KR20140082861A - 시각화 기구 - Google Patents

Abstract

타겟 공간 내에 삽입 가능한 컴포넌트에 제거 가능하게 결합된 디스플레이 지지 컴포넌트를 포함하는 시각화 기구가 개시된다. 삽입 가능 컴포넌트는 타겟 공간의 이미지들을 제공하는 카메라를 포함한다. 이미지들은 디스플레이 지지 컴포넌트에 의해 지지되는 디스플레이 장치에서 제공된다. 삽입 가능 컴포넌트는 허용된 수의 사용 후에 폐기될 수 있다.

Description

시각화 기구{VISUALIZATION INSTRUMENT}

관련 출원들의 교차 참조

본원은 2009년 11월 30일자로 출원된 INTUBATION SYSTEM WITH ELASTOMERIC FEATURES라는 제목의 미국 특허 출원 제61/265,330호, 2010년 3월 15일자로 출원된 INTUBATION INSTRUMENT WITH VISUALIZATION FEATURES라는 제목의 미국 특허 출원 제61/314,058호, 2010년 9월 1일자로 출원된 VISUALIZATION INSTRUMENT라는 제목의 미국 특허 출원 제12/874,058호, 및 2010년 9월 1일자로 출원된 VISUALIZATION INSTRUMENT라는 제목의 미국 특허 출원 제12/874,035호로부터 우선권의 이익을 주장하며, 이들의 명세서들은 그 전체가 본 명세서에 참고로 명백히 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 내부 공간을 관찰하기 위한 카메라를 포함하는 시각화 기구를 포함하는 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 환자의 내부를 검사하기 위한 카메라를 포함하는 시각화 기구에 관한 것이다.

시각화 기구들은 엔도스코프(endoscope), 후두경, 보어스코프(borescope), 및 환자의 신체 내부를 관찰하도록 설계된 다른 의료 기구를 포함한다. 의료용 시각화 기구들은 후두경 검사, 비경 검사, 기관지경 검사, 방광경 검사, 자궁경 검사, 복강경 검사, 관절경 검사 등을 포함하는 다수의 의료 절차에서 사용된다. 시각화 기구들은 기계, 빌딩 또는 폭파 장치의 내부 구조의 조사와 같은 비의료 응용들에서도 사용된다. 후두경은 비침습성 기관 삽관을 수행하기 위해 성대 및 성문의 뷰(view)를 얻는 데 사용된다. 전통적인 단단한 후두경은 광원 및 블레이드를 구비한 핸들로 구성된다. 직접적인 후두경 검사는 일반적으로 환자가 그의 등을 대고 누워 있는 상태에서 수행된다. 후두경은 입 안에, 통상적으로 우측에 삽입되고, 좌측을 향해 밀려져, 혀를 시선 밖으로 이동시키고, 기관내 튜브의 삽입을 위한 통로를 생성한다. 블레이드는 상향 및 전방 운동에 의해 올려져 후두개를 이동시키고 성문의 관찰을 가능하게 할 수 있다. 후두경이 배치되면, 기관내 튜브가 통로 내로 삽입될 수 있다. 블레이드는 기관내 튜브의 삽입을 안내하기 위한 안내면들을 구비할 수 있다. 후두경은 환자의 신체 밖에서 성대의 뷰들을 제공하기 위해 조명 장치들 및 광학 장치들을 구비할 수 있다. 광학 장치들은 렌즈, 미러, 프리즘 및 광섬유를 포함하며, 이들 모두는 광학 이미지를 전달하도록 적응된다. 광학 이미지들을 캡처하고, 광학 이미지들을 고화질 디스플레이 모니터에 표시하기 위해 이미징 장치들도 제공될 수 있다.

탐침들 및 다른 시각화 기구들도 개발되었다. 각각의 기구는 예를 들어 포깅(fogging), 양호한 광학 이미지를 생성하기에 불충분한 조명, 이미지들을 원격적으로 투영하지 못하는 능력, 기관내 튜브를 삽입하기 위한 추가적인 절차 단계들 및 비용과 같은 그 자신의 한계들을 갖는다. 사고 또는 전투 현장에서와 같이 어려운 삽관들이 병원으로부터 원격적으로 수행될 수 있으므로, 현장 삽관을 수행하는 데 필요한 응급 대응 장치들 및 기타 적절한 장비를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 1회 또는 제한된 횟수의 사용 후에 폐기될 수 있는 시각화 기구들을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

시각화 기구 및 시각화 기구를 사용하는 방법이 본 명세서에서 개시된다. 시각화 기구는 공간의 내부 뷰들을 나타내는 이미지들을 캡처하기 위해 공간 내에 삽입될 수 있다. 시각화 기구는 이미징 센서를 지지하는 삽입 가능부 및 상기 이미징 센서에 의해 캡처된 뷰들에 대응하는 이미지들을 표시하도록 구성되는 비디오 장치를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 장치; 카메라 및 렌즈를 포함하는 이미징 어셈블리 - 상기 카메라는 이미징 센서를 포함하고, 이미징 지지부가 원단 표면 및 광학 공동을 구비하고, 상기 광학 공동은 상기 원단 표면에 공동 개구를 정의하고, 상기 렌즈 및 상기 카메라는 상기 광학 공동을 건조하게 유지하기 위해 상기 광학 공동 내에 밀봉되고, 상기 카메라는 상기 렌즈를 통해 얻어지는 복수의 뷰에 대응하는 디지털 이미지 스트림을 출력함 -; 상기 디스플레이 장치에 분리 가능하게 결합된 핸들부; 상기 핸들부 및 상기 디스플레이 장치 중 하나에 의해 지지되는 독립형 에너지 소스; 및 상기 핸들부에 결합되고, 환자 내에 삽입 가능한 삽입 가능부 - 상기 삽입 가능부는 그의 원단에 원단 개구를 갖는 원단 공동을 구비하고, 상기 이미징 어셈블리는 상기 원단 개구를 통해 상기 원단 공동에 의해 수용되고, 상기 이미징 어셈블리는 상기 디스플레이 장치를 사용하여 상기 복수의 뷰에 대응하는 이미지들을 제공하기 위해 상기 삽입 가능부가 상기 핸들부에 결합되고 상기 핸들부가 상기 디스플레이 장치에 결합될 때 상기 디스플레이 장치에 전자적으로 결합됨 -를 포함한다.

일례에서, 상기 삽입 가능부는 튜브를 환자 내로 안내하도록 적응되는 안내 통로를 더 포함하고, 상기 원단 공동 및 상기 안내 통로는 상기 삽입 가능부의 전방/후방 높이를 줄이기 위해 서로 측방 배열된다.

다른 예에서, 상기 핸들부와 상기 삽입 가능부는 단일 부품 블레이드로서 일체로 형성된다.

또 다른 예에서, 상기 삽입 가능부는 전방 안내면 및 중간 안내면을 더 포함하고, 상기 전방 안내면 및 상기 중간 안내면은 튜브를 환자 안으로 안내하도록 적응되는 안내 통로를 정의한다. 일 변형예에서, 상기 전방 안내면 및 상기 중간 안내면은 실질적으로 서로 직교한다. 다른 변형예에서, 상기 튜브는 상기 튜브가 상기 렌즈의 시야를 통과할 때 상기 디지털 이미지 스트림 내에서 식별될 수 있다. 다른 변형예에서, 상기 안내 통로는 근단 부분 및 원단 부분을 포함하고, 상기 삽입 가능부는 상기 전방 안내면에 대향하는 후방 안내면 및 상기 중간 안내면에 대향하는 측방 안내면을 더 포함하고, 상기 안내 통로의 원단 부분은 상기 전방 안내면, 상기 후방 안내면, 상기 중간 안내면 및 상기 측방 안내면에 의해 정의된다. 추가 변형예에서, 상기 안내 통로의 근단 부분은 상기 원단 부분보다 짧다. 또 다른 변형예에서, 상기 삽입 가능부의 중심 라인을 따라 측정된 상기 안내 통로의 상기 근단 부분의 근단 부분 길이는 상기 안내 통로의 원단 부분의 원단 부분 길이의 최대 40%이다. 추가 변형예에서, 상기 중간 안내면은 상기 안내 통로의 근단 부분을 통해 연장하는 전이부 및 상기 안내 통로의 원단 부분을 통해 연장하는 세로 정렬부를 포함하며, 상기 전이부는 상기 삽입 가능부의 일측으로부터 상기 세로 정렬부까지 연장한다. 추가 변형예에서, 상기 전이부는 상기 삽입 가능부의 측면으로부터 연장한다.

추가 예에서, 상기 삽입 가능부는 전방 벽 및 중간 벽을 더 포함하고, 상기 전방 벽 및 중간 벽은 튜브를 환자 내로 안내하도록 적응되는 안내 통로를 정의하고, 상기 안내 통로는 상기 중간 벽의 일측에 인접하고, 상기 원단 공동은 상기 중간 벽의 반대 측에 인접하고, 상기 전방 벽은 상기 중간 벽을 넘어 원단으로 연장하는 팁 부분을 갖는다. 일 변형예에서, 상기 팁 부분은 환자의 조직과 결합하도록 적응되는 텍스처화된 표면을 포함한다. 다른 변형예에서, 상기 텍스처화된 표면은 조정된 패턴으로 배열된 복수의 리지(ridge)를 포함한다. 추가 변형예에서, 상기 복수의 리지는 세로로 정렬된다. 또 다른 변형예에서, 상기 텍스처화된 표면은 제1 방향에서 측정된 제1 마찰 계수 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에서 측정된 제2 마찰 계수를 갖는다. 추가 변형예에서, 상기 팁 부분은 하나 이상의 휨 지지 피처를 포함한다. 다른 변형예에서, 상기 하나 이상의 휨 지지 피처는 상기 팁 부분의 휨 강도를 적어도 5% 증가시킨다. 다른 변형예에서, 상기 휨 지지 피처는 상기 팁 부분의 세로로 정렬된 리지, 세로로 정렬된 벽 부분 및 가로 굴곡 중 적어도 하나를 포함한다.

또 다른 예에서, 상기 삽입 가능부는 가늘고 긴 튜브형 부재를 포함한다. 일 변형예에서, 상기 가늘고 긴 튜브형 부재는 유연하다. 다른 변형예에서, 상기 가늘고 긴 튜브형 부재는 조종 가능하고, 상기 핸들부에 의해 지지되는 조종 메커니즘을 더 포함한다.

다른 예에서, 상기 이미징 어셈블리는 상기 삽입 가능부에 영구적으로 부착된다.

또 다른 예에서, 상기 시각화 기구는 상기 삽입 가능부에 부착되고 상기 원단 공동으로부터 접근 가능한 전자 커넥터를 더 포함하고, 상기 이미징 어셈블리는 상기 이미징 어셈블리가 상기 원단 공동 내에 배치될 때 상기 커넥터에 제거 가능하게 접속된다.

다른 예에서, 상기 시각화 기구는 상기 원단 표면에 부착된 반투명 커버를 더 포함하고, 상기 반투명 커버는 포그 방지 코팅을 포함한다.

추가 예에서, 상기 시각화 기구는 제2 렌즈 및 통 공동을 갖는 카메라 통을 더 포함하고, 상기 렌즈는 상기 카메라 통이 상기 광학 공동에 의해 수용될 때 상기 원단 표면과 상기 카메라 통 사이에 배치되고, 상기 제2 렌즈는 상기 카메라 통에 의해 수용되고, 상기 카메라 통과 상기 카메라 사이에 배치된다.

또 다른 예에서, 상기 시각화 기구는 상기 디스플레이 장치의 모션을 검출하고, 사전 결정된 양의 시간 동안 모션이 검출되지 않을 때 상기 이미지들의 제공을 불능화하는 모션 센서를 더 포함한다.

다른 예에서, 상기 카메라는 10 나노미터와 14,000 나노미터 사이의 범위에 걸치는 파장들을 갖는 복사선을 이용하여 디지털 이미지 스트림을 형성한다. 일 변형예에서, 상기 가늘고 긴 튜브형 부재는 유연하다. 다른 변형예에서, 상기 카메라는 가시광 스펙트럼 내의 파장들을 갖는 복사선을 이용하여 디지털 이미지 스트림을 형성한다.

또 다른 예에서, 상기 시각화 기구는 돌출부 및 상기 돌출부를 수용하도록 구성된 리세스를 더 포함하고, 상기 리세스 및 돌출부는 상기 핸들부가 상기 디스플레이 장치에 결합될 때 가청 사운드를 생성한다. 일 변형예에서, 상기 시각화 기구는 상기 디스플레이 장치를 지지하는 디스플레이 장치 지지부를 더 포함하고, 상기 핸들부는 상기 디스플레이 장치 지지부를 수용하여 상기 디스플레이 장치를 상기 삽입 가능부에 결합하도록 적응되는 핸들 공동을 포함하고, 상기 돌출부 및 리세스 중 하나는 상기 디스플레이 장치 지지부 상에 배치되고, 상기 돌출부 및 리세스 중 다른 하나는 상기 핸들 공동 내에 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 환자 내에 부분적으로 삽입 가능한 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 장치; 렌즈; 이미징 센서를 포함하고, 상기 렌즈를 통해 얻어지는 복수의 뷰에 대응하는 디지털 이미지 스트림을 출력하는 카메라; 상기 디스플레이 장치에 분리 가능하게 결합된 핸들부; 상기 핸들부 및 상기 디스플레이 장치 중 하나에 의해 지지되는 독립형 에너지 소스; 및 상기 핸들부에 결합되고 환자 내에 삽입 가능한 삽입 가능부를 포함하고, 상기 삽이 가능부는 그의 원단에 상기 렌즈 및 카메라를 수용하는 원단 공동을 갖고, 상기 카메라는 상기 디스플레이 장치를 사용하여 상기 복수의 뷰에 대응하는 이미지들을 제공하기 위해 상기 삽입 가능부가 상기 핸들부에 결합되고 상기 핸들부가 상기 디스플레이 장치에 결합될 때 상기 디스플레이 장치에 전자적으로 결합되고, 상기 삽입 가능부는 적어도 2개의 실질적으로 비탄성인 벽 및 적어도 하나의 탄성 벽을 더 포함하고, 상기 적어도 2개의 비탄성 벽 및 상기 적어도 하나의 탄성 벽은 환자 내의 튜브의 삽입을 안내하도록 동작 가능한 안내 통로를 형성하고, 가늘고 긴 개구를 정의하며, 상기 적어도 하나의 탄성 벽은 상기 튜브의 적어도 일부가 상기 가늘고 긴 개구를 통해 제거될 때 변형된다.

일례에서, 상기 핸들부 및 삽입 가능부는 단일 부품 블레이드로서 일체로 형성된다. 일 변형예에서, 상기 블레이드는 1회 사용 후에 폐기되도록 구성된다.

다른 예에서, 상기 안내 통로는 그의 일 단부에서 근단 전방/후방 높이를 그리고 그의 원단 단부에서 원단 전방/후방 높이를 정의하고, 상기 근단 전방/후방 높이는 상기 원단 전방/후방 높이보다 크다. 일 변형예에서, 상기 근단 전방/후방 높이는 상기 원단 전방/후방 높이보다 적어도 0.5mm 크다. 다른 변형예에서, 상기 근단 전방/후방 높이는 상기 원단 전방/후방 높이보다 적어도 1.0mm 크다.

또 다른 예에서, 원단 팁을 더 포함하고, 상기 원단 팁은 상기 렌즈를 넘어 원단으로 연장하고, 상기 원단 팁은 환자의 성문을 변위시키도록 동작 가능한 텍스처화된 표면을 갖는다.

추가 예에서, 상기 렌즈를 넘어 원단으로 연장하는 원단 팁 및 처리 장치를 더 포함하고, 상기 원단 팁은 상기 렌즈의 시야 내에 배치되고 상기 삽입 가능부의 사용 상태를 결정하도록 동작 가능한 사용 표시를 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 사용 상태가 이전 사용들이 허용된 사용 횟수를 초과하는 것을 지시할 때 상기 이미지들의 제공을 불능화한다.

추가 예에서, 상기 렌즈를 넘어 원단으로 연장하는 원단 팁을 더 포함하고, 상기 원단 팁은 상기 원단 팁이 환자의 조직에 결합될 때 상기 원단 팁의 휨을 적어도 5% 줄이기 위해 휨 강화 피처들을 포함한다. 일 변형예에서, 상기 휨 강화 피처들은 그의 폭을 따른 상기 원단 팁의 곡선 프로파일, 상기 원단 팁의 표면으로부터 연장하는 세로 리지 및 세로 벽 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 환자 내에 부분적으로 삽입 가능한 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 환자 내로의 튜브의 삽입을 안내하기 위한 안내 수단을 갖는 삽입 가능부 - 상기 안내 수단은 상기 튜브의 적어도 일부가 상기 안내 수단을 통해 제거될 때 탄성 변형됨 -; 디스플레이 장치를 상기 삽입 가능부에 분리 가능하게 결합하기 위한 부착 수단; 및 이미징 수단을 포함하고, 상기 이미징 수단은 상기 이미징 수단의 시야에 대응하는 복수의 이미지를 캡처하고, 상기 디스플레이 장치를 사용하여 대응 이미지들을 제공하도록 동작 가능한 디지털 이미지 스트림을 출력한다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 장치; 렌즈; 이미징 센서를 포함하는 카메라 - 상기 카메라는 상기 렌즈를 통해 얻어지는 복수의 뷰에 대응하는 디지털 이미지 스트림을 출력함 -; 상기 디스플레이 장치에 분리 가능하게 결합되는 핸들부; 상기 핸들부 및 상기 디스플레이 장치 중 하나에 의해 지지되는 독립형 에너지 소스; 상기 핸들부에 결합되고 환자 내에 삽입 가능한 삽입 가능부 - 상기 삽입 가능부는 그의 원단에 상기 렌즈 및 상기 카메라를 수용하는 원단 공동을 갖고, 상기 카메라는 상기 디스플레이 장치를 사용하여 상기 복수의 뷰에 대응하는 이미지들을 제공하기 위해 상기 삽입 가능부가 상기 핸들부에 결합되고 상기 핸들부가 상기 디스플레이 장치에 결합될 때 상기 디스플레이 장치에 전자적으로 결합됨 -; 및 상기 핸들부 및 상기 삽입 가능부 중 하나 내에 위치하는 사용 표시 - 상기 사용 표시는 상기 삽입 가능부의 이전 사용들을 결정하고, 상기 이전 사용들이 허용된 사용 횟수를 초과할 때 상기 이미지들의 제공을 불능화하도록 동작 가능함 -를 포함한다.

일례에서, 상기 허용된 사용 횟수는 1회이다. 다른 예에서, 상기 사용 표시는 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 변수들에 관한 정보를 제공한다. 추가 예에서, 상기 사용 표시는 1회용 퓨즈를 포함한다.

또 다른 예에서, 상기 시각화 기구는 상기 이전 사용들을 결정하기 위해 상기 사용 표시와 협력하는 처리 장치를 더 포함한다. 일례에서, 상기 시각화 기구는 상기 처리 장치에 전자적으로 결합되고, 상기 이전 사용들을 결정하기 위해 상기 사용 표시를 감지하는 감지 장치를 더 포함한다. 다른 예에서, 상기 기구는 이미지 센서 식별자를 더 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 이미지 센서 식별자에 기초하여 상기 이전 사용들을 결정한다. 일 변형예에서, 상기 이미지 센서 식별자는 상기 카메라에 저장된다. 다른 변형예에서, 상기 이미지 센서 식별자를 저장하는 전자 장치를 더 포함하고, 상기 전자 장치는 상기 핸들부 및 상기 삽입 가능부 중 하나에 의해 지지되고, 상기 삽입 가능부가 상기 디스플레이 장치에 결합될 때 상기 처리 장치에 전자적으로 결합된다.

추가 예에서, 상기 삽입 가능부는 가늘고 긴 튜브형 부재를 포함한다. 일 변형예에서, 상기 가늘고 긴 튜브형 부재는 유연하다. 다른 변형예에서, 상기 가늘고 긴 튜브형 부재는 조종 가능하며, 상기 핸들부에 의해 지지되는 조종 메커니즘을 더 포함한다.

또 다른 예에서, 상기 시각화 기구는 환자 내에 튜브를 삽관하도록 적응되고, 상기 튜브는 상기 튜브가 상기 렌즈의 시야를 통과할 때 상기 디스플레이 장치를 사용하여 제공되는 상기 이미지들 내에서 식별 가능하다.

다른 예에서, 상기 핸들부 및 삽입 가능부는 단일 부품 블레이드로서 일체로 형성되며, 상기 블레이드는 안내 통로를 정의하는 적어도 2개의 안내면을 더 포함한다.

또 다른 예에서, 처리 장치, 카메라 식별자, 데이터 저장 장치, 및 상기 데이터 저장 장치에 저장된 복수의 카메라 식별자를 더 포함하고, 상기 처리 장치는 매치를 발견하기 위해 상기 카메라 식별자를 상기 복수의 카메라 식별자와 비교하고, 상기 매치가 발견되지 않는 경우에 상기 이미지들의 제공을 불능화한다.

본 발명의 추가 실시예에서는, 환자 내에 부분적으로 삽입 가능한 시각화 기구로서, 환자 내로의 튜브의 삽입을 안내하기 위한 안내 수단을 갖는 삽입 가능부; 디스플레이 장치를 상기 삽입 가능부에 분리 가능하게 결합하기 위한 부착 수단; 이미징 수단 - 상기 이미징 수단은 상기 이미징 수단의 시야에 대응하는 복수의 이미지를 캡처하고, 상기 디스플레이 장치를 사용하여 대응 이미지들을 제공하도록 동작 가능한 디지털 이미지 스트림을 출력함 -; 및 상기 삽입 가능부가 허용된 사용 횟수보다 많이 사용된 때 상기 대응 이미지들의 제공을 불능화하기 위한 사용 추적 수단을 포함하는 시각화 기구가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 시각화 키트가 제공된다. 상기 시각화 키트는 환자의 구강 내에 삽입 가능한 제1 컴포넌트 - 상기 제1 컴포넌트는 상기 구강의 제1 이미지들을 전송하도록 동작 가능한 제1 카메라를 포함함 -; 상기 제1 컴포넌트와 다르고, 상기 제1 컴포넌트와 교체 가능한 제2 컴포넌트 - 상기 제2 컴포넌트는 제2 이미지들을 전송하도록 동작 가능한 제2 카메라를 포함함 -; 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트에 분리 가능하게 부착될 수 있고, 사용자의 손에 의해 파지되도록 사이징되는 제3 컴포넌트 - 상기 제3 컴포넌트는 관찰 가능한 스크린을 포함하고, 상기 제3 컴포넌트가 상기 제1 컴포넌트에 부착될 때 상기 제1 카메라에 그리고 상기 제3 컴포넌트가 상기 제2 컴포넌트에 부착될 때 상기 제2 카메라에 통신 결합됨 -를 포함하고, 상기 관찰 가능한 스크린은 상기 제1 이미지들 및 상기 제2 이미지들 중 하나에 대응하는 이미지들을 제공한다. 일례에서, 상기 제1 컴포넌트는 상기 구강 안으로의 튜브의 삽입을 안내하도록 적응되는 안내 통로를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 탐침을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 시각화 방법이 제공된다. 상기 시각화 방법은 카메라를 갖는 삽입 가능 컴포넌트를 제공하는 단계; 디스플레이 지지 컴포넌트를 상기 삽입 가능 컴포넌트에 분리 가능하게 결합하는 단계 - 상기 디스플레이 지지 컴포넌트는 사용자의 손에 의해 파지되도록 사이징되고, 디스플레이 장치를 포함하며, 상기 디스플레이 지지 컴포넌트는 상기 디스플레이 지지 컴포넌트가 상기 삽입 가능 컴포넌트에 결합될 때 상기 카메라에 통신 결합됨 -; 상기 삽입 가능 컴포넌트를 타겟 공간 내에 삽입하는 단계; 상기 카메라를 사용하여 상기 카메라의 시야에 대응하는 복수의 뷰를 캡처하는 단계; 상기 디스플레이 장치를 사용하여 상기 복수의 뷰에 대응하는 복수의 이미지를 제공하는 단계; 상기 시야를 상기 타겟 공간 내의 타겟과 정렬하는 단계; 상기 타겟 공간으로부터 상기 삽입 가능 컴포넌트를 제거하는 단계; 및 상기 삽입 가능 컴포넌트로부터 상기 디스플레이 지지 컴포넌트를 분리하는 단계를 포함한다. 일례에서, 상기 방법은 상기 삽입 가능 컴포넌트를 폐기하는 단계를 더 포함한다. 다른 예에서, 상기 방법은 상기 삽입 가능 컴포넌트의 사용들을 추적하고, 상기 삽입 가능 컴포넌트가 허용된 사용 횟수보다 많이 사용된 때 상기 복수의 이미지의 제공을 불능화하는 단계를 더 포함한다. 일 변형예에서, 사용들을 추적하는 상기 단계는 사용 표시를 감지하는 단계를 포함한다. 추가 변형예에서, 사용들을 추적하는 상기 단계는 상기 삽입 가능 컴포넌트의 사용 후에 사용 표시를 저장하는 단계를 포함한다.

또 다른 예에서, 상기 타겟 공간은 환자의 내부이고, 상기 타겟은 상기 환자의 성대를 포함하며, 상기 방법은 상기 삽입 가능 컴포넌트를 상기 타겟 공간으로부터 제거하기 전에 상기 삽입 가능 컴포넌트를 사용하여 상기 환자 내에 삽관하는 단계를 더 포함한다. 일 변형예에서, 상기 삽입 가능 컴포넌트는 탄성 부분을 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 탄성 부분을 탄성 변형시키는 단계를 포함한다.

추가 예에서, 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 측 및 상기 디스플레이 측에 대향하는 반대 측을 포함하고, 상기 디스플레이 지지 컴포넌트는 정지 면 및 스위치를 더 포함하고, 상기 정지 면 및 상기 스위치는 상기 반대 측에 배치되고, 상기 스위치를 작동시키지 않고 상기 디스플레이 지지 컴포넌트를 상기 정지 면 상에 정지하도록 배치하는 단계를 더 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은 상기 처리 장치를 사용하여 매치를 발견하기 위해 카메라 식별자를 메모리 장치에 저장된 복수의 카메라 식별자와 비교하는 단계, 및 상기 매치가 발견되지 않는 경우에 상기 복수의 이미지의 제공을 불능화하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서는, 환자 내에 삽관하도록 구성되는 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 드라이버 및 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치; 이미지 센서, 투명 커버, 상기 이미지 센서와 투명 커버 사이의 복수의 렌즈, 및 환자의 공동을 조명하는 조명 장치를 구비하고, 상기 공동의 뷰들을 나타내는 이미지 스트림을 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 구성되는 이미징 어셈블리; 프로세서, 메모리 및 상기 메모리 내에 내장된 프로그램을 포함하는 제어 컴포넌트 - 상기 프로세서는 상기 이미징 어셈블리로부터 상기 데이터 스트림을 수신하고, 상기 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림으로 변환하고, 상기 디스플레이 상에서 상기 공동의 뷰들을 표시하기 위해 상기 제2 데이터 스트림을 상기 디스플레이 드라이버에 제공함 -; 상기 디스플레이 장치에 결합되고, 상기 제어 컴포넌트로부터 상기 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성되는 제1 커넥터를 구비하는 하우징; 상기 하우징을 수용하도록 구성된 근단 공동 및 상기 이미징 어셈블리를 수용하도록 구성된 원단 공동을 구비하고, 또한 상기 이미징 어셈블리로부터의 제1 데이터 스트림을 상기 제1 커넥터를 통해 상기 제어 컴포넌트로 전달하도록 구성되는 제2 커넥터를 포함하고, 상기 공동 내로의 가늘고 긴 튜브형 컴포넌트의 삽입을 안내하도록 구성된 통로를 더 포함하는 삽입 가능부 - 상기 이미징 어셈블리는 상기 튜브형 컴포넌트가 상기 안내 통로를 통해 미끄러질 때 상기 튜브 컴포넌트의 원단의 이미지들을 상기 제1 이미지 스트림 내에서 캡처함 -; 상기 삽입 가능부 내에 배치된 식별 소스; 및 상기 제어 컴포넌트와 통신 결합되고, 상기 식별 소스로부터 식별 신호를 감지하도록 구성되는 센서를 포함하며, 상기 식별 신호는 상기 삽입 가능부의 이전 사용을 확인하도록 동작할 수 있고, 상기 제어 컴포넌트는 상기 식별 신호에 기초하여 상기 이전 사용을 검출하고, 상기 이전 사용의 검출시에 상기 이미징 어셈블리의 동작을 방지하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에서는 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 드라이버 및 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치; 이미지 센서, 투명 커버, 상기 이미지 센서와 투명 커버 사이의 렌즈, 및 환자의 공동을 조명하는 조명 장치를 구비하고, 상기 공동의 뷰들을 나타내는 이미지 스트림을 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 구성되는 이미징 어셈블리; 프로세서, 메모리 및 상기 메모리 내에 내장된 프로그램을 포함하는 제어 컴포넌트 - 상기 프로세서는 상기 이미징 어셈블리로부터 상기 데이터 스트림을 수신하고, 상기 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림으로 변환하고, 상기 디스플레이 상에서 상기 공동의 뷰들을 표시하기 위해 상기 제2 데이터 스트림을 상기 디스플레이 드라이버에 제공함 -; 상기 디스플레이 장치에 결합되고, 상기 제어 컴포넌트로부터 상기 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성되는 제1 커넥터를 구비하는 하우징; 및 상기 하우징을 수용하도록 구성된 근단 공동 및 상기 이미징 어셈블리를 수용하도록 구성된 원단 공동을 구비하고, 또한 제2 커넥터, 통로 및 원단 팁을 포함하는 삽입 가능부를 포함하고, 상기 제2 커넥터는 상기 이미징 어셈블리로부터의 제1 데이터 스트림을 상기 제1 커넥터를 통해 상기 제어 컴포넌트로 전달하도록 구성되고, 상기 통로는 상기 공동 내로의 가늘고 긴 튜브형 컴포넌트의 삽입을 안내하도록 구성되고, 상기 원단 팁은 환자의 성문에 결합되고, 상기 원단 팁은 상기 원단 공동을 넘어 원단으로 연장하는 측방 벽 및 상기 성문과 결합하도록 구성된 텍스처화된 표면을 갖고, 상기 이미지 어셈블리는 상기 튜브형 컴포넌트가 상기 안내 통로를 통해 미끄러질 때 상기 튜브형 컴포넌트의 원단의 이미지들을 상기 제1 이미지 스트림 내에서 캡처하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 디스플레이 드라이버 및 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치; 이미지 센서, 투명 커버, 상기 이미지 센서와 투명 커버 사이의 렌즈, 및 환자의 공동을 조명하는 조명 장치를 구비하고, 상기 공동의 뷰들을 나타내는 이미지 스트림을 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 구성되는 이미징 어셈블리; 프로세서, 메모리 및 상기 메모리 내에 내장된 프로그램을 포함하는 제어 컴포넌트 - 상기 프로세서는 상기 이미징 어셈블리로부터 상기 데이터 스트림을 수신하고, 상기 데이터 스트림을 제2 데이터 스트림으로 변환하고, 상기 디스플레이 상에서 상기 공동의 뷰들을 표시하기 위해 상기 제2 데이터 스트림을 상기 디스플레이 드라이버에 제공함 -; 상기 디스플레이 장치에 결합되고, 상기 제어 컴포넌트로부터 상기 제2 데이터 스트림을 수신하도록 구성되는 제1 커넥터를 구비하는 하우징; 및 상기 하우징을 수용하도록 구성된 근단 공동 및 상기 이미징 어셈블리를 수용하도록 구성된 원단 공동을 갖는 원단을 구비하고, 또한 제2 커넥터, 통로 및 원단 팁을 포함하는 삽입 가능부를 포함하고, 상기 제2 커넥터는 상기 이미징 어셈블리로부터의 제1 데이터 스트림을 상기 제1 커넥터를 통해 상기 제어 컴포넌트로 전달하도록 구성되고, 상기 통로는 상기 공동 내로의 가늘고 긴 튜브형 컴포넌트의 삽입을 안내하도록 구성되고, 상기 원단 팁은 환자의 성문에 결합되고, 상기 원단 팁은 상기 원단 공동을 넘어 원단으로 연장하는 측방 벽 및 상기 성문과 결합하도록 구성된 텍스처화된 표면을 갖고, 상기 원단 팁은 상기 삽입 가능부의 길이에 수직으로 굴곡을 갖고, 상기 삽입 가능부의 길이에 평행한 리지의 적어도 일부를 포함하고, 상기 굴곡 및 상기 리지는 상기 원단 팁의 휨 강도를 적어도 5% 향상시킨다.

본 발명의 추가 실시예에서는 환자 내에 삽관하도록 구성된 시각화 기구가 제공된다. 상기 시각화 기구는 카메라, 적어도 2개의 렌즈 및 조명 장치를 포함하는 삽입 가능 컴포넌트 - 상기 조명 장치는 상기 삽입 가능 컴포넌트가 환자의 구강 내에 적어도 부분적으로 삽입될 때 상기 구강을 조명하고, 상기 삽입 가능 컴포넌트는 상기 환자의 성대를 통한 튜브의 삽입을 안내하도록 구성되고, 상기 카메라는 상기 삽입 가능 컴포넌트 상에 설치되어, 상기 튜브가 상기 성대 내에 들어갈 때 상기 튜브의 원단의 이미지들을 캡처함 -; 디스플레이 장치 및 비디오 처리부를 포함하는 재사용 가능 컴포넌트 - 상기 재사용 가능 컴포넌트는 상기 삽입 가능 컴포넌트에 분리 가능하게 부착될 수 있음 -; 상기 삽입 가능 컴포넌트 상의 식별 표시; 및 상기 재사용 가능 컴포넌트에 의해 지지되고, 상기 식별 표시를 감지하도록 동작 가능한 센서를 포함하고, 상기 재사용 가능 컴포넌트는 상기 식별 표시에 기초하여 상기 삽입 가능 컴포넌트의 식별 데이터를 결정하고, 상기 식별 데이터를 복수의 삽입 가능 컴포넌트에 대응하는 복수의 식별 및 상태 데이터와 비교함으로써 상기 삽입 가능 컴포넌트의 상태를 결정한다.

본 발명의 실시예들은 그의 변형들 및 예들과 함께 위에서 설명되었다. 상기 변형들 및 예들은 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 각각의 실시예와 관련하여 설명된 변형들 및 예들은 모든 실시예들에 적용 가능하다. 본 명세서에 개시되는 발명은 실시예들 및 그의 변형들 및 예들로 한정되지 않으며, 실시예들, 그의 변형들 및 예들의 임의의 그리고 모든 결합들은 물론, 아래에 더 상세히 설명되는 임의의 추가적인 예시적인 특징들을 포함하는 결합들도 포함하는 것을 의도한다.

본 발명의 특징들 및 이들을 달성하는 방법은 첨부 도면들과 연계하여 이루어지는 본 발명의 실시예들에 대한 아래의 설명을 참조함으로써 더 명백해질 것이고, 본 발명 자체가 더 잘 이해될 것이다.

도 1은 시각화 기구의 일 실시예의 정면도이다.
도 2는 이미징 어셈블리의 일 실시예의 단면 사시도이다.
도 3은 도 2의 이미징 어셈블리를 나타내는 도 1의 시각화 기구의 부분 사시도이다.
도 4는 도 2의 이미징 어셈블리 및 이미징 어셈블리로 얻어질 수 있는 뷰를 나타내는 도 1의 시각화 기구의 부분 사시도이다.
도 5 및 6은 이미징 어셈블리의 다른 실시예의 사시도이다.
도 7 및 8은 이미징 어셈블리의 추가 실시예의 단면 사시도 및 정면도이다.
도 9 및 10은 이미징 어셈블리의 또 다른 실시예의 근단 및 원단 사시도들이다.
도 11은 시각화 기구의 전자 컴포넌트들의 일 실시예의 블록도이다.
도 12 및 13은 시각화 시스템들의 실시예들의 개략도들이다.
도 14는 도 12 및 13의 시각화 시스템과 함께 동작 가능한 시각화 장치의 도면이다.
도 15 및 16은 시각화 기구의 다른 실시예의 정면도 및 사시도이다.
도 17 및 18은 도 15 및 16의 시각화 기구의 원단 부분의 부분 사시도들이다.
도 19 및 20은 시각화 기구의 삽입 가능부의 원단의 대안 실시예들의 부분 평면도들이다.
도 21 및 22는 시각화 기구의 삽입 가능부의 추가 실시예의 정면도들이다.
도 23 및 24는 시각화 기구의 삽입 가능부의 또 다른 실시예의 정면도들이다.
도 25 내지 28은 원단 팁 표면들의 실시예들의 사시도들이다.
도 29 및 30은 시각화 기구의 재사용 가능부의 일 실시예의 정면도이다.
도 31은 시각화 기구의 추가 실시예의 정면도이다.
도 32 내지 35는 탐침을 포함하는 시각화 기구의 실시예들을 나타낸다.
도 36 및 37은 탐침을 포함하는 시각화 기구의 부분들을 나타낸다.
도 38 및 39는 도 35의 시각화 기구의 추가 실시예들을 나타낸다.
도 40 및 41은 시각화 기구의 다른 실시예의 정면도 및 사시도이다.
도 42 및 43은 도 40 및 41의 기구의 부분 원단 및 배면도들이다.
도 44는 도 40 및 41의 기구의 측면도이다.
도 45는 시각화 기구의 블레이드의 다른 실시예의 측면도이다.
도 46 내지 52는 도 40 및 41의 기구의 피처들의 부분 사시도이다.
도 53 및 54는 시각화 기구와 함께 동작 가능한 이미징 시스템의 사시도 및 분해도이다.
여러 도면 전반에서 대응하는 참조 부호들은 대응하는 요소들을 지시한다. 도면들은 본 발명의 실시예들을 나타내지만, 도면들은 반드시 축척으로 도시된 것은 아니며, 소정의 피처들은 실시예들을 더 잘 도시하고 설명하기 위해 과장될 수 있다. 본 명세서에서 제공되는 예시들은 본 발명의 실시예들을 여러 형태로 도시하며, 그러한 예시는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 결코 해석되지 않아야 한다.

아래에 설명되는 본 발명의 실시예들은 포괄적인 것을, 또는 본 발명을 아래의 상세한 설명에서 개시되는 바로 그 형태들로 한정하는 것을 의도하지 않는다. 오히려, 실시예들은 이 분야의 다른 기술자들이 실시예들의 가르침들을 이용할 수 있도록 선택되고 설명된다.

시각화 기구 및 이 기구를 사용하는 방법이 본 명세서에서 개시된다. 시각화 기구의 일 실시예에서, 시각화 기구는 디스플레이 스크린, 및 내부 공간의 이미지들을 획득하기 위한 이미징 시스템을 포함하는 삽입 가능부에 제거 가능하게 그리고 전기적으로 결합된 디스플레이 스크린 지지부를 포함한다. 예시적인 시각화 기구들은 엔도스코프, 후두경 및 탐침을 포함한다. 디스플레이 스크린 지지부와 디스플레이 스크린은 일체로 형성될 수 있으며, 재사용 가능하거나 처분 가능할 수 있다. 후술하는 다양한 실시예들에서, 디스플레이 스크린과 디스플레이 스크린 지지부를 포함하는 단일 컴포넌트는, 많은 사례에서 필수적은 아니지만 아마도 경제적인 이유로 바람직하게는, 디스플레이 스크린 및 그와 관련된 전자 컴포넌트들을 재사용하는 것이 가능함을 나타내는 재사용 가능부로서 참조된다. 일 변형예에서, 시각화 기구는 이미지들을 원격 디스플레이로 전송한다. 일례에서, 재사용 가능부는 삽입 가능부에 결합된 핸들의 근단 공동(proximal cavity) 내에 수용된 하우징을 포함한다. 디스플레이 장치는 하우징에 의해 지지된다. 일 변형예에서, 디스플레이 장치는 삽입 가능부의 근단의 배면에 평행한 평면으로부터 측정된 고정 각도로, 바람직하게는 10도 내지 30도로, 훨씬 더 바람직하게는 12.5도 내지 25도로 하우징에 의해 지지된다. 다른 변형예에서, 디스플레이 장치는 시각화 기구가 환자 내에 삽입될 때 실무자가 디스플레이 각도를 조정하게 할 수 있도록 힌지(hinge)된다. 디스플레이 표면 상에는 눈부심 방지 코팅 또는 층이 제공될 수 있다.

시각화 기구의 다른 실시예에서, 삽입 가능부는 가늘고 긴 튜브형 컴포넌트, 예를 들어 기도(airway) 장치, 기관내 튜브 등의 삽입을 안내하도록 구성된 통로 또는 안내 통로, 및 삽입 가능부의 원단 상에 또는 안에 배치된 이미징 어셈블리를 포함한다. 이미징 어셈블리는 디스플레이 장치에 의해 표시된 환자의 이미지들을 캡처한다. 튜브형 컴포넌트가 안내 통로를 통해 성대 쪽으로 미끄러질 때 튜브형 컴포넌트의 원단도 이미지들 내에 보일 수 있다. 재사용 가능부 및 삽입 가능부의 예시적인 실시예들이 도 1, 15 내지 30 및 40-52를 참조하여 설명된다.

시각화 기구의 또 다른 실시예에서, 삽입 가능부는 가늘고 긴 아암(arm)을 포함하며, 아암의 원단에는 이미징 어셈블리가 배치되어 있다. 일례에서, 가늘고 긴 아암은 재사용 가능부를 수용하도록 적응된 핸들에 결합된다. 이전 예의 일 변형예에서, 가늘고 긴 아암은 탐침의 일부를 형성한다. 탐침들의 예시적인 실시예들이 도 31 내지 39를 참조하여 설명된다. 다른 변형예에서, 가늘고 긴 아암 및 핸들은 엔도스코프을 포함한다.

시각화 기구의 추가 실시예에서는 이미징 캡(cap)이 제공된다. 이미징 캡은 재사용 가능부를 제거 가능하게 수용하도록 적응된 핸들 및 사용자로 하여금 외부 이미지들을 캡처할 수 있게 하기 위한 카메라를 포함한다. 추가적인 데이터 획득 센서들이 재사용 가능부 또는 이미징 캡에 결합될 수 있다. 이미징 캡 및 센서들의 예시적인 실시예가 도 14를 참조하여 아래에 설명된다. 본 명세서에서 개시되는 임의의 실시예에서는 핸들이 재사용 가능부를 제거 가능하게 수용하도록 적응되는 것이 아니라, 재사용 가능부가 핸들을 제거 가능하게 수용하도록 적응될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 명세서에 개시되는 시각화 시스템의 일 실시예에서, 전술한 시각화 기구들은 이미지들을 원격 장치로 전송하도록 적응된다. 재사용 가능부로부터 원격 장치로 이미지들을 전송하도록 적응되는 시스템들의 예시적인 실시예들이 도 12 및 13과 관련하여 아래에 설명된다.

이롭게도, 이미징 어셈블리는 삽입 가능부가 1회용 처분 가능 장치로서 기능하게 할 수 있기 위해 저비용으로 제조되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 이미징 어셈블리는 카메라 집적 회로(IC), 카메라 또는 카메라 칩, 조명 장치 및 렌즈들을 지지하는 지지 구조 또는 카메라 통을 포함한다. 이미징 어셈블리는 삽입 가능부의 원단에 위치하는 공동 내에 삽입될 수 있다. 이미징 어셈블리는 이미징 어셈블리를 원단 공동에 단단히 결합하도록 구성된 유지 장치, 예를 들어 핀, 걸쇠, 탄성 중합체 필러(filler), 나사 또는 임의의 다른 고정 장치를 포함할 수 있다. 이미징 어셈블리들의 예시적인 실시예들이 도 2 내지 10, 53 및 54와 관련하여 아래에 설명된다.

이미징 어셈블리의 포깅(fogging)을 방지하기 위해 여러 개의 디포깅 피처(defogging feature)가 제공될 수 있다. 일 실시예에서는, 포깅을 줄이거나 제거하기 위해 가장 멀리 위치하는 렌즈의 원단 표면이 코팅된다. 일례에서는, 기판의 일면에 포그 방지 코팅이 적용되며, 기판의 다른 면에는 접착성 코팅이 적용된다. 이어서, 접착성 코팅된 면을 원단 렌즈 표면에 접착하여 렌즈에 포그 방지 코팅을 부착시킨다. 기판은 투명 박막 형태로 사출 성형된 폴리머들의 임의의 공지 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 폴리머들은 폴리카보네이트, 폴리에스테르 계열 폴리머들, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 다른 투명한 폴리머들을 포함한다. 처리를 용이하게 하기 위해 접착성 코팅 박막에 제거 가능한 백킹(backing)이 적용될 수 있다. 이어서, 렌즈 표면에 기판을 적용하기 전에 접착제를 노출시키기 위해 백킹이 제거된다. 다른 예에서는, 커버 판이 공동을 밀봉하여 렌즈 포깅을 방지한다. 일 변형예에서, 커버 판은 그의 외부 표면 상에 포그 방지 층 또는 코팅을 포함한다. 삽입 가능부는 H2O2 또는 다른 포그 방지 코팅제들을 포함하는 면봉(swab)과 함께 패키징될 수 있으며, 따라서 삽입 가능부가 패키징으로부터 회수될 때 면봉은 렌즈를 청소한다. 예를 들어, 패키징은 면봉이 부착된 폴리머 스트립을 포함할 수 있다. 대안으로서, 접착성, 포그 방지 코팅된 기판이 커버 판에 접착될 수 있다. 추가 예에서는, 가열 요소를 원단 렌즈에 또는 커버 판에 결합함으로써 디포깅이 달성된다. 일 변형예에서, 가열 요소는 초과 전력으로 열을 생성하기 위해 자신의 명목 조명 전력 레벨 위에서 구동되는 일 실시예에서 백색 발광 다이오드(LED)인 조명 장치의 전력 도선들에 결합된다. 다른 변형예에서는, 열 요소에 결합된 150 밀리암페어를 전도하는 LED가 원단 렌즈를 약 1분 내에 섭씨 45도로 가열한다. 이롭게도, 동일한 전력 도체들로부터 조명 장치와 가열 요소에 급전하는 것은 추가적인 도체들을 제거함으로써 비용을 줄인다.

셀룰러 폰 및 개인용 휴대 단말기(PDA)에서 사용되는 카메라와 같은 상용 카메라는 이미지 센서, 및 이미지 센서에 의해 캡처된 픽셀 데이터를 이미지 데이터, 예를 들어 디지털 이미지들로 변환하고, 디지털 이미지들의 스트림들을 표준 포맷으로 출력하도록 구성된 전자 컴포넌트들을 포함한다. 이미지 센서들은 CCD, 능동 또는 수동 픽셀들을 구비한 CMOS 센서들, 또는 이 분야에 공지된 다른 포토 센서들을 포함할 수 있다. 조작 신호들이 이미지 센서에 제공되어 그의 동작을 제어한다. 이롭게도, 재사용 가능부 내에 조작 신호들을 제공하기 위한 컴포넌트들을 배치함으로써 처분 가능 부분의 비용이 더 줄어든다. 일 실시예에서, 표준 이미지 스트림을 수신하고, 그에 따라 디스플레이 장치를 구동하도록 구성된 디스플레이 드라이버도 카메라를 제어하는 데 필요한 컴포넌트들을 포함한다. 일례에서는, 신호 도체들, 예를 들어 다중 도체 플렉시블 리본에 의해 입출력 신호들이 제공된다. 다른 예에서는, 표준 이미지 스트림을 디스플레이 장치의 크기에 적합한 상이한 구조의 이미지 스트림으로 변환하고 그리고/또는 표준 이미지 스트림을 디스플레이 드라이버에 의해 요구되는 포맷에 대응하는 상이한 포맷으로 변환하기 위해 제어 컴포넌트가 카메라와 디스플레이 드라이버 사이에 제공된다. 추가 예에서는, 조작 회로들이 카메라와 통합되며, 카메라는 전력의 인가시에 사전 구성된 이미지 스트림을 출력하도록 구성되고, 디스플레이 장치에 의해 직접 사용 가능하다. 또 다른 예에서는, 재사용 가능부 하우징에 의해 지지되는 제어 컴포넌트들이 카메라에 제어 신호들을 제공하여, 카메라에 의해 출력되는 이미지들의 크기를 정의한다. 추가 예에서는, 카메라에 의해 출력된 이미지 스트림이 삽입 가능부 내에 위치하는 무선 송신기에 의해 무선 전송된다. 더 추가 예에서는, 무선 송신기가 카메라와 통합된다. 일 변형예에서는, 무선 송신기가 삽입 가능부의 근단에 또는 원단 공동에 배치된다. 일례에서, 카메라는 10 나노미터 내지 14,000 나노미터 범위의 파장들을 갖는 복사선을 이용하여 디지털 이미지 스트림을 형성한다. 파장들은 가시광, 자외선 및 적외선 스펙트럼들을 포함한다. 일 변형예에서, 카메라는 적외선 카메라이다. 다른 변형예에서, 카메라는 자외선 카메라이다. 다른 변형예에서, 카메라는 가시 광선 카메라이다.

본 발명의 실시예들은 의료 및 비의료 응용들에 적용 가능하지만, 시각화 기구들의 예시적인 특징들은 후두경 및 탐침과 같은 의료 기구들과 관련하여 아래에 설명될 것이나, 본 발명은 의료 응용들 및 기구들로 한정되지 않는다.

도 1 내지 4를 참조하여 시각화 기구의 일 실시예가 아래에 설명된다. 도 1은 힌지(22)를 통해 하우징(108) 및 블레이드(14)에 회전 가능하게 결합된 디스플레이 장치(110)를 구비한 재사용 가능부(12)를 포함하는 삽관 기구(10)의 평면도이다. 블레이드(14)는 원단에 위치하는 삽입 가능부로부터 이격된 그의 근단에 핸들(30)을 포함한다. 이미징 어셈블리, 예를 들어 이미징 어셈블리(100)가 원단에 위치한다. 본 실시예에서, 블레이드라는 용어는 핸들(30)과 후술하는 바와 같은 복수의 벽에 의해 정의되는 삽입 가능부를 일체로 결합하는 단일 부품을 의미한다. 일 변형예에서, 핸들 및 삽입 가능부는 제거 가능하게 부착될 수 있는 별개의 부품들이다. 디스플레이 장치(110)는 관찰 스크린(112)을 포함한다. 힌지(22)는 마찰 힌지를 포함할 수 있거나, 디스플레이 장치(110)를 원하는 위치에 고정하기 위한 조정 노브(knob)를 포함할 수 있다. 핸들(30)은 하우징(108)을 수용하고 재사용 가능부(12)를 블레이드(14)에 결합하기 위한 근단 공동(32)을 포함한다. 블레이드(14)의 삽입 가능부는 카테터, 삽관 튜브 등(도시되지 않음)의 환자의 후두 내로의 삽입을 안내하도록 설계된 가늘고 긴 통로, 예로서 통로(36)를 포함한다. 하우징(108)은 배터리들, 및 복수의 신호 도체를 포함하고 전력 및 제어 도체들도 포함할 수 있는 도체(102)를 통해 이미징 어셈블리(100)로부터 이미지 신호들을 수신하기 위한 도 11과 관련하여 상세히 설명되는 전자 회로들을 포함한다. 대안 실시예에서, 도체(102)는 이미징 어셈블리(100)와 하우징(108)을 결합하는 무선 송신기 및 수신기로 적어도 부분적으로 대체될 수 있다. 하우징(108)은 제어 컴포넌트(106), 및 블레이드(14)의 도체(105)와 결합되어 그에 대해 이미지들을 전송하도록 적응되는 커넥터(104)를 포함할 수 있다. 도면들 전반에서는 예시적인 목적으로 이미징 어셈블리(100)가 참조된다. 아래에서 달리 언급되지 않는 한, 이미징 어셈블리(100)에 대한 참조는 제한적이 아니라 대표적이다. 이미징 어셈블리들(300, 350, 380, 400) 및 그의 변형예들 중 어느 하나가 대신 사용될 수도 있다.

통로(36)는 중간 벽(44), 전방 벽(34), 후방 벽(24), 및 이 실시예에서 벽 부분(54)을 포함하는 측방 벽(50)의 내부 표면들에 의해 정의된다. 각각의 벽은 통로(36)에 인접하는 표면인 내부 표면을 갖는다. 표면(42)은 중간 벽(44)의 내부 표면이다. 표면들(38, 40)은 각각 전방 벽(34) 및 후방 벽(24)의 외부 표면들이다. 다른 실시예들에서, 벽(50)은 블레이드(14)의 근단으로부터 원단까지 중단 없이 연장될 수 있거나, 더 많거나 적은 벽 부분들을 갖도록 구성될 수 있다. 통로(36)는 2.0 내지 10.0 mm, 더 바람직하게는 5.0 내지 8.0 mm 범위의 내경들을 갖는 기관내 튜브들에 적합하도록 설계된 단면을 가질 수 있다. 표면들(38, 40)은 각각 블레이드(14)의 전면 및 배면들을 정의한다. 벽(50)은 벽 부분(54)에 의해 제한되는 것보다 더 많이 통로(36)의 볼륨을 제한하도록 구성된 벽 부분(56)도 포함할 수 있다. 원단 팁(46)은 중간 벽(44)의 단부를 넘어 벽(34)을 연장시키며, 후두개를 움직이고 성대를 노출시키기 위해 환자와 접촉하도록 구성된 표면(70)을 포함한다.

도 2는 이미징 어셈블리(100)의 단면 사시도이다. 이미징 어셈블리(100)는 카메라 통(200)에 의해 지지되는 복수의 렌즈를 포함한다. 가열 요소(230)가 도시된 바와 같이 커넥터들(216, 218)에 의해 급전되는 LED를 포함하는 조명 장치(220)를 지지한다. LED는 장치의 최대 조명 출력을 생성하는 데 필요한 것을 초과하는 전력을 공급하기 위해 과잉 구동될 수 있다. 초과 전력은 포깅을 줄이기 위해 가열 요소(230) 및 원단 렌즈(210)로 전달되는 열을 생성한다. 카메라 통(200)은 렌즈(212) 및 렌즈(214)도 지지한다. 원단 렌즈(210)가 볼 수 있는 공간들에 대응하는 이미지들은 픽셀 데이터를 포함하는 이미지 스트림을 출력하기 위한 감지 어레이 및 회로를 포함하는 카메라(202)에 의해 감지된다. 압력 하에 이미징 어셈블리(100)를 블레이드(14)에 고정하기 위해 카메라(202)에 바로 인접하게 지지 프롱(prong; 236)이 제공된다.

도 3은 블레이드(14)의 부분 사시도이다. 도시된 바와 같이, 블레이드(14)의 원단은 중간 벽(44)의 일측에는 통로(36)를 그리고 반대 측에는 원단 공동에 삽입된 이미징 어셈블리(100)를 포함한다. 도 4는 카메라(202)의 관찰 방향(DOV)을 지시하는 중간/측방(M/L) 중심 라인(242)과 전방/후방(A/P) 중심 라인(244)의 교점에서 관찰 영역(240)의 중심을 통과하는 중심 라인(250)을 갖는 원단 렌즈(210)의 원단 표면(226)에 평행하게 배향된 관찰 영역(240)을 나타낸다. 성대를 통한 기관내 튜브의 삽입을 관찰하는 것이 바람직하다. 따라서, 이미징 어셈블리(100)는 경사진 DOV를 얻도록 중간 벽(44)에 대해 경사질 수 있다. 다른 예에서, 원단 렌즈(210) 및/또는 렌즈들(212, 214)은 이미징 어셈블리(100)를 중간 벽(44)과 평행하게 유지하면서 경사진 DOV를 제공하도록 중간 벽(44) 및/또는 서로에 대해 경사진다. 이롭게도, 렌즈들은 이미징 어셈블리(100)를 더 작은 공동 내에 배치하는 것을 가능하게 하도록 경사질 수 있으며, 따라서 블레이드(14)의 크기 및 비용을 훨씬 더 줄일 수 있다. 추가 예에서, 중심 라인(250) 및 이미징 어셈블리(100)는 표면(70)과 평행하게 그리고 중간 벽(44)에 대해 통로(36)를 향해 10도 내지 25도로 배향된다. 도시된 실시예에서, 블레이드(14)는 사출 성형된 후에 서로 연결될 수 있는 전방 및 후방 부품을 포함한다.

시각화 기구의 추가 실시예에서, 삽입 가능부의 표면 상에는 이미지들에서 관찰되는 바와 같이 카메라에 의해 관찰되는 공간에 대한 그의 배향을 지시하기 위해 이미징 피처들이 제공된다. 일례에서, 이미징 피처는 랜드마크, 예를 들어 리지(ridge; 48)이다. 리지(48)에 대응하는 이미지 객체가 이미지 스트림 내에 표시되며, 게다가 이미지 객체의 위치 및 형상이 중심 라인(250)에 대한 이미징 어셈블리(100)의 각 배향을 반영하도록 조정된다. 예를 들어, 이미징 어셈블리(100)가 15도로 배향되는 경우, 이미지 객체는 이미지로부터 추출되어, 15도의 오프셋으로 대체될 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이 장치에서 볼 때, 실무자로 하여금 이미지 내에 보이는 성대를 향해 기관내 튜브를 지향시키기 위해 삽관 기구(10)를 어떻게 배향할지를 쉽게 결정할 수 있게 하는 "랜딩 스트립", 부채형 에지, 이름 또는 라벨, 화살표, 라인 또는 다른 배향 디마킹 심벌이 리지(48) 근처에 제공된다. 일 변형예에서는, 기구의 이동 방향을 지시하기 위해 이미지들 내에는 게이지들, 바 그래프들, 컴퍼스들 및 다른 디지털 생성 배향 이미지들이 제공된다. 배향 이미지들은 이미지 스트림 내의 성대 랜드마크들을 식별하고, 랜드마크들을 이미지 객체, 예를 들어 리지(48)의 이미지와 비교하고, 이어서 통로 내의 튜브를 성대와 정렬하기 위해 각각의 운동 축에서 필요한 변화량을 결정함으로써 생성될 수 있다.

도 5 내지 10은 이미징 어셈블리들의 추가적인 실시예들을 나타낸다. 도 5 및 6은 이미징 어셈블리(300)의 사시도들이다. 많은 면에서, 이미징 어셈블리(300)는 이미징 어셈블리(100)와 유사하다. 조명 장치(220)는 열 전도성인 전기 절연 링들(222, 224)을 통과하는 도체들(216, 218)에 의해 급전된다. 복수의 프롱(304)이 카메라 통(306)으로부터 인접하게 연장된다. 이 실시예에서, 카메라(202)를 포함하는 회로 보드는 프롱들(304) 주위에 피팅되도록 구성된 복수의 노치를 포함한다. 태브들(308, 310, 312)을 포함하는 압력 판(302)은 카메라(202)를 카메라 통(306)에 대해 고정하기 위해 프롱들(304)에 대해 프레스 피팅되도록 구성된다. 태브(316)는 카메라 통(306)과 압력 판(302) 사이에 배치되고, 또한 그에 의해 고정된다. 더구나, 단부 태브(320)가 옵션으로 제공되며, 이미징 어셈블리(100)를 블레이드(14)에 고정하기 위해 원단 공동에 대해 가압하도록 압력 판(302)에 의해 고정될 수 있다. 대안 실시예에서, 카메라(202)는 압력 판(302)에 의해 지지되는 것이 아니라, 카메라 통(306) 내에 피팅된다. 도 7 및 8은 구멍(354), 및 원단 표면(372)을 갖는 커버(370)를 구비하는 가열 요소(352)를 포함하는 이미징 어셈블리(350)의 단면 사시도 및 평면도이다. 가열 요소(352)는 조명 장치(220)를 지지한다. 공동(101) 내에 도시된 카메라 통(200)도 카메라(202)를 지지하며, 삽입 가능부의 전방 및 후방 벽들 사이에서 지지 요소(240)에 의해 지지된다. 가열 요소(352)는 포깅을 방지하거나 디포깅하기 위해 커버(370)를 가열한다. 대안으로서 또는 추가로, 표면(372)이 포그 방지 코팅 또는 층으로 커버될 수 있다. 이미징 어셈블리에 의한 관찰을 위해 리지(48) 또는 다른 "랜딩 스트립" 랜드마크를 제공할 수 있는 표면(71)의 일부를 나타내는 도 8에 원단 팁(46)의 일부가 도시되어 있다.

도 9 및 10은 이미징 어셈블리(380)의 사시도들이다. 이미징 어셈블리(380)는 원단 렌즈(210), 렌즈(212), 렌즈(214) 및 카메라(202)를 지지하는 카메라 통(376)을 포함한다. 카메라 통(376)은 카메라 통(306)과 유사한데, 그 이유는 이들 양자가 카메라를 적소에 유지하는 데 사용될 수 있는 압력 판을 수용하도록 적응된 프롱들을 구비하기 때문이다. 카메라 통(376)은 원단 벽(382) 및 그 안에 조명 장치(220)를 수용하는 공동을 구비한 지지 구조(386)를 포함하는 카메라 홀더(384)에 의해 지지된다. 원단 벽(382)은 원단 표면(390) 및 개구(392)를 포함한다. 포깅 방지 조성물로 코팅된 포그 방지 막 또는 층이 원단 표면(390)에 부착될 수 있다. 대안으로서, 원단 벽(382)은 카메라 홀더(384)에 부착될 수 있는, 개구(392) 없는 반투명 또는 투명 재료를 포함할 수 있다. 카메라 홀더(384)의 적어도 일부는 시각화 기구의 삽입 가능부의 원단 공동 내에 피팅된다. 이것은 적소에 스냅 피팅되거나 그 안의 유지를 보증하도록 접착 본딩될 수 있다. 카메라 홀더(384)는 접착제, 히트 스테이크(heat stake), 초음파 용접, 텅 및 그루브(tongue and groove) 배열 또는 임의의 다른 적절한 수단을 이용하여 삽입 가능부 또는 이미징 캡에 부착될 수 있다. 유사한 부착 방법들을 이용하여 포그 방지 커버를 삽입 가능부 또는 이미징 캡에 부착할 수 있다.

카메라 어셈블리의 추가 실시예에서, 프롱들은 카메라 통(376)의 근단이 아니라 카메라 홀더(384)의 근단으로부터 연장된다. 카메라 통(376)은 카메라 홀더의 근단으로부터 카메라 홀더 내의 공동 안으로 미끄러진다. 이어서, 카메라를 지지하는 회로 보드가 부착된다. 압력 판이 최종 부착된다. 압력 판은 카메라 홀더의 프롱들을 맞물리며, 따라서 카메라 통 및 카메라를 적소에 유지한다. 카메라는 임의의 다른 방식으로 카메라 통 상에 설치될 수 있다. 이롭게도, 이 실시예에서는 카메라를 유지하는 회로 보드의 크기가 감소할 수 있는데, 그 이유는 회로 보드가 더 이상 프롱들과 맞물릴 필요가 없기 때문이다. 물론, 카메라는 회로 보드의 대안인 임의의 다른 수단에 의해 지지될 수 있다.

도 11은 시각화 장치의 일 실시예의 전자 컴포넌트들의 블록도이다. 장치는 삽입 가능부 또는 이미징 캡, 예로서 지지부(400) 내에 배치되고 도체(102) 및 커넥터들(104, 105)에 의해 하우징(108)에 전자적으로 결합된 이미징 어셈블리, 예로서 이미징 어셈블리(100)를 포함한다. 제어 컴포넌트(430)는 칩(440), 예로서 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 칩(442), 예로서 NTSC/S-비디오 변환 IC, 및 옵션으로서 비디오 처리 칩 및 메모리, 예로서 비디오 칩(444) 및 메모리 칩(446)과 같은 전자 컴포넌트들을 각각 포함하는 하나 이상의 회로 보드들을 포함한다. 제어 컴포넌트(430)는 조작 신호들을 제공함으로써 카메라(202)의 동작을 제어한다. 이것은 또한 카메라(202)로부터 제1 이미지 스트림을 수신하고, 이를 디스플레이 장치(110)에 적합한 포맷으로 변환한다. 옵션으로서, 제어 컴포넌트(430)는 제1 이미지 스트림을 외부 디스플레이 및 원격 전송에 적합한 포맷으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제어 컴포넌트(430)는 이미지들을 샘플링하여, 원격 장치로 전송되는 정보의 양을 줄일 수 있다. 물론, 제1 이미지 스트림이 디스플레이 장치(110)에 적합한 경우, 변환은 필요하지 않다. 제어 컴포넌트(430)는 디스플레이 장치(110)에 대한 조작 신호들을 제공할 수 있다. 그러한 신호는 디스플레이 장치(110) 내에 통합된 컴포넌트들에 의해서도 생성될 수 있다.

본 실시예의 일례에서, 카메라는 8비트 폭의 제1 이미지 스트림을 제공한다. 카메라의 해상도는 프레임당 640x480 (VGA) 픽셀이다. 초당 30 프레임이 존재한다. 데이터 포맷은 픽셀당 2 바이트(즉, 소위 YUV (4:2:2) 포맷)이다. 강도 Y는 픽셀마다 지정되고, 컬러 정보 U 또는 V는 매초 지정된다. FPGA는 데이터 스트림을 OLED 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치(110)에 적합한 포맷을 갖는 제2 이미지 스트림으로 변환하도록 프로그래밍된다. 대안 실시예에서는, 카메라 데이터가 비디오 처리 칩에 제공되며, 비디오 처리 칩은 컬러, 심벌 또는 다른 정보와 같은 정보를 추가한 후에 비디오 스트림을 FPGA로 출력하며, FPGA는 이를 VGA 포맷으로 변환한다. 디스플레이 해상도는 프레임당 320x240 (QVGA) 픽셀이고, 초당 30 프레임이다. 그러나, 데이터 포맷은 RGB (6, 6, 6)이다. 이러한 포맷은 적색에 대해 6비트 값, 녹색에 대해 6비트 값 및 청색에 대해 6비트 값을 사용한다. YUV 컬러 공간으로부터 RGB 컬러 공간으로의 변환을 위한 특정 공지 방정식들이 존재한다. FPGA는 이러한 변환을 수행한다. 이것은 또한 VGA로부터 QVGA로 해상도를 변환하기 위한 변환(예로서, 픽셀을 하나 걸러 제거함)도 수행한다. FPGA는 변환된 데이터 스트림을 OLED 디스플레이의 메모리/버퍼에 기록하기 위한 신호들도 제공한다. FPGA는 또한 카메라 데이터를 NTSC/S-비디오 변환 칩으로 전송한다. 비디오 프로세서를 구비한 비디오 칩은 VGA, YUV 포맷을 거의 직접 수용할 수 있다. FPGA는 비디오 칩의 메모리를 로딩하기 위해 필요한 조작 신호들을 제공한다. 일 변형예에서, FPGA는 또한 카메라의 식별자를 검증된 카메라들의 데이터베이스와 대조하여 검증한다. FPGA는 카메라로부터 카메라 정보, 예로서 내장된 카메라 ID 또는 프로그래밍 가능 카메라 ID를 추출하고, 주기적으로 갱신되는 검증된 리스트와 대조하여 식별자를 검사한다. 카메라 식별자가 검증된 리스트 상에 없는 경우, FPGA는 제1 이미지 스트림을 변환하지 않거나, 옵션으로서 삽입 가능부가 검증된 장치가 아님을 실무자에게 경고하기 위해 제2 이미지 스트림 내에 경고를 삽입한다. 검증은 삽입 가능부가 품질 사양들을 충족시키는 것을 보증하기 위해 바람직할 수 있다.

프로그램 및 데이터 구조들이 메모리에 내장된다. 프로그램은 데이터를 포함하는 데이터 구조들과 상호작용하기 위해 프로세서에 의해 조작될 수 있는 복수의 처리 시퀀스를 포함한다. 데이터는 비디오 명령어, 보안 특징 명령어, 랜드마크 패턴 등과 같은 파라미터들을 포함할 수 있다. 재사용 가능부는 온도 및 습도 센서들을 포함할 수 있으며, 따라서 데이터는 상태 정보, 예로서 배터리 충전 레벨 및 사용 횟수, 및 환경 정보, 예로서 온도 및 습도 레벨들을 포함할 수 있다. 그러한 데이터는 실무자를 돕기 위해 디스플레이 장치에 의해 표시되거나 원격 장치로 전송될 수 있다. 환경 또는 배터리 정보가 사전 결정된 범위들 밖으로 떨어지는 경우에는 적절한 알람 기능들이 구현될 수 있다.

시각화 기구의 일 실시예에서, 제1 처리 시퀀스는 제1 이미지 스트림을 검사하고, 내부 공간의 피처들 및 삽입 가능부 상의 배향 피처들에 대응하는 복수의 랜드마크를 식별한다. 다른 처리 시퀀스는 공간 랜드마크들을 컬러화함으로써 제1 이미지 스트림을 변환한다. 제3 처리 시퀀스는 배향 피처들을 컬러화함으로써 제1 이미지 스트림을 변환한다. 일례에서, 배향 피처는 원단 팁(46)의 원단 표면 또는 벽(34)의 내부 표면 내의 관찰 가능 마킹이며, 공간 랜드마크는 성대의 형상에 대응한다. 따라서, 제1 이미지 스트림은 삽관 기구와 성대를 정렬하기 위한 실무자의 능력을 향상시키도록 변환된다.

시각화 기구의 다른 실시예에서는, 시각화 기구의 재사용 가능부의 배터리 수명을 연장하기 위해 절전 피처들이 제공된다. 전력은 조명, 이미지 디스플레이, 이미지 스트림 생성 및 이미지 센서로부터 디스플레이 장치로의 이미지 스트림의 변환에 의해 소비된다. 일례에서, 재사용 가능부는 카메라의 부재(분리 기간)를 검출하는 경우에 디스플레이 장치를 불능화한다. 분리 기간들 동안의 디스플레이 장치의 가능화는 그러한 기간들 동안에 디스플레이가 불능화되는 경우에 방지되는 비디오 디스플레이 잡음 및 동결 이미지들을 유발할 수 있다.

다른 예에서, 디스플레이 장치는 모니터링 기간들 동안에도 불능화되며, 모니터링이 예로서 배터리 부족, 결함 있는 접속, 높은 습도 등과 같은 경보를 생성하는 경우에는 자동으로 가능화된다. 모니터링 기간에, 실무자는 또한 정보를 요청하기 위해 디스플레이 장치를 수동으로 가능화할 수 있다. 대안으로서, 모니터링을 불능화하여 디스플레이 장치도 불능화하는 비활성 모드가 설정될 수 있다. 일 변형예에서, 모니터링 또는 비활성 모드는 이미징 캡 또는 삽입 가능부의 결합 또는 분리에 기초하여 결정될 수 있다. 카메라는 모니터링 및 비활성 기간들 동안에 불능화될 수 있다. 이롭게도, 결합을 포함하는 사전 결정된 조건들 하에서만 카메라를 가능화하는 것은 전력을 절약할 뿐만 아니라, 재사용 가능부와 삽입 가능부를 핫 스와핑(hot-swapping)함으로써 유발될 수 있는 손상을 최소화한다. 표 1은 관찰 기구의 다양한 동작 모드들을 전술한 바와 같은 그의 컴포넌트들의 상태에 기초하여 요약한 것이다. 그러나, 본 명세서에서 설명되는 모드들은 예시적이며, 동일 또는 더 많은 동작 모드를 결정하기 위해 추가적인 또는 대안적인 기준들이 사용될 수 있다.

모드	카메라	디스플레이 장치	제어 컴포넌트
활성	가능화	가능화	가능화
슬립	불능화	불능화	가능화
모니터링	불능화	불능화	가능화
비활성	불능화	불능화	불능화

다른 예에서, 시각화 기구, 재사용 가능부 및 삽입 가능부 중 어느 하나 또는 양자는 모션 센서를 포함한다. 예시적인 모션 센서들은 모션의 부재를 검출하도록 구성된 마이크로 전기 기계 센서들(MEMS), 예를 들어 관성 센서, 자이로스코프, 가속도계, 레이트 센서 및 경사계를 포함한다. 사전 결정된 기간 동안 모션의 부재가 검출되는 경우, 전력을 절약하기 위해 모션 검출을 제외한 모든 기능들이 셧다운되어 기구를 슬립 모드에 있게 할 수 있다. 슬립 모드 동안 모션이 검출되면, 완전한 기능을 빠르게 가능화하기 위하여 시동 루틴을 수행하지 않고 모든 기능들이 재설정될 수 있다.

삽입 가능부가 1회용 처분 가능 유닛인 것을 의도할 때, 삽입 가능부의 잠재적인 재사용 가능성은 실무자들, 병원 관리자들, 및 환자의 안전을 담당하는 다른 사람들에게 중요할 수 있다. 이롭게도, 일 실시예에서, 재사용 가능부는 삽입 가능부가 이전에 사용된 경우에 삽입 가능부를 불능화하거나, 가능화하지 않을 수 있으며, 따라서 그러한 문제를 줄이거나 제거할 수 있다. 반복 사용을 방지하기 위한 하나의 예시적인 하나의 피처가 본 명세서에서 1회용 퓨즈로서 설명된다. 일반적으로, 1회용 퓨즈 피처는 삽입 가능부 또는 핸들의 비가역적 변화를 검출한다. 또 하나의 예시적인 피처는 상태 추적이다. 상태 추적은 삽입 가능부가 한 번 사용된 후에 폐기되는 것을, 예를 들어 처분 가능한 삽입 가능부인 것을 가능하게 하며, 또한 허가된 횟수의 사용을 가능하게 한다. 삽입 가능부가 제한된 횟수로 사용되는 것을 의도하는 경우, 그러한 부분은 본 명세서에서 "리포저블(reposable)" 부분으로 정의된다. 추적 피처들은 사용 횟수를 카운트하고, 한계에 도달한 후에 리포저블 유닛을 불능화하는 데 사용된다. 그러한 피처들의 예들이 아래에 설명된다. 일반적으로, 상태 추적 실시예에서, 삽입 가능부는 사용 횟수를 추적하기 위한 식별 피처를 포함한다. 재사용 가능부 또는 블레이드는 식별 피처를 검출하도록 구성될 수 있다. 재사용 가능부 또는 관련 데이터베이스 및 처리 시스템은 사용을 추적할 수 있다. 추가 예에서, 재사용 가능 블레이드들 및 삽입 가능부들은 사용 한계에 도달하지 않은 한은 다수의 재사용 가능부와 함께 사용될 수 있다. 프로그램은 디스플레이 장치를 이용하여 삽입 가능부 또는 블레이드의 상태를 지시할 수 있다. 변조를 방지하기 위해 식별 정보가 암호화될 수 있다. 변조 방지 집적 회로가 삽입 가능부 내의 도체에 결합될 수 있다.

1회용 퓨즈들의 추가적인 변형예들이 아래에 설명된다. 일 변형예에서는, 삽입 가능부가 재사용 가능부에 결합될 때 또는 분리될 때 변형되는, 예로서 깨지는 태브가 제공된다. 재사용 가능부는 삽입 가능부를 재사용하려고 시도할 때 깨진 태브를 검출한다. 예를 들어, 하우징은 핸들의 근단 공동 내의 태브가 그를 넘는 것을 가능하게 하는 경사진 돌출부를 포함할 수 있다. 삽입 가능부가 분리될 때, 경사진 돌출부는 태브를 찢는다. 재결합시에, 재사용 가능부는 변형된 태브를 검출한다. 예시적인 검출기들은 한계 스위치, 광학 센서, 압력 센서 등을 포함한다. 변경 가능한 기계 키/슬롯도 사용될 수 있다.

다른 변형예에서, 환경에 노출된 후에 컬러를 변경하는 막 또는 코팅이 삽입 가능부 또는 블레이드 내에 또는 상에 제공된다. 컬러 변경이 예를 들어 폴리머들의 비가역적 화학 반응, UV 활성화 가교 결합 등에 의해 비가역적인 경우, 피처는 1회용 피처이다. 그러나, 컬러 변경이 가역적인 경우에 피처는 상태 추적 피처일 수 있다. 사전 결정된 컬러로의 컬러 변경 또는 사전 결정된 컬러의 부재의 검출시에, 소프트웨어는 삽입 가능부를 불능화할 수 있거나, 그의 상태를 변경한다. 컬러는 하우징 내에서 또는 제1 이미지 스트림 내에서 검출기에 의해 검출될 수 있다. 환경 변수들은 공기, 수분, 예로서 타액, 압력, 예로서 터치 또는 열, 및 기타 적절한 변수들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 센서들은 환경 변수들을 검출하기 위해 삽입 가능부 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, MEMS IC들이 삽입 가능부의 외부 표면들 상에 제공될 수 있다. 환경 변수는 사전 결정된 양의 시간 동안 변경된 상태로 유지되어야 할 수 있다. 예를 들어, 온도는 상태 변경을 트리거하기 위해 1분 동안 75도 이상이어야 할 수 있다.

상태 추적 피처들의 추가적인 변형예들이 아래에 설명된다. 일 변형예에서, 삽입 가능부는 전자 식별자(ID) 또는 제1 이미지 스트림 내에서 검출 가능한 고유 피처와 같은 식별 컴포넌트에 의해 인코딩된다. 전자 ID 피처들은 RFID 수동 또는 능동 송신기, 카메라 ID, 삽입 가능부 내의 IC 내에 위치하는 프로그래밍 가능 ID 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 결합시에, 재사용 가능부는 식별 컴포넌트를 검출하고, 상태를 판정하고, 상태가 최초 사용 또는 규정된 한도보다 적은 리포저블 사용을 지시하는 경우에 삽입 가능부를 활성화한다.

다른 변형예에서, 삽입 가능부의 원단에 위치하는 성문-결합 돌출부의 멀리서 대면하는 표면은 이미지 센서에 의해 관찰 가능한 패턴과 함께 인코딩된다. 소프트웨어는 이미지 스트림 내의 패턴을 검출한다. 패턴은 멀리서 대면하는 표면 내에 성형되거나 새겨진 홀로그래픽 키들을 포함할 수 있으며, 사용 동안에 변하여 후속 사용이 검출될 수 있게 하도록 설계될 수 있다.

추가 변형예에서, 식별 컴포넌트는 삽입 가능부 내의 물리적 마크를 포함하며, 재사용 가능부는 이 마크를 감지하여 최초 사용 또는 재사용을 결정한다. 예시적인 식별 컴포넌트들은 바코드, 발광 마크, 컬러 키, 홀로그래픽 키, 마그네틱 키 등을 포함한다. 대응하는 물리 마크들을 감지하도록 적응되는 센서들은 물리 마크의 크기의 최소화를 가능하게 하기 위한 고배율 대물 렌즈들을 갖는 마이크로바코드 판독기, 광학 센서 및/또는 검출기, 홀로그래픽 회절 패턴에 민감한 광학 센서 또는 검출기, 홀 효과 센서, 압력 센서 또는 검출기, 접촉 스위치 및 기타 적절한 센서들을 포함한다. 마그네틱 또는 광학 마크들과 결합된 키/슬롯과 같은 물리 마크들의 결합들도 구상된다. 이롭게도, 식별 컴포넌트는 또한 삽입 가능부의 타입, 메이크(make) 및 모델을 식별하고, 날짜 및 GPS 스탬프를 포함하는 그러한 정보를 표시하고 그리고/또는 법의학 용도로 생성되는 제2 이미지 스트림에 기록할 수 있다. 일례에서, 제어 컴포넌트는 법의학 정보를 제1 이미지 스트림에 추가하여 제2 이미지 스트림을 생성한다. 다른 예에서, 법의학 데이터는 이미지 스트림과 별개로 저장되고 전송된다.

시각화 기구의 다른 실시예에서는, 유체 관리 관강(lumen)들이 제공된다. 일례에서, 삽입 가능부는 유체를 환자에게 제공하거나 환자로부터 유체를 회수하기 위한 관강을 포함한다. 일 변형예에서, 관강은 안내 통로 반대쪽에 성형된다. 다른 변형예에서는, 삽입 가능부의 크기를 증가시키지 않기 위해 이미징 어셈블리 주위에 배치된 원단 개구들을 갖는 삽입 가능부의 성형된 부분들 내에 복수의 작은 채널이 포함된다. 관강 또는 채널들은 외부 튜브들에 접속되어, 그들을 통해 외부 유체 저장소로 그리고/또는 그로부터 유체, 예를 들어 약물 또는 체액을 운반한다. 환자에게 제공되는 예시적인 유체들은 액체, 공기 및 가스를 포함한다.

시각화 기구의 또 다른 실시예에서는, 편의(comfort) 피처들이 제공된다. 일례에서, 핸들은 파지 편의를 향상시키기 위해 유연한 재료를 포함한다. 다른 예에서, 삽입 가능부는 환자의 치아에 대한 압력을 줄이기 위해 탄성 컴포넌트를 포함한다. 추가 예에서, 블레이드는 삽입 가능부에 구조 및 강도를 제공하는 제1 재료 및 제1 재료에 결합되어 유연하고 탄력적인 느낌을 제공하는 제2 재료를 포함한다. 일 변형예에서, 제2 재료는 적어도 부분적으로 핸들의 표면을 넘어 연장한다. 다른 변형예에서, 제2 재료는 파지 편의를 향상시키기 위해 텍스처화된다. 다른 예에서는, 압력을 검출하고 상태 변경들을 트리거하기 위해 제2 재료 아래에 센서들이 배치된다. 예컨대, 탄성 중합체 재료의 얇은 층, 예를 들어 약 1mm 두께의 층이 표면(40) 위에 제공되고, 핸들(30의 후방 측으로 연장할 수 있다. 제2 재료도 벽(50)의 표면을 넘어 연장할 수 있다. 제2 재료는 제1 재료에 접착 고정된다. 제1 재료는 제1 계수를 갖고, 제2 재료는 제1 계수보다 낮은 제2 계수를 갖는다. 추가 예에서, 벽들(34, 44)은 제1 재료를 포함하고, 벽 부분(54)은 제2 재료를 포함한다. 이롭게도, 이 실시예는 벽 부분(54)에 유연성을 제공하여, 통로(36)로부터 기관내 튜브의 제거를 용이하게 한다.

예시적인 시각화 시스템들이 도 12 및 13을 참조하여 설명된다. 그 안에는 시각화 기구들, 예로서 삽관 기구들(460, 480), 로컬 처리 시스템, 예로서 컴퓨터(462), 및 원격 처리 시스템, 예로서 컴퓨터(476) 및 휴대용 장치(488)가 도시되어 있다. 휴대용 장치(488)는 관찰 가능한 스크린(490)을 구비한 블랙베리(TM), IPOD(TM) 및 휴대 전화와 같은 PDA를 포함할 수 있다. 로컬 및 원격 처리 시스템들은 메모리, 컴팩트 디스크 등과 같은 저장 장치에서 액세스할 수 있는 프로그래밍된 명령어들을 수행할 수 있는 장치들을 의미한다. 원격 처리 시스템은 시각화 장치로 이미지들을 생성하기 위해 필요한 것이 아니라 시각화 장치로 얻은 이미지들을 보기 위해 제공되는 처리 시스템을 의미한다. 원격 처리 시스템은 시각화 기구와 같은 방 안에, 동일 장소 내의 다른 방 안에 또는 상이한 장소에, 예를 들어 상이한 도시에 위치할 수 있다. 도 12는 시각화 장치가 비디오 이미지들을 전자적으로 컴퓨터(462)에 직접 전송하는 시스템을 도시한다. 시각화 장치는 배선 또는 무선 통신 링크들을 통해 송신할 수 있다. 무선 신호(464)가 예시된다. 게다가, 통신 링크는 물리적 커넥터, 블루투스(TM) 장치, 셀룰러 모뎀, IR 또는 다른 통신 링크를 포함할 수 있다. 컴퓨터(462)는 비디오 이미지들을 모뎀/라우터(470)를 통해 클라우드(472)로 표시된 인터넷으로, 이어서 모뎀/라우터(474) 및 원격 컴퓨터(476)로 재전송할 수 있다. 시각화 시스템의 대안 실시예에서, 도 13은 처리 시스템(488)으로의 재전송을 위해 비디오 이미지들을 통신 위성(484)으로 전송하는 시각화 장치를 도시한다. 신호들(482, 486)은 셀룰러 신호들이다.

도 12 및 13에 도시된 시스템들은 더 일반적인 시스템들의 실시예들이다. 예를 들어, 로컬 처리 시스템 없이 모뎀/라우터(470)에 의해 신호(464)가 수신될 수 있다. 유사하게, 삽관 장치(480)는 로컬 처리 시스템에 무선으로 송신할 수 있으며, 로컬 처리 시스템은 셀룰러 통신을 이용하여 원격 처리 시스템과 통신할 수 있다. 로컬 처리 시스템은 이롭게도 삽관 장치의 전력을 절약하기 위해 저전력 무선 송신의 이용을 가능하게 한다. 또 다른 실시예에서, 재사용 가능부는 이미지 스트림을 셀룰러 전화로 전송하고, 셀룰러 전화는 이미지 스트림을 원격 컴퓨터로 전송하고, 원격 컴퓨터는 이미지 스트림을 수신하고, 원격 실무자로부터 입력을 수신하고, 이를 다시 셀룰러 전화로 전송하며, 셀룰러 전화, 시각화 기구 또는 이들 양자는 로컬 실무자에게 피드백을 제공한다. 일반적으로 알려진 셀룰러 전화들 및 PDA들은 이미지들을 동시에 표시하고 텍스트 또는 오디오 신호들을 전송하기 위해 디스플레이들, 마이크로폰들, 키보드들 및 통신 컴포넌트들과 같은 모든 필요한 요소들을 포함한다. 이롭게도, 원격 장치가 컴퓨터이든, 셀룰러 전화이든, 기타의 것이든, 시각화 기구와 원격 장치 간의 원격 양방향 링크는 삽관을 수행하는 실무자에게 피드백을 제공하는 것에 더하여 교육 및 법의학 목적에 사용될 수 있다.

원격 피드백은 원격적으로 관찰하는 실무자가 제안 및 다른 정보를 로컬 실무자에게 제공할 수 있게 한다. 예를 들어, 의료 기술자는 전장 또는 사고 현장에서 병원에 있는 의사가 지시하는 대로 삽관을 수행할 수 있다. 원격 피드백은 텍스트, 이미지, 오디오 또는 임의의 다른 타입의 피드백일 수 있다. 시각화 장치와 로컬 컴퓨터 간의 전자 통신 링크를 통해 디스플레이 장치에 시각 피드백이 제공될 수 있다. 로컬 컴퓨터 또는 재사용 가능부는 원격 피드백을 실무자에게 청각적으로 전송하기 위해 스피커들도 포함할 수 있다. 본 실시예의 일례에서, 재사용 가능부 또는 로컬 컴퓨터는 피드백을 실무자에게 제공하며, 피드백의 소스는 원격 처리 시스템에 의해 생성된다. 실무자는 시각화 장치에 의해 생성된 이미지들을 재사용 가능부의 디스플레이 장치에서 그리고 로컬 및 원격 처리 시스템들에서 동시에 볼 수 있다. 각각의 장치에 의해 표시되는 이미지들은 동일하거나 상이할 수 있다. 로컬 컴퓨터(462)는 로컬 사용에 적합한 디스플레이 피처들을 포함할 수 있는 반면, 원격 컴퓨터(476) 또는 휴대용 장치(488)는 원격 사용에 적합하거나 그들의 처리 능력들에 적합한 피처들을 포함할 수 있다.

다른 예에서, 도 12 및 13에 도시된 통신 시스템들은 시각화 시스템의 다른 컴포넌트, 예로서 도 14에 도시된 이미징 어셈블리(100)를 포함하는 이미징 캡(492)의 추가와 더불어 이용된다. 현장에서, 의료 기술자는 재사용 가능부(12), 블레이드(14) 및 이미징 캡(492)을 소지할 수 있다. 의료 기술자는 환자에게 삽관한 후에 블레이드(14)를 제거하고, 이를 이미징 캡(492)으로 대체할 수 있으며, 이어서 그는 환자의 상처의 원격 관찰을 가능하게 하기 위해 이미징 캡을 이용하여 환자를 스캔할 수 있다. 멀티센서 어댑터, 예로서 재사용 가능부(12)의 포트 또는 이미징 캡(492) 내에 제공되는 통신 포트에 접속될 수 있는 센서들(S1, S2, S3)을 갖는 멀티센서 어댑터(494)도 제공된다. 센서들(S1, S2, S3)은 예를 들어 온도 센서, 혈압 센서 및 심장 리듬 센서를 포함할 수 있다. 재사용 가능부(12) 또는 이미징 캡(492)은 로컬 또는 원격 처리 시스템으로 후속 전송되는 센서 신호들을 샘플링하기 위한 처리 능력들을 포함할 수 있다. 물론, 센서 신호들은 재사용 가능부(12)에 의해 처리될 수도 있으며, 이어서 재사용 가능부는 혈압 알람 등과 같은 센서 신호들에 대응하는 지시들을 표시한다.

시각화 시스템의 추가 예에서, 로컬 컴퓨터는 환자 정보를 수집하고, 이 정보를 재사용 가능부로 전송한다. 재사용 가능부는 디스플레이 장치에 온-스크린 지시자들을 표시하여, 실무자에게 동일 정보를 수신하기 위해 눈을 돌릴 것을 요구하지 않고 실무자에게 경고한다. 온 스크린 정보는 바이탈 사인, 환자가 내뿜는 공기 내의 CO2 레벨, 온도, 산소 포화도, 펄스 혈압 및 임의의 다른 환자 바이탈 신호들을 포함할 수 있다. 온 스크린 정보는 알람들, 바이탈 신호들이 걱정되는 레벨에 접근하고 있음을 지시하는 컬러 코딩된 임계치들, 및 송풍기 등의 장비의 성능에 대응하는 알람들/지시자들과 같은 대응하는 지시자들도 포함할 수 있다. 일 변형예에서, 재사용 가능부는 재사용 가능부에 의해 생성된 온 스크린 정보 및 지시자들을 표시한다. 그러한 정보는 제1 이미지 스트림으로부터 추출된 파라미터들, 제1 이미지 스트림 내의 랜드마크들과 삽입 가능부에 대한 랜드마크들의 예상 위치의 비교들로부터의 지시자들, 및 재사용 가능부가 통신 포트에 부착된 것들과 같은 센서들을 이용하여 수집할 수 있는 다른 데이터를 포함할 수 있다.

시각화 시스템은 응급, 구조 및 군사 작업에 적합하다. 시각화 시스템의 추가 실시예에서, 그러한 작업들에 통상적으로 사용되는 통신 기어는 재사용 가능부를 수용하는 크레이들(cradle)을 구비한다. 크레이들은 재사용 가능부 내의 배터리들을 재충전하기 위한 충전 하우징을 포함한다. 크레이들은 재사용 가능부를 소독하기 위한 UV 광원들을 포함할 수 있는데, 그 이유는 재사용 가능부가 구조팀 또는 군부대가 베이스로 복귀하기 전에 여러 번 사용될 수 있기 때문이다. 전력 및 통신 기어의 가용성으로 인해, 재사용 가능부는 국지적으로만 통신하도록 설계될 수 있으며, 따라서 그의 크기 및 무게가 최소화될 수 있다. 크레이들도 재사용 가능부를 소독할 수 있다. 물론, 그러한 크레이들의 사용은 구조 및 군사 작업들로 한정되지 않는다. 크레이들들은 재사용 가능부가 사용될 수 있는 임의의 환경에서 사용될 수 있다.

시각화 기구의 다른 실시예가 도 15 내지 18을 참조하여 아래에 설명되며, 여기서는 번호 500으로 표시되는 삽관 기구의 도면들이 설명된다. 삽관 기구(500)는 하우징(108)에 힌지(22)를 통해 회전 가능하게 결합된 디스플레이 장치(110)를 갖는 재사용 가능부(12), 및 이미징 어셈블리(100)가 위치하는 원단 공동(568)을 갖는 원단으로부터 이격된 근단에 핸들(30)을 갖는 블레이드(514)를 포함한다. 블레이드(514)는 환자의 후두 안으로의 카테터의 삽입을 안내하도록 설계된 통로(536)를 포함한다. 통로(536)는 중간 벽(44)의 내면(542)과 전방 벽(534)의 내면(538)에 의해 정의된다. 블레이드(514)는 그의 원단 에지(554)(도 18에 도시됨)를 가로질러 배치된 돌출부(552) 및 표면(570)을 갖는 비외상성 원단 팁(546)을 더 포함한다. 비외상성은 날카로운 에지들 및 꼭 맞게 둥근 돌출부들과 같이 외상을 유발하는 것으로 일반적으로 알려진 표면이 없는 피처를 의미한다. 원단 팁(546)은 원단 팁(46)과 유사하게 기능한다. 에지들(556, 558)은 원단 에지(554)가 삽입 가능부의 폭보다 좁도록 경사진다. 물론, 삽입 가능부의 폭은 원단 에지(554)의 폭과 동일할 수 있으며, 이 경우에 에지들(556, 558)은 벽들(534, 560)과 같은 폭으로 연장할 것이다. 표면(570)은 임의의 평탄한 표면 또는 (도 25 내지 28에 도시된) 표면들(700, 710, 730 또는 740) 중 어느 하나와 같은 임의의 텍스처화된 표면을 포함할 수 있다. 환자의 혀를 변위시키기 위하여 블레이드(514)가 측방으로 이동될 때 그에 의해 유발되는 감지 효과를 줄이기 위해 비외상성 벽 부분(550)도 포함된다. 벽 부분(550)은 원단 팁(546)의 에지를 따라 벽(560)을 부분적으로 연장한다. 중간 벽(44)은 원단 공동의 일측을 정의한다. 타측에서는, 원단 공동 벽이 원단 팁(546)에 도달할 때까지 그를 향해 원단 공동의 단부를 넘어 연장할 수 있다. 원단 공동의 개구를 넘어 연장하는 중간 벽(44)에 대향하는 벽의 부분은 번호 550으로 표시된다. 벽 부분(550)은 도 19 및 20(벽 부분들(550A, 550B) 참조)에 도시된 바와 같이 배면(40) 또는 배면(40)과 내부 벽(538) 중간의 임의의 포인트로부터 연장할 수 있다. 원단 팁(546)은 외상을 줄이기 위해 제공되는 번호 552로 표시되는 돌출부를 포함할 수 있다.

삽관 기구의 추가 실시예에서, 통로(536)는 후방 벽(24)의 연장부의 내면이 내면(538)에 면하도록 후방 벽(24)의 연장부에 의해 삽입 가능부의 원단에서 부분적으로 제한된다. 연장부는 예를 들어 단일 사출 성형부로서 벽(24)과 일체로 제공될 수 있거나, 예를 들어 벽(24)의 표면(40)에 접착 본딩될 수 있는 층을 제공함으로써 삽입 가능부에 부착될 수 있다. 연장부는 기관내 튜브가 통로를 통해 환자의 후두 안에 삽입된 후에 삽입 가능부의 제거를 탄성적으로 허용하는 전술한 바와 같은 탄성 중합체 조성을 포함할 수 있다. 연장부의 형상 및 크기는 도 1에 도시된 벽(54)의 형상 및 크기와 유사할 수 있다. 그러나, 본 명세서에 설명되는 바와 같이 그리고 벽(54)과 달리, 연장부는 벽(24)과 수직이 아니라 평행하게 연장한다(즉, 도 1에서와 같이 연장하지 않는다). 연장부, 중간 벽(44) 및 전방 벽(34)은 통로(36)의 원단부와 함께 연장하는 C 채널을 형성한다.

도 17 내지 20은 (도 15에 도시된) 표면(570)을 갖는 원단 팁(546)의 다양한 개량들을 도시한다. 표면(570)은 실질적으로 편평하다. 에지들(556, 558) 옆의 세로 경계들에서, 표면은 오목하여 원단 팁들(46, 546)의 휨 강도를 증가시킨다. 일례에서, 표면(570)의 측방 경계들은 휨 강도를 약 10% 증가시키도록 충분히 굽어진다. 리지(48)의 추가에 의해 휨 강도가 더 증가된다. 휨 강도는 휨 없이 표면(570)에 가해지는 힘에 견디는 원단 팁의 능력을 의미한다. 휨 강도는 기구가 성문을 변위시키는 데 사용될 때 환자의 성문에 의해 가해지는 힘에 저항하는 것이 바람직하다. 물론, 원하는 휨 강도를 달성하는 데 필요한 굴곡의 실제 양은 원단 팁(546)의 두께 및 그의 조성에 의존한다. 다른 예에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 번호 556 및 558로 표시된 원단 팁(546)의 측방 에지들은 환자에 대한 외상 경험을 유발할 가능성을 줄이기 위해 블레이드(514)의 중심 라인에 대해 경사진다. 각도들은 에지(554)의 길이를 보통 환자의 보통 성문의 폭으로 줄이기에 충분하다. 에지(554)의 폭은 성인 환자용으로 제조된 장치들의 경우에는 더 넓고, 유아용으로 제조된 장치들의 경우에는 더 좁을 수 있다. 도 19 및 20의 벽 부분들(550A, 550B)은 표면(40)에 대해 얕거나 가파른 각도를 형성하기 위해 벽 높이가 변할 수 있음을 보여준다. 도 15에 도시된 실시예와 유사한 추가 예에서, 벽(550)은 표면(40)에 도달하며, 따라서 환자가 검출할 수 있는 임의의 에지 효과들을 최소화한다. 벽들(550, 550A, 550B)의 높이는 외상을 줄이고 휨 강도를 증가시키고 삽입 가능부(514)의 시야를 증가시키기 위한 소망 간의 절충의 결과이다.

삽관 튜브의 제거를 용이하게 하기 위해 제공될 수 있는 다수의 구성이 본 명세서에 설명된다. 도 21 및 22는 번호 600으로 표시된 예시적인 블레이드의 정면도들이다. 블레이드(600)는 통로(36)의 전방 벽이 연속 벽(34)이 아니라 벽 부분들(604, 610)을 포함한다는 것 외에는 블레이드(14)와 유사하다. 벽 부분들(602, 54)은 통로(36)의 측방 벽을 포함한다. 원단 공동(101)이 통로(36) 반대쪽에 도시되어 있다. 유사하게, 도 23 및 24는 연속 벽(34)이 아니라 벽 부분(654)을 포함하는 전방 벽을 포함하는 번호 640으로 표시된 다른 예시적인 블레이드의 정면도들이다. 벽 부분들(644, 54)은 통로(36)의 측방 벽을 포함한다.

통로(36)의 단면적은 균일하거나 다를 수 있다. 일 실시예에서, 통로(36)의 단면적은 삽입 가능부의 근단에서보다 원단에서 더 작다. 벽들(24, 54) 중 하나 또는 양자, 또는 이들의 부분들은 적어도 부분적으로는 탄성 재료, 예로서 열경화성 또는 열가소성 탄성 중합체 재료, 부타-N(니트릴)(NBR), EPDM, 실리콘 수지, 네오프렌, 블록 혼성 중합체(SIS, SBS, SEBS, SEPS) 등을 포함하는 조성물로 형성될 수 있으며, 이러한 조성물은 더 작은 단면적이 단면적보다 큰 직경을 갖는 통로(36)를 통해 튜브를 삽입할 때 확장되게 하도록 구성된다. 이롭게도, 탄력적인 원단 단면적은 탄성 재료에 의해 전방 벽에 대해 가압되어 탄성 재료에 의해 원단 팁(46)에 인접하게 배치되는 상이한 직경들의 튜브들을 삽입 가능부가 아늑하게 수용할 수 있게 한다. 대안 실시예에서는, 삽입 가능부의 원단에서 후방 벽의 내면에 그리고/또는 측방 벽의 내면 상에 탄성 태브가 배치된다. 탄성 태브는 튜브 직경에 관계없이 원단 팁(46)을 향해 통로(36)를 통과하는 기관내 튜브를 밀도록 설계된다. 따라서, 튜브 직경이 통로의 단면적보다 훨씬 작을 때에도, 태브(들)는 기관내 튜브를 성대를 통해 삽입하기 위해 적절한 위치로 민다.

도 25 내지 28은 텍스처화된 표면들을 보이는 예시적인 원단 팁들(700, 710, 730, 740)을 도시한다. 텍스처화된 표면들 및 이들의 임의 변형은 표면들(70, 570)을 포함하는 본 명세서에 개시되는 임의의 전면들에 적용될 수 있다. 텍스처화된 표면들은 도 25-28에 도시된 바와 같은 규정된 패턴을 보일 수 있으며, 규정되지 않은 또는 임의의 패턴을 보일 수 있다. 규정된 패턴은 도 25에 예시된 바와 같이 세로로 정렬될 수 있거나, 도 27에 예시된 바와 같이 가로로 정렬될 수 있다. 예시적인 텍스처화된 표면들은 광학 장치들의 도움없이 보일 수 있고 터치에 의해 식별될 수 있도록 충분히 현저한 삼차원 특성들을 갖는 거칠기, 돌기들, 리지들, 돌출부들 또는 불규칙들을 포함한다. 평탄한 표면들은 거칠기, 돌기들, 리지들 또는 불규칙들이 없는 표면으로서 명백히 알려져 있으므로, 텍스처화된 표면들은 이들을 생성하는 촉각 압인이 반드시 불쾌하거나 외상을 유발하지는 않아도 자명하게 평탄하지 않다. 도 25는 그로부터 돌출한 복수의 가늘고 긴 리지, 예로서 리지(702)를 포함하는 원단 팁(700)을 도시한다. 리지들(702)은 원단 팁(700)에 측정 방향에 의존하는 2개의 마찰 계수를 갖는 표면을 제공한다. 세로 방향에서, 마찰 계수는 리지들(702)에 수직인 방향에서 측정된 마찰 계수보다 낮을 수 있다. 이롭게도, 2개의 마찰 계수는 환자의 성문에 대한 원단 팁(700)의 세로 방향으로의 모션을 용이하게 하고, 성문의 측방 모션 또는 변위를 방지할 수 있다. 도 26은 팁을 성문을 향해 밀 때 리지들(702)과 성문 사이의 장력을 조정하도록 설계된 복수의 돌출부(722)를 포함하는 유사하게 설계된 원단 팁(710)을 나타낸다. 리지들(702) 및 돌출부들(722)은 환자 안에 원하는 감각을 생성하도록 사이징되고 구성된다. 돌출부들(722)의 높이, 형상 및 단면적은 물론, 연속하는 돌출부들 간의 간격도 다양할 수 있다. 원단 팁(700)과 같이, 2개의 마찰 계수가 얻어질 수 있으며, 돌출부들(722)은 이들 간의 차이를 제어하는 데 사용될 수 있다. 도 27은 그로부터 돌출하고 벽(44)에 수직으로 배치된 복수의 가늘고 긴 리지(732)를 포함하는 원단 팁(730)을 나타낸다. 리지들은 원단 팁(730)이 성문과 접촉한 후에 성문의 세로 변위를 방지하도록 구성된다. 돌출부들은 도 26에 제공된 것들과 유사하게 리지들 사이에 제공될 수 있다. 이롭게도, 리지들은 리지들이 존재하지 않을 경우에 필요한 것보다 적은 힘을 가하여 성문을 변위시킬 수 있다. 도 28은 환자의 성문과의 접촉에 대해 위에 개시된 이익들을 제공할 수 있는 다수의 사변 돌출부를 포함하는 패턴(742)에 의해 예시되는 규정된 패턴을 포함하는 원단 팁(740)을 나타낸다. 일 변형예에서는, 리지들의 열십자 패턴이 사변 공동들을 정의한다. 사변 돌출부들 또는 공동들의 변들 사이의 각도들 및 변들의 길이들은 경우에 따라서는 정사각형, 직사각형 및 마름모 중 적어도 하나를 형성하도록 변경된다. 추가 변형예에서, 돌출부들 또는 공동들은 타원형 또는 원형이다. 비외상성 에지, 예로서 에지(744)를 제공하기 위해 원단 팁(46)으로부터 돌출하는 원단 팁(746)도 도시되어 있다. 비외상성 돌출부는 도 15 내지 17에도 돌출부(552)로서 도시되어 있다.

도 29 및 30은 고정 각도로 제공된 디스플레이 장치를 갖는 번호 800으로 표시된 재사용 가능부의 일 실시예를 나타낸다. 재사용 가능부(800)는 하우징(802) 및 하우징(802)을 관찰 가능 스크린(112)에 결합하는 넥(neck; 804)을 포함한다. 삽관 기구를 제어하기 위해 복수의 푸시버튼(806)이 제공된다. 예시적인 푸시버튼들은 카메라를 구동하고, 디스플레이 특성들을 변경하고, 이미지 스트림 또는 다른 데이터를 외부 장치로 무선 전송하기 위해 제공된다. 라인(808)은 하우징(802)에 평행한 평면을 나타내고, 라인(810)은 관찰 가능 스크린(112)이 라인(808)에 대해 배향된 고정 각도를 나타낸다. 대부분의 삽관들에서, 실무자는 환자의 발을 향하여 환자의 머리 가까이에 서 있다. 삽관 장치가 환자 안에 삽입될 때, 관찰 가능 스크린(112)은 실무자에 대면하며, 따라서 실무자는 단지 그의 시선을 이동시킴으로써 디스플레이 및 환자의 구강을 볼 수 있다.

도 31은 번호 900으로 표시된 다른 시각화 기구의 평면도이다. 삽관 기구(900)는 탐침(902)과 하우징(108)을 접속하도록 구성된 어댑터(901)에 제거 가능하게 결합되는 삽입 가능부, 예로서 탐침(902) 위에 기관내 튜브를 수용하도록 구성된다. 어댑터(901)는 커넥터들(904, 905)을 전기적으로 결합하는 도체(906)를 포함한다. 탐침(902)의 직경은 2mm와 7mm 사이, 바람직하게는 3mm와 6mm 사이의 범위에 걸칠 수 있다. 탐침(902)은 세로 형상을 유지하고 이미징 어셈블리(100)의 관심있는 공동 안으로의 삽입을 용이하게 하도록 적응되는 유연한 재료를 포함할 수 있다. 유연한 카테터 및 조종 가능한 메커니즘으로 제어 가능한 팁을 갖는 카테터와 같은 추가적인 컴포넌트들이 재사용 가능부와 함께 사용될 수 있다.

도 32 내지 39는 재사용 가능부(1002) 및 탐침(1004)을 포함하는 번호 1000으로 표시된 시각화 기구의 추가 실시예를 나타낸다. 재사용 가능부(1002)는 관찰 가능 스크린(1012)을 갖는 디스플레이 장치(1020)에 결합된 하우징(1008)을 포함한다. 디스플레이 장치(1020)는 지지부(1018)에 의해 지지된다. 디스플레이 장치(1020)는 파워-온 상태 또는 알람과 같은 다른 적절한 지시들을 나타내기에 적합한 조명 장치, 예로서 LED(1016)도 포함한다. 일례에서, LED(1016)는 LED 컬러들을 구별할 수 없는 사람들에게 이로운 조건을 나타내기 위해 깜박이거나 번쩍인다. 예시적인 조건들은 파워-온, 허용된 사용 횟수를 초과한 사용으로 인한 불능화, 배터리 부족 및 다른 적절한 조건들을 포함한다. 파워-온 버튼(도시되지 않음)이 관찰 가능 스크린(1012)에 대향하는 디스플레이 장치(1020)의 일측에 제공될 수 있다. 파워-온 버튼은 파워-온 버튼을 밀봉하고 재사용 가능부를 청소하는 능력을 강화하기 위해 (도 46 및 47을 참조하여 아래에 더 상세히 개시되는) 탄성 재료, 예로서 탄성 중합체 또는 고무로 커버될 수 있다. 탐침(1004)은 이미징 어셈블리(100)를 지지하는 탐침 아암(1100) 및 재사용 가능부(1002)를 수용하도록 공동(1032)을 정의하는 핸들(1030)을 포함한다. 일 변형예에서는, 삽입 가능부를 걸기 위해, 예를 들어 본체부(1008)와 넥 부분(1018) 사이의 접합부에서 본체부(1008)와 지지부(1018) 상에 자기 입자들을 포함하는 실리콘 수지 개스킷, 및 자기 입자들을 갖는 자기 유인 재료, 예로서 철 또는 다른 개스킷이 제공된다. 자기 결합은 카메라의 사용을 가능화하기 전에 삽입 가능부 또는 이미징 캡 안으로의 하우징의 적절한 삽입을 검증하기 위해 재사용 가능부의 프로세서가 체크하는 자기 연동 회로를 또한 형성할 수 있다. 다른 변형예에서, 재사용 가능부 및 삽입 가능부 중 하나는 2개의 부분이 서로 결합될 때 가청 사운드를 생성하는 기계적 잠금 피처, 예로서 태브를 포함한다.

핸들(1030)은 파지를 강화하기 위해 텍스처화된 외면을 포함할 수 있다. 핸들(1030)은 카메라를 본체부(1008)에 통신 결합하도록 적응되는 커넥터(1060)를 포함한다. 사용중이 아닐 때 재사용 가능부를 충전하기 위해 크레이들 내에 유사한 커넥터가 제공될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 크레이들은 유도성 충전기를 포함할 수 있으며, 재사용 가능부 또는 삽입 가능부 중 어느 하나는 매칭 유도 코일을 포함할 수 있다. 삽관 기구가 크레이들 내에 배치될 때, 유도성 충전기는 유도 코일을 충전하여 삽관 기구를 재충전한다. 핸들(1030)의 벽의 적어도 일부는 유도성 충전기에 의해 방출되는 전자파들이 벽을 효율적으로 통과할 수 있도록 충분히 얇을 수 있다. 도 33은 공동(1032) 내에 삽입된 재사용 가능부(1002)를 도시한다. 도 34는 통신 포트 커버(1014)와 같은 디스플레이 장치(1020)의 피처들을 도시하며, 그 아래에는 핸들(1030)에 대한 디스플레이 장치(1020)의 적절한 배향을 지시하기 위한 포지티브 인터페이스 피처로서 통신 포트 및 돌출부(1036)가 제공된다. 예시적인 통신 포트 리셉터클들은 USB, 미니 USB, 마이크로 USB, 직렬, 동축, IEEE 1994 포맷, 및 임의의 통신 표준을 위한 임의의 다른 공지된 커넥터를 포함한다. 돌출부(1036)는 핸들(1030) 내에 위치하는 노치(1034)와 매칭된다. 도 49 및 50을 참조하여 더 상세히 개시되는 바와 같이, 시각화 기구의 일 실시예에서, 시각화 기구는 가청 결합 피처들을 포함한다. 일례에서, 돌출부(1036)는 노치(1034)와 결합될 때 가청 사운드를 생성하여, 핸들(1030) 및 디스플레이 장치(1020)가 적절히 결합되었음을 사용자에게 알린다.

도 35 및 36은 핸들(1030)의 추가적인 피처들을 나타낸다. 일례에서는, 본체부(1008)의 전면에 위치하는 가늘고 긴 세로 레일들을 수용하고 재사용 가능부(1002)와 핸들(1030) 간의 적절한 결합을 보증하기 위해 핸들(1030)의 전방 벽의 내면에 정렬 피처들, 예로서 안내 채널들(1044, 1046)이 제공된다. 임의의 다양한 다른 기계적 키잉 피처들이 사용될 수 있다. 다른 예에서, 핸들(1030)의 배면은 실질적으로 편평하고, 핸들(1030)의 전면(이들 중 하나는 칸막이 벽(1010)을 포함함)은 실질적으로 원형 또는 타원형이어서, 사용자가 터치에 의해 핸들(1030)에 대한 재사용 가능부(1002)의 배향을 결정하는 것을 돕는다. 핸들(1030)은 서로 결합되는 2개 이상의 사출 성형된 부품들로서 제조될 수 있다. 옵션인 로터리 이펙터(rotary effector) 및 레버, 예로서 로터리 썸 스위치(thumb switch)(1040) 및 레버(1042)가 도시되며, 이들의 기능들은 도 38을 참조하여 아래에 더 설명된다. 도 36은 커넥터(1060)의 위치를 가상선으로 나타내고 있다. 커넥터(1060)는 본체부(1008)를 핸들(1030)에 통신 결합하기 위해 커넥터(1060)를 수용하는 재사용 가능부(1002) 내의 인터페이스 슬롯(도시되지 않음) 내에 끼워진다.

도 37은 칸막이 커버(1010)의 안쪽을 도시한다. 사용시에, 칸막이 커버(1010)는 내부 칸막이, 예로서 배터리 칸막이를 커버하도록 배치된다. 칸막이 커버는 표면(1054)에 연결된 원단 표면(1050)을 갖는다. 키 걸쇠 구조(1052)가 내면(1050)으로부터 연장하며, 칸막이 커버(1010)가 칸막이 위에 고정될 때 본체부(1008) 내에 제공된 미러 이미지 구조와 결합하여, 칸막이 커버(1010)를 적소에 확실하게 고정한다.

본 실시예의 일례에서, 탐침(1004)은 조종 가능하다. 도 38은 그의 근단에 샤프트(1102)를 그리고 그의 원단에 유연한 샤프트(1104)를 갖는 탐침 아암(1100)을 포함하는 조종 가능한 탐침의 변형예를 나타낸다. 유연한 샤프트(1104)는 샤프트(1102)에 대해 휘어져서 아크, 예로서 아크(1108) 형태로 조종 가능한 복수의 관찰 위치, 예로서 위치 A, B 및 C를 생성할 수 있다. 일차원 아크가 도시되지만, 아크는 임의의 배향으로 형성될 수 있다. 결과적으로, 유연한 샤프트(1104)의 팁은 3개의 자유도로 재배치 가능하다. 샤프트(1102)의 세로 축이 Z 축인 것으로 가정하면, 유연한 샤프트(1104)의 팁은 X-Y 평면 내의 어느 곳에서나 회전될 수 있다. 샤프트(1104)를 구부리기 위해 탐침 핸들(1030) 및 샤프트(1102) 내에 조종 메커니즘(도시되지 않음)이 제공된다. 예시적인 조종 메커니즘은 기어 트레인 또는 안내 와이어이다. 기어 트레인은 사용자가 로터리 썸 스위치(1040)를 쉽게 작동시켜 탐침 아암(1100)으로 하여금 그의 원단의 위치를 변경하고, 따라서 카메라의 관찰 각도를 변경하게 할 수 있기 위해 제공되는 레버(1042)를 포함하는 로터리 썸 스위치(1040)에 의해 작동된다.

탐침 아암(1100)은 탐침 핸들(1030)에 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착될 수 있다. 도 39는 제거 가능하게 부착 가능한 탐침 아암(1100)의 일례를 나타낸다. 그의 표면으로부터 방사상 바깥쪽으로 연장하는 돌출부들(1122, 1124)을 갖는 탐침 아암 커넥터(1120)를 수용하기 위해 개구(1070)가 탐침 핸들(1030) 내에 제공된다. 개구(1070)는 세로 원형 개구, 돌출부들(1122, 1124)을 수용하도록 제공되는 세로 연장 슬롯(1080) 및 방사상 슬롯들(1082, 1084)을 포함한다. 탐침 아암(1102)은 견부(1112)를 갖는 칼라(1110)를 더 포함한다. 돌출부들(1122, 1124)이 슬롯(1080)과 정렬될 때 탐침 아암 커넥터(1120)가 개구(1070)를 통과한다. 견부(1112)가 탐침 핸들(1030)과 결합될 때, 돌출부들(1122, 1124)은 각각 방사상 슬롯들(1082, 1084)과 정렬된다. 이어서, 돌출부들(1122, 1124)이 슬롯들(1082, 1084) 내에 들어갈 때 탐침 아암(1100)과 탐침 핸들(1030)을 결합하기 위해 탐침 아암(1100)이 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 추가 예에서는, 제거 가능한 덮개가 탐침을 감싼다. 탐침 덮개는 사용 후에 폐기된다. 탐침을 재사용하기 위해 탐침 위에 새로운 덮개가 배치된다.

시각화 기구의 추가 실시예가 도 40 및 41에 도시되어 있다. 의료용 시각화 기구는 디스플레이 장치(1202)를 갖는 제1 부분(1201), (도 49 및 50에 도시된) 하우징(1370), 및 디스플레이 장치(1202)를 하우징(1370)에 결합하는 지지부(1208)를 포함하는 비디오 후두경(1200)으로서 예시된다. 비디오 후두경(1200)은 배면(1252) 및 (도 41에 도시된) 전면(1253)을 갖는 핸들(1256) 및 삽입 가능부(1258)를 구비한 블레이드(1250)를 더 포함한다. 사용시에 핸들은 통상적으로 주로 수직 배향을 갖지만, 블레이드 부품들과 관련하여 전면 및 배면이라는 용어는 블레이드의 일면 또는 반대 면을 지칭한다. 디스플레이 장치(1202)는 프레임(1205)으로 둘러싸인 디스플레이 스크린(1204) 및 비디오 출력 포트(1206)를 포함한다. 일례에서, 프레임(1205)은 정전기를 제거하기 위해 금속으로 코팅된다. 디스플레이 장치(1202)가 백라이팅되는 다른 예에서는, 블레이드(1250) 및 제1 부분(1201)이 접속될 때까지 백라이팅이 불능화된다. 추가 예에서는, 블레이드(1250) 및 제1 부분(1201)이 접속될 때까지 디스플레이 장치(1202)가 완전히 불능화된다. 일례에서는, 접속을 유동적으로 밀봉하기 위해 블레이드(1250)와 제1 부분(1201)의 접속 부분들 사이에 개스킷이 제공된다.

블레이드(1250)는 기관내 튜브를 위한 통로를 형성하는 복수의 안내 벽을 포함한다. 안내 통로는 전방 안내면 및 중간 안내면에 의해 적어도 부분적으로 정의된다. 일 변형예에서, 전방 안내면, 예로서 전반 안내면(1269)은 중간 안내면, 예로서 도 41에 도시된 중간 벽(1272)의 표면과 실질적으로 직교한다. 직교 안내면들은 전방 벽(1270) 및 중간 벽(1273)의 표면들에 의해 예시된 도 45에도 도시되어 있다. 도 40 및 41에 도시된 다른 변형예에서, 안내 통로는 근단 부분과 원단 부분을 포함한다. 안내 통로의 근단 부분은 전방 안내면(1269) 및 도 41에 도시된 중간 벽(1272)의 표면에 의해 정의된다. 안내 통로의 원단 부분은 근단 부분으로부터 연장하며, 또한 후방 안내면(1263) 및 측방 안내 벽(1276)의 통로 대향면에 의해 정의된다. 안내 통로의 예시적인 원단 부분이 번호 1262로 표시된다. 추가 변형예에서, 삽입 가능부의 중심 라인을 따라 측정된 안내 통로의 근단 부분은 원단 부분보다 짧다. 다른 변형예에서, 근단 부분의 길이는 원단 부분 길이의 최대 40%이다.

일례에서, 중간 안내면은 안내 통로의 근단 부분을 통해 연장하는 전이부 및 안내 통로의 원단 부분을 통해 연장하는 세로 정렬부를 포함한다. 일 변형예에서, 전이부는 삽입 가능부의 일측으로부터 세로 정렬부까지 연장한다. 도 40에 예시된 다른 변형예에서, 전이부는 삽입 가능부의 측면으로부터 세로 정렬부까지 연장한다. 추가 변형예에서, 전이부는 그의 근단으로부터 그의 원단으로 회전하며, 따라서 전이부는 그의 원단에서 전방 안내면과 직교한다.

블레이드(1250)는 이미징 센서 및 전자 컴포넌트들을 지지하여, 이미징 센서를 비디오 디스플레이(1202)에 전기적으로 결합한다. 이미징 센서는 무선으로 또는 블레이드의 삽입 가능부에 내장된 전기 도체들에 의해 전자적으로 결합될 수 있다. 도 40-44에 도시된 실시예에서, 블레이드(1250)는 중간 벽(1272), 후방 전자 통로 벽(1278), 측방 전자 통로 벽(1271) 및 전방 벽(1270)에 의해 정의되는 전자 통로를 포함한다. 도 42에 최상으로 도시된 바와 같이, 번호 1300으로 표시된 원단 공동은 그 안에 이미징 어셈블리(1400)를 수용한다. 블레이드(1250)의 팁 부분(1280)은 전자 통로를 지나 원단으로 연장한다. 이미징 랜드마크, 예로서 가늘고 긴 돌출부(1284)가 팁 부분(1280)에 제공되어, 이미징 어셈블리(1400) 내의 카메라에 의해 관찰된 이미지들 내에서 사용자가 블레이드(1250)의 중심을 검출하는 것을 도울 수 있다. 리지(1286)에 의해 예시되는 비외상성 팁도 제공될 수 있다. 도 41에 도시된 바와 같이, 팁 부분(1280)은 도 15-20을 참조하여 전술한 바와 같은 임의의 비외상성 벽 부분도 포함할 수 있는 비외상성 벽 부분, 예로서 벽 부분(1282)도 포함할 수 있다. 추가 예들에서는, 위에서 그리고 또한 도 3-4 및 15-28을 참조하여 설명된 블레이드 실시예들 중 임의의 실시예가 이미징 랜드마크들, 비외상성 팁들 및 비외상성 벽들 중 어느 하나 이상 없이 제공된다. 추가 예에서, 블레이드는 그의 원단에서 이미징 어셈블리를 지지하며, 이미징 어셈블리를 재사용 가능부에 결합하는 전자 커넥터가 삽입 가능부의 벽들 중 하나 내에 내장된다. 예를 들어, 전자 커넥터는 블레이드의 중간 벽에 내장된 전기 도체들을 포함할 수 있다. 추가 예에서, 전자 커넥터는 삽입 가능부에 본딩된다. 예를 들어, 커넥터는 편평한 리본 커넥터를 포함할 수 있으며, 중간 벽에 본딩될 수 있다.

전술한 바와 같이, 블레이드에 기능을 추가하기 위하여 탄성 재료들이 제공될 수 있다. 도 40-44를 참조하여 설명된 실시예에서, 블레이드(1250)는 2개의 재료를 포함하는 2개의 컴포넌트를 포함한다. 제1 컴포넌트(1261)는 제1 재료를 포함하며, 핸들 및 블레이드(1250)의 삽입 가능부의 단단한 부분을 포함한다. 제1 재료는 블레이드에 구조 및 강도를 제공한다. 제2 컴포넌트(1260)는 제2 재료를 포함하며, 후방 안내 벽(1274) 및 측방 안내 벽(1276)을 포함한다. 제2 재료는 제1 재료에 비해 탄성 및 유연성을 제공한다. 제2 컴포넌트(1260)는 제1 컴포넌트(1261)에 본딩되거나 그 위에 오버몰딩된다. 접착, 열, 초음파 및 기계와 같은 임의의 공지된 본딩 방법을 이용하여 제2 컴포넌트(1260)와 제1 컴포넌트(1261)를 본딩할 수 있다. 일례에서, 제2 재료 경도는 60 내지 90 쇼어 A이다. 일 변형예에서, 제2 재료 경도는 75 내지 85 쇼어 A이다.

시각화 기구의 또 다른 실시예에서는, 재사용 가능부와 핸들의 결합을 용이하게 하기 위해 정렬 피처들이 제공된다. 예시적인 결합 정렬 피처들이 도 35를 참조하여 설명되었다. 추가 예에서, 정렬 피처들은 재사용 가능부가 블레이드와 적절히 정렬되지 않으면 재사용 가능부와 블레이드의 결합을 방지하는 결합 정렬 피처들을 포함한다. 이롭게도, 결합 정렬 피처들은 사용자가 재사용 가능부와 블레이드를 시각적으로 정렬할 필요 없이 이 2개의 컴포넌트의 촉각 정렬을 용이하게 한다. 지지부(1208)로부터 원단으로 연장하고, 핸들(1256)에 대한 하우징(1370)의 적절한 배향을 강제하기 위해 반원 개구(1254)로 예시되는 핸들(1256) 내의 개구와 결합하는 돌출부(1214)를 포함하는 결합 정렬 피처들의 추가 예가 도 40에 도시되어 있다. 다른 예에서는, 돌출부 및 개구의 위치들이 반전된다. 또 다른 예에서, 개구는 내면 또는 외면 인덴테이션들, 슬롯들, 또는 돌출부들과 결합되어 핸들(1256)에 대한 제1 부분(1201)의 적절한 배향을 지시하도록 제공되는 임의의 다른 표면 수정을 포함한다. 결합 정렬 피처들의 추가 실시예가 도 49 및 50을 참조하여 아래에 설명된다. 정렬 피처들은 표면 마킹들과 같은 시각적 지시들도 포함할 수 있다. 일례에서, 표면 마킹들은 핸들 및 재사용 가능부의 표면 상의 라인들과 같은 배향 또는 정렬 표시를 포함한다. 다른 예에서, 표면 마킹들은 전면 및 배면 컬러들을 포함하며, 재사용 가능부 및 핸들은 전면 상에 하나의 컬러를 나타내고, 배면 상에 상이한 컬러를 나타낸다.

의료용 시각화 기구의 다른 실시예에서는, 다수의 기관내 튜브 크기의 사용을 용이하게 하기 위해 안내 통로 바이어싱 피처들이 제공된다. 일반적으로, 바이어싱 피처들은 기관내 튜브가 안내 통로를 통해 이동할 때 기관내 튜브에 대해 앞으로 향하는 힘을 가한다. 도 41, 42 및 44에 도시된 바와 같이, 삽입 가능부(1258)는 전방/후방 높이를 정의하는 전방 벽(1270)의 전방 안내면(1269) 및 후방 벽(1274)의 후방 안내면(1263)을 포함한다. 근단 전방/후방 높이는 도 44에 번호 1310으로 표시되며, 원단 전방/후방 높이는 번호 1312로 표시된다. 일례에서, 근단 및 원단 전방/후방 높이들은 실질적으로 동일하다. 다른 예에서, 원단 전방/후방 높이는 근단 전방/후방 높이보다 낮다. 일 변형예에서, 근단 전방/후방 높이는 원단 전방/후방 높이보다 적어도 0.5mm 더 높다. 일 변형예에서, 근단 전방/후방 높이는 원단 전방/후방 높이보다 적어도 1.0mm 더 높다. 근단 전방/후방 높이의 감소는 뒤쪽으로부터 기관내 튜브에 대해 바이어싱 힘을 제공하여, 튜브가 전방 벽을 향해 바이어스된 안내 통로(1262)를 벗어나는 것을 보증한다. 이전 예의 일 변형예에서, 바이어싱 힘은 원단 전방/후방 높이를 줄이기 위해 후방 안내 벽의 아크를 줄임으로써 생성된다. 다른 변형예에서, 후방 안내 벽 및 측방 안내 벽은 충분히 큰 직경을 갖는 기관내 튜브가 그의 정지 위치에서 기관내 튜브의 직경보다 작은 전방/후방 높이를 정의하는 후방 안내 벽에 힘을 가하여 전방 벽으로부터 떨어져 뒤로 이동시킬 때 원단 전방/후방 높이를 증가시키도록 적응되는 탄성 재료로 형성된다. 기관내 튜브가 제거될 때, 탄성 후방 안내 벽은 그의 정지 위치로 복귀할 수 있다. 도 40에 도시된 바와 같이, 컴포넌트(1260)는 탄성 재료를 포함한다. 다른 예에서는, 후방 안내면으로부터 안내 통로를 향해 탄성 바(bar) 또는 램프(ramp)가 돌출하여 바이어싱 힘을 제공한다. 이롭게도, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 원단 바이어싱 힘을 갖는 블레이드는 상이한 직경들을 갖는 복수의 기관내 튜브 중 임의의 기관내 튜브와 더불어 하나의 블레이드의 사용을 가능하게 하는데, 그 이유는 바이어싱 힘이 직경에 관계없이 기관내 튜브들이 안내 통로를 벗어날 때 후방 벽을 향해 바이어싱되어 성대를 향하고 카메라에 의해 관찰될 수 있는 것을 보증하기 때문이다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 시각화 기구가 제공된다. 시각화 기구는 재사용 가능부, 핸들부, 삽입 가능부 및 이미징 어셈블리를 포함한다. 삽입 가능부는 그의 원단에 있는 원단 공동, 및 원단 공동을 통해 접근 가능하고 이미징 어셈블리를 삽입 가능부에 전기적으로 그리고 분리 가능하게 결합하는 커넥터를 포함한다. 일례에서, 핸들부 및 삽입 가능부는 일체로 결합된다. 다른 예에서, 이미징 어셈블리는 사용 전에 커넥터에 접속되고, 후에 분리된다. 게다가, 삽입 가능부는 폐기되는 반면, 이미징 어셈블리는 세척되어 재사용될 수 있다. 이롭게도, 재사용 가능한 이미징 어셈블리는 1회 또는 제한된 횟수의 사용 후에 폐기될 수 있는 삽입 가능부의 비용을 줄인다.

시각화 기구의 다른 실시예에서는, 기관내 튜브의 시각화를 용이하게 하기 위해 이미지 정렬 피처들을 제공한다. 이미지 정렬 피처들의 일례가 도 43에 도시되며, 여기서 후방 안내 벽(1274)은 블레이드(1250)의 장축에 실질적으로 수직으로 배치된 원단 에지(1275)를 갖고, 후방 전기 통로 벽(1278)은 원단 에지(1275)에 대해 축 라인들(1290, 1292)에 의해 정의되고 번호 1294로 표시되는 각도로 배치된 원단 에지(1279)를 갖는다. 이미지 어셈블리(1400)는 축 라인(1290)에 수직으로 정렬되어, 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이 이미징 어셈블리(1400)의 시선을 경사지게 하여, 기관내 튜브의 성대를 향한 변위의 관찰을 용이하게 할 수 있다. 도 4를 참조하여 전술한 다른 예에서, 이미지 어셈블리 내의 렌즈들은 경사진 뷰(view)를 제공하기 위해 경사 면을 갖도록 구성될 수 있으며, 이 경우에 시선은 블레이드의 중심 라인을 향하고, 이미징 어셈블리는 블레이드의 중심 라인에 평행하게 배치된다. 추가 예에서, 원단 렌즈는 경사진 뷰를 제공하기 위해 이미징 어셈블리의 중심 라인에 대해 경사진다.

시각화 기구의 다른 실시예에서는, 후방 및 측방 안내 벽이 없는 블레이드가 제공된다. 그러한 블레이드의 일례가 도 45에 도시되며, 이 도면에는 블레이드(1320)의 측방 뷰가 도시되어 있다. 블레이드(1320)의 전면 및 배면이 번호 1324 및 1322로 표시된다. 중간 벽은 번호 1273으로 표시된다. 중간 벽(1273)은 중간 벽(1272)과 실질적으로 동일하며, 한 가지 다른 점은 중간 벽(1273)이 후방 벽(1274)을 지지하도록 연장되지 않으므로 더 짧다는 점이다. 일부 외과 의사들은 블레이드(1250)에 비해 블레이드(1320)에 의해 제공되는 (측방 및 후방 안내 벽이 없는) 기관내 튜브를 제어하기 위한 추가적인 자유를 선호할 수 있다.

시각화 기구의 추가 실시예에서는, 재사용 가능부가 표면에 정지해 있을 때 재사용 가능부를 지지하는 정지 피처들이 제공된다. 정지 피처들은 정지 위치에서 의료 기구를 안정시키도록 적응되는 정지면들을 포함한다. 일례에서, 정지면은 디스플레이 장치의 원단 표면의 마찰 계수보다 높은 마찰 계수를 갖는다. 이전 예의 일 변형예에서, 정지면은 고무를 포함한다. 다른 변형예에서, 정지면은 디스플레이 장치 프레임을 제조한 재료의 마찰 계수보다 높은 마찰 계수를 갖는 폴리머 재료를 포함한다. 다른 예에서, 정지면은 디스플레이 장치의 원단 표면으로부터 연장한다. 일 변형예에서, 정지면은 재사용 가능부가 핸들로부터 분리될 때 지지면에 평행하다. 다른 변형예에서, 정지면은 재사용 가능부가 핸들에 결합될 때 지지면에 평행하다. 추가 변형예에서, 디스플레이 장치는 2개의 정지면을 갖는 정지 피처를 포함한다. 하나의 정지면은 핸들이 재사용 가능부에 결합될 때 디스플레이 장치를 지지하고, 다른 정지면은 핸들이 재사용 가능부에 결합되지 않을 때 디스플레이 장치를 지지한다. 추가 예에서는, 정지면과 스크린 사이에 스위치 커버가 배치되고, 정지면은 스위치의 우발적인 작동을 방지한다. 정지면 및 스위치 커버의 일례가 이제 도 41, 46 및 47을 참조하여 설명되며, 디스플레이 장치(1202)는 그의 원단 측에 정지면, 예로서 정지 바(1210)를 포함한다. 정지 바(1210)는 지지면 상에서의 재사용 가능부의 미끄럼을 실질적으로 방지하는 데 적합한 마찰 계수를 갖는 재료를 포함한다. 예시적인 재료들은 고무 및 탄성 중합체들을 포함한다. 다른 예에서, 정지바의 표면은 마찰을 증가시키도록 텍스처화된다. 예를 들어, 텍스처는 라인들 및 돌기들을 포함할 수 있다. 스위치 커버, 예로서 커버(1212)가 전기 스위치, 예로서 (도 47에 도시된) 스위치(1330)를 밀봉 커버한다. 예시적인 스위치들은 푸시버튼 스위치들 및 토글 스위치들을 포함한다. 스위치(1330)는 의료용 시각화 기구로의 전력을 턴온 및 턴오프하도록 구성될 수 있다. 이롭게도, 디스플레이 장치(1202)의 근단 측이 아니라 원단 측에 전력 스위치를 배치하는 것은 인간 공학적으로 매력적인 스위치 위치를 제공하면서 디스플레이 스크린(1204)을 위한 디스플레이 장치(1202)의 근단 영역의 더 큰 부분의 사용을 가능하게 한다. 정지 바(1210)는 정지 바(1210)가 디스플레이 장치(1202)를 지지할 때 스위치(1330)의 우발적인 작동을 방지할 만큼 충분히 두껍다. 다른 예에서, 재사용 가능부는 정지 바 없이 디스플레이 장치(1202)의 원단 측에 정지면을 가지며, 커버는 스위치(1330)의 우발적인 작동을 방지하도록 리세스된다. 도 46은 또한 하우징(1370)과 디스플레이 장치(1202)를 접속하는 지지부(1208)로부터 연장하는 하우징(1370)을 도시한다.

시각화 기구의 또 다른 실시예에서는, 외부 통신 피처들이 제공된다. 이제, 도 48을 참조하면, 일례에서 디스플레이 장치(1202)는 이미지 출력을 제공하도록 구성된 전자 회로들에 내부 접속된 리셉터클(1332)을 포함한다. 이미지 출력은 직렬 또는 병렬 신호일 수 있고, 디지털 또는 아날로그 신호일 수 있다. 커넥터(1334)가 케이블(1336)로부터 연장한다. 커넥터(1334)는 리셉터클(1332)을 전자적으로 결합하여, 이미지 출력을 케이블(1336)을 통해 컴퓨터, 비디오 모니터와 같은 원격 장치로, 또는 원격 장치에서의 최종 표시를 위해 이미지 출력을 더 전송하도록 구성된 하드웨어 인터페이스로 전송하게 한다. 본 예에서, 디스플레이 장치(1202)는 커넥터(1334)와 케이블(1336) 사이에 배치된 밀봉부를 밀봉 수용하는 공동, 예로서 공동(1333) 및 밀봉부(1338)를 포함한다. 밀봉부(1338) 및 공동(1333)은 직사각 형상을 갖는다. 이전 예의 일 변형예에서, 밀봉부 및 공동은 다른 형상을 포함한다. 예시적인 형상들은 타원형, 원형 또는 정사각형을 포함한다. 이롭게도, 커넥터와 리셉터클의 밀봉은 부스러기 및 오염물들에 대한 공동(1333)의 노출을 방지하며, 결과적으로 디스플레이 장치(1202)는 더 쉽게 청소되거나 소독될 수 있다. 이미지 출력을 원격 장치에 제공하는 것이 필요하지 않을 때 공동(1333)을 밀봉하기 위해 케이블이 없는 유사한 형상의 커버가 제공된다.

이제, 도 49 및 50을 참조하면, 정렬 피처의 다른 예가 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 재사용 가능부는 의료 기구의 핸들 내에 삽입될 수 있는 하우징을 포함한다. 도 49는 핸들의 대응하는 단면 프로파일과 쉽게 결합되도록 설계된 특정 단면 프로파일을 갖는 번호 1370으로 표시된 예시적인 하우징을 도시한다. 도시된 바와 같이, 하우징(1370)은 일반적으로 타원형인 단면을 갖는 본체(1372)를 갖고, 일반적으로 타원형인 본체(1372)로부터 세로 방향으로 연장하는 가늘고 긴 돌출부, 예로서 돌출부(1374)를 포함한다. 도 50에 도시된 바와 같이, 핸들(1256)은 리지들(1360) 내에 구현된 2개의 세로로 배치된 표면을 포함하며, 이들은 함께 돌출부(1374)를 수용하도록 구성된 슬롯(1362)을 정의한다. 이전 예의 일 변형예에서, 세로로 배치된 표면들은 리지들의 형성 없이 핸들의 내면으로부터 연장하는 돌출부들에 의해 형성된다. 예를 들어, 슬롯(1362)은 핸들의 벽에 직접 형성될 수 있다.

도 34를 참조하여 위에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 시각화 기구의 다른 실시예에서, 시각화 기구는 가청 결합 피처들을 포함한다. 일례에서, 돌출부(1036)는 노치(1034)와 결합할 때 가청 사운드를 생성하여, 사용자에게 핸들(1030)과 디스플레이 장치(1020)가 적절히 결합되었음을 알린다. 다른 예에서, 도 50에 도시된 하나 또는 양 리지(1360)(또는 도 35에 도시된 채널 1044 및 1446)는 인터럽션(도시되지 않음)을 포함하고, 이 인터럽션은 타원형 본체(1372) 또는 임의의 전술한 핸들 부분들로부터 연장하는 돌출부(도시되지 않음)를 수용하고, 돌출부가 인터럽션에 의해 수용될 때 가청 사운드를 생성하여 하우징(1370)과 핸들(1256)이 적절히 결합되었음을 지시하도록 적응된다. 추가 예에서, 핸들 및 디스플레이 장치를 지지하는 지지 요소 중 하나에 의해 지지되는 돌출부, 및 핸들 및 지지 요소 중 다른 하나 내의 매칭 리세스는 핸들과 지지 요소가 적절히 결합될 때 "클릭" 사운드와 같은 가청 사운드를 생성하도록 구성된다.

이제, 도 51 및 52를 참조하면, 배터리 접속부(1382) 및 배터리 커버(1380)를 포함하는 재사용 가능부의 하우징이 도시되어 있다. 하우징은 배터리 커버 잠금 피처도 포함한다. 일례에서, 잠금 피처는 리지 및 슬롯을 포함한다. 배터리 커버(1380)가 배터리 접속부(1382)를 향해 눌러져, 세로 방향의 힘이 가해질 때, 리지와 슬롯이 결합된다. 도 52에 도시된 이전 예의 일 변형예에서, 결합 위치에서, 배터리 커버(1380)는 리지를 포함하고, 배터리 접속부(1382)는 슬롯(1384)을 포함한다. 다른 변형예에서, 슬롯과 리지의 위치들이 반전된다. 추가 변형예에서, 슬롯 및 리지는 배터리 접속부(1382) 및 배터리 커버(1380)의 측면들에 배치된다.

도 53 및 54는 이미징 어셈블리, 예로서 이미징 어셈블리(1400)의 일 실시예의 사시도 및 분해도이다. 이미징 어셈블리(1400)는 원단 커버(1402), 이미징 개구(1406) 및 조명 개구(1408)를 갖는 카메라 홀더(1404), 원단 렌즈(1422), 카메라 통(1420), 렌즈들(1424, 1426), 개스킷(1430), 카메라(1432), 카메라(1432)를 지지하는 지지 보드(1434), 케이블(1436), 및 압력 컴포넌트(1444) 및 복수의 잠금 컴포넌트(1446)를 갖는 백킹 판(1442)을 포함한다. 백킹 판(1442)은 지지 보드(1434) 및 카메라 통(1420) 내의 렌즈들(1424, 1426)을 누른다. 카메라 통(1420)은 카메라 홀더(1404) 내에 원단 렌즈(1422)를 유지하기 위해 카메라 홀더(1404)의 개구 내에 프레스 피팅된다. 개스킷(1430)은 옵션이며, 제거될 수 있다. 사용되는 경우, 개스킷(1430)은 카메라 통(1420) 내에 이미징 센서(1432)를 밀봉하며, 광이 카메라 통(1420) 내에 들어가 이미지들을 열화시키는 것을 방지한다. LED(1440)는 카메라 홀더(1404)에 결합되어, 조명 개구(1408)를 통해 원단 커버(1402) 앞의 공간을 조명한다. 이전 예의 일 변형예에서, 원단 커버(1402)는 실리콘 수지 방출 도포 방법을 이용하여 카메라 홀더(1404)에 접착 본딩된다. 실리콘 수지 종이 위에 접착제가 제공된다. 실리콘 수지 종이 및 접착제가 원단 커버(1402)에 적용된다. 이어서, 실리콘 수지 종이가 제거되고, 접착제의 새로 노출된 면이 카메라 홀더(1404)를 향해 눌러져, 원단 커버(1402)를 그에 고정한다. 이롭게도, 본 명세서에서 설명되는 실리콘 수지 릴리스 방법은 원단 렌즈(1422)를 그의 원단 표면 상의 접착제의 부주의한 스피어링(spearing)으로부터 보호한다. 지지 하우징과 이미징 통의 결합은 이미징 어셈블리의 조립을 간소화한다. 전술한 예의 일 변형예에서는, 2개의 렌즈만이 사용된다. 다른 변형예에서, 카메라 통과 카메라 홀더는 원단 렌즈와 제2 렌즈가 이미징 어셈블리의 광축에 대해 자기 정렬되게 하는 싱글-몰드 인서트들(single-mold inserts)에 의해 형성되며, 이는 조립 프로세스를 간소화하고, 포커싱 피처들에 대한 필요를 없앰으로써 비용을 줄인다. 또 다른 변형예에서, 이미징 어셈블리는 네거티브 메니스커스를 갖는 원단 렌즈, 및 양볼록 및 네거티브 메니스커스 요소들을 포함하는 더블릿(doublet)을 포함한다. 원단 및 더블릿 렌즈들은 메니스커스 및 양볼록 요소들과 결합되어 거의 회절에 의해 제한되는 성능을 달성하는 비구면들을 갖는다.

단일 부품 구성에서 삽입 가능부에 결합되는 핸들 및 재사용 가능부를 포함하는 시각화 기구들의 예들이 위에서 설명되었다. 시각화 기구의 추가 예에서, 삽입 가능부와 핸들은 분리 가능하게 결합된다. 핸들과 재사용 가능부의 결합과 관련하여 전술한 임의의 정렬 및 상태 피처들은 핸들 및 삽입 가능부의 결합에도 적용될 수 있다. 일례에서, 핸들은 비디오 디스플레이를 지지하는 하우징과 일체로 형성되며, 삽입 가능부는 핸들에 분리 가능하게 결합된다. 일 변형예에서, 삽입 가능부는 안내 통로를 정의하는 벽들을 포함한다. 다른 변형예에서, 삽입 가능부는 가늘고 긴 튜브형 부재를 포함한다.

본 발명은 예시적인 설계들을 갖는 것으로 설명되었지만, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범위 안에서 더 개량될 수 있다. 따라서, 본원은 그의 일반 원리들을 이용하는 본 발명의 임의의 변형들, 이용들 또는 개량들을 커버하는 것을 의도한다. 게다가, 본원은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 또는 관례적인 실무 내에 속하는 바와 같은 본 발명으로부터의 그러한 이탈들을 커버하는 것을 의도한다.

Claims (1)

1. 디스플레이 장치, 렌즈, 이미징 센서를 포함하고 상기 렌즈를 통해 얻은 복수의 뷰(view)에 대응하는 디지털 이미지 스트림을 출력하는 카메라, 및 상기 디스플레이 장치 및 상기 카메라에 급전하는 독립형 에너지 소스(self-contained energy source)를 포함하는 시각화 기구.

Images