ES2955917T3 - Sistema médico inalámbrico de formación de imágenes que comprende unidad de cabezal y cable de luz que comprende fuente luminosa integrada - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un sistema de imágenes médicas inalámbrico que comprende una unidad principal y un cable de luz. La unidad principal comprende una carcasa de unidad principal, un conector eléctrico de unidad principal, un sensor de imagen, un transceptor inalámbrico, una unidad central de procesamiento y un componente de entrada del usuario. El cable de luz comprende un conector eléctrico del cable de luz, un cable de alimentación y una fuente de luz integrada. La fuente de luz integrada comprende una fuente de radiación emisiva que tiene un primer espectro, un elemento óptico ubicado para dirigir las emisiones desde la fuente de radiación emisiva, un convertidor de espectro volumétrico, un reflector óptico ubicado alrededor del convertidor y un filtro de salida. El convertidor convierte las emisiones dirigidas desde la fuente de radiación emisiva en emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro. El reflector refleja las emisiones del convertidor hacia el filtro de salida. La fuente de luz integrada transmite la luz desde el cable de luz a través del filtro de salida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema médico inalámbrico de formación de imágenes que comprende unidad de cabezal y cable de luz que comprende fuente luminosa integrada
Campo de la invención
La invención se refiere a sistemas médicos de formación de imágenes y, de manera más particular, se refiere a sistemas médicos inalámbricos de formación de imágenes que comprenden (a) una unidad de cabezal que comprende: (i) una cubierta de unidad de cabezal; (ii) un conector eléctrico de unidad de cabezal; (iii) un sensor de imagen; (iv) un transceptor inalámbrico; (v) una unidad de procesamiento central; y (vi) un componente de entrada de usuario; y (b) un cable de luz que comprende: (i) un conector eléctrico de cable de luz; (ii) un cable de energía eléctrica; y (iii) una fuente luminosa integrada, en donde la fuente luminosa integrada comprende:
(1) una fuente de radiación emisora que tiene un primer espectro; (2) un elemento óptico ubicado para dirigir las emisiones de la fuente de radiación emisora; (3) un convertidor de espectro volumétrico, el convertidor se ubica para convertir las emisiones dirigidas de la fuente de radiación emisora a emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro; (4) un reflector óptico ubicado alrededor del convertidor; y (5) un filtro de salida, el reflector se ubica para reflejar las emisiones de convertidor hacia el filtro de salida y la fuente luminosa integrada se configura. para transmitir la luz del cable de luz a través del filtro de salida, para usarse, por ejemplo, con endoscopios, artroscopios y otros sistemas e instrumentos ópticos quirúrgicos de formación de imágenes.
Antecedentes de la invención
La cirugía de endoscopia implica el uso de un sistema complejo de instrumentos ópticos en un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo para visualizar el interior de una cavidad u órgano hueco en el cuerpo de un paciente, tal como por ejemplo, dentro de una articulación, el tracto respiratorio, el espacio epidural, etc. Los procedimientos endoscópicos se realizan debido a una diversidad de razones que incluyen examen de diagnóstico, cauterización, reconstrucción y reparación de ligamentos, entre otros. Estos procedimientos pueden realizarse en hospitales, centros quirúrgicos, centros de consultorios externos, o consultorios médicos y ahora están siendo adoptados para trabajo de campo de diagnóstico, que incluye el uso por los militares.
La cirugía endoscópica primero fue desarrollada a principios de los años 1800 y ha continuado, aunque con lentitud, evolucionando con el paso del tiempo. Los primeros procedimientos implicaban el uso de un tubo pequeño y lente, es decir, un endoscopio simple, insertado en el paciente, a través del cual el facultativo observaba mientras se usa luz de vela para la iluminación. Mientras estos primeros procedimientos fueron revolucionarios y expandieron, de manera significante, el entendimiento médico del cuerpo humano, los procedimientos estaban cargados con complicaciones y limitaciones tecnológicas.
La necesidad de iluminación ha sido un desafío crítico desde el comienzo de la cirugía endoscópica. Comenzando con velas, la fuente luminosa ha presentado muchas dificultades con relación a, por ejemplo, la facilidad de uso, el riesgo de incendio y una baja salida de luz, entre otros. A medida que avanzaba la tecnología, se introdujeron mejores fuentes luminosas, comenzando con lámparas eléctricas rudimentarias. Aunque la industria ha progresado a métodos modernos de iluminación, tales como lámparas de xenón y los LED, estas dificultades han persistido.
Otro desafío principal para la endoscopia ha sido la manera como los facultativos visualizan el procedimiento. Los primeros endoscopios eran portátiles y se requería que el cirujano tuviera una línea visual directa hacia y por debajo de la longitud del visor. Mientras esto permitía que el cirujano observara con claridad el lugar quirúrgico, esto significaba que era necesario que el cirujano mantuviera una posición muy precisa con el propósito de usar el visor. Además, la necesidad de mantener la vista a través del visor significa que el cirujano tenía un momento difícil al usar las otras herramientas requeridas para una cirugía efectiva o compleja, puesto que el cirujano tenía que manipular las herramientas sin observar en donde estaban las mismas. Sin embargo, en cuanto a las fuentes luminosas, la tecnología con relación al uso de visores ha continuado mejorando, incluidos los avances en la ciencia óptica y la adopción de nuevas técnicas de fabricación tales como la fibra óptica y las lentes de precisión de varilla. De la manera más reciente, la llegada de sensores precisos y económicos de cámara de imagen una vez más ha cambiado drásticamente el modo en el que se realizan los procedimientos endoscópicos. El uso de cámaras digitales y pantallas externas permiten que el cirujano utilice un endoscopio sin tener que mirar directamente a través de la lente, aunque aún más de modo que estos desarrollos proporcionaron una cantidad mucho más grande de control y flexibilidad mientras se realiza una cirugía mínimamente invasiva.
Los sistemas actuales de equipo quirúrgico endoscópico del estado de la técnica se basan en la integración de una serie de mejoras tecnológicas desarrolladas a través de los años. Estos sistemas incluyen una unidad de cabezal de cámara conectada con un endoscopio, un instrumento quirúrgico alimentado tal como una
rasuradora o un ablador y un carro de endoscopia que lleva múltiples dispositivos inteligentes que incluye, por ejemplo, una unidad de fuente luminosa, una unidad de control de cámara, una impresora de color, un dispositivo de gestión de datos de paciente, un sistema de control de instrumento quirúrgico, una bomba y sistema de gestión de fluidos, múltiples fuentes de energía eléctrica, monitores digitales y varios cables para la alimentación y la transmisión de datos. También existen al menos dos cables principales que conectan el carro de endoscopia con la unidad de cabezal de cámara y el endoscopio: un cable que transmite la luz desde la fuente luminosa a través de una vía de cable de luz externo de fibra óptica al endoscopio y otro cable que transmite la energía y las señales de datos hacia y desde la unidad de cabezal de cámara.
Los procedimientos quirúrgicos endoscópicos modernos, que en general se consideran rápidos y sencillos, en realidad requieren un periodo preoperativo largo para colocar el equipo necesario y requieren el uso de un número de alambres y cables que a menudo se cuelgan sobre los pacientes y pueden obstruir a los cirujanos y a su equipo de trabajo. Además, aunque los sistemas basados en LED del estado de la técnica son más eficientes que los antiguos sistemas de iluminación de xenón, que podrían usar más de 1000 vatios de potencia, estas unidades más nuevas de fuente luminosa todavía consumen mucha energía, requieren 300 vatios o más, la mayoría de la cual se desperdicia como calor o se pierde a través de la luz que escapa desde el cable externo de luz. Además, el calor desperdiciado ha sido citado repetidamente como el origen de los incendios en quirófanos en casos donde los cables se habían colgado de manera incorrecta sobre un paciente o cuando el endoscopio caliente se encontró con un material combustible.
De esta manera, existe la necesidad de sistemas médicos inalámbricos de formación de imágenes que se aborden estos problemas de seguridad, versatilidad, capacidad de uso y eficiencia energética.
El documento US2013/139826A1 describe dispositivos y métodos de estabilización para su utilización de los dispositivos de estabilización con procedimientos ginecológicos mínimamente invasivos tales como métodos para prevenir el embarazo insertando dispositivos anticonceptivos en las trompas de Falopio. En la FIG. 15a, este documento divulga un sistema inalámbrico de formación de imágenes de mano. Este documento por lo tanto se considera la técnica anterior más relevante.
El documento US2006/171693A1 describe una unidad de fuente luminosa basada en ledes para un sistema endoscópico de formación de imágenes que produce iluminación para una cámara a través de un endoscopio. La unidad de fuente luminosa incluye una distribución de ledes montados en un sustrato termoconductor. Esta unidad de fuente luminosa se integra en el extremo proximal de un endoscopio y se acopla directamente a las fibras ópticas que discurren a la punta del endoscopio. Una pluralidad de tales unidades de fuente luminosa pueden integrarse en el alojamiento de un endoscopio. La luz emitida desde cada unidad de fuente luminosa se dirige a una sección distintiva de la punta del endoscopio y un doctor puede controlar la salida de luz de cada unidad de fuente luminosa individual durante una cirugía.
El documento US6043839A describe un dispositivo de área reducida de formación de imágenes proporcionado para usar en instrumentos médicos o dentales tales como un endoscopio. En una configuración del dispositivo de formación de imágenes, el sensor de imagen se coloca remoto de la circuitería restante. En otra configuración, toda la circuitería para incluir el sensor de imagen se coloca de manera apilada en la misma ubicación.
El documento EP2941175A1 describe un unidad de endoscopia enfriada por líquido que tiene una pluralidad de unidades de fuente luminosa de LED integradas en el extremo proximal del artroscopio. La fuente luminosa de LED es enfriada por el fluido de irrigación convencional estéril que circula dentro de una cámara enfriada ubicada en el cuerpo del artroscopio y convenientemente capaz de emitir bajo demanda luz UV para endoscopia de fluorescencia.
Breve compendio de la invención
La invención se define en la reivindicación independiente 1.
En algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada comprende una fuente luminosa de estado sólido que puede producir una luz de espectro continuo; y/o la salida de la fuente luminosa integrada tiene un ancho de banda espectral que es nominalmente de 480 a 775 nm. También en algunos ejemplos, la fuente de radiación emisora funciona en el intervalo de 400 a 480 nm. También en algunos ejemplos, el elemento óptico podría ya sea colimar, enfocar convergente o divergentemente las emisiones de la fuente de radiación emisora en el convertidor. También en algunos ejemplos, el reflector óptico redirige la luz omnidireccional hacia una trayectoria óptica deseada. También en algunos ejemplos, el convertidor convierte las emisiones de la fuente de radiación emisora en emisiones de una longitud de onda diferente, un espectro más estrecho, o un espectro más ancho, de radiación no coherente. También en algunos ejemplos, el filtro elimina una emisión de la fuente de radiación emisora que no ha sido convertida por el convertidor así como también, de manera opcional, el acondicionamiento adicional de la luz emitida. También en algunos ejemplos, la geometría emisora del espectro de radiación emitida de la fuente luminosa integrada podría además acondicionarse, dirigirse, enfocarse,
colimars, reflejarse, refractarse, difractarse o modificarse de otro modo con la inclusión de componentes ópticos adecuados.
En algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada se configura. para proporcionar la iluminación al área de interés mediante la conexión del cable de luz con un visor médico de formación de imágenes, de manera que la luz sea transmitida desde la fuente luminosa integrada, al visor médico de formación de imágenes, al área de interés. En algunas realizaciones de estos ejemplos, el cable de luz comprende además un alojamiento de protección, el alojamiento de protección rodea la fuente luminosa integrada y tiene un orificio y la fuente luminosa integrada se configura. para transmitir la luz del cable de luz a través del orificio. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, el cable de luz comprende además un adaptador configura.do para realizar la conexión del cable de luz con el visor médico de formación de imágenes. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, el adaptador se incorpora en el alojamiento de protección, para permitir un diseño integrado. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, el adaptador además se configura. para permitir la rotación del adaptador y el cable de luz con respecto al visor médico de formación de imágenes mientras el cable de luz se conecta con el visor médico de formación de imágenes.
En algunos ejemplos, el cable de luz comprende además una funda flexible que rodea el cable de energía eléctrica. También en algunos ejemplos, el cable de luz no comprende un cable de fibra óptica. También en algunos ejemplos, el sensor de imagen comprende un chip complementario de semiconductor de óxido de metal (CMOS, por sus siglas en inglés), un chip científico complementario de semiconductor de óxido de metal (sCMOS, por sus siglas en inglés), un chip de dispositivo acoplado de carga (CCD, por sus siglas en inglés), o una combinación de los mismos.
En algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico de la unidad de cabezal se configura. para transmitir y recibir datos de sensor de imagen y señales de mando y control, ambos hacia y desde un transceptor inalámbrico de una unidad receptora remota. También en algunos ejemplos, la unidad de cabezal se configura. para establecer una conexión entre el transceptor inalámbrico de la unidad de cabezal y el transceptor inalámbrico de la unidad receptora remota cuando la unidad de cabezal y la unidad receptora remota se ubican entre sí tan lejos como 30 metros. También en algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico de la unidad de cabezal podría usar la modalidad de comunicación de banda ultraancha (UWB, por sus siglas en inglés). También en algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico de la unidad de cabezal se configura. para transmitir los datos desde el sensor de imagen y las señales de mando y control hacia un sistema externo para gestión de los sistemas médicos de formación de imágenes sin la necesidad de reprogramación o rediseño.
En algunos ejemplos, la unidad de procesamiento central gestiona al menos una de la fuente luminosa integrada, el sensor de imagen o el transceptor inalámbrico. También en algunos ejemplos, la unidad de cabezal comprende además un coprocesador que ayuda al sensor de imagen en la conversión de la imagen para la unidad de procesamiento central. También en algunos ejemplos, el componente de entrada de usuario comprende botones configurados para controlar las funciones del sensor de imagen. También en algunos ejemplos, la segunda abertura comprende un segundo conector de abertura configura.do para la conexión de un visor médico de formación de imágenes con la cubierta de unidad de cabezal.
En algunos ejemplos, la cubierta de unidad de cabezal tiene un volumen de 300 a 800 cm3. También en algunos ejemplos, el conector eléctrico de unidad de cabezal y el sensor de imagen se disponen entre si dentro de 1 a 6 cm. También en algunos ejemplos, la unidad de cabezal no comprende un disipador de calor dentro de la cavidad interna de la unidad de cabezal. También en algunos ejemplos, la unidad de cabezal comprende además una ventana, la ventana se dispone dentro de la segunda abertura y se configura. para permitir que la imagen pase a través de la misma.
En algunos ejemplos, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además una batería externa que se dispone en la cavidad externa y que proporciona la energía a una o más de la fuente luminosa integrada, el sensor de imagen, el transceptor inalámbrico, o la unidad de procesamiento central. En algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa es una batería recargable extraíble. En algunas de estas realizaciones, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además un alojamiento extraíble para la batería recargable extraíble, el alojamiento extraíble comprende la batería recargable extraíble y la cavidad externa se configura. para recibir la batería recargable extraíble por medio del enganche del alojamiento extraíble en la cavidad externa. También en algunas de estas realizaciones, el alojamiento extraíble comprende además un sistema de gestión de batería. También en algunas de estas realizaciones, el sistema de gestión de batería se configura. para (a) regular la salida de energía de la batería recargable extraíble, (b) informar el nivel de carga de la batería recargable extraíble y (c) proteger contra fallos. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa es una batería recargable no extraíble. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa tiene una capacidad alta y puede proporcionar la energía adecuada para operar la fuente luminosa integrada, el sensor de imagen y el transceptor inalámbrico. En algunas de estas realizaciones, la batería externa tiene una capacidad por encima de 3000 miliamperios por hora (mAh). También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de cabezal comprende además un sistema de gestión de energía que se configura. para controlar la energía
suministrada por la batería externa y para distribuir la energía a una o más de la fuente luminosa integrada, el sensor de imagen, el transceptor inalámbrico, o la unidad de procesamiento central.
En algunos ejemplos, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además una unidad receptora remota. De acuerdo con estos ejemplos, la unidad receptora remota comprende: (i) una cubierta de unidad receptora; (ii) un transceptor inalámbrico; (iii) una unidad de procesamiento central; y (iv) una interfaz de comunicaciones. También, la cubierta de unidad receptora tiene una cavidad interna que contiene el transceptor inalámbrico de la unidad receptora remota, la unidad de procesamiento central de la unidad receptora remota y la interfaz de comunicaciones. En algunas realizaciones de estos ejemplos, el transceptor inalámbrico de la unidad receptora remota se configura. para transmitir y recibir los datos de sensor de imagen y las señales de mando y control, ambos hacia y desde el transceptor inalámbrico de la unidad de cabezal. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de procesamiento central de la unidad receptora remota gestiona uno o más del transceptor inalámbrico de la unidad receptora remota o la interfaz de comunicaciones y puede realizar el procesamiento de datos de los mismos. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la interfaz de comunicaciones se configura. para comunicarse con múltiples tipos de sistemas de gestión de cámara externa sin la necesidad de reprogramación o rediseño.
En algunos ejemplos, la unidad de cabezal comprende además una batería recargable interna. De acuerdo con estos ejemplos, la cavidad interna contiene además la batería recargable interna. En algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna se configura. para usarse como un sistema secundario de batería en caso que la batería externa deje de proporcionar energía o que sea desconectada. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de cabezal comprende además un sistema de gestión de batería configura.do para gestionar la batería recargable interna. En algunas de estas realizaciones, la batería recargable interna y el sistema de gestión de batería de la unidad de cabezal permiten que la fuente luminosa integrada, el sensor de imagen, el transceptor inalámbrico y la unidad de procesamiento central cambien a un modo más bajo de energía con el propósito de conservar la energía. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna puede cargarse hasta su capacidad desde una batería externa. También en algunos ejemplos de estas realizaciones, la batería recargable interna se configura. para ser controlada, de manera externa, por un sistema separado de gestión de energía o batería dependiendo de la presencia de una batería externa. También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna es suficiente para proporcionar la energía para el funcionamiento del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes.
Breve descripción de los dibujos
Haciendo referencia ahora a los dibujos en los que los mismos números de referencia representan las partes correspondientes a través de todas las vistas:
la FIG. 1 muestra un sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo como se divulga en esta memoria, en este ejemplo comprende una unidad de cabezal, un cable de luz, un alojamiento extraíble que comprende una batería recargable extraíble y una unidad receptora remota, en donde el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble se une con la unidad de cabezal, la unidad de cabezal se une con un visor médico de formación de imágenes que corresponde con un endoscopio y la unidad receptora remota se une con un sistema de endoscopia del estado de la técnica, en una vista en perspectiva;
la FIG. 2 muestra la unidad de cabezal y el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de la FIG. 1, en una vista en despiece ordenado, en una vista en perspectiva;
la FIG. 3 muestra la unidad de cabezal del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 1, en una vista delantera;
la FIG. 4 muestra la unidad de cabezal de la FIG. 3, en una vista trasera;
la FIG. 5 muestra la unidad de cabezal de la FIG. 3, en una vista lateral;
la FIG. 6 muestra una realización de la unidad de cabezal de la FIG. 3, en una vista en sección;
la FIG. 7 muestra otra realización de la unidad de cabezal de la FIG.3, en donde la unidad de cabezal comprende además una batería recargable interna, en una vista en sección;
la FIG. 8 muestra el cable de luz del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 1, en una vista en perspectiva y la luz transmitida (L);
la FIG. 9 muestra la unidad de cabezal, el cable de luz y el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 1, en
donde el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble se une con la unidad de cabezal y la unidad de cabezal se une con un visor médico de formación de imágenes que corresponde con un endoscopio, en una vista delantera;
la FIG. 10 muestra la unidad de cabezal, el cable de luz y el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 9, en donde la unidad de cabezal comprende además una batería recargable interna, el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble se une con la unidad de cabezal y la unidad de cabezal se une con un visor médico de formación de imágenes que corresponde con un endoscopio (el endoscopio solo se muestra parcialmente), en una vista en sección;
la FIG. 11 muestra el cable de luz de la FIG. 9, en una vista en sección y la luz transmitida (L);
la FIG. 12 muestra el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 1, en una vista delantera;
la FIG. 13 muestra el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble de la FIG. 12, en una vista lateral;
la FIG. 14 muestra una realización del alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble de la FIG. 12, en una vista en sección;
la FIG. 15 muestra la unidad de cabezal y el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble de la FIG. 1, con el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble unido con la unidad de cabezal, en una vista lateral;
la FIG. 16 muestra una realización de la unidad de cabezal de la FIG. 3, en donde la unidad de cabezal comprende además una batería recargable interna y con el alojamiento extraíble que comprende la batería recargable extraíble de la FIG. 12 unido con la unidad de cabezal, en una vista en sección;
En la FIG. 17 se muestra una unidad de cabezal y una batería recargable no extraíble de un sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo como se divulga en esta memoria, con la batería recargable no extraíble unida con la unidad de cabezal, en una vista lateral;
la FIG. 18 muestra la unidad receptora remota del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes de ejemplo de la FIG. 1, en una vista delantera;
la FIG. 19 muestra la unidad receptora remota de la FIG. 18, en una vista trasera; la FIG. 20 muestra la unidad receptora remota de la FIG. 18, en una vista lateral; la FIG. 21 muestra la unidad receptora remota de la FIG. 19, en una vista en sección; la FIG. 22 muestra un diagrama esquemático de una fuente luminosa integrada básica de estado sólido como se divulga en esta memoria;
la FIG. 23 muestra un diagrama esquemático de otra fuente luminosa integrada que usa múltiples partes para mejorar la eficiencia y la seguridad de la fuente luminosa, como se divulga en esta memoria;
la FIG. 24 muestra un diagrama esquemático que usa la fuente luminosa integrada de la FIG. 23 y se ilustra una posible trayectoria de haz para la luz en el sistema;
la FIG. 25 muestra un diagrama esquemático del funcionamiento de un convertidor revestido de fósforo;
la FIG. 26 muestra un diagrama esquemático del funcionamiento de un convertidor de espectro volumétrico de ejemplo de acuerdo con un aspecto de la fuente luminosa integrada que se divulga en esta memoria; y
la FIG. 27 muestra una gráfica que compara los espectros de ejemplo (el eje-Y: la intensidad; el eje-X: la longitud de onda (nm)) de un sistema de 3-LED del estado de la técnica (línea discontinua) y una fuente luminosa integrada como se divulga en esta memoria (línea continua).
Descripción detallada de la invención
En la siguiente descripción, serán descritas diversas realizaciones de un sistema médico inalámbrico de formación de imágenes.
Como se muestra en las FIGs. 1-21 y FIG. 23, se divulga un sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31. Como se muestra en las FIGS. 1-6, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende (a) una unidad de cabezal 32 que comprende: (i) una cubierta de unidad de cabezal 33; (ii) un conector eléctrico de unidad de cabezal 34; (iii) un sensor de imagen 35; (iv) un transceptor inalámbrico 36; (v) una unidad de procesamiento central 37; y (vi) un componente de entrada de usuario 38. Como se muestra en las FIGs. 1 y FIGS. 8-11, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 también comprende (b) un cable de luz 39 que comprende: (i) un conector eléctrico de cable de luz 40; (ii) un cable de energía eléctrica 41; y (iii) una fuente luminosa integrada 42. Como se muestra en la FIG. 3 y la FIG. 6, la cubierta de unidad de cabezal 33 tiene una superficie externa 43 que define una cavidad externa 44, una superficie interna 45 que define una cavidad interna 46, una primera abertura 47 y una segunda abertura 48. Como se muestra en la FIG. 10, el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 se configura. para conectarse, de manera operativa, con el conector eléctrico de cable de luz 40 a través de la primera abertura 47. El conector eléctrico de cable de luz 40, el cable de energía eléctrica 41 y la fuente luminosa integrada 42 se conectan en serie, de manera operativa. Como se muestra en las FIGs. 11 y FIG. 23, la fuente luminosa integrada 42 comprende: (1) una fuente de radiación emisora 202 que tiene un primer espectro; (2) un elemento óptico 204 ubicado para dirigir las emisiones de la fuente de radiación emisora 202; (3) un convertidor de espectro volumétrico 205, el convertidor 205 se ubica para convertir las emisiones dirigidas de la fuente de radiación emisora 202 a las emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro; (4) un reflector óptico 206 ubicado alrededor del convertidor 205; y (5) un filtro de salida 207, el reflector 206 se ubica para reflejar las emisiones del convertidor 205 hacia el filtro de salida 207 y la fuente luminosa integrada 42 se configura. para transmitir la luz del cable de luz 39 a través del filtro de salida 207. Como se muestra en la FIG. 6, el sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36 y la unidad de procesamiento central 37 se disponen dentro de la cavidad interna 46. El sensor de imagen 35 se configura. para detectar una imagen transmitida a la unidad de cabezal 32 a través de la segunda abertura 48. Como se muestra en la FIG. 10, la cavidad externa 44 se configura. para recibir una batería externa 49. El componente de entrada de usuario 38 se dispone en la superficie externa 43.
Como se muestra en las FIG. 1, FIG. 9 y FIG. 10, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 puede manejarse como sigue. La unidad de cabezal 32 y el cable de luz 39 pueden conectarse, en función de la conexión operativa del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 con el conector eléctrico de cable de luz 40. El cable de luz 39 puede conectarse con un visor médico de formación de imágenes 50, por ejemplo, un endoscopio, un artroscopio, u otro visor médico de formación de imágenes. El visor médico de formación de imágenes 50 también puede conectarse con la unidad de cabezal 32, por ejemplo, en la segunda abertura 48 de la unidad de cabezal 32. La unidad de cabezal 32 puede suministrar energía a la fuente luminosa integrada 42 desde una batería, por ejemplo, una batería externa y/o una batería interna, a través del conector eléctrico de unidad de cabezal 34, el conector eléctrico de cable de luz 40 y el cable de energía eléctrica 41. La fuente luminosa integrada 42 puede proporcionar iluminación al área de interés, por ejemplo, el lugar quirúrgico dentro de un paciente humano o animal, de manera que la luz sea transmitida de la fuente luminosa integrada 42, al visor médico de formación de imágenes 50, al área de interés. El sensor de imagen 35 entonces puede detectar una imagen transmitida a la unidad de cabezal 32 a través de la segunda abertura 48. Como se muestra en las FIG. 1, FIG. 10 y FIG. 21, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 puede transmitir y recibir datos de sensor de imagen y señales de mando y control, por ejemplo, ambos hacia y desde un transceptor inalámbrico 51 de una unidad receptora remota 52. El componente de entrada de usuario 38 puede usarse para controlar la fuente luminosa integrada 42 y/o el sensor de imagen 35.
Considerando en primer lugar la unidad de cabezal 32, con referencia a la FIG. 10, como se observa, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende (a) una unidad de cabezal 32 que comprende: (i) una cubierta de unidad de cabezal 33; (ii) un conector eléctrico de unidad de cabezal 34; (iii) un sensor de imagen 35; (iv) un transceptor inalámbrico 36; (v) una unidad de procesamiento central 37; y (vi) un componente de entrada de usuario 38.
La cubierta de unidad de cabezal 33 puede elaborarse mediante moldeo, vaciado y/o impresión 3D, entre otras técnicas. La cubierta de unidad de cabezal 33 puede elaborarse de materiales tales como por ejemplo, plástico, acero inoxidable y/o titanio, entre otros. La cubierta de unidad de cabezal 33 puede servir como alojamiento para el sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36 y la unidad de procesamiento central 37 que proporcione, por ejemplo, protección durante el uso, por ejemplo, durante la cirugía y durante la limpieza, por ejemplo, durante la esterilización. La cubierta de unidad de cabezal 33 también puede servir como estructura en la que puede recibirse la batería externa 49, por ejemplo proporcionando un sitio de unión, soporte y/o reemplazo rápido de la batería externa 49 durante el uso, por ejemplo, durante la cirugía.
El conector eléctrico de unidad de cabezal 34 puede ser un conector eléctrico estándar, por ejemplo, un componente de enchufe o toma de corriente de un conector de enchufe o toma de corriente, o un conector eléctrico habitual, entre otros tipos. El conector eléctrico de unidad de cabezal 34 puede conectarse, de manera operativa, con una batería, por ejemplo, una batería externa y/o una batería interna. El conector eléctrico de unidad de cabezal 34 también puede conectarse, de manera operativa, con un controlador de fuente luminosa 53, como se discute más adelante. Conectores eléctricos adecuados de unidad de cabezal 34 incluyen, por
ejemplo, conectores de toma de corriente de terminal, conectores de acoplamiento herméticos de gas de precisión, conectores Mill-Max, conectores de terminal único reinicio, conectores de conexión MT, conectores de terminal de paso de alimentación, conectores de tipo de barril, conectores cargados por resorte (pogo) y conectores de contacto.
Con referencia al cable de luz 39, una vez más con referencia a la FIG. 10, como se observa, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 también comprende un cable de luz 39 que a su vez comprende: (i) un conector eléctrico de cable de luz 40; (ii) un cable de energía eléctrica 41; y (iii) una fuente luminosa integrada 42. El cable de luz 39 puede elaborarse personalizado de conectores eléctricos estándares y cables energía eléctrica que están disponibles a partir de diversos fabricantes, junto con una fuente luminosa integrada habitual 42 como se describe más adelante. El cable de luz 39 también puede modificarse con una diversidad de mejoras, por ejemplo, con un incremento de durabilidad, facilidad de esterilización, etc.
El conector eléctrico de cable de luz 40, el cable de energía eléctrica 41 y la fuente luminosa integrada 42 se conectan en serie, de manera operativa. De esta manera, el cable de luz 39 puede suministrar energía a la fuente luminosa integrada 42 a través del conector eléctrico de cable de luz 40 y el cable de energía eléctrica 41.
El conector eléctrico de cable de luz 40 puede ser un conector eléctrico estándar, por ejemplo, un componente de enchufe o toma de corriente de un conector de enchufe y toma de corriente, o un conector eléctrico habitual, entre otros tipos. Como se observa, el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 se configura. para conectarse, de manera operativa, con el conector eléctrico de cable de luz 40 a través de la primera abertura 47. La conexión operativa puede crear un circuito eléctrico, que conecte la fuente luminosa integrada 42 del cable de luz 39 con una batería, por ejemplo, una batería externa y/o una batería interna. La conexión operativa puede dirigirse, por ejemplo, en función del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 y el conector eléctrico de cable de luz 40 que corresponde con un par de conectores eléctricos de acoplamiento, por ejemplo, un par de conector de enchufe y toma de corriente. La conexión operativa también puede ser indirecta, por ejemplo, en función del uso de un adaptador para conectar el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 y el conector eléctrico de cable de luz 40.
La conexión operativa a través de la primera abertura 47 puede conseguirse, por ejemplo, en función del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 que se dispone dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32 y el conector eléctrico de cable de luz 40 que se inserta a través de la primera abertura 47, de manera que la conexión del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 con el conector eléctrico de cable de luz 40 suceda en la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32. La conexión operativa a través de la primera abertura 47 también puede conseguirse, por ejemplo, en función del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 que se dispone en la superficie externa 43 de la unidad de cabezal 32 y el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 se conecta, de manera operativa, con una batería, por ejemplo, una batería externa o una batería interna, a través de la primera abertura 47, de manera que la conexión del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 con el conector eléctrico de cable de luz 40 suceda fuera de la unidad de cabezal 32. La conexión operativa a través de la primera abertura 47 también puede conseguirse en otros modos, por ejemplo, de manera que la conexión del conector eléctrico de unidad de cabezal 34 con el conector eléctrico de cable de luz 40 suceda en la primera abertura 47 por sí misma. En cualquier caso, la conexión operativa a través de la primera abertura 47 también puede conseguirse de manera que la primera abertura 47 sea sellada eficazmente, por ejemplo, en función del contacto de sellado entre el cable de luz 39 y la cubierta de unidad de cabezal 33 en la primera abertura 47, en función de la conexión. Del mismo modo que para el conector eléctrico de unidad de cabezal 34, conectores eléctricos adecuados de cable de luz 40 incluyen, por ejemplo, conectores de terminal-toma de corriente, conectores de acoplamiento herméticos de gas de precisión, conectores Mill-Max, conectores de terminal única reinicio, conectores de conexión MT, conectores de terminal de paso de alimentación, conectores de tipo de barril, conectores cargados por resorte (pogo) y conectores de contacto.
El cable de energía eléctrica 41 del cable de luz 39 puede ser un cable estándar de energía eléctrica, que incluya en particular un conductor 54. Cables adecuados de energía eléctrica 41 incluyen, por ejemplo, conductores de aluminio de cobre y sólidos.
Como se observa con anterioridad, con referencia a las FIG. 11 y FIG. 23, la fuente luminosa integrada 42 comprende: (1) una fuente de radiación emisora 202 que tiene un primer espectro; (2) un elemento óptico 204 ubicado para dirigir las emisiones de la fuente de radiación emisora 202; (3) un convertidor de espectro volumétrico 205, el convertidor 205 se ubica para convertir las emisiones dirigidas de la fuente de radiación emisora 202 en emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro; (4) un reflector óptico 206 ubicado alrededor del convertidor 205; y (5) un filtro de salida 207, el reflector 206 se ubica para reflejar las emisiones del convertidor 205 hacia el filtro de salida 207 y la fuente luminosa integrada 42 se configura. para transmitir la luz del cable de luz 39 a través del filtro de salida 207. De esta manera, la fuente luminosa integrada 42 puede ser una fuente luminosa para la que se han integrado los diversos componentes de la fuente luminosa, por ejemplo, en forma de una pieza, que es opuesto, por ejemplo, a una fuente luminosa para
la que los distintos componentes permanecen discretos, por ejemplo, se mantienen separables y/o intercambiables con rapidez. La fuente luminosa integrada 42 puede ser, por ejemplo, un diodo emisor de luz, un diodo de láser, o un diodo orgánico de emisión de luz, entre otros tipos de fuentes luminosas integradas. En algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada 42 comprende una fuente luminosa de estado sólido 56 que puede producir una luz de espectro continuo, y/o la salida de la fuente luminosa integrada 42 tiene un ancho de banda espectral que es nominalmente de 480 a 775 nm. También en algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada 42 puede producir un espectro de luz que es sintonizable. También en algunos ejemplos, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende una pluralidad de fuentes luminosas integradas 42. La fuente luminosa integrada 42 se describe en mayor detalle más adelante.
Con referencia a las FIGs. 8-11, en algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada 42 se configura. para proporcionar la iluminación al área de interés, por ejemplo, al lugar quirúrgico dentro del paciente humano o animal, mediante la conexión del cable de luz 39 a un visor médico de formación de imágenes 50, de manera que la luz sea transmitida de la fuente luminosa integrada 42, al visor médico de formación de imágenes 50, al área de interés. Por ejemplo la fuente luminosa integrada 42 puede posicionarse dentro del cable de luz 39, o en un extremo 57 de la misma, en una orientación de manera que la fuente luminosa integrada 42 transmita la luz al visor médico de formación de imágenes 50, al área de interés. Esto puede basarse, por ejemplo, en la conexión de un extremo 57 del cable de luz 39 en el que se posiciona la fuente luminosa integrada 42, con un extremo 58 de un poste de luz 59 de un visor médico de formación de imágenes 50. La conexión puede ser directa, por ejemplo, mediante el contacto directo entre el extremo 57 del cable de luz 39 y el extremo 58 del poste de luz 59, o puede ser indirecta, por ejemplo, por el uso de un adaptador 60 entre el extremo 57 del cable de luz 39 y el extremo 58 del poste de luz 59, como se discute más adelante.
En algunos ejemplos, el cable de luz 39 comprende además un alojamiento de protección 61. El alojamiento de protección 61 puede ser, por ejemplo, un alojamiento cilíndrico, entre otros alojamientos configurados y puede elaborarse por ejemplo, a partir de un metal, tal como titanio, entre otros materiales. De acuerdo con estos ejemplos, el alojamiento de protección 61 rodea la fuente luminosa integrada 42, con lo que se proporciona protección a la fuente luminosa integrada 42, por ejemplo, del daño debido al contacto físico con otros objetos y posiblemente sirviendo como disipador de calor para la fuente luminosa integrada 42, por ejemplo, al absorber el calor generado por la fuente luminosa integrada 42 durante el uso. El alojamiento de protección 61 también tiene un orificio 62, con lo que se permite que la fuente luminosa integrada 42 transmita la luz más allá del alojamiento de protección 61. De acuerdo con estos ejemplos, la fuente luminosa integrada 42 se configura. para transmitir la luz del cable de luz 39 a través del orificio 62. Por ejemplo, la fuente luminosa integrada 42 puede posicionarse dentro del alojamiento de protección 61 de manera que cuando la fuente luminosa integrada 42 transmita la luz a través del filtro de salida, la luz también pueda pasar a través del orificio 62 del alojamiento de protección 61.
En algunos ejemplos, el cable de luz 39 comprende además un adaptador 60 configura.do para hacer la conexión del cable de luz 39 con el visor médico de formación de imágenes 50. El adaptador 60 puede ser, por ejemplo, un adaptador para un extremo universal, entre otros tipos de adaptadores. De acuerdo con estos ejemplos, un extremo 57 del cable de luz 39, tal como un extremo 63 de un alojamiento de protección 61 del cable de luz 39, puede tener un adaptador 60 conectado con el mismo, por ejemplo, en forma completa o mediante una unión temporal, entre otros modos. De esta manera, en algunos ejemplos, el adaptador se incorpora en el alojamiento de protección, para permitir un diseño integrado. También en algunos ejemplos, el adaptador se une con el alojamiento de protección en forma temporal. El uso de un adaptador 60 puede permitir la conexión del cable de luz 39 con una diversidad de diferentes extremos estándares de los postes de luz 59 de una diversidad de diferentes tipos de visores médicos de formación de imágenes 50. Adaptadores adecuados 60 incluyen, por ejemplo, adaptadores con extremos estándares de adaptador para extremos de instrumento tales como los extremos Ac M i LUXTEC, los extremos ACMI SNAP-o N FEmA l E, los extremos ACMI-LONG, los extremos DESIGNS FOR VISION HEADLIGHT, los extremos PILLING, los extremos STORZ OLYMPUS, los extremos LUXTEC ULTRALITE HEADLIGHT, los extremos LUXTEC HEADLIGHT, los extremos WOLF MALE, los extremos WOLF FEMALE DYONICS, los extremos ZEISS HEADLIGHT y los extremos UNIVERSAL y para extremos de fuente luminosa tales como los extremos ACMI LUXTEC, los extremos ACMI-LONG STRYKER, los extremos DESIGNS FOR VISIONS, los extremos OLYMPUS, los extremos PILLING, los extremos LUXTEC ULTRALITE, los extremos STORZ, los extremos WOLF DYONICS, los extremos ZEISS-SMALL y los extremos UNIVERSAL. Adaptadores adecuados 60 también incluyen, por ejemplo, conectores de roscado, conectores magnéticos y conectores de resorte.
También en algunos ejemplos, el adaptador 60 además se configura. para permitir la rotación del adaptador 60 y el cable de luz 39 con respecto al visor médico de formación de imágenes 50 mientras el cable de luz 39 se conecta con el visor médico de formación de imágenes 50. Este adaptador 60 puede servir como conector de rotación. Conectores adecuados de ejemplo de rotación incluyen conectores de pasador y anillo y conectores de dos anillos, entre otros. Un conector de pasador y anillo puede incluir un puerto redondo central y un anillo corradial en un lado del conector y un pasador central y un pasador desplazable en el otro lado del conector. El pasador central se coloca dentro del puerto central y el pasador desplazado entonces puede deslizarse a lo largo del anillo corradial. Estas conexiones son realizadas usando pasadores y anillos de metal
de modo que la electricidad pueda fluir sin considerar las posiciones relativas del adaptador 60 y el poste de luz 59. El sistema de dos anillos es eficazmente el mismo, excepto que el pasador y puerto central son reemplazados por un segundo anillo que actúa del mismo modo que el primer anillo.
También en algunos ejemplos, el cable de luz 39 comprende además una funda flexible 55 que rodea el cable de energía eléctrica 41. La funda flexible 55 puede proteger y aislar el cable de energía eléctrica 41 del cable de luz 39. La funda flexible 55 puede incluir, por ejemplo, una interior de metal 64 y una funda exterior de plástico 65, entre otros componentes y estructuras.
También en algunos ejemplos, el cable de luz 39 no comprende un cable de fibra óptica. El uso de un cable de luz 39 que incluya un cable de energía eléctrica 41 y la fuente luminosa integrada 42, en lugar de un cable de fibra óptica, incrementa en gran medida la funcionalidad y durabilidad del cable de luz 39, como se discute más adelante.
Regresando a la unidad de cabezal 32, con referencia a la FIG. 10, como se observa el sensor de imagen 35 se configura. para detectar una imagen transmitida a la unidad de cabezal 32 a través de la segunda abertura 48, por ejemplo, una imagen transmitida por un visor médico de formación de imágenes 50 que se conecta en la segunda abertura 48. Se conocen sensores de imagen adecuados 35 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, ON Semiconductor AR0230CS. En algunos ejemplos, el sensor de imagen 35 comprende un chip complementario de semiconductor de óxido de metal (CMOS, por sus siglas en inglés), un chip científico complementario de semiconductor de óxido de metal (sCMOS, por sus siglas en inglés), un chip de dispositivo acoplado de carga (CCD, por sus siglas en inglés), o una combinación de los mismos. También en algunos ejemplos, la unidad de cabezal 32 comprende además un coprocesador 66 que ayuda al sensor de imagen 35 en la conversión de la imagen para la unidad de procesamiento central 37. En estos ejemplos, el coprocesador 66 puede interconectarse con el sensor de imagen 35. Por ejemplo, el coprocesador 66 puede recibir la entrada en forma de datos sin procesar de imagen del sensor de imagen 35 y puede convertir los datos sin procesar de imagen en un formato que pueda ser comprimido y leído por la mayoría del hardware y/o software de procesamiento de imagen. Se conocen coprocesadores adecuados 66 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, ON Semiconductor AP0202AT.
En algunos ejemplos, la cubierta de unidad de cabezal 33 tiene un volumen de 300 a 800 cm3, por ejemplo, un volumen de 350 a 750 cm3, 400 a 700 cm3, 450 a 650 cm3, o 500 a 600 cm3. También en algunos ejemplos, el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 y el sensor de imagen 35 se disponen entre si dentro de 1 a 6 cm dentro de la cubierta de unidad de cabezal 33, por ejemplo, se disponen entre sí a 1.5 a 5.5 cm, 2 a 5 cm, 2.5 a 4.5, o 3 a 4 cm. De acuerdo con estos ejemplos, la cubierta de unidad de cabezal 33 puede tener una forma compacta.
Como se observa, el cable de luz 39 comprende la fuente luminosa integrada 42. Debido a que el cable de luz 39 incluye la fuente luminosa integrada 42, el cable de luz 39 no necesita extenderse desde el carro de endoscopia y de esta manera puede ser corto con relación a los cables de luz convencionalmente usados en la endoscopia. Por ejemplo, el cable de luz 39 puede tener una longitud de 3 a 30 cm, 4 a 20 cm, o 5 a 15 cm, entre otras longitudes.
Con referencia a las FIG. 3, FIG. 6 y FIG. 10, en algunos ejemplos, la segunda abertura 48 comprende un segundo conector de abertura 67 configura.do para la conexión de un visor médico de formación de imágenes 50 con la cubierta de unidad de cabezal 33. El segundo conector de abertura 67 puede comprender, por ejemplo, roscas, de manera que la segunda abertura 48 corresponda con una cavidad roscada. Las roscas pueden permitir que la mayoría de los visores médicos comunes de formación de imágenes se interconecten con corrección, ya sea por sí mismos o usando acopiadores estándares de la industria del montaje-C.
Con referencia a las FIG. 1, FIG. 10 y FIG. 21, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 controla y dirige las señales que serán enviadas y recibidas por el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31. En algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 se configura. para transmitir y recibir los datos de sensor de imagen, por ejemplo, los datos de vídeo y las señales de mando y control, ambos hacia y desde el transceptor inalámbrico 51 de una unidad receptora remota 52, como se discute más adelante. En algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de cabezal 32 se configura. para establecer una conexión entre el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 y el transceptor inalámbrico 51 de la unidad receptora remota 52 cuando la unidad de cabezal 32 y la unidad receptora remota 52 se ubican tan lejos como 30 metros de separación entre sí. También en algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 usa la modalidad de comunicación de banda ultraancha (UWB, por sus siglas en inglés). También en algunos ejemplos, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 se configura. para transmitir los datos de sensor de imagen y las señales de mando y control a un sistema médico externo de formación de imágenes o sistema de gestión sin necesidad de cambios tales como reprogramación, rediseño o actualizaciones. En algunos ejemplos el transceptor inalámbrico 36 comprende y/o se interconecta con una antena 68. La antena 68 puede permitir la transmisión y recepción de señales inalámbricas que llevan los datos de sensor de imagen y/o las señales de mando y control hacia y de la unidad
receptora remota 52 y/o hacia y desde un sistema médico de formación de imágenes, por ejemplo, tal como una unidad de control de cámara en un carro estándar de endoscopia. Se conocen transceptores inalámbricos adecuados 36 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, Starix Technology STX1101.
Como se observa con anterioridad en algunos ejemplos la cubierta de unidad de cabezal 33 tiene un volumen de 300 a 800 cm3, por ejemplo, un volumen de 350 a 750 cm3, 400 a 700 cm3, 450 a 650 cm3, o 500 a 600 cm3. Una cubierta de unidad de cabezal 33 que tiene un volumen dentro de estos intervalos puede ser portátil. En consecuencia, el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32 puede transmitir y recibir los datos de sensor de imagen, por ejemplo, los datos de vídeo y las señales de mando y control, ambos hacia y desde el transceptor inalámbrico 51 de una unidad receptora remota 52, con la unidad de cabezal 32 que es portátil.
Con referencia a la FIG. 10, la unidad de procesamiento central 37 puede realizar y/o controlar una o más funciones del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31. En algunos ejemplos, la unidad de procesamiento central 37 gestiona al menos uno de los siguientes: la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, o el transceptor inalámbrico 36. En algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de procesamiento central 37 puede realizar funciones tales como por ejemplo, codificar señales de vídeo de un sensor de imagen 35 como se discute con anterioridad, decodificar las transmisiones del transceptor inalámbrico 36, y/o controlar el brillo de la fuente luminosa integrada 42, entre otros. También en algunas realizaciones, la unidad de procesamiento central 37 puede interconectarse con un sistema de batería 69, como se discute más adelante y puede distribuir la energía a algunos o todos los componentes del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31, por ejemplo, la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, y/o el transceptor inalámbrico 36, entre otros. También en algunas realizaciones, la unidad de procesamiento central 37 puede interconectarse con un módulo de memoria 70. El módulo de memoria 70 puede permitir, por ejemplo, el almacenamiento y recuperación de datos, instrucciones, y/o señales de mando enviadas por o hacia algunos o todos los componentes del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31. También en algunas realizaciones, la unidad de procesamiento central 37 puede interconectarse con un controlador de fuente luminosa 53. El controlador de fuente luminosa 53 puede recibir la energía suministrada por el sistema de batería 69 como se discute más adelante y puede convertir y configurar la energía de tal modo que la fuente luminosa integrada 42 puede ser operada con eficiencia. Se conocen unidades adecuadas de procesamiento central 37 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, NXP SCM-i.MX 6Dual.
Con referencia a las FIG. 1, FIG. 2 y FIG. 10, el componente de entrada de usuario 38 puede corresponder con una superficie de control 71 que permite que el usuario se interconecte con la fuente luminosa integrada 42 y/o el sensor de imagen 35. El componente de entrada de usuario 38 puede comprender, por ejemplo, botones de caucho, botones capacitivos, ruedas de desplazamiento, pantallas capacitivas y/o interruptores, los cuales pueden acoplarse, de manera operativa, con la fuente luminosa integrada 42 y/o el sensor de imagen 35. La interconexión puede comprender el control de las características de la fuente luminosa integrada 42, tales como por ejemplo, la energía y/o intensidad. Esto puede realizarse, por ejemplo, suministrando la energía directa a un diodo de la fuente luminosa integrada 42 y/o imponiendo un ciclo de trabajo en un diodo de la fuente luminosa integrada 42 que reduzca el consumo total de energía y parpadea el diodo a una velocidad más rápida que la observada por el ojo humano o una cámara. La interconexión también puede comprender el control de las características del sensor de imagen 35, tal como por ejemplo, equilibrio de blancos, brillo, acercamiento y/o captura de imagen, entre otros.
De esta manera, en algunos ejemplos el componente de entrada de usuario 38 comprende botones configurados para controlar las funciones de la fuente luminosa integrada 42.
También, en algunos ejemplos el componente de entrada de usuario 38 comprende botones configurados para controlar las funciones del sensor de imagen 35.
Con referencia a la FIG. 10, la unidad de cabezal 32 puede incluir, de manera opcional, un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32. No se requieren un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32. Esto se debe a que la unidad de cabezal 32 no incluye la fuente luminosa integrada 42 en la misma y de esta manera no existe la necesidad de incluir un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32 para absorber el calor de la fuente luminosa integrada 42. Esto también se debe a que ninguno de los otros componentes de la unidad de cabezal 32 genera necesariamente suficiente calor durante el uso para requerir un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46.
En consecuencia, en algunos ejemplos la unidad de cabezal 32 comprende un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32. De acuerdo con estos ejemplos, el disipador de calor puede absorber el calor que podría ser generado por cualquiera de los componentes de la unidad de cabezal 32 durante el uso. El disipador de calor puede tener una variedad de estructuras, incluido, por ejemplo, un disipador de calor/estructura de tubo térmico. Pueden elaborarse disipadores de calor adecuados para colocarse dentro de la cubierta de unidad de cabezal 33.
También en algunos ejemplos la unidad de cabezal 32 no comprende un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32. Esto puede proporcionar ventajas que incluyen una estructura más simple, un coste más bajo y/o un peso más ligero, con relación a una unidad de cabezal 32 que comprende un disipador de calor.
También en algunos ejemplos, si la unidad de cabezal 32 comprende o no un disipador de calor dentro de la cavidad interna 46 de la unidad de cabezal 32, la cubierta de unidad de cabezal 33 por sí misma puede servir como disipador de calor. Por ejemplo, una cubierta de unidad de cabezal 33 elaborada de titanio puede absorber el calor generado por cualquiera de los componentes de la unidad de cabezal 32 durante el uso y de esta manera podría servir por sí misma como un disipador de calor.
Con referencia a las FIG. 2, FIG. 3 y FIG. 10, en algunos ejemplos la unidad de cabezal 32 comprende además una ventana 73. De acuerdo con estos ejemplos, la ventana 73 se dispone dentro de la segunda abertura 48 y se configura. para permitir que la imagen pase a través de la misma sin impedimento. La ventana 73 puede elaborarse de un material tal como por ejemplo, vidrio de zafiro, plástico y/o acrílico, entre otros. La ventana 73 también puede ser cubierta con un revestimiento tal como por ejemplo, un revestimiento antirreflectante, un revestimiento resistente a los rayones, y/o un revestimiento de filtrado infrarrojo, entre otros.
En algunos de estos ejemplos, la segunda abertura 48 comprende un segundo conector de abertura 67 como se discute con anterioridad, por ejemplo, un segundo conector de abertura 67 que comprende roscas, que se configura. para la conexión del visor médico de formación de imágenes 50 o un acoplador con la cubierta de unidad de cabezal 33 como se discute con anterioridad. En estos ejemplos, la ventana 73 puede permitir que una imagen transmitida por el visor médico de formación de imágenes 50 que se conecta en la segunda abertura 48, por ejemplo, en la segunda abertura 48 que corresponde con a orificio roscado, pase hacia la cubierta de unidad de cabezal 33.
Con referencia a la FIG. 10, como se observa, el conector eléctrico de unidad de cabezal 34 se configura. para conectarse, de manera operativa, con el conector eléctrico de cable de luz 40 a través de la primera abertura 47. También, puede conseguirse la conexión operativa a través de la primera abertura 47 de manera que la primera abertura 47 se selle eficazmente, por ejemplo, en función del contacto de sellado entre el cable de luz 39 y la cubierta de unidad de cabezal 33 en la primera abertura 47. En algunos ejemplos, la ventana 73, que se dispone dentro de la segunda abertura 48, también sella, de manera efectiva, la segunda abertura 48. En estos ejemplos, la unidad de cabezal 32 se configura. para proporcionar la energía a la fuente luminosa integrada 42 a través de la primera abertura 47 y la ventana 73 puede permitir que una imagen transmitida por el visor médico de formación de imágenes 50 que se conecta en la segunda abertura 48 pase hacia la cubierta de unidad de cabezal 33, sin comprometer la integridad hermética y/o la adecuación para la esterilización de la cubierta de unidad de cabezal 33. En estos ejemplos, la unidad de cabezal 32 puede esterilizarse antes de la cirugía y la cavidad interna 46 de la cubierta de unidad de cabezal 33 puede permanecer estéril durante el uso de la unidad de cabezal 32 en la cirugía y posteriormente.
La ventana 73 puede disponerse dentro de la segunda abertura 48 mediante una variedad de procedimientos, tales como por ejemplo, al ser posicionada en la segunda abertura 48 y sellada en la misma.
En algunos ejemplos, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende además una placa de circuito impreso 74. La placa de circuito impreso 74 puede disponerse dentro de la cavidad interna 46 de la cubierta de unidad de cabezal 33. La placa de circuito impreso 74 puede soportar y posicionar uno o más del sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36 y la unidad de procesamiento central 37 que también se disponen dentro de la cavidad interna 46 de la cubierta de unidad de cabezal 33. La placa de circuito impreso 74 puede elaborarse de un material tal como por ejemplo, cobre, plástico, fibra de vidrio, y/o resina, entre otros. La placa de circuito impreso 74 puede unirse con la superficie interna 45 de la cubierta de unidad de cabezal 33 para la estabilidad y/o colocación. Pueden hacerse personalizadas placas de circuito impreso 74 adecuadas.
Con referencia a las FIG. 10 y FIGs. 12-17, en algunos ejemplos, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende además una batería externa 49 que se dispone en la cavidad externa 44 de la cubierta de unidad de cabezal 33 y que proporciona la energía a una o más de la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36, o la unidad de procesamiento central 37. La batería externa 49 puede comprender una o más celdas de batería 75. Las celdas de batería 75 pueden tener sustancias químicas tales como por ejemplo, ion de litio, cadmio de níquel, o polímero de litio, entre otros. Se conocen celdas adecuadas de batería 75 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, LG 18650MJ1.
En algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa 49 es una batería recargable extraíble 76. En estas realizaciones, el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 además puede comprender un alojamiento extraíble 77 para la batería recargable extraíble 76. El alojamiento extraíble 77 puede elaborarse de un material tal como por ejemplo, plástico, acero inoxidable y/o titanio, entre otros. El alojamiento extraíble 77 puede comprender la batería recargable extraíble 76. En consecuencia, el alojamiento extraíble 77 puede
proteger la batería recargable extraíble 76 durante la cirugía y/o esterilización. La cavidad externa 44 puede configurarse para recibir la batería recargable extraíble 76 por medio del enganche del alojamiento extraíble 77 en la cavidad externa 44. Por ejemplo, el alojamiento extraíble 77 puede incluir un mecanismo de enganche que permite la retirada y recolocación rápida del alojamiento extraíble 77 y la batería recargable extraíble 76 en la misma de la cavidad externa 44 de la cubierta de unidad de cabezal 33.
El alojamiento extraíble 77 también además puede comprender un sistema de gestión de batería 78. El sistema de gestión de batería 78 puede realizar una o más funciones. Por ejemplo, el sistema de gestión de batería 78 puede configurarse para (a) regular la salida de energía de la batería recargable extraíble 76, (b) informar el nivel de carga de la batería recargable extraíble 76 y (c) proteger contra fallos. De manera alternativa y/o adicional, el sistema de gestión de batería 78 puede configurarse para almacenar la información que identifique la batería recargable extraíble 76 tal como el número de ciclos de carga, un identificador único, etc. los sistemas adecuados de gestión de batería 78 pueden ser de elaboración habitual.
Con referencia a la FIG. 17, en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa 49 es una batería recargable no extraíble 89.
Con referencia a la FIG. 10, en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería externa 49 tiene alta capacidad y puede proporcionar la energía adecuada para operar la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, la unidad de procesamiento central 37 y el transceptor inalámbrico 36. Por ejemplo, la batería externa 49 puede tener una capacidad por encima de 3000 miliamperios hora (mAh).
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de cabezal 32 comprende además un sistema de gestión de energía 79 que se configura. para controlar la energía suministrada por la batería externa 49 y para distribuir la energía a una o más de la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36, o la unidad de procesamiento central 37. Pueden elaborarse sistemas adecuados de gestión de energía 79 a partir de componentes comercialmente disponibles, que incluyen por ejemplo, Texas Instruments TPS63020DSJ.
Con referencia a las FIG. 1 y FIGs. 18-21, en algunos ejemplos el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende además una unidad receptora remota 52. La unidad receptora remota 52 comprende una cubierta de unidad receptora 80, un transceptor inalámbrico 51, una unidad de procesamiento central 81 y una interfaz de comunicaciones 82. La cubierta de unidad receptora 80 tiene una cavidad interna 83 que contiene el transceptor inalámbrico 51 de la unidad receptora remota 52, la unidad de procesamiento central 81 de la unidad receptora remota 52 y la interfaz de comunicaciones 82. La cubierta de unidad receptora 80 puede elaborarse de un material tal como por ejemplo, plástico, acero inoxidable y/o titanio, entre otros. En consecuencia, la cubierta de unidad receptora 80 puede proteger el transceptor inalámbrico 51 de la unidad receptora remota 52, la unidad de procesamiento central 81 de la unidad receptora remota 52 y la interfaz de comunicaciones 82, así como también cualquier otro tipo de componentes internos en la cubierta de unidad receptora 80, por ejemplo, en la cavidad interna 83 de la cubierta de unidad receptora 80, durante la cirugía y/o limpieza.
En algunas realizaciones de estos ejemplos, el transceptor inalámbrico 51 de la unidad receptora remota 52 se configura. para transmitir y recibir los datos de sensor de imagen y las señales de mando y control, ambos hacia y desde el transceptor inalámbrico 36 de la unidad de cabezal 32. Por ejemplo, la unidad receptora remota 52 puede incluir una primera conexión externa 84 que proporciona las conexiones para las operaciones tales como las funciones de la antena, la transmisión de datos y/o la transmisión de energía, entre otras operaciones. La unidad receptora remota 52 también puede incluir una segunda conexión externa 85 que puede usarse para conectar la unidad receptora remota 52 con un sistema de endoscopia, que incluye, por ejemplo, cualquiera de diversos sistemas existentes de endoscopia del estado de la técnica.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de procesamiento central 81 de la unidad receptora remota 52 gestiona uno o más de los transceptores inalámbricos 51 de la unidad receptora remota 52 o la interfaz de comunicaciones 82 y puede realizar el procesamiento de datos según sea necesario. Por ejemplo, la unidad receptora remota 52 puede comprender múltiples conjuntos de circuito impreso que pueden usarse para funciones tales como por ejemplo, el control de la energía, el procesamiento de señal inalámbrica, la computación y/o la compresión y descompresión de vídeo, entre otros.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la interfaz de comunicaciones 82 se configura. para comunicarse con múltiples tipos de sistemas de gestión de cámara externa sin la necesidad de ningún tipo de cargas tales como la reprogramación, el rediseño o las actualizaciones.
Se conocen transceptores inalámbricos adecuados 51 de la unidad receptora remota 52 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, como se discute con anterioridad. También se conocen unidades adecuadas de procesamiento central 81 de la unidad receptora remota 52 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, como se discute con anterioridad. Se conocen interconexiones adecuadas de comunicaciones 82
de la unidad receptora remota 52 y están comercialmente disponibles, por ejemplo, las interconexiones de comunicaciones HDMI o DVI.
Con referencia a la FIG. 7 y la FIG. 10, en algunos ejemplos la unidad de cabezal 32 comprende además una batería recargable interna 86. La cavidad interna 46 contiene además la batería recargable interna 86.
En algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna 86 se configura. para usarse como sistema secundario de batería 87 en caso de que una batería externa 49 deje de proporcionar energía o que sea retirada.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la unidad de cabezal 32 comprende además un sistema de gestión de batería 88 configura.do para gestionar la batería recargable interna 86. Por ejemplo, la batería recargable interna 86 y el sistema de gestión de batería 88 de la unidad de cabezal 32 permite que la fuente luminosa integrada 42, el sensor de imagen 35, el transceptor inalámbrico 36 y la unidad de procesamiento central 37 cambien a un estado de energía más baja con el propósito de conservar la energía.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna 86 puede cargarse hasta su capacidad desde una batería externa 49.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna 86 se configura. para ser controlada por un sistema separado de gestión de energía o batería dependiendo de la presencia de una batería externa 49.
También en algunas realizaciones de estos ejemplos, la batería recargable interna 86 es suficiente para proporcionar la energía para el funcionamiento del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31.
Se conocen baterías recargables internas adecuadas y están comercialmente disponibles, por ejemplo, como se discute con anterioridad con respecto a las baterías externas. Se conocen sistemas adecuados de gestión de batería 88 también y están comercialmente disponibles, por ejemplo, como se discute con anterioridad.
El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes 31 comprende, de manera ventajosa, una fuente luminosa integrada 42 que proporciona una salida de luz que es suficientemente alta para compararse con los sistemas de endoscopia del estado de la técnica, mientras se usa menos energía y se genera menos calor que las fuentes luminosas convencionalmente usadas para estos sistemas.
Considerando la fuente luminosa integrada 42 en mayor detalle, con referencia a la FIG. 23 y como se explica en mayor detalle más adelante, en algunos ejemplos, la fuente luminosa integrada 42 es una fuente luminosa integrada 200 que comprende: una fuente de radiación emisora 202 que tiene un primer espectro; un elemento óptico 204 ubicado para dirigir las emisiones de la fuente de radiación emisora 202; un convertidor de espectro volumétrico 205, el convertidor 205 se ubica para convertir las emisiones dirigidas de la fuente de radiación emisora 202 en emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro; un reflector óptico 206 ubicado alrededor del convertidor 205; y un filtro de salida 207, el reflector 206 se ubica para reflejar las emisiones del convertidor 205 hacia el filtro de salida 207. En estos ejemplos, el cable de luz 39 como se discute con anterioridad contiene la fuente de radiación emisora 202, el elemento óptico 204, el convertidor 205, el reflector 206 y el filtro 207. La fuente luminosa integrada 200 se configura. para transmitir la luz del cable de luz 39 a través del filtro de salida 207.
En algunas realizaciones de estos ejemplos, la fuente de radiación emisora 202 funciona en el intervalo de 400 a 480 nm. El elemento óptico 204 ya sea que podría colimar, enfocar convergente o divergentemente las emisiones de la fuente de radiación emisora sobre el convertidor 205. El reflector óptico 206 redirige la luz omnidireccional hacia una trayectoria óptica deseada. El convertidor 205 convierte las emisiones de la fuente de radiación emisora 202 en emisiones de una longitud de onda diferente, un espectro más estrecho, o un espectro más ancho, de radiación no coherente. El filtro 207 elimina una emisión de la fuente de radiación emisora 202 que no ha sido convertida por el convertidor 205 así como también, de manera opcional, el acondicionamiento adicional de la luz emitida. La geometría emisora del espectro de radiación emitida de la fuente luminosa integrada 200 además podría ser acondicionada, dirigida, enfocada, colimada, reflejada, refractada, difractada, o modificada de otro modo con la inclusión de componentes ópticos adecuados.
La fuente luminosa 200 emplea un dispositivo de emisión de luz de estado sólido que bombea un medio en donde se dispone, en forma volumétrica, fósforo. El dispositivo de emisión de luz produce un haz de luz que es dirigido sobre el fósforo y después es convertido ya sea en una luz de espectro ancho o estrecho de las longitudes de onda deseadas. Al usar un fósforo dispuesto en forma volumétrica, puede convertirse un porcentaje más alto de la luz entrante, de esta manera se incrementa la eficiencia y la seguridad del sistema. Esta luz convertida después puede ser enviada a través de una trayectoria óptica deseada para controlar con precisión la salida de la luz final.
La fuente luminosa se basa en un método para disponer, en forma volumétrica, materiales fosforescentes en un substrato. Un substrato dispuesto en forma volumétrica proporciona beneficios, por ejemplo, con respecto al sistema actual para usar un revestimiento delgado. Un beneficio es el incremento de la conversión de la luz de láser en la luz no coherente, que se origina de la cantidad de fósforo disponible para la conversión de luz. Los revestimientos actuales de superficie delgada de fósforo se saturan con la luz previamente convertida con rapidez y sólo pueden convertir una cantidad pequeña de luz a la vez, lo cual disminuye en gran medida la eficiencia del sistema. El intento de incrementar la cantidad de fósforo de conversión de luz usando revestimientos actuales de superficie delgada de fósforo es extremadamente difícil puesto que la luz coherente sólo viaja en una dirección y de esta manera requiere una capa de fósforo para incrementar el grosor, lo que impide la transmisión y por lo tanto la eficacia, o que sea distribuida a través de un área prohibitivamente grande. El uso de un método de deposición volumétrica permite usar una cantidad más grande de fósforo en la conversión de la luz coherente, sin crear la necesidad de un haz más grande de emisión de la luz coherente. Un incremento en la cantidad de fósforo que se usa para la conversión significa que se produce más luz no coherente con el mismo aporte; por lo tanto, el sistema es más eficiente. Además, puesto que más luz coherente se convierte en luz no coherente, existe una declinación en la posibilidad que exista una luz de láser coherente peligrosa que emana del sistema final de fuente luminosa.
Considerando las fuentes luminosas en mayor detalle, con referencia a la FIG. 22, se ilustra una fuente luminosa integrada de estado sólido de ejemplo 100. La fuente luminosa integrada 100 incluye un diodo de láser 101 en forma de láser de semiconductor dispuesto dentro de un paquete estándar de componente electrónico. El diodo de láser 101 tiene pines de energía 102 que salen del paquete. El diodo de láser 101 podría proporcionar, por ejemplo, la luz coherente dentro del intervalo de 400-480 nm y, preferiblemente, 430 470 nm. El haz 103 es el haz coherente de luz de láser que produce el diodo de láser 101. El haz 103 choca e interactúa con el convertidor de espectro volumétrico 104 (por ejemplo, PMMA, que se dispone en forma volumétrica con las partículas de fósforo). De esta manera, el convertidor 104 convierte el haz de láser coherente de entrada 103 en una luz de espectro amplio de salida 105. La luz 105 podría ser de cualquier color especificado, tal como, aunque sin limitación a esto, blanco y esto es decidido por la composición química del fósforo dispuesto en el medio del convertidor 104.
Con referencia a la FIG. 23, se ilustra la fuente luminosa integrada 200 como se discute con anterioridad. La fuente luminosa integrada 200 incluye una fuente de radiación emisora 202 que tiene un primer espectro de salida, por ejemplo, en forma de diodo de láser de semiconductor dispuesto dentro de un paquete estándar de componente electrónico. El diodo de láser tiene pines de energía 203 que salen del paquete. Situado en frente del lado de emisión de la fuente de radiación emisora 202 se encuentra un elemento óptico 204 compuesto, por ejemplo, de una lente o sistema de lentes, que dirige la luz coherente de láser emitida del diodo de láser 202 sobre un área específica. El elemento óptico 204, por ejemplo, podría colimar, enfocar convergente o divergentemente las emisiones de la fuente de radiación emisora 202 para la conversión mediante el convertidor de espectro volumétrico 205. El convertidor de espectro volumétrico 205 convierte las emisiones de la fuente de radiación emisora 202 en emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro. El convertidor de espectro volumétrico 205 se dispone dentro de un reflector óptico geométrico 206 que en esta realización es, aunque sin limitación a esto, un sólido parabólico que dirige la luz convertida por el convertidor 205 hacia una dirección específica, que, en este caso, es hacia delante hacia un filtro de salida 207. Una vez que la luz ha sido dirigida hacia delante por el reflector óptico 206, la luz interactúa con el filtro 207 que elimina cualquier tipo de luz coherente que no ha sido convertida en la luz no coherente por el medio de conversión del convertidor 205. Después de esto, sólo la luz no coherente no filtrada puede salir de la fuente luminosa 200 haciendo segura la luz emitida para usarse en múltiples entornos. Con referencia a la fuente luminosa 200, todos los componentes mencionados con anterioridad se sitúan en una cavidad interna 208 que se escinde de un cuerpo de paquete 201, que podría ser, por ejemplo, una pieza de material sólido tal como, aunque sin limitación a esto, aluminio, acero o cobre.
Con referencia a la FIG. 24, se ilustra una trayectoria posible de luz que usa la fuente luminosa observada en la FIG. 23. La fuente luminosa 300, que es comparable con la fuente luminosa 200 de la FIG. 23, incluye un cuerpo de paquete 301, que es comparable con el cuerpo de paquete 201 de la FIG. 23. Dentro de la fuente luminosa 300 se posiciona un diodo de láser 302 en forma de láser de semiconductor dispuesto dentro del paquete estándar de componente electrónico. El diodo de láser 302 emite un haz de la luz coherente 307, que continúa para interactuar con el elemento óptico 303. El elemento óptico 303 redirige el haz coherente 307 hacia una trayectoria más precisa 308, que permite que interactúe con mayor eficiencia con el convertidor de espectro volumétrico 304. El convertidor 304 convierte la luz coherente 308 en luz no coherente 309 a través de la interacción física interna entre la luz coherente 308 con el fósforo dispuesto en forma volumétrica presente en el convertidor 304. De manera subsiguiente, la luz no coherente 309 se emite en múltiples direcciones desde el convertidor 304. La luz no coherente 309 entonces interactúa con el reflector óptico geométrico 305. Este reflector óptico 305 refleja la luz no coherente de múltiples direcciones 309 y la redirige hacia delante 310. La mayoría de la luz redirigida 310 pasa a través del filtro 306 y abandona 311 la fuente luminosa 300. Alguna parte de la luz redirigida 310 interactúa con el filtro 306 y se evita 312 que salga del dispositivo por razones tales como especificaciones de diseño y seguridad.
La FIG. 25 ilustra un convertidor revestido con fósforo que no se encuentra dentro del alcance de la reivindicación 1 pero es útil para entender la materia de asunto de la reivindicación 1. La parte 401 es un revestimiento delgado de fósforo depositado en un substrato 400. El revestimiento delgado de fósforo 401 tiene partículas de fósforo 402 que se disponen dentro del revestimiento. Las partículas 402 convierten la luz que llega desde el lado derecho 403 en una longitud de onda diferente 404. Debido a que la capa de revestimiento 401 es delgada, existe una cantidad limitada de partículas de fósforo 402 que pueden convertir la luz entrante 403. Por lo tanto, una parte grande de la luz entrante 403 no se convierte y abandona el substrato no afectado 405.
En la FIG. 26 se ilustra un convertidor de espectro volumétrico, que es opuesto al revestimiento en la FIG. 25. En este caso, el fósforo 501 se dispone en forma volumétrica dentro del substrato 500. Esto conduce a que más partículas de fósforo 502 que pueden interactuar con la luz entrante 503 y por lo tanto participen en esta conversión de luz. Aquí existe una cantidad mucho más grande de la luz entrante 503 que se convierte en la longitud de onda 504 deseada. El uso de un convertidor de espectro volumétrico mejora los convertidores revestidos de fósforo.
Debe observarse que esta es una simplificación por motivos de claridad. La luz emitida no necesariamente no sale toda del frente. De manera general, esta se dispersa de manera omnidireccional y el paraboloide reflectante (por ejemplo, 206, 305) de la fuente luminosa es lo que hace que la luz se dirija en la misma dirección.
El reflector óptico podría ser, por ejemplo, una pieza moldeada, mecanizada, impresa en 3-D o fabricada de otro modo de material óptico tal como PMMA, poliestireno, policarbonato, poliéster, copolímeros o mezclas de una combinación de los materiales mencionados. Se diseña para redirigir la luz omnidireccional hacia una trayectoria óptica deseada. Este podría ser, por ejemplo, de una forma geométrica sólida, una forma geométrica cueca, u otras combinaciones de superficies geométricas. Éste también podría incluir, de manera ventajosa, una capa de material reflectante que mejore su capacidad para redirigir la luz. Esta capa podría ser, por ejemplo, una superficie externa, una superficie interna, o una combinación de superficies.
El convertidor (por ejemplo, 205, 304) podría elegirse para convertir las emisiones de la fuente de radiación emisora (por ejemplo, luz azul o violeta) en radiación de otra longitud de onda, por ejemplo, un espectro estrecho o ancho, una radiación no coherente. Este podría elaborarse usando el material de conversión que podría incluir, por ejemplo, un material fosforescente, un material fluorescente, otro material de conversión de radiación, o combinaciones de estos materiales. El material de conversión se dispone en forma volumétrica en un substrato que podría incluir, por ejemplo, PMMA, poliestireno, policarbonato, poliéster, copolímeros o mezclas de una combinación de los materiales mencionados para crear un compuesto efectivamente homogéneo. Este proceso podría incluir, por ejemplo, la extrusión, el revestimiento, la laminación, la combinación, el mezclado o la suspensión.
Un ejemplo particular de realización de un convertidor es la extrusión de un substrato con el material de conversión como compuesto sólido mezclado y/o de múltiples capas. En particular, el compuesto sólido puede elaborarse con entre 2 y 500000 capas que pueden sincronizarse para la métrica de rendimiento de uso final específico. Es deseable que el convertidor no tenga ningún tipo de defectos, tales como por ejemplo, oquedades, gas atrapado, burbujas de aire, adulteración de material particulado de cualquier material diferente de aquellos deseados a propósito, o líquido atrapado de cualquier tipo, ya sea en estado de vapor o líquido, más grande que 1 micrómetro.
El convertidor puede poseer una proporción del material de conversión, o una combinación de múltiples materiales con el substrato, que puede sincronizarse para la métrica específica de rendimiento de uso final.
En una realización preferida, el material de conversión podría ser un fósforo único con un tamaño particular de materia particulada, o una mezcla de polos de fósforo con cualquier tipo de tamaños similares o diferentes de materia particulada que proporcionen una emisión de radiación que sea cualquiera de una longitud de onda estable y/o variable. La radiación emitida puede ser por ejemplo, luz blanca.
En otra realización preferida, el convertidor posee una proporción del material de conversión con el substrato entre el 5 % y el 15 %.
También es posible sintonizar el convertidor para la métrica de rendimiento de uso final especificado al variar el grosor y el diámetro del convertidor. Por ejemplo, una realización preferida incluye un convertidor con un grosor entre 0.5 mm y 5 mm y un radio de entre 0.5 mm y 5 mm.
El filtro de salida (por ejemplo, 207, 306) podría ser, por ejemplo, una ventana ópticamente transparente, aunque en la realización preferida, éste elimina cualquier radiación emitida de la fuente de radiación emisora que no ha sido convertida por el convertidor. Este también podría ser, por ejemplo, un filtro de paso largo, de paso corto, de paso de banda o de detención de banda que pase o bloquee las longitudes de onda de radiación,
para acondicionar más la luz emitida.
Además debe observarse que la geometría emisora del espectro de radiación emitida del dispositivo además podría ser acondicionada, dirigida, enfocada, colimada, reflejada, refractada, difractada, o modificada de otro modo con la inclusión de componentes ópticos adecuados.
Es importante que la fuente luminosa integrada 42 como se divulga en esta memoria puede usarse para proporcionar un espectro continuo equivalente a la luz del sol que sea útil tanto para el ojo humano como para los sistemas modernos de cámara, mientras que al mismo tiempo proporcione una intensidad total de luz que sea equivalente a la intensidad de los sistemas actuales a un requerimiento más bajo de energía. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 27, que es una gráfica que compara los espectros de ejemplo de un sistema de 3-LED del estado de la técnica (línea discontinua) y una fuente luminosa integrada como se divulga en esta memoria (línea continua), los sistemas actuales tales como el sistema de 3-LED del estado de la técnica tienen tres picos que corresponden con los tres colores LED usados. Mientras el ojo humano puede añadir estos juntos y percibir una aproximación decente de luz blanca, los sistemas modernos de cámara son más sensibles y podría presentar deficiencias donde existen separaciones en un espectro. Al proporcionar un espectro continuo equivalente a la luz del sol, la fuente luminosa como se divulga en esta memoria supera estas deficiencias y lo hace de modo que mientras se proporciona una intensidad total equivalente de luz (los números de ambas gráfica son similares) en un requerimiento más bajo de energía.
El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes que se divulga en esta memoria proporciona muchas ventajas, que incluyen las siguientes.
El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes elimina la necesidad de muchos cables asociados con los sistemas convencionales de endoscopia. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes puede proporcionar un cable de luz que incluye una fuente luminosa integrada, un sistema de batería extraíble e intercambiable en caliente y una modalidad inalámbrica de conformidad FCC, aprobada por la FDA y de conformidad HIPAA para la transmisión de datos. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes puede integrarse con facilidad, incluso compatible de entrada, con los sistemas actuales de endoscopia, los flujos de trabajo quirúrgico y quirófanos.
La batería externa, que puede ser en forma de paquete de baterías, puede elaborarse de un número suficiente de células que, cuando están totalmente cargadas, puede durar el tiempo promedio de una cirugía completa, sin que sea necesario cambiarla. También, si el paquete de baterías no se carga por completo antes de una cirugía, o si una cirugía dura más tiempo que lo que dura la carga de la batería, entonces el paquete de baterías puede intercambiarse en caliente con una perturbación mínima al funcionamiento y tiempo de la cirugía.
La fuente luminosa integrada puede ser de una variedad de modalidades, que proporcionen una salida de luz que sea suficientemente brillante para ser comparable con los sistemas de endoscopia del estado de la técnica y suficientemente pequeña para disponerse dentro del cable de luz del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes. Esto elimina la necesidad de un cable externo largo de transferencia de luz que se extienda desde un carrito de endoscopia y la necesidad asociada de compensar la cantidad de la luz perdida a través del cable externo de luz. Esto también elimina la necesidad de transmisión de luz incluso a lo largo de un cable corto de fibra óptica de la unidad de cabezal, debido a que la fuente luminosa integrada es un componente del cable de luz, no la unidad de cabezal y debido a que el conector eléctrico de cable de luz, el cable de energía eléctrica y la fuente luminosa integrada se conectan en serie, de manera operativa y de esta manera, la fuente luminosa integrada puede posicionarse en o cerca de un extremo del cable de luz. Esto a su vez permite que la fuente luminosa proporcione una cantidad de luz a las áreas quirúrgicas que es comparable o incluso más grande que la cantidad de luz proporcionada por los sistemas de endoscopia del estado de la técnica, mientras se usa menos energía y se emite menos calor desperdiciado. Además, la ausencia de un cable largo de transferencia de luz permite que los cirujanos tengan un grado mucho más alto de flexibilidad en la manipulación de un endoscopio. Esto elimina el peligro de atrape que crea un cable externo de luz y proporciona una esterilización mucho más fácil y más detallada. El uso de un cable de luz que incluye un cable de energía eléctrica y la fuente luminosa integrada, en lugar de un cable de fibra óptica, también incrementa en gran medida la funcionalidad y durabilidad del cable de luz, dado que los cables energía en general pueden elaborarse más delgados y más flexibles que los cables de fibra óptica, de esta manera se proporciona a los facultativos una facilidad más grande de uso con respecto a la manipulación de la unidad de cabezal, mientras también se reduce el riesgo de daño al cable de luz por si mismo, por ejemplo, por retorcimiento. La fuente luminosa integrada también genera menos calor, con lo cual se disminuye la posibilidad que los materiales en el quirófano se quemen con los cables calientes y/u otros componentes calientes/radiativos.
Pueden usarse sensores de formación de imágenes del estado de la técnica, que tienen un incremento en la sensibilidad de baja luz, una disminución de los requerimientos de energía, un incremento de la resolución y un número de mejoras con respecto a las características inteligentes tales como el balance automático de blancos, la exposición automática y la corrección automática del tono. Esto permite una reducción adicional en la salida de la luz requerida de la fuente luminosa integrada para iluminar adecuadamente el área quirúrgica
sin disminuir la calidad de la imagen, de esta manera hace que el sistema sea más eficiente en energía, mientras todavía se proporcionan imágenes más claras y de trabajo a los cirujanos.
La unidad de cabezal puede accionarse sin un cable de datos unido con la misma. Los sistemas de endoscopia del estado de la técnica usan un cable de datos para transferir imágenes de una unidad de cabezal de cámara a una unidad de control de cámara ubicada en un carrito de endoscopia. Mientras este cable de datos usualmente es más delgado y más flexible que un cable externo de luz, este cable de datos presenta los mismos problemas de restricción de movimiento, problemas de atrape y dificultad de esterilización. El sistema médico de formación de imágenes que se describe con anterioridad incluye una modalidad de transmisión inalámbrica que puede transferir una gran cantidad de datos necesarios para vídeo en tiempo real y las señales de mando y control libres de latencia en un modo que sea de conformidad con las normas y leyes relevantes. Si bien existen muchas modalidades de transmisión inalámbrica que tienen la capacidad de transferir la cantidad de datos a la velocidad requerida, existen muy pocos que son aprobados FDA o FCC para usarse en un quirófano. Del mismo modo, de las modalidades que son aprobadas para usarse en quirófano, la mayoría carecen del ancho de banda necesario para conseguir la tarea de transmisión, por ejemplo, la transferencia de 1080p o más alta de los datos de vídeo en un mínimo de 30 fotogramas por segundo. Para las pocas modalidades que son aprobadas para usarse en un quirófano y que tienen la capacidad adecuada de ancho de banda para transferir los datos de vídeo dentro de los parámetros requeridos de rendimiento, se cree que ninguno ha sido usado con anterioridad para la transmisión duplicada entre un dispositivo quirúrgico a un monitor o controlador, como se divulga en esta memoria.
El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes también puede diseñarse para su inclusión compatible con otros sistemas de endoscopia que son más comúnmente usados, de esta manera, se permite la adopción fácil del sistema médico inalámbrico de formación de imágenes en los quirófanos.
Estas mejoras deben tener como resultado tiempos reducidos de configuración para los quirófanos, un incremento de seguridad dentro de los quirófanos, una esterilización simplificada y todavía más eficaz y la flexibilidad y uso mejorados para los cirujanos durante los procedimientos. En combinación, estos avances permiten cirugías más cortas y más seguras, mejora los resultados del paciente y reducen el riesgo de los costes para los hospitales y centros quirúrgicos, en un intervalo amplio de aplicaciones quirúrgicas y/o veterinarias, para pacientes humanos y/o animales.
Claims (11)
1. Un sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) que comprende:
(a) una unidad de cabezal (32) que comprende: (i) una cubierta de unidad de cabezal (33); (ii) un conector eléctrico de unidad de cabezal (34);
(iii) un sensor de imagen (35); (iv) un transceptor inalámbrico (36); (v) una unidad de procesamiento central (37); y (vi) un componente de entrada de usuario (38); y
(b) un cable de luz (39) que comprende: (i) un conector eléctrico de cable de luz (40);
(ii) un cable de energía eléctrica (41); y (iii) una fuente luminosa integrada (42), de manera que el cable de luz (39) puede suministrar energía a la fuente luminosa integrada (42) a través del conector eléctrico de cable de luz (40) y el cable de energía eléctrica (41) en donde:
la cubierta de unidad de cabezal (33) tiene una superficie externa (43) que define una cavidad externa (44), una superficie interna (45) que define una cavidad interna (46), una primera abertura (47) y una segunda apertura (48);
el conector eléctrico de unidad de cabezal (34) se configura. para conectarse, de manera operativa, con el conector eléctrico de cable de luz (40) a través de la primera abertura (47);
el conector eléctrico de cable de luz (40), el cable de energía eléctrica (41) y la fuente luminosa integrada (42) se conectan en serie, de manera operativa;
la fuente luminosa integrada (42) comprende: (1) una fuente de radiación emisora (202) que tiene un primer espectro; (2) un elemento óptico (204) ubicado para dirigir las emisiones de la fuente de radiación emisora (202); (3) un convertidor de espectro volumétrico (205), el convertidor de espectro volumétrico (205) se ubica para convertir las emisiones dirigidas de la fuente de radiación emisora (202) en emisiones que tienen un segundo espectro diferente del primer espectro; (4) un reflector óptico (206) ubicado alrededor del convertidor de espectro volumétrico (205); y (5) un filtro de salida (207), el reflector (206) se ubica para reflejar las emisiones del convertidor hacia el filtro de salida (207) y la fuente luminosa integrada (42) se configura. para transmitir la luz del cable de luz (39) a través del filtro de salida (207);
el sensor de imagen (35), el transceptor inalámbrico (36) y la unidad de procesamiento central (37) se disponen dentro de la cavidad interna (46);
el sensor de imagen (35) se configura. para detectar una imagen transmitida a la unidad de cabezal (32) a través de la segunda abertura (48);
la cavidad externa (44) se configura. para recibir una batería externa (49); y
el componente de entrada de usuario (38) se dispone en la superficie externa (43).
2. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde: a) la fuente luminosa integrada (42) comprende un fuente luminosa de estado sólido que puede producir luz de espectro continuo; y/o
la salida de la fuente luminosa integrada (42) tiene un ancho de banda espectral que es nominalmente de 480 nm a 775 nm;
o,
b) en donde la fuente de radiación emisora (202) funciona en un intervalo de 400 nm a 480 nm; o,
c) en donde elemento óptico (204) ya sea que podría colimar, enfocar convergente o divergentemente las emisiones de la fuente de radiación emisora sobre el convertidor de espectro volumétrico (205);
o,
d) en donde el reflector óptico (206) redirige la luz omnidireccional hacia una trayectoria óptica deseada;
o,
e) en donde el convertidor de espectro volumétrico (205) convierte las emisiones de la fuente de radiación emisora (202) en emisiones de longitud de onda diferente, un espectro más estrecho, o un espectro más ancho, de radiación no coherente;
o,
f) en donde el filtro óptico (207) elimina una emisión de la fuente de radiación emisora (202) que no ha sido convertida por el convertidor de espectro volumétrico (205) así como también, de manera opcional, el acondicionamiento adicional de la luz emitida;
0,
g) en donde la geometría emisora del espectro de radiación emitida de la fuente luminosa integrada (42) además podría ser acondicionada, dirigida, enfocada, colimada, reflejada, refractada, difractada, o modificada de otro modo con la inclusión de componentes ópticos adecuados.
3. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde la fuente luminosa integrada (42) se configura. para proporcionar la iluminación al área de interés mediante la conexión del cable de luz (39) a un visor médico de formación de imágenes (50), de manera que la luz sea transmitida de la fuente luminosa integrada (42), al visor médico de formación de imágenes (50), al área de interés; y opcionalmente,
a) en donde el cable de luz (39) comprende además un alojamiento de protección (61), el alojamiento de protección (61) rodea la fuente luminosa integrada (42) y tiene un orificio (62) y la fuente luminosa integrada (42) se configura. para transmitir la luz del cable de luz (39) a través del orificio (62);
o
b) en donde el cable de luz (39) comprende además un adaptador (60) configura.do para hacer la conexión del cable de luz (39) con el visor médico de formación de imágenes (50);
y opcionalmente,
1. en donde el adaptador (60) se incorpora en el alojamiento de protección (61), para permitir un diseño integrado;
o,
ii. en donde el adaptador (60) además se configura. para permitir la rotación del adaptador (60) y el cable de luz (39) con respecto al visor médico de formación de imágenes (50) mientras el cable de luz (39) se conecta con el visor médico de formación de imágenes (50).
4. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde a) el cable de luz (39) comprende además una funda flexible (55) que rodea el cable de energía eléctrica (41); o,
b) en donde el cable de luz (39) no comprende un cable de fibra óptica;
o,
c) en donde el sensor de imagen (35) comprende un chip complementario de semiconductor de óxido de metal (CMOS, por sus siglas en inglés), un chip científico complementario de semiconductor de óxido de metal (sCMOS, por sus siglas en inglés), un chip de dispositivo acoplado de carga (CCD, por sus siglas en inglés), o una combinación de los mismos;
o,
d) en donde el transceptor inalámbrico (36) de la unidad de cabezal (32) se configura. para transmitir y recibir datos de sensor de imagen y señales de mando y control, ambos hacia y desde un transceptor inalámbrico (51) de una unidad receptora remota (52), como se discute más adelante;
o
e) en donde la unidad de cabezal (32) se configura. para establecer una conexión entre el transceptor inalámbrico (36) de la unidad de cabezal (32) y un transceptor inalámbrico (51) de una unidad receptora remota (52) cuando la unidad de cabezal (32) y la unidad receptora remota (52) se ubican tan lejos como 30 metros entre sí;
o,
f) en donde el transceptor inalámbrico (36) de la unidad de cabezal (32) puede usar la modalidad de comunicación de banda ultraancha (UWB, por sus siglas en inglés);
o,
g) en donde el transceptor inalámbrico (36) de la unidad de cabezal (32) se configura. para transmitir los datos desde el sensor de imagen (35) y las señales de mando y control hacia un sistema externo para gestión de los sistemas médicos de formación de imágenes sin necesidad de reprogramación o rediseño;
o,
h) en donde la unidad de procesamiento central (37) gestiona al menos uno de la fuente luminosa integrada (42), el sensor de imagen (35), o el transceptor inalámbrico (36).
5. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde a) la unidad de cabezal (32) comprende además un coprocesador (66) que ayuda al sensor de imagen (35) en la conversión de la imagen para la unidad de procesamiento central (37);
o,
b) en donde el componente de entrada de usuario (38) comprende botones configurados para controlar las funciones del sensor de imagen (35);
o,
c) en donde la segunda abertura (48) comprende un segundo conector de abertura (67) configura.do para la conexión de un visor médico de formación de imágenes (50) a la cubierta de unidad de cabezal (33); o,
d) en donde la cubierta de unidad de cabezal (33) tiene un volumen de 300 a 800 cm3;
o
e) en donde el conector eléctrico de unidad de cabezal (34) y el sensor de imagen (35) se disponen entre si dentro de 1 a 6 cm;
o,
f) en donde la unidad de cabezal (32) no comprende un disipador de calor dentro de la cavidad interna (46) de la unidad de cabezal (32);
o,
g) en donde la unidad de cabezal (32) comprende además una ventana (73), la ventana (73) se dispone dentro de la segunda abertura (48) y se configura. para permitir que la imagen pase a través de la misma.
6. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además una batería externa (49) que se dispone en la cavidad externa (44) y que proporciona la energía a una o más de la fuente luminosa integrada (42), el sensor de imagen (35), el transceptor inalámbrico (36), o la unidad de procesamiento central (37).
7. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 6, en donde la batería externa (49) es una batería recargable extraíble (76);
y opcionalmente,
a) en donde el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además un alojamiento extraíble (77) para la batería recargable extraíble (76), el alojamiento extraíble (77) comprende la batería recargable extraíble (76) y la cavidad externa (44) se configura. para recibir la batería recargable extraíble (76) por medio del enganche del alojamiento extraíble (77) en la cavidad externa (44);
y opcionalmente,
b) en donde el alojamiento extraíble (77) comprende además un sistema de gestión de batería.
y opcionalmente,
c) en donde el sistema de gestión de batería se configura. para (a) regular la salida de energía de la batería recargable extraíble (76), (b) informar el nivel de carga de la batería recargable extraíble (76) y (c) proteger contra fallos.
8. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 6, en donde la batería externa (49) es una batería recargable no extraíble (89);
o
a) en donde la batería externa (49) tiene alta capacidad y puede proporcionar la energía adecuada para operar la fuente luminosa integrada (42), el sensor de imagen (35), y el transceptor inalámbrico (36);
y opcionalmente,
i) en donde la batería externa (49) tiene una capacidad por encima de 3000 miliamperios hora (mAh).
9. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 6, en donde la unidad de cabezal (32) comprende además un sistema de gestión de energía (79) que se configura. para controlar la energía suministrada por la batería externa (49) y para distribuir la energía a una o más de la fuente luminosa integrada (42), el sensor de imagen (35), el transceptor inalámbrico (36), o la unidad de procesamiento central (37).
10. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde el sistema médico inalámbrico de formación de imágenes comprende además una unidad receptora remoto (52), la unidad receptora remota (52) comprende: (i) una cubierta de unidad receptora (80); (ii) un transceptor inalámbrico (51); (iii) una unidad de procesamiento central (81); y (iv) una interfaz de comunicaciones (82); y en donde además la cubierta de unidad receptora (80) tiene una cavidad interna (83) que contiene el transceptor inalámbrico (51) de la unidad receptora remota (52), la unidad de procesamiento central (81) de la unidad receptora remota (52) y la interfaz de comunicaciones (82);
y opcionalmente,
a) en donde el transceptor inalámbrico (51) de la unidad receptora remota (52) se configura. para transmitir y recibir los datos de sensor de imagen y las señales de mando y control, ambos hacia y desde el transceptor inalámbrico (36) de la unidad de cabezal (32);
o,
b) en donde la unidad de procesamiento central (81) de la unidad receptora remota (52) gestiona uno o más del transceptor inalámbrico (51) de la unidad receptora remota (52) o la interfaz de comunicaciones (82) y puede realizar el procesamiento de datos para los mismos;
o,
c) en donde la interfaz de comunicaciones (82) se configura. para comunicarse con múltiples tipos de sistemas de gestión de cámara externa sin la necesidad de reprogramación o rediseño.
11. El sistema médico inalámbrico de formación de imágenes (31) según la reivindicación 1, en donde la unidad de cabezal (32) comprende además una batería recargable interna (86), la cavidad interna (46) contiene además la batería recargable interna (86);
y opcionalmente,
a) en donde la batería recargable interna (86) se configura. para usarse como sistema secundario de batería en caso de que la batería externa deje de proporcionar energía o se desconecte;
o,
b) en donde la unidad de cabezal (32) comprende además un sistema de gestión de batería (88) configura.do para gestionar la batería recargable interna (86);
y opcionalmente,
i) en donde la batería recargable interna (86) y el sistema de gestión de batería (88) de la unidad de cabezal (32) permite que la fuente luminosa integrada (42), el sensor de imagen (35), el transceptor inalámbrico (36) y la unidad de procesamiento central (37) cambien a un modo de energía más baja con el propósito de conservar la energía;
o,
c) en donde la batería recargable interna (86) puede cargarse hasta su capacidad desde una batería externa (49);
o,
d) en donde la batería recargable interna (86) se configura. para ser controlada, de manera externa, por un sistema separado de gestión de energía o batería dependiendo de la presencia de una batería externa (49); o,
e) en donde la batería recargable interna (86) es suficiente para proporcionar la energía para el funcionamiento del sistema médico inalámbrico de formación de imagen (31).
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