Aparato para observar una porción visualmente oscurecida de una cavidad.

Un endoscopio (10) para observar una porción de una cavidad corporal de un cuerpo,

que comprende: un ensamblaje de punta de cara (11, 11', 11'', 11'''), que tiene una pluralidad de puertos de entrada/salida (21 - 24), asociada con un ensamblaje de eje (12) estando asociado el ensamblaje de eje con un asa y un ensamblaje de observación (13);

incluyendo el ensamblaje de un eje (27) que tiene un extremo distal (32) incluyendo el eje un segmento de eje activamente flexible (31) dispuesto en el extremo distal del eje para inserción dentro de la cavidad corporal, y un segmento de eje rígido o semirrígido (51) dispuesto adyacente al asa y al ensamblaje de observación, teniendo el segmento de eje rígido o semirrígido un extremo distal (52);

al menos un colector de imágenes ópticas (61) adaptado para captar una imagen de dentro de la cavidad corporal; al menos un conductor óptico (62) asociado con el al menos un colector de imágenes ópticas, y adaptado para transmitir al asa y al ensamblaje de observación;

al menos un conductor luminoso (63) adaptado para proveer iluminación a la cavidad corporal; y

al menos un canal de trabajo (71) dispuestos dentro del ensamblaje de eje y adaptado para permitir la entrada de un instrumento de trabajo dentro de la cavidad corporal,

caracterizado porque el eje tiene tres segmentos de eje para uso en el cuerpo, incluyendo los tres segmentos de eje: el segmento de eje activamente flexible (31),

un segmento de eje pasivamente flexible (41) que tiene un extremo proximal (43) y un extremo distal (42) dispuesto adyacente el segmento de eje activamente flexible, y teniendo una capacidad de flexionarse fácilmente dentro de la cavidad corporal sin excesiva deformación de la cavidad corporal, y

el segmento de eje rígido o semirrígido (51), estando conectado el extremo distal del segmento de eje rígido o semirrígido al extremo proximal del segmento de eje pasivamente flexible.

Aparato para observar una porción visualmente oscurecida de una cavidad Antecedentes de la invención

1. Solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos Serie No. 6/464,62, presentada el 22 de Abril de 23.

2. Campo de la invención

La invención se relaciona con instrumentos de exploración y, más particularmente, con instrumentos tipo endoscópico.

3. Descripción de la técnica relacionada

Los instrumentos de tipo endoscópico han sido desarrollados para permitir a los médicos y cirujanos observar dentro de una posición visualmente oscurecida de una cavidad corporal. Los médicos y cirujanos en particular utilizan instrumentos tipo endoscópico en un cuerpo para llevar a cabo ciertos procedimientos quirúrgicos con trauma, desfiguración, costes y riesgos limitados usualmente asociados con tipos convencionales de cirugía ejecutados a través de incisiones relativamente grandes.

Los instrumentos tipo endoscópico pueden ser construidos como rígidos, semirrígidos o flexibles. Antes de la década de 198, los segmentos del sistema urinario tal como la uretra, próstata y vejiga fueron las áreas anatómicas que podrían únicamente ser examinadas y operadas utilizando endoscopios sustancialmente rígidos y/o procedimientos quirúrgicos convencionales que requerían grandes incisiones. Durante el principio de la década de 198, la introducción de nuevos endoscopios más delgados y largos dieron al campo de la urología una revolución mayor permitiendo la exploración del uréter (la estructura tubular o hueca que lleva la orina del riñón a la vejiga urinaria) y del sistema urinario superior dentro del riñón. Estos instrumentos revolucionarios eliminaron la necesidad de un procedimiento quirúrgico que requería una incisión grande. Estos nuevos dispositivos fueron denominados uteroscopios y nefroscopios. Así, había comenzado la era de la cirugía mínimamente invasiva. Estos instrumentos fueron particularmente útiles en la remoción de cálculos renales. También, el advenimiento de la litrotripsia de onda de choque extracorporal (fragmentación de los cálculos desde el exterior del cuerpo) hizo necesario deshacer y retirar fragmentos de cálculos del riñón utilizando un dispositivo tipo endoscópico en el uréter. Durante este tiempo, los endoscopios fueron sustancialmente rígidos y sus diámetros fueron más bien grandes, lo que tenia varias limitaciones a la hora de entrar y explorar un conducto suave y curvado tal como el uréter.

Subsecuentemente y hacia el final de la década de 198, la incorporación de la fibra óptica en los endoscopios permitió la reducción del diámetro del instrumento y dio al eje del instrumento alguna flexibilidad, superando así "algunas" de las limitaciones de los endoscopios rígidos. Esta nueva generación de instrumentos fue denominada miniscopios "semirrígidos" y convirtió a los endoscopios rígidos en obsoletos para la mayoría de los procedimientos quirúrgicos en el uréter y el tracto urinario superior, con la excepción de los procedimientos percutáneos en los cuales se utilizan todavía los endoscopio rígidos. Estos instrumentos tipo endoscópico sin embargo, tienen muchas limitaciones de diseño y funcionalidad que no facilitan el diagnóstico de la cirugía de cavidades corporales, tales como las del sistema urinario superior. Por ejemplo, los endoscopios rígidos y semirrígidos no podrían explorar el sistema urinario superior dentro del riñón, habiendo así, un riesgo de perder alguna parte de la patología durante el diagnóstico que podría no ser evidente mediante otras técnicas de generación de imágenes tales como rayos X, MRI, y escáneres de CT, etc. También, los endoscopios rígidos y semirrígidos estaban inherentemente limitados de forma adicional cuando se llevará a cabo procedimientos quirúrgicos que requieren flexibilidad.

A final de la década de 198, se crearon los endoscopios "flexibles" para proveer una oportunidad de examinar y operar el sistema urinario superior. Actualmente, los endoscopios semirrígidos y flexibles son los dispositivos más comúnmente utilizados para el uréter y el tracto urinario superior. Las ventajas de los endoscopios flexibles son la adaptabilidad y finura, o control del dispositivo. Los endoscopios rígidos, o incluso los semirrígidos no permiten la exploración e intervención del tracto urinario superior dentro del riñón debido a su carencia inherente de adaptabilidad y flexibilidad. Por ejemplo, el uso de un endoscopio rígido requería la penetración del riñón durante el examen, o si era entrada a través de los canales naturales, entonces se requería una excesiva rotación y manipulación del dispositivo, mientras que el endoscopio flexible tiene la versatilidad de maniobrarse a través del tracto urinario y directamente hacia adentro del riñón. Específicamente, los endoscopios rígidos y semirrígidos no pueden explorar apropiadamente el sistema urinario superior dentro del riñón; así, puede perderse algún diagnóstico. El uso de endoscopios no flexibles requiere que el cirujano rote el instrumento para encontrar las vías de paso. En los endoscopios rígidos y semirrígidos están hechos típicamente de un material duro que puede lesionar o lacerar el sistema urinario, si no se utilizan apropiadamente, especialmente durante la maniobra de rotación. Por lo tanto, el examen dentro de las curvas anatómicas naturales del sistema urinario requiere idealmente el uso de

instrumentos flexibles que puedan adaptarse y maniobrar a través del mismo, y hacia, el paso del uréter en vez de forzar el paso del uréter para adaptarlo a la forma del instrumento.

Los endoscopios flexibles, sin embargo, son típicamente muy difíciles de utilizar puesto que su flexibilidad hace que la inserción del instrumento sea difícil, y el uso apropiado de tales secciones anatómicas tales como el sistema urinario superior va más allá del nivel de experiencia del usuario típico. La mayoría de los urólogos no tienen la habilidad, sensibilidad, destreza o experiencia para operar con endoscopios completamente flexibles. Los instrumentos tipo endoscópico completamente flexibles son difíciles de insertar debido a su baja consistencia y firmeza puesto que están hechos típicamente de un plástico blando o un material similar a un polímero formado alrededor de la fibra óptica, material que se dobla fácilmente. También, además a cuando el extremo de inserción del instrumento se dobla, los instrumentos flexibles son fácilmente rompibles en la unión del área del asa y el eje del instrumento. La flexibilidad excesiva del instrumento hace que su manejo sea difícil y frecuentemente da como resultado la necesidad de un par extra de manos entrenadas, tales como la de una enfermera o médico, para su introducción. Debido a esta dificultad de uso, la mayoría de los urólogos prefieren los endoscopios rígidos o semirrígidos a pesar de sus limitaciones. Por lo tanto, los urólogos han buscado un instrumento tipo endoscópico que: sea significativamente amigable; tenga dificultad de uso reducida; debería incrementar la probabilidad de éxito, a la vez que minimiza los riesgos durante la cirugía. Por lo tanto, la técnica también ha buscado una nueva generación de endoscopios que mejore y facilite la cirugía en el sistema urinario (incluyendo el tracto urinario superior dentro del riñón, vejiga, próstata y uretra) y minimice el riesgo de laceración y lesión durante los procedimientos quirúrgicos. Más específicamente, la técnica ha buscado un diseño de instrumento que: pueda facilitar la inserción del instrumento dentro de y a través de, una cavidad no lineal delicada tal como el tracto urinario; facilitar la exploración del tracto urinario superior con el fin de diagnosticar e intervenir quirúrgicamente en cualquier sitio del sistema urinario; proveer estabilidad para evitar ruptura durante el procedimiento; proveer más fácil movilidad dentro del sistema urinario superior; y facilitar la introducción de diferentes accesorios con más precisión.

El diseño y elementos de una punta de cara tradicional de un instrumento tipo endoscópico, bien sea rígido, semirrígido o flexible, ha cambiado muy poco desde que el primero fue introducido. Básicamente todos incluyen uno o más de los siguientes puertos de entrada/salida: un puerto de canal de trabajo para introducir accesorios de operación para llevar un procedimiento; un puerto de colector-conductor de imagen óptica, por ejemplo, un puerto de telescopio para observación; un puerto de conductor luminoso, por ejemplo, un puerto para fibra óptica de iluminación; y algunas veces un puerto para canal de irrigación y succión. Se cree que con los endoscopios convencionales,... [Seguir leyendo]

1. Un endoscopio (1) para observar una porción de una cavidad corporal de un cuerpo, que comprende:

un ensamblaje de punta de cara (11, 11, 11", 11"), que tiene una pluralidad de puertos de entrada/salida (21 -24), asociada con un ensamblaje de eje (12) estando asociado el ensamblaje de eje con un asa y un ensamblaje de observación (13);

incluyendo el ensamblaje de un eje (27) que tiene un extremo distal (32) Incluyendo el eje un segmento de eje activamente flexible (31) dispuesto en el extremo distal del eje para Inserción dentro de la cavidad corporal, y un segmento de eje rígido o semirrígido (51) dispuesto adyacente al asa y al ensamblaje de observación, teniendo el segmento de eje rígido o semirrígido un extremo distal (52);

al menos un colector de Imágenes ópticas (61) adaptado para captar una Imagen de dentro de la cavidad corporal;

al menos un conductor óptico (62) asociado con el al menos un colector de imágenes ópticas, y adaptado para transmitir al asa y al ensamblaje de observación;

al menos un conductor luminoso (63) adaptado para proveer iluminación a la cavidad corporal; y

al menos un canal de trabajo (71) dispuestos dentro del ensamblaje de eje y adaptado para permitir la entrada de un Instrumento de trabajo dentro de la cavidad corporal,

caracterizado porque el eje tiene tres segmentos de eje para uso en el cuerpo, Incluyendo los tres segmentos de eje: el segmento de eje activamente flexible (31),

un segmento de eje pasivamente flexible (41) que tiene un extremo proxlmal (43) y un extremo distal (42) dispuesto adyacente el segmento de eje activamente flexible, y teniendo una capacidad de flexlonarse fácilmente dentro de la cavidad corporal sin excesiva deformación de la cavidad corporal, y

el segmento de eje rígido o semirrígido (51), estando conectado el extremo distal del segmento de eje rígido o semirrígido al extremo proximal del segmento de eje pasivamente flexible.

2. El endoscopio de la reivindicación 1, que incluye una extensión de canal de trabajo (25) asociada con el ensamblaje (11, 11, 11", 11") de punta de cara el cual incluye al menos una protrusíón (65) para guiar el instrumento de trabajo para evitar el impacto del material extraño sobre el al menos un colector de imágenes ópticas (61).

3. El endoscopio de la reivindicación 2, en donde el ensamblaje de eje (12) tiene un eje longitudinal (L) y el al menos un colector de imágenes ópticas yace en un primer plano (P) el cual está dispuesto sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del ensamblaje de eje. Y la al menos una protrusión (65) está dispuesta en el extremo distal (32) del eje (27) hacia delante del primer plano en el cual yace el al menos un colector de imágenes ópticas (61), con lo cual el al menos un colector de imágenes ópticas puede observar una herramienta de operación que pasa hada delante más allá de la al menos una protrusión.

4. El endoscopio de la reivindicación 3, en donde la pluralidad de puertos de entrada/salida incluye al menos un puerto para herramientas de operación (21, 21, 21") y el puerto para herramientas de operación yace en un segundo plano el cual está dispuesto sustancialmente paralelo con el primer plano con el cual yace el al menos un colector óptico (61)

5. El endoscopio de la reivindicación 4, en donde el primer plano y el segundo plano son sustancialmente coplanares.

6. El endoscopio de la reivindicación 4, en donde el segundo plano está dispuesto en una relación espaciada desde el primer plano hacia el extremo distal (32) del eje (27).

7. El endoscopio de la reivindicación 2, en donde la al menos una protrusión (65) tiene dos picos (6, 7), los cuales se extienden hacia delante hacia un extremo distal del ensamblaje de punta de cara.

8. El endoscopio de la reivindicación 7, en donde la pluralidad de puertos de entrada/salida incluyen al menos un puerto para herramientas de operación (21), que tiene dos lados, y los dos picos (6, 7) están espaciados separados uno de otro, con un pico dispuesto adyacente a cada lado del puerto para herramientas de operación.

9. El endoscopio de la reivindicación 8, en donde el ensamblaje de eje tiene un eje longitudinal (L) y los picos (6, 7) están dispuestos separados del eje longitudinal, como una porción sustancial de cada pico dispuesta por debajo del eje longitudinal.

1. El endoscopio de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de puertos de entrada/salida incluye al menos un puerto (21, 21, 21") para herramientas de operación, al menos un puerto de canal para imágenes ópticas (22, 22), y al menos un puerto de canal luminoso (23, 23").

11. El endoscopio de la reivindicación 1, en donde el ensamblaje de eje tiene un eje longitudinal (L) y el ensamblaje de punta de cara incluye al menos dos colectores de imágenes ópticas (61), estando dispuesto cada colector de imágenes ópticas en un primer plano (P) el cual está dispuesto sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del ensamblaje de eje.

12. Un sistema de endoscopio para observar una porción visualmente oscurecida de una cavidad corporal que comprende:

el endoscopio (1) de la reivindicación 1; y

un aparato de imágenes (91), asociado con el al menos un conductor óptico (62) y adaptado para capturar la imagen para enviarla a un aparato de interfaz humana (11) adaptado para permitir la observación de la imagen.

13. El sistema de endoscopio de la reivindicación 12, que incluye una extensión de canal de trabajo (25) asociada con el ensamblaje de punta de cara (11, 11, 11", 11"), el cual incluye al menos una protrusión (65) adaptada para guiar el instrumento de trabajo y para evitar el impacto de material extraño sobre el al menos un colector de imágenes ópticas (61).

14. El sistema de endoscopio de la reivindicación 12, en donde hay dos conductores ópticos (62) para producir una imagen tridimensional.

15. El sistema de endoscopio de la reivindicación 14, que incluye un procesador de imágenes (93) capaz de capturar la Imagen para convertirla en tridimensional para presentarla mediante el aparato de interfaz humana (11).

16. El sistema de endoscopio de la reivindicación 12, en donde hay dos colectores de Imágenes (61, 61) para producir una imagen tridimensional.