y su proximidad al sitio de operación y ii) la localización y el número de elementos de interconexión. Los endoscopios tradicionales requieren el uso de una colección de componentes electrónicos comúnmente denominados como una torre de video. Este estante de equipos incluye varios componentes electrónicos que proporcionan funciones tales como: el procesamiento de las señales de video de la cámara, el suministro de potencia para el equipo con base en la torre y la cámara, el suministro de energía de luz visible al endoscopio y la representación de las imágenes de video al cirujano. El endoscopio de video está por si mismo conectado a esta torre de video a través de un cable de la cámara y un haz de fibras ópticas que sirve como fuente de transmisión de luz. Este haz de fibras ópticas es necesario para llevar la luz desde la fuente con base en la torre al endoscopio. Debido a las pérdidas de luz inherentes al haz de fibras ópticas, típicamente no son más largos de seis pies (1, 83 metros) . Las longitudes de estos cables de interconexión requieren que la torre de video forzosamente esté en la huella el área de operación. Usando tecnología actual, la torre de video ocupa un espacio significativo cerca del paciente y el personal de quirófano. Además, el haz de fibras ópticas es lo suficientemente pesado para hacer el endoscopio difícil de manejar.

A medida que los instrumentos invasivos de forma mínima se hacen más avanzados hay una tendencia a crear instrumentos que funcionen a través de puertas más pequeñas, y de este modo dejen heridas más pequeñas en el paciente. Los endoscopios de video deben ir acordes con esta disminución en la sección transversal.

Debido a estos inconvenientes en los sistemas de endoscopios de video tradicionales, ha habido nuevos diseños que han intentado eliminar tantos equipos externos en el sistema como sea posible. Esto quitaría equipo de la huella del área de operaciones. Un ejemplo incluye diseños del visor que eliminan la fuente de luz externa de los sistemas de endoscopios de video. Por ejemplo, en el documento US 5.908.294 de Schick y otros y el documento US

6.190.390 de Ooshima y otros, fuentes de luz blanca, específicamente diodos de emisión de luz blanca (LED) , se colocan en el extremo distal del endoscopio de video para proporcionar iluminación al lugar de operación. Esta disposición elimina la necesidad de tener una fuente de luz externa o cable de fibra óptica. Debido a que las fuentes de luz en esta realización se colocan distantes de la propia cámara y deben seguir estando dentro de la sección transversal de los instrumentos, los endoscopios de video configurados de este modo no tienen la capacidad de ver axialmente, como se necesitaría en los procedimientos de los endoscopios. En esta realización, sólo son posibles endoscopios de video que ven en direcciones lejos del eje del Instrumento. Véase por ejemplo, el documento US

5.908.294 de Schick y otros y el documento US 6.190.309 de Ooshima y otros.

El documento WO9413191 desvela un sistema y un procedimiento de endoscopio electrónico, donde las ópticas electrónicas y la fuente de luz están incluidas dentro del cuerpo del endoscopio.

El documento US6260994 desvela una disposición de fuente de luz para una unidad de fuente de luz alimentada por batería de un endoscopio que comprende una carcasa cilíndrica, una base dispuesta en un extremo de la carcasa, una pluralidad de LED conectados a un circuito impreso flexible soportado sobre la base, unas lentes de enfoque, y una guía de luz para dirigir la luz que emana desde los LED.

Un sistema de endoscopio de video mejorado sería uno que eliminase la necesidad de equipo externo tal como las fuentes de luz y los cables de conexión asociados, aunque sigue permitiendo al endoscopio de video ver axialmente con relación al eje del instrumento. Una ventaja adicional de un sistema de endoscopio de video mejorado sería uno que tuviese el diseño totalmente inalámbrico que posibilitase el funcionamiento a partir de fuentes de alimentación de batería y comunicaciones de datos de video a través de energía electromagnética modulada o luz modulada visible o invisible. Tal sistema no necesitaría soportar ningún equipo dentro de la huella del área de operación excepto para el receptor de datos de video compatible y un monitor de representación.

Sumario de la invención La invención se define en la reivindicación adjunta 1, las realizaciones preferidas se desvelan en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención elimina ventajosamente los inconvenientes mencionados anteriormente de la técnica anterior proporcionando una novedosa disposición de la fuente de luz en combinación con una guía de luz y una cámara localizada, en el extremo distante del endoscopio que da como resultado un visor de video empaquetado convenientemente para su uso en procedimientos quirúrgicos médicos. La guía de luz define una iluminación dentro de la cual se posiciona la cámara.

En un aspecto de la invención, la fuente de luz es una clase de dispositivos LED construida de LED de alta eficacia que emiten luz azul de banda estrecha acoplados con fósforo, que causa que se emita una luz "blanca" casi natural. Los LED están acoplados a una guía de ondas para la transmisión de luz al extremo distal del endoscopio.

En una realización alternativa, no de acuerdo con la invención, una unidad de luz / cámara se conecta al extremo próximo del endoscopio y proporciona una fuente de luz LED a comunicar al endoscopio.

La presente invención tiene aplicación, sin limitación, en un endoscopio convencional y en instrumentación de cirugía abierta así como aplicación en cirugía asistida por robot.

Estas y otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción más detallada, cuando se toma en conjunción con los dibujos adjuntos que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos Las características novedosas de la invención se muestran con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. La invención por si misma, sin embargo, puede entenderse tanto por la organización como los procedimientos de funcionamiento, junto con los objetos adicionales y ventajas de la misma por referencia a la siguiente descripción, tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos en los que:

la FIGURA 1 es una vista isométrica de un sistema de endoscopio de video configurado de acuerdo como un laparoscopio rígido; la FIGURA 2 muestra una vista lateral del endoscopio de la presente invención; la FIGURA 3 muestra una vista en sección del activador del extremo y el extremo distante de la porción tubular de la presente invención; la FIGURA 4 muestra una vista de la sección transversal de una realización de la guía de luz; la FIGURA 5A - B muestra dos realizaciones alternativas del sistema de iluminación que está integrado en el interior de la porción tubular del endoscopio de video; la Figura 5C es una realización alternativa de la guía de luz y la fuente de luz integradas dentro del activador del extremo y la porción tubular de la presente invención; la FIGURA 6 muestra una vista en sección del cuerpo y el extremo próximo de la porción tubular del endoscopio... [Seguir leyendo]

1. Un endoscopio de video (20) que comprende:

a) un tubo (28) con un extremo próximo y un extremo distal, comprendiendo el tubo una guía de luz (40) , comprendiendo la guía de luz:

i) un segmento de colimador (60) ; y un segmento de transmisión (62) distal para el segmento colimador y que tiene una sección transversal más pequeña que el segmento de colimador y es distal para el segmento colimador;

b) una cámara de video (42) ; y c) una fuente de luz blanca (50) posicionada próxima a la cámara de video y acoplada ópticamente al segmento de colimador de la guía de luz, caracterizado porque, el extremo distal del tubo (28) comprende la guía de luz (40) ; la fuente de luz blanca está posicionada en el extremo distal del tubo (28) ; la guía de luz (40) define una iluminación; y la cámara de video (42) está posicionada dentro de la iluminación de la guía de luz.

2. El videoscopio de la reivindicación 1 en el que, la fuente de luz blanca (50) comprende al menos un LED.

3. El videoscopio de la reivindicación 2 en el que, el al menos un LED comprende una pluralidad de fotodiodos contenidos dentro de un empaquetamiento único.

4. El videoscopio de la reivindicación 1 en el que, la fuente de luz blanca comprende al menos una bombilla de tungsteno.

5. El videoscopio de la reivindicación 1 en el que, el segmento de colimador comprende además un ángulo de colimación de menos de 60 grados.

6. El videoscopio de la reivindicación 1 en el que, la guía de luz está comprendida de una única pieza moldeada.

7. El endoscopio de video de la reivindicación 2 en el que, la fuente de luz blanca comprende una colección de LED rojos, azules y verdes en una proporción tal que el resultado de la luz emitida se percibe como si fuese blanca.

8. El endoscopio de video de la reivindicación 3, en el que la pluralidad de fotodiodos comprende una colección de LED rojos, azules y verdes en una proporción tal que el resultado de la luz emitida se percibe como si fuese blanca.

9. El endoscopio de video de la reivindicación 1 en el que, la guía de luz comprende al menos un segmento conectado.

10. El endoscopio de video de la reivindicación 9 en el que, la guía de luz está comprendida de una pieza moldeada única.

11. El endoscopio de video de la reivindicación 9 en el que, un segmento conectado es un material fosforescente.

12. El endoscopio de video de la reivindicación 9 en el que, una pluralidad de segmentos conectados está compuesta de un material óptico de índice graduado.

13. El videoscopio de la reivindicación 8 en el que, los segmentos conectados están compuestos de fibras ópticas.

14. El videoscopio de la reivindicación 1 que comprende además una fuente de alimentación de batería (70) conectada a la cámara de video y la fuente de luz blanca.