CN106455907A - 完全集成的一次性组织可视化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及完全集成的、无菌的、使用一次的一次性组织可视化装置和使用该装置的方法。本发明的优选实施例方便内部组织位置的可视化，与此同时对周围组织造成最小损害。另外的优选实施例可以允许将流体或者其他治疗物传递到内部组织位置。

Description

完全集成的一次性组织可视化装置

相关申请的交叉引用

本申请是于2014年6月18号递交的申请号为14/308,167的美国专利申请一部分的继续，并按照美国法典第35编第119条e款要求享有于2014年1月13号递交的申请号为61/926,578的美国临时专利申请的优先权，上述专利申请通过引用结合于本文。

技术领域

本申请描述了用于组织可视化的仪器、方法和系统的实施例。

背景技术

用于位于人体内病状的治疗和诊断两种传统外科手术可能引起对中介组织的明显损伤。这些手术通常需要长切口、大量肌肉剥离、持久的组织收缩、组织的去神经和血行阻断。这种手术可能需要若干小时的手术室时间以及之后由于外科手术期间组织破坏引起的若干周的手术后恢复时间。在一些情况中，这些侵入性手术造成了比导致手术治疗的伤痛更严重的永久疤痕和伤痛。

由于要求最小的组织(例如肌肉组织)解剖，因此，经皮手术的发展已经在减少恢复时间和术后疼痛方面得到很大改善。例如，由于需要进入身体内的位置以及对关键中介组织损害的危险，因此，微创外科技术期望用于脊椎和神经外科应用。尽管微创外科手术的发展是正确方向上的跨步，但是仍旧需要在微创外科手术设备和方法方面进一步发展。

内部组织位置的治疗(例如骨关节的治疗)通常需要目标内部组织的可视化。然而，内部组织位置的合适可视化可能是昂贵的并且安排费时，例如当需要核磁共振(MRI)的时候。另外，其他模式的成像可能潜在地损害组织位置，导致差的诊断和延长的恢复时间。因此，需要改善的用于内部组织位置可视化的装置和方法。

发明内容

本发明的实施例与组织可视化装置、方法和系统相关。在一些实施例中，组织可视化装置包括可视化传感器和细长主体，细长主体具有近端和远端。细长主体的远端的尺寸可以设计为穿过微创人体切口。在某些实施例中，装置还包括给予可视化传感器和细长主体远端中至少一个操纵性的集成操纵机构。另外的实施例提供用于使用组织修正装置修正患者的内部目标组织的方法。

本发明的一个优选实施例是完全集成的、无菌的一次性组织可视化装置。该装置包括手柄和刚性细长主体，细长主体沿着纵向轴线在连接到所述手柄的近端和包括横向偏斜的尖端的远端之间延伸。图像传感器设置在手柄中，并且细长光学元件延伸经过探针，所述光学元件具有远端和与所述可视化传感器光学连通的近端。

控制器提供在所述手柄上，其用于在近端位置和远端位置之间轴向地移动所述细长主体，在所述近端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的近端侧，在所述远端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的远端侧。

电线可以整体地连接到手柄，并具有带有连接器的自由端，以能够释放的电连接到外部观察装置。

手柄、探针和电线的整体组件可以被消毒并且包装在单个无菌容器中。这使得不需要额外的组装步骤，无菌容器就能够在临床应用中的无菌场合打开，将电线插入兼容的外部观察装置，并且开始在患者上的手术。

细长主体的远端可以具有横向偏斜。偏斜可以在相对于纵向轴线第一方向，以及电线可以在相对于纵向轴线的第二方向处连接在手柄上，第二方向与第一方向的偏移量是约180°。这提供远端横向偏斜方向上的视觉和/或触觉反馈。细长主体近端收缩使光学元件的远端横向偏斜至少约1°，在一些实施例中至少约2°或者3°或者5°或者更多，以扩大视场。在某些实施例中，细长主体不是在远端处由横向倾斜，而是整个细长主体可以物理地弯曲，提供在细长主体中的曲线。该曲线具有的曲率近似为至少0°-5°，5°-10°，10°-20°，20°-40°，40°-60°，60°-90°，或者大于90°。

光学元件可以包括至少一个以及通常是多个光学可视化光纤和远端透镜。光学元件可以额外地包括至少一个以及通常多个照明光纤。光学可视化光纤、光学照明光纤和透镜可以容纳在管状主体(例如海波管)内。

光学元件可以具有与细长主体内表面径向向内间隔的外径，以限定延伸细长主体长度的环形腔。腔可以与手柄上的注射端口或者抽吸端口连通，例如用于介质(例如冲洗液或者活性剂)的注入或者用于抽吸。

在本发明的一种实施方式中，装置包括含有14号针(2.1mm外径)的细长主体或者含有尖锐远端的外管状主体。光学海波管能够轴向移动地定位在外管状主体内，使得光学海波管可以从远端位置和近端位置移动，在远端位置处，光学海波管延伸超过尖端，在近端位置处，尖端在远端侧暴露。在某些实施例中，光学海波管可以包括远端透镜、含有多元件光纤的图像引导件和额外的照明光纤，所有上述构建容纳在海波管内。图像引导件可以包括任何数量的合适元件，例如10,000个元件(例如光纤)，与此同时海波管可以是任何合适的号，例如18号海波管。在一些实施例中，图像引导件可以包括至少1,000个元件，至少3,000个元件，至少8,000个元件，至少10,000个元件，至少12,000个元件，至少15,000个元件，至少20,000个元件，至少30,000个元件，或者多于30,000个元件。细长主体可以包括冲洗腔，例如在光学海波管和外管状主体的内径之间的环形间隙。该腔可以用于治疗介质(例如，生理盐水，含有诸如干细胞、合成润滑剂或者其他可流动介质等生物成分的液体)的注入。在一些实施例中，该腔可以用于将生理盐水传递到组织位置或者传递其他治疗剂，例如生长因子、抗菌分子或者抗炎分子。在某些实施例中以及如说明书中其他地方描述的，光学海波管可以非同心地位于细长主体内。例如，光学海波管的中心轴线可以朝向细长主体的一侧或另一侧偏置。光学海波管可以与细长主体的底部对齐以帮助细长主体尖锐远端的钝化。另外，在某些实施例中以及如说明书中其他地方描述的，可以使光学海波管的远端弯曲以扩大视场。光学海波管和细长主体之间轴线的差别还将有益地允许当光学海波管包括弯曲/偏斜的远端时，光学海波管有更大的竖直间隙。

在一些实施例中，说明书中本部分或者其他地方描述的可视化装置可以用于除关节注射外的各种图像引导的注射。例如，有时候需要将药物注射进入心脏周围的心包。目前，摸索地或者利用昂贵的可视化装置完成这种注射。作为替换应用，可以在心包积液发生时使用可视化装置，心包积液是在过多血液在心脏周围积累时产生的疾病。医生可以使用针进入心包空间，以及之后通过称为心包穿刺术的手术将流体从心包排出。然而，还可以使用组织可视化装置的某些实施例通过利用细长主体穿入心包之后排出流体来完成这项任务。目前，医生使用成像装置(例如心超声检查或者透视检查(X射线))来引导这类工作。

细长主体由近端手柄携带，细长主体可以通过电缆或者无线连接到监控器(例如iPad或者其他显示器)。输出视频和/或图像数据可以由电缆或者无线连接传输。近端手柄包括CCD或者CMOS光学传感器，用于拍摄静止和/或视频图像。本发明的成像装置使得能够在直接可视化的情况下将细长主体的远端准确的定位，例如在关节囊内。成像装置提供诊断功能，允许医生或者其他人有效地诊断伤口和/或疾病。在实施例中，装置还可以允许将治疗介质可靠地传递到关节中，与此同时在医生办公室中在局部麻醉下，从而避免对可能较不准确和/或需要更长等候时间的其他诊断手术的需要。

在一些实施例中，组织可视化装置包括：

手柄，包括可视化传感器，该可视化传感器构造为收集内部组织位置的图像；

至少一个透镜；

包括近端和远端的细长主体，该细长主体包括腔和光学海波管，该腔被构造为将流体传递到组织位置；

存储在手柄中的算法，该算法构造为校正内部组织位置图像中的光学色差；

远端，其包括尖锐偏斜前端。

在某些实施例中，可以通过比较拍摄的图像和已知限定图案并且生成具体针对每个单独组织的校正可视化装置的色差和图像失真的算法而产生光学校正。在一些实施例中，光学校正对于单独的组织可视化装置可以是唯一的。在具体实施例中，可以储存有关组织可视化装置的额外信息(例如，透镜中心的X，Y位置，图像圈尺寸和LED的唯一特征)以提供统一的初始光水平。在制造期间可以确定组织可视化装置的前述特征和说明书其他地方描述的额外特征，这些特征可以存储在计算机存储器中，例如电子可擦可编程序只读存储器(EEPROM)。在实施例中，手柄和细长主体的整体可以是集成单元。在某些实施例中，手柄还包括收缩控制器，其构造为收缩细长主体以暴露光学海波管的远端透镜。在一些实施例中，手柄还可以包括鲁尔接口，其构造为通过腔将流体引导到内部组织位置。

在具体实施例中，光学校正的方法包括以下步骤：

将组织可视化装置聚焦在已知限定图案上；

拍摄已知限定图案的图像；

比较已知限定图案的图像和对应于已知限定图案的参照数据组；

基于已知限定图案的图像和已知限定图案之间的差异产生算法，算法构造为将已知限定图案的图像重建为已知限定图案的参数；

在组织可视化装置内存储光学校正；以及

利用光学校正以校正由组织光学装置收集的图像。在一些实施例中，该方法还包括将组织可视化装置插入组织位置并且收集图像。在某些实施例中，用于组织位置的可视化系统可以包括：完全集成的组织可视化装置，其包括手柄、手柄中的图像传感器和具有光纤和冲洗腔的集成探针；构造为显示由图像可视化装置收集的图像的显示器；和用于提供显示器和组织可视化装置之间电连接的电缆。

在某些实施例中，无菌、集成、使用一次的一次性组织可视化装置可以包括：

手柄，其包括可视化传感器；

监控器，其构造为显示图像；

细长主体，其沿着纵向轴线在连接到所述手柄的近端和包括横向偏转的尖端的远端之间延伸，

细长光学元件，其延伸通过所述细长主体，所述光学元件具有远端和与所述可视化传感器光学连通的近端；

在所述手柄上的控制器，其用于在近端位置和远端位置之间轴向地移动所述细长主体，在所述近端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的近端侧，并且在所述远端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的远端侧；

其中，所述细长主体的远端构造为沿着所述纵向轴线穿入组织；以及

其中，所述细长光学元件的远端包括从所述纵向轴线横向地偏斜的观察轴线。

在实施例中，所述尖端的横向偏移量为所述细长主体的外径的50％。所述观察轴线相对于所述纵向轴线成15度角度。所述细长光学元件还包括视场，所述视场包括沿着所述纵向轴线的向前视场。在实施例中，所述可视化传感器与所述监控器无线地通信。所述手柄包括贝壳形状。所述远端通过轴向可移动的控制线而横向偏斜。所述细长主体可以包括构造为将消炎药传递到内部组织位置的腔。在实施例中，组织可视化装置还包括旋转传感器，所述旋转传感器构造为确定所述可视化装置的旋转方向。所述旋转传感器与所述监控器通信以转动图像，使得患者参考方向将总是出现在屏幕的顶部。在实施例中，所述细长主体包括外管状主体，其中，所述外管状主体由热敏材料制造。

在某些实施例中，制造组织可视化装置的方法包括以下步骤：

以期望的角度切割反射材料从而暴露出有角度的表面；

铣削(mill)所述有角度的表面直到所述有角度的表面构造为反射图像；

将所述管状反射材料插入管状主体，所述管状主体包括窗口；以及

定位所述管状反射材料使得所述有角度的表面将光反射通过所述窗口。

附图说明

本发明的其他特征和优点从结合附图的本发明的以下详细描述中变得清楚，其中：

图1示出组织可视化系统的实施例。

图2A-2C示出组织可视化装置的各种实施例。

图3A-3B示出图2A中所示的组织可视化装置远端实施例的放大侧剖视图。

图4示出组织可视化和修正装置实施例的俯视剖视图。

图5示出组织可视化和修正装置的管状部分的剖视图。

图6A-6C示出去除外壳的组织可视化装置的实施例。

图7示出图6A-6C中所示透镜外壳实施例的侧面剖视图。

图8A-8B示出具有和没有旋转图像固定的图像。

图9A-9D示出包括镜面的组织可视化装置的实施例。

具体实施方式

本申请的该部分或其他地方公开的实施例涉及微创组织可视化和介入系统(access system)以及装置。还提供在成像应用中使用该系统的方法，以及用于实施该方法的工具。在更详细描述本发明之前，应当理解，本发明并非限于描述的具体实施例，因为这些实施例可以改变。还应当理解，本文使用的术语仅仅为了描述具体实施例而并非为了限制，本发明的范围仅仅由所附的权利要求书限定。在提供数值范围的地方，应当理解该范围的上极限值和下极限值之间的各个中间数值以及在规定范围内的任何其他规定数值或者中间数值均包含在本发明内。这些较小范围的上极限值和下极限值可以独立地包括在该较小范围中并且也包括在本发明内，并且受到规定范围中具体排除的极限值的限制。在规定范围包括一个或者两个极限值的情况中，排除所包括的极限值中的一个或者两个的范围仍旧包括在本发明中。

本文提出的某些范围在数值之前具有术语“约”、“大约”和“近似”。本文使用这些术语以提供对术语前面确切数字和接近或者近似于术语前面的该数字的文字支持。在所提出的文本中，在确定数字是否接近或者近似具体记载数字时，接近或者近似的未记载的数字可以是提供基本等同于具体记载数字的数字。

记载在本说明书中的所有出版物和专利通过引用结合于本文，仿佛指出每一个单独的出版物或者专利具体地和单独地以通过引用结合并且通过引用结合于本文，从而公开和描述与出版物记载的内容相关的方法和/或材料。引用任何出版物是为了申请日之前的该出版物的公开，而不应当构成承认本发明由于先前发明而不具有先于这些出版物的资格。另外，所提供的出版物日期可能与实际出版日期不同，需要单独确认实际出版日期。

应当注意，正如本文和所附的权利要求书中所使用的，单数形式的“一个”和“该”包括复数概念，除非文中清楚地指出。还应当注意，可以撰写权利要求以排除可选择的部件。这样，该陈述是为了作为使用如“只”、“仅仅”等等这种与权利要求要素记载排除性术语或者使用“否定”限制的引用基础。

本领域技术人员在阅读该公开时理解，在不脱离本发明的范围或者精神下，本文描述和阐释的每一个单独实施例具有易于从任何其他几个实施例中的单独特征或者组合特征分离的构件和特征。可以按照记载的顺序或者逻辑可能的任何其他顺序实施记载的方法。

综上所述，本发明的方面包括微创成像和可视化系统。在一些实施例中，本发明的成像系统是微创的，使得该系统能够经小切口被引入患者的内部目标位置，例如椎间盘或者骨关节囊附近或者内部的脊椎位置。

在一些实施例中，本发明的成像系统可以包括介入装置和细长主体两者。介入装置可以是具有近端、远端和从近端延伸到远端的内部通道的管状装置。类似地，细长主体具有近端和远端，并且其尺寸设计为能够可滑动地移动经过介入装置的内部通道。

在具体实施例中，本发明的介入装置是具有内部通道的细长元件，该细长元件构造为向用户(例如，健康护理专业人员，例如外科医生)提供从体外位置经过微创的切口进入内部目标组织位置(例如，脊椎或者脊椎部件当中或者附近的位置，例如，椎间盘中或者附近、椎间盘内等等)的入口。本发明的介入装置可以是牵开器管系统的套管、部件等等。由于本发明的介入装置是细长状的，介入装置具有是其宽度1.5倍或者更长的长度，例如是其宽度的2倍或者更长，包括是其宽度的5倍或者甚至10倍或者更长，例如，是其宽度的20倍，是其宽度的30倍，或者更长。

在某些实施例中，其中介入装置构造为经过微创切口提供入口，介入装置的最长横截面外侧尺寸(例如，管状介入装置的外径，包括介入装置的壁厚度，其中介入装置在某些情况下可以是端口或套管)可以在某些情况下在从5mm到50mm的范围内，例如从10mm到20mm。至于内部通道，该通道的尺寸可以设计为提供从体外位置到内部目标组织位置的成像装置的通道。在某些实施例中，内部通道的最长横截面尺寸(例如，管状介入装置的内径)的长度可以在从5mm到30mm的范围中，例如从5mm到25mm，包括5mm到20mm，例如，7mm到18mm。在期望的情况中，介入装置足够坚硬以保持与组织(例如，肌肉)的机械分离，并且可以由任何方便的材料制造。可以制造介入装置的感兴趣的材料包括但是不限于：金属(例如不锈钢和其他医用金属材料)、塑料等等。

本发明的系统还可以包括具有近端和远端的细长主体，其中细长主体的尺寸设计为能够可滑动地移动经过介入装置的内部通道或者直接通过组织而不使用额外的介入装置。由于系统的该部件是细长状的，该部件具有是其宽度的1.5倍或者更长的长度，例如是其宽度的2倍或者更长，包括是其宽度的5倍或者甚至10倍或者更长，例如，是其宽度的20倍，是其宽度的30倍，或者更长。当设计为在膝关节手术中使用时，细长主体的尺寸设计为进入膝关节的囊。至少装置的远端具有10mm或者更小(例如8mm或者更小以及包括7mm或者更小)的最长横截面尺寸，其中在某些实施例中最长横截面尺寸具有的长度在从5mm到10mm的范围内，例如6mm到9mm，并且包括6mm到8mm。细长主体可以是实心的或者包括一个或者多个腔，使得该细长主体能够被视为导管。使用术语“导管”的传统意义以指代被构造为插到人体中的中空、柔性或者半刚性的管。根据期望，本发明的导管可以包括单个腔或者两个或更多的腔，例如三个或更多的腔等等。根据具体实施例，细长主体可以是柔性的或者刚性的，以及可以由任何方便的材料制造。

如上所述，本发明的一些实施例包括可视化传感器和照明元件。在某些实施例中，这些可视化传感器定位在装置近端处的手柄内。该系统可以包括在装置近端处的一个或多个可视化传感器和位于细长主体的远端和/或近端之间的一个或多个照明元件。在具体实施例中，一个或多个可视化传感器(例如说明书中该部分或者其他地方描述的那些传感器)可以位于装置的远端(例如在细长主体的远端内)。在一些实施例中，一个或多个可视化传感器可以位于在细长主体内的各个位置处，例如，在细长主体距远端的长度的近似四分之一处，在细长主体距远端的长度的一半或者四分之三处。在某些实施例中，可以使可视化传感器微型化，使得这些传感器基本不增加细长主体的外径。

类似地，至于照明元件，系统的实施例包括其中一个或多个照明元件位于细长主体的远端和/或近端的那些系统。系统的实施例还包括其中一个照明元件位于细长主体的远端和/或近端并且另外的照明元件位于介入装置的远端和/或近端的那些系统。而且，系统的实施例包括其中一个或多个照明元件位于装置的近端并且光线由波导(例如光纤束)向装置的远端传播的那些系统。用于细长主体的最长横截面尺寸一般是20mm或者更小，10mm或者更小，6mm或者更小，例如5mm或者更小，包括4mm或者更小，甚至3mm或者更小。

细长主体优选地包括图像拍摄波导、照明波导和用于流体冲洗和抽吸的腔。

在某些实施例中，微型可视化传感器具有20mm或者更小、10mm或者更小、5mm或者更小或者3mm或者更小的最长横截面尺寸(诸如对角线尺寸等)，在某些情况下传感器可以具有在2mm到3mm范围内的最长横截面尺寸。在某些实施例中，微型可视化传感器具有用于预期用途的足够小的横截面积并且还保持足够高的矩阵分辨率。在某些实施例中，微型可视化传感器可以具有0.5mm的最长横截面尺寸。在一些实施例中，最长横截面尺寸近似为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或者大于0.5mm。在某些实施例中，可视化传感器可以在1mm-2mm之间(例如1.3mm)，或者在0.5mm-1mm之间(例如0.75mm)。更小尺寸的可视化传感器的例子由Fujikura和Medigus生产。某些可视化传感器可以具有2mm×2mm或者更小(例如1.8mm×1.8mm或者更小)的横截面积(即，x-y尺寸，还被称为封装芯片尺寸)，并且还具有400×400或者更大(例如640×480或者更大)的矩阵分辨率。在一些例子中，可视化传感器具有500mV/Lux-sec或者更大(例如700mV/Lux-sec或者更大，包括1000mV/Lux-sec)的灵敏度，在一些例子中传感器的灵敏度是2000mV/Lux-sec或者更大，例如3000mV/Lux-sec或者更大。在具体实施例中，感兴趣的可视化传感器是包括连接到集成电路的光敏部件(例如光敏元件的阵列)的那些传感器，其中，集成电路配置为从光敏阵列获取并集成信号并且向后端处理器输出模拟数据。感兴趣的可视化传感器可以视为集成电路图像传感器，并且包括互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器和电荷耦合装置(CCD)传感器。在某些实施例中，可视化传感器还可以包括相对于光敏部件定位的透镜以将图像聚焦在光敏部件上。

感兴趣的可视化传感器包括但是不限于那些来自豪威科技(OminVisionTechnologies)公司、索尼公司、赛普拉斯半导体(CypressSemiconductor)公司的传感器。可视化传感器可以与感兴趣的部件(例如，近端手柄或者细长结构或者以上两者)一体形成。在一些实施例中，当(一个或者多个)可视化传感器集成在部件近端处时，该传感器在不明显损害部件的结构的情况下无法从部件的剩余部分移除。这样，不能从部件的剩余部分上容易地移除集成可视化传感器，使得可视化传感器和部件的剩余部分形成互相关联的整体。如上所述，在一些实施例中，(一个或者多个)可视化传感器可以位于细长主体的远端或者沿着细长主体的任何位置上。

尽管可以在本发明的装置中使用任何方便的可视化传感器，但是在某些例子中，可视化传感器可以是CMOS传感器。例如，CMOS传感器可以是Aptina CMOS传感器，例如Aptina MT9V124。这种CMOS传感器可以提供非常小的像素，并且具有小封装尺寸加上低压差分信号(LVDS)。这种CMOS传感器允许连接到显示器的电缆包括较少的导体，因此与其他选择相比允许减少电缆成本。其他感兴趣的CMOS传感器是可以从豪威科技(加利福尼亚州，桑尼维尔市)获取的OmniPixel系列的CMOS传感器(包括OmniPixel1，OmniPixel2，OmniPixel3，OmniPixel3-HS)和OmniBSI系列的CMOS传感器。这些传感器可以是前侧照明传感器或者后侧照明传感器。在一个或者多个以下美国专利中进一步描述这些传感器的方面，通过引用将下述美国专利的公开结合到本文：美国专利号7,388,242；7,368,772；7,355,228；7,345,330；7,344,910；7,268,335；7,209,601；7,196,314；7,193,198；7,161,130；和7,154,137。

在某些实施例中，细长主体还可以包括至少基本在装置的长度上延伸的一个或多个注入腔，例如，该注入腔用于执行各种不同功能。在某些实施例中，在期望冲刷(即，冲洗)在细长主体远端处的目标组织位置以及移除多余流体时，细长主体可以包括冲洗腔和抽吸腔。使用期间，冲洗腔可操作地连接到在装置近端处的流体源(例如，生理可接受流体，例如生理盐水)，其中，流体源配置为在正压下(例如在从0到500mm汞柱范围内的压力下)将流体引入腔，使得流体沿着冲洗腔被输送以及从远端外排出。

尽管冲洗腔的尺寸可以不同，但是在某些实施例中，冲洗腔的最长横截面尺寸在1mm到3mm的范围内。使用期间，抽吸腔可操作地连接到在装置近端处的负压源(例如，真空源)，其中，负压源配置为在正压下(例如在从50到600mm汞柱范围内的压力下)将流体从远端处的组织位置抽入冲洗腔，使得流体从组织位置移除并且沿着冲洗腔输送以及从近端排出，例如进入废液池。尽管抽吸腔的尺寸可以不同，但是在某些实施例中，抽吸腔的最长横截面尺寸在从约1mm到10mm、约1mm到4mm、约1mm到3mm或者小于1mm的范围内。或者，可以提供单个腔，经过该腔可以完成冲洗和/或抽吸。在实施例中，产品封装可以包括作为控制流体流动的装置的单个端口活栓。在具体实施例中，活栓或者合适的阀可以直接集成到装置中。在另外的实施例中，可以使用多个端口或者活栓，例如两个端口和两个活栓，三个端口和三个活栓等等。在一些实施例中，可以提供三通路活栓，因此临床医生可以在不进行连接管和重新连接管的情况下，在注入和抽吸之间、或者在第一流体注入和第二流体注入之间“切换”。

在某些实施例中，本发明的系统结合控制器一起使用，其中控制器构造为控制照明元件的照明和/或来自可视化传感器的图像的拍摄(例如，作为静态图像或者视频输出)。该控制器可以采用各种不同的形式，包括硬件、软件和以上两者的组合。控制器可以相对于细长主体和/或介入装置物理地放置在任何方便的位置，例如在系统的近端。在某些实施例中，控制器可以独立于系统部件，即细长主体，使得提供控制器接口设置成独立于近端手柄，或者控制器可以与近端手柄一体形成。

图1示出用于内部组织位置可视化的系统2的实施例。在一些实施例中，组织可视化系统2包括：组织可视化装置4(将在下文进行更详细描述)、控制器6以及提供控制器6和组织可视化装置4之间电气通信的电缆8。

在某些实施例中，控制器6包括具有内存端口(例如SD卡槽10)和摄像机按钮12的外壳。摄像机按钮12可以激活系统以收集和存储静态或者动态图像。控制器6还可以包括电源按钮14、模式转换按钮16和亮度控制18。控制器6还可以包括用于显示静态图像和/或视频的显示器(例如屏幕19)。

激活模式转换按钮10可以使系统在不同模式之间转换，例如手术模式和会诊模式，在手术模式中收集视频和/或静态图像并且实时显示在视频屏幕19上，在会诊模式中临床医生可以有选择地在视频屏幕19上显示存储的图像和视频用于分析。例如，当在手术模式中，系统可以实时显示来自可视化传感器的视频或者图像。实时意味着屏幕19可以在组织位置内部正在被临床医生探查时显示该组织位置内部的视频。视频和/或图像还可以由系统自动地保存用于一段时间之后的再次播放。例如，当在会诊模式时，屏幕19可以方便地显示系统之前获取的具体图像或者视频，使得临床医生可以容易地分析所收集的图像/数据，并且与患者讨论图像和数据。在一些实施例中，临床医生可以能够通过触摸屏或者其他合适的装置对图像作注释。

在某些实施例中，屏幕19可以是适合于使图像可视化的任何类型的图像平面，例如在iPad上的屏幕、摄像机、计算机显示器、手机或者由头部穿戴支撑器承载的显示器(例如眼镜或者其他平视显示器)。在某些实施例中，通过将装置和显示器配置成无线通信可以省略电缆。

在一些实施例中，可能期望移除线并且提供探针和监控器之间的无线通信连接，以及还可能与中央医学记录存储器和/或评估位置进行无线通信连接。局部传输(例如到医疗套房内的监控器的传输)可以通过局域网完成，例如，基于IEEE 802.11无线局域网标准的“WiFi”网络、蓝牙无线个人局域网络标准、或者低功耗ANT无线协议。收发芯片和相关电路在本领域中是容易理解的，并且可以放置在可视化装置4的手柄外壳内，这将在下文讨论。

作为传统WiFi或者基于IEEE 801.11局域网的另外的替代，根据用于医疗点医疗装置通信的IEEE 11073装置规范，基于针对无线个人局域网络的IEEE 802.15.4标准的ZIGBEE网络已经用于从各种医疗装置收集信息，包括例如脉搏血氧计、血压监控器、脉搏监控器、体重秤和血糖仪。与现有IEEE 802.15.1蓝牙无线个人局域网络相比，例如，ZIGBEE网络提供在低功率要求下运行的优势(例如，使ZIGBEE收发器能够在电池电源下整体连接到探针)。然而，各个ZIGBEE收发器之间的传输范围一般限制于不多于几百英尺。因此，这种网络适于和医疗装置现场通信，但是不能用于现场外的中央控制位置。因此，期望混合系统，其中一个或者多个无线个人局域网络配置为方便探针和相关监控器之间、以及探针和一个或者多个无线继电模块之间的现场通信，其中无线继电模块配置为与现场外的中央监控系统通信(例如，通过网络连接或者无线广域网(WWAN)，例如例基于全球移动通信系统(GSM)或者码分多址(CDMA)蜂窝网络或者相关无线数据通道等的移动电话数据网络)。合适的继电模块和系统分别在名称为“Wireless Relay Module for Remote Monitoring Systems(用于远程监控系统的无线继电模块)”(于2011年1月14日提出的美国专利申请No.13/006,769)和“Medical Device Wireless Network Architectures(医疗设备无线网络构建)”(于2011年1月14号提出的美国专利申请No.13/006,784)的专利申请中描述，上述专利申请通过引用结合于本专利申请中。

因此，本文描述的任何探针都可以具有接口电路，该接口电路包括具有发射器和/或接收器中的一个或多个的收发器，发射器和/或接收器分别用于经由无线网络与医疗套房内的相关监控器发送和接收视频图像、静态图像和其他可能的信号，无线网络例如是低速率无线个人局域网络或者“LR-WPAN”、ZIGBEE网络或者其他低功率个人局域网络(例如低功率蓝牙，或者现有的或后续发展的其他WiFi网络)。

还可以选择在患者设备内提供一个或者多个继电模块。每个继电模块包括用于从手柄探针或者相关监控器内的接口电路接收信号或者向该接口电路发射信号的第一收发器，并且每个继电模块还包括输出端，例如因特网连接器或者用于经由无线广域网(“WWAN”)向接入点无线传输信号或者从该接入点接收信号的第二收发器。本发明使用的合适的WWAN包括例如，基于全球移动通信系统(GSM)或码分多址(CDMA)蜂窝网络或者相关无线数据通道)的网络，或者与2G、3G、3G长期演进系统、4G、国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)的WiMAX蜂窝无线网络标准相关的网络。为了遵守1996的健康保险携带和责任法案(HIPAA)的任何适用的患者数据隐私规定，经由面向设备(facility-oriented)的无线网络和WWAN的每一者的通信优选使用例如安全套接层(SSL)协议或者传输层安全(TLS)协议安全地进行。

还提供在实施主题方法中使用的工具，其中该工具包括上述装置和/或如上所述的主题系统的部件的一个或者多个。这样，工具可以包括容纳在无菌包装中的可视化装置和用于连接到控制器的电缆。工具还包括在实施主题方法中使用的其他部件，例如，控制器、导丝、管芯针等等。可以按照期望(例如一起或者分开)包装各种部件。优选地，包装内的部件是预消毒的，与包装的预消毒有关的更多细节可以在于2013年2月16日递交的美国专利8,584,853中找到，该专利通过引用结合于本说明书。

除了上面提到的部件，主题工具还可以包括用于使用工具的部件以实施主题方法的说明。用于实施主题方法的说明记录在合适的记录介质上。例如，说明可以印刷在基底上，例如纸或者塑料等等。这样，说明可以作为包装说明书在工具的容器或者工具的部件等等的标签中(即，与包装或者分包装相关)出现在工具中。在其他实施例中，说明作为电子存储数据文件呈现并且出现在合适的计算机可读存储介质上，例如，CD-ROM，磁盘等等。在其他实施例中，实际说明书不出现在工具中，但是提供用于从远端源(例如通过网络)获取说明的方式。该实施例的例子是包括可以查看说明和/或可以下载说明的网络地址的工具。在具有说明的情况下，用于获取说明的方式记录在合适的基底上。

感兴趣的还有配置成根据本发明的方法运行可视化装置的程序，其中，程序记录在物理计算机可读介质上，例如，可以被计算机读取并且直接访问的任何介质。这种介质包括但是不限于：磁存储介质，例如软盘、硬盘存储介质和磁带；光存储介质，例如CD-ROM；电存储介质，例如RAM和ROM；和这些种类的混合，例如磁/光存储介质。本领域技术人员可以容易地领会，怎样使用已知的计算机可读介质中的任意一种来制造包括存储介质的产品，其中该存储介质具有用于根据本发明进行微创的指令。

在一些实施例中，装置的程序包括用于运行本发明的装置的指令，使得由程序执行时，被执行的指令导致图像装置的执行从而：照亮目标组织位置，例如骨关节或者骨关节的一部分；和利用可视化传感器拍摄被照亮目标组织位置的一个或者多个图像帧。

感兴趣的可视化传感器是连接到集成电路的包括光敏部件(例如将光转化为电子的光敏元件阵列)的那些传感器。集成电路可以配置为从光敏阵列获取信号并且整合信号以及输出图像数据，该图像数据可以反过来传输到配置成接收数据并且向用户显示该数据的体外显示器。可以将这些实施例的可视化传感器视为集成电路图像传感器。

这些传感器的集成电路可以包括各种不同类型的功能，包括但是不限于：图像信号处理、存储和将数据从可视化传感器传输到体外位置的数据传输电路等等。微型可视化传感器还可以包括由相对于光敏部件定位的一个或者多个透镜组成的透镜部件，以将图像聚焦在光敏部件上。在期望的情况下，一个或者多个透镜可以出现在外壳中。感兴趣的微型可视化传感器的具体类型包括补金属氧化物半导体(CMOS)传感器和电荷耦合装置(CCD)传感器。传感器可以具有任何方便的结构，包括圆形、方形、矩形等等。感兴趣的可视化传感器具有依据具体实施例而不同的最长横截面尺寸，在一些例子中，最长横截面尺寸(例如，直径)是10.0mm或者更小，例如6.0mm或者更小，包括3.0mm或者更小。

感兴趣的可视化传感器可以是正面或者背面照明传感器，并且具有足够小的尺寸，与此同时保持足够的功能性以集成在本发明装置的手柄内、细长主体的近端处。还在一个或者多个以下美国专利中描述这些传感器的方面，通过引用将以下专利的公开结合于本文：美国专利号为7,388,242；7,368,772；7,355,228；7,345,330；7,344,910；7,268,335；7,209,601；7,196,314；7,193,198；7,161,130和7,154,137。

根据期望的，细长主体的远端可以构造为用于正面观察和/或侧面观察。在其他实施例中，细长主体可以构造为提供来自正面和侧面的图像数据，例如，来自波导远端的主观察轴线以相对于细长主体的纵向轴线成大于约2°或者5°或者10°或者15°或者更大的角度延伸，将在下文进行更详细的描述。

根据具体装置实施例，细长主体可以包括或者不包括至少部分沿其长度延伸的一个或者多个腔。当存在腔的时候，腔的直径可以不同并且可以用于各种不同的目的，例如冲洗、抽吸、电绝缘(例如诸如电线等导电元件的电绝缘)、作为机械引导件等等，将在下文更详细描述。当存在腔的时候，这种腔可以具有不同的最长横截面尺寸，在一些例子中范围在0.5mm到5.0mm，例如1.0mm到4.5mm，包括1.0mm到4.0mm。根据期望，腔可以具有任何方便的横截面形状，包括但是不限于圆形、方形、矩形、三角形、半圆形、梯形、不规则形状等等。可以提供这些腔用于各种不同的功能，包括冲洗和/或抽吸腔，在下文进行更详细的描述。

在某些实施例中，装置包括构造为照亮目标组织位置使得该位置对可视化传感器来说可视的一个或者多个照明元件，例如如上文所述。可以采用各种不同类型的光源作为照明元件，只要光源的尺寸能够使其定位在细长主体的远端或者将光传递到细长主体的远端。该光源可以与给定部件(例如细长主体)集成在一起，使得光源相对于该部件构造成，在不明显损害该部件的结构的情况下不能从部件的剩余部分移除光源元件。这样，这些实施例的集成照明元件不能容易地从部件的剩余部分移除，使得照明元件和部件的剩余部分形成互相关联的整体。光源可以是发光二极管或者光传输元件(例如光纤)，发光二极管构造为发出期望波长范围的光，光传输元件构造为将期望波长范围的光从除细长主体远端外的位置(例如，手柄内细长主体近端处的位置)传输到细长主体的远端。

在具有可视化传感器的情况下，光源可以包括导电元件(例如电线或者光纤或者光纤束)，该导电元件延伸过细长主体的长度以从体外位置(例如体外控制装置)提供光源的动力和控制。

在期望的情况下，光源可以包括漫射元件以提供目标组织位置的均匀照明。可以采用任何方便的漫射元件，包括但是不限于半透明罩或者层(由任何方便的半透明材料制造)，其中来自光源的光穿过该半透明罩或者层并且由此漫反射。在其中系统包括两个或多个照明元件的本发明的那些实施例中，照明元件可以发出相同波长的光或者照明元件可以是光谱不同的光源，“光谱不同”意味着光源发出的光的波长基本不重叠，例如白光和红外光。在某些实施例中，在装置中出现专利申请号为12/269,770和12/269,772的美国专利申请(其公开通过引用结合于本文)中描述的照明构造。

在一些实施例中，本发明的装置可以包括用于相对于可视化元件线性地移动装置的远端元件的线性机械致动器，装置的远端元件例如是围绕可视化元件的管状针。“线性地移动”意味着基本沿着直线路径移动。如本文所使用的，术语“线性”还包括在非直线(例如弯曲的)路径中的移动。

在一些实施例中，给予细长主体的远端和/或可视化元件的远端可操纵性的集成的铰接机构也存在装置中。“可操纵性”意味着例如通过使用定位在装置近端处的控制器，在手术期间如所期望的那样操纵可视化元件、组织调节器和/或细长主体的远端或者使以上部件定向的能力。在这些实施例中，装置包括通过近端控制器使期望的远端部件如所期望的那样可操纵的操纵性机构(或者位于细长主体的远端处的一个或者多个元件)。这样，本文所使用的术语“可操纵性”指代向用户提供操纵功能的机构，例如以期望的方式(例如通过使主观察轴线相对于初始轴线方向向左、向右、向上或者向下偏斜)改变方向的能力。

可以通过各种不同的机构提供操纵功能。合适机构的例子包括但是不限于由合适的材料(例如形状记忆材料、琴用钢丝等等)制造的一个或多个轴向可移动的拉丝或推丝、管、板、网或者其组合。例如，一个主动偏转机构包括提供在远端段1108内沿着外管状主体1126的第一侧轴向间隔开的多个横向槽。远端段1108内外管状主体1126的与第一侧相对(即，相差180度)的第二侧用作轴向不可压缩的柱，与此同时第一侧可以轴向地压缩从而引起第一侧方向上的横向偏斜凹入。可以通过轴向可移动的控制线完成第一侧相对第二侧的轴向压缩(或者伸长)以引起或者去除弯曲。控制电线的远端可以固定到远端段1108内的外管状主体1126上，优选地固定在远端段1108的远端处。控制电线朝向近端延伸经过外管状主体1126的长度到达近端偏斜控制器。操纵控制器以使得控制电线向近端收缩，将使横向槽折叠，相对于第二侧缩短第一侧的轴向长度，从而使远端段1108偏斜。

在一些例子中，当操作手柄的大部分保持在固定位置时，细长主体的远端具有允许远端绕着其纵向轴线独立地旋转的单独的额外能力，更多细节将在下文讨论。

本发明的远端主观察轴线铰接的延伸可以相对于主观察轴线变化例如至少约5°、10°、25°或者35°。可视化元件可以构造为绕着其轴线旋转使得角度的全部范围在探针轴线的任何一侧上均可使用，根本上增加了有效的观察角度，将在下文更详细地描述。感兴趣的铰接机构在公布的PCT申请中进一步描述，公开号为WO 2009029639；WO 2008/094444；WO2008/094439和WO2008/094436；上述申请通过引用结合于本文。感兴趣的具体铰接结构在下文参照附图进一步描述。

在某些实施例中，本发明的装置可以进一步包括冲洗器和抽吸器，该冲洗器和抽吸器构造为冲洗内部目标组织装置和/或装置的部件(例如可视化传感器的透镜)。这样，如上所述的，细长主体还可以包括基本在装置的长度上延伸的一个或者多个腔，例如用于执行各种不同的功能。在其中期望冲刷(即，冲洗)在细长主体远端处的目标组织位置(例如，以从该位置移除切除的组织等等)的某些实施例中，细长主体可以包括冲洗腔和抽吸腔两者。因此，组织修正装置可以包括轴向延伸通过细长主体的冲洗腔。使用期间，冲洗腔可以可操作地连接到在装置近端处的流体源(例如生理可接受的流体，例如生理盐水)，其中流体源构造为在正压下(例如，在0psi到60psi范围内的压力下)将流体引入腔，使得流体沿着冲洗腔被输送并且在远端流出。尽管冲洗腔的尺寸可以不同，但是在某些实施例中，冲洗腔的最长横截面尺寸在0.5mm到5mm范围内，例如0.5mm到3mm，包括0.5mm到1.5mm。

使用期间，抽吸腔可以可操作地连接到在装置近端处的负压源(例如真空源)。尽管抽吸腔的尺寸可以不同，但是在某些实施例中，抽吸腔的最长横截面尺寸在1mm到7mm的范围内，例如1mm到6mm，包括1mm到5mm。在一些实施例中，抽吸器包括端口，该端口的横截面积是细长主体远端横截面积的33％或者更多(例如50％或者更多，包括66％或者更多)。

在一些实施例中，负压源构造为在负压下(例如在300到600mmHg范围内的负压，例如550mmHg)将流体和/或组织从在远端处的目标组织位置吸入抽吸腔，使得流体和/或组织从组织位置移除以及沿着抽吸腔被输送并且从远端流出，例如进入废液池。在某些实施例中，冲洗腔和抽吸腔可以是分离的腔，但是在其他实施例中，冲洗功能和抽吸功能可以由单个腔完成。

在某些实施例中，装置可以包括可操作地连接到细长主体近端的控制结构，例如手柄。“可操作地连接”意味着一个结构与另一个结构相联系(例如，机械连接、电连接、光连接等等)。当存在控制结构(例如手柄)时，控制结构位于装置的近端处。手柄可以具有任何方便的结构，例如具有一个或者多个控制按钮的手持杆、具有触发器的手持枪等等，其中，在下文提供合适的手持结构的例子。

在一些实施例中，当操作手柄的大部分保持在固定位置时，细长主体的远端绕着其纵向轴线是可转动的。这样，在连接到细长主体的近端的手柄保持在固定位置时，细长主体的至少远端在一定程度上是可转动的。给定设备中转动的角度可以不同，可以在从0°到360°的范围内，例如0°到270°，包括0°到180°。

如本文在说明书中的该部分和其他地方描述的，在某些实施例中，装置可以是一次性的或者可重复使用的。这样，本发明的装置可以是整体可重复使用的(例如，是多用途装置)或者整体一次性的(例如，在这种情况下装置的所有部件是单一用途的)。在一些例子中，装置可以是整体可再使用的(reposable)(例如，在这种情况下所有部件可以重复使用有限数量的次数)。装置的每一个部件可以各自是单一用途的、有限次可重复使用或无限次可重复使用的，导致由部件组成的整个装置或者系统具有不同的可用参数。

如本文在说明书中的该部分和其他地方描述的，在某些实施例中，可以使用任何方便的材料或者其组合制造本发明的装置，材料包括但是不限于：金属材料，例如，钨、不锈钢合金、铂或者其合金、钛或者其合金、钼或者其合金和镍或者其合金等等；聚合材料，例如，聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等等；陶瓷，例如氧化铝(例如，STEATITE^TM氧化铝，MAECOR^TM氧化铝)等等。在一些实施例中，可以使用提供结构性质和光导管性质两者的材料。

有关关节囊内部的成像，方法包括将本发明的可视化元件的远端相对于目标组织定位为观察关系。观察关系意味着远端定位在感兴趣的目标组织位置的40mm内，例如10mm内，包括5mm内。可以使用任何方便的方法完成观察装置的远端相对于期望的目标组织的定位，包括从经皮切入点到目标组织的直接线性前进。在将成像装置的远端与目标组织定位为观察关系之后，通过使用照明元件和成像传感器对目标组织成像以获得图像数据。例如使用监控器或者作为显示装置的其他合适的媒介，将根据本发明的方法获得的图像数据以图像的形式输出给用户。在某些实施例中，图像是静态图像，但是在其他实施例中，图像是视频。

在实施例中，内部目标组织位置可以大为不同。感兴趣的内部目标组织位置包括但是不限于：骨关节、心脏位置、血管位置、中枢神经系统位置等等。在某些情况中，内部目标组织位置包括脊椎组织。骨关节可以包括人体内感兴趣的任何类型的关节，例如膝盖或者肩。在一些实施例中，内部组织位置可以包括普通手术期间感兴趣的位置，包括腹部器官和/或周围组织。

本文说明书中的该部分或者其他地方描述的组织可视化装置的另外应用包括在普通手术中(腹腔镜或者其他微创手术)作为辅助可视化装置使用。在一些例子中，可能需要移除腹腔镜摄像机并且过程变得不可见。然而，在该应用中，本文描述的装置的外径足够小使得他们可以在移除摄像机装置之后用于消除昏黑。在这种实施例中，细长主体不再是刚性的，反之，主体是柔性的，以及可以安装在细长弹性管状主体中并利用多种操纵机构(例如一个或者两个或者三个或者更多拉线)的任何一种使远端偏斜。在一些实施例中，该装置可以包括偏置弯曲远端(例如，镍钛合金)，其通过收缩外直套筒或内部拉直线等能够选择性地弯曲或者伸直。

除了本文说明书该部分和其他地方描述的普通外科和其他应用，本文描述的可视化装置的实施例可以在耳、鼻和喉应用中使用。例如，本文描述的装置可以在可视化可能有价值的任何诊断评价中使用。作为另外的例子，本文描述的装置还可以用于引导或者评估鼻窦炎例如，窦(例如上颌窦)的扩张的治疗。

在一些例子中，主题装置和方法可以在其中期望对受试者的内部目标组织成像和/或修正的同时最小化对周围组织的损害的各种不同应用中使用。主题装置和方法在很多应用中使用，例如但是不限于其中可以可视化并且潜在地处理各种不同类型的组织(包括但是不限于软组织、软骨、骨、韧带等等)的外科手术。使用成像装置的其他方法包括在公开号为2008/0255563美国专利申请中描述的那些方法。

在一个实施例中，利用成像装置以将针的远端准确地定位在例如膝盖的关节囊内。这使得能够以可靠的基础将治疗介质注入到囊中。对于该应用，管状主体的外径具有小于约3mm的直径，优选地小于约2.5mm，在一种实施方式中，接近2.1mm(14号)。

图2A示出组织可视化装置1100的实施例，其包括细长主体1102和手柄1104。细长主体的长度比其宽度长至少约1.5倍、比其宽度长至少约2倍、比其宽度长至少约4倍、比其宽度长至少约10倍、比其宽度长至少约20倍、比其宽度长至少约30倍、比其宽度长至少约50倍，或者大于宽度的50倍。细长主体的长度可以不同，在一些例子中，该长度可以是至少约2cm、至少约4cm、至少6cm、至少8cm、至少10cm、至少15cm、至少20cm、至少25cm、至少50cm、或者大于50cm。细长主体可以具有沿着整个长度相同的外横截面尺寸(例如，直径)。或者，横截面直径可以沿着细长主体的长度而不同。在某些实施例中，细长主体的外径接近0.1mm到10mm，接近0.5mm到6mm，接近1mm到4mm，接近1.5mm到3mm，接近2mm到2.5mm，或者接近2.1mm。在某些实施例中，细长主体是具有2.1mm外径和1.6mm内径的14号针。

在某些实施例中，以及如说明书其他地方描述的，细长主体具有近端1106和远端1108。本文使用的术语“近端”指细长主体更接近用户(例如在组织修正手术中操作装置的外科医生)的那端，本文使用的术语“远端”指使用期间细长主体更接近受试者的内部目标组织的那端。在一些例子中，细长主体是具有足够刚性的结构以在足够的力施加到细长主体的近端时，使得远端被推入组织。这样，在这些例子中，细长主体至少在任何明显程度上不是易弯曲的或者柔性的。在某些实施例中，远端1108还可以包括如图2A所示的锋利的尖端，使得远端能够穿入组织(例如关节囊)。在某些实施例中，远端可以通过穿过皮肤和皮下组织而从人体外部被推入到关节囊中。

如图2A所示，在实施例中，手柄可以具有圆形“贝壳”形状，其包括连接贝壳顶1112和贝壳底1114的缝1110。在一些实施例中，贝壳顶1112和贝壳底1114可以制造成两个工件并且之后在缝1110处连接在一起。圆形贝壳形状为用户提供舒适且人体工程学的手柄以在使用装置时抓握。在某些实施例中以及将稍后进行更详细的描述的，手柄可以包括构造为拍摄期望图像的图像拍摄控制器(例如，按钮1116)。在其他实施例中，图像拍摄控制器可以包括开关、调节器或者其他合适的机构。手柄1104还可以包括收缩或者伸长细长主体1102(例如尖锐的针)的一部分的收缩控制器1118。将见参照图2B-2C以及后续的图更详细地描述收缩控制器。

在某些实施例中，控制器1116可以选择性地激活图像和/或视频的获取。因此，控制器1116可以构造为选择性地开始视频录制、停止视频录制和/或在视频录制期间或者在视频录制关闭期间拍摄静态图像。在一些实施例中，该控制器或者其他控制器可以关闭/打开将与紫外线敏感材料(例如凝胶)一起使用的紫外线(UV)光源。例如，UV敏感液体可以输送到目标组织(例如膝盖)，之后施加UV液体以使该液体固化为固体或者半固体材料。可以由标准LED(例如说明书其他地方描述的那些装置)产生UV光。可以经由照明光纤(例如说明书其他地方描述的那些照明光纤)将UV光朝着目标组织引导，同时保留一些照明光纤来照亮目标组织以用于成像。

在实施例中，手柄可以包括鲁尔(luer)接口1120，其构造为连接到说明书中本部分或者其他地方描述的任何流体源(例如无菌生理盐水)。鲁尔接口1120可以与延伸过细长主体的整个长度的腔流体连通，以允许流体或者药剂被输送到组织位置。

手柄1104和细长主体1102之间的连接可以包括将手柄1104连接到细长主体1102的衬套1122。在一些实施例中，衬套可以是可拆卸的，从而允许细长主体从手柄拆下。在其他实施例中，细长主体可以经由衬套永久地连接到手柄上以提供集成组件。

手柄还可以包括构造为连接到电缆(图2A中并未示出)的应变消除节点1124。应变消除节点1124可以用于减小与手柄电连接的电线上的应变。

在一些实施例中，组织可视化装置1100构造为一次性使用的整体组件。在某些实施例中，组织可视化装置1100是预消毒的，因此，集成和预消毒的组合允许组织可视化装置一旦去除包装就可以使用了。使用之后，可以丢弃该装置。因此，手柄1104、细长主体1102和其他部件(例如缆线)可以是一个集成的单元。一个集成的单元意味着上述各个部分可以连接在一起作为一个工件而不打算让用户拆卸。在一些实施例中，集成单元的各个部分在不毁坏一个或者多个部件的情况下是不可分离的。在一些实施例中，说明书中本部分或者其他地方描述的显示器还可以作为单个集成组织可视化装置的部分而被包含和消毒。

图2B示出图2A中示出的组织可视化装置的实施例的侧剖视图。正如在图2A中，组织可视化装置包括若干部件，例如图像拍摄触发器1116，收缩控制器1118，鲁尔1120，细长主体1102，手柄1104，和衬套1122等。

在一些实施例中，远端1108可以包括偏斜构造，其中，细长主体的远端相对于细长主体1102的纵向轴线倾斜。该偏斜尖端优选为锋利的，从而允许前端穿透感兴趣的组织位置。远端1108的偏斜尖端实施例将在下文参照图3A-3B进行更详细地描述。在实施例中，尖端能够穿过皮肤和其他组织而到达内部组织位置。

现在如图3A中看到的，细长主体1102包括外管状主体1126，其可以是具有锋利尖端的皮下注射针头(例如14号针)。可视化元件是内光学海波(hypo)管1128的形式，其同心地延伸通过外管状主体1126。光学海波管可以用作将组织位置的图像传递给可视化传感器1132(图2B)，例如本文说明书中本部分和其他地方描述的那些传感器。手柄1104还可以包括近端透镜外壳1130，将在以下图7中更详细地描述。

参照图2C和图3A，如上所述，在一些实施例中，手柄可以包括收缩控制器1118。收缩控制器可以用于使图3A的外管状主体1126相对于光学海波管收缩，从而允许光学海波管延伸超过外管状主体在远端1108处的前开口。参见图3B。在一些实施例中，使用尖锐的远端以穿入组织以将细长主体引入目标区域中。一旦细长主体已经到达目标区域(例如关节囊内)，然后就可以使用收缩控制器1118以使得可视化元件的远端的锋利尖端向近端收缩。通过使锋利尖端收缩，用户可以在组织位置内引导已经变钝的细长主体的远端，而没有再次穿入组织的危险。锋利尖端的收缩尤其可以用于特定组织位置。例如，一旦尖锐的远端已经穿入骨关节的关节囊，就存在穿入关节囊相对端的危险。通过使得锋利端收缩，可以拍摄关节囊的图像并且注射药物，而不担心再损害关节囊。

在某些实施例中，细长主体的边缘和侧面以及尖端是钝的，以在插入细长主体时不至于损害周围组织。由于装置的集成本质导致尖端暴露于内部身体结构，因此锋利的边缘从轴向端和侧面两者的钝化是关键的。类似地，通常钝的套管具有提供进入组织的可移除的套管针，之后套管被分离的摄像机海波管取代。

在一些实施例中，利用远端的偏斜几何形状使光学海波管相对于外管状主体偏置而完成钝化。而且，外管状主体的远端可以包括反向磨尖(reverse grind)，由于锋利的边缘直接对着光学海波管的外径，因此该反向磨尖进一步保护该边缘。在一些实施例中，外管状主体可以包括在外管状主体或者光学海波管上的凹部，该凹部将使得光学海波管的外径相对于细长主体的内径偏置。

参照图3B可以看到反向磨尖或反向斜面特征。外管状主体1126可以具有斜切口以产生主斜面1416，这对皮下注射针头尖端是常见的。然而，这导致锋利的远端1410，其与外管状主体1126的内壁间隔壁厚的距离。在该结构中，探针远端向前通过组织可以导致组织陷入到远前端1410和光学海波管1128外壁之间的空间中。

因此，参照图3B，外管状主体1126可以额外地设置相反斜面或者锥形表面1418，其沿着远端方向径向向内倾，并且与主斜面1416的方向相反。这使得远端尖锐的前端1410倚着外管状主体1126的内壁放置，从而消除或者最小化由尖锐的前端1410的远端向前导致组织损害的危险。当外管状主体1126在图3B所示的缩回方向从而钝化时，滑动接触点1408(在下文讨论)位于远前端1410处。光学海波管1128相对于外管状主体1126的横向偏置结合反向斜面1418共同产生无创伤远端结构。

图3A示出类似于图2A-2C中描述的实施例类似的细长主体1102的远端1108的实施例。细长主体1102可以在伸长位置(如图3A中所示)，允许远端1108的尖锐前端1410穿入本文说明书中该部分或者其他地方描述的感兴趣的组织。如上所述，当在图3B中所示的缩回位置中时，细长主体不太可能进一步损害组织位置。另外，细长主体1108的尖锐远前端1410可以相对于细长主体1102的纵向轴线具有横向偏斜，产生偏斜前端1130。在其他实施例中，前端可以是直的。当具有在顶部的控制器的手柄是图2B中的方向时，可以是在向上的方向偏斜。可以相对于细长主体的轴线偏斜至少约1度，3度，7度，12度，15度或者更大。

偏斜前端1130给予改变光学海波管观察方向(例如约5-6度)的机械装置。在一些实施例中，观察方向可以远离光学海波管的中心纵向轴线1112至少约3度，至少约6度，至少约12度，至少约15度，至少约20度，至少约30度，至少约45度或者大于45度。宽广的视场角可以利用透镜完成，或者如果远端偏离轴线则通过旋转光纤完成。偏斜前端还可以在插入期间提供更好的方向性能并且限制与传统针几何形状相关的“芯化(coring)”(最小化皮芯(skin core)被拖入患者体内并且潜在地引起感染的机会)。

继续参照图3A，具有已经讨论的偏斜远端段1108的细长主体1102可以在近端的至少约65％基本是线性的，以及在一些实施方式中，轴向长度的至少约80％是线性的。不考虑偏斜，细长主体1102可以中心纵向轴线1104为特征，其中远端段1108从该中心纵向轴线1104横向偏离。

在所述实施例中，远端段1108偏斜的角度将远端尖锐前端1410定位为接近与中心纵向轴线1402对齐。因此，由所述实施例中的偏斜导致的横向偏移1406是细长主体1102外径的约50％。横向偏移1406一般不大于细长主体1102大致的外径，并且在很多实施例中至少是细长主体1102的外径的约10％，有时候至少是细长主体1102的外径的约25％。在本发明的某些实施方式中，横向偏移1106在细长主体1102外径的从约40％到约60％的范围内，有时候在细长主体1102外径的约45％和55％之间。

上述前端结构允许细长主体1102沿着基本线性轴线穿过组织，与此同时以横向倾斜地插入(launch)光学海波管。由于光学海波管1128基本是线性的，并且细长主体1102具有偏斜远端段，因此，在光学海波管1128的远端边缘和细长主体1102的内表面之间产生滑动接触点1408。外管状主体1126的横向倾斜使光学海波管1128在外管状主体1126相对于光学海波管1128向近端收回时横向弯曲。该结果还可以通过在光学海波管的远端段中设置预设横向偏斜部分并且结合具有偏斜或者基本线性的远端段1408的外管状主体来完成。

正如简短讨论的，上述几何形状的效果使得能够机械拓宽横向视场。可以替换地或者另外地使用本领域熟知的各种光学透镜系统完成视场的光学拓宽。

参照图3B，光学海波管1128将使得能够沿着主观察轴线1412观察。依据光学海波管的远端光学器件，主观察轴线1412将通常在与远端光学表面垂直的角度处开始，并且位于通常是锥形视场1414的旋转中心上。可以按照期望通过光学器件或者软件将视场1414的几何形状修改为例如椭圆、矩形或者其他形状。

除其他方法之外，还可以通过确认细长主体1102的中心纵向轴线1404和主观察轴线1412之间的角度theta来量化主观察轴线1412的横向偏斜。角度theta可以至少约1°，至少约3°，至少约7°，至少约12°，至少约15°，或者更大的角度，但是通常不大于约45°，在某些实施例中，至少约3°，或者不大于约8°或者10°。

视场1414可以以角度alpha为特征，该视场主要取决于远端光学器件1136。角度alpha通常在约45°和约120°之间，例如在约55°和85°之间。在一种实施方式中，角度alpha接近70°。

将参照图3B领会的，视场alpha使主观察轴线1412的横向偏斜能够通过某个范围从而能够横向观察，与此同时仍然允许中心纵向轴线1104与目标组织在视场1414内的某点处相交。这使得能够沿着中心纵向轴线在管状主体的正前方可视化，与此同时允许偏斜角度的横向视野的增加。因此，细长主体1102绕着中心纵向轴线1404的旋转使得光学视场能够扫过一定的转动范围，这有效地增加总可视化目标尺寸。例如，在具有70°视场和5°偏斜的实施例中，绕中心纵向轴线1404的旋转完整一圈能够扫过152°的有效视场。

在一些实施例中，细长主体包括腔1138，该腔1138使包括药物(例如抗炎药、抗生素、麻醉剂或者本领域中熟知的其他药物)的流体在囊内传递或者传递到其他组织位置。在某些实施例中，如图3A中所示，腔1138可以包括在光学海波管1128和外管状主体1126之间的环形间隙。

在一些实施例中，可视化元件的远端可以包括构造为便于内部组织位置成像的远端透镜1136。远端透镜或者任何其他透镜可能在制造期间发生缺陷和不足，导致图像失真。这些失真可能对于单个透镜是唯一的，因此在本文公开实施例的情形中，这些失真可能对于单个组织可视化装置是唯一的。因此，为了提高图像质量，图2A中示出的装置1100可以包括唯一算法形式的自动光学校正。在一些实施例中，该算法可以存储在手柄1004内的芯片或者其他合适的装置中。

在某些实施例中，自动光学校正可以用于提高由组织可视化装置产生的图像质量。透明材料的阿贝数(也称为色散系数或者倒色散系数)是与折射率相关的材料色散(折射率和波长的变量)的衡量，高色散系数表示低色散(低色差)。期望低色差以优化图像质量，但是达到低色差通常增加制造成本。在一些实施例中，在临床使用时可以通过前述软件算法校正组织可视化装置中的色差，这允许制造期间的节省。例如，光学校正可以允许具有较便宜透镜的装置的可视化性能与使用具有最少缺陷的更昂贵透镜的可视化装置的性能相当。

在实施例中，为了产生在制造点的算法，远端光学器件聚焦在已知限定图案上。之后，计算机可以比较拍摄的图像和已知的图案并且创建将拍摄图像重建为真实限定图案的算法。如上所述，之后该算法可以存储在手柄1104中的芯片中。

如先前参照图1描述的，当手柄1104连接到在临床位置的显示器6时，算法用作显示器6的基础以校正拍摄图像，从而移除光学系统中的色差。每一个单独的组织可视化装置将具有唯一的色差，因此每一个手柄携带设计为校正该系统的唯一算法。

返回图3B，图3B还示出在收缩位置的细长主体的尖锐远端1204实施例的更近的视图。如上所述，与图2C相关，收缩控制用于使尖锐的偏转前端1204收缩从而在观察内部组织位置时防止进一步损害周围组织。

图4示出组织可视化装置1100实施例的俯视剖视图。手柄1104包括照明元件1134和可视化传感器支撑件1136，将在下文进行更详细的描述。类似于本说明书中其他地方描述的照明元件或者设备，照明元件1134可以沿细长主体的长度延伸，并且将光传输到细长主体下方且到内部组织位置以允许目标组织的可视化。在一些实施例中，照明元件1134包括(一个或者多个)照明光纤束。

图5示出细长主体1200长度下方的组织可视化装置实施例的剖视图，该细长主体类似于图2A-图4中示出的细长主体。在某些实施例中，光学海波管1204可以包括图像引导件1202，至少一个照明光纤或光纤束1210，注入腔1206和外管状主体1208。正如本领域技术人员将理解的，此处使用术语“照明光纤”包括照明光纤或者光纤束。正如说明书其他地方描述的，照明光纤或者光纤束可以构造为传输对照亮目标组织进行可视化合适的光的波长；然而，照明光纤还可以构造为将紫外光传输到组织位置以固化UV敏感材料。例如，如果总共有14个照明光纤或者光纤束，则7个构造为传输对可视化合适的光同时另外7个可能对于传输UV光是合适的。然而，可以使用任何合适的组合。例如，照明光纤中的绝大多数、或者一半、或者小于一半可以是紫外光。在具体实施例中，照明光纤的数量可以根据图5中所示的数量增加或者减少。例如，可以有一个光纤，至少两个光纤，至少5个光纤，至少10个光纤，至少14个光纤，至少20个光纤，至少25个光纤，至少50个光纤、或者大于50个光纤。在某些实施例中，照明光纤可以构造为输出对内部组织位置成像合适的光的多个波长。

可以选择用于各种具体应用的由照明光纤1210(可以是至少4，8，12或者更多的光纤或光纤束，并且可以布置为围绕图5中所示的图像引导件1202的环形结构，将在下文详细描述)传输的光的波长。例如，可以利用紫外线范围中的波长以允许组织类型的视觉差异，从而将神经组织与周围组织和/或最小可视化的神经组织区分开。血管可以具有第一颜色(例如红色)出现，与此同时，神经组织可以具有第二颜色(例如蓝色)出现。还可以优化波长以区分神经组织和肌肉。

在其他应用中，可以由光纤1210传播光(例如紫外光或者可见光)以促进或者开始注入溶液的硬化(例如，通过聚合或者交联)以在活体中形成固体或者半固体块，其中通过注入腔1206提供溶液或者凝胶。该块可以是组织膨胀装置、涂层或者其他结构元件。

其他波长具体应用包括将预先选择的波长引导到用药物或者药物前体浸渍的目标。一旦将预先选择的波长传输给目标，药物就被释放，或者前体被转化为药物，该药物之后被释放。目标可以是植入的块或者装置，或者是注入的载体中介，例如液体、凝胶、液滴的任何一种或者组合。

紫外光可以包括紫外光A，长波，或者黑光，简称“UVA”且具有400nm-315nm的波长；近紫外光，简称“NUV”且具有400nm-300nm的波长；紫外光B或者中间波长，简称“UVB”且具有315nm-280nm的波长；中间紫外光，简称“MUV”且具有300nm-200nm的波长；紫外光C，短波或者有杀菌力的，简称“UVC”且具有280nm-100nm的波长；远紫外光，简称“FUV”且具有200nm-122nm的波长；真空紫外光，简称“VUV”且具有200nm-400nm的波长；低紫外光，简称“LUV”且具有100nm-88nm的波长；超级紫外光，简称“SUV”且具有150nm-10nm的波长；和极端紫外光，简称“EUV”且具有121nm-10nm的波长。在一些实施例中，导管可以包括发射可见光的元件。可见光可以包括具有380nm-450nm波长的紫色光；具有450nm-475nm波长的蓝色光；具有476nm-495nm波长的青色光；具有495nm-570nm波长的绿色光；具有570nm-590nm波长的黄色光；具有590nm-620nm波长的桔色光；和具有620nm-750nm波长的红色光。在一些实施例中，导管包括发射具有约300nm和500nm之间波长的光的元件。具体地，导管可以包括发射具有与蓝色光相关的波长的光(例如，具有在约450-475nm之间的波长的光)的元件。波长选择信息和特征以及与红外线内镜(infrared endoscopy)相关的其他细节在专利号6,178,346的美国专利；公开号为2005/0014995的美国专利申请和公开号为2005/0020914的美国专利申请终中找到，上述文献的每一者通过引用整体结合于此。

在某些实施例中，光学海波管的外径的范围可以是约0.1mm到3mm，约0.5mm到2.5mm，或者约1mm到2mm。在某些实施例中，光学海波管的外径是约1.27mm。在一些实施例中，外管状主体的内径的范围可以是约0.1mm到10mm，约0.2mm到8mm，约0.5mm到6mm，约1mm到5mm，约1.2mm到4mm，或者约1.4mm到3mm。在某些实施例中，外管状主体1208的内径是约1.6mm。

在一些实施例中，图像引导件1202允许通过手柄中的可视化传感器观察组织的图像。在具体实施例中，图像引导件可以是光纤或者其他合适的介质以允许通过本文说明书本部分或者其他地方描述的可视化传感器对组织位置成像。根据期望性能，光纤束可以具有至少约6千个光纤，或者至少约1万个或者至少约1万5个或者至少约3万个光纤或者更多。在一些实施例中，图像光纤可以是6千6百个光纤束或者1万个光纤束。

类似于本文其他地方描述的实施例，图6A-图6C示出组织可视化装置1300的细长主体和内部部件的实施例。在该具体图中，移除手柄的外壳以更好观察装置的内部。在某些实施例中，组织可视化装置包括细长主体1302，照明元件1304，光源外壳1306，近端透镜外壳1310，套圈1314，换镜旋座1312，和远端透镜1316。

图6B示出图6A的组织可视化装置1300的俯视图，图6C示出侧视图。这些图中的部件类似于图6A中示出的部件，然而在6B中，可视化集合体标为1318。可视化集合体和周围部件可以在图7中看到更多细节。

图7示出图6C的可视化集合体实施例的侧剖视图。在一些实施例中，可视化集合体1318可以包括可视化传感器1320，例如本文说明中本部分或者其他地方描述的那些可视化传感器。在某些实施例中，可视化传感器可以是本文说明书中本部分或者其他地方描述的CMOS传感器。

在某些实施例中，可视化集合体可以包括第一透镜1322，光学孔径1324和第二透镜1326。在一些实施例中，该孔径可以具有至少约0.1mm，至少约0.3mm，至少约0.5mm或者大于0.5mm的直径。优选地，该孔径可以是约0.222mm。为了支撑透镜，可视化集合体可以包括之前所述的近端透镜外壳，其中，近端透镜外壳可以用于将透镜1320和透镜1326固定在合适的位置和方向。可视化集合体还可以包括图像引导件，该图像引导件类似于之前描述的与图5相关的图像引导件。

如图1和图8A中所述，本发明的集成可视化装置的一个结果是，可视化装置4绕中心纵向轴线1404转动以实现视场的扩大将同时引起临床医生在显示器(例如图1的视频屏幕19或者图8A的图像1501)上看到的上下方向明显的旋转。因此，期望可以补偿，使得患者参考方向(例如向上)总是出现在屏幕19的顶部，而与可视化装置4的旋转方向无关，例如图8B中图像1503中示出的。

可以通过包括由可视化装置4承载的一个或者多个传感器或者开关来实现上述内容，该传感器和开关能够产生表示可视化传感器1132旋转方向的信号。信号经过有线或者无线协议传输到控制器6用于在屏幕19或者其他显示器上图像旋转方向的处理和校正，从而稳定图像。

合适的传感器可以包括简单的倾斜或者方向传感器(例如水银开关)，或者能够相对于绝对参考方向(例如上和下)确定旋转方向的其他系统。或者，旋转方向图像校正系统可以包括具有相关电路的3轴加速计，例如利用MEMS(微电子机械系统)技术制造的小加速计，其使用电容测量以确定加速的量，可以从位于德州的奥斯丁的飞思卡尔半导体公司和其他公司获取。

作为加速计的替换或者增加到加速计，可视化装置可以携带陀螺仪，例如三轴陀螺仪。陀螺仪的输出可以是滚动角、俯仰角和偏转角的变化率，以及由陀螺仪提供的转动速率测量可以结合加速计的测量以提供传感器1132的运动和位置的完全六自由度描述，尽管该描述对于简单校正旋转方向可能不是必要的。可以在手柄或者控制器6上设置控制，允许临床医生选择他们喜欢什么参考方向(例如，患者上方，患者下方，真实的上方或者下方等等，或者真实传感器视野使得屏幕上的图像随着传感器旋转)出现在屏幕的顶部，而不考虑传感器方向。在某些实施例中，可以将标记(例如箭头或者线)投射到图像上以进一步确定不同的方位和/或方向。

在一些实施例中，光学海波管可以封装在热缩管中。例如，说明书其他地方描述的外管状主体可以由热敏感材料制造。因此，为了制造说明书其他地方描述的细长主体，光学海波管和其他部件可以延伸具有过大尺寸的外管状主体延伸，之后该外管状主体通过热、紫外光、化学或者其他方式收缩到光学海波管的直径。作为对比，传统内视镜和说明书中其他地方描述的一些内视镜将光学器件容纳在刚性不锈钢管中。然而，将光学器件容纳在不锈钢管中可能需要将许多光纤和照明光纤压缩到非常紧凑的内径并且之后施加粘贴剂(例如环氧树脂)。这种处理困难并且昂贵。

图9A-图9D示出类似于图1-图7中可视化装置的可视化装置的实施例。图9A-图9D的可视化装置包括至少一个镜子以改变可视化装置的观察方向和视场。图9A示出可以插入管状主体(例如与图1-图3B相关的上述管状主体)远端的反射插头1600。该插头可以包括镜面1602，其以特定角度1604反射图像，例如，提供距插头轴线30度的观察方向。在一些实施例中，该角度可以小得多，例如在0-15度之间。在其他实施例中，该角度可以在从15-45度范围内。在一些实施例中，该角度可以是至少45度，至少60度，至少75度或者至少90度或者更大。如图9B中所示以及与图9A相关以上描述的，插头1600可以插入管状主体1606(类似于说明书其他地方描述的管状主体)的端部。在实施例中，插头可以包含在说明书其他地方描述的任何可视化装置中。在一些实施例中，插头可以是尖锐的以允许插头穿入组织。

图9C-图9D示出包括窗口1608的图9B的外管状主体的实施例。该窗口允许光从镜面1602反射并且被沿管状主体1606引导，从而通过窗口将可获取的视场的图像沿细长主体传输。可以沿着(例如说明书其他地方描述的)光学海波管和/或图像引导件传输这种图像。可以使用其他部件(例如照明元件)以使光被沿着镜面引导以及从窗口出去，从而照亮周围组织。在实施例中，窗口可以允许向前延伸并且在管状主体远端上方的视场1610。根据镜面的角度和方向，视场的幅度可以在约45°和120°之间，例如在约55°和85°之间。在一种实施方式中，角度可以是约70°。

在实施例中，图9A-图9D中的可视化装置可以由多种装置制造。例如，可以以期望角度切割以及铣削(mill)/抛光管状反射材料(例如由反射插头1600所表示的)以产生镜面1602。具有镜面的这种插头可以供给到具有切割窗口1608的管状主体(例如图9B-图9D的管状主体)的开口1606，并且被焊接到管状主体。一旦镜面合适地定位在管状主体内，则可以同时切削/铣削管状主体和反射插头以产生例如图9D中所示的尖端1612。

在实施例中，可以通过将棱镜定位在细长主体远端实现期望的观察方向。这种棱镜可以提供例如说明书其他地方公开的观察方向，例如：提供相对于细长主体轴线成30度的观察方向。在一些实施例中，该角度可以小很多，例如在0-15度之间。在另外的实施例中，该角度可以在15-45度范围内。在一些实施例中，该角度可以是至少45度，至少60度，至少75度或者至少90度或者更大。

在一些实施例中，细长主体可以是非圆形的形状。例如，细长主体整体形状可以是卵形或者椭圆的。在一些实施例中，只有细长主体的远端是椭圆的而细长主体的其余部分是圆形的。椭圆形细长主体有益地考虑到用于偏斜远端的额外空间。在某些实施例中，椭圆的长轴是短轴的约1.1倍。在一些实施例中，长轴是短轴的至少1.2倍、1.3倍、1.5倍、1.75倍、2倍、3倍、4倍、5倍或者大于5倍。

在具体实施例中，细长主体的远端可以由弹性材料制造以允许远端在远端处弯曲。另外，远端的偏斜部分可以很短，允许偏斜部分保持在细长主体外边界范围内。

在某些实施例中，细长主体的远端可以相对于光学海波管转动。例如，尖锐的远端点可以在光学海波管下方，在光学海波管顶部上方，或者在光学海波管的侧面上。在某些实施例中，光学海波管可以作为防护罩起作用以防止尖锐的远端点损害在任何方向的周围组织。在某些实施例中，光学海波管可以在远端点处包括防护罩，该防护罩起作用以保护周围组织不受细长主体的尖锐远端的影响。一旦光学海波管旋转，则从细长主体的尖锐远端移除防护罩，允许进一步穿入组织。

结合具体方面、实施例或者例子描述的特征、材料、特点和群组应当理解为适用于说明书本部分或者其他地方描述的任何其他方面、实施例或者例子，除非两者不兼容。本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或公开的任何方法或者过程的所有步骤可以结合为任何组合，除了这种特征和/或步骤的至少一些相互排斥所在的组合。保护范围不限于任何上述实施例的细节。保护范围延伸到本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开特征的任何新颖的一个特征或者任何新颖的组合，或者公开的任何方法或者过程步骤的任何新颖的一个步骤或者任何新颖的组合。

尽管已经描述了某些实施例，但是仅仅通过例子的方式呈现这些实施例，且并不是为了限制保护范围。实际上，说明书中本部分或者其他地方描述的新颖的方法和系统可以体现为各种其他形式。而且，可以做出本说明书中本部分或者其他部分描述的方法和系统形式中的省略、替代和变化。本领域技术人员将理解在一些实施例中，所描述和/或公开的过程中实际采用的步骤可以与图中所示的那些过程不同。根据实施例，可以移除上述一些步骤，可以增加其他步骤。而且，以上公开的具体实施例的特征和属性可以在不同方式中结合以形成额外的实施例，所有实施例落入本公开的范围内。

尽管本公开包括某些实施例、例子和应用，但是本领域技术人员应当理解本公开超过具体公开的实施例而延伸到其他替换实施例和/或这些实施例的使用和明显改变以及等效，包括不提供说明书中本部分或者其他地方提出的所有特征和优势的实施例。因此，本公开的范围不意图由说明书中本部分或者其他地方中的优选实施例的具体公开所限制，并且由本说明书中本部分或者其他地方呈现或者之后呈现的权利要求书所限定。

Claims (12)

1.一种无菌、集成、使用一次的一次性组织可视化装置，其包括：

手柄，其包括可视化传感器；

监控器，其构造为显示图像；

细长主体，其沿着纵向轴线在近端和远端之间延伸，所述近端部连接到所述手柄，并且所述远端包括横向偏斜的尖端，

细长光学元件，其延伸通过所述细长主体，所述光学元件具有远端和与所述可视化传感器光学连通的近端；

在所述手柄上的控制器，其用于在近端位置和远端位置之间轴向地移动所述细长主体，在所述近端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的近端侧，在所述远端位置处，所述尖端在所述光学元件的远端的远端侧；

其中，所述细长主体的远端构造为沿着所述纵向轴线穿入组织；以及

其中，所述细长光学元件的远端包括从所述纵向轴线横向地偏斜的观察轴线。

2.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述尖端的横向偏移量为所述细长主体的外径的50％。

3.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述观察轴线与所述纵向轴线成15度角度。

4.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述细长光学元件还包括视场，所述视场包括沿着所述纵向轴线的向前视场。

5.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述可视化传感器与所述监控器无线地通信。

6.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述手柄包括贝壳形状。

7.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述远端通过轴向可移动的控制线而横向偏斜。

8.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述细长主体包括构造为将消炎药输送到内部组织位置的腔。

9.根据权利要求1所述的组织可视化装置，还包括旋转传感器，所述旋转传感器构造为确定所述可视化装置的旋转方向。

10.根据权利要求9所述的组织可视化装置，其中，所述旋转传感器与所述监控器通信以转动图像，使得患者参考方向将总是出现在屏幕的顶部。

11.根据权利要求1所述的组织可视化装置，其中，所述细长主体包括外管状主体，其中，所述外管状主体由热敏材料制造。

12.一种制造组织可视化装置的方法，其包括以下步骤：

以期望的角度切割反射材料从而暴露出有角度的表面；

铣削所述有角度的表面直到所述有角度的表面构造为反射图像；

将所述管状反射材料插入管状主体，其中所述管状主体包括窗口；以及

定位所述管状反射材料使得所述有角度的表面将光反射通过所述窗口。