JP2020536593A

JP2020536593A - 直径が変化するマルチカメラ手術照明デバイス

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Publication number: JP2020536593A
Application number: JP2020507696A
Authority: JP
Inventors: レビー、エイブラハム; レヴィ、モーセ; サルマン、ゴラン
Original assignee: ２７０サージカルリミテッド
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2038-08-07
Also published as: US20200367731A1; EP3668366A4; CN110996755A; CN110996755B; EP3668366A1; WO2019035118A1; JP7056847B2; IL272497A

Abstract

本主題は、第１の断面直径を有する硬質細長部材と、第２断面直径を有する遠位端とを備える医療用イメージングデバイスであって、上記第２の断面直径が、上記第１の断面直径よりも少なくとも０．０２ミリメートル大きく、上記遠位端が、上記遠位端の前方平坦面に配置される前方カメラ、および、上記遠位端の第１の側面に配置される第１の側方カメラを含む、医療用イメージングデバイスを開示する。

Description

本発明は一般には、患者の身体の内側から画像を捕捉するように設計された医療器械の分野に関する。

腹腔鏡は、小さな切り口を通してカメラを用いて、腹部または骨盤内で動作を行うのに利用されるデバイスである。腹腔鏡を使用して、状態を検査および診断すること、または、手術を行うことが可能である。いくつかのケースでは、狭いエリアまたは特定の体腔もしくは器官の内側の領域の検査を含む処置が、内視鏡を要することもある。

腹腔鏡は、カメラならびにあらゆる電気回路が配置された細長い環状部材内で組み立てられる可能性が高い。一般に、腹腔鏡検査処置は、腹近くに小さな切り口を作ることから始まり、腹部が、ＣＯ_２ガスで満たされる。ＣＯ_２は、腹部を持ち上げて、内臓器官から隔てさせる。次いで、腹腔鏡が、腹部に挿入され、内臓器官の必要な視野を執刀医に提供する。いくつかのケースでは、切り口を通して腹部にトロカールを挿入し、トロカールのカニューレを通して、腹腔鏡を腹部に押し入れる。

腹腔鏡は、患者の身体内で腹腔鏡を操作することを可能にする細長部材を有し得る。この細長部材は、回路およびセンサを保護するために硬質であり得る。医療処置では、使用される腹腔鏡が、その前部に配置される２つ以上のカメラを含み得る。したがって、カメラ、光学部品および電気回路を、相対的に広い腹腔鏡に入れることが必要なこともある。こうしたケースでは、切り口を可能な限り狭く維持することが課題である。いくつかのケースでは、独立したトロカールが使用され、このトロカールのカニューレにより、マルチカメラ腹腔鏡の幅が制限されることがある。

本発明は、直接的に接続される２つの区分部材を備える医療用薄型イメージングデバイスを開示する。上記２つの区分部材は、細長の硬質シャフトおよび遠位端であり得る。遠位端は、医療処置に必要な光学機器を含み、硬質シャフトに直接接続される。遠位端内に配置される光学機器は、カメラ、レンズ、およびカメラが機能するのに必要な光源を含むことが可能である。遠位端は直径が変化するように提供することが可能であり、最大直径が約１０．０〜２０ミリメートルで、最小直径が約２．５〜１５．０ミリメートルである。いくつかのケースでは、硬質シャフトの直径を、遠位端よりも狭くすることができ、これにより、遠位端の最も狭い部分に硬質シャフトを接続することができる。いくつかのケースでは、遠位端の直径が、シャフト径から遠位端の最大直径に徐々に増加する。開示を行う主題のいくつかの実施形態では、遠位端が、自体のうち直径が最も広い部分から延び、自体のうち直径が最も狭い部分へと下に傾く傾斜面を含み得る。いくつかのケースでは、傾斜面を段状端部に置き換えて、遠位端よりも狭い直径を有する硬質シャフトに遠位端を接続することができる。

また、遠位端は、自体の前方平坦面に配置される前方カメラ、および、自体の第１の側面に配置される第２の側方カメラを含む。いくつかのケースでは、本医療用イメージングデバイスは、遠位端の第２の側面に配置される第１の側方カメラも含み得る。

開示する主題の実行可能な実施形態では、第２の側方カメラのレンズの中心と前方カメラのレンズの中心との距離が、第１の側方カメラのレンズの中心と前方カメラのレンズの中心との距離よりも短いことがある。開示する主題の実行可能な他の実施形態では、第２の側方カメラのレンズの中心と前方カメラのレンズの中心との距離が、第１の側方カメラのレンズの中心と前方カメラのレンズの中心との距離よりも長いことがある。いくつかのケースでは、前方カメラ、第２の側方カメラ、および第１の側方カメラのワーキングディスタンスが、１〜１５０ミリメートルの範囲であり得る。いくつかのケースでは、第２の側方カメラおよび第１の側方カメラが、６０〜１６０°の水平方向視野を有する。

いくつかのケースでは、遠位端が、第１の側方カメラ、前方カメラ、および第２の側方カメラを固定するように形作られた少なくとも１つのアパーチャを更に含み得る。いくつかのケースでは、各アパーチャが、単一のカメラに関連付く。すなわち、１つのアパーチャが第１の側方カメラに関連付き、１つのアパーチャが前方カメラに関連付き、１つのアパーチャが第２の側方カメラに関連付く。いくつかのケースでは、上記アパーチャが、不透明壁を有することがあり、透明なアパーチャが、前方カメラ、第１の側方カメラ、および第２の側方カメラの近くに配置される。遠位端は、前方カメラにより捕捉されたエリアを照明するための前方照明モジュール、第２の側方カメラにより捕捉されたエリアを照明するための第２の側方照明モジュール、および、第１の側方カメラにより捕捉されたエリアを照明するための第１の側方照明モジュールを更に含み得る。したがって、前方照明モジュールは、前方カメラの両側に２つの照明モジュールを含んでよく、一方の照明モジュールが、他方の照明モジュールよりも大きいこともあり、前方カメラが前方面の中心に位置しないこともある。

本発明のいくつかの実施形態を、添付の図面を参照して、例としてのみ本明細書中で説明する。ここでの図面への詳細な具体的言及をもって、図示を行う具体的詳細は、例としてのものであり、本発明の実施形態の説明のための議論を目的とすることを強調する。これに関連して、図面とともに提供される説明により、本発明の実施形態がどのように実行され得るのかが当業者には明らかになる。

以下、図面を表示する。

開示を行う主題の例示的実施形態による、少なくとも１つのカメラを備え、直径が変化する医療用イメージングデバイスを実証する図である。

開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化し、３つのカメラを備える医療用イメージングデバイスの上部断面を実証する図である。

直径が変化し、図２に応じた１つの前方カメラおよび２つの側方カメラを備える医療用イメージングデバイスの上部断面図である。

開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化し、１つの前方カメラおよび２つの側方カメラを備える医療用イメージングデバイスの模式図である。

開示を行う主題の例示的実施形態による、段状端部を含む遠位端を有する医療用イメージングデバイスの模式図である。

開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化する医療用イメージングデバイス内の３つのカメラの視野を実証する図であって、医療用イメージングデバイスが、これらの視野間の重なりの対称性を有する様の図である。

開示を行う主題の例示的実施形態による、一体型医療用イメージングデバイスを備える医療用イメージングデバイスであって、直径が変化し、その医療用イメージングデバイスの動作に必要な光学機器を備える医療用イメージングデバイスを実証する図である。

本発明は、医療用薄型イメージングデバイスであって、その医療用イメージングデバイスを、切り口を通して身体に入れ、内臓器官にて医療処置を行うことが必要なケースで利用することが可能な医療用薄型イメージングデバイスを開示する。こうした医療用イメージングデバイスは、小さな切り口を通した腹部または骨盤内での検査処置または外科処置などの医療処置の支援になるように設計された２つ以上のカメラを備える。本医療用イメージングデバイスは、少なくとも２つの直径を有し、この医療用イメージングデバイスのいくつかの区分（遠位端など）は、広い直径を有し得、これにより、光学機器に必要なスペースを与え、この医療用イメージングデバイスの他のいくつかの区分は、狭い直径を有し得、これにより、医療用イメージングデバイスを人の身体の相対的に小さな切り口に（例えば、予め規定された内径を有するトロカール内に少なくとも部分的に搭載した状態で）通すことが可能になる。しかも、医療処置中、遠位端を患者の身体に入れて画像を捕捉する間、硬質シャフトをトロカール内に入れることができる。イメージングデバイスの遠位端は、光学機器を含み、トロカールを通過するのみでよく、トロカールは、より幅の広い先端を貫通させるためにいくらかの弾性を有する。先端の幅がより広ければ、光学機器のためのより多くのスペースがもたらされ、これにより、より優れたセンサおよびレンズが利用可能になるので、イメージングデバイスにより、より良好なデータが捕捉される。トロカールを介してデバイスを挿入すると、人の身体の相対的に小さな切り口を使用することが可能になり、人の身体の体腔をガスで満たすことが必要な場合の医療処置が容易になる。切り口を小さくすることで、切り口からのガスの漏れを阻止するためのシーリング材を作ることを容易にすることができる。直径という用語は、硬質シャフトの断面直径および遠位端の断面直径を指す。

図１は、開示を行う主題の例示的実施形態による、少なくとも１つのカメラを備え、直径が変化する医療用イメージングデバイスを実証する。図１は、遠位端１１５に直接的に接続されるように設計された硬質シャフト１５５を備える医療用イメージングデバイス１０５を示す。遠位端１１５は傾斜面１８０を含んでよく、これにより、遠位端１１５よりも直径の狭い硬質シャフト１５５に遠位端１１５を接続することが可能になる。

遠位端１１５は、硬質シャフト１５５と遠位端１１５の傾斜面１８０との間の接続線の概形を示すシームライン１７０も含み得る。いくつかのケースでは、硬質シャフト１５５と傾斜面１８０とが、シームライン１７０での接続部に封をする接着剤により接続され得る。他のいくつかのケースでは、硬質シャフト１５５と傾斜面１８０とが、はんだ付けにより接続され得る。開示する主題の実行可能な実施形態では、硬質シャフト１５５と傾斜面１８０とを、硬質シャフト１５５と遠位端１１５とを固定するねじ留め機構により接続することができる。

遠位端１１５は、少なくとも１つのカメラを収容するように設計されたマルチカメラ区分部材として機能し得る。いくつかのケースでは、カメラが、平坦面１１０として規定される遠位端１１５の前方端に位置し得る。更なるカメラが、遠位端１１５の丸みを帯びた側面に配置され得る。遠位端１１５は、第２の側方カメラ１６５を収容し、第２の側方カメラ１６５の視野のために必要な開口部を提供するように形作られたアパーチャ１６０も含み得る。いくつかのケースでは、アパーチャ１６０は、患者の組織から第２の側方カメラ１６５を分離するために、ガラスまたはプラスチックなどの透明層で覆われ得る。他のいくつかのケースでは、アパーチャ１６０が、１つまたは複数の光学窓で覆われ得る。

開示を行う主題のいくつかの実施形態では、遠位端１１５が、第１の側方カメラ（図示せず）を含み得る。第１の側方カメラは、遠位端１１５の反対側に配置され得る。また、アパーチャ１６０は、第２の側方カメラ１６５の光源を提供する側方照明器モジュール１５０および１４５からの光の発射を可能にする。いくつかのケースでは、この光を、ＬＥＤとしても知られる発光ダイオードなどの専用照明器により発射することもできる。

遠位端１１５は、前方カメラ１３０を収容し、前方カメラ１３０の視野のために必要な開口部を提供することが可能な平坦面１１０上に位置する前方カメラ１３０も含み得る。平坦面１１０は、前方カメラ１３０に必要な光源を提供する前方照明器１２０、１２５、１３５および１４０も含む。他の実施形態では、前方照明器の数および位置を変えることもできる。例えば、照明モジュールが４つより少ないまたは４つより多い場合、各照明モジュールは、１つまたは複数のＬＥＤを有し、異なる光スペクトルを発射することができる。

図２は、開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化し、３つのカメラを備える医療用イメージングデバイスの上部断面を実証する。図２は、遠位端２８０を備える医療用イメージングデバイス２０５を示す。遠位端２８０は、３つのカメラ、前方カメラ２３５、第２の側方カメラ２４５および第１の側方カメラ２１５を含む。医療用イメージングデバイス２０５は、前方カメラ２３５を収容する先端部分２６５も備え、ここで、前方カメラ２３５は、前方視野を捕捉するためのレンズアセンブリを含む。いくつかの例示的ケースでは、前方カメラ２３５の視野は、少なくとも６０°、少なくとも８０°、少なくとも１００°であり得、ワーキングディスタンスが、約１〜３０ミリメートル、約１５〜１５０ミリメートルであり得る。前方カメラ２３５は、遠位端２８０の先端部分２６５の表面に配置することも可能である。

遠位端２８０は、第２の側方カメラ２４５であって、上記カメラの中心を、医療用イメージングデバイス２０５の先端部分２６５から約５〜２５ミリメートルにすることができるように、医療用イメージングデバイス２０５内に配置することが可能な第２の側方カメラ２４５を更に含む。第２の側方カメラ２４５の視野は、少なくとも６０°、少なくとも８０°、少なくとも１００°であり得、ワーキングディスタンスが、約１〜３０ミリメートル、約１５〜１５０ミリメートルであり得る。遠位端２８０は、２つの第２の側方照明モジュール２４０および２５０も含むことができ、これらのモジュールは、第２の側方カメラ２４５の動作に必要な光を発射するＬＥＤであり得る。いくつかのケースでは、照明モジュールの数は２より多くてよく、各照明モジュールが、１つまたは複数のＬＥＤを含み得、異なる光スペクトルを発射することができる。

第１の側方カメラ２１５は、第２の側方カメラ２４５と反対側に配置することができ、これにより、これらの２つのカメラ、第２の側方カメラ２４５と第１の側方カメラ２１５とが、実質的に互いに反対の方向を向くことができる。第１の側方カメラ２１５の中心は、遠位端２８０の先端部分２６５から約５〜２５ミリメートルであり得る。第１の側方カメラ２１５の視野は、少なくとも６０°、少なくとも８０°、少なくとも１００°であり得、ワーキングディスタンスが、約１〜３０ミリメートル、約１５〜１５０ミリメートルであり得る。医療用イメージングデバイス２０５は、２つの第１の側方照明モジュール２２５および２１０も備えることができ、これらのモジュールは、第２の側方カメラ２１５の動作に必要な光を発射するＬＥＤであり得る。いくつかのケースでは、照明モジュールの数は２より多くてよく、各照明モジュールが、１つまたは複数のＬＥＤを含み得、異なる光スペクトルを発射することができる。

前方カメラ２３５は、遠位端２８０の前方面に位置し得る。前方カメラ２３５は、少なくとも６０°、少なくとも８０°、少なくとも１００°の前方視野および約１〜３０ミリメートル、約１５〜１５０ミリメートルのワーキングディスタンス提供するレンズアセンブリを含み得る。医療用イメージングデバイス２０５は、２つ以上の前方照明モジュールも備え得る。図２は、前方カメラ２３５の動作に必要な光を発射するＬＥＤを含むことが可能な照明器モジュール２２０および２３０を示す。開示を行う主題のいくつかの実施形態では、これらのＬＥＤにより発射される光は白色光であり得る。他のいくつかのケースでは、医療用イメージングデバイス２０５の光源の一部分が、可視光スペクトルのそれぞれ異なる色であり得る。例えば、医療用イメージングデバイス２０５の光源は、青、赤、黄、緑、またはこれらの色の任意の組合せなどの他の色を発射するＬＥＤを含み得る。いくつかのケースでは、ＬＥＤにより発射される光が、非可視光のスペクトルであり得る。例えば、光源が、赤外線スペクトル、紫外線、およびＸ線などで光を提供することが可能である。照明モジュール２２０、２３５、２２５、２４０、２５０および２１０は、硬質シャフト１５５内に置かれるケーブルを介して電力を受信し得る。

開示を行う主題のいくつかの実施形態では、遠位端２８０を、直径が異なる２つの部分として提供することができる。したがって、遠位端２８０の１つの部分を、平坦面２８５を有し、長さが１０〜２０ミリメートルの円筒状に提供することができる。平坦面２８５を有する円筒状部分を、軸２８１と軸２８２との間に示す。一実施形態では、軸２８１、２８２および２８３が、硬質シャフトおよび遠位端２８０の縦軸に対して垂直になる。遠位端２８０の第２の部分は、傾斜面２７５を有する部分である。第２の部分の長さは、２〜３０ミリメートルであり得る。傾斜面２７５を有する第２の部分を、垂直軸２８２と垂直軸２８３との間に示す。こうしたケースでは、傾斜面２７５を有する部分を、幅の範囲が２．５〜１５ミリメートルであり得る硬質シャフト２７０に直接的に接続することができる。したがって、こうしたケースでは、遠位端の最大直径を約１０．０〜２０ミリメートルにすることができ、最小直径を約２．５〜１５．０ミリメートルにすることができる。他の実施形態では、軸２８１を傾けて、硬質シャフトおよび遠位端２８０の縦軸から１０°未満の角度を形成することができる。

図３は、直径が変化し、図２に応じた１つの前方カメラおよび２つの側方カメラを備える医療用イメージングデバイスの上部断面を示す。図３は、遠位端２８０に配置された３つのカメラを備える医療用イメージングデバイス２０５を示す。前方カメラ２３５は、遠位端２８０の先端部分２６５に配置された前方平坦面２４７に位置する。いくつかのケースでは、前方カメラ２３５が、前方平坦面２４７の一方の側に偏るように配置され得る。他のケースでは、前方カメラ２３５が、前方平坦面２４７の中心に配置され得る。医療用イメージングデバイス２０５は、第１の側方カメラ２１５であって、第１の側方カメラ２１５の中心が先端部分２６５から約５〜１５ミリメートルに位置することができるように配置される第１の側方カメラ２１５も備える。第２の側方カメラ２４５が、第１の側方カメラ２１５の中心から点２２７に延びる想像線に対して、第２の側方カメラ２４５の中心が、第１の側方カメラ２１５の中心から約０．０〜１０．０ミリメートルに位置することができるように配置される。

開示を行う主題のいくつかの実施形態では、遠位端２８０を、硬質シャフト２７０に接続される部分の傾斜面２７５となるように提供することができる。こうしたケースでは、遠位端２８０よりも狭い直径を有する硬質シャフトに遠位端２８０を接続することができる。

図４は、開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化し、１つの前方カメラおよび２つの側方カメラを備える医療用イメージングデバイスの模式図を示す。図４は、３つのカメラを収容するように設計された遠位端４４０を備える医療用イメージングデバイス４０５を示す。遠位端４４０は、前方平坦面４５０の実質的に中心に位置する前方カメラ４１０を収容することができる。遠位端４４０は、遠位端４４０の側面に配置される第２の側方カメラ４２５を更に含む。遠位端４４０は、第１の側方カメラ４１５を更に含む。第１の側方カメラ４１５は、第２の側方カメラ４２５とは反対の側面に配置することができ、これにより、これらの２つのカメラ、第２の側方カメラ４２５と第１の側方カメラ４１５とが、実質的に互いに反対の方向を向いてよい。他のいくつかのケースでは、第２の側方カメラ４２５と第１の側方カメラ４１５との間の角度が、遠位端４４０の外周上で、１０〜１８０°の範囲の任意の実用的角度になり得る。

遠位端４４０は、約２．５〜１５ミリメートルの直径で提供され得る。遠位端４４０の長さは、約６．５〜２０ミリメートルであり得る。いくつかのケースでは、遠位端４４０を硬質シャフト４２０に接続することが可能であり、硬質シャフト４２０は、約２．５〜１５ミリメートルの直径を有することが可能である。開示する主題の実行可能な実施形態では、硬質シャフト４２０の直径が、遠位端４４０の直径よりも狭くてもよい。したがって、遠位端４４０は傾斜面４３５を含むことがあり、これにより、遠位端４４０を、より狭い直径で提供される硬質シャフト４２０に接続することが可能になる。

開示する主題の実行可能な実施形態では、第２の側方カメラ４２５の中心と端点４３０との間の距離が、第１の側方カメラ４１５の中心と端点４６５との間の距離と同一であり得る。開示する主題の実行可能な実施形態では、第２の側方カメラ４２５の中心と第２の端点４３０との間の距離が、第１の側方カメラ４１５の中心と端点４６５との間の距離より短くなり得る。開示する主題の実行可能な実施形態では、第２の側方カメラ４２５の中心と第１の端点４３０との間の距離が、第１の側方カメラ４１５の中心と端点４６５との間の距離よりも長くなり得る。

図５は、開示を行う主題の例示的実施形態による、段状端部を含む遠位端を有する医療用イメージングデバイスの模式図を示す。図５は、カメラを収容するように設計された遠位端５３０と、遠位端５３０に接続される硬質シャフト５２０とを備える医療用イメージングデバイス５０５を示す。遠位端５３０は、シームライン５１５で遠位端５３０を硬質シャフト５２０に接続することを可能にする段状端部５１０を含む。いくつかのケースでは、段状端部５１０を含む遠位端５３０を、遠位端であって、この遠位端を直径がより狭い硬質シャフトに接続する目的で利用される傾斜面を含む遠位端と置き換えることができる。段状端部５１０は、遠位端５３０と硬質シャフト５２０との接続のための階段形状を提供する。いくつかのケースでは、硬質シャフト５２０と段状端部５１０とが、シームライン５１５での接続部に封をする接着剤により接続され得る。他のいくつかのケースでは、硬質シャフト５２０と段状端部５１０とが、はんだ付けにより接続され得る。開示する主題の実行可能な実施形態では、硬質シャフト５２０と段状端部５１０とを、硬質シャフト５２０と遠位端５３０とを固定するねじ留め機構により接続することができる。

図６は、開示を行う主題の例示的実施形態による、直径が変化する医療用イメージングデバイス内の３つのカメラの視野を実証する図であって、医療用イメージングデバイスが、これらの視野間の重なりの対称性を有する様の図である。図６は、３つのカメラ、前方カメラ６１０、第２の側方カメラ６２５および第１の側方カメラ６１５を含む遠位端６７０を有する医療用イメージングデバイス６０５を示す。遠位端６７０は、遠位端６７０を硬質シャフト６６５に接続することを可能する傾斜面６８０も含む。いくつかのケースでは、遠位端６７０は、硬質シャフト６６５に接続可能な段状端部を含み得る。

また、遠位端６７０は、視野６４０（ＦＯＶ６４０と示す）を伴う前方カメラ６１０を含む。ＦＯＶ６４０は、前方カメラ６１０の観察可能な視野を規定し、前方カメラ６１０と、点６３０と、点６３５とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。また、点６３５は、第１の側方カメラ６１５の視野（ＦＯＶ６４５と示す）の端部のうちの１つの概形を示す。ＦＯＶ６４５は、第１の側方カメラ６１５の観察可能な視野を規定し、第１の側方カメラ６１５と、点６５５と、点６５５とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。いくつかのケースでは、ＦＯＶ６４０が、点６３５でＦＯＶ６４５に重なり得る。他のいくつかのケースでは、ＦＯＶ６５４とＦＯＶ６４０とが全く重なりを有さないこともある。また、点６３０は、第２の側方カメラ６２５の視野（ＦＯＶ６５０と示す）の端部のうちの１つの概形を示す。ＦＯＶ６５０は、第２の側方カメラ６２５の観察可能な視野を規定し、第２の側方カメラ６２５と、点６３０と、点６６０とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。いくつかのケースでは、ＦＯＶ６４０を、点６３０でＦＯＶ６５０と重ねることができ、３つのＦＯＶ６４０、６４５および６５０を、それらの対称性において等しくならないようすることができ、こうすることで、これらＦＯＶの重なりを得ることが可能になる。

図７は、開示を行う主題の例示的実施形態による、一体型医療用イメージングデバイスを備える医療用イメージングデバイスであって、直径が変化し、その医療用イメージングデバイスの動作に必要な光学機器を備える医療用イメージングデバイスを実証する。図７は、遠位端を有さない硬質シャフト７５５を備える一体型医療用イメージングデバイス７０５を示す。硬質シャフト７５５は、少なくとも１つのカメラを収容するように設計されたマルチカメライメージングデバイスとして機能し得る。いくつかのケースでは、カメラが、前方で平坦面７１０に位置する硬質シャフト７５５の端部に位置してもよい。硬質シャフト７５５の丸みを帯びた側面にも、カメラが配置され得る。硬質シャフト７５５は、医療用イメージングデバイスのイメージング機能に必要な光学機器を収容するように設計された幅広区分７８０を含み得る。硬質シャフト７５５は、光学機器が機能するのに必要な配線を取り次ぐように設計された幅狭区分７７０も含み得る。医療処置では、医療処置を行う人物が、一体型医療用イメージングデバイス７０５を患者の身体に挿入し、こうすることで、幅広区分７８０を身体の内側に配置することができ、例えば、ガスが広がるのを阻止するために、幅狭区分７７０を利用して、身体の開いた部分に封をすることができる。いくつかのケースでは、一体型医療用イメージングデバイス７０５を、トロカールを介して挿入することができる。こうしたケースでは、幅狭区分７７０は、上記の医療処置で利用されるガスがトロカールのカニューレを介して広がるのを阻止することができる。

硬質シャフト７５５は、幅狭区分７７０と幅広区分７８０とをつなぐように設計された傾斜面７８５も含み得る。いくつかのケースでは、硬質シャフト７５５が幅狭区分７７０を含み、幅広区分７８０が単体として作製されてもよい。例えば、硬質シャフト７５５は、モールディング工程で作製することができる。いくつかのケースでは、硬質シャフト７５５の作製工程は、カメラ、丸みを帯びた表面、平坦面、およびカメラの収容部分などにアパーチャを作るためのミリング工程も含んでよい。

硬質シャフト７５５は、第２の側方カメラ７６５を収容し、第２の側方カメラ７６５に動作上必要な視野を提供するように形作られたアパーチャ７６０も含む。開示を行う主題のいくつかの実施形態では、硬質シャフト７５５が、自体の反対側に配置される第１の側方カメラ（図示せず）を含み得る。また、アパーチャ７６０は、側方カメラ７６５の光源を提供する側方照明器モジュール７５０および７４５を収容する。いくつかのケースでは、この光源を、ＬＥＤとしても知られる発光ダイオードなどの専用の内視鏡照明器により発射させることもできる。一実施形態では、各照明モジュールが、１つまたは複数のＬＥＤを有し、異なる光スペクトルを発射し得る。

硬質シャフト７５５は、前方平坦面７１０の中心に位置する前方カメラ７３０も含み得、前方平坦面７１０は、前方カメラ７３０を収容し、前方カメラ７３０に動作上必要な視野を提供することが可能である。平坦面７１０は、前方カメラ７３０に必要な光源を提供する前方照明器モジュール７２０、７２５、７３５および７４０も含む。他の実施形態では、前方カメラ７３０が、前方平坦面７１０の一方の側に偏るように配置され得る。

例示的実施形態を参照して本開示を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができること、本開示の要素を均等物に置き換えることができることが当業者には理解されるであろう。さらに、本教示内容の本質的範囲から逸脱することなく、多くの修正を行って、特定の状況または材料を本教示内容に適用させることもできる。したがって、開示する主題が、本発明を実施するために企図される最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される。

開示を行う主題のいくつかの実施形態では、遠位端１１５が、第１の側方カメラ（図示せず）を含み得る。第１の側方カメラは、第２の側方カメラ１６５の反対側に配置され得る。また、アパーチャ１６０は、第２の側方カメラ１６５の光源を提供する側方照明器モジュール１５０および１４５からの光の発射を可能にする。いくつかのケースでは、この光を、ＬＥＤとしても知られる発光ダイオードなどの専用照明器により発射することもできる。

図３は、直径が変化し、図２に応じた１つの前方カメラおよび２つの側方カメラを備える医療用イメージングデバイスの上部断面を示す。図３は、遠位端２８０に配置された３つのカメラを備える医療用イメージングデバイス２０５を示す。前方カメラ２３５は、遠位端２８０の先端部分２６５に配置された前方平坦面２４７に位置する。いくつかのケースでは、前方カメラ２３５が、前方平坦面２４７の一方の側に偏るように配置され得る。他のケースでは、前方カメラ２３５が、前方平坦面２４７の中心に配置され得る。医療用イメージングデバイス２０５は、第１の側方カメラ２１５であって、第１の側方カメラ２１５の中心が先端部分２６５から約５〜１５ミリメートルに位置することができるように配置される第１の側方カメラ２１５も備える。第２の側方カメラ２４５が、第１の側方カメラ２１５の中心から点２２７に延びる想像線に対して、第２の側方カメラ２４５の中心が、第１の側方カメラ２１５の中心から約５〜１５ミリメートルに位置することができるように配置される。

また、遠位端６７０は、視野６４０（ＦＯＶ６４０と示す）を伴う前方カメラ６１０を含む。ＦＯＶ６４０は、前方カメラ６１０の観察可能な視野を規定し、前方カメラ６１０と、点６３０と、点６３５とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。また、点６３５は、第１の側方カメラ６１５の視野（ＦＯＶ６４５と示す）の端部のうちの１つの概形を示す。ＦＯＶ６４５は、第１の側方カメラ６１５の観察可能な視野を規定し、第１の側方カメラ６１５と、点６３５と、点６５５とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。いくつかのケースでは、ＦＯＶ６４０が、点６３５でＦＯＶ６４５に重なり得る。他のいくつかのケースでは、ＦＯＶ６４５とＦＯＶ６４０とが全く重なりを有さないこともある。また、点６３０は、第２の側方カメラ６２５の視野（ＦＯＶ６５０と示す）の端部のうちの１つの概形を示す。ＦＯＶ６５０は、第２の側方カメラ６２５の観察可能な視野を規定し、第２の側方カメラ６２５と、点６３０と、点６６０とで作られる想像上の三角形により規定することが可能である。いくつかのケースでは、ＦＯＶ６４０を、点６３０でＦＯＶ６５０と重ねることができ、３つのＦＯＶ６４０、６４５および６５０を、それらの対称性において等しくならないようすることができ、こうすることで、これらＦＯＶの重なりを得ることが可能になる。

硬質シャフト７５５は、第２の側方カメラ７６５を収容し、第２の側方カメラ７６５に動作上必要な視野を提供するように形作られたアパーチャ７６０も含む。開示を行う主題のいくつかの実施形態では、硬質シャフト７５５が、第２の側方カメラ７６５の反対側に配置される第１の側方カメラ（図示せず）を含み得る。また、アパーチャ７６０は、第２の側方カメラ７６５の光源を提供する側方照明器モジュール７５０および７４５を収容する。いくつかのケースでは、この光源を、ＬＥＤとしても知られる発光ダイオードなどの専用の内視鏡照明器により発射させることもできる。一実施形態では、各照明モジュールが、１つまたは複数のＬＥＤを有し、異なる光スペクトルを発射し得る。

例示的実施形態を参照して本開示を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができること、本開示の要素を均等物に置き換えることができることが当業者には理解されるであろう。さらに、本教示内容の本質的範囲から逸脱することなく、多くの修正を行って、特定の状況または材料を本教示内容に適用させることもできる。したがって、開示する主題が、本発明を実施するために企図される最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される。
（項目１）
第１の断面直径を有する硬質細長部材と、
第２の断面直径を有する遠位端と
を備える医療用イメージングデバイスであって、
上記第２の断面直径が、上記第１の断面直径よりも少なくとも０．０２ミリメートル大きく、
上記遠位端が、上記遠位端の前方平坦面に配置される前方カメラ、および、上記遠位端の第１の側面に配置される第１の側方カメラを含む、
医療用イメージングデバイス。
（項目２）
上記遠位端が、上記遠位端を上記硬質部材に接続することを可能にする段状端部を含む、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目３）
上記遠位端の上記段状端部が、上記遠位端の上記直径よりも狭い直径で提供される、
項目２に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目４）
上記第１の断面直径と、上記第２の断面直径との差を徐々になくす傾斜面を更に備える、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目５）
上記遠位端の第２の側面に配置される第２の側方カメラを更に備える、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目６）
上記第２の側方カメラの方が、上記第１の側方カメラよりも、上記前方平坦面の近くにある、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目７）
上記前方カメラが、上記第１の側面に対してよりも、上記第２の側面に対して近くに配置される、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目８）
上記前方カメラ、上記第２の側方カメラ、および上記第１の側方カメラのワーキングディスタンスが、１〜１５ミリメートルの範囲である、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目９）
上記第２の側方カメラおよび上記第１の側方カメラが、６０〜１６０°の横方向視野を有する、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１０）
上記第１の側方カメラおよび上記第２の側方カメラが、互いに垂直になる方向を向くことが可能であり、上記遠位端の円筒状面にて、上記遠位端の上記円筒状面の互いに反対側になるように実質的に１８０°離れて配置されることが可能である、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１１）
上記第１の側方カメラと上記第２の側方カメラとが、上記遠位端の円筒状面にて、９０°未満離れて配置され得る、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１２）
上記第２の側方カメラおよび上記第１の側方カメラが、上記遠位端の上半分に配置される、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１３）
上記第２の側方カメラの視野が、上記前方カメラの視野から切れ目なく続く、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１４）
上記第１の側方カメラの視野が、上記前方カメラの視野から切れ目なく続く、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１５）
上記第１の側方カメラの視野の一部のエリアと、前方カメラの視野の一部のエリアとが重なる、
項目５に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１６）
上記前方カメラが、上記前方平坦面の中心に配置される、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１７）
上記第２の側方カメラの視野の一部のエリアと、前方カメラの視野の一部のエリアとが重なる、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１８）
上記前方平坦面が、上記硬質細長部材の縦軸から９０°未満の角をなす、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目１９）
上記遠位端が、上記前方カメラおよび上記第２の側方カメラを収容および固定するように形作られる少なくとも１つのアパーチャを更に含む、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目２０）
上記少なくとも１つのアパーチャが不透明壁を更に含み、上記前方カメラおよび上記第２の側方カメラの近くに透明なアパーチャが配置される、
項目１９に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目２１）
上記遠位端が、上記前方カメラにより捕捉されるエリアを照明するための前方照明モジュール、および、上記第２の側方カメラにより捕捉されるエリアを照明するための横方向照明モジュールを更に含む、
項目１に記載の医療用イメージングデバイス。
（項目２２）
上記前方照明モジュールが、上記前方カメラの両側に配置される２つの照明モジュールを含み、上記前方カメラが上記前方面の中心に位置しない場合、上記照明モジュールのうちの一方の照明モジュールが、上記照明モジュールのうちの他方の照明モジュールよりも大きい、
項目２１に記載の医療用イメージングデバイス。

Claims

第１の断面直径を有する硬質細長部材と、
第２の断面直径を有する遠位端と
を備える医療用イメージングデバイスであって、
前記第２の断面直径が、前記第１の断面直径よりも少なくとも０．０２ミリメートル大きく、
前記遠位端が、前記遠位端の前方平坦面に配置される前方カメラ、および、前記遠位端の第１の側面に配置される第１の側方カメラを含む、
医療用イメージングデバイス。
前記遠位端が、前記遠位端を前記硬質部材に接続することを可能にする段状端部を含む、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記遠位端の前記段状端部が、前記遠位端の前記直径よりも狭い直径で提供される、
請求項２に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第１の断面直径と、前記第２の断面直径との差を徐々になくす傾斜面を更に備える、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記遠位端の第２の側面に配置される第２の側方カメラを更に備える、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第２の側方カメラの方が、前記第１の側方カメラよりも、前記前方平坦面の近くにある、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記前方カメラが、前記第１の側面に対してよりも、前記第２の側面に対して近くに配置される、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記前方カメラ、前記第２の側方カメラ、および前記第１の側方カメラのワーキングディスタンスが、１〜１５ミリメートルの範囲である、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第２の側方カメラおよび前記第１の側方カメラが、６０〜１６０°の横方向視野を有する、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第１の側方カメラおよび前記第２の側方カメラが、互いに垂直になる方向を向くことが可能であり、前記遠位端の円筒状面にて、前記遠位端の前記円筒状面の互いに反対側になるように実質的に１８０°離れて配置されることが可能である、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第１の側方カメラと前記第２の側方カメラとが、前記遠位端の円筒状面にて、９０°未満離れて配置され得る、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第２の側方カメラおよび前記第１の側方カメラが、前記遠位端の上半分に配置される、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第２の側方カメラの視野が、前記前方カメラの視野から切れ目なく続く、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第１の側方カメラの視野が、前記前方カメラの視野から切れ目なく続く、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第１の側方カメラの視野の一部のエリアと、前方カメラの視野の一部のエリアとが重なる、
請求項５に記載の医療用イメージングデバイス。
前記前方カメラが、前記前方平坦面の中心に配置される、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記第２の側方カメラの視野の一部のエリアと、前方カメラの視野の一部のエリアとが重なる、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記前方平坦面が、前記硬質細長部材の縦軸から９０°未満の角をなす、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記遠位端が、前記前方カメラおよび前記第２の側方カメラを収容および固定するように形作られる少なくとも１つのアパーチャを更に含む、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記少なくとも１つのアパーチャが不透明壁を更に含み、前記前方カメラおよび前記第２の側方カメラの近くに透明なアパーチャが配置される、
請求項１９に記載の医療用イメージングデバイス。
前記遠位端が、前記前方カメラにより捕捉されるエリアを照明するための前方照明モジュール、および、前記第２の側方カメラにより捕捉されるエリアを照明するための横方向照明モジュールを更に含む、
請求項１に記載の医療用イメージングデバイス。
前記前方照明モジュールが、前記前方カメラの両側に配置される２つの照明モジュールを含み、前記前方カメラが前記前方面の中心に位置しない場合、前記照明モジュールのうちの一方の照明モジュールが、前記照明モジュールのうちの他方の照明モジュールよりも大きい、
請求項２１に記載の医療用イメージングデバイス。