CN103533881A - 可再用的体内装置、系统及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可再用的装置、系统和组装可再用装置的方法，所述可再用装置包括被设计成被再用的内部和被设计成被丢弃的外部。可再用内部是封闭的独立容器，该可再用内部包括壳体，该壳体封装至少成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器。封闭的可再用内部的第一端部被光学系统覆盖，并且该封闭的可再用内部的第二端部包括电池触头。一次性外部包括至少外壳和光学圆顶。可再用内部的壳体被插入到外壳中，并且光学圆顶附接至外壳，以便将该体内装置的可再用内部可分离地密封到装置的一次性外部内。

Description

可再用的体内装置、系统及其组装方法

技术领域

本申请涉及可再用的体内装置和系统、以及组装可再用的体内装置的方法的领域。

背景技术

可吞咽胶囊内窥镜是用于获取体内管腔（例如胃肠（GI）道）的图像的众所周知的装置。如今，对为这种胶囊以及为其它的体内装置增加操纵能力并且因此提供在这种装置沿其行进的管腔的特定位置处执行各种体内操作的能力具有持续的需要。在体内装置处于体内的同时操作体内装置的一个方法是使用外部磁场，该外部磁场可以包绕由体内装置进行检查和/或治疗的患者并且可以控制体内装置的位置。

在其处于体内的同时关于其体内位置并且关于该装置可以执行的操作对其进行外部控制的体内装置可能是非常昂贵的。此外，体内装置（即使是不具有操纵能力的那些体内装置（例如自主胶囊内窥镜））对于最终用户而言也可能是昂贵的。

存在对这样的体内装置的需要：该体内装置对于最终用户而言可能是不昂贵的并且可以易于组装，以便促进使用这种装置来检测和/或治疗体内可能出现的各种恶性肿瘤和病理。

发明内容

本发明提供可再用的体内装置和系统以及用于组装这种可再用的体内装置的方法，从而可以有助于降低对于最终用户而言这些装置的价格。这些装置应当是基本能够易于从患者体内取回的，使得其能够重复用于另一次操作，由此保持相对较低的价格。

在一些实施例中，该可再用的体内装置可以包括可被认为是可再用或能够再用的部分（“可再用”部分）以及可以被认为是一次性的并且不希望被再用的部分（“一次性”部分）。在一些实施例中，可再用部分可以包括壳体。该壳体可以封装成像装置、光学系统、照明源和控制器。在一些实施例中，一次性部分可以包括至少外壳和光学圆顶。根据一些实施例，可再用部分的壳体可以被插入到外壳中，并且光学圆顶可以附接至外壳，以便将体内装置的可再用部分可分离地密封到装置的一次性部分内。

在一些实施例中，可再用部分可以是包括壳体的封闭的独立（self-contained）容器。该壳体可以封装成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器。封闭的可再用部分的第一端部可以被光学系统覆盖，并且封闭的可再用部分的第二端部可以包括电池触头。

根据一些实施例，可再用部分还可以包括用于执行各种体内操作的操作工具。

在一些实施例中，可再用部分可以包括至少一块可再充电电池。在其它实施例中，一次性部分可以包括至少一块一次性电池。

在一些实施例中，光学圆顶可以通过选自包括摩擦配合、螺纹连接、或其组合的组中的手段可分离地附接至外壳。在一些实施例中，用于将光学圆顶可分离地附接至外壳的装置可以包括用于将光学圆顶密封至外壳的O形圈。在一些实施例中，可再用部分还可以封装磁性元件，以用于使得能够使用磁场来操纵可再用装置。

在一些实施例中，可再用的体内装置可以包括可再用装置和再充电单元。可再用装置可以包括封闭的独立可再用部分和一次性部分。可再用部分可以包括壳体，该壳体可以封装成像装置、光学系统、照明源、可再充电电池、和控制器。一次性部分可以包括至少外壳和光学圆顶。在一些实施例中，可再用部分的壳体可以被插入到外壳中，并且光学圆顶可以附接至外壳以便将体内装置的可再用部分可分离地密封到装置的一次性部分内。在一些实施例中，再充电单元可以用于对被封装在可再用部分内的可再充电电池进行再充电，由此使得能够再用可再用的装置。

在一些实施例中，一种组装可再用的体内装置的方法可以包括从患者体内取回可再用的体内装置的步骤。该可再用的装置可以包括期望再用的内部（可再用部分）和期望被丢弃的外部（一次性部分）。根据一些实施例，可再用内部可以封装成像装置、光学系统、照明源和控制器，并且一次性外部可以包括至少外壳和光学圆顶。该方法还可以包括将装置的可再用内部从外壳和光学圆顶内移除、以及将所述可再用内部放置在第二一次性外部中的步骤。在一些实施例中，第二一次性外部可以包括至少第二外壳和第二光学圆顶。该方法可以包括将可再用内部可分离地密封到第二一次性外部内的步骤。

在一些实施例中，可再用内部可以是包括壳体的封闭的独立容器。该壳体可以封装成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器。封闭的可再用部分的第一端部可以被光学系统覆盖，并且封闭的可再用部分的第二端部可以包括电池触头。

在一些实施例中，该方法可以包括在将内部从外壳和圆顶内移除之前使装置的外壳与装置的光学圆顶分离的步骤。

在一些实施例中，该方法可以包括在将可再用内部放置在第二一次性外部之前对可能被封装在可再用内部内的至少一块电池进行再充电的步骤。在其它实施例中，该方法可以包括在将可再用内部放置在第二一次性外部中之前将至少一块一次性电池插入到第二一次性外部中的步骤。

在一些实施例中，该方法可以包括在将可再用内部可分离地密封到第二一次性外部内的步骤之后将可分离地密封的可再用的体内装置插入到患者体内的步骤。在一些实施例中，该方法可以包括操纵可再用的体内装置穿过患者管腔、并且随后从患者体内取回该体内装置的步骤。在一些实施例中，该方法还可以包括将可分离地密封的装置插入到患者体内的步骤，随后是操纵可再用的体内装置穿过患者管腔的步骤。

附图说明

当结合附图考虑下文的详细描述时，本发明的上述和其它的目的以及优点将是显而易见的，在全部附图中附图标记表示相似部件并且其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性前侧透视图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性后侧视透视图；

图3A-3C分别示出了根据本发明的一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性侧视图、示意性透明视图和示意性横截面图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的可再用的体内装置的示意性后侧分解透视图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的可分离地组装的可再用的体内装置的示意性后侧透视图；

图6A-6B分别示出了根据本发明的一个实施例的对体内装置的可再用部分进行再充电之前和期间的再充电单元的示意图；

图7示出了根据本发明的另一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性前侧透视图；

图8示出了根据本发明的实施例的可再用的体内装置的示意性前侧分解透视图；

图9示出了根据本发明的实施例的可分离地组装的可再用的体内装置的示意性前侧透视图；

图10示出了根据本发明的实施例的可分离地组装的可再用的体内装置的示意性侧视图；

图11示出了根据本发明的实施例的对体内装置的可再用部分进行再充电期间的再充电单元的示意图；

图12示出了根据本发明的实施例的组装可再用的体内装置的方法。

应当领会，为了图示的简单和清楚起见，如图中所示的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件有所夸大。此外，当认为适当时，在附图中可以再用附图标记，以指示相应或相似的元件。

具体实施方式

在下文的详细描述中，阐述了多个具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域技术人员应当理解，本发明可以实施成不具有这些具体细节。在其它情况下，未对众所周知的方法、过程、和部件进行详细描述，以免使本发明模糊不清。

如下文所描述的可再用的体内装置、系统和用于组装这种可再用的装置的方法提供在相当容易地从患者的体内取回之后易于组装和拆卸的例子。这些装置可以包括各种操作工具，以用于在一旦这些装置到达感兴趣的位置时就执行所有类型的体内操作。

现在参照图1，其中示出了根据本发明的一个实施例的体内装置的内部的示意性前侧透视图，该内部可以被认为或期望是可再用的。可再用内部101可以包括壳体10，壳体10可以具有圆柱、球、矩形的形状或之后可以易于被插入到外部102中的任何其它形状，外部102可以是或期望是在使用之后被丢弃的（即，是一次性的）（例如图4中所示）。根据一些实施例，外部102可以具有应当例如通过吞咽或通过使用递送装置被插入到体内而易于被放置在患者的管腔中并行进穿过患者的管腔的形状。在可再用部分101的一些实施例中，壳体10可以封装至少一个照明源12以及光学系统11。光学系统11可以包括多个透镜。透镜可以在被保持在透镜保持器中的同时被封装在壳体10内。根据一些实施例，透镜保持器可以从壳体10的端部中的一个向外突出，因此一些透镜也可以从壳体10局部向外突出。

在一些实施例中，可再用内部101可以包括形成在其外表面中的凹槽40。凹槽40可以基本沿可再用部分101的壳体10的整个纵向轴线延伸，如图1中所示。在其它实施例中，凹槽40可以仅部分地沿壳体10的纵向轴线延伸。在进一步其它的实施例中，凹槽40可以沿可再用部分101的壳体10的其它位置（例如沿壳体10的横向轴线的一部分）延伸。如稍后将参照图6A-6B描述的，凹槽40可以用于以特定取向将可再用部分101放置在再充电单元200中。

现在参照图2，其中示出了根据本发明的一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性后侧透视图。根据一些实施例，可再用部分101的壳体10可以包括或封装至少一块可再充电电池。为了对可再充电电池或多块可再充电电池进行再充电，同时避免拆卸可再用部分101的壳体的需要，壳体10可以包括电触头15a和15b。电触头15a和15b可以与典型地突出的透镜保持器相对地定位。电触头15a和15b可以用于被封装在壳体内的可再充电电池10和再充电装置200（例如图6A-6B中所示）之间的连接，以便使得能量从再充电单元200通向壳体10内的电池。

然而，在其它实施例中，可再用部分101或其壳体10不需要包括可再充电电池。相反，可以在将可再用部分101组装或重复组装到一次性部分102中的同时将一次性电池插入到装置中。例如，一次性部分102可以包括至少一个一块性电池，使得当从一次性部分102拆卸可再用部分101时，一次性部分102可以与一次性电池（多块一次性电池）一起被丢弃。包括新的一次性电池（多块一次性电池）组的一次性部分102随后可以与可再用部分101组装，并且电池触头105a和15b可以电连接在一次性电池（多块一次性电池）与可以被封装在可再用部分101内的电部件之间。

现在参照图3A-3C，其中分别示出了根据本发明的体内装置的可再用部分的一个实施例的示意性侧视图、示意性透明视图和示意性横截面图。图3A示出了可再用部分101的壳体10。壳体10可以包括光学系统11的透镜保持器部分，该透镜保持器部分可以从壳体10的端部中的一个端部突出。壳体10的另一个端部可以包括至少两个电触头15a和15b。在一些实施例中，可再用的装置可以包括可再充电电池，使得电触头15a和15b可以使得能够对被封装在壳体10内的可再充电电池进行再充电，例如电触头15a和15b可以电连接在可再充电电池与再充电单元200之间。在其它实施例中，可再用的装置可以包括一次性电池，使得电触头15a和15b可以提供壳体10内的电部件与定位在所述电部件旁边的一次性电池之间的电接触，同时壳体和一次性电池可以被放置在一次性部分102内。

图3B示出了图3A中所示的可再用部分101的示意性透明视图。图3B示出了可以被封装在壳体10内的一些部件。在一些实施例中，壳体10可以包括光学系统11，光学系统11可以包括从壳体10的端部中的一个端部向外突出的透镜保持器。壳体10还可以包括至少一个照明源12（但是其它数量的照明源也可以被放置在壳体10内的其它位置处）。根据一些实施例，至少一个照明源和光学系统11二者可以定位或附接至PCB16。PCB16可以是刚性-柔性或完全柔性类型的PCB，但是也可以使用其它的PCB类型。壳体10还可以封装开关17，开关17可以用作用于激活或停用可再用的装置的on/off开关。开关17可以是射频（RF）开关，该射频开关是由RF信号操作的开关。可以使用其它类型的on/off开关。

根据一些实施例，壳体10可以包括磁性元件19，该磁性元件19可以用于使得能够使用磁场来操纵可再用的装置。操纵体内装置的一种方式可以是通过使用外部施加于可能服用该装置的患者的磁场。为了使外部磁场能够控制装置的位置，例如，使装置从一个体内位置移动至另一个体内位置，该装置典型地封装有磁性元件，例如磁性元件19。当这种可再用的装置可控制时，其可以包括用于在其处于体内时执行各种检查和/或治疗的各种操作工具。例如，装置可以包括药剂，并且控制器可以控制该药剂在特定体内位置处的释放，可以朝向该特定的体内位置操纵该装置。

在其它实施例中，可再用的装置不必包括磁性元件，并且可以由不同的装置来操纵，例如该装置可以包括马达。在进一步其它的实施例中，可再用的装置可以是完全不可操纵的，而是可以沿身体管腔被动移动。

图3C示出了可再用的体内装置的可再用部分101的横截面图。图3C示出了除了图3B中所示的部件之外壳体10还可以包括的部件。在一些实施例中，壳体10可以封装成像装置13，成像装置13可以用于在该装置沿身体管腔（例如，胃肠道）通过的同时获取体内图像。如能够在图3C中看到的，光学系统11可以包括透镜保持器，该透镜保持器可以用于保持多个透镜。在一些实施例中，照明源（多个照明源）12可以照明管腔，并且被管腔壁的组织反射的光可以通过被保持在光学系统11中的多个透镜聚焦在成像装置13上。

在一些实施例中，壳体10可以包括可再充电电池18，可再充电电池18可以通过电触头15a和15b在再充电单元200（例如图6A-6B中所示）中进行再充电。电触头15a和15b可以分别通过接触导线或接触弹簧14a和14b连接到PCB16。在一些实施例中，壳体10可以包括电力感应单元（未示出），该电力感应单元可以从外部源接收电力。该电力感应单元可以包括电线圈，以用于通过外部电磁场发生器或者通过外部射频（“RF”）发射器在其中感应交流电力信号。该电力感应单元还可以包括整流器，以用于对感应电力信号进行整流，并且用于对可再充电电池18进行再充电。在其它实施例中，可再用的装置可以包括一次性电池，一旦装置被重新组装，所述一次性电池就可以被插入到该装置中。在一些实施例中，一次性电池可以是一次性部分102的不可分开的部分，并且因此不需要在分离步骤中将一次性电池插入到装置中。

根据一些实施例，可再用部分101可以是封闭的独立容器，该封闭的独立容器封装若干部件，例如PCB16、开关17、磁性元件19、成像装置13、照明源12、和可再充电电池18。其它或额外的部件可以被承载于可再用部分101内。可再用部分101的第一端部可以被光学系统或光学头部11覆盖，该光学系统或光学头部11包括透镜保持器。可以与第一端部相对的可再用部分101的第二端部可以是封闭的并且可以包括电池触头，例如电池触头15a和15b。

现在参照图4，其中示出了根据本发明的一个实施例的可再用的体内装置的示意性后侧分解透视图。在一些实施例中，可再用的装置的可再用部分101的壳体10可以被插入到一次性部分102中。一次性部分102可以包括至少一次性外壳30和一次性光学圆顶20。壳体10可以被插入到外壳30中。一次性光学圆顶20可以随后附接至外壳30，以便将可再用部分101或壳体10可分离地密封到一次性部分102内。例如，光学圆顶20可以螺纹连接到外壳30上，或者光学圆顶20可以卡扣配合或摩擦配合到外壳30的一部分之上，以便使得稍后能够将光学圆顶20从外壳30拆除。可以使用螺纹连接手段和摩擦配合手段的组合。

O形圈也可以附接至外壳30或光学圆顶20。因此，当将光学圆顶20螺纹连接或卡扣配合到外壳30上时，O形圈可以提供装置的良好密封，以便防止在装置通过管腔的同时体内流体或其它的容纳物进入该装置中。该O形圈可以由多种柔性材料制成，例如橡胶或硅。该O形圈可以吸收在光学圆顶20紧靠外壳30被按压时所产生的压力并且可以提供组装在一起的光学圆顶20和外壳30之间的良好密封。可以使用将可再用部分101可拆卸地密封到一次性部分102内的其它手段。

在一些实施例中，光学圆顶20可以在壳体10的光学系统11的上方附接至外壳30，以便提供光可以通过其从照明源（多个照明源）12到达组织上并且通过光学系统11从组织到达成像装置13上的透明窗口。光学圆顶20典型地提供光学系统11与管腔壁之间的空间，使得如果并且当组织塌陷在光学圆顶上方时，仍然可以获取周围组织的图像。

在一些实施例中，可再用的装置可以不包括可再充电电池，因此壳体10可以不包括可再充电电池。在这种实施例中，一次性电池可以在将壳体10插入到外壳30中之前被插入到一次性外壳30中。在将一次性电池插入到外壳30中之后，壳体10被插入到一次性电池上方，并且壳体10的电触头15a和15b可以与一次性电池相接触。一次性光学圆顶20可以随后附接至外壳30，以便将可再用部分101可拆卸地密封到一次性部分102内。在其它实施例中，一次性电池可以是一次性部分102的不可分开的部分，例如一次性电池可以是外壳30的不可分开的部分。这可能易于组装过程，原因是不需要插入一次性电池的额外步骤，而是一次性电池可以在将光学圆顶20附接至外壳30的步骤期间被插入到可再用的装置100中。

壳体10可以包括大多数相对昂贵的部件，例如，光学系统11、照明源12、成像装置13、开关17、其上安装有电部件的PCB16，并且在一些实施例中还包括可再充电电池18和磁性元件19。一次性外壳30可以由不被认为是昂贵材料的塑料制成，例如，聚碳酸酯。尽管光学圆顶20应当是透明的，但是一次性光学圆顶20也可以由塑料（例如，聚碳酸酯）制成，而外壳30不必是透明的，而是可以具有不透明的颜色。由于包括大部分相对昂贵部件的壳体10是可再用的，因此可以通过壳体10、光学圆顶20和外壳30组装的可再用的装置100（例如图5中所示）可以具有对于最终用户而言相对较低的成本。装置100的成本可以是低的，原因是壳体10可以再用，而便宜的光学圆顶20和外壳30是需要在装置100的一次使用与装置100的另一次使用之间更换的仅有的部件。

根据一些实施例，装置100内的控制器（未示出）可以用于预先限定可再用的装置100的使用次数，之后装置100将不再工作。在一些实施例中，装置100可以再用有限的使用次数，所述有限的使用次数受到随着时间过去可再充电电池功能降低或受到作为时间的函数的其它电部件的功能降低的限制。例如，照明源12可能随着时间的过去而具有较低的强度，并且因此为了获取质量良好的图像，装置100再用的次数应当受到限制。在一些实施例中，装置的每次使用都由计数器进行计数，该计数器是控制器的部件。在装置100的初始过程期间，向操作者指示装置100的剩余使用的消息可以出现在显示单元（未示出）上，该显示单元可以连接到装置100。在装置100最后的再用之后，控制器可以关闭装置100，以便防止超过再用的预定次数的进一步使用。

现在参照图5，其中示出了根据本发明的一个实施例的可拆卸地组装的可再用的体内装置的示意性后侧透视图。根据一些实施例，一旦壳体10被插入到包括外壳30和光学圆顶20的一次性部分102中，装置100就准备好被使用。装置100可以是可再用的装置，原因是光学圆顶20可拆卸地附接至一次性外壳30。因此，在装置100被放置在患者的管腔内并且在其沿管腔通过之后，可以在装置100从患者的身体离开之后收回或取回装置100。一旦装置100被医生或护士收回，就可以被拆卸。可以从外壳30拆除光学圆顶20，可以从外壳30内移除壳体10，并且光学圆顶20和外壳30二者都可以被丢弃。壳体10可以随后被插入到新的一次性部分中，即，壳体10可以被放置在至少新的一次性外壳30中，该一次性外壳30可以附接新的一次性光学圆顶20以可拆卸地密封可再用的壳体10。

装置100可以具有椭球、球、胶囊（例如，带有半球形盖的圆柱）形状或者可以易于被插入到患者的管腔中、并且可以容易和平滑地沿管腔通过的任何其它的形状。

在一些实施例中，可再用的装置100可以包括可再充电电池，所述可再充电电池可以典型地被封装在壳体10内。因此，在将壳体10插入到新的一次性部分之前，可以对可再充电电池进行再充电。在一些实施例中，装置100可以包括一次性电池而不是可再用的电池。因此，当拆卸装置100时，使用过的一次性电池可以被丢弃，并且新的一次性电池可以在插入可再用壳体10之前被插入到新的一次性外壳30中。一旦一次性电池被插入到新的一次性外壳30中，则壳体10可以被插入并且新的一次性光学圆顶20可以附接至外壳30，以便可分离地密封可再用的壳体10。在一些实施例中，一次性外壳30可以包括一次性电池（例如，一次性电池可以是外壳30的不可分开的部分），并且因此不需要在将可再用部分101插入到外壳30中之前将一次性电池插入到一次性外壳30中的单独步骤。

可以在装置100离开患者的身体之后由操作者（例如，医生或护士）将装置100取回。可以使用几个方法以便在过程结束时收回或取回装置100。例如，如果装置100包括操纵能力（例如，使用磁性元件19）并且如果例如装置100沿GI道通过，则操作者可以易于操纵装置100通过直肠朝向肛门并且可以在装置100离开患者的身体时收回装置100。在一些实施例中，操作者可以通过他的手来收回装置100，手可以优选地覆盖有手套。在其它实施例中，操作者可以将一些类型的网构件附接在患者的肛门上方，所述网构件可以用于在装置100被操作者操纵离开肛门之后将装置100收回。

在进一步其它的实施例中，可以通过使用用于收回胶囊类型内窥镜的“回收设备”来将装置100收回，例如Toshimasa等人的美国专利号7,856,676的图14中所公开的，该专利申请通过引用整体结合到本文中。如在其中能够看到的，胶囊控制器61可以安装于坐便器7并且夹置于坐便器7与马桶座圈71之间以便固定胶囊收回器61。通过这种方式，准备将收集器61用于进入收集器61的主题胶囊3的排放操作。当使用这种收集器时，可以由患者或由装置100的操作者来将装置100收回。

现在参照图6A-6B，其中分别示出了根据本发明的一个实施例的在对体内装置的可再用部分进行再充电之前和期间的再充电单元的示意图。当装置100包括可再充电电池时（所述可充电电池通常被封装在壳体10内），应当在将壳体10从使用过的一次性部分102取出之后以及壳体10被放置在新的一次性部分102中之前对那些电池进行再充电。用于对可再充电电池（例如图3C中所示的电池18）进行再充电的再充电单元200示于图6A-6B中。根据一些实施例，再充电单元200可以包括孔洞210，该孔洞210具有合适的尺寸以用于将壳体10插入其中。典型地，再充电单元200包括多个孔洞210以便节约时间并且同时对多个被封装在单独的可再用的壳体（可以与壳体10相类似）中的多块可再充电电池进行再充电。

在一些实施例中，再充电单元200包括突出部240。突出部240可以与凹槽40互补，使得突出部240基本精确地配合到凹槽40中。凹槽40及其互补的突出部240可以提供可再用部分1010被插入到再充电单元200中时的特定取向。可再用部分101的特定取向是重要的，使得电池触头15a和15b中的每一个都定位在其相应触头的顶部上，所述相应触头设置在再充电单元200的孔洞210中的每一个内。例如，电池触头15a（阳极（正极端子））应当定位在再充电单元200的孔洞210内的正极端子的顶部上，而电池触头15b（阴极（负极端子））应当定位在再充电单元200的孔洞210内的负极端子的顶部上。

在其它实施例中，与具有分别定位在可再用部分101的第二端部上的不同位置处的两个电池触头（例如，触头15a和15b）的可再用部分101相反，可再用部分101可以包括两个环形电池触头。这两个环可以是同心的，使得其共有的中心可以定位在可再用部分101的第二端部（与包括光学头部11的端部相对）的中部，但是也可以使用其它的位置。环形电池触头中的一个可以是阳极而另一个是阴极。在该实施例中，再充电单元200可以包括两个相应的环形触头，使得一旦可再用部分101被插入到孔洞210中的任何孔洞210中，可再用部分101的电池触头连接到再充电单元200内的其相应的触头。该实施例使得凹槽40和互补的突出部240是多余的，并且因此在这种实施例中不需要这两个部件。

在一些实施例中，再充电单元200可以包括指示器，以指示可再充电电池处于再充电过程中，并且在适当的时候进一步指示再充电过程何时完成。在一个实施例中，该指示器可以包括两个照明源；照明源230用于指示电池（例如，电池18）处于再充电过程中，并且照明源220用于指示再充电过程已完成，即电池被完全再充电且可以在插入到新的一次性部分102之后再用。当照明源230发光时，操作者可以确定电池经历再充电过程。然而，当照明源220发光时，操作者可以确定再充电过程完成，并且可以从再充电单元200移除电池或壳体10，原因是电池已准备好被再用。在其它实施例中，该指示器可以包括可以以不同颜色照明的一个照明源；每种颜色都可以指示对可再充电电池进行再充电的过程中的不同阶段。例如，当再充电过程正在进行时，同一个照明源可以以红色照明，并且当再充电过程完成时可以以绿色照明。在进一步其它的实施例中，该指示器可以是声音指示器。例如，再充电单元200可以发出声音，例如，哔哔声，以向操作者指示再充电过程完成。在其它实施例中，可以使用其它类型的指示器。

图6B示出了如已被放置在孔洞210内的壳体10，使得被封装在壳体10内的可再充电电池可以进行再充电以用于再用。照明源220和230可以是标准的发光二极管（LED）或者任何其它的照明源。典型地，照明源220和230具有不同的颜色以便操作者容易地注意到电池所处的再充电阶段。

现在参照图7，其中示出了根据本发明的另一个实施例的体内装置的可再用部分的示意性前侧透视图。图7示出了可以在处于体内的同时执行活检的可再用装置的可再用部分701的例子。尽管壳体70封装了与被封装在壳体10中的那些部件相类似的部件，但是其布置可以略微不同。壳体70可以包括成像装置（未示出）、可被放置于成像装置上方的光学系统71以及至少一个照明源72。所有的这些部件都可以安装于PCB（未示出）上。在一些实施例中，壳体70可以封装可再充电电池（例如，电池18），而在其它实施例中，壳体70不必包括可再充电电池，相反，被封装在壳体70中的电部件可以由一次性电池供电。

在一些实施例中，壳体70可以包括形成在其外表面中的凹槽40。凹槽40可以基本沿壳体70的整个纵向轴线延伸，如图7中所示。在其它实施例中，凹槽40可以仅部分地沿壳体70的纵向轴线延伸。在进一步其它的实施例中，凹槽40可以沿壳体70的其它位置延伸，例如，沿壳体70的横向轴线的一部分。如下文将参照图11所描述的，凹槽40可以用于以特定取向将壳体70放置在再充电单元1100中。

根据一些实施例，壳体70还可以包括驱动臂74，驱动臂74可以被推向（例如，通过马达）活检刀片84（图8、图9），使得驱动臂74推动刀片84以切下组织样本。在一个活检样本切割过程结束（并且在一些实施例中，在另一个活检切割过程开始之前），驱动臂74还可以朝向壳体70向内缩回。其它工具也可以结合到壳体70内或者可以是一次性部分的一部分，在将可再用装置给予患者之前壳体70被插入所述一次性部分内。

现在参照图8，其中示出了根据本发明的实施例的组装可再用的体内装置的示意性前侧分解透视图。根据一些实施例，壳体70可以在被插入到患者的管腔中之前被插入到一次性部分702中。一次性部分702可以包括至少一次性外壳90和一次性光学圆顶80。壳体70可以被插入到外壳90中，并且光学圆顶80可以附接至外壳90，以便将壳体70可分离地密封到一次性部分内。例如，光学圆顶80可以螺纹连接到外壳90上或者可以卡扣配合到外壳90的一部分之上，以便使得后来能够从外壳90拆卸光学圆顶80。封闭的一次性部分702的形状（即，在外壳90附接至光学圆顶80之后）可以成椭球、圆柱、球、胶囊的形状或者可以使得能够易于插入到患者体内并且使装置易于通过身体管腔的任何其它的形状。

根据一些实施例，光学圆顶80可以包括可以通过其获取图像的区域，例如，区域81。在一些实施例中，光学圆顶80可以包括可通过其获取活检样本的额外的室或区域82。在一些实施例中，光学圆顶80还可以包括活检刀片84，该活检刀片84可以像光学圆顶80一样是一次性的。根据一些实施例，一旦驱动臂74推动活检刀片84以便封闭区域82中的开口，就可以由可再用装置来获取组织样本或活检，由此切割组织样本，所切割的组织样本可以随后被保留在室或区域82内。如果可再用装置具有操纵能力，则操作者可以将区域82中的开口压靠在管腔壁上，使得一些组织被推入室或区域82中的开口中。操作者可以随后触发驱动臂74的操作以被从壳体70向外推动。驱动臂74可以随后推动活检刀片84以接近定位于室或区域82中的开口内的组织上，因此活检刀片84可以切割组织，使得组织的样本现在被容纳在室或区域82内。在可再用装置被操作者收回之后，可以拆卸该装置，并且容纳在室或区域82内的组织样本可以被送检以便确定其是否包含任何病理。

在一些实施例中，区域82可以与区域81分开，使得组织样本被保持与成像区域81分开，由此不干扰图像获取。

在一些实施例中，可再用装置可以从同一个感兴趣区域或者从多个不同的感兴趣区域获取多于一个的组织样本。

壳体70可以包括大多数相对昂贵的部件，例如，光学系统71、照明源72、成像装置（未示出）、驱动臂74和推动和/或缩回驱动臂74的马达（未示出）、以及其上安装电子器件的PCB（未示出）。在一些实施例中，壳体70还可以包括可再充电电池（未示出）。由于包括大多数相对昂贵的部件的壳体70被期望再使用，因此装置700（在图9中示为完全组装）可以保持相对较低的成本。包括活检刀片84的外壳90和一次性光学圆顶80可以是成本相对较低的部件并且可以被丢弃而不会造成显著损失。外壳90可以由不被认为是昂贵材料的塑料（例如，聚碳酸酯）制成。尽管光学圆顶80可以由与外壳90相同的材料制成，但是其应当是透明的，而外壳90可以典型地具有不透明的颜色。只要被设计成具有锋利边缘以用于切割组织样本，活检刀片84就可以由塑料、金属或氧化锆或者任何其它合适的材料制成。由于活检刀片84具有小尺寸，因此一次性光学圆顶80仍然可以保持低成本，因此使得可再用装置700的价格对于最终用户（例如，期望使用装置700的患者）而言可以是合理的。

现在参照图9，其中示出了根据本发明的实施例的可分离地组装的可再用的体内装置的示意性前侧透视图。图9示出了已被组装之后（例如，在可再用壳体70被放置在外壳90内并且被光学圆顶80可分离地密封之后）的可再用装置700。如从图9看到的，驱动臂74推动活检刀片84，使得室或区域82中的开口被活检刀片84密封。典型地，驱动臂74在组织样本进入室或区域82中的开口之后由操作者激活。该样本可以保留在室或区域82内，直到装置700被操作者收回为止。在装置700离开身体管腔并且在装置700被操作者收回之后，装置700可以被操作者拆卸并且容纳在室或区域82内的组织样本可以被送至病理检查，以便确定组织样本的状况。在装置700离开患者的身体之后收回装置700的方法可以与参照装置100（图5）所描述的那些方法类似。

现在参照图10，其中示出了根据本发明的实施例的可分离地组装可再用的体内装置的示意性侧视图。图10示出了组装之后的可再用的装置700，使得壳体70（未示出）被可分离地密封到外壳90和光学圆顶80内。光学圆顶80可以包括第一区域81，来自照明源72的光可以通过该第一区域81到达管腔壁。光可以随后从组织朝向光学系统71被反射并且到达成像装置（未示出）上，该成像装置可以被封装在壳体70内。在一些实施例中，光学圆顶80可以包括室或第二区域82，可以通过该室或第二区域82获取组织样本。组织样本可以被保留在室或区域82内，直到装置700离开患者的身体为止，这也是可以从室或区域82提取活检样本并且送检的时间。

区域81以及室或区域82可以彼此分开以便防止所获取的活检样本阻挡装置700的视场的全部或一部分从而可能干扰图像获取。此外，由于区域81包含电部件（例如，照明源72），因此这些部件必须与可能造成短路的任何体内容纳物（例如，组织样本）隔离。

现在参照图11，其中示出了根据本发明的实施例的对体内装置的可再用部分进行再充电期间的再充电单元的示意图。根据一些实施例，再充电单元1100可以与再充电单元200（图6A-6B中所示）相类似。在一些实施例中，再充电单元1100可以包括孔洞1100，壳体70可以被插入到孔洞1100中。再充电单元200可以典型地包括多个孔洞1100，以便实现多个可以包含在多个壳体70内的可再充电电池的再充电过程，因此缩短了再充电时间。

在一些实施例中，再充电单元1100还可以包括突出部1140，突出部1140中的每一个都可以定位在孔洞1100中的每一个内。任何突出部1140都可以随后配合到沿壳体70（如图7中所示）的凹槽40中的任何凹槽40中，以便保证壳体70被插入到孔洞1100中时的特定取向。壳体70在再充电单元1100内的特定取向使得能够对被封装在壳体70内的可再用电池进行正确的再充电，使得壳体70上的电池触头中的每一个都与孔洞1110内其相应的触头相连接（类似于上文对图6A-6B的描述）。

再充电单元1100还可以包括指示器，以指示可再充电电池处于再充电过程中，并且在适当的时间进一步指示再充电过程何时完成。在一个实施例中，该指示器可以包括至少两个单独的照明源，当发光时，这至少两个单独的照明源可以指示再充电过程的不同阶段。例如，当照明源1120发光时，可以指示对可再充电电池的再充电的过程已完成，并且壳体70可以从再充电单元1100被移除并且可以被插入到新的一次性光学圆顶80和一次性外壳90的组中。当照明源1130发光时，可以指示再充电过程仍然进行，并且还不是将壳体70从再充电单元1100移除的时间。尽管照明源1120和1130均可以具有不同的颜色以便易于区分，但是在其它实施例中，照明源1120和1130可以具有相同的颜色。在其它实施例中，指示器可以包括一个照明源，该照明源可以根据对可再充电电池进行再充电的过程中的每个阶段指示不同颜色。在进一步其它的实施例中，该指示器可以是声音指示器，该声音指示器可以发出指示再充电过程完成的声音。在其它实施例中，可以使用其它的指示器。

在其它实施例中，壳体70不必包括可再充电电池，使得不需要再充电单元1100。相反，一次性电池可以被使用并且在插入壳体70之前被插入到一次性外壳90中。一次性光学圆顶80可以随后被附接至外壳90，从而将壳体70和一次性电池可分离地密封到一次性部分内。一次性电池可以在装置700的一次使用与另一个此使用期间在使用之间更换外壳90和光学圆顶80的同时被更换。

现在参照图12，其中示出了根据本发明的实施例的组装可再用的体内装置的方法。根据一些实施例，该方法可以包括从患者体内取回可再用的体内装置的步骤（1200）。该可再用装置可以与装置100或700相类似或者可以包括与装置700中所使用的操作工具不同的其它操作工具。该装置可以被插入到患者的管腔（例如，GI道）中，并且可以沿管腔被动地移动，或者可以沿管腔被操纵。该装置可以通过吞咽或者通过不需要患者吞咽该装置的递送装置来被插入到患者体内。在其它实施例中，该装置可以通过肛门被插入到患者的GI道中。例如，当可再用装置包括操纵能力时，不需要患者吞咽该装置的另一种方式可以是通过肛门将其插入到患者体内。该装置可以随后被操纵从肛门到达结肠、小肠、胃等，以用于检查和/或治疗沿GI道的各种区域中的任何区域。该装置可以被插入至除了GI道之外的其它身体管腔，例如生殖道、泌尿道、或者体内装置易于进入和离开的任何其它的管腔。

将该装置取回的方法可以发生变化。如果该装置包括操纵能力，例如，该装置包括磁性元件（例如，磁性元件19，图3B）并且可以由操作者磁性地操纵，则操作者可以操纵装置朝向肛门并且可以自己收回胶囊或者可以将网构件附接到肛门上以协助取回该装置。在一些实施例中，该装置可能不包括操纵能力，因此其可以沿患者的管腔被动地通过。在这种实施例中，患者可以使用装置收回器，例如Toshimasa等人的美国专利号7,856,676的图14中所公开的装置收回器，该专利通过引用整体结合到本文中。

在收回该装置之后，操作者可以执行从该装置的一次性外部移除该装置的可再用内部的步骤（1201）。为了再用该可再用装置，操作者可以通过从一次性外部（例如分别从一次性外壳30和一次性光学圆顶20或者一次性外壳90和一次性光学圆顶80）将可再用内部（例如，壳体10或70）移除。在可再用装置被拆卸之后，一次性部分可以被丢弃。在一些实施例中，例如，当一次性光学圆顶（例如，圆顶80）包括活检样本时，则携带该样本的光学圆顶80可以在丢弃之前被送至病理检查。在一些实施例中，该方法可以包括在将可再用内部从外壳和圆顶移除之前将装置的外壳与装置的光学圆顶分离的步骤。

在拆卸该装置之后，操作者可以执行将可再用内部放置在第二一次性外部中的步骤（1202）。操作者可以将可再用内部（例如，壳体10或70）放置在新的第二一次性部分组中，例如放置在新的一次性外壳和一次性光学圆顶的组中。该方法还可以包括将内部可分离地密封到第二一次性部分内的步骤（1203），使得该装置准备好在新的患者体内使用或者对同一患者第二次使用。根据一些实施例，将可再用内部可分离地密封到一次性外部内可以通过将光学圆顶螺纹连接到外壳上、通过将光学圆顶卡扣配合（具有或不具有O形圈）或摩擦配合到外壳上方来完成，由此使得能够在从患者体内取回该可再用装置之后拆卸该可再用装置。可以使用螺纹手段以及卡扣配合或摩擦配合手段的组合。可以使用用于将可再用内部可分离地密封到一次性外部内的其它手段。

取回该装置、拆卸该装置、以及在新的第二一次性部分内重复组装该装置的该方法可以执行多次，以便通过可再用装置来降低检查过程的成本。在一些实施例中，这种装置的再用次数可以被限于预定的再用次数，之后该装置可以被控制器关闭。该装置再用的次数可能由于随着时间过去的功能降低（例如随着时间过去可再用内部内的电部件的功能降低）而受到限制。

在一些实施例中，可再用装置可以包括可再充电电池（例如，可再充电电池18）。因此，该方法可以包括在将可再用内部放置在第二新的一次性部分中（例如，分别放置在一次性外壳30和一次性光学圆顶20或者一次性外壳90和一次性光学圆顶80中）之前对被封装在可再用内部（例如，壳体10或70）内的至少一块电池进行再充电的步骤。在其它实施例中，可再用装置不必包括可再充电电池。因此，组装可再用的体内装置的方法可以包括在将所述可再用内部（例如壳体10或70）放置在第二一次性部分之前将至少一块一次性电池插入到所述第二一次性部分中（例如，分别放置在一次性外壳30和一次性光学圆顶20或者一次性外壳90和磁性光学圆顶80中）的步骤。

在一些实施例中，该方法还可以包括在将可再用内部可分离地密封到第二一次性部分中的步骤之后将可分离地密封的体内装置插入到患者体内的步骤。患者可以是经历用可再用的装置进行检查的新的患者，或者可以是第二次（或更多次）接受相同检查的同一患者。该装置可以在被动地或在操作者的操纵下通过管腔的同时获取体内管腔的图像。在一些实施例中，该装置可以除了获取管腔的图像之外或者在不获取管腔的图像的情况下执行各种操作。例如，该装置可以与装置700相类似，其包括活检刀片84以用于从感兴趣区域获取组织样本。其他工具可以作为可再用装置的一部分包括在内。

根据一些实施例，该方法可以包括在从患者体内取回体内装置之前操纵可再用的体内装置通过患者管腔的步骤。操纵可再用装置例如可以通过磁性操纵完成。根据一些实施例，可再用装置可以封装磁性元件（例如，磁性元件19）并且操作者可以控制外部磁场（例如改变磁场方向）以便控制磁性元件在可再用装置内的移动且因此控制装置本身的移动和移动方向。在一些实施例中，可再用装置可以被操纵至可执行体内操作的感兴趣区域。在取回该装置、将可再用部分从使用过的一次性部分拆卸并且重复组装在第二新的一次性部分中之后，该装置可以被插入到患者体内以用于下一次使用。在下一次使用期间，该装置可以再次被控制器控制，使得其可以沿体内管腔被操纵，并且可以被保持在某个区域内以用于在处于体内的同时执行一些类型的检查和/或治疗的目的。

尽管已参照一个或多个特定实施例对本发明进行了描述，但是该描述意在整体是说明性的并且不被理解成将本发明限制于图示的实施例。应当领会，尽管本文中未特别示出，但是本领域技术人员会做出的各种修改仍然属于本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种体内装置，所述体内装置包括：

封闭的独立可再用内部，所述封闭的独立可再用内部包括壳体，所述壳体封装成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器，其中所述可再用内部的第一端部被光学系统覆盖，并且其中所述可再用内部的第二端部包括电池触头；以及

一次性外部，所述一次性外部包括至少外壳和光学圆顶，

其中所述可再用内部的所述壳体被插入到所述外壳中，并且其中所述光学圆顶附接至所述外壳以便将所述体内装置的所述可再用内部可分离地密封到所述装置的所述一次性外部内。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可再用内部还包括用于执行体内操作的操作工具。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述光学圆顶通过选自包括摩擦配合、螺纹连接、或其组合的组的手段可分离地附接至所述外壳。

4.根据权利要求5所述的装置，其中用于将所述光学圆顶可分离地附接至所述外壳的装置包括用于将所述光学圆顶密封至所述外壳的O形圈。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述可再用内部还封装磁性元件，用于能够使用磁场来操纵所述装置。

6.一种用于组装体内装置的系统，所述系统包括：

体内装置，所述体内装置包括：

封闭的独立可再用内部，所述封闭的独立可再用内部包括壳体，所述壳体封装成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器，其中所述可再用内部的第一端部被光学系统覆盖，并且其中所述可再用部分的第二端部包括电池触头；以及

一次性外部，所述一次性外部包括至少外壳和光学圆顶，其中所述可再用内部的所述壳体被插入到所述外壳中，并且其中所述光学圆顶附接至所述外壳，以便将所述体内装置的所述可再用内部可分离地密封到所述装置的所述一次性外部中；以及

再充电单元，所述再充电单元用于对被封装在所述可再用内部内的所述可再充电电池进行再充电，由此使得所述可再用内部能够再使用。

7.一种组装体内装置的方法，所述方法包括：

从患者体内取回体内装置，所述装置包括封闭的独立可再用内部和一次性外部，其中所述可再用内部封装成像装置、至少一个照明源、至少一块可再充电电池、和控制器，其中所述可再用内部的第一端部被光学系统覆盖，并且其中所述可再用内部的第二端部包括电池触头，并且其中所述一次性外部包括至少外壳和光学圆顶；

将所述装置的所述可再用内部从所述外壳和所述光学圆顶内移除；

将所述可再用内部放置在第二一次性外部中，其中所述第二一次性外部包括至少第二外壳和第二光学圆顶；以及

将所述可再用内部可分离地密封到所述第二一次性外部内。

8.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括在将所述可再用内部从所述外壳和圆顶移除之前将所述装置的所述外壳与所述装置的所述光学圆顶拆开的步骤。

9.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括在将所述可再用内部放置在所述第二一次性外部中之前对所述至少一块可再充电电池进行再充电的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括在将所述可再用内部可分离地密封到所述第二一次性外部内的步骤之后将可分离地密封的体内装置插入到患者体内的步骤。

11.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括在从患者体内取回所述体内装置之前操纵所述体内装置穿过患者管腔的步骤。

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