WO2018156057A1 - Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками - Google Patents

Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками Download PDF

Info

Publication number
WO2018156057A1
WO2018156057A1 PCT/RU2018/050023 RU2018050023W WO2018156057A1 WO 2018156057 A1 WO2018156057 A1 WO 2018156057A1 RU 2018050023 W RU2018050023 W RU 2018050023W WO 2018156057 A1 WO2018156057 A1 WO 2018156057A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
contact elements
control unit
distal
degrees
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/050023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Роман Витальевич НЕРОНОВ
Александр Михайлович МЕЛЬНИК
Original Assignee
Роман Витальевич НЕРОНОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роман Витальевич НЕРОНОВ filed Critical Роман Витальевич НЕРОНОВ
Publication of WO2018156057A1 publication Critical patent/WO2018156057A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/008—Articulations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/055—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances having rod-lens arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/58—Contacts spaced along longitudinal axis of engagement

Definitions

  • the present invention relates to medical diagnostic devices used in medicine and veterinary medicine, such as a video endoscope, diaphanoscope, devices for fluorescence endoscopy, ultrasound endoscopy, laser endoscopic surgery, 3D endoscopy and high-frequency surgery, and to multicomponent diagnostic devices, one of the components of which in contact with biological tissues can be made removable and disposable.
  • medical diagnostic devices used in medicine and veterinary medicine such as a video endoscope, diaphanoscope, devices for fluorescence endoscopy, ultrasound endoscopy, laser endoscopic surgery, 3D endoscopy and high-frequency surgery, and to multicomponent diagnostic devices, one of the components of which in contact with biological tissues can be made removable and disposable.
  • a video endoscope usually consists of a rigid or flexible endoscopic nozzle designed to be guided into the patient’s body and equipped with a video camera or photomatrix at its distal end, a handle used to manipulate the endoscope from the doctor’s side, and a display or monitor device used to display the image of the patient’s body part to be examined.
  • Video endoscopes with a flexible, controlled attachment are also known, the shape of which can be adjusted using mechanical controls located in the handle of the video endoscope.
  • most of these nozzles are made one-piece. This leads to the fact that in order to provide the doctor with the possibility of a qualitative review of the cavity under study in a wide range of viewing angles, it is necessary to use several different video endoscopes, for example, having different angles and directions of observation.
  • Video endoscopic systems are also known in which the endoscope handle is integrated with a display monitor, which is connected by cable to control panel vidioendoscopic nozzle, which in turn is attached to the specified control panel in one piece.
  • US 9, 107,573 discloses an endoscope with a removable nozzle comprising a handle, a flexible rod-shaped removable part having a distal end and a proximal end, a connecting mechanism for releasably connecting the handle to the proximal end of the flexible rod-shaped removable part, a light source and an electronic video sensor, such as A CCD sensor located at the distal end of the flexible rod removable part and an image receiving unit located in the flexible rod removable part, the connecting mechanism comprising electric cash signals for supplying power to the lighting unit and the image receiving unit, as well as a data channel for transmitting data from the image receiving unit.
  • the proximal half of the flexible removable part is thickened to accommodate, among other things, means for controlling the position of the distal end of the flexible rod part, as well as an air valve and a valve for aspirating various body fluids from the inner part of the working rod.
  • the known endoscope has a modular design, as a result of which it is possible to pair one flexible removable part with many different handles, each of which may have its own purpose. At the same time, replacing one handle with another requires many operations that cannot be performed with one hand.
  • the design of the endoscope described above allows individual processing, for example, disinfection, handles and a flexible removable part, which simplifies and speeds up the maintenance of the endoscope.
  • the removable part is quite expensive, not disposable, and therefore, along with the handle, is also subject to sterilization before each use.
  • the specified system contains a device configured to diagnose in vivo and containing a removable plug-in part and a handle.
  • the removable plug-in part contains a lens and a sensor for in vivo information.
  • the system also contains a transmitter for transmitting received information located in the inserted part, and a receiver for receiving it, located in the handle or in a separate electronic unit.
  • Device in the known system can also be performed without a video sensor and can be used to perform mechanical effects, such as intubation or suction, for example, with gastric bleeding and emptying of the stomach.
  • the insertion part can also be controlled by means of wire rods located inside it.
  • the controls for the distal end of the inserted part are located in the handle, so that to ensure controllability of the distal end of the inserted part when connecting the inserted part and the handle, it is necessary to ensure mechanical connection of the handle rods and the inserted part.
  • the insertion part and the handle are rotated in opposite directions, thus placing the hooks of the insertion part in the hinges of the handle rods. Then, using the handle located on the handle and connected to the threaded elements, these threads are pulled.
  • the disadvantages of this system include the impossibility of disconnecting the handle and the flexible insertion part at an arbitrary bending angle of the latter, as well as the need to use a separate mechanism that requires additional operations to prepare the insertion part for work.
  • the placement of electrical connectors used to transmit the necessary electrical signals between the inserted part and the handle on the connecting interface located on the end surface of the distal end of the handle increases the likelihood of contamination and damage.
  • a significant advantage of disposable distal nozzles is the elimination of the need for disinfection and sterilization of these distal nozzles, as well as the diagnostic tool as a whole.
  • the challenge remains to create diagnostic, in particular video endoscopic systems with removable interchangeable functional nozzles with various characteristics (length, diameter, controllability of the distal end, etc.) for diagnostic and surgical procedures that would connect with the control unit of the system such so that, on the one hand, a large number of control signals would be transmitted, which would ensure wide system versatility, and on the other hand, would be characterized by the ability to quickly replace the nozzle, including “hot swap” directly during diagnostics without disconnecting the power source , disposability, low cost, satisfactory hygiene requirements and ease of management.
  • the aforementioned problem is solved by creating a medical device for diagnostic and surgical procedures containing a removable distal nozzle and a control unit, the nozzle and the unit being detachable to transmit a large number of signals with compactness and ease of connection. Due to the placement of electronic components for controlling the distal nozzle in the control unit, the nozzle design is facilitated, and its cost is significantly reduced in comparison with the known analogues. The removable, low-cost nozzle can be disposed of after use, avoiding costly sterilization operations.
  • the nozzle and the control unit are connected by means of a connector proposed by the authors of the present invention, the construction of which on the one hand provides the transmission of a large number of signals, and on the other hand, provides quick, reliable and easy connection and disconnection of the nozzle and the control unit by the operator.
  • a removable distal nozzle for a medical diagnostic device containing
  • a tubular portion located in a distal portion of said nozzle, a functional head, a connecting part located on the proximal portion of the nozzle and configured to detachably connect the nozzle to the control unit of a medical diagnostic device,
  • the connecting part contains at least two electrical contact elements arranged in a row, made with the possibility of contact with the mating contact elements of the control unit when connecting the nozzle to the control unit,
  • each subsequent in the longitudinal direction of the nozzle contact element is offset from the previous contact element in the radial direction inward of the connecting part.
  • this arrangement of contact elements allows to increase their number, which can be provided at a given thickness, for example, at a given diameter, of the connecting part. This is due to the distribution of the contact elements simultaneously in the longitudinal and transverse directions, as opposed to their placement in only one cross section or only in the longitudinal direction. It should be noted that in practice it may be necessary to place up to 40-50 contact elements on the nozzle with a limited diameter of the connecting part of the nozzle.
  • the proposed removable distal nozzle for the medical diagnostic device ensures the achievement of a technical result consisting in the simplicity of its attachment and disconnection from the control unit of the diagnostic device and replacement with another one, including using manipulations with one hand, since the presence of a gap reduces the effort exerted by the operator to connect / disconnect the nozzle.
  • the proposed design of the connector of the diagnostic system makes it possible to use nozzles of various sizes and other parameters and to create diagnostic, in particular endoscopic systems with inexpensive removable, including disposable, interchangeable functional nozzles having various characteristics such as length, diameter, controllability of the distal end of the nozzle, etc. for diagnostic and surgical procedures characterized by wide versatility.
  • the specified location of the contact elements of the connecting part of the nozzle allows you to place a large number of contact elements and ensure the transmission through them of the necessary number of electrical and information signals between the nozzle and the control unit of the diagnostic medical device, including enough for transmitting high-resolution image signals, while maintaining the compactness of the nozzle .
  • the functional head comprises a radiation source of higher power and / or different radiation ranges and an optoelectronic module with a lens system and a larger diameter photosensitive matrix for receiving and transmitting images with high resolution, in particular equal to or greater than 4K while the functional head is placed in the housing of the connecting part, which is made of a significantly larger diameter than the diameter of the tubular part of the removable distal nozzle, Therefore, it is possible to place radiation sources of large size and power.
  • each subsequent contact element in the proximal direction of the nozzle is offset relative to the previous contact element in a radial direction inward of the connecting part.
  • each subsequent contact element in the distal direction of the nozzle is offset relative to the previous contact element in a radial direction inward of the connecting part.
  • the tubular part and the connecting part of the nozzle are made in the form of axisymmetric bodies having a common longitudinal axis of symmetry.
  • the connecting part comprises a plurality of contact elements arranged in one or several rows that are inclined to the longitudinal axis of the connecting part, or the line connecting the centers of the contact elements of each of these rows is inclined to a common longitudinal axis of symmetry.
  • the angle of inclination can be selected based on the required number of contact elements that need to be placed at a given diameter of the connecting part.
  • the angle of inclination is from 0.05 to 89.5 degrees, from 0.5 to 45 degrees, from 5 to 10 degrees, from 7 to 15 degrees, from 2 to 17 degrees, from 3 to 12 degrees, from 3 to 10 degrees, 5 to 7 degrees, 5 to 25 degrees, 10 to 35 degrees, 15 to 35 degrees, 20 to 40 degrees, 25 to 45 degrees.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of the nozzle is constantly decreasing as the contact elements approach the proximal end of the nozzle.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of symmetry is constantly increasing as the contact elements approach the proximal end of the nozzle.
  • the contact elements of the nozzle are arranged in a straight line.
  • the contact elements of the nozzle are arranged along a curved line.
  • the curved line is a helix.
  • Contact elements are configured to supply power and / or transmit information signals through them between the functional head and the control unit.
  • two or more rows of contact elements are arranged on the connecting part, offset from each other in the circumferential direction of the connecting part.
  • the nozzle further comprises electrical contact elements located on the end surface of the proximal end of the connecting part.
  • the nozzle comprises guiding means defining the orientation of the nozzle, providing substantially equal clearance between the contact elements of the nozzle and the corresponding response contact elements of the control unit when the nozzle is inserted into the control unit.
  • Guide means can be made in the form of a protrusion.
  • the control unit contains a groove corresponding in shape and size to the protrusion.
  • the guiding means are in the form of a flat.
  • the nozzle comprises a radio frequency identification tag for identifying said removable distal nozzle when it is attached to the control unit.
  • the nozzle comprises a locking element for detachably fixing the nozzle in the control unit when it interacts with the fixing means located in said control unit, the fixing element being configured to release the nozzle from the control unit when actuating extraction means located on the control unit block.
  • the functional head comprises electronic components, which are one of the following: means for reading information, for example, a video head; radiation generating means, for example, an ultrasonic radiation source, an ultraviolet radiation source, an infrared radiation source, a visible light source, a laser radiation source; or thermal means, such as an electrode.
  • the functional head comprises at least one LED to illuminate the examination site.
  • At least one of the contact elements provides power to the nozzle, said at least one contact element having a shorter length than the remaining contact elements.
  • the functional head is located at the distal end of the tubular portion of the nozzle.
  • the connecting part of the nozzle has a housing, and the functional head is located inside the housing and contains at least one light source used to illuminate the studied area, and an optoelectronic module for receiving optical radiation reflected from the studied object, its conversion and formation on its basis of a high-resolution video signal.
  • the tubular portion of the nozzle comprises a protective window located at its distal end, and at least two optical channels, one of which is configured to transmit light from said at least one light source to said protective window for lighting through it the studied area, and the second optical channel is configured to transmit light radiation reflected from the studied area and transmitted through the specified protective window from the specified of protective window substantially without distortion to the optical-electronic module.
  • the connecting part of the nozzle has a housing, and the functional head is located inside the specified housing and contains an optoelectronic module for receiving optical radiation reflected from the object under study, its conversion and forming a high-resolution video signal on its basis, and the tubular part of the nozzle contains a protective window and at least one light source for illumination of the investigated area located at its distal end, and at least one optical anal, made with the possibility of transmitting light reflected from the studied region and transmitted through the specified protective window, from the specified protective window to the optoelectronic module.
  • the connecting part of the optoelectronic module with a lens system and a larger diameter photosensitive matrix for receiving and transmitting images with high resolution, in particular equal to or greater than 4K.
  • the nozzle is made in the form of essentially axisymmetric bodies having a common longitudinal axis of symmetry.
  • a controllable removable distal nozzle for a medical diagnostic device comprising a tubular portion located in a distal portion of said nozzle, the tubular portion comprising a controllable portion located at a distal end of the tubular portion,
  • a functional head located at the distal end of the controlled area
  • a connecting part located on the proximal portion of the nozzle and configured to detachably connect the nozzle to the control unit of the medical diagnostic device
  • control module for said nozzle connected to the tubular part and the connecting part and configured to create controlling mechanical influences for controlling the controlled portion of the tubular part.
  • the controlled removable video endoscopic nozzle provides a technical result consisting in providing a removable distal nozzle with an easy-to-control control module located on the nozzle itself in the immediate vicinity of the handle held by the operator and made with the possibility of control geometric shape, in particular, by bending the controlled area of the tubular part of the nozzle, simplicity and increasing the accuracy of controlling the bending of the nozzle, making it possible to use it with various medical diagnostic devices and expanding their functionality by providing control of the geometric shape of the nozzle. Placing the nozzle controls on the nozzle itself also makes it possible to abandon the use of mechanical controls located in the control unit, simplify its design and thereby increase its compactness, reliability and ease of handling of the controlled distal nozzle.
  • the nozzle can be compatible with various control units.
  • this controlled nozzle can be made disposable, which eliminates the costly operation of sterilizing the nozzle and the entire device, increasing the hygiene of medical diagnostics and reducing operating costs.
  • the controlled removable nozzle of the present invention allows for the manufacture of controlled nozzles with various nozzle parameters, such as the material and diameter of the tubular part, as well as the size and bending of the controlled area, which can be used with one medical diagnostic device to expand its functionality or with different diagnostic devices to increase the usability of the endoscope in various, for example, planned or emergency situations.
  • control module is located between the tubular part and the connecting part.
  • the tubular portion comprises a rigid portion adjacent to the controllable portion and connected to the nozzle control module.
  • control module for a controlled detachable distal nozzle comprises a housing and a control mechanism located inside the housing and configured to mechanically affect the control section to change the geometric shape of the controlled section of the tubular part.
  • the housing of the nozzle control module comprises a distal wall and a proximal wall that are secured to the proximal extension of the tubular portion.
  • the connecting part adjoins the proximal wall and is fixedly attached to it.
  • control module housing controlled by a removable distal nozzle comprises an operator-controlled control element that encompasses the control mechanism and is configured to transmit mechanical impact to the control mechanism and thereby change the geometric shape of the controlled portion of the tubular part.
  • the operator-controlled control is substantially cylindrical.
  • control mechanism comprises at least two rods extending inside the tubular portion, by means of which the nozzle control module is connected to the controlled section.
  • controllable portion comprises a cable made in the form of a spiral, wherein said rods extend inside said spiral from the cable.
  • the cable is configured to supply power and / or transmit information signals through it between the functional head and the control unit.
  • the functional head comprises electronic components that are at least one of the following: means for reading information, for example, a video head; radiation generating means, for example, an ultrasonic radiation source, an ultraviolet radiation source, an infrared radiation source, a visible light source, a laser radiation source, or thermal means, for example, an electrode.
  • the nozzle also comprises a radio frequency identification tag for identifying said controllable removable distal nozzle when it is attached to the control unit.
  • control mechanism comprises a drum, driven by a control member, at least two rods and a guide for rods, the distal ends of the at least two rods being fixed to the distal end of the controllable portion, and their proximal ends fixed to the drum, moreover, the drum is made with the possibility of winding one rod and at the same time winding the second rod when it is rotated by the specified control to change the geometric shape, in particular bending, directs portion.
  • an increase in the bend of the controlled portion of the tubular part to one side or a decrease in its bend in the other direction is provided depending on the direction of rotation of the drum, and the characteristic of said control is linear.
  • control mechanism of the nozzle control module also includes a shape-locking mechanism for the controllable portion, comprising a spring, a fixed friction element and at least one rotary friction element configured to interact with the stationary friction element by means of said spring to prevent the drum from turning to fixing the required bend of the controlled area.
  • a shape-locking mechanism for the controllable portion comprising a spring, a fixed friction element and at least one rotary friction element configured to interact with the stationary friction element by means of said spring to prevent the drum from turning to fixing the required bend of the controlled area.
  • the mechanism for fixing the shape of the controllable section is configured to remove the rotary friction element from interaction with the stationary friction element by longitudinally moving the control to provide free rotation of the cylindrical control to change the bend of the controlled section.
  • the connecting part comprises at least two electrical contact elements configured to contact the mating contact elements of the control unit when attaching the nozzle to the control unit.
  • the contact elements are made in the form of spring-loaded contact elements, the height of which in the free state is greater than in the state of contact with the contact elements of the control unit after attaching the nozzle to the control unit.
  • said electrical contact elements are arranged in one or more rows on the connecting part, with each subsequent contact element of each row in the longitudinal direction of the nozzle being offset inward from the previous contact element in a radial direction.
  • At least one of said contact elements provides power through it to the nozzle, said at least one contact element having a shorter length than the remaining contact elements.
  • the present invention also relates to a control unit for a removable distal nozzle of a medical diagnostic device, comprising
  • the receiving part for attaching a removable distal nozzle to the control unit
  • At least two electrical contact elements that are responsive to the electrical contact elements of the removable distal nozzle located in a row on the specified receiving part and configured to contact the contact elements of the removable distal nozzle when it is connected to the control unit, and each subsequent in the longitudinal direction of the receiving part of the response contact element is offset from the previous contact element in the radial direction inward of the receiving part.
  • each subsequent contact element in the proximal direction of the receiving part is offset relative to the previous contact element in a radial direction inward of the receiving part.
  • each subsequent contact in the distal direction of the receiving part of the contact element is offset from the previous contact element in a radial direction inward of the receiving part.
  • the receiving part comprises a plurality of reciprocal contact elements arranged in one or more rows extending in the longitudinal direction.
  • the line connecting the centers of the reciprocal contact elements of each of these rows is located at an angle to the common longitudinal axis of symmetry of the receiving part.
  • the angle of inclination of the indicated row or rows is selected from the following intervals: from 0.05 to 89.5 degrees, from 0.5 to 45 degrees, from 5 to 10 degrees, from 7 to 15 degrees, from 10 to 15 degrees, from 10 to 20 degrees, from 5 to 25 degrees, from 10 to 35 degrees, from 15 to 35 degrees, from 20 to 40 degrees, from 25 to 45 degrees.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of the receiving part decreases continuously as the contact elements approach the proximal end of the receiving part.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of the receiving part is constantly increasing as the contact elements approach the proximal end of the receiving part.
  • the preferred interval of the angle of inclination was established experimentally, on the one hand, eliminating or reducing the likelihood of unauthorized accidental closure of pairs of contact elements of the connector, reducing friction, and ease of connection, and on the other hand, ensuring the compactness of the connecting part of the nozzle and, accordingly, the receiving part handles, as well as a comfortable amount of effort exerted by a specialist when connecting the connector, installing the connecting part in the handle and disconnecting us DKI and the handle at the end of the work, one embodiment of the mating contact elements are arranged in a straight line.
  • the response contact elements are arranged along a curved line, wherein said curved line may be a helical line or a spiral line, for example, in the case of a conical shape of the connecting and receiving parts.
  • the response contact elements are configured to supply power and / or transmit information signals through them between the control unit and the removable distal nozzle.
  • two or more rows of contact elements are disposed on the receiving part, arranged offset from one another in the circumferential direction of the receiving part and configured to contact the respective rows of contact elements of the nozzle.
  • control unit further comprises electrical contact elements configured to interact with end contact elements of the nozzle.
  • control unit also comprises guiding means which, when the nozzle is inserted into the control unit, are provided the unit unambiguous orientation of the nozzle relative to the receiving part, providing a substantially equal gap between the contact elements of the nozzle and the corresponding contact elements of the control unit.
  • the response contact elements are made in the form of spring-loaded contact elements, the height of which in the free state is greater than in the state of contact with the contact elements of the nozzle after it is attached to the control unit.
  • control unit also comprises fixation means configured to interact with fixation means located on the removable distal nozzle to fix the removable distal nozzle in the control unit after it is attached, wherein the fixation means of the control unit are configured to release the removable distal nozzle by actuating the extraction means located on the control unit.
  • the extraction means is implemented as a push button.
  • control unit also comprises a handle for gripping it by the operator when handling the nozzle.
  • the present invention also relates to a control unit for a controllable removable distal nozzle of a medical diagnostic device, comprising a receiving part configured to attach the inventive controllable removable distal nozzle.
  • control unit further comprises an electronic unit for generating control signals for controlling the electronic components of the nozzle, and
  • control unit further comprises fixation means configured to interact with fixation means located on the controllable removable distal nozzle to fix the distal nozzle in the control unit after it is attached, wherein the fixation means of the control unit are configured to release the distal nozzle by actuating the extraction means located on the control unit.
  • the extraction means is in the form of a push button.
  • control unit comprises a handle for gripping it by the operator when manipulating a controllable removable distal nozzle.
  • the present invention also relates to a medical diagnostic device comprising
  • control unit for a removable distal nozzle for a medical diagnostic device and a removable distal nozzle
  • the nozzle and the control unit are connected by means of a connector made in the form of connecting elements inserted one into another, on the outer surface of one of which and on the inner surface of the other there are rows of contact elements extending in the direction of the longitudinal axis of the connector at an angle to the specified axis.
  • each subsequent contact element in the distal direction of the nozzle is offset relative to the previous contact element in a radial direction inside the connector.
  • the connector is made in the form of axisymmetric bodies having a common longitudinal axis of symmetry.
  • a connector comprises a plurality of contact elements located on the outer surface of one connecting element and on the inner surface of another connecting element in one or more rows extending obliquely to the longitudinal axis of the connector.
  • the angle of inclination can be selected based on the required number of contact elements that need to be placed at a given diameter of the connecting part.
  • the angle of inclination is from 0.05 to 89.5 degrees, from 0.5 to 45 degrees, from 5 to 10 degrees, from 7 to 15 degrees, from 2 to 17 degrees, from 3 to 12 degrees, from 3 to 10 degrees, 5 to 7 degrees, 5 to 25 degrees, 10 to 35 degrees, 15 to 35 degrees, 20 to 40 degrees, 25 to 45 degrees.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of the connector decreases continuously as the contact elements approach the tip of the connector.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of symmetry is constantly increasing as it approaches the tip of the connector.
  • the contact elements are arranged in a straight line, in a curved line, for example, in a helical line.
  • Contact elements are configured to supply power and / or transmit information signals through them between the functional head and the control unit.
  • the contact elements are arranged in two or more rows offset from each other in the circumferential direction of the connector.
  • the present invention also relates to a medical diagnostic device comprising
  • the present invention also relates to a medical diagnostic device comprising the claimed control unit for a controlled removable distal nozzle for a medical diagnostic device, and
  • the medical diagnostic device further comprises a display device configured to connect to said control unit to output an image perceived by a removable distal nozzle.
  • the present invention also relates to a connector for a medical diagnostic device containing contact elements for supplying power and / or transmitting information signals through them,
  • the specified connector contains inserted one into the other connecting and receiving parts, while on the outer surface of the connecting part and on the inner surface of the receiving part are mutually corresponding rows of at least two contact elements in each of the connecting and receiving parts, passing in the direction of the longitudinal axis the connector at an angle to the specified axis, so that each subsequent in the longitudinal direction of the connector contact element is offset relative to the previous contact element in the radial Mr towards the inside of the connecting portion and the outward receiving the connector.
  • the connector can be used to receive and / or transmit multiple signals to / from the nozzle from / to the control unit according to the present invention.
  • the inclination angle of the indicated row or rows is selected from the following intervals: from 0.05 to 89.5 degrees, from 0.5 to 45 degrees, from 5 to 25 degrees, from 4 to 7 degrees, from 5 to 10 degrees, from 7 to 15 degrees, from 10 to 15 degrees, from 10 to 20 degrees, from 10 to 35 degrees, from 15 to 35 degrees, from 20 to 40 degrees, from 25 to 45 degrees.
  • the radial distance between the contact surfaces of each of the contact elements and the longitudinal axis of the connecting part of the connector is constantly decreasing, and the radial distance between the contact surfaces of each of the reciprocal contact elements and the longitudinal axis of the receiving part of the connector is constantly increasing as the contact elements approach the tip of the connector.
  • the contact surfaces of the contact elements are located in a plane extending obliquely to the longitudinal axis of the connector.
  • a number of contact elements of the connector is made in the form of a straight line, a curved line, a zigzag line, a helical line, a spiral line.
  • two or more rows of contact elements are arranged on each of the connecting and receiving parts of the connector, offset from each other in the circumferential direction.
  • the connector further comprises electrical contact elements located on the end surface of the connecting part and mating contact elements located on the inner end surface of the receiving part.
  • the number of pairs of contact elements in the connector is from 2 to 40 or more, preferably from 4 to 12, from 10 to 20, from 16 to 24, from 20 to 40 pairs of contact elements.
  • the contacts of the receiving part are made in the form of spring-loaded contacts, and the contacts of the connecting part are in the form of flat plates, or vice versa.
  • the connecting part is in the form of a cylinder, cone, pyramid, truncated cone, truncated pyramid, or a combination thereof.
  • the connector also includes guiding means providing substantially equal clearance between the contact elements of the connecting part of the nozzle and the corresponding reciprocal contact elements of the receiving part of the control unit when the nozzle is inserted into the control unit.
  • the connector also includes a radio frequency identification tag for identifying said removable distal nozzle when it is attached to the control unit.
  • the connector also includes a locking element for detachably fixing the nozzle in the control unit when it interacts with the fixing means located in the specified control unit, the locking element being configured to release the nozzle from the control unit when the extraction means located on control unit.
  • the present invention also relates to a method for using the claimed medical diagnostic device, according to which:
  • FIG. 1 is a perspective view of a medical diagnostic device consisting of a control unit made in the form of a handle with a removable distal nozzle attached according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of a control unit made in the form of a handle, according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a removable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a removable distal nozzle with an antenna and electronic components of an RF tag placed on it according to one embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a perspective view of a proximal contact group of a removable video endoscopic distal nozzle and a mechanism 5 for fixing a removable video endoscopic distal nozzle 2 in the handle 1
  • FIG. 6 is a perspective view of a distal contact group of a control unit according to one embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows contact groups of a video endoscopic distal nozzle and a control unit in a connected state according to one embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows a view of two adjacent contacts of a video endoscopic distal nozzle and a control unit at the time of their initial joint contact and in a closed state according to one embodiment of the invention
  • FIG. 9 is a perspective view of a removable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 10 shows contact groups of a video endoscopic distal nozzle and a control unit in a connected state according to one embodiment of the invention;
  • FIG. 11 shows the proximal part of the optical system of the video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention
  • FIG. 12 shows the distal part of the optical system of the video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention
  • FIG. 13 is a perspective view of a removable controllable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of a control mechanism of a removable controllable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention
  • FIG. 15 is a perspective view of a control mechanism of a removable controllable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention
  • FIG. 16 is a perspective view of a controllable portion of a removable video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 17 is a perspective view of a controlled area without a cylindrical body, a tubular shell, and a video head according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 18A, 18B a perspective view of a controlled area without a cylindrical body, a tubular sheath, a flexible ribbon cable and a video head according to one embodiment of the invention is shown.
  • the following is a description of a medical diagnostic device using the example of a multi-component video endoscopic system with removable video endoscopic distal nozzles.
  • a distal nozzle is meant a functional element of a medical diagnostic device, for example, a video endoscopic system, connected to the control unit of a medical diagnostic device and containing on its distal section a tubular part or body inserted into the studied area of the patient’s body for diagnostics, as well as a functional head located in the tubular body or on the proximal portion of the nozzle and containing optical and electronic components designed to form light or other effects used in the diagnosis of the studied area of the patient, as well as the reception and conversion of the signal reflected from the studied area and its transmission to the display device of the medical diagnostic device.
  • a medical diagnostic device for example, a video endoscopic system
  • the medical diagnostic device is a video endoscopic system, also called a video endoscope below, with removable video endoscopic distal nozzles shown in FIG. 1, which comprises: a control unit made in the form of a handle 1, which is shown in more detail in FIG.
  • the handle 1 is made in the form of a hollow plastic housing containing a tubular part located in its upper part and including a receiving part located in the distal portion 38 of the handle 1 in the form of an opening 400 for attaching a removable nozzle 2, and a lower part, designed to grip and hold the handle with 1 hand during its use.
  • the handle 1 comprises electric control buttons 6, an electronic unit 8 and a contact block 4 of the control unit containing spring-loaded contact elements 12, which are reciprocal contact elements designed to interact with contact elements of a removable video endoscopic distal nozzle 2.
  • a button 7 for removing inserted into the handle 1 of a removable distal nozzle 2, described in more detail below.
  • the receiving part of the control unit covers the connecting part of the nozzle 2 when it is connected to the control unit
  • an alternative embodiment is possible in which the nozzle 2 has a receiving hole located on the connecting part of the nozzle and the control unit has a protruding receiving part, covered by the receiving hole of the connecting part of the nozzle 2.
  • the receiving part of the control unit covers the connecting part of the nozzle 2, S THE preferable because in this case is provided by a high protection of the receiving opening, in particular, response of contact elements control unit from pollution, in particular, due to the possible penetration of physiological fluids into it.
  • the electronic unit 8 of the handle 1 shown in FIG. 2 is made in the form of an electronic board with electronic components and is connected to the video signal processing and display device 100 via cable 3, as well as to the distal contact group 4 of the handle 1 and control buttons 6.
  • the electronic unit 8 contains a microprocessor for processing video signals received from the functional head, in particular the video head 17, a removable video endoscopic distal nozzle 2 (see Fig. 3), and to generate control electrical signals that control the electronic components of the nozzle 2, in particular, by the video sensor of the video head 17, as well as other electronic components of the functional head, such as lighting LEDs, functional diagnostic modules etc. if available.
  • the electronic components of the electronic unit 8 implement the necessary input interfaces, for example, MIPI CSI, to receive data from the video sensor and other functional elements, process this data and transmit the processed signal through the output interfaces via the connecting cable 3 to the video signal display device 100.
  • the output interfaces of the electronic unit 8 should provide sufficient bandwidth and signal transmission to the required distance.
  • the output interfaces of the electronic unit 8 for example, HDMI, DisplayPort and / or Thunderbolt, USB 3 can be used.
  • electronic components can be located in the removable distal nozzle 2 for matching the video sensor interfaces and electronic unit 8. The need for additional electronic components is determined at the stage of engineering implementation of the invention.
  • the NFC controller is implemented in the electronic unit 8, and its antenna is located in the handle 1. Processing of these data by electronic unit 8 allows the use of software, such as a driver, for the correct operation of the video sensor in electronic unit 8.
  • the electronic unit 8 implements physical or logical interfaces for exchange commands with the device 100 display the video signal. The choice of data transmission interfaces and commands is carried out during the engineering implementation of the invention.
  • the electric control buttons 6 are located on the handle body 1 in a place convenient for use by an operator or a doctor during a video endoscopic examination.
  • the electric control buttons 6 are electrically connected to the electronic unit 8.
  • the user when pressing the button 6, can, for example, save frames of the video image and / or stop / start recording the video image.
  • the video display device 100 shown in FIG. 1 comprises a display device, for example, a display with a TFT matrix, a device for matching formats of the output signal of the electronic unit 8 and the input signal of the display device, such as a matrix controller, for example, with an HDMI input and LVDS or eDP output.
  • the video display device 100 may include electronic components for storing frames of video images and / or all or part of the video signal and recording them on external media, such as flash memory, and / or transferring them to external, including remote, recording and storage devices.
  • the video signal display device 100 is not considered in detail in the invention, and its composition and capabilities are determined at the stage of engineering implementation of the invention.
  • the removable video endoscopic distal nozzle 2 shown in FIG. 3 is made in the form of a combination of essentially cylindrical bodies of revolution and / or cone-shaped bodies of various diameters, shapes and different degrees of rigidity, including a cylindrical tubular part 16 having a longitudinal axis of symmetry L0, a protective cap 15, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis L0 of the tubular part 16, and a substantially cylindrical or cone-shaped connecting part 50, made with the possibility of detachable connection with the handle 1 of the video endoscope, i.e.
  • the connecting part 50 can also be made in the form of a truncated cone, tapering in the proximal direction of the nozzle 2 and having a longitudinal axis L1.
  • the connecting part 50 may also be in the form of a body, the covering surface of which is in the form of a cylinder, cone, pyramid, or a combination thereof, having mainly an axis or plane of symmetry.
  • the nozzle 2 is made in the form of essentially axisymmetric bodies, i.e. bodies having a spatial axis of symmetry, and the axes of these bodies coincide.
  • all external forces acting on the nozzle are directed mainly along its longitudinal axis, and external forces acting on the components of the nozzle during attachment and detachment of the nozzle 2 from the handle 1, as well as during its use during diagnostics, are summarized by substantially minimized by minimizing possible torques acting on the components of the nozzle.
  • the removable video endoscopic distal nozzle 2 has a distal end 40, which is adjacent to the distal portion 42 of the nozzle, intended for manipulation in the patient’s body, and the opposite proximal end 41, to which the proximal portion 43 of the nozzle adjoins, on which the nozzle is attached to the handle 1.
  • the video endoscopic distal nozzle 2 contains an uncontrolled insertion part made in the form of a tubular part 16, and a functional head containing a video head 17, p located inside the tubular part 16 at its distal end.
  • a protective cap 15 is adjacent to it to protect the handle 1 and to facilitate handling of the nozzle 2 when it is attached to the handle 1.
  • the length of the protective cap along the longitudinal axis of the nozzle can be from 20 to 40 mm in a practical embodiment.
  • the nozzle 2 comprises a connecting part 50 adjacent to the protective cap 15 with electrical contact elements disposed thereon, by means of which the nozzle is connected to the receiving element of the handle 1.
  • the location of the tubular part 16 in the distal portion 42 of the nozzle means that it is located distally, i.e. from the side of the distal end 40 of the specified nozzle, which is located closer to the patient than the proximal end 41 of the specified nozzle.
  • the specified tubular part 16 of the nozzle 2 directly intended for its introduction into the studied area of the patient’s body, can constitute a significant part of the length of the distal nozzle 2, in particular, more than 50% of the total length of the nozzle 2.
  • the video head 17 comprises light sources, for example LEDs, and an optoelectronic module comprising a video sensor and a lens system for receiving, processing and transmitting signals reflected from the examined area, in particular video images, to electronic unit 8.
  • LEDs and the video sensor are electrically connected to contact elements located on a printed circuit board or boards located on the connecting part 50 on the proximal portion 43 of the video endoscopic distal 2 minutes and the nozzle 13 containing a number or series of electrical contact elements for signal communication with the electronic control unit 8.
  • the video head 17 according to the invention are not discussed in more detail, and its composition and the possibilities determined in step engineering of the invention.
  • the protective cap 15 is also a protective case for electronic components located in the video endoscopic distal nozzle 2.
  • it is designed to protect the control unit from the ingress of physiological fluids during diagnosis, as well as to provide the required ergonomic characteristics when manipulations with the video endoscopic distal nozzle 2, performed by a doctor, for example, its removal from the handle 1 and connection with it.
  • the protective cap can be made in one piece with one of the components of the nozzle, for example by injection molding, but can also be made in the form of a separate element, mounted on the tubular part 16 during the assembly of the nozzle 2.
  • the removable video endoscopic distal nozzle 2 shown in FIG. 4 contains an RFID tag and electronic components for radio frequency identification, for example, NFC antenna 18 and the necessary electronic components located on the printed circuit board 19 located under the protective cap 15.
  • the identification tag may contain information about the type of video sensor and its unique identification code. Reading the indicated information by the electronic control unit of the control unit allows you to configure the control unit to use removable nozzles with various types of video sensors. The presence of a unique identifier for the video endoscopic distal nozzle 2 also allows you to keep track of the operational load on the specified nozzle.
  • the information contained in the identification tag can be used to control the shelf life of the nozzle in a sterile package and whether this video endoscopic distal nozzle 2 was previously used or not, which can prevent the reuse of an already used removable video endoscopic distal nozzle 2.
  • additional electronic components necessary for the proper functioning of the video sensor chip, for example, smd resistors or capacitors, may be located in the video endoscopic distal nozzle 2.
  • smd resistors or capacitors may be located in the video endoscopic distal nozzle 2.
  • the tubular part 16 of the nozzle 2 serves to introduce the video head 17 into the patient’s body and bring the area examined by the doctor, and the diameter of the tubular part 16 and its length is determined by the anatomical features and location of this area, as well as the type of diagnosis.
  • the length of the tubular part 16 is about 16-18 cm, and its diameter is about 4 mm, and for examining the organs of hearing, the length of the tubular part 16 is 3-5 cm with a diameter of about 2-3 mm.
  • the tubular part 16 can be made in the form of a monolithic or hollow cylindrical body of rigid materials, such as, for example, stainless steel, or elastic materials, such as, for example, silicone rubber.
  • the tubular portion 16 has a circular cross-section to minimize its invasive effects during diagnosis.
  • the cross section of the tubular portion 16 of the nozzle 2 may also have a shape other than round, for example an ellipse shape.
  • the diameter of the tubular part 16 is from 2 to 10 mm, most often about 4 mm, and the diameter of the connecting part is from 10 to 60 mm.
  • the connecting portion 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 shown in FIG. 3-5 is located on the proximal portion 43 of the indicated video endoscopic distal nozzle 2.
  • the connecting part 50 of the nozzle 2 is made in the form of a substantially cylindrical body having a longitudinal axis of symmetry L1 and contains two linear rows 13, 14 located on its surface electrical contact elements.
  • the connecting portion 50 may have a cross-sectional shape other than round, such as oval, rectangular, trapezoidal, and other suitable shapes.
  • the contact elements of the nozzle 2 are arranged in two rows 13 and 14 on printed circuit boards arranged essentially along the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 at an angle of 5 degrees to the specified axis and are mirrored relative to the specified axis, so that the contact elements in each row approach the longitudinal axis of the nozzle in the proximal direction of the nozzle, i.e. each subsequent in the proximal direction of the nozzle direction of the contact element is offset from the previous contact element in the radial direction inward of the connecting part 50.
  • the location of the contact elements in a row means that the line connecting the centers of the contact elements and, accordingly, their contact surfaces, forms a straight or curved line.
  • the connecting part 50 and the tubular part 16 of the distal nozzle 2 are aligned, so that their longitudinal axes L0 and L1 coincide.
  • the longitudinal axis L0 of the tubular part 16 and the longitudinal axis L1 of its connecting part 50 may not coincide, in particular, they can be parallel or at an angle to each other.
  • the contact elements of the nozzle 2 may be arranged along a curved line, for example, along a helical line.
  • the connecting part 50 of the nozzle 2 may have more than two rows of electrical contact elements located offset from each other in the circumferential direction the connecting part 50 with essentially the same angle of inclination of the indicated rows of contact elements to the longitudinal axis of the nozzle 2.
  • a series or rows of contact elements can be arranged on a single printed circuit board in a straight and / or curve, in particular helix line.
  • the contact elements may be further located on the end surface of the proximal end 41 of the video endoscopic distal nozzle 2.
  • Contact elements that are responsive to contact elements of the connecting part of the video endoscopic distal nozzle 2 are located in the receiving element of the tubular part of the handle 1 and will be described in detail below.
  • printed circuit boards of rows 13, 14 of the contact elements of the nozzle and response contact elements of the control unit will have the opposite location. That is, the printed circuit boards on the nozzles 2, on which two rows 13, 14 of contact elements are located, will be inclined to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the distal nozzle 2 with the contact elements moving away from the specified axis in the direction of the proximal end of the nozzle 2, t. e. their radial displacement, i.e.
  • the radial distance between the contact surfaces of the contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 located in rows 13, 14 of the contact elements and the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 will increase as they approach along the longitudinal axis L1 to the proximal end 41 of the specified nozzle 2, i.e. each subsequent contact element will be offset relative to the previous contact element in a radial direction inward in the distal direction of the nozzle.
  • the contact elements of the nozzle 2 can be made by any known method, for example, in the form of contact pads etched on rigid or semi-rigid printed circuit boards, for example, round or rectangular in shape and subsequently coated with wear-resistant material.
  • the contact elements of the control unit, which are reciprocal contact elements for the contact elements of the nozzle 2, in one embodiment of the invention are spring-loaded contacts or pogo pin, the contact surface of which is a hemisphere or round surface with rounded corners with a diameter of about 1 mm ⁇ 0.5 mm, their length in the free (not preloaded) state is from 3 to 5 mm, and the maximum stroke of the rod between the non preloaded and fully preloaded state is from 0, 1 to 0.6 mm.
  • the diameter of the spring-loaded contacts is from 0.8 to 1.2 mm.
  • the spring-loaded contacts may have a different design of elastic contacts. The use of spring-loaded contacts also ensures the density of the connection of the nozzle 2 and the handle 1 due to the elastic effect of a plurality of spring-loaded contacts, providing a clamping of the nozzle 2 in the receiving element of the handle 1.
  • the width of the platform of the contact elements of the nozzle 2 along the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle corresponds to the projection size of the spring-loaded mating contact element (pogopine) of the handle 1.
  • the pogopin has a diameter of 1.5 mm
  • the width of the platform in the longitudinal direction the nozzle has a size of not more than 1, 5 mm
  • its length, measured in the direction transverse to the longitudinal axis is determined by the allowable dimensions of the connecting part of the nozzle 2 and can be from 1, 5 to 5 mm.
  • the step size between the contact elements is determined by the diameter of the pogopin and the minimum required distance between them and can be from 0.1 to 2 mm.
  • the step of the contact elements i.e. the distance between the centers of adjacent contact elements of the nozzle 2 and the handle 1 will be 1, 6 mm.
  • the contact elements of the nozzle 2 are placed on the printed circuit boards, and are also electrically connected to the outputs of the video sensor and LEDs located in the video head 17 of the removable distal video endoscopic nozzle 2.
  • the radial distance between the contact surfaces of the contact elements of the removable video endoscopic distal nozzle 2 located in two rows 13 and 14 of contact elements and the longitudinal axis of the video endoscopic distal nozzle 2 is constantly decreasing as the contact elements approach the proximal end of the nozzle, i.e. each subsequent in the proximal direction of the nozzle 2, the contact element is offset relative to the previous contact element in the radial direction inward.
  • the resulting angle of inclination of the rows 13 and 14 of the contact elements to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 is greater than 0 and less than 90 degrees.
  • monotonous or constant change in particular a constant decrease or constant increase
  • the angle of inclination of the rows 13, 14 of contact elements to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 is from more than 0 to about 45 degrees, in one embodiment, it is from more than 0 to about 30 degrees, more in one embodiment, a value from more than 0 to about 20 degrees, and most in one embodiment, a value from more than 0 to 10 degrees. If it is necessary to further increase the number of electric pairs of the contact elements of the nozzle 2 and the control unit, the angle of inclination of the rows 13, 14 of contact elements in a practical embodiment may be from 0.5 to 5 degrees.
  • the angle of inclination can be selected from the following intervals: from 5 to 15 degrees, from 10 to 15, from 10 to 20 degrees, from 5 to 25, from 10 to 35, from 15 to 35, from 20 to 40 , 25 to 45 degrees.
  • the proposed technical solution allows you to place from 1 to 40 or more contact elements with a diameter of the connecting part from 10 to 15 mm.
  • each of the contact elements arranged in rows 13, 14 is offset relative to the adjacent contact element in the longitudinal, in particular proximal, direction of the nozzle 2, while the radial distance between one of the two adjacent contact elements, located in the longitudinal direction closer to the proximal end 41 of the nozzle 2, and the longitudinal axis L0, L1 of the specified nozzle 2 is less than the radial distance between the other of the two adjacent contact elements and the longitudinal axis of the nozzle 2.
  • the radial distance between the contact elements and the longitudinal axis of the nozzle 2 is constantly decreasing towards the proximal end 41 of the nozzle, i.e. when these contact elements approach each of the rows 13, 14 of contact elements to the proximal end 41 of said nozzle 2, so that each subsequent contact element in the proximal direction of nozzle 2 is offset inward from the previous contact element in a radial direction.
  • the contact elements in the rows 13, 14 of the connecting part 50 of the nozzle 2 are arranged so that the longitudinal axis of the rows 13, 14 of contact elements coincide with the generators of the straight circular cone, the axis of which coincides with the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2, and its the vertex is located proximally relative to the indicated row of contact elements.
  • the solid angles at the vertices of the cones constructed for each of the rows 13, 14 of the contact elements do not have to be equal, and the vertices do not have to match.
  • the radial distance between their contact surfaces is constant, and in this case uniformly, decreases in the longitudinal direction of the nozzle 2. That is, when these contact elements approach the proximal end 41 of the nozzle 2, the radial distance between the line passing through the centers of their contact surfaces perpendicular to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 to the specified axis decreases uniformly.
  • the contact elements located in the rows 13, 14 of contact elements in FIG. 1 are farthest from the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2.
  • the contact elements closest to it, located in rows 13, 14 of FIG. 5 to the right are placed at a distance of about 1-2 mm from the indicated axis.
  • the angle of inclination of the rows 13, 14 of the contact elements to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 in this embodiment is from 5 to 15 degrees. At small angles of inclination of the printed circuit boards of the contact elements, it is possible to arrange in a row a sufficiently large number of contact elements without significantly increasing the dimensions of the nozzle 2, i.e. ensuring its compactness even in the case of placement on the nozzle 2 and the handle 1 of a significant number of contact elements.
  • a compact embodiment of the connecting part 50 of the nozzle 2 is provided, the diameter of which in this case is equal to essentially twice the radial distance of the farthest contact element from the longitudinal axis L1 of the nozzle 2, which in this embodiment is 8-12 mm , the length of the connecting part is 15-30 mm, which also provides a compact size of the receiving part of the handle 1, covering the connecting part 50 of the nozzle 2, including It makes it possible to reduce the diameter of the distal part of the handle 1, ensuring its high ergonomics, which is important, for example, for endoscopic endoscopes, as well as the ease and convenience of controlling the nozzle 2 during the diagnosis with one hand of the doctor holding the handle 1.
  • the indicated diameter and length of the connecting part 50 nozzles 2 make it possible to produce removable distal nozzles that have the required minimum diameter of the tubular part of the nozzle introduced into the patient’s body, as well as the compact dimensions of the connecting part, A bit of weight, low cost, simple and easy to use, provides easy connection and disconnection of the nozzle 2 from the handle 1, and they also provide reliable transmission of the required number of electrical and information signals between the nozzle 2 and the handle 1 of the diagnostic medical device.
  • the distal nozzle according to the invention can be made removable and disposable, which eliminates the need for sterilization before each use and increases the hygiene of diagnosis.
  • the attachment of the nozzle 2 and its detachment from the handle 1 is as intuitive as possible, simple and reliable along the longitudinal axis of the tubular part 16 of the nozzle 2 and can carried out, including, with one hand of a doctor holding the handle 1 of a medical diagnostic device without the risk of damage to the nozzle due to the occurrence of external torques.
  • the handle 1 also contains fixation means (see FIG. 5), which are a mechanism 5 for fixing the removable video endoscopic distal nozzle 2 in the handle 1, and a mechanical button 7 for removing the removable video endoscopic distal nozzle 2 (see FIG. 2).
  • the locking mechanism 5 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 comprises a spring-loaded latch comprising a latch protrusion 404 and a latch spring 405.
  • the fixing means of the handle 1 are configured to interact with the fixing means of the removable distal nozzle 2, which is a recess 403 located at the proximal end of the connecting part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2.
  • the spring-loaded latch When connecting the removable video endoscopic distal nozzle 2 to the handle 1 the spring-loaded latch is aligned with the recess 403. Then, under the action of the latch spring 405, the latch protrusion 404 enters the recess 403 at the proximal end of the joint the body part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 and, thus, fixes the removable video endoscopic distal nozzle 2 in the position inserted in the handle 1, preventing its axial movement and ensuring reliable contact of the pairs of electrical contact elements of the nozzle 2 and the handle 1 when the doctor conducts video endoscopic examinations .
  • a spring-loaded mechanical push button 7 see FIG.
  • the extraction means can be made in the form of a rotary lever ha, the sliding element or the like
  • the latch and the recess of the fixation means of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1 can be interchanged.
  • the handle 1 may have a pressure spring loaded when the video endoscopic distal nozzle 2 is inserted into the handle 1 and contributing to the ejection of the video endoscopic distal nozzle 2 when it is released from the handle 1 using the extraction means.
  • the handle 1 may have a pressure spring loaded when the video endoscopic distal nozzle 2 is inserted into the handle 1 and contributing to the ejection of the video endoscopic distal nozzle 2 when it is released from the handle 1 using the extraction means.
  • the handle 1 may have a pressure spring loaded when the video endoscopic distal nozzle 2 is inserted into the handle 1 and contributing to the ejection of the video endoscopic distal nozzle 2 when it is released from the handle 1 using the extraction means.
  • the dimensions of the opening 400 of the handle 1 and the connecting part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 are such that it is possible to insert the connecting part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 into the opening 400 of the handle 1 with a minimum clearance between the outer surface of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 and the inner surface holes 400 of the handle 1.
  • the directional introduction of the video endoscopic distal nozzle 2 into the control unit with providing a substantially equal gap between each of the contact elements of the video endoscopic distal nozzles 2 and the corresponding response contact element of the control unit, in particular the handle 1, when inserting a removable video endoscopic distal nozzle 2 into the handle 1.
  • the contact group 4 of the handle 1 shown in FIG. 6, is located in the opening 400 of the receiving part located at the distal end of the tubular part of the handle 1.
  • the opening of the receiving part of the handle 1 in the embodiment of the invention is made in the form of a cylindrical hole or a hole having the shape of a truncated cone, essentially complementary in shape to the geometric shape of the connecting part 50 nozzles 2 and having a longitudinal axis L2.
  • the contact group 4 comprises two rows of 9 and 10 spring-loaded contact elements symmetrically located along the longitudinal axis L2 of the tubular part of the handle 1 and configured to connect with two rows of 13 contact elements of the connecting part of the removable video endoscopic distal nozzle 2 when insert it into the handle 1.
  • the contact elements of the nozzle 2 are located on two printed circuit boards located in opposite directions and containing rows of 13, 14 contacts, each consisting of twelve contact elements, respectively, arranged in a row in a straight line passing obliquely relative to the longitudinal direction of the distal nozzles 2.
  • the specified arrangement of the rows 13, 14 of the contact elements can also be characterized as an offset of one row relative to another row by 180 radii in the circumferential direction of the connecting part of the nozzle 2.
  • the number of reciprocal contact elements of each of the rows 9, 10 of the handle 1 coincides with the number of contact elements of the corresponding rows 13, 14 of the nozzle 2.
  • the nozzle 2 and the receiving part of the handle 1 contain 24 contact elements.
  • Each of the rows 9 and 10 of the spring-loaded contact elements contains a printed circuit board 1 1 and twelve spring-loaded contact elements 12 located on it, located on the printed circuit board 11 and having an electrical connection with it.
  • the printed circuit boards 11 are inclined to the longitudinal axis L2 of the receiving part of the tubular part of the handle 1 s the distance from the specified axis in the direction of the distal end of the tubular part, so that the radial distance between the contact surfaces of the spring-loaded contact elements 12 and the longitudinal axis L2 of the tubular part of the handle 1 increases in the distal direction of the handle 1.
  • each subsequent of the response contact elements located in rows 9, 10 is offset relative to the reciprocal contact element of the receiving part of the handle 1 adjacent to it in the longitudinal direction both in the longitudinal direction of the handle 1 and in the radial direction inward, so that the radial distance between one of two adjacent mating contact elements located in the longitudinal direction closer to the distal end 38 of the handle 1, and the longitudinal axis L2 of the receiving part of the tubular part of the handle 1 is larger than the radial the state between the other of the two adjacent mating contact elements and the longitudinal axis L2 of the receiving part.
  • the radial distance between the mating contact elements and the longitudinal axis of the receiving part is constantly increasing in the distal direction of the handle 1, i.e. when approaching the mating contact elements to the distal end 38 of the handle 1.
  • Each printed circuit board 11 of the handle 1 is electrically connected by means of a flexible ribbon cable (not shown) with the electronic unit 8 (see Fig. 2) of the handle 1.
  • the total number of contact contact elements 12 is determined during the engineering implementation of the invention and mainly depends on the type of output interface , resolution and / or maximum bit depth of the data bus of the video sensors used in the video endoscopic distal nozzles 2, as well as additional electrical elements located on the functional head, such as LEDs, etc.
  • the most advanced models of modern video endoscopic distal nozzles output a video signal with a resolution of 13 megapixels, and budget versions with a resolution of 0.3 megapixels, while the miniature versions of the OV6211 sensors have a resolution of 400x400 pixels.
  • the total number of contact elements 12 in contact group 4 is 16 (14 for the video sensor and 2 for powering the iodine LEDs), and when using the Ov5670 video sensor, 44 (42 contacts for the video sensor and 2 contacts for powering the LEDs).
  • the minimum number of contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1, i.e. their total minimum number of contact pairs is equal to two, with which it is possible to supply power, for example, to a light source in the case of using a removable distal nozzle 2 for diaphanoscopy.
  • the maximum number of contact pairs that can be implemented on the connecting part of the nozzle of the present invention is virtually unlimited.
  • the total number of contact pairs is determined by the resolution of the sensor, the type of its interface and the presence of additional functional elements.
  • the sensor with the maximum number of contacts is taken into account, which, together with the required number of additional contacts on the lighting elements and additional elements, determines the required number of contact pairs of the nozzle 2 and the handle 1.
  • the contact group 4 may contain one or more rows of contact elements 12 arranged in a row at an angle to the longitudinal axis L2 of the tubular part of the handle 1, comprising a value greater than 0 and less than 90 degrees.
  • double rows of contact elements i.e. contact elements located on one printed circuit board in two predominantly parallel rows.
  • 40 contact elements on the video endoscopic distal nozzle 2 and handle 1 can be placed on two printed circuit boards in single rows of 20 contacts each, or in double rows on each of two printed circuit boards with 10 contacts in each row .
  • the number of printed circuit boards of the video endoscopic distal nozzle 2 corresponds to the number of printed circuit boards of the handle 1
  • the inclination of the printed circuit boards of the video endoscopic distal nozzle 2 corresponds to the inclination of the printed circuit boards of the handle 1.
  • the contact elements 12 of the contact group 4 of the handle 1 are located in a line corresponding to the shape of the location line of the contact elements of the printed circuit boards of the video endoscopic distal nozzle 2.
  • the radial distance between the contact the surfaces of the contact elements of the handle 1 and the longitudinal axis of the tubular part of the handle 1 increases or decreases in the distal direction of the tubular part of the handle 1 in accordance with whether the distance between the contact surfaces of the contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 and the longitudinal axis of the nozzle in the proximal direction of the nozzle 2 decreases or decreases.
  • each subsequent in the distal direction of the receiving part of the contact element of the handle 1 is offset from the previous con each contact element in the proximal direction of the nozzle is offset relative to the previous contact element of the nozzle 2.
  • the response contact elements 12 of the control unit shown in FIG. 6 are arranged in such a way that the axis of the rows 1 1 of the reciprocal contact elements 12 in this embodiment also coincide with the generators of a straight circular cone, the axis of which coincides with the longitudinal axis of the receiving part of the control unit, and its vertex is located proximally relative to the number of reciprocal contact elements 12
  • the solid angles at the vertices of the cones constructed for each of the rows 13, 14 of contact elements and response contact elements 12 should be equal to ensure optimal electrical contact m I forward all corresponding contact elements of the nozzle 2 and a control unit.
  • the contact elements of the nozzle 2 are arranged along a helical line, it can also pass along the surface of a circular cone, i.e. with a constant approach of each of the rows of contact elements to the axis of the nozzle 2 in the longitudinal direction of the nozzle 2.
  • the response contact elements 12 of the control unit also pass along a helix, which is complementary to the helix of the rows 13, 14 of the contact elements of the nozzle 2.
  • control signals can be transmitted from the control unit to control the electronic components of the specified nozzle 2, in particular, the electronic components of the functional head, as well as information signals, for example, video signals received and generated by the video head 17 of the nozzle 2 between the nozzle 2 and the control unit, for example, for their subsequent transmission to the video display device 100 for visual display, the result in diagnostics.
  • the placement of contact elements on the surface of the circular cone allows for the attachment of the nozzle 2 to the control unit of the medical diagnostic device, as well as disconnection from it by a simple linear movement (insert) of the nozzle 2 in the receiving part of the control unit due to the absence of undercuts, as well as to prevent stray circuit contact elements in the process of inserting the nozzle 2, because in this case, when inserting the nozzle 2 into the control unit, the corresponding contact elements of the nozzle 2 and from the contact elements of the control unit move linearly towards each other in parallel lines along the longitudinal axes of the nozzle 2, as well as along the axis of the receiving part of the control unit, as shown below in FIG. 8.
  • each of the contact elements of the nozzle 2 is closed only with the response contact element 12 of the control unit intended for it, and is excluded the possibility of their inadvertent contact with other reciprocal contact elements during insertion of the nozzle 2 into the control unit.
  • the linearity of the movement of the nozzle 2 when it is attached to the control unit with the simultaneous closure of all available pairs of contact elements necessary for transferring control actions from the control unit to the nozzle 2 to ensure control of the electronic components of the nozzle 2, allows its insertion into the control unit by a simple and linear operator movement , including with one hand, which allows you to free the second hand of the operator for other manipulations.
  • the contact element of the nozzle 2 used to supply power to the nozzle 2 is made shorter than the rest of the contact elements, as will be described in more detail below, it may be possible to “hot swap” the nozzle, i.e. replacing one diagnostic distal nozzle with another without disconnecting the power supply from the control unit of the diagnostic tool.
  • the technical result is achieved by placing the top of the circular cone on either side of the rows 13, 14 of contact elements, since the principle is the inclination of the rows 13, 14 of the contact elements of the nozzle 2 relative to the longitudinal axis of the nozzle 2, i.e. the displacement of each subsequent in the longitudinal direction of the nozzle 2 of the contact element relative to the previous contact element in the radial direction inward.
  • FIG. 7 shows a video endoscopic distal nozzle 2 and a handle 1 in a connected state according to one embodiment of the invention.
  • Each of the contact elements of the two rows 9 and 10 of the distal part of the handle 1 is connected to the corresponding contact element of the rows 13, 14 of the contact elements of the printed circuit boards of the removable video endoscopic distal nozzle 2.
  • the inclined position of the contact elements allows, firstly, to increase the number of contact elements with a smaller outer diameter video endoscopic distal nozzle 2 compared with the location of the contact group perpendicular to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the video endoscopic distal adki 2, secondly, avoids unwanted breakage of electrical connections and spring-loaded contact elements when attaching a video endoscopic distal nozzle 2 to the handle 1, containing a parallel arrangement of rows 9 and 10 of the contact elements.
  • the video endoscopic distal nozzle 2 comprises guiding means comprising a protrusion 402 extending along the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 and configured to guide the video endoscopic distal nozzle 2 when connected to a handle 1, in which response guiding means provided in the form of a response groove 401 interacting with the specified protrusion 402 of the video endoscopic distal nozzle 2 so that the protrusion 402 of the connecting part of the nozzle enters the reciprocal groove 401 of the handle when it is inserted into the handle 1.
  • the rows of contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1 are uniquely oriented opposite each other, as well as compliance essentially equal clearance between the corresponding contact elements of the removable video endoscopic distal nozzle 2 and the contact elements of the handle 1 when attaching a video endoscope distal nozzle 2 to the handle 1 to ensure uniform contact and closure of the contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1 when inserting the connecting part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 into the hole 400 of the handle 1.
  • the protrusion 401 of the video endoscopic distal nozzle 2 is located between the rows 13 and 14 of the contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 and extends along the entire length of the connecting part of the video endoscopic Coy distal nozzle 2, and the opening 400 of the handle 1 comprises a groove 402 positioned on the inner surface of the opening 400 and extending on the connecting part of the nozzle length 2.
  • the guiding means of the video endoscopic distal nozzle 2 and the response guiding means of the handle 1 in one embodiment of the invention can also be provided by performing at least part of the cross-section of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 complementary to at least part of the cross-section of the opening 400 of the receiving part of the handle 1, for example, in the form of a polygon or section of any other form than the circle, which will uniquely determine the correct orientation of the nozzle 2 when it is inserted into the handle 1.
  • these guide means can be implemented in the form of a flat 503, made on the circumferential surface of the connecting part 50 of the nozzle 2, as shown in FIG. 9, and a complementary in shape to the receiving part of the handle 1, providing the only possible angular orientation of the nozzle relative to the receiving part 400 when inserting the nozzle 2 into the handle 1.
  • the geometric dimensions in particular, the length and angular position of the printed circuit boards, as well as the longitudinal displacement of the video endoscopic distal nozzle 2 until it is fixed by the handle latch 1, are selected according to the results of the experiments so that the spring of each contact element 12 of the handle 1 is compressed when connected and fixing the video endoscopic distal nozzle 2 in the handle 1 to an extent sufficient for reliable electrical connection, compensation for possible backlashes and elimination of bounce tact elements.
  • the indicated amount of preload i.e.
  • the amount of movement of the movable part of the spring-loaded response contact elements 12 along the axis k0, k1 between their resting state to the state of spring-loaded contact with the contact elements of the nozzle 2 with the video endoscopic distal nozzle 2 fully inserted is in the practical embodiment a value of about 0 , 1-0.2 mm.
  • the amount of preload of each of the response contact elements directly affects the amount of force required to install the nozzle in the handle, which in turn also depends on the angle of contact elements relative to the axis of the connecting part of the nozzle. With an increase in the angle of inclination, the magnitude of the effort for installing the nozzle in the handle increases for a given amount of compression of the reciprocal contact elements.
  • the size of the contact surfaces and the order of switching of the power and signal lines are selected so as to ensure the connection of the power lines, i.e. power supply lines to the video endoscopic distal nozzle, last but not least, i.e. after connecting all the signal lines, which provides the ability to "hot swap" one nozzle for another without turning off the power to the control unit of the diagnostic tool.
  • the contact surfaces of the contact elements of the power supply lines on the printed circuit boards of the video endoscopic distal nozzle 2 are shortened in comparison with the contact surfaces of the remaining contact elements, in particular, contact elements of the signal lines.
  • the contact elements of the video endoscopic distal nozzle 2 move along the longitudinal axes L0, L1 of the tubular part 16 and the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2 and, accordingly, the longitudinal axis L2 of the receiving part of the handle 1 towards the contact elements 12 of the handle 1.
  • all contact elements 450 'of nozzle 2 with the exception of proximal contact elements 45, simultaneously come into contact with the tnym contact elements 12 of the handle 1 at points Int. providing a closure of signal lines for transmitting information signals.
  • the power contact elements 451' of the video endoscopic distal nozzle 2 will come into contact with the power contact elements 451 'of the handle 1 only after all the information contact elements 450' come into contact video endoscopic distal nozzle 2 with all the response information contact elements 450 of the handle 1. That is no power will be supplied to the nozzle 2 until the Vu point of the proximal mating contact elements 12 of the handle 1 touches the proximal contact elements 451 'of the nozzle 2, while at the indicated moment of touching the point ⁇ of the other mating contact elements 12 of the handle 1 will already be in reliable contact with the remaining contact elements 450 'nozzles 2.
  • connection at time ⁇ is unreliable due to possible tolerances in the manufacture of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1.
  • the spring-loaded contact elements With further onward axial movement of the video endoscopic distal nozzle 2 and the handle 1, the spring-loaded contact elements are pressed by a value of VyuAgo, while the connection point of the contact elements moves along contact surface along the segment B20A20.
  • the amount of spring loaded contact elements 12 are larger than the possible irregularities, which provides a reliable electrical connection.
  • the shortened contact surface of the power spring-loaded contact elements 451 ′ and 451 provides a power supply with some delay after connecting all the information contact elements 450 ′ and 450, which allows you to remove the video endoscopic distal nozzle 2 and attach it to the handle 1 without disconnecting the power supply to the control unit medical diagnostic device.
  • the minimum inclination angle a can be calculated between the line passing through the centers of the contact surfaces of the contact elements and the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2, in which undesirable contacts of contact elements not intended for contact with each other when inserting the nozzle 2 into the control unit.
  • Reducing the size of the contact surfaces of the contact elements of the nozzle 2 and the diameter of the contact elements of the control unit, as well as increasing the accuracy of the manufacture of the contact elements of the nozzle 2 and the control unit will help to reduce the specified minimum angle and the inclination of the contact elements to the longitudinal axis of the nozzle 2, further reduce the size and increase the compactness of the nozzle 2.
  • the removable video endoscopic distal nozzle 2 shown in FIG. 9 contains an uncontrolled insertion part designed for manipulation in the patient’s body, made in the form of a tubular part 501 located on the distal portion 42 of the nozzle 2 and containing a protective window 500 at its distal end, a protective cap 45 and a connecting part 50 containing a connecting housing 502 parts, two printed circuit boards 504 and 514 (not shown), with contact elements 450 ', located at the proximal a portion of the housing 502.
  • the housing of the connecting part is made in the form of a substantially axisymmetric body having a longitudinal axis L1, as well as a horizontal plane of symmetry.
  • the contact elements 450 'of the detachable video endoscopic distal nozzle 2 are located on two printed circuit boards 504, 514 located opposite to each other symmetrically with respect to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 and at an angle to the indicated axis L1 so that the plane of the printed circuit boards 504 , 514 intersect the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 at one point located on the proximal extension of the axis L1 (to the right of the connecting part 50 of the nozzle 2 shown in Fig. 9).
  • Each of these printed circuit boards 504, 514 contains two parallel rows of contact elements 450 ', and each of the rows consists of ten contact elements arranged in a straight line and passes obliquely relative to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the video endoscopic distal nozzle 2, corresponding the inclination of the printed circuit boards 504, 514 relative to the longitudinal axis L1 of the connecting part 50.
  • the radial distance between the contact elements 450 'and the longitudinal axis L1 of the connecting part 50 of the nozzle 2 is constant decreases in the longitudinal direction of the nozzle 2, i.e. each subsequent in the proximal direction of the nozzle 2, the contact element is offset relative to the previous contact element in the radial direction inward.
  • the longitudinal direction of the nozzle 2 in this case coincides with the longitudinal axis L1 of the connecting part 50.
  • the total number of contact elements located on the connecting part 50 of the removable video endoscopic distal nozzle 2 in this embodiment is 40.
  • the contact elements of the removable video endoscopic distal nozzle 2 are configured to contact the mating contact elements 510, 515 of the control unit or handle 1 located therein printed circuit boards 509, 516.
  • the surfaces of the extreme contact elements 451 ′ on the printed circuit boards 509, 516 of the video endoscopic distal nozzle 2 that are used to supply therethrough power supply lines are made shorter compared to the other contact surfaces of the contact elements that are used to transmit signals.
  • the housing 502 of the connecting part 50 in its distal portion is made in the form of a circular cylinder with a longitudinal axis L1 of the connecting part 50, on the circumferential surface of which the flat 503 is made, and the cross section of the receiving part of the handle 1 is made complementary in shape to the cross section of the distal end the connecting part 50 at the location of the flat 503, which is designed to provide a unique angular orientation of the removable video endoscopic distal nozzle 2 when it is inserted into the handle 1.
  • a cavity 505 is also formed, extending from the end surface of the proximal end of the housing 502 into the housing 502 along its parallel axis L1 or parallel to it and designed to accommodate the protrusion 512 of the spring-loaded latch of the handle 1, intended for fixing the distal nozzle 2 when it is attached to the handle 1.
  • a cylindrical locking element 511 designed to engage the protrusion 512 of the spring-loaded latch of the handle 1.
  • the element 511 is offset perpendicular to the longitudinal axis of the cavity 505 so that the protrusion 512 of the latch in a state rotated relative to the working position, it is made with the possibility of unhindered movement along the longitudinal axis of the cavity 505, thereby providing the possibility of extracting removable video endoscopic distal nozzle 2 from the handle 1.
  • Removing the nozzle 2 from the handle 1 is carried out by actuating the extraction means (not shown) located on the handle 1, in order to transmit in a known manner a mechanical action on the protrusion 512 of the latch for its deviation from the working (fixing ) the position and release, therefore, of the nozzle 2 for its removal from the handle 1.
  • the shape and dimensions of the protrusion 512 of the latch of the handle 1 and the locking element 511 of the nozzle 2 are selected so that in the state of fixation of the connecting parts 50 of the nozzle 2 in the receiving hole of the handle 1 provided reliable contact between the contact elements 450 of the nozzle 2 and the mating contact elements 510, 515 of the handle 1 with the necessary amount of preload B11-A21 of the rods of the spring-loaded contact elements 12, as shown in FIG. 8.
  • the housing 502 of the connecting portion 50 comprises a functional head comprising an optical electronic module 506, which is electrically connected through a flexible ribbon cable 507 to a printed circuit board 508 containing electronic components necessary for the optical electronic module 506 to function correctly, and through flexible ribbon cables 513 connected to printed circuit boards 504 and 514.
  • the functional head also contains radiation sources 520 located in the immediate vicinity of the optoelectronic module 506 and intended for optical radiation used to illuminate the studied area.
  • the opto-electronic module 506 of the functional head is intended for receiving optical radiation or a signal reflected from the object under study, converting it and generating a high-resolution video signal on its basis, as well as transmitting the specified high-resolution video signal to the video signal display device 100 of the medical diagnostic device.
  • the first channel of the optical system of the distal nozzle 2 is a lighting channel, which is a fiber 521 and designed to transmit light of a certain part or parts of the visible spectrum, and for some types of endoscopic examinations, also to transmit infrared and / or ultraviolet radiation from radiation sources 520 located in the housing 502 of the connecting part 50 of the nozzle 2, to the protective window 500 located at the distal end of the tubular part 501 of the nozzle 2, for illuminating the studied area through it .
  • the protective window can be a flat element that does not refract light radiation, and there it can also be an optical lens.
  • the spectral composition of the radiation transmitted through the first channel depends on the specifics of the endoscopic examination.
  • a printed circuit board 519 with radiation sources 520 located on it, in particular light, which is electrically connected to a printed circuit board 508 on which electronic components, such as LED drivers, are necessary for the operation of radiation sources 520.
  • LEDs are used.
  • the light is transmitted from the radiation sources 520 to the distal end of the tubular part 501 through the optical fiber 521, which, in one embodiment, uses an optical fiber or a light guide.
  • a matching optical element (connector) 518 is used, for example, focusing gradients are used.
  • optical fibers 521, radiation sources 520 and connectors 518, as well as their physical parameters, is determined at the stage of engineering implementation of the invention and depends on the specifics of endoscopic examination, for which a removable video endoscopic distal nozzle 2 is intended.
  • the second channel of the optical system of the distal nozzle 2 is an optical information channel 517 and is designed to transmit light reflected by the examined object through a protective window 500 located at the distal end of the tubular part 501, from the protective window 500 to the light radiation receiver and the optoelectronic module 506, housed in the housing 502.
  • the technical implementation of the optical information channel is known and determined mainly by the diameter and length of the tubular part 501 and can be implemented, for example, with and use of the lens (wrapping) systems, rod lens of gradient, also called gradans, GRIN lenses, solid core light guide, the light guide bundle to a regular stacking of the fibers or a combination of the above components or other method known at the time of the invention.
  • lens elements At the distal end (lens) of the information channel 517 and the lighting channel, consisting of optical fibers 521, in one embodiment, lens elements, gradient optical elements and / or prisms are placed that convert the light reflected from the studied region to provide the necessary viewing angles and directions.
  • the protective window 500 itself can perform the function of the lens, which can be made of any light transmission, in particular, polymeric material.
  • the functional head in the housing 502 of the connecting part 50 which has a significantly larger diameter than the diameter of the tubular part 501 of the distal nozzle 2, it is possible to place higher power sources or different spectral composition and an optoelectronic module with a lens system and a photosensitive in the indicated connecting part larger-diameter matrices for receiving and transmitting high-resolution images, in particular equal to or greater than 4K, which allows for reflection of the studied area with a resolution of up to 4096 ⁇ 3072 pixels and higher.
  • the diameter of the lenses placed in it is limited by its diameter, which is determined by the anatomical features of the examined region of the patient’s body, and which for some studies should not exceed 2 mm.
  • the diameter of the connecting part can have a value of from 10 to 20 mm, in one embodiment, from 10 to 15 mm, which makes it possible to accommodate larger power sources and a larger diameter photosensitive matrix in said connecting part.
  • FIG. 13 depicts a controllable removable video endoscopic distal nozzle 2 of the present invention, which, in contrast to the above-described embodiments, has a control module 21 located on it, allowing the creation of controlling mechanical influences to control the geometric shape, in particular, the bending of the controlled section 20 of the tubular portion 16 of the nozzle.
  • controllable removable video endoscopic distal nozzle 2 is made in the form of a combination of essentially cylindrical bodies of various diameters and degrees of rigidity and a connecting part 50 made with the possibility of detachable connection video endoscopic distal nozzle 2 with the handle 1 of the video endoscope and having a common longitudinal axis of symmetry L3.
  • the controllable removable video endoscopic distal nozzle 2 comprises a connecting part 50 located on the proximal portion 43 of said video endoscopic distal nozzle 2, an uncontrolled tubular portion made in the form of a rigid tubular portion 16 located on the distal portion 42 of the nozzle 2, controlled flexible a distal portion 20 located at the distal end of the tubular portion 16, a functional head representing a video head 17, and a manipulator or mode only 21 control removable video endoscopic distal nozzle 2, connected to the tubular part 16 and the connecting part, and configured to control the controlled portion 20.
  • the tubular part 16 can be made as rigid, for example, metal, and elastic, for example, silicone rubber .
  • the connecting part comprises a printed circuit board 13 with contact elements disposed thereon for connecting to the response contact elements of the video endoscope handle 1 and described in more detail above with respect to the embodiments of the removable nozzle 2 shown in FIG. 1-12.
  • the video endoscopic distal nozzle control module 21 shown in FIG. 14 comprises a housing containing a control member 24 and a control mechanism located inside the housing, wherein said control mechanism is configured to mechanically impact the controlled portion 20 to change the geometric shape of the controlled portion 20 by transmitting mechanical stress from the control 24 to the specified mechanism management.
  • the control body 24 in this embodiment has a substantially cylindrical shape with longitudinal recesses located on its peripheral surface, which facilitate the capture and rotation of the operator control body 24 when controlling the video endoscopic distal nozzle 2.
  • control body 24 may have a shape other than cylindrical , for example, may have a cross-sectional polygon shape, providing ease of rotation of the control body 24 the operator when managing the geometric shape of the controlled section 20 of the video endoscopic distal nozzle 2.
  • the control module 21 of the video endoscopic distal nozzle 2 is mechanically connected to the controlled section 20 so that when its body or controls rotate, the controlled section 20 of the tubular part 16 changes its geometric shape, i.e. bends in one plane in one direction or another, depending on the direction of rotation of the cylindrical control 24.
  • the maximum bending angle and the direction of bending of the controlled section 20 is determined by the specifics of medical examinations, which are carried out using a video endoscopic distal nozzle 2 of this type.
  • the control mechanism housing of the control module 21 of the removable controllable video endoscopic distal nozzle 2 comprises a distal wall 22 of the housing of the distal nozzle control module 21, the proximal wall 23 of the housing of the distal nozzle control module 21, the bend control rod 204, 205 of the controlled section 20, drum 25 for rods, a fixed guide 27 for rods, a mechanism for fixing the shape of the controlled section 20, containing a spring 28, the first rotary friction element 29, the second ny friction element 30 and a stationary friction element 31, the key 32 for transmitting the rotation of the cylindrical body 24 controls the drum 25, the key 33 for transmitting the linear movement of the cylindrical body 24 to control the first rotary friction element 29 fixing portion 20 forms managed.
  • the distal wall 22 and the proximal wall 23 are fixedly mounted on the proximal extension of the tubular part 16.
  • the connecting part 50 is adjacent to the proximal wall 23 and fixedly attached thereto, designed to connect the removable guided video endoscopic distal nozzle 2 to the control unit or handle of the medical diagnostic device.
  • the tubular portion 16, the distal wall 22 and the proximal wall 23 form an integral rigid body.
  • a hollow cylindrical control 24 which is rotatable around the longitudinal axis L3 of the controlled video endoscopic distal nozzle 2 and moving along this axis.
  • a first rotary friction element 29 is rigidly connected to the cylindrical control body 24 via a key 33, which simultaneously with the cylindrical control 24 can rotate around the longitudinal axis L3 of the video endoscopic distal nozzle 2 and move axially along the proximal extension of the tubular part 16.
  • the first rotary friction element 29 has through cuts through which rods 204, 205 pass from a controlled section 20 to a drum 25 rotatably rotated around the axial axis L3 of the video endoscopic distal nozzle 2. The size of the cuts is selected so that during its rotation the first rotary friction element 29 does not interfere with the movement of the rods 204, 205.
  • the rods 204, 205 are located with a gap relative to the inner surface of the cutouts of the first rotary friction element 29.
  • the second rotary friction element 30 is fixedly attached to the first rotary friction element 29 so that if the user does not hold the cylindrical control 24, then the second rotary friction element 30 under the action of the spring 28 is pressed against the stationary friction element 31, which is fixedly mounted on the distal wall 22.
  • the stationary friction element 31 which is fixedly mounted on the distal wall 22.
  • through cutouts are made for rods 204, 205.
  • the cylindrical control 24, the key 33, the first rotary friction element 29 and the second rotary friction element 30 are rigidly connected, perform simultaneous movement and rotation, and are under compressive force springs 28.
  • the cylindrical control body 24 is in a free state, i.e. in the absence of control by the user, due to friction between the second rotary friction element 30 and the stationary friction element 31, these elements prevent rotation of the cylindrical control 24 about its longitudinal axis.
  • the rotation of the cylindrical control body 24 is transmitted to the drum 25, on which the proximal ends of the two rods 204, 205 are fixed.
  • the drum 25 is rotated, one of the rods is wound on the surface of the drum, and the second, respectively, is wound, i.e. freed up.
  • changing the direction of rotation of the drum 25 also changes the direction of movement both rods 204, 205. Due to the grooves in the cylindrical control 24, the movement of the cylindrical control 24 along its axis is not transmitted to the drum 25.
  • the presence of the drum provides a linear relationship between the angle of rotation and the magnitude of the movement of the rods 204, 205.
  • the user controls the shape or bend of the controlled portion 20 of the removable guided video endoscopic distal nozzle 2 as follows: first, he moves the cylindrical control 24 in the proximal direction of the video endoscopic distal nozzle 2, bringing the second rotary friction element 30 out of contact with the stationary friction element 31. Then, holding the cylindrical control body 24 in a displaced state, it rotates the cylindrical control body 24, while the rotation p is transmitted through the key 32 to the drum 25, and the rods 204, 205 are driven. After reaching the required position, i.e.
  • the user releases the cylindrical control member 24, and under the action of the spring 28, it moves in the distal direction, while the second rotary friction element 30 comes into contact with the stationary friction element 31, preventing unwanted rotation of the cylindrical control body 24 due to the tension of the rods 204, 205, caused by the elastic forces of the controlled section 20.
  • controllable removable video endoscopic distal nozzle 2 may include an RFID tag and the necessary electronic components (not shown) for RF identification, for example, an NFC antenna, which are located on the tubular portion 16 under the distal wall 22 similarly to the embodiment shown in FIG. . four.
  • the control mechanism of the control module of the removable guided video endoscopic distal nozzle shown in FIG. 15 comprises a distal wall 22 of the housing of the distal nozzle control module, a proximal wall 23 of the housing of the distal nozzle control module, a cylindrical hollow member 134 with two threaded portions e left and right thread, a cylindrical nut 135 with a protrusion (not shown) and a right-hand thread, a cylindrical nut 136 with a protrusion 139 and a left-hand thread, a disk 138 for transmitting rotation from a cylindrical control member 24 to a cylindrical hollow member 134, a key 137 connecting a cylindrical control 24 to a disc 138, two rods , one of which is indicated by 140, and the second rod, symmetrical to the rod 140 and located on the opposite side of the cylindrical hollow element 134, is not displayed, the stationary cylindrical element 141 with cutouts for the protrusions of the nuts 135 and 136, serving as directing, and motionless directing
  • the distal wall 22 and the proximal wall 23 are fixedly mounted on the proximal extension of the tubular part 16.
  • a connecting part 50 adjacent to the proximal wall 23 is adjacent and fixedly attached thereto, located on the proximal section 43 of the controlled video endoscopic distal nozzle 2 and containing a printed circuit board with contact elements.
  • the tubular portion 16, the distal wall 22 and the proximal wall 23 form an integral rigid body.
  • a hollow cylindrical control body 24 which is made with the possibility of rotation around its longitudinal axis.
  • On the continuation of the tubular part 16 in the proximal direction coaxially with it is placed a cylindrical hollow element 134 with two threaded sections with left and right threads.
  • the cylindrical hollow element 134 is configured to rotate around the longitudinal axis L3 of the video endoscopic distal nozzle 2.
  • a disk 138 is rigidly attached to the cylindrical hollow element 134, which is rigidly connected to the cylindrical control body 24 via a key 137.
  • the cylindrical control body 24, the disk 138 and the threaded cylindrical hollow element 134 form a rigidly connected composite body and can rotate at the same time.
  • the user controls the controlled area 20 of the video endoscopic distal nozzle 2 as follows: first, he rotates the cylindrical control 24. Simultaneously with the rotation of the cylindrical control body 24, the cylindrical hollow element 134 rotates, and the nuts 135 and 136 move in the axial direction, which leads to the tension of one of the rods and the weakening of the other. Changing the direction of rotation of the cylindrical control body 24 changes the direction of movement of the rods to the opposite.
  • the length of the threaded part of the cylindrical hollow element 134 determines the amplitude of movement of the controlled section 20, and the thread pitch determines the sensitivity of the control of the controlled section 20.
  • the thread pitch is selected so as to ensure irreversibility, i.e. the impossibility of the reverse rotation of the cylindrical hollow element 134 under the action of the elastic forces of the controlled section 20.
  • controllable portion 20 of the removable controllable video endoscopic distal nozzle 2 shown in FIG. 16 comprises a fastener 203, a first rod 204, a second rod 205, a stiffener 206, a flexible ribbon cable 207 extending to the video head, a cylindrical body 208, and a tubular sheath 209.
  • the video head 17 On the distal part of the controlled portion 20 of the video endoscopic distal nozzle 2 is a video head 17 of the functional head.
  • the video head 17 comprises a protective window 201, a housing 200 of the video head 17, and an optoelectronic module 202 comprising a video sensor and other electronic components, such as lighting LEDs and optical elements.
  • the composition and arrangement of the elements of the optoelectronic module is determined at the stage of engineering implementation of the invention.
  • the cylindrical body 208 is made monolithic of an elastic material, such as silicone rubber.
  • the longitudinal axis of the cylindrical body 208 coincides with the longitudinal axis of the controlled portion 20.
  • a cylindrical body 208 made flat is adjacent a rigid essentially cylindrical fastener 203, in which a groove is made for the passage of conductive elements, such as wires or a flexible printed circuit board, from the flexible cable 207 to the optoelectronic module 202 of the functional head.
  • Attached to the fastener 203 are the distal ends of the rods 204 and 205 and the distal end of the stiffener 206.
  • the fastener 203 with its proximal end adjoins the distal flat end of the cylindrical body 208 and mechanically connects the rods 204, 205 and the stiffener 206.
  • the proximal ends of the rods 204 and 205 are connected to the drum 25 of the control module 21.
  • Rods 204 and 205 are located in the bend plane of the controllable portion 20.
  • the flexible ribbon cable 207 provides power to the optoelectronic module 202 and provides information exchange, for example, the exchange of information and / or control signals between the electronic unit and the optoelectronic module 202.
  • the proximal end of the flexible ribbon cable 207 is connected to the contact elements of the PCB of the video endoscopic distal nozzle 2 or, if necessary, with a printed circuit board with additional electronic components (not shown).
  • the free proximal end of the stiffener is located in the connection zone of the tubular part 16 and the controlled section 20.
  • Rods 204 and 205 are placed as close as possible to the outer surface of the cylindrical body 208, in which longitudinal recesses (not shown) of an appropriate size are made for their placement.
  • the flexible ribbon cable 207 is bent in a spiral around a cylindrical body 208 along its longitudinal axis and placed on its outer surface so that the flexible ribbon cable 207 holds the rods 204 and 205 in the longitudinal recesses of the cylindrical body 208, but does not prevent their longitudinal movement.
  • the walls of the longitudinal recesses of the cylindrical body 208, in which the rods 204 and 205 and the flexible ribbon cable 207 are placed limit the lateral movement of the rods, but do not interfere with their longitudinal movement, thus forming guides for the longitudinal movement of the rods 204, 205.
  • a tubular elastic sheath 209 On the outside of the cylindrical body 208 with a flexible ribbon cable placed on it is a tubular elastic sheath 209, which is hermetically connected to the body 200 of the video head and the tubular part 16.
  • FIG. 17 is a perspective view of a controlled portion without a cylindrical body, a tubular shell, and a video head housing 17
  • FIG. 18A, 18B are a perspective view of a controlled portion without a cylindrical body, a tubular sheath, a flexible ribbon cable and a video head 17, which depicts a fastener 203 with distal ends of the rods 204 and 205 attached to it and a distal end of a stiffener 206 surrounded by a flexible ribbon cable 207 .
  • the rods 204 and 205 are made of soft material, for example a polymer thread, so that when the controlled section 20 is bent, only one rod deforms it, and the second is in a free state.
  • the tubular sheath 209 does not have a rigid connection with the cylindrical body 208 and the flexible ribbon cable 207. Thus, when the controlled portion 20 is bent, the tubular sheath 209 can stretch and contract.
  • the tubular shell 209 is fixedly connected to the cylindrical body 208 and the flexible ribbon cable 207, for example by means of adhesive compositions or during the manufacture of elastic elements of the controlled portion 20, such as the tubular shell 209 and the cylindrical body 208, in the form of one monolithic body, for example during their simultaneous manufacture, for example, casting from silicone.
  • the preferred method of connecting the cylindrical body 208 and the tubular shell 209 is determined by the diameter and length of the desired controlled section 20, the properties of the materials from which they are made, for example, their rigidity, compressibility and tension, and is selected when implementing the invention.
  • Management of the controlled area 20 of the removable controlled video endoscopic distal nozzle 2 is as follows.
  • the user with the help of a cylindrical control body 24 moves one of the rods, "loaded” in the longitudinal direction, shortening its working length.
  • the second thrust “free” is freed, and its length increases.
  • a compression force acts on one side of the cylindrical body 208, which leads to its deformation (bending) in the direction of the “loaded” rod.
  • the "free” thrust is made of hard material, depending on the embodiment of the invention, then one of the sides of the cylindrical body 208 is additionally affected by tensile force. Rotating the cylindrical control 24 in different directions, the user selects the direction and bending value of the controlled section 20.
  • the “loaded” rod tends to go beyond the surface of the controlled section 20, taking a position in a straight line connecting the distal and proximal ends of the controlled section 20, which can lead to a violation of the integrity of the tubular shell and failure of the endoscope.
  • This is prevented by a spiral flexible ribbon cable 207 located on the outer surface of the cylindrical body 208, restricting the movement of the rods in a direction perpendicular to the longitudinal axis L3 of the distal nozzle.
  • a stiffening rib 206 is used, which is a plate of elastic material for which the torsion resistance force is significantly higher than the bending resistance force.
  • the removable video endoscopic distal nozzle 2 and the medical diagnostic device of the present invention have been described using an example of a video endoscope with a removable nozzle containing a video head, the present invention can also be used for various types of medical diagnostic devices, for example, a diaphanoscope, devices for fluorescence endoscopy , ultrasound endoscopy, Zo! endoscopy, laser endoscopic surgery and high-frequency surgery.
  • a diaphanoscope devices for fluorescence endoscopy , ultrasound endoscopy, Zo! endoscopy, laser endoscopic surgery and high-frequency surgery.
  • the functional head of the distal nozzle may contain an electrode of an electrosurgical instrument.
  • the functional head may comprise a video sensor and an electrode of an electrosurgical instrument for providing visual endoscopic control during surgical intervention.
  • the functional head When used for laser endoscopic surgery, the functional head may comprise a laser source.
  • the functional head of the distal nozzle may contain an ultrasonic emitter.
  • the functional head of the distal nozzle 2 may contain in various combinations sources of infrared radiation, ultraviolet radiation and / or radiation of blue, green and / or other colors.
  • the composition of the radiation sources is determined by the realized distal nozzle 2 by the method of endoscopic diagnosis.
  • the functional head of the distal nozzle 2 may contain only a visible light source.
  • the functional head of the distal nozzle may contain two video sensors.
  • the removable distal nozzle, the control unit and the medical diagnostic device of the present invention, as well as the method of using such a device can be successfully used in various fields, such as diaphanoscopy, fluorescence endoscopy, ultrasound endoscopy, laser endoscopic surgery, 3d- endoscopy and high-frequency surgery.
  • the present invention can be used to create medical diagnostic systems, which include one handle or a control unit and several removable disposable distal nozzles with the same or different characteristics, such as controllability, stiffness and geometric dimensions of the distal nozzle part introduced into the body cavity, the presence of distal end controls, resolution and viewing angle of the video sensor, etc.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к медицинским диагностическим приборам, применяемым в медицине и ветеринарии, таким как видеоэндоскоп, один из компонентов которых, контактирующий с биологическими тканями, может быть изготовлен съемным и одноразовым. Съемная дистальная насадка для медицинского диагностического прибора содержит трубчатую часть, расположенную на дистальном участке насадки, функциональную головку, соединительную часть, расположенную на проксимальном участке насадки и выполненную с возможностью разъемного соединения насадки с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, причем соединительная часть содержит по меньшей мере два расположенных в ряд электрических контактных элемента, выполненных с возможностью контакта с ответными контактными элементами управляющего блока при присоединении насадки к управляющему блоку, причем каждый последующий в продольном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части. Изобретение также относится к соответствующему управляющему блоку, диагностическому медицинскому прибору и способу его использования.

Description

МЕДИЦИНСКИЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ПРИБОР СО СЪЕМНЫМИ
ДИСТАЛЬНЫМИ НАСАДКАМИ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к медицинским диагностическим приборам, применяемым в медицине и ветеринарии, таким как видеоэндоскоп, диафаноскоп, приборы для флуоресцентной эндоскопии, ультразвуковой эндоскопии, лазерной эндоскопической хирургии, Зо!-эндоскопии и высокочастотной хирургии, и к многокомпонентным диагностическим приборам, один из компонентов которых, контактирующий с биологическими тканями, может быть изготовлен съемным и одноразовым.
Уровень техники
Медицинские диагностические приборы находят широкое применение в медицине и клинической практике для внутриполостной и наружной диагностики. Одним из распространенных видов медицинского диагностического прибора, используемого для неинвазивной диагностики, является видеоэндоскоп. Видеоэндоскоп обычно состоит из жесткой или гибкой эндоскопической насадки, предназначенной для ведения в тело пациента и имеющей на ее дистальном конце видеокамеру или фотоматрицу, рукоятки, служащей для манипулирования эндоскопом со стороны врача, и устройства отображения или монитора, предназначенного для вывода изображения исследуемого участка тела пациента.
Большинство известных видеэндоскопов имеют жесткую конструкцию насадки. Также известны видеэндоскопы с гибкой управляемой насадкой, форма которой может регулироваться с помощью механических средств управления, расположенных в рукоятке видеэндоскопа. При этом большинство указанных насадок выполнены неразъемными. Это приводит к тому, что для обеспечения врачу возможности качественного обзора исследуемой полости в широком диапазоне углов наблюдения необходимо использование нескольких различных видеоэндоскопов, например, имеющих различные углы и направления наблюдения.
Известны также видеоэндоскопические системы, в которых рукоятка эндоскопа объединена с монитором отображения, который соединен кабелем с пультом управления видиоэндоскопической насадкой, которая в свою очередь присоединена к указанному пульту управления неразъемным образом.
Известны технические эндоскопы с аналоговым композитным сигналом, получаемым от видеосенсора. Для соединения насадки с рукояткой указанного эндоскопа используются коаксиальные разъемы типа RCA, а также байонетный разъем типа BNC. По указанным разъемам передается аналоговый сигнал стандартов PAL, SECAM и т.д. Также известны технические эндоскопы с цифровым коаксиальным соединителем с байонетным разъемом для цифрового сигнала SDI (Serial Digital Interface).
Недостатками указанных видеоинтерфейсов являются необходимость оцифровки данных для их сохранения и обработки в виде аналогового композитного сигнала и необходимость использования дополнительных преобразователей для цифрового сигнала SDI для перехода на массовую элементную базу, содержащую чипы, которые имеют интерфейсы для преобразования данных от ведеосенсора. Для указанного преобразования цифрового сигнала SDI нужны дорогостоящие и многокомпонентные решения. Еще одним недостатком всех специализированных интерфейсов, использующих аналоговый композитный сигнал или цифровой сигнал SDI, является узкая область применения, обусловленная передачей одного только видеосигнала. При этом для увеличения количества каналов необходимо увеличение количества контактов, размещаемых на торцевой части насадки технического эндоскопа, что ограничено диаметром самой насадки, который в случае медицинского применения должен очень малым. Также недостатком указанных эндоскопов является невозможность передачи через коаксиальные разъемы больших токов, необходимых для некоторых видов медицинской диагностики.
Из US 9, 107,573 известен эндоскоп со съемной насадкой, содержащий рукоятку, гибкую стержнеобразную съемную часть, имеющую дистальный конец и проксимальный конец, соединительный механизм, предназначенный для разъемного соединения рукоятки с проксимальным концом гибкой стержнеобразной съемной части, источник света и электронный видеосенсор, такой как ПЗС-датчик, размещенные на дистальном конце гибкой стержневой съемной части и блок приема изображений, размещенный в гибкой стержневой съемной части, причем соединительный механизм содержит канал электрических сигналов для подачи электропитания на осветительный блок и блок приема изображений, а также канал данных для передачи данных от блока приема изображений. Проксимальная половина гибкой съемной части выполнена утолщенной для вмещения, помимо прочего, средства управления положением дистального конца гибкой стержневой части, а также клапана воздуха и клапана для отсасывания различных жидкостей организма из внутренней части рабочего стержня.
Известный эндоскоп имеет модульную конструкцию, вследствие чего в нем обеспечена возможность сопряжения одной гибкой съемной части со множеством различных рукояток, каждая из которых может иметь собственное предназначение. При этом замена одной рукоятки на другую требует выполнения множества операций, которые не могут быть выполнены одной рукой.
С одной стороны, описанная выше конструкция эндоскопа позволяет производить по отдельности обработку, например дезинфекцию, рукоятки и гибкой съемной части, что упрощает и ускоряет обслуживание эндоскопа. Однако при этом съемная часть является достаточно дорогостоящей, не является одноразовой, и поэтому, наряду с рукояткой, также подлежит стерилизации перед каждым ее использованием.
Кроме того, конструкция такого эндоскопа является громоздкой, а область применения гибкой стержневой съемной части - ограниченной. Еще одним недостатком указанного эндоскопа является размещение области соединения разъемных частей в месте охвата рукоятки ладонью, что снижает надежность такого соединения вследствие воздействия в указанном месте соединения разнонаправленных сил во время осуществления врачом диагностических манипуляций.
Из WO02055126A2 известна система для диагностических и хирургических манипуляций in vivo.
Указанная система содержит устройство, выполненное с возможностью диагностики in vivo и содержащее съемную вставляемую часть и рукоятку. Съемная вставляемая часть содержит линзу и датчик для получения информации in vivo. Система содержит также передатчик для передачи принятой информации, расположенный во вставляемой части, и приемник для ее получения, расположенный в рукоятке или в отдельном электронном блоке. Устройство в известной системе может быть также выполнено без видеосенсора и может применяться для осуществления механических воздействий, таких как интубация или отсасывание, например, при желудочных кровотечениях и опорожнении желудка.
В известной системе вставляемая часть может быть также выполнена управляемой посредством размещенных внутри нее проволочных тяг. При этом органы управления дистальным концом вставляемой части расположены в рукоятке, так что для обеспечения управляемости дистальным концом вставляемой части при соединении вставляемой части и рукоятки необходимо обеспечение механического соединения тяг рукоятки и вставляемой части. Для этого в известной системе вставляемую часть и рукоятку вращают в противоположных направлениях, размещая таким образом крючки вставляемой части в петлях тяг рукоятки. Далее с помощью ручки, расположенной на рукоятке и соединенной с резьбовыми элементами, натягивают указанные нити.
К недостаткам указанной системы следует отнести невозможность рассоединения рукоятки и гибкой вставляемой части при произвольном угле изгиба последней, а также необходимость использования отдельного механизма, требующего выполнения дополнительных операций для подготовки вставляемой части к работе. Кроме того, размещение электрических разъемов, используемых для передачи необходимых электрических сигналов между вставляемой частью и рукояткой, на соединительном интерфейсе, расположенном на торцевой поверхности дистального конца рукоятки, повышает вероятность их загрязнения и повреждения.
К существенному преимуществу одноразовых дистальных насадок относится исключение необходимости дезинфекции и стерилизации указанных дистальных насадок, а также диагностического прибора в целом.
Таким образом, несмотря на большое многообразие известных систем, остается насущной задача создания диагностических, в частности, видеоэндоскопических систем со съемными взаимозаменяемыми функциональными насадками с различными характеристиками (длина, диаметр, управляемость дистального конца и др.) для диагностических и хирургических манипуляций, которые бы соединялись с управляющим блоком системы таким образом, чтобы с одной стороны, обеспечивалась бы передача большого количества управляющих сигналов, что обеспечивало бы широкую универсальность системы, а с другой стороны, характеризовались бы возможностью быстрой замены насадки, в том числе «горячей замены» непосредственно во время проведения диагностики без отключения источника питания, одноразовостью, невысокой стоимостью, удовлетворительными требованиями к гигиене и простотой в управлении.
Раскрытие сущности изобретения
Согласно общей концепции настоящего изобретения указанная выше задача решена путем создания медицинского прибора для диагностических и хирургических манипуляций, содержащего съемную дистальную насадку и управляющий блок, причем насадка и блок выполнены разъемными с возможностью передачи большого количества сигналов при компактности и простоте соединения. Благодаря размещению электронных компонентов для управления дистальной насадкой в управляющем блоке, конструкция насадки облегчена, а ее стоимость значительно снижена по сравнению с известными аналогами. Съемную недорогую насадку можно утилизировать после использования, что позволяет избежать дорогостоящих операций стерилизации.
Обеспечение дешевой одноразовой насадки позволяет существенно сократить медицинские расходы и сделать высокотехнологичную диагностику доступной широкому спектру пациентов.
Согласно изобретению, насадка и управляющий блок соединены посредством предложенного авторами настоящего изобретения разъема, конструкция которого с одной стороны, обеспечивает передачу большого количества сигналов, а с другой стороны, обеспечивает быстрое, надежное и простое соединение и разъединение насадки и управляющего блока оператором. Согласно одному из аспектов настоящего изобретения указанная выше задача решена благодаря съемной дистальной насадке для медицинского диагностического прибора, содержащей
трубчатую часть, расположенную на дистальном участке указанной насадки, функциональную головку, соединительную часть, расположенную на проксимальном участке насадки и выполненную с возможностью разъемного соединения насадки с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, причем
соединительная часть содержит по меньшей мере два расположенных в ряд электрических контактных элемента, выполненных с возможностью контакта с ответными контактными элементами управляющего блока при присоединении насадки к управляющему блоку, причем
каждый последующий в продольном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части.
Благодаря такому размещению контактных элементов, при котором каждый последующий в продольном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части, обеспечено наличие зазора между соответствующими контактными элементами насадки и приёмного элемента управляющего блока в процессе их соединения, что позволяет избежать трения между контактными элементами, их преждевременного замыкания в процессе соединения насадки и управляющего блока. В свою очередь, это облегчает установку насадки в управляющий блок и их последующее разъединение, увеличивает срок службы многоразового управляющего блока.
Кроме того, такое расположение контактных элементов позволяет увеличить их количество, которое может быть обеспечено при заданной толщине, например, при заданном диаметре, соединительной части. Это обусловлено распределением контактных элементов одновременно в продольном и поперечном направлениях в противоположность их размещению только в одном поперечном сечении или только в продольном направлении. Следует отметить, что на практике может потребоваться размещение на насадке до 40-50 контактных элементов при ограниченном диаметре соединительной части насадки.
Благодаря описанной выше конструкции соединительной части предложенная съемная дистальная насадка для медицинского диагностического прибора обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в простоте ее присоединения и отсоединения от управляющего блока диагностического прибора и замены на другую, в том числе с помощью манипуляций одной рукой, поскольку наличие зазора снижает усилие, прикладываемое оператором для соединения/разъединения насадки.
Предложенная конструкция разъема диагностической системы в совокупности с размещением электронных компонентов в управляющем блоке приводит к возможности использования разнообразных по размерам и другим параметрам насадок и созданию диагностических, в частности, эндоскопических систем с недорогими съемными, в том числе, одноразовыми, взаимозаменяемыми функциональными насадками, имеющими различные характеристики, такие как длина, диаметр, управляемость дистального конца насадки и т.д. для диагностических и хирургических манипуляций, характеризующихся широкой универсальностью. -
Указанное расположение контактных элементов соединительной части насадки позволяет разместить большое количество контактных элементов и обеспечить передачу через них необходимого количества электрических и информационных сигналов между насадкой и управляющим блоком диагностического медицинского прибора, достаточного, в том числе, для передачи сигналов изображения высокого разрешения, при сохранении компактности насадки.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения, функциональная головка содержит источник излучения большей мощности и/или разных диапазонов излучения и оптико-электронный модуль с системой линз и светочувствительной матрицей большего диаметра для приема и передачи изображения с высокой разрешающей способностью, в частности, равной или большей 4К, при этом функциональная головка размещена в корпусе соединительной части, которая выполнена существенно большего диаметра, чем диаметр трубчатой части съемной дистальной насадки, благодаря чему обеспечена возможность размещения источников излучения большого размера и мощности.
В одном из вариантов реализации каждый последующий в проксимальном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части.
В одном из вариантов реализации каждый последующий в дистальном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части. В одном из вариантов реализации трубчатая часть и соединительная часть насадки выполнены в виде осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии.
В одном из вариантов реализации соединительная часть содержит множество контактных элементов, расположенных в один или несколько рядов, которые расположены под наклоном к продольной оси соединительной части или же линия, соединяющая центры контактных элементов каждого из указанных рядов расположена под наклоном к общей продольной оси симметрии.
Угол наклона может быть подобран исходя из необходимого количества контактных элементов, которые требуется разместить при заданном диаметре соединительной части.
В различных вариантах реализации угол наклона составляет от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 2 до 17 градусов, от 3 до 12 градусов, от 3 до 10 градусов, от 5 до 7 градусов, от 5 до 25 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
В одном варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью насадки постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к проксимальному концу насадки.
В другом варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью симметрии постоянно увеличивается при приближении контактных элементов к проксимальному концу насадки.
В одном из вариантов реализации контактные элементы насадки расположены по прямой линии.
В одном из вариантов реализации контактные элементы насадки расположены по кривой линии.
В одном из вариантов реализации кривая линия представляет собой винтовую линию. Контактные элементы выполнены с возможностью подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов между функциональной головкой и управляющим блоком.
В одном из вариантов реализации на соединительной части расположены два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении соединительной части.
В одном из вариантов реализации насадка дополнительно содержит электрические контактные элементы, расположенные на торцевой поверхности проксимального конца соединительной части.
В одном из вариантов реализации насадка содержит направляющие средства, задающие ориентацию насадки с обеспечением по существу равного зазора между контактными элементами насадки и соответствующими ответными контактными элементами управляющего блока при вставке насадки в управляющий блок. Направляющие средства могут быть выполнены в виде выступа. В этом случае управляющий блок содержит паз, соответствующие по форме и размеру выступу. В другом варианте реализации направляющие средства выполнены в виде лыски.
В одном из вариантов реализации насадка содержит метку радиочастотной идентификации для идентификации указанной съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку.
В одном из вариантов реализации насадка содержит фиксирующий элемент для разъемной фиксации насадки в управляющем блоке при его взаимодействии со средствами фиксации, расположенными в указанном управляющем блоке, причем фиксирующий элемент выполнен с возможностью высвобождения насадки из управляющего блока при приведении в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
В вариантах реализации изобретения функциональная головка содержит электронные компоненты, представляющие собой одно из следующего: средства считывания информации, например видеоголовку; средства генерации излучения, например источник ультразвукового излучения, источник ультрафиолетового излучения, источник инфракрасного излучения, источник видимого света, источник лазерного излучения; или средства термического воздействия, например электрод. В одном из вариантов реализации функциональная головка содержит по меньшей мере один светодиод для освещения места обследования.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере один из контактных элементов обеспечивает подачу питания на насадку, причем указанный по меньшей мере один контактный элемент имеет меньшую длину, чем остальные контактные элементы.
В одном из вариантов реализации функциональная головка расположена на дистальном конце трубчатой части насадки.
В одном из вариантов реализации соединительная часть насадки имеет корпус, а функциональная головка размещена внутри указанного корпуса и содержит по меньшей мере один источник светового излучения, используемого для освещения исследуемой области, и оптико-электронный модуль для приема оптического излучения, отраженного от исследуемого объекта, его преобразования и формирования на его основании видеосигнала высокого разрешения.
В одном из вариантов реализации трубчатая часть насадки содержит защитное окно, расположенное на ее дистальном конце, и по меньшей мере два оптических канала, один из которых выполнен с возможностью передачи светового излучения от указанного по меньшей мере одного источника светового излучения до указанного защитного окна для освещения через него исследуемой области, а второй оптический канал выполнен с возможностью передачи отраженного от исследуемой области светового излучения и прошедшего через указанное защитное окно, от указанного защитного окна по существу без искажений до оптико- электронного модуля.
В одном из вариантов реализации соединительная часть насадки имеет корпус, а функциональная головка размещена внутри указанного корпуса и содержит оптико-электронный модуль для приема оптического излучения, отраженного от исследуемого объекта, его преобразования и формирования на его основании видеосигнала высокого разрешения, а трубчатая часть насадки содержит защитное окно и по меньшей мере один источник светового излучения для освещения исследуемой области, расположенные на ее дистальном конце, и по меньшей мере один оптический канал, выполненный с возможностью передачи отраженного от исследуемой области светового излучения и прошедшего через указанное защитное окно, от указанного защитного окна до оптико-электронного модуля.
Согласно данному варианту реализации изобретения обеспечивается возможность размещения в корпусе соединительной части оптико-электронного модуля с системой линз и светочувствительной матрицей большего диаметра для приема и передачи изображения с высокой разрешающей способностью, в частности, равной или большей 4К.
В одном из вариантов реализации насадка выполнена в виде по существу осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии.
Указанная выше задача решена также благодаря управляемой съемной дистальной насадке для медицинского диагностического прибора, содержащей трубчатую часть, расположенную на дистальном участке указанной насадки, причем трубчатая часть содержит управляемый участок, расположенный на дистальном конце трубчатой части,
функциональную головку, расположенную на дистальном конце управляемого участка,
соединительную часть, расположенную на проксимальном участке насадки и выполненную с возможностью разъемного соединения насадки с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, и
модуль управления указанной насадкой, соединенный с трубчатой частью и соединительной частью и выполненный с возможностью создания управляющих механических воздействий для управления управляемым участком трубчатой части.
При этом под соединением модуля управления с трубчатой частью и соединительной частью насадки следует понимать как непосредственное соединение указанных частей между собой, так и их опосредованное соединение посредством других компонентов насадки.
Управляемая съемная видеоэндоскопическая насадка согласно настоящему изобретению обеспечивает достижение технического результата, состоящего в обеспечении съемной дистальной насадки с удобным в управлении модулем управления, расположенным на самой насадке в непосредственной близости от рукоятки, удерживаемой оператором и выполненным с возможностью управления геометрической формой, в частности, изгибом управляемого участка трубчатой части насадки, простоте и повышении точности управления изгибом насадки, обеспечении возможности ее использования с различными медицинскими диагностическими приборами и расширения их функциональности за счет обеспечения управления геометрической формой насадки. Размещение средств управления насадкой на самой насадке позволяет также отказаться от использования механических средств управления, расположенных в управляющем блоке, упростить его конструкцию и тем самым повысить его компактность, надежность и удобство манипулирования управляемой дистальной насадкой. Кроме того, насадка может быть совместима с различными управляющими блоками. При этом указанная управляемая насадка может быть выполнена одноразовой, что позволяет отказаться от затратной операции стерилизации насадки и всего прибора, повысить гигиеничность медицинской диагностики и снизить эксплуатационные затраты. Кроме того, управляемая съемная насадка по настоящему изобретению позволяет обеспечить изготовление управляемых насадок с различными параметрами насадки, такими как материал и диаметр трубчатой части, а также размер и величина изгиба управляемого участка, которые могут использоваться с одним медицинским диагностическим прибором для расширения его функциональности или с разными диагностическими приборами для увеличения удобства применения эндоскопа в различных, например плановых или экстренных, ситуациях.
В одном из вариантов реализации модуль управления расположен между трубчатой частью и соединительной частью.
В одном из вариантов реализации трубчатая часть содержит жесткий участок, примыкающий к управляемому участку и соединенный с модулем управления насадкой.
В одном из вариантов реализации модуль управления управляемой съемной дистальной насадкой содержит корпус и механизм управления, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью механического воздействия на управляющий участок для изменения геометрической формы управляемого участка трубчатой части. В одном из вариантов реализации корпус модуля управления насадкой содержит дистальную стенку и проксимальную стенку, которые закреплены на проксимальном продолжении трубчатой части.
В одном из вариантов реализации соединительная часть примыкает к проксимальной стенке и неподвижно присоединена к ней.
В одном из вариантов реализации корпус модуля управления управляемой съемной дистальной насадкой содержит управляемый оператором орган управления, охватывающий механизм управления и выполненный с возможностью передачи механического воздействия на механизм управления и изменения тем самым геометрической формы управляемого участка трубчатой части.
В одном из вариантов реализации управляемый оператором орган управления имеет по существу цилиндрическую форму.
В одном из вариантов реализации механизм управления содержит по меньшей мере две тяги, проходящие внутри трубчатой части, посредством которых модуль управления насадкой связан с управляемым участком.
Благодаря тому, что тяги и средства управления ими полностью расположены внутри насадки, отсутствует необходимость в передаче управляющих воздействий от внешнего управляющего блока на указанные тяги.
В одном из вариантов реализации управляемый участок содержит кабель, выполненный в виде спирали, причем указанные тяги проходят внутри указанной спирали из кабеля.
В одном из вариантов реализации кабель выполнен с возможностью подачи через него питания и/или передачи информационных сигналов между функциональной головкой и управляющим блоком.
В одном из вариантов реализации функциональная головка содержит электронные компоненты, представляющие собой по меньшей мере одно из следующего: средства считывания информации, например видеоголовку; средства генерации излучения, например источник ультразвукового излучения, источник ультрафиолетового излучения, источник инфракрасного излучения, источник видимого света, источник лазерного излучения, или средства термического воздействия, например электрод. В одном из вариантов реализации насадка также содержит метку радиочастотной идентификации для идентификации указанной управляемой съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку.
В одном из вариантов реализации механизм управления содержит барабан, приводимый во вращение органом управления, по меньшей мере две тяги и направляющую для тяг, причем дистальные концы указанных по меньшей мере двух тяг закреплены на дистальном конце управляемого участка, а их проксимальные концы закреплены на барабане, причем барабан выполнен с возможностью наматывания одной тяги и одновременного сматывания второй тяги при его вращении посредством указанного органа управления для изменения геометрической формы, в частности изгиба, управляемого участка.
В одном из вариантов реализации посредством наматывания одной тяги и одновременного сматывания второй тяги при вращении барабана обеспечено увеличение изгиба управляемого участка трубчатой части в одну сторону или уменьшение его изгиба в другую сторону в зависимости от направления вращения барабана, причем характеристика указанного управления является линейной.
В одном из вариантов реализации механизм управления модуля управления насадкой также содержит механизм фиксации формы управляемого участка, содержащий пружину, неподвижный фрикционный элемент и по меньшей мере один поворотный фрикционный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с неподвижным фрикционным элементом посредством указанной пружины для предотвращения поворота барабана с целью фиксации требуемого изгиба управляемого участка.
В одном из вариантов реализации механизм фиксации формы управляемого участка выполнен с возможностью выведения поворотного фрикционного элемента из взаимодействия с неподвижным фрикционным элементом посредством продольного перемещения органа управления для обеспечения свободного поворота цилиндрического органа управления для изменения изгиба управляемого участка.
В одном из вариантов реализации соединительная часть содержит по меньшей мере два электрических контактных элемента, выполненных с возможностью контакта с ответными контактными элементами управляющего блока при присоединении насадки к управляющему блоку. В одном из вариантов реализации контактные элементы выполнены в виде подпружиненных контактных элементов, высота которых в свободном состоянии больше, чем в состоянии контакта с контактными элементами управляющего блока после присоединения насадки к управляющему блоку.
В одном из вариантов реализации указанные электрические контактные элементы расположены в один или несколько рядов на соединительной части, причем каждый последующий в продольном направлении насадки контактный элемент каждого ряда смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере один из указанных контактных элементов обеспечивает подачу через него электропитания на насадку, причем указанный по меньшей мере один контактный элемент имеет меньшую длину, чем остальные контактные элементы.
Указанные признаки обеспечивают возможность быстрой замены насадки, в том числе ее «горячей замены» непосредственно во время проведения диагностики без отключения источника питания, благодаря тому, что замыкание контактов, на которые подаётся питание, происходит в последнюю очередь, когда замкнуты все остальные контакты. Аналогично, при разъединении контакты, на которые подаётся питание, отключаются первыми.
Настоящее изобретение также относится к управляющему блоку для съемной дистальной насадки медицинского диагностического прибора, содержащему
приемную часть для присоединения съемной дистальной насадки к управляющему блоку,
электронный блок для управления электронными компонентами дистальной насадки и
по меньшей мере два электрических контактных элемента, являющихся ответными к электрическим контактным элементам съемной дистальной насадки, расположенных в ряд на указанной приемной части и выполненных с возможностью контакта с контактными элементами съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку, причем каждый последующий в продольном направлении приемной части ответный контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь приемной части.
В одном из вариантов реализации каждый последующий в проксимальном направлении приемной части контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь приемной части.
В одном из вариантов реализации каждый последующий в дистальном направлении приемной части контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь приемной части.
В одном из вариантов реализации приемная часть содержит множество ответных контактных элементов, расположенных в один или несколько рядов, проходящих в продольном направлении. При этом линия, соединяющая центры ответных контактных элементов каждого из указанных рядов расположена под наклоном к общей продольной оси симметрии приемной части.
В различных вариантах реализации, угол наклона указанного ряда или рядов выбран из следующих интервалов: от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 10 до 15 градусов, от 10 до 20 градусов, от 5 до 25 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
В одном варианте реализации, радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью приемной части постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к проксимальному концу приемной части.
В другом варианте реализации, радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью приемной части постоянно увеличивается при приближении контактных элементов к проксимальному концу приемной части.
В результате проведенных экспериментальных испытаний в процессе создания изобретения было установлено, что совокупность указанных признаков позволяет, во-первых, разместить большое количество контактных элементов при ограниченном диаметре разъема, образованного приемной частью и соединительной частью, составляющем как правило от 10 до 15 мм, и во-вторых, обеспечить легкость соединения, снижение трения и исключить или снизить вероятность несанкционированного случайного замыкания пар контактных элементов насадки и рукоятки в процессе установки насадки в рукоятку.
Экспериментально был установлен предпочтительный интервал угла наклона, при котором с одной стороны, обеспечивается исключение или снижение вероятности несанкционированного случайного замыкания пар контактных элементов разъема, снижение трения, и простота соединения, а с другой стороны, обеспечивается компактность соединительной части насадки, и соответственно, приемной части рукоятки, а также комфортная величина усилия, прилагаемого специалистом при соединении разъема, установке соединительной части в рукоятку и разъединении насадки и рукоятки по окончании работы, одном из вариантов реализации ответные контактные элементы расположены по прямой линии.
В одном из вариантов реализации ответные контактные элементы расположены по кривой линии, при этом указанная кривая линия может представлять собой винтовую линию или спиралевидную линию, например, в случае конической формы соединительной и приемной частей.
В одном из вариантов реализации ответные контактные элементы выполнены с возможностью подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов между управляющим блоком и съемной дистальной насадкой.
В одном из вариантов реализации на приемной части расположены два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении приемной части и выполненных с возможностью контакта с соответствующими рядами контактных элементов насадки.
В одном из вариантов реализации управляющий блок дополнительно содержит электрические контактные элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с торцевыми контактными элементами насадки.
В одном из вариантов реализации управляющий блок также содержит направляющие средства, обеспечивающие при вставке насадки в управляющий блок однозначную ориентацию насадки относительно приемной части с обеспечением по существу равного зазора между контактными элементами насадки и соответствующими им ответными контактными элементами управляющего блока.
В одном из вариантов реализации ответные контактные элементы выполнены в виде подпружиненных контактных элементов, высота которых в свободном состоянии больше, чем в состоянии контакта с контактными элементами насадки после ее присоединения к управляющему блоку.
В одном из вариантов реализации управляющий блок также содержит средства фиксации, выполненные с возможностью взаимодействия со средствами фиксации, расположенными на съемной дистальной насадке, для фиксации съемной дистальной насадки в управляющем блоке после ее присоединения, причем средства фиксации управляющего блока выполнены с возможностью высвобождения съемной дистальной насадки посредством приведения в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
В одном из вариантов реализации средства извлечения выполнены в виде нажимной кнопки.
В одном из вариантов реализации управляющий блок также содержит рукоятку для ее захвата оператором при манипулировании насадкой.
Настоящее изобретение относится также к управляющему блоку для управляемой съемной дистальной насадки медицинского диагностического прибора, содержащему приемную часть, выполненную с возможностью присоединения заявленной управляемой съемной дистальной насадки.
В одном из вариантов реализации управляющий блок дополнительно содержит электронный блок для выработки управляющих сигналов, обеспечивающих управление электронными компонентами насадки, и
по меньшей мере два электрических контактных элемента, являющихся ответными к электрическим контактным элементам управляемой съемной дистальной насадки и выполненных с возможностью контакта с контактными элементами управляемой съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку. В одном из вариантов реализации управляющий блок дополнительно содержит средства фиксации, выполненные с возможностью взаимодействия со средствами фиксации, расположенными на управляемой съемной дистальной насадке, для фиксации дистальной насадки в управляющем блоке после ее присоединения, причем средства фиксации управляющего блока выполнены с возможностью высвобождения дистальной насадки посредством приведения в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
В одном из вариантов реализации средство извлечения выполнено в виде нажимной кнопки.
В одном из вариантов реализации управляющий блок содержит рукоятку для ее захвата оператором при манипулировании управляемой съемной дистальной насадкой.
Настоящее изобретение относится также к медицинскому диагностическому прибору, содержащему
управляющий блок для съемной дистальной насадки для медицинского диагностического прибора и съемную дистальную насадку, причем
насадка и управляющий блок соединены посредством разъема, выполненного в виде вставляемых один в другой соединительных элементов, на внешней поверхности одного из которых и на внутренней поверхности другого выполнены ряды контактных элементов, проходящие в направлении продольной оси разъема под наклоном к указанной оси.
В одном из вариантов реализации каждый последующий в дистальном направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь разъема.
В одном из вариантов реализации разъем выполнен в виде осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии.
В одном из вариантов реализации разъем содержит множество контактных элементов, расположенных на внешней поверхности одного соединительного элемента и на внутренней поверхности другого соединительного элемента в один или несколько рядов, проходящих под наклоном к продольной оси разъема. Угол наклона может быть подобран исходя из необходимого количества контактных элементов, которые требуется разместить при заданном диаметре соединительной части.
В различных вариантах реализации угол наклона составляет от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 2 до 17 градусов, от 3 до 12 градусов, от 3 до 10 градусов, от 5 до 7 градусов, от 5 до 25 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
В одном варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью разъема постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к оконечности разъема.
В другом варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью симметрии постоянно увеличивается при приближении к оконечности разъема.
В различных вариантах реализации контактные элементы расположены по прямой линии, по кривой линии, например, по винтовой линии.
Контактные элементы выполнены с возможностью подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов между функциональной головкой и управляющим блоком.
В одном из вариантов реализации контактные элементы, расположены в два или более рядов со смещением друг относительно друга в окружном направлении разъема.
Настоящее изобретение относится также к медицинскому диагностическому прибору, содержащему
заявленный управляющий блок для съемной дистальной насадки для медицинского диагностического прибора, и
заявленную съемную дистальную насадку.
Настоящее изобретение относится также к медицинскому диагностическому прибору, содержащему заявленный управляющий блок для управляемой съемной дистальной насадки для медицинского диагностического прибора, и
заявленную управляемую съемную дистальную насадку.
В одном из вариантов реализации медицинский диагностический прибор дополнительно содержит устройство отображения, выполненное с возможностью соединения с указанным управляющим блоком для вывода изображения, воспринимаемого съемной дистальной насадкой.
Настоящее изобретение также относится к разъему для медицинского диагностического прибора, содержащему контактные элементы для подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов,
причем указанный разъем содержит вставляемую одна в другую соединительную и приемную части, при этом на внешней поверхности соединительной части и на внутренней поверхности приемной части выполнены взаимно соответствующие ряды из по меньшей мере двух контактных элементов в каждом из соединительной и приемной частей, проходящие в направлении продольной оси разъема под наклоном к указанной оси, так что каждый последующий в продольном направлении разъема контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части и кнаружи приемной части разъема.
Согласно изобретению, разъем может использоваться для приема и/или передачи множества сигналов к/от насадки от/к управляющему блоку согласно настоящему изобретению.
В конкретных вариантах реализации разъема угол наклона указанного ряда или рядов выбран из следующих интервалов: от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 25 градусов, от 4 до 7 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 10 до 15 градусов, от 10 до 20 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
В одном из вариантов реализации, радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из контактных элементов и продольной осью соединительной части разъема постоянно уменьшается, а радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из ответных контактных элементов и продольной осью приемной части разъема постоянно увеличивается при приближении контактных элементов к оконечности разъема.
В одном из вариантов реализации разъема, контактные поверхности контактных элементов расположены в плоскости, проходящей под наклоном к продольной оси разъема.
В конкретных вариантах реализации, ряд контактных элементов разъема выполнен в виде прямой линии, кривой линии, зигзагообразной линии, винтовой линии, спиралеобразной линии.
В одном из вариантов реализации, на каждой из соединительной и приемной частей разъема расположены по два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении.
В одном из вариантов реализации разъем дополнительно содержит электрические контактные элементы, расположенные на торцевой поверхности соединительной части и ответные контактные элементы, расположенные на внутренней торцевой поверхности приемной части.
В одном из вариантов реализации количество пар контактных элементов в разъеме составляет от 2 до 40 или более, предпочтительно от 4 до 12, от 10 до 20, от 16 до 24, от 20 до 40 пар контактных элементов.
В одном из вариантов реализации разъема, контакты приемной части выполнены в виде подпружиненных контактов, а контакты соединительной части в виде плоских пластинок, или наоборот.
В одном из вариантов реализации разъема, соединительная часть имеет форму цилиндра, конуса, пирамиды, усеченного конуса, усеченной пирамиды, или их сочетания.
В одном из вариантов реализации разъем также содержит направляющие средства, обеспечивающие по существу равный зазор между контактными элементами соединительной части насадки и соответствующими ответными контактными элементами приемной части управляющего блока при вставке насадки в управляющий блок.
В одном из вариантов реализации разъем также содержит метку радиочастотной идентификации для идентификации указанной съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку. В одном из вариантов реализации разъем также содержит фиксирующий элемент для разъемной фиксации насадки в управляющем блоке при его взаимодействии со средствами фиксации, расположенными в указанном управляющем блоке, причем фиксирующий элемент выполнен с возможностью высвобождения насадки из управляющего блока при приведении в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
Настоящее изобретение относится также к способу использования заявленного медицинского диагностического прибора, согласно которому:
- присоединяют заявленную съемную дистальную насадку к заявленному управляющему блоку посредством описанного выше разъема;
- подают электропитание на управляющий блок;
- вводят съемную дистальную насадку в обследуемую область тела пациента;
- осуществляют диагностику, определяемую видом присоединенной съемной дистальной насадки.
Краткое описание чертежей
Описание настоящего изобретения сопровождается чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 изображен аксонометрический вид медицинского диагностического прибора, состоящего из управляющего блока, выполненного в виде рукоятки, с присоединенной съемной дистальной насадкой согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 2 изображен аксонометрический вид управляющего блока, выполненного в виде рукоятки, согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 3 изображен аксонометрический вид съемной видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 4 изображен аксонометрический вид съемной дистальной насадки с размещенной на ней антенной и электронными компонентами радиочастотной метки согласно одному из вариантов реализации изобретения; на фиг. 5 изображен аксонометрический вид проксимальной контактной группы съемной видеоэндоскопической дистальной насадки и механизма 5 фиксации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятке 1 ; на фиг. 6 изображен аксонометрический вид дистальной контактной группы управляющего блока согласно одному из вариантов реализации изобретения; на фиг. 7 изображены контактные группы видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в соединенном состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 8 изображен вид двух смежных контактов видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в момент их начального совместного контакта и в замкнутом состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 9 изображен аксонометрический вид съемной видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения; на фиг. 10 изображены контактные группы видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в соединенном состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 11 изображена проксимальная часть оптической системы видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 12 изображена дистальная часть оптической системы видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 13 изображен аксонометрический вид съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 14 изображен аксонометрический вид механизма управления съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения; на фиг. 15 изображен аксонометрический вид механизма управления съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 16 изображен аксонометрический вид управляемого участка съемной видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 17 изображен аксонометрический вид управляемого участка без цилиндрического тела, трубчатой оболочки и видеоголовки согласно одному из вариантов реализации изобретения;
на фиг. 18А, 18Б изображен аксонометрический вид управляемого участка без цилиндрического тела, трубчатой оболочки, гибкого ленточного кабеля и видеоголовки согласно одному из вариантов реализации изобретения.
Осуществление изобретения
Ниже приведено описание медицинского диагностического прибора на примере многокомпонентной видеоэндоскопической системы со съемными видеоэндоскопическими дистальными насадками.
Под дистальной насадкой понимается функциональный элемент медицинского диагностического прибора, например видеоэндоскопической системы, присоединяемый к управляющему блоку медицинского диагностического прибора и содержащий на своем дистальном участке трубчатую часть или тело, вводимое в исследуемую область тела пациента для проведения диагностики, а также функциональную головку, расположенную в трубчатом теле или на проксимальном участке насадки и содержащую оптические и электронные компоненты, предназначенные для формирования светового или иного воздействия, используемого при диагностике исследуемой области пациента, а также приема и преобразования отраженного от исследуемой области сигнала и его передачи на устройство отображения медицинского диагностического прибора.
В одном из вариантов реализации изобретения медицинский диагностический прибор представляет собой видеоэндоскопическую систему, называемую ниже также видеоэндоскопом, со съемными видеоэндоскопическими дистальными насадками, изображенную на фиг. 1 , которая содержит: управляющий блок, выполненный в виде рукоятки 1 , которая изображена более подробно на фиг. 2 и содержит приемную часть, предназначенную для присоединения видеоэндоскопической дистальной насадки к управляющему блоку; набор съемных одноразовых видеоэндоскопических дистальных насадок 2, одна из которых при работе видеоэндоскопа размещена в отверстии приемной части рукоятки 1 ; и устройство 100 отображения видеосигнала, имеющее электрическое соединение посредством соединительного кабеля 3 с рукояткой 1 видеоэндоскопа и предназначенное для обработки, вывода, хранения и передачи во внешние информационные системы или системы хранения данных изображения, воспринимаемого съемной видеоэндоскопической дистальной насадкой 2. Далее в описании термины «рукоятка» и «управляющий блок» используются взаимозаменяемо.
В одном из вариантов реализации рукоятка 1 выполнена в виде полого пластикового корпуса, содержащего трубчатую часть, расположенную в его верхней части и включающую в себя расположенный на дистальном участке 38 рукоятки 1 приемную часть в виде отверстия 400 для присоединения съемной насадки 2, и нижнюю часть, предназначенную для обхвата и удерживания рукоятки 1 рукой во время ее использования. В одном из вариантов реализации изобретения, рукоятка 1 содержит электрические кнопки 6 управления, электронный блок 8 и контактную группу 4 управляющего блока, содержащую подпружиненные контактные элементы 12, являющиеся ответными контактными элементами, предназначенными для взаимодействия с контактными элементами съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. На проксимальном участке 39 рукоятки 1 расположена кнопка 7 для извлечения вставленной в рукоятку 1 съемной дистальной насадки 2, более подробно описанная ниже.
Наряду с вариантом осуществления, в котором приемная часть управляющего блока охватывает соединительную часть насадки 2 при ее присоединении к управляющему блоку, возможен альтернативный вариант реализации, в котором насадка 2 имеет приемное отверстие, расположенное на соединительной части насадки, а управляющий блок имеет выступающую приемную часть, охватываемую приемным отверстием соединительной части насадки 2. При этом вариант осуществления, при котором приемная часть управляющего блока охватывает соединительную часть насадки 2, является предпочтительным, поскольку в данном случае обеспечивается более высокая защита приемного отверстия, в особенности, ответных контактных элементов управляющего блока от загрязнения, в частности, вследствие возможного проникновения в него физиологических жидкостей.
В одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 рукоятки 1 , изображенный на фиг. 2, выполнен в виде электронной платы с электронными компонентами и соединен с устройством 100 обработки и отображения видеосигнала посредством кабеля 3, а также с дистальной контактной группой 4 рукоятки 1 и кнопками 6 управления. В одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 содержит микропроцессор для обработки видеосигналов, полученных с функциональной головки, в частности видеоголовки 17, съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 (см. фиг. 3), и для выработки управляющих электрических сигналов, обеспечивающих управление электронными компонентами насадки 2, в частности, видеосенсором видеоголовки 17, а также другими электронными компонентами функциональной головки, такими как светодиоды освещения, функциональные диагностические модули и т.п. в случае их наличия. Электронные компоненты электронного блока 8 реализуют необходимые входные интерфейсы, например MIPI CSI, для получения данных от видеосенсора и других функциональных элементов, обработки этих данных и передачи обработанного сигнала через выходные интерфейсы по соединительному кабелю 3 на устройство 100 отображения видеосигнала. Выходные интерфейсы электронного блока 8 должны обеспечивать достаточную пропускную способность и передачу сигнала на необходимое расстояние. В качестве выходных интерфейсов электронного блока 8 могут использоваться, например, HDMI, DisplayPort и/или Thunderbolt, USB 3. При использовании видеосенсора с выходным интерфейсом, не поддерживаемым электронным модулем 8, в съемной дистальной насадке 2 могут быть расположены электронные компоненты для согласования интерфейсов видеосенсора и электронного блока 8. Необходимость размещения дополнительных электронных компонентов определяется на этапе инженерной реализации изобретения. В одном из вариантов реализации изобретения в электронном блоке 8 реализуется контроллер NFC, а в рукоятке 1 размещается его антенна. Обработка этих данных электронным блоком 8 позволяет использовать в электронном блоке 8 необходимое для корректной работы с видеосенсором программное обеспечение, например драйвер. Кроме того, в одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 реализует физические или логические интерфейсы для обмена командами с устройством 100 отображения видеосигнала. Выбор интерфейсов передачи данных и команд осуществляется при инженерной реализации изобретения.
В одном из вариантов реализации изобретения электрические кнопки 6 управления расположены на корпусе рукоятки 1 в месте, удобном для их использования оператором или врачом во время видеоэндоскопического обследования. Электрические кнопки 6 управления электрически соединены с электронным блоком 8. В одном из вариантов реализации изобретения пользователь при нажатии кнопки 6 может, например, сохранять кадры видеоизображения и/или останавливать/запускать запись видеоизображения.
В одном из вариантов реализации изобретения устройство 100 отображения видеосигнала, изображенное на фиг. 1 , содержит устройство отображения, например дисплей с TFT матрицей, устройство согласования форматов выходного сигнала электронного блока 8 и входного сигнала устройства отображения, такое как контроллер матрицы, например с HDMI входом и LVDS или eDP выходом. Кроме того, устройство 100 отображения видеосигнала может содержать электронные компоненты для сохранения кадров видеоизображений и/или всего или части видеосигнала и их записи на внешние носители, например флеш-память, и/или передачи их на внешние, включая удаленные, устройства записи и хранения. Далее устройство 100 отображения видеосигнала в изобретении подробно не рассматривается, а его состав и возможности определяются на этапе инженерной реализации изобретения.
В одном из вариантов реализации изобретения съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2, изображенная на фиг. 3, выполнена в виде комбинации по существу цилиндрических тел вращения и/или конусообразных тел различных диаметров, формы и различной степени жесткости, включающих в себя цилиндрическую трубчатую часть 16, имеющую продольную ось симметрии L0, защитный колпачок 15, продольная ось которого совпадает с продольной осью L0 трубчатой части 16, и по существу цилиндрическую или конусообразную соединительную часть 50, выполненную с возможностью разъемного соединения с рукояткой 1 видеоэндоскопа, т.е. представляющую собой средство разъемного соединения насадки 2 с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, и имеющую продольную ось L1 , совпадающую в данном варианте реализации с продольной осью L0 цилиндрической трубчатой части 16 и защитного колпачка 15, задающих совместно продольную ось видеоэндоскопической дистальной насадки 2. В одном из вариантов реализации соединительная часть 50 может быть также выполнена по существу в форме усеченного конуса, сужающегося в проксимальном направлении насадки 2 и имеющего продольную ось L1. Соединительная часть 50 может быть также выполнена в форме тела, охватывающая поверхность которого имеет форму цилиндра, конуса, пирамиды или их комбинации, имеющего преимущественно ось или плоскость симметрии.
В одном варианте реализации изобретения насадка 2 выполнена в виде по существу осесимметричных тел, т.е. тел, имеющих пространственную ось симметрии, причем оси указанных тел совпадают. При таком варианте реализации все внешние силы, действующие на насадку, направлены преимущественно вдоль ее продольной оси, а внешние силы, действующие на компоненты насадки в процессе присоединения и отсоединения насадки 2 от рукоятки 1 , а также в процессе ее использования при проведении диагностики, сведены по существу к минимуму вследствие минимизации возможных крутящих моментов, действующих на компоненты насадки.
Съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 имеет дистальный конец 40, к которому примыкает дистальный участок 42 насадки, предназначенный для осуществления манипуляций в теле пациента, и противоположный ему проксимальный конец 41 , к которому примыкает проксимальный участок 43 насадки, на котором насадка присоединяется к рукоятке 1. На своем дистальном участке 42 видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 содержит неуправляемую вводимую часть, выполненную в виде трубчатой части 16, и функциональную головку, содержащую видеоголовку 17, расположенную внутри трубчатой части 16 на ее дистальном конце. На проксимальном конце трубчатой части 16 к ней примыкает защитный колпачок 15, предназначенный для защиты рукоятки 1 и удобства манипулирования насадкой 2 при ее присоединении к рукоятке 1. Длина защитного колпачка вдоль продольной оси насадки может составлять в практическом варианте реализации величину от 20 до 40 мм. На своем проксимальном участке 43 насадка 2 содержит примыкающую к защитному колпачку 15 соединительную часть 50 с расположенными на ней электрическими контактными элементами, посредством которой насадка присоединяется к приемному элементу рукоятки 1. Расположение трубчатой части 16 на дистальном участке 42 насадки означает, что она расположена дистально, т.е. со стороны дистального конца 40 указанной насадки, который расположен ближе к пациенту, чем проксимальный конец 41 указанной насадки. При этом указанная трубчатая часть 16 насадки 2, непосредственно предназначенная для ее введения в исследуемую область тела пациента, может составлять существенную часть длины дистальной насадки 2, в частности, более 50% общей длины насадки 2.
В одном из вариантов реализации изобретения видеоголовка 17 содержит источники освещения, например светодиоды, и оптико-электронный модуль, содержащий видеосенсор и систему линз, предназначенные для приема, обработки и передачи отраженных от обследуемой области сигналов, в частности видеоизображения, на электронный блок 8. Светодиоды и видеосенсор электрически соединены с контактными элементами, расположенными на печатной плате или платах, размещенных на соединительной части 50 на проксимальном участке 43 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и содержащих ряд 13 или ряды электрических контактных элементов для обмена сигналами с электронным блоком 8. Далее видеоголовка 17 в изобретении более подробно не рассматривается, а ее состав и возможности определяются на этапе инженерной реализации изобретения.
В одном из вариантов реализации изобретения защитный колпачок 15 является также защитным корпусом для электронных компонентов, размещенных в видеоэндоскопической дистальной насадке 2. Кроме того, он предназначен для предохранения управляющего блока от попадания в него физиологических жидкостей во время диагностики, а также обеспечения требуемых эргономических характеристик при манипуляциях с видеоэндоскопической дистальной насадкой 2, совершаемых врачом, например ее извлечение из рукоятки 1 и соединение с ней. Защитный колпачок может быть изготовлен за одно целое с одним из компонентов насадки, например методом литья под давлением, но может быть также изготовлен в виде отдельного элемента, насаживаемого на трубчатую часть 16 в процессе сборки насадки 2.
В одном из вариантов реализации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, изображенной на фиг. 4, последняя содержит идентификационную радиочастотную метку и электронные компоненты для радиочастотной идентификации, например NFC - антенну 18 и необходимые электронные компоненты, размещенные на печатной плате 19, расположенной под защитным колпачком 15. Идентификационная метка может содержать информацию о типе видеосенсора и его уникальный идентификационный код. Считывание указанной информации электронным блоком управления управляющего блока позволяет настроить управляющий блок на использование съемных насадок с различными типами видеосенсора. Наличие уникального идентификатора у видеоэндоскопической дистальной насадки 2 позволяет также вести учет эксплуатационной нагрузки на указанную насадку. Например, содержащуюся в идентификационной метке информацию можно использовать для контроля сроков хранения насадки в стерильной упаковке и того, использовалась ли ранее данная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 или нет, что может позволить предотвратить повторное использование уже использованной съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2.
Еще в одном варианте реализации изобретения в видеоэндоскопической дистальной насадке 2 могут быть расположены дополнительные электронные компоненты (не показаны), необходимые для правильного функционирования микросхемы видеосенсора, например smd-резисторы или конденсаторы. Необходимость в этих дополнительных элементах и их состав определяются производителем видеосенсора.
Трубчатая часть 16 насадки 2 служит для введения в тело пациента и приближения видеоголовки 17 к обследуемой врачом области, а диаметр трубчатой части 16 и ее длина определяется анатомическими особенностями и расположением этой области, а также видом диагностики. Например, для обследования полостей носа длина трубчатой части 16 составляет около 16-18 см, а ее диаметр имеет величину около 4 мм, а для обследования органов слуха длина трубчатой части 16 составляет 3-5 см при ее диаметре около 2-3 мм. Трубчатая часть 16 может быть выполнена в виде монолитного или полого цилиндрического тела из жестких материалов, таких как, например, нержавеющая сталь, или упругих материалов, таких как, например, силиконовая резина. В одном из вариантов реализации трубчатая часть 16 имеет круглое поперечное сечение для минимизации ее инвазивного воздействия во время проведения диагностики. Однако, поперечное сечения трубчатой части 16 насадки 2 может иметь также форму, отличную от круглой, например форму эллипса. В большинстве случаев применения съемной дистальной насадки 2 диаметр трубчатой части 16 составляет от 2 до 10 мм, чаще всего около 4 мм, а диаметр соединительной части составляет от 10 до 60 мм.
Соединительная часть 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, изображенная на фиг. 3-5, расположена на проксимальном участке 43 указанной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. В данном варианте реализации соединительная часть 50 насадки 2 выполнена в виде по существу цилиндрического тела, имеющего продольную ось L1 симметрии, и содержит два линейных ряда 13, 14 расположенных на ее поверхности электрических контактных элементов. В других вариантах реализации соединительная часть 50 может иметь форму поперечного сечения, отличную от круглой, например овальную, прямоугольную, трапециевидную и другие подходящие формы. Контактные элементы насадки 2 расположены в двух рядах 13 и 14 на печатных платах, размещенных по существу вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 под наклоном 5 градусов к указанной оси и зеркально относительно указанной оси, так что контактные элементы в каждом из рядов приближаются к продольной оси насадки в проксимальном направлении насадки, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части 50.
Расположение контактных элементов в ряд означает, что линия, соединяющая центры контактных элементов и, соответственно, их контактных поверхностей, образует прямую или кривую линию. В данном варианте реализации соединительная часть 50 и трубчатая часть 16 дистальной насадки 2 расположены соосно, так что их продольные оси L0 и L1 совпадают. Однако в общем случае продольная ось L0 трубчатой части 16 и продольная ось L1 ее соединительной части 50 могут не совпадать, в частности, они могут быть расположены параллельно или под углом друг к другу.
В других вариантах реализации изобретения контактные элементы насадки 2 могут быть расположены по кривой линии, например, по винтовой линии. Еще в одном варианте реализации изобретения соединительная часть 50 насадки 2 может иметь более двух рядов электрических контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении соединительной части 50 с по существу одним и тем же углом наклона указанных рядов контактных элементов к продольной оси насадки 2. Еще в одном варианте реализации изобретения ряд или ряды контактных элементов могут быть расположены на одной печатной плате по прямой и/или кривой, в частности, винтовой линии. Еще в одном варианте реализации изобретения контактные элементы могут быть расположены дополнительно на торцевой поверхности проксимального конца 41 видеоэндоскопической дистальной насадки 2.
Контактные элементы, являющиеся ответными для контактных элементов соединительной части видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположены в приемном элементе трубчатой части рукоятки 1 и будут подробно описаны ниже.
В альтернативном варианте реализации, в котором насадка 2 имеет приемное отверстие, расположенное на соединительной части 50 насадки, а управляющий блок или рукоятка 1 имеет выступающую приемную часть, охватываемую приемным отверстием соединительной части 50 насадки, печатные платы рядов 13, 14 контактных элементов насадки и ответных контактных элементов управляющего блока будут иметь противоположное расположение. То есть, печатные платы на насадки 2, на которых расположены два ряда 13, 14 контактных элементов, будут расположены под наклоном к продольной оси L1 соединительной части 50 дистальной насадки 2 с удалением контактных элементов от указанной оси в направлении проксимального конца насадки 2, т.е. их смещение в радиальном направлении, т.е. расстояние в радиальном направлении между контактными поверхностями контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположенных в рядах 13, 14 контактных элементов, и продольной осью L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, будет увеличиваться при их приближении вдоль продольной оси L1 к проксимальному концу 41 указанной насадки 2, т.е. каждый последующий контактный элемент будет смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь в дистальном направлении насадки.
Контактные элементы насадки 2 могут быть выполнены любым известным способом, например в виде контактных площадок, вытравленных на жестких или полужестких печатных платах, например, круглой или прямоугольной формы с их последующим покрытием износоустойчивым материалом. Контактные элементы управляющего блока, являющиеся ответными контактными элементами для контактных элементов насадки 2, в в одном из вариантов реализации изобретения представляют из себя подпружиненные контакты или погопины (pogo pin), контактная поверхность которых представляет собой полусферу или круглую поверхность со скругленными углами диаметром примерно 1 мм ± 0,5 мм, их длина в свободном (не поджатом) состоянии составляет от 3 до 5 мм, а максимальный ход штока между не поджатым и полностью поджатым состоянием составляет от 0, 1 до 0,6 мм. В одном из вариантов реализации диаметр подпружиненных контактов составляет от 0,8 до 1 ,2 мм. Однако, в других вариантах реализации подпружиненные контакты могут иметь другое исполнение упругих контактов. Использование подпружиненных контактов обеспечивает также плотность соединения насадки 2 и рукоятки 1 за счет упругого воздействия множества подпружиненных контактов, обеспечивающих поджим насадки 2 в приемном элементе рукоятки 1.
В одном из вариантов реализации ширина площадки контактных элементов насадки 2 вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 насадки соответствует по размерам проекции подпружиненного ответного контактного элемента (погопина) рукоятки 1. Например, если погопин имеет диаметр 1 ,5 мм, то ширина площадки в продольном направлении насадки имеет размер не более 1 ,5 мм, а ее длина, измеряемая в направлении, поперечном продольной оси, определяется допустимыми размерами соединительной части насадки 2 и может составлять от 1 ,5 до 5 мм. Величина шага между контактными элементами определятся диаметром погопина и минимальным требуемым расстоянием между ними и может составлять от 0,1 до 2 мм. Например, при диаметре погопина, составляющем 1 ,5 мм, и расстоянии между соседними погопинами, составляющем 0, 1 мм, шаг контактных элементов, т.е. расстояние между центрами соседних контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 будет составлять 1 ,6 мм.
Контактные элементы насадки 2 размещены на печатных платах, а также электрически соединены с выходами видеосенсора и светодиодов, размещенных в видеоголовке 17 съемной дистальной видеоэндоскопической насадки 2. В в одном из вариантов реализациим вариант реализации печатные платы, на которых расположены ряды 13 и 14 контактных элементов съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположены под наклоном к продольной оси L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с их приближением к указанной оси в направлении проксимального конца насадки и имеют угол наклона, образованный между линией, проходящей через центры контактных поверхностей контактных элементов, и продольной осью соединительной части дистальной насадки 2, составляющий в общем случае величину больше 0 и меньше 90 градусов. Другими словами, радиальное расстояние между контактными поверхностями контактных элементов съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположенных в двух рядах 13 и 14 контактных элементов, и продольной осью видеоэндоскопической дистальной насадки 2 постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к проксимальному концу насадки, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении насадки 2 контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь. Образующийся при этом угол наклона рядов 13 и 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 составляет величину больше 0 и меньше 90 градусов. Под монотонным или постоянным изменением, в частности постоянным уменьшением или постоянным увеличением, в контексте настоящей заявки понимается постоянное уменьшение или, соответственно, постоянное увеличение соответствующей величины на любую положительную величину, т.е. изменение в одном направлении, при этом указанное изменение может быть как равномерным, так и неравномерным.
Для обеспечения компактности размеров насадки 2, в частности ее соединительной части 50, угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 составляет величину от более 0 до примерно 45 градусов, в одном из вариантов реализации составляет величину от более 0 до примерно 30 градусов, более в одном из вариантов реализации величину от более 0 до примерно 20 градусов, и наиболее в одном из вариантов реализации величину от более 0 до 10 градусов. При необходимости дальнейшего увеличения количества электрических пар контактных элементов насадки 2 и управляющего блока угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов в практическом варианте реализации может составлять величину от 0,5 до 5 градусов. Согласно другим примерам реализации, угол наклона может быть выбран из следующих интервалов: от 5 до 15 градусов, от 10 до 15, от 10 до 20 градусов, от 5 до 25, от 10 до 35, от 15 до 35, от 20 до 40, от 25 до 45 градусов. Предложенное техническое решение позволяет разместить от 1 до 40 и более контактных элементов при диаметре соединительной части от 10 до 15 мм.
Таким образом, в съемной дистальной насадке по настоящему изобретению каждый из расположенных в рядах 13, 14 контактных элементов смещен относительно смежного с ним контактного элемента в продольном, в частности проксимальном, направлении насадки 2, при этом радиальное расстояние между одним из двух смежных контактных элементов, расположенным в продольном направлении ближе к проксимальному концу 41 насадки 2, и продольной осью L0, L1 указанной насадки 2 меньше радиального расстояния между другим из указанных двух смежных контактных элементов и продольной осью насадки 2. Другими словами, радиальное расстояние между контактными элементами и продольной осью насадки 2 постоянно уменьшается в направлении проксимального конца 41 насадки, т.е. при приближении указанных контактных элементов каждого из рядов 13, 14 контактных элементов к проксимальному концу 41 указанной насадки 2, так что каждый последующий в проксимальном направлении насадки 2 контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь.
В частности, контактные элементы в рядах 13, 14 соединительной части 50 насадки 2 расположены таким образом, что продольные оси рядов 13, 14 контактных элементов совпадают с образующими прямого кругового конуса, ось которого совпадает с продольной осью L1 соединительной части 50 насадки 2, а его вершина расположена проксимально относительно указанного ряда контактных элементов. При этом телесные углы при вершинах конусов, построенных для каждого из рядов 13, 14 контактных элементов не обязательно должны быть равны, а вершины не обязательно должны совпадать. Таким образом, допускается линейное смещение друг относительно друга различных рядов контактных элементов вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2, и наклон одного ряда контактных элементов относительно продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 может быть не равен наклону другого ряда контактных элементов.
Как видно на фиг. 4 и фиг. 5, за счет наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2, радиальное расстояние между их контактными поверхностями постоянно, и в данном случае - равномерно, уменьшается в продольном направлении насадки 2. То есть при приближении указанных контактных элементов к проксимальному концу 41 насадки 2 радиальное расстояние между линией, проходящей через центры их контактных поверхностей перпендикулярно продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 до указанной оси равномерно уменьшается. При этом, в данном варианте реализации, наиболее удаленные от продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 контактные элементы, расположенные в рядах 13, 14 контактных элементов на фиг. 5 слева, размещены на расстоянии от указанной оси, равном примерно 4-5 мм, а наиболее близкие к ней контактные элементы, расположенные в рядах 13, 14 на фиг. 5 справа, размещены на расстоянии от указанной оси, равном примерно 1-2 мм. При этом угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 насадки 2 в данном варианте реализации составляет от 5 до 15 градусов. При небольших углах наклона печатных плат контактных элементов возможно расположение в ряд достаточно большого числа контактных элементов без существенного увеличения габаритов насадки 2, т.е. обеспечение ее компактности даже в случае размещения на насадке 2 и рукоятке 1 значительного количества контактных элементов.
Благодаря расположению контактных элементов насадки 2 по настоящему изобретению обеспечивается компактное выполнение соединительной части 50 насадки 2, диаметр которой в данном случае равен по существу удвоенному радиальному расстоянию наиболее удаленного контактного элемента от продольной оси L1 насадки 2, что в данном варианте реализации составляет 8-12 мм, длина соединительной части составляет 15-30 мм, что обеспечивает также компактность размеров приемной части рукоятки 1 , охватывающего соединительную часть 50 насадки 2, в том числе, позволяет уменьшить диаметр дистальной части рукоятки 1 , обеспечивая ее высокую эргономичность, что имеет важное значение, например, для интубационных эндоскопов, а также легкость и удобство управления насадкой 2 в процессе диагностики одной рукой врача, удерживающей рукоятку 1. Указанные диаметр и длина соединительной части 50 насадки 2 позволяют обеспечить изготовление съемных дистальных насадок, которые имеют требуемый минимальный диаметр трубчатой части насадки, вводимой в тело пациента, а также компактные размеры соединительной части, небольшой вес, небольшую стоимость, просты и удобны в использовании, обеспечивают простоту присоединения и отсоединения насадки 2 от рукоятки 1 , а также обеспечивают при этом надежную передачу необходимого количества электрических и информационных сигналов между насадкой 2 и рукояткой 1 диагностического медицинского прибора. При этом дистальная насадка по изобретению может быть изготовлена съемной и одноразовой, что исключает необходимость ее стерилизации перед каждым использованием и повышает гигиеничность диагностики. Кроме того, в случае выполнения насадки в виде комбинации по существу тел вращения или осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии, присоединение насадки 2 и ее отсоединение от рукоятки 1 происходит максимально интуитивно, просто и надежно вдоль продольной оси трубчатой части 16 насадки 2 и может осуществляться, в том числе, одной рукой врача, удерживающей рукоятку 1 медицинского диагностического прибора без опасности повреждения насадки за счет возникновения внешних крутящих моментов.
В одном из вариантов реализации изобретения рукоятка 1 также содержит средства фиксации (см. фиг. 5), представляющие собой механизм 5 фиксации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятке 1 , и механическую кнопку 7 для извлечения съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 (см. фиг. 2). В одном из вариантов реализации изобретения механизм 5 фиксации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 содержит подпружиненную защелку, содержащую выступ 404 защелки и пружину 405 защелки. В одном из вариантов реализации изобретения средства фиксации рукоятки 1 выполнены с возможностью взаимодействия со средствами фиксации съемной дистальной насадки 2, представляющими собой выемку 403, расположенную на проксимальном конце соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. При соединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с рукояткой 1 подпружиненная защелка совмещается с выемкой 403. Затем под действием пружины 405 защелки выступ 404 защелки входит в выемку 403 на проксимальном конце соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и, таким образом, фиксирует съемную видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 во вставленном в рукоятку 1 положении, предотвращая ее перемещение в осевом направлении и обеспечение надежного контакта пар электрических контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 при проведении врачом видеоэндоскопических обследований. В одном из вариантов реализации изобретения нажимная подпружиненная механическая кнопка 7 (см. фиг. 2), используемая в качестве средства извлечения насадки 2, расположена на проксимальном конце 39 рукоятки 1 и соединена со стержнем 406, другой конец которого соединен с подпружиненной защелкой механизма 5 фиксации. Механическая кнопка 7 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположена в месте, удобном для ее нажатия одним из пальцев руки, удерживающей указанную видеоэндоскопическую дистальную насадку 2. При нажатии механической кнопки 7 пользователем, удерживающим рукоятку 1 , она через стержень 406 отклоняет выступ 404 защелки из фиксирующего насадку 2 положения, тем самым высвобождая видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 для ее извлечения из рукоятки 1. В качестве альтернативы, средства извлечения могут быть выполнены в виде поворотного рычага, сдвижного элемента и т.п. В альтернативном варианте реализации защелка и выемка средств фиксации видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 могут быть поменяны местами.
Дополнительно рукоятка 1 может иметь нажимную пружину, нагружаемую при вставке видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятку 1 и способствующую выталкиванию видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее высвобождении из рукоятки 1 с помощью средства извлечения. Таким образом обеспечивается возможность замены видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при помощи одной руки, удерживающей рукоятку 1 , в том числе в режиме «горячей замены», т.е. без отключения напряжения электропитания дистальной насадки 2 со стороны управляющего блока или рукоятки 1 диагностического прибора. Таким образом, вторая свободная рука врача может быть использована для других манипуляций.
Размеры отверстия 400 рукоятки 1 и соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 выполнены такими, что обеспечена возможность вставки соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в отверстие 400 рукоятки 1 с минимальным зазором между наружной поверхностью соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и внутренней поверхностью отверстия 400 рукоятки 1. Таким образом обеспечивается направленное введение видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в управляющий блок с обеспечением по существу равного зазора между каждым из контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и соответствующим ответным контактным элементом управляющего блока, в частности рукоятки 1 , при вставке съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятку 1.
В одном из вариантов реализации изобретения контактная группа 4 рукоятки 1 , изображенная на фиг. 6, размещена в отверстии 400 приемной части, расположенном на дистальном конце трубчатой части рукоятки 1. Отверстие приемной части рукоятки 1 в варианте реализации изобретения выполнено в виде цилиндрического отверстия или отверстия, имеющего форму усеченного конуса, по существу комплементарного по форме геометрической форме соединительной части 50 насадки 2 и имеющего продольную ось L2. В одном из вариантов реализации изобретения контактная группа 4 содержит два ряда 9 и 10 подпружиненных контактных элементов, симметрично расположенных вдоль продольной оси L2 трубчатой части рукоятки 1 и выполненных с возможностью соединения с двумя рядами 13 и 14 контактных элементов соединительной части съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее вставке в рукоятку 1.
В рассматриваемом варианте реализации изобретения контактные элементы насадки 2 расположены на двух печатных платах, расположенных обращенными в противоположные стороны и содержащих ряды 13, 14 контактов, состоящий каждый из двенадцати контактных элементов соответственно, расположенных в ряду по прямой линии, проходящей под наклоном относительно продольного направления дистальной насадки 2. Указанное расположение рядов 13, 14 контактных элементов может быть также охарактеризовано как смещение одного ряда относительно другого ряда на 180 градусов в окружном направлении соединительной части насадки 2. Количество ответных контактных элементов каждого из рядов 9, 10 рукоятки 1 совпадает с количеством контактных элементов соответствующих рядов 13, 14 насадки 2. Таким образом, в указанном варианте реализации насадка 2 и приемная часть рукоятки 1 содержат по 24 контактных элемента.
Каждый из рядов 9 и 10 подпружиненных контактных элементов содержит печатную плату 1 1 и двенадцать расположенных на ней подпружиненных контактных элементов 12, размещенных на печатной плате 11 и имеющих с ней электрическое соединение. При этом печатные платы 11 расположены под наклоном к продольной оси L2 приемной части трубчатой части рукоятки 1 с удалением от указанной оси в направлении дистального конца трубчатой части, так что радиальное расстояние между контактными поверхностями подпружиненных контактных элементов 12 и продольной осью L2 трубчатой части рукоятки 1 увеличивается в дистальном направлении рукоятки 1.
Таким образом, каждый последующий из расположенных в рядах 9, 10 ответных контактных элементов смещен относительно смежного с ним в продольном направлении ответного контактного элемента приемной части рукоятки 1 как в продольном направлении рукоятки 1 , так и в радиальном направлении внутрь, так что радиальное расстояние между одним из двух смежных ответных контактных элементов, расположенным в продольном направлении ближе к дистальному концу 38 рукоятки 1 , и продольной осью L2 приемной части трубчатой части рукоятки 1 больше радиального расстояния между другим из указанных двух смежных ответных контактных элементов и продольной осью L2 приемной части. Другими словами, радиальное расстояние между ответными контактными элементами и продольной осью приемной части постоянно увеличивается в дистальном направлении рукоятки 1 , т.е. при приближении ответных контактных элементов к дистальному концу 38 рукоятки 1.
Каждая печатная плата 11 рукоятки 1 имеет электрическое соединение посредством гибкого ленточного кабеля (не показан) с электронным блоком 8 (см. фиг. 2) рукоятки 1. Общее количество ответных контактных элементов 12 определяется при инженерной реализации изобретения и в основном зависит от типа выходного интерфейса, разрешения и/или максимальной разрядности шины данных видеосенсоров, используемых в видеоэндоскопических дистальных насадках 2, а также дополнительных электрических элементов, расположенных на функциональной головке, таких как светодиоды и т.п. Наиболее совершенные модели современных видеоэндоскопических дистальных насадок выдают видеосигнал с разрешением 13 мегапикселей, а бюджетные версии - с разрешением 0.3 мегапикселя, при этом миниатюрные версии сенсоров OV6211 имеют разрешение 400x400 пикселей. Например, в одном из вариантов реализации изобретения при использовании видеосенсора OV7699 производства компании OmniVision общее количество контактных элементов 12 в контактной группе 4 равно 16 (14 для видеосенсора и 2 для электропитания светод йодов), а при использовании видеосенсора Ov5670 - 44 (42 контакта для видеосенсора и 2 контакта для электропитания светодиодов). В общем случае, минимальное количество контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 , т.е. их общее минимальное количество контактных пар, равно двум, с помощью которых возможна подача электропитания, например, на источник светового излучения в случае использования съемной дистальной насадки 2 для диафаноскопии. Максимальное количество контактных пар, которые можно реализовать на соединительной части насадки по настоящему изобретению, фактически не ограничено. На практике, как отмечено выше, общее количество контактных пар определяется разрешением сенсора, типом его интерфейса и наличием дополнительных функциональных элементов. Очевидно, что при практической реализации принимается во внимание сенсор с максимальным количеством контактов, которое в совокупности с требуемым количеством дополнительных контактов на элементы освещения и дополнительные элементы и определяет необходимое количество контактных пар насадки 2 и рукоятки 1.
Количество рядов 9 и 10 контактных элементов 12 не ограничивается приведенным на фиг. 6. В других вариантах реализации изобретения контактная группа 4 может содержать один или более рядов контактных элементов 12, расположенных в ряд под углом к продольной оси L2 трубчатой части рукоятки 1 , составляющим величину больше 0 и меньше 90 градусов. При этом могут использоваться также сдвоенные ряды контактных элементов, т.е. контактные элементы, расположенные на одной печатной плате в двух преимущественно параллельных рядах.
Например, при необходимости размещения на видеоэндоскопической дистальной насадке 2 и рукоятке 1 по 40 контактных элементов, они могут быть размещены на двух печатных платах в одиночных рядах по 20 контактов каждый, или в сдвоенных рядах на каждой из двух печатных плат по 10 контактов в каждом ряду.
В одном из вариантов реализации количество печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 соответствует количеству печатных плат рукоятки 1 , а наклон печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 соответствует наклону печатных плат рукоятки 1. Таким образом, при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 посредством вставки указанной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в отверстие 400 приемной части управляющего блока каждая из контактных поверхностей рядов 13, 14 контактных элементов печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 приходит в соприкосновение с соответствующим подпружиненным контактным элементом 12 контактной группы 4 рукоятки 1. Контактные элементы 12 контактной группы 4 рукоятки 1 расположены по линии, соответствующей по форме линии расположения контактных элементов печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2. Другими словами, радиальное расстояние между контактными поверхностями контактных элементов рукоятки 1 и продольной осью трубчатой части рукоятки 1 увеличивается или уменьшается в дистальном направлении трубчатой части рукоятки 1 в соответствии с тем, уменьшается или увеличивается расстояние между контактными поверхностями контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и продольной осью насадки в проксимальном направлении насадки 2. Другими словами, каждый последующий в дистальном направлении приемной части контактный элемент рукоятки 1 смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении наружу или внутрь в зависимости от того, внутрь или наружу в радиальном направлении смещен каждый последующий в проксимальном направлении насадки контактный элемент относительно предыдущего контактного элемента насадки 2.
Ответные контактные элементы 12 управляющего блока, изображенные на фиг. 6, расположены таким образом, что оси рядов 1 1 ответных контактных элементов 12 в данном варианте реализации также совпадают с образующими прямого кругового конуса, ось которого совпадает с продольной осью приемной части управляющего блока, а его вершина расположена, проксимально относительно ряда ответных контактных элементов 12. При этом телесные углы при вершинах конусов, построенных для каждого из рядов 13, 14 контактных элементов и ответных контактных элементов 12 должны быть равны для обеспечения оптимального электрического контакта между всеми соответствующими контактными элементами насадки 2 и управляющего блока.
В случае расположения контактных элементов насадки 2 по винтовой линии, она также может проходить по поверхности кругового конуса, т.е. с постоянным приближением каждого из рядов контактных элементов к оси насадки 2 в продольном направлении насадки 2. В этом случае ответные контактные элементы 12 управляющего блока также проходят по винтовой линии, которая является комплементарной к винтовой линии рядов 13, 14 контактных элементов насадки 2.
В случае расположения рядов контактных элементов на поверхности воображаемого кругового конуса, в частности, в случае совпадения рядов контактирующих контактных элементов с образующими прямого кругового конуса, обеспечивается простота присоединения насадки 2 к управляющему блоку с обеспечением надежного замыкания контактных элементов насадки 2 и управляющего блока. Посредством взаимодействующих контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 на насадку 2 могут передаваться управляющие сигналы с управляющего блока для управления электронными компонентами указанной насадки 2, в частности, электронными компонентами функциональной головки, а также информационные сигналы, например видеосигналы, воспринимаемые и формируемые видеоголовкой 17 насадки 2, между насадкой 2 и управляющим блоком, например, для их последующей передачи на устройство 100 отображения видеосигнала для визуального отображения результатов диагностики.
При этом, при небольших величинах телесных углов кругового конуса возможно расположение в ряд достаточно большого числа контактных элементов без существенного увеличения габаритов насадки 2, в частности диаметра насадки 2.
Кроме того, размещение контактных элементов на поверхности кругового конуса позволяет обеспечить присоединение насадки 2 к управляющему блоку медицинского диагностического прибора, а также отсоединение от него простым линейным перемещением (вставкой) насадки 2 в приемную часть управляющего блока за счет отсутствия поднутрений, а также предотвратить паразитное замыкание контактных элементов в процессе вставки насадки 2, поскольку в данном случае при вставке насадки 2 в управляющий блок соответствующие контактные элементы насадки 2 и ответные контактные элементы управляющего блока перемещаются навстречу друг другу линейно по параллельным линиям вдоль продольных осей насадки 2, а также вдоль оси приемной части управляющего блока, как показано ниже на фиг. 8. Таким образом, обеспечивается замыкание каждого из контактных элементов насадки 2 только с предназначенным ему ответным контактным элементом 12 управляющего блока, и исключается возможность их непреднамеренного контакта с другими ответными контактными элементами в процессе вставки насадки 2 в управляющий блок.
Линейность перемещения насадки 2 при ее присоединении к управляющему блоку с одновременным замыканием всех имеющихся пар контактных элементов, необходимых для передачи управляющих воздействий от управляющего блока на насадку 2 для обеспечения управления электронными компонентами насадки 2, обеспечивает возможность ее вставки в управляющий блок простым и линейным движением оператора, в том числе при помощи одной руки, что позволяет освободить вторую руку оператора для осуществления других манипуляций. Кроме того, в случае выполнения контактного элемента насадки 2, используемого для подачи электропитания на насадку 2, более коротким по сравнению с остальными контактными элементами, как будет более подробно описано ниже, может быть обеспечена возможность «горячей замены» насадки, т.е. замены одной диагностической дистальной насадки на другую без отключения электропитания от управляющего блока диагностического прибора.
При этом указанный технический результат достигается при размещении вершины кругового конуса с любой стороны от рядов 13, 14 контактных элементов, поскольку принципиальным является наличие наклона рядов 13, 14 контактных элементов насадки 2 относительно продольной оси насадки 2, т.е. смещения каждого последующего в продольном направлении насадки 2 контактного элемента относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь.
На фиг. 7 изображены видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 и рукоятка 1 в соединенном состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения. Каждый из контактных элементов двух рядов 9 и 10 дистальной части рукоятки 1 соединен с соответствующим контактным элементом рядов 13, 14 контактных элементов печатных плат съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. Наклонное положение контактных элементов позволяет, во-первых, увеличить количество контактных элементов при меньшем внешнем диаметре видеоэндоскопической дистальной насадки 2 по сравнению с расположением контактной группы перпендикулярно к продольной оси L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, во-вторых, позволяет избежать возникновения нежелательных электрических соединений и поломки подпружиненных контактных элементов при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 , содержащих параллельное размещение рядов 9 и 10 контактных элементов.
В одном из вариантов реализации изобретения видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 содержит направляющие средства, содержащие выступ 402, проходящий вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 и выполненный с возможностью направления видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее соединении с рукояткой 1 , в которой предусмотрены ответные направляющие средства, выполненные в виде ответного паза 401 , взаимодействующего с указанным выступом 402 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 так, что выступ 402 соединительной части насадки входит в ответный паз 401 рукоятки при ее вставке в рукоятку 1. Благодаря взаимодействию паза 401 и выступа 402 при соединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с рукояткой 1 обеспечивается однозначная ориентация рядов контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 друг напротив друга, а также соблюдение по существу равного зазора между соответствующими контактными элементами съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и контактными элементами рукоятки 1 при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 с обеспечением равномерного сближения и замыкания указанных контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 при вставке соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в отверстие 400 рукоятки 1. В одном из вариантов реализации изобретения выступ 401 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположен между рядами 13 и 14 контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и проходит по всей длине соединительной части видеоэндоскопической дистальной насадки 2, а отверстие 400 рукоятки 1 содержит паз 402, расположенный на внутренней поверхности отверстия 400 и проходящий на длину соединительной части насадки 2.
Направляющие средства видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и ответные направляющие средства рукоятки 1 в одном из вариантов реализации изобретения могут быть также обеспечены за счет выполнения по меньшей мере части сечения соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 комплементарной по меньшей мере части сечения отверстия 400 приемной части рукоятки 1 , например, в форме многоугольника или сечения любой другой формы, отличной от круга, которое будет однозначным образом определять правильную ориентацию насадки 2 при ее вставке в рукоятку 1. В частности, указанные направляющие средства могут быть реализованы в виде лыски 503, выполненной на окружной поверхности соединительной части 50 насадки 2, как показано на фиг. 9, и комплементарного по форме приемной части рукоятки 1 , обеспечивающих единственно возможную угловую ориентацию насадки относительно приемной части 400 при вставке насадки 2 в рукоятку 1.
Геометрические размеры, в частности, длина и угловое положение печатных плат, а также величина продольного перемещения видеоэндоскопической дистальной насадки 2 до ее фиксации защелкой рукоятки 1 , выбираются по результатам проведенных экспериментов таким образом, чтобы пружина каждого ответного контактного элемента 12 рукоятки 1 была сжата при соединении и фиксации видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятке 1 в степени, достаточной для надежного электрического соединения, компенсации возможных люфтов и исключения дребезга контактных элементов. Как показано на фиг. 8, указанная величина поджатия, т.е. величина перемещения подвижной части подпружиненных ответных контактных элементов 12 вдоль оси к0, к1 между их состоянием покоя до состояния подпружиненного контакта с контактными элементами насадки 2 при полностью вставленной видеоэндоскопической дистальной насадке 2, определяемая длиной отрезков В11А21 , В10А20, составляет в практическом варианте реализации величину около 0, 1-0,2 мм. Следует отметить, что величина поджатия каждого из ответных контактных элементов непосредственно влияет на величину усилия, требуемого для установки насадки в рукоятку, которая в свою очередь также зависит от угла расположения контактных элементов относительно оси соединительной части насадки. С увеличением угла наклона увеличивается величина усилия для установки насадки в рукоятку при заданной величине поджатия ответных контактных элементов.
Кроме того, размер контактных поверхностей и порядок коммутации силовых и сигнальных линий выбирается такими, чтобы обеспечить подсоединение силовых линий, т.е. линий подачи питания на видеоэндоскопическую дистальную насадку, в последнюю очередь, т.е. после соединения всех сигнальных линий, что обеспечивает возможность «горячей замены» одной насадки на другую без отключения питания управляющего блока диагностического прибора. Для этого контактные поверхности контактных элементов силовых линий питания на печатных платах видеоэндоскопической дистальнои насадки 2 выполняются укороченными по сравнению с контактными поверхностями остальных контактных элементов, в частности, контактных элементов сигнальных линий.
При присоединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 контактные элементы видеоэндоскопической дистальной насадки 2 перемещаются вдоль продольных осей L0, L1 трубчатой части 16 и соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и, соответственно, продольной оси L2 приемной части рукоятки 1 навстречу контактным элементам 12 рукоятки 1. В момент времени Τι (см. фиг. 8) все контактные элементы 450' насадки 2, за исключением проксимальных контактных элементов 45 , одновременно приходят в соприкосновение с ответными контактными элементами 12 рукоятки 1 в точках Вн. обеспечивая замыкание сигнальных линий для передачи информационных сигналов. Из-за укороченной контактной поверхности силовых контактных элементов 451' электропитания видеоэндоскопической дистальной насадки 2 силовые контактные элементы 451' видеоэндоскопической дистальной насадки 2 придут в соприкосновение с силовыми контактными элементами 451' рукоятки 1 только после того, как придут в соприкосновение все информационные контактные элементы 450' видеоэндоскопической дистальной насадки 2 со всеми ответными информационными контактными элементами 450 рукоятки 1. Т.е. электропитание на насадку 2 не будет подано, пока точка Вю проксимальных ответных контактных элементов 12 рукоятки 1 не коснется проксимальных контактных элементов 451 ' насадки 2, при этом в указанный момент касания точки Βιι остальных ответных контактных элементов 12 рукоятки 1 уже будут находиться в надежном контакте с остальными контактными элементами 450' насадки 2.
Соединение в момент времени Τι является ненадежным из-за возможных допусков в изготовлении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1. При дальнейшем встречном осевом перемещении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 подпружиненные контактные элементы поджимаются на величину ВюАго, при этом точка соединения контактных элементов перемещается по контактной поверхности вдоль отрезка В20А20. В момент времени Т2, характеризующий рабочее состояние соединения видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 , в котором осуществляется фиксация насадки 2 в рукоятке 1 механизмом 5 фиксации, величина поджатия подпружиненных контактных элементов 12 больше величины возможных неровностей, что обеспечивает надежное электрическое соединение.
Таким образом, укороченная ответная контактная поверхность силовых подпружиненных контактных элементов 451' и 451 обеспечивает подачу электропитания с некоторой задержкой после соединения всех информационных контактных элементов 450' и 450, что позволяет извлекать видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 и присоединять ее к рукоятке 1 без отключения электропитания управляющего блока медицинского диагностического прибора.
В случае использования в приемной части рукоятки 1 подпружиненных ответных контактных элементов, в зависимости от рабочей величины хода штока или величины поджатия подпружиненных контактных элементов 12 вдоль оси к0, к1 между ненагруженным состоянием и состоянием контакта с контактными элементами насадки 2, соответствующего величине отрезка В11-А21 на фиг. 8, а также величины шага контактных элементов, размера и формы их контактных поверхностей может быть рассчитан минимальный угол а наклона между линией, проходящей через центры контактных поверхностей контактных элементов, и продольной осью L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, при котором будут исключены нежелательные контакты непредназначенных для контакта друг с другом контактных элементов при вставке насадки 2 в управляющий блок. Уменьшение размеров контактных поверхностей контактных элементов насадки 2 и диаметра контактных элементов управляющего блока, а также повышение точности изготовления контактных элементов насадки 2 и управляющего блока будет способствовать уменьшению указанного минимального угла а наклона контактных элементов к продольной оси насадки 2, дальнейшему уменьшению габаритов и повышению компактности насадки 2.
В другом варианте реализации настоящего изобретения съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2, изображенная на фиг. 9, содержит предназначенную для осуществления манипуляций в теле пациента неуправляемую вводимую часть, выполненную в виде трубчатой части 501 , расположенной на дистальном участке 42 насадки 2 и содержащей защитное окно 500 на своем дистальном конце, защитный колпачок 45 и соединительную часть 50, содержащую корпус 502 соединительной части, две печатные платы 504 и 514 (не показана), с контактными элементами 450', расположенные на проксимальном участке корпуса 502. Корпус соединительной части выполнен в виде по существу осесимметричного тела, имеющего продольную ось L1 , а также горизонтальную плоскость симметрии.
Как показано более подробно на фиг. 10, контактные элементы 450' съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположены на двух печатных платах 504, 514, расположенных обращенными в противоположные друг от друга стороны симметрично относительно продольной оси L1 соединительной части 50 и под наклоном к указанной оси L1 так, что плоскости печатных плат 504, 514 пересекают продольную ось L1 соединительной части 50 насадки 2 в одной точке, расположенной на проксимальном продолжении оси L1 (справа от соединительной части 50 насадки 2, изображенной на фиг. 9). Каждая из указанных печатных плат 504, 514 содержит по два параллельных ряда контактных элементов 450', причем каждый из рядов состоит из десяти контактных элементов, расположенных по прямой линии, и проходит под наклоном относительно продольной оси L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, соответствующим наклону печатных плат 504, 514 относительно продольной оси L1 соединительной части 50. Таким образом, радиальное расстояние между контактными элементами 450' и продольной осью L1 соединительной части 50 насадки 2 постоянно уменьшается в продольном направлении насадки 2, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении насадки 2 контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь. Продольное направление насадки 2 в данном случае совпадает с продольной осью L1 соединительной части 50.
Общее количество контактных элементов, расположенных на соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в данном варианте реализации равняется 40. Контактные элементы съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 выполнены с возможностью контакта с ответными контактными элементами 510, 515 управляющего блока или рукоятки 1 , расположенными в ней на печатных платах 509, 516. При этом, поверхности крайних контактных элементов 451' на печатных платах 509, 516 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, которые используются для подачи через них силовых линий питания, выполнены укороченными по сравнению с контактными поверхностями остальных контактных элементов, которые используются для передачи сигналов. Благодаря этому, как было пояснено выше, при вставке насадки 2 в рукоятку 1 может быть обеспечена подача электропитания на электронные компоненты насадки 2 после соединения (замыкания) всех контактных пар сигнальных линий и, таким образом, может быть обеспечена возможность «горячей» замены одной дистальной насадки 2 на другую.
В одном из вариантов реализации изобретения корпус 502 соединительной части 50 на ее дистальном участке выполнен в форме кругового цилиндра с продольной осью L1 соединительной части 50, на окружной поверхности которого выполнена лыска 503, а поперечное сечение приемной части рукоятки 1 выполнено комплементарным по форме сечению дистального конца соединительной части 50 в месте расположения лыски 503, которая предназначена для обеспечения однозначной угловой ориентации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее вставке в рукоятку 1. На проксимальном участке корпуса 502 соединительной части 50 выполнена также полость 505, проходящая от торцевой поверхности проксимального конца корпуса 502 внутрь корпуса 502 вдоль его продольной оси L1 или параллельно ей и предназначенная для размещения в ней выступа 512 подпружиненной защелки рукоятки 1 , предназначенной для фиксации дистальной насадки 2 при ее присоединении к рукоятке 1.
Для этого в корпусе 502 перпендикулярно продольной оси полости 505 в одном из вариантов реализации расположен цилиндрический фиксирующий элемент 511 , предназначенный для зацепления с выступом 512 подпружиненной защелки рукоятки 1. Элемент 511 смещен в перпендикулярном направлении относительно продольной оси полости 505 таким образом, что выступ 512 защелки в повернутом относительно рабочего положения состоянии выполнен с возможностью беспрепятственного перемещения вдоль продольной оси полости 505, обеспечивая таким образом возможность извлечения съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 из рукоятки 1. Извлечение насадки 2 из рукоятки 1 осуществляется при приведение в действие средств извлечения (не показаны), расположенных на рукоятке 1 , для передачи известным образом механического воздействия на выступ 512 защелки для его отклонения от рабочего (фиксирующего) положения и высвобождения, таким образом, насадки 2 для ее извлечения из рукоятки 1.
Форма и размеры выступа 512 защелки рукоятки 1 и фиксирующего элемента 511 насадки 2 выбираются такими, чтобы в состоянии фиксации соединительной части 50 насадки 2 в приемном отверстии рукоятки 1 обеспечивался надежный контакт между контактными элементами 450 насадки 2 и ответными контактными элементами 510, 515 рукоятки 1 с обеспечением необходимой величины поджатия В11-А21 штоков подпружиненных контактных элементов 12, как показано на фиг. 8.
Корпус 502 соединительной части 50 содержит функциональную головку, содержащую оптико-электронный модуль 506, который через гибкий ленточный кабель 507 электрически соединен с печатной платой 508, содержащей электронные компоненты, необходимые для правильного функционирования оптико-электронного модуля 506, и, через гибкие ленточные кабели 513, соединен с печатными платами 504 и 514. Функциональная головка также содержит источники 520 излучения, расположенные в непосредственной близости от оптико- электронного модуля 506 и предназначенные для генерации оптического излучения, используемого для освещения исследуемой области. Оптико- электронный модуль 506 функциональной головки предназначен для приема оптического излучения или сигнала, отраженного от исследуемого объекта, его преобразования и формирования на его основании видеосигнала высокого разрешения, а также передачи указанного видеосигнала высокого разрешения на устройство 100 отображения видеосигнала медицинского диагностического прибора.
Кроме того, в трубчатой части 501 насадки и корпусе 502 соединительной части 50 размещены элементы двухканальной оптической системы съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, представленные на фиг. 1 1 и фиг. 12.
Первый канал оптической системы дистальной насадки 2 является осветительным каналом, представляющим собой световод 521 и предназначенным для передачи света определенной части или частей видимого спектра, а для некоторых видов эндоскопических обследований - также для передачи инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения, от источников 520 излучения, расположенных в корпусе 502 соединительной части 50 насадки 2, до защитного окна 500, расположенного на дистальном конце трубчатой части 501 насадки 2, для освещения через него исследуемой области. Защитное окно может представлять собой как плоский элемент, не преломляющий световое излучение, там и представлять собой оптическую линзу. Спектральный состав излучения, передаваемого по первому каналу, зависит от специфики проводимого эндоскопического обследования. На проксимальном конце первого канала расположена печатная плата 519 с размещенным на ней источниками 520 излучения, в частности света, которая электрически соединена с печатной платой 508, на которой размещены электронные компоненты, например драйверы светодиодов, необходимые для функционирования источников 520 излучения. В качестве источников света в одном из вариантов реализации используются светодиоды. Передача света от источников 520 излучения до дистального конца трубчатой части 501 осуществляется по световоду 521 , в качестве которого в одном из вариантов реализации используется оптоволокно или световодный жгут. Для оптического согласования (стыковки) источников 520 излучения и световода 521 используется согласующий оптический элемент (соединитель) 518, в качестве которого, например, используются фокусирующие граданы. Количество и тип световодов 521 , источников 520 излучения и соединителей 518, а также их физических параметров, определяется на этапе инженерной реализации изобретения и зависит от специфики эндоскопического обследования, для которого предназначена съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2.
Второй канал оптической системы дистальной насадки 2 является оптическим информационным каналом 517 и предназначен для передачи отраженного обследуемым объектом света, проходящего через защитное окно 500, расположенное на дистальном конце трубчатой части 501 , от защитного окна 500 до приемника светового излучения и оптико-электронного модуля 506, размещенных в корпусе 502. Техническая реализация оптического информационного канала известна и определяется, в основном, диаметром и длиной трубчатой части 501 и может быть осуществлена, например, с использованием линзовых (оборачивающих) систем, градиентных стержневых линз, называемых также граданами, GRIN линз, одножильного световода, световодного жгута с регулярной укладкой волокон или комбинации вышеперечисленных компонентов или иным способом, известным на момент реализации изобретения.
На дистальном конце (объективе) информационного канала 517 и осветительного канала, состоящего из световодов 521 , в одном из вариантов реализации размещены линзовые элементы, градиентные оптические элементы и/или призмы, осуществляющие преобразование отраженного от исследуемой области света для обеспечения необходимых углов и направлений обзора. В одном из вариантом реализации функцию линзы может выполнять само защитное окно 500, которое может быть изготовлено из любого пропускающего свет, в частности, полимерного материала.
Благодаря расположению функциональной головки в корпусе 502 соединительной части 50, имеющей существенно больший диаметр, чем диаметр трубчатой части 501 дистальной насадки 2, обеспечена возможность размещения в указанной соединительной части источников излучения большей мощности или разного спектрального состава и оптико-электронного модуля с системой линз и светочувствительной матрицы большего диаметра для приема и передачи изображения с высокой разрешающей способностью, в частности, равной или большей 4К, позволяющей обеспечивать отображение исследуемой области с разрешением до 4096 χ 3072 пикселей и выше.
При размещении функциональной головки с оптико-электронным модулем непосредственно на дистальном конце трубчатой части 501 дистальной насадки 2, например в варианте реализации насадки 2, показанном на фиг. 3, диаметр размещаемых в ней линз ограничен ее диаметром, который задается анатомическими особенностями обследуемой области тела пациента, и который для некоторых исследований не должен превышать 2 мм. В отличие от этого, диаметр соединительной части может иметь величину от 10 до 20 мм, в одном из вариантов реализации от 10 до 15 мм, что позволяет обеспечить возможность размещения в указанной соединительной части источников излучения большей мощности и светочувствительной матрицы большего диаметра.
На фиг. 13 изображена управляемая съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 по настоящему изобретению, которая в отличие от описанных выше вариантов реализации имеет расположенный на ней модуль 21 управления, позволяющий создание управляющих механических воздействий для управления геометрической формой, в частности, изгибом управляемого участка 20 трубчатой части 16 насадки.
В данном варианте реализации изобретения управляемая съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 выполнена в виде комбинации по существу цилиндрических тел различных диаметров и степени жесткости и соединительной части 50, выполненной с возможностью разъемного соединения видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с рукояткой 1 видеоэндоскопа и имеющих общую продольную ось L3 симметрии.
В одном из вариантов реализации изобретения управляемая съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 содержит соединительную часть 50, расположенную на проксимальном участке 43 указанной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, неуправляемый трубчатый участок, выполненный в виде жесткой трубчатой части 16, расположенной на дистальном участке 42 насадки 2, управляемый гибкий дистальный участок 20, расположенный на дистальном конце трубчатой части 16, функциональную головку, представляющую собой видеоголовку 17, и манипулятор или модуль 21 управления съемной видеоэндоскопической дистальной насадкой 2, соединенный с трубчатой частью 16 и соединительной частью, и выполненный с возможностью управления управляемым участком 20. Трубчатая часть 16 может быть выполнена как жесткой, например, из металла, так и упругой, например, из силиконовой резины. Соединительная часть содержит печатную плату 13 с расположенными на ней контактными элементами, предназначенными для соединения с ответными контактными элементами рукоятки 1 видеоэндоскопа и описанными более подробно выше в отношении вариантов реализации съемной насадки 2, представленных на фиг. 1-12.
В одном из вариантов реализации управляемой съемной дистальной насадки медицинского диагностического прибора по настоящему изобретению модуль 21 управления видеоэндоскопической дистальной насадкой 2, изображенный на фиг. 14, содержит корпус, содержащий орган 24 управления, и механизм управления, расположенный внутри корпуса, при этом указанный механизм управления выполнен с возможностью механического воздействия на управляемый участок 20 для изменения геометрической формы управляемого участка 20 посредством передачи механического воздействия с органа 24 управления на указанный механизм управления. Орган 24 управления имеет в данном варианте реализации по существу цилиндрическую форму с расположенными на его периферической поверхности продольными углублениями, облегчающими захват и поворот органа 24 управления оператором при управлении видеоэндоскопической дистальной насадкой 2. В других вариантах реализации орган 24 управления может иметь форму, отличную от цилиндрической, например, может иметь в сечении форму многоугольника, обеспечивающую удобство вращения органа 24 управления оператором при управлении геометрической формой управляемого участка 20 видеоэндоскопической дистальной насадки 2.
Модуль 21 управления видеоэндоскопической дистальной насадкой 2 механически связан с управляемым участком 20 таким образом, что при вращении его органа или органов управления управляемый участок 20 трубчатой части 16 изменяет свою геометрическую форму, т.е. изгибается в одной плоскости в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения цилиндрического органа 24 управления. Максимальный угол изгиба и направление изгиба управляемого участка 20 определяется спецификой медицинских обследований, которые проводятся с использованием видеоэндоскопической дистальной насадки 2 данного типа.
В одном из вариантов реализации изобретения корпус механизма управления модуля 21 управления съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадкой 2 содержит дистальную стенку 22 корпуса модуля 21 управления дистальной насадкой, проксимальную стенку 23 корпуса модуля 21 управления дистальной насадкой 2, тяги 204, 205 управления изгибом управляемого участка 20, барабан 25 для тяг, неподвижную направляющую 27 для тяг, механизм фиксации формы управляемого участка 20, содержащий пружину 28, первый поворотный фрикционный элемент 29, второй поворотный фрикционный элемент 30 и неподвижный фрикционный элемент 31 , шпонку 32 для передачи вращения от цилиндрического органа 24 управления к барабану 25, шпонку 33 для передачи линейного перемещения цилиндрического органа 24 управления к первому поворотному фрикционному элементу 29 фиксации формы управляемого участка 20.
Дистальная стенка 22 и проксимальная стенка 23 неподвижно закреплены на проксимальном продолжении трубчатой части 16. К проксимальной стенке 23 примыкает и неподвижно присоединена к ней соединительная часть 50, предназначенная для присоединения съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к управляющему блоку или рукоятке медицинского диагностического прибора. Таким образом, трубчатая часть 16, дистальная стенка 22 и проксимальная стенка 23 образуют неразъемное жесткое тело. Между дистальной стенкой 22 и проксимальной стенкой 23 размещен полый цилиндрический орган 24 управления, который выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси L3 управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и перемещения вдоль этой оси. С цилиндрическим органом 24 управления через шпонку 33 жестко связан первый поворотный фрикционный элемент 29, который одновременно с цилиндрическим органом 24 управления может совершать поворот вокруг продольной оси L3 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и перемещаться в осевом направлении вдоль проксимального продолжения трубчатой части 16. В первом поворотном фрикционном элементе 29 выполнены сквозные вырезы, через которые проходят тяги 204, 205 от управляемого участка 20 до барабана 25, выполненного с возможностью вращения вокруг продольной оси L3 видеоэндоскопической дистальной насадки 2. Размер вырезов выбран таким, чтобы при своем вращении первый поворотный фрикционный элемент 29 не препятствовал перемещению тяг 204, 205. В частности, тяги 204, 205 расположены с зазором относительно внутренней поверхности вырезов первого поворотного фрикционного элемента 29. С дистальной стороны к первому поворотному фрикционному элементу 29 неподвижно присоединен второй поворотный фрикционный элемент 30 таким образом, что если пользователь не удерживает цилиндрический орган 24 управления, то второй поворотный фрикционный элемент 30 под действием пружины 28 прижат к неподвижному фрикционному элементу 31 , который неподвижно закреплен на дистальной стенке 22. Во втором поворотном фрикционном элементе 30 и неподвижном фрикционном элементе 31 выполнены сквозные вырезы (не показаны) для тяг 204, 205. Таким образом, цилиндрический орган 24 управления, шпонка 33, первый поворотный фрикционный элемент 29 и второй поворотный фрикционный элемент 30 жестко связаны, совершают одновременные перемещение и поворот и находятся под сжимающим усилием пружины 28. При нахождении цилиндрического органа 24 управления в свободном состоянии, т.е. при отсутствии управления им со стороны пользователя, из-за сил трения между вторым поворотным фрикционным элементом 30 и неподвижным фрикционным элементом 31 указанные элементы предотвращают поворот цилиндрического органа 24 управления относительно своей продольной оси.
Через шпонку 32 поворот цилиндрического органа 24 управления передается барабану 25, на котором закреплены проксимальные концы двух тяг 204, 205. При вращении барабана 25 одна из тяг наматывается на поверхность барабана, а вторая, соответственно, сматывается, т.е. освобождается. При изменении направления поворота барабана 25 также меняется направление перемещения обеих тяг 204, 205. Благодаря пазам в цилиндрическом органе 24 управления, перемещение цилиндрического органа 24 управления вдоль его оси на барабан 25 не передается. Наличие барабана обеспечивает линейную зависимость между углом его поворота и величиной перемещения тяг 204, 205.
Пользователь осуществляет управление формой или изгибом управляемого участка 20 съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2 следующим образом: сначала он перемещает цилиндрический орган 24 управления в проксимальном направлении видеоэндоскопической дистальной насадки 2, выводя второй поворотный фрикционный элемент 30 из соприкосновения с неподвижным фрикционным элементом 31. Затем, удерживая цилиндрический орган 24 управления в смещенном состоянии, он поворачивает цилиндрический орган 24 управления, при этом поворот передается через шпонку 32 на барабан 25, и тяги 204, 205 приводятся в движение. После достижения необходимого положения, т.е. изгиба управляемого участка 20 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 на нужный угол в требуемом направлении, пользователь освобождает цилиндрический орган 24 управления, и под действием пружины 28 он перемещается в дистальном направлении, при этом второй поворотный фрикционный элемент 30 приходит в соприкосновение с неподвижным фрикционным элементом 31 , предотвращая нежелательный поворот цилиндрического органа 24 управления из-за натяжения тяг 204, 205, вызванных силами упругости управляемого участка 20.
В одном из вариантов реализации управляемая съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 может содержать идентификационную радиочастотную метку и необходимые электронные компоненты (не показаны) для радиочастотной идентификации, например NFC - антенну, которые размещены на трубчатой части 16 под дистальной стенкой 22 аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 4.
В другом из вариантов реализации изобретения, механизм управления модуля управления съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадкой, изображенный на фиг. 15, содержит дистальную стенку 22 корпуса модуля управления дистальной насадкой, проксимальную стенку 23 корпуса модуля управления дистальной насадкой, цилиндрический полый элемент 134 с двумя резьбовыми участками е левой и правой резьбой, цилиндрическую гайку 135 с выступом (не показан) и правой резьбой, цилиндрическую гайку 136 с выступом 139 и левой резьбой, диск 138 для передачи вращения от цилиндрического органа 24 управления к цилиндрическому полому элементу 134, шпонку 137, соединяющую цилиндрический орган 24 управления с диском 138, две тяги, одна из которых обозначена позицией 140, а вторая тяга, симметричная тяге 140 и расположенная на противоположной стороне цилиндрического полого элемента 134, не отображена, неподвижный цилиндрический элемент 141 с вырезами для выступов гаек 135 и 136, служащими в качестве направляющих, и неподвижный направляющий диск 142 с отверстиями для тяг.
Дистальная стенка 22 и проксимальная стенка 23 неподвижно закреплены на проксимальном продолжении трубчатой части 16. К проксимальной стенке 23 примыкает и неподвижно присоединена к ней соединительная часть 50, расположенная на проксимальном участке 43 управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и содержащая печатную плату с контактными элементами. Таким образом, трубчатая часть 16, дистальная стенка 22 и проксимальная стенка 23 образуют неразъемное жесткое тело. Между дистальной стенкой 22 и проксимальной стенкой 23 размещен полый цилиндрический орган 24 управления, который выполнен с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. На продолжении трубчатой части 16 в проксимальном направлении соосно с ним размещен цилиндрический полый элемент 134 с двумя резьбовыми участками с левой и правой резьбой. Цилиндрический полый элемент 134 выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси L3 видеоэндоскопической дистальной насадки 2. К цилиндрическому полому элементу 134 жестко присоединен диск 138, который через шпонку 137 жестко соединен с цилиндрическим органом 24 управления. Таким образом, цилиндрический орган 24 управления, диск 138 и цилиндрический полый элемент 134 с резьбой образуют жестко соединенное составное тело и могут совершать поворот одновременно.
На резьбовых участках цилиндрического полого элемента 134 размещены гайки 136 и 135 с соответственно левой и правой резьбой. Гайки 135 и 136 имеют прямоугольные выступы, выступающие в вырезы неподвижного цилиндрического элемента 141. Таким образом, поворот цилиндрического полого элемента 134 приводит к перемещению гаек 135 и 136, удерживаемых от проворачивания соответствующими выступами, и цилиндрического элемента 141 в осевом направлении. К выступам гаек 136 и 135 присоединены проксимальные концы тяги 140 и симметричной ей тяги, расположенной на противоположной стороне цилиндрического полого элемента 134. Через отверстия в неподвижном направляющем диске 142 тяги соединяются с управляемым участком 20.
Пользователь осуществляет управление управляемым участком 20 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 следующим образом: сначала он поворачивает цилиндрический орган 24 управления. Одновременно с поворотом цилиндрического органа 24 управления поворачивается цилиндрический полый элемент 134, и гайки 135 и 136 перемещаются в осевом направлении, что приводит к натяжению одной из тяг и ослаблению другой. Изменение направления поворота цилиндрического органа 24 управления меняет направление перемещения тяг на противоположное.
Длина резьбовой части цилиндрического полого элемента 134 определяет амплитуду перемещения управляемого участка 20, а шаг резьбы определяет чувствительность управления управляемым участком 20. Кроме того, шаг резьбы выбирается таким, чтобы обеспечить необратимость, т.е. невозможность обратного поворота цилиндрического полого элемента 134 под действием сил упругости управляемого участка 20.
В одном из вариантов реализации изобретения управляемый участок 20 съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2, изображенный на фиг. 16, содержит крепежный элемент 203, первую тягу 204, вторую тягу 205, ребро 206 жесткости, гибкий ленточный кабель 207, проходящий к видеоголовке, цилиндрическое тело 208 и трубчатую оболочку 209.
На дистальной части управляемого участка 20 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположена видеоголовка 17 функциональной головки. В одном из вариантов реализации изобретения, видеоголовка 17 содержит защитное окно 201 , корпус 200 видеоголовки 17 и оптико-электронный модуль 202, содержащий видеосенсор и другие электронные компоненты, например светодиоды освещения и оптические элементы. Состав и расположение элементов оптико-электронного модуля определяется на этапе инженерной реализации изобретения.
Цилиндрическое тело 208 выполнено монолитным из упругого материала, например силиконовой резины. Продольная ось цилиндрического тела 208 совпадает с продольной осью управляемого участка 20. К дистальному концу цилиндрического тела 208, выполненному плоским, примыкает жесткий по существу цилиндрический крепежный элемент 203, в котором выполнен паз для прохода токопроводящих элементов, например проводов или гибкой печатной платы, от гибкого кабеля 207 к оптико-электронному модулю 202 функциональной головки.
К крепежному элементу 203 присоединены дистальные концы тяг 204 и 205 и дистальный конец ребра 206 жесткости. Таким образом, крепежный элемент 203 своим проксимальным концом примыкает к дистальному плоскому концу цилиндрического тела 208 и механически соединяет тяги 204, 205 и ребро 206 жесткости. Проксимальные концы тяг 204 и 205 соединены с барабаном 25 модуля 21 управления. Тяги 204 и 205 расположены в плоскости изгиба управляемого участка 20.
По гибкому ленточному кабелю 207 осуществляется электропитание оптико- электронного модуля 202 и осуществляется информационный обмен, например обмен информацией и/или сигналами управления между электронным блоком и оптико-электронным модулем 202. Проксимальный конец гибкого ленточного кабеля 207 соединен с контактными элементами печатной платы видеоэндоскопической дистальной насадки 2 или, при необходимости, с печатной платой с дополнительными электронными компонентами (не показаны). Свободный проксимальный конец ребра жесткости размещается в зоне соединения трубчатой части 16 и управляемого участка 20.
Тяги 204 и 205 размещены максимально близко к внешней поверхности цилиндрического тела 208, в котором для их размещения выполнены продольные выемки (не показаны) соответствующего размера.
Гибкий ленточный кабель 207 изогнут в виде спирали вокруг цилиндрического тела 208 вдоль его продольной оси и размещен на его наружной поверхности таким образом, что гибкий ленточный кабель 207 удерживает тяги 204 и 205 в продольных выемках цилиндрического тела 208, но не препятствует их продольному перемещению. Таким образом, стенки продольных выемок цилиндрического тела 208, в которых размещены тяги 204 и 205 и гибкий ленточный кабель 207, ограничивают поперечное перемещение тяг, но не препятствуют их продольному перемещению, образуя, таким образом, направляющие для продольного перемещения тяг 204, 205. С внешней стороны цилиндрического тела 208 с размещенным на нем гибким ленточным кабелем расположена трубчатая эластичная оболочка 209, которая герметично соединена с корпусом 200 видеоголовки и трубчатой частью 16.
На фиг. 17 представлен аксонометрический вид управляемого участка без цилиндрического тела, трубчатой оболочки и корпуса видеоголовки 17, а на фиг. 18А, 18Б представлен аксонометрический вид управляемого участка без цилиндрического тела, трубчатой оболочки, гибкого ленточного кабеля и видеоголовки 17, на которых изображены крепежный элемент 203 с присоединенными к нему дистальными концами тяг 204 и 205 и дистальный конец ребра 206 жесткости, окруженные гибким ленточным кабелем 207.
В одном из вариантов реализации изобретения тяги 204 и 205 выполнены из мягкого материала, например полимерной нити, таким образом, что при изгибе управляемого участка 20 только одна тяга осуществляет его деформацию, а вторая находится в свободном состоянии.
В одном из вариантов реализации изобретения, трубчатая оболочка 209 не имеет жесткого соединения с цилиндрическим телом 208 и гибким ленточным кабелем 207. Таким образом, при изгибе управляемого участка 20 трубчатая оболочка 209 может растягиваться и сжиматься.
В одном из вариантов реализации изобретения, трубчатая оболочка 209 неподвижно соединена с цилиндрическим телом 208 и гибким ленточным кабелем 207, например при помощи клеевых составов или в процессе изготовления упругих элементов управляемого участка 20, таких как трубчатая оболочка 209 и цилиндрическое тело 208, в виде одного монолитного тела, например при их одновременном изготовлении, например отливке из силикона.
Предпочтительный способ соединения цилиндрического тела 208 и трубчатой оболочки 209 определяется диаметром и длиной требуемого управляемого участка 20, свойствами материалов, из которых они изготовлены, например их жесткостью, способностью к сжатию и растяжению, и выбирается при реализации изобретения.
Управление управляемым участком 20 съемной управляемой видеоэндоскопической дистальной насадки 2 происходит следующим образом. Для изгиба управляемого участка 20 пользователь при помощи цилиндрического органа 24 управления перемещает одну из тяг, «нагруженную» в продольном направлении, сокращая ее рабочую длину. Вторая тяга «свободная» при этом освобождается, и ее длина увеличивается. В результате уменьшения длины «нагруженной» тяги через крепежный элемент 203 на одну из сторон цилиндрического тела 208 действует сила сжатия, которая, приводит к его деформации (изгибу) в направлении «нагруженной» тяги. Если «свободная» тяга выполнена из жесткого материала, в зависимости от варианта реализации изобретения, то на одну из сторон цилиндрического тела 208 дополнительно действует сила растяжения. Вращая цилиндрический орган 24 управления в разные стороны, пользователь выбирает направление и величину изгиба управляемого участка 20.
При изгибе цилиндрического тела 208 «нагруженная» тяга стремится выйти за пределы поверхности управляемого участка 20, заняв положение по прямой, соединяющей дистальный и проксимальный концы управляемого участка 20, что может привести к нарушению целостности трубчатой оболочки и выходу эндоскопа из строя. Этому препятствует спиралевидный гибкий ленточный кабель 207, расположенный на внешней поверхности цилиндрического тела 208, ограничивающий перемещение тяг в направлении, перпендикулярном к продольной оси L3 дистальной насадки.
Для предотвращения отклонения изогнутого управляемого участка 20 не в плоскости управления используется ребро 206 жесткости, представляющее собой пластину из упругого материала, для которого сила сопротивления кручению существенно выше силы сопротивления изгибу.
Несмотря на то, что съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 и медицинский диагностический прибор по настоящему изобретению были описаны на примере видеоэндоскопа со съемной насадкой, содержащей видеоголовку, настоящее изобретение может быть также использовано для различных видов медицинских диагностических приборов, например для диафаноскопа, приборов для флуоресцентной эндоскопии, ультразвуковой эндоскопии, Зо!-эндоскопии, лазерной эндоскопической хирургии и высокочастотной хирургии.
В случае применения для высокочастотной хирургии функциональная головка дистальной насадки может содержать электрод электрохирургического инструмента. В одном из вариантов реализации функциональная головка может содержать видеосенсор и электрод электрохирургического инструмента для обеспечения визуального эндоскопического контроля при хирургическом вмешательстве.
В случае применения для лазерной эндоскопической хирургии функциональная головка может содержать источник лазерного излучения.
В случае применения для прибора ультразвуковой эндоскопии функциональная головка дистальной насадки может содержать ультразвуковой излучатель.
В случае применения для проведения различных специальных видеоэндоскопических обследований, таких как, например, ИК-видеоэндоскопия, флуоресцентная диагностика или узкоспектральная эндоскопия (Narrow Band Imaging, NBI), функциональная головка дистальной насадки 2 может содержать в различной комбинации источники инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения и/или излучения синего, зеленого и/или других цветов. Состав источников излучения определяется реализуемым дистальной насадкой 2 методом эндоскопической диагностики.
В случае применения для диафаноскопии функциональная головка дистальной насадки 2 может содержать только источник видимого света.
В случае применения для 3d видеоэндоскопа функциональная головка дистальной насадки может содержать два видеосенсора.
В настоящем описании изобретение было описано на примере вариантов реализации, которые не должны рассматриваться как ограничивающие объем охраны настоящего изобретения. Для специалиста очевидно, что возможны изменения и модификации заявленных предметов изобретений без выхода за рамки и объем настоящего изобретения, который определяется приложенной формулой изобретения. Как было отмечено выше, съемная дистальная насадка, управляющий блок и медицинский диагностический прибор по настоящему изобретению, а также способ использования такого прибора могут быть с успехом использованы в различных областях, таких как диафаноскопия, флуоресцентная эндоскопия, ультразвуковая эндоскопия, лазерная эндоскопическая хирургия, 3d- эндоскопия и высокочастотная хирургия.
В частности, настоящее изобретение может быть использовано для создания медицинских диагностических комплексов, в состав которых входят одна рукоятка или управляющий блок и несколько съемных одноразовых дистальных насадок с одинаковыми или различными характеристиками, такими как управляемость, жесткость и геометрические размеры вводимой в полость тела части дистальной насадки, наличие органов управления дистальным концом, разрешение и угол обзора видеосенсора и т.п.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Съемная дистальная насадка для медицинского диагностического прибора, содержащая
трубчатую часть, расположенную на дистальном участке насадки, функциональную головку,
соединительную часть, расположенную на проксимальном участке насадки и выполненную с возможностью разъемного соединения насадки с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, причем
соединительная часть содержит по меньшей мере два расположенных в ряд электрических контактных элемента, выполненных с возможностью контакта с ответными контактными элементами управляющего блока при присоединении насадки к управляющему блоку, причем
каждый последующий в направлении к торцу соединительной части насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части.
2. Насадка по п. 1 , в которой соединительная часть выполнена в форме тела, охватывающая поверхность которого имеет форму цилиндра, конуса, пирамиды или их комбинации, имеющего ось или плоскость симметрии.
3. Насадка по п. 1 , в которой функциональная головка расположена на дистальном конце трубчатой части насадки.
4. Насадка по п. 1 , в которой соединительная часть насадки имеет корпус, а функциональная головка размещена внутри указанного корпуса и содержит по меньшей мере один источник светового излучения и оптико-электронный модуль.
5. Насадка по п. 6, в которой трубчатая часть насадки содержит защитное окно, расположенное на ее дистальном конце, и по меньшей мере два оптических канала, один из которых выполнен с возможностью передачи светового излучения от указанного по меньшей мере одного источника светового излучения до указанного защитного окна для освещения через него исследуемой области, а второй оптический канал выполнен с возможностью передачи отраженного от исследуемой области светового излучения и прошедшего через указанное защитное окно, от указанного защитного окна до оптико-электронного модуля.
6. Насадка по п. 1 , в которой соединительная часть насадки имеет корпус, а функциональная головка размещена внутри указанного корпуса и содержит оптико-электронный модуль, а трубчатая часть насадки содержит защитное окно и по меньшей мере один источник светового излучения для освещения исследуемой области, расположенный на дистальном конце трубчатой части насадки, и по меньшей мере один оптический канал, выполненный с возможностью передачи отраженного от исследуемой области светового излучения и прошедшего через указанное защитное окно, от указанного защитного окна до оптико-электронного модуля.
7. Насадка по п. 1 , в которой трубчатая часть и соединительная часть выполнены в виде осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии.
8. Насадка по п. 7, в которой соединительная часть содержит множество контактных элементов, расположенных в один или несколько рядов, при этом линия, соединяющая центры контактных элементов каждого из указанных рядов расположена под наклоном к общей продольной оси симметрии соединительной части.
9. Насадка по п. 8, в которой угол наклона указанного ряда или рядов выбран из следующих интервалов: от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 10 до 15 градусов, от 10 до 20 градусов, от 5 до 25 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
10. Насадка по п. 9, в которой радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью соединительного элемента постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к торцу соединительной части насадки.
11. Насадка по п. 10, в которой контактные элементы насадки расположены по прямой линии, кривой линии, зигзагообразной линии, спиралевидной линии, винтовой линии.
12. Насадка по одному из п. п. 1-11 , в которой контактные элементы выполнены с возможностью подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов между функциональной головкой и управляющим блоком.
13. Насадка по п. 10, в которой на соединительной части расположены два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении соединительной части.
14. Насадка по любому пп. 1-13, которая дополнительно содержит электрические контактные элементы, расположенные на торцевой поверхности проксимального конца соединительной части.
15. Насадка по п. 1 , в которой соединительная часть содержит от 1 до 50 или более, от 2 до 40, от 2 до 12, от 4 до 28, от 10 до 20, от 16 до 24, от 20 до 40 контактных элементов.
16. Насадка по п. 1 , которая также содержит направляющие средства, задающие ориентацию насадки с обеспечением по существу равного зазора между контактными элементами насадки и соответствующими ответными контактными элементами управляющего блока при вставке насадки в управляющий блок.
17. Насадка по п. 1 , которая также содержит метку радиочастотной идентификации для идентификации указанной съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку.
18. Насадка по п. 1 , которая также содержит фиксирующий элемент для разъемной фиксации насадки в управляющем блоке при его взаимодействии со средствами фиксации, расположенными в указанном управляющем блоке, причем фиксирующий элемент выполнен с возможностью высвобождения насадки из управляющего блока при приведении в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
19. Насадка по п. 1 , в которой функциональная головка содержит электронные компоненты, представляющие собой по меньшей мере одно из следующего: видеоголовку, источник ультразвукового излучения, источник ультрафиолетового излучения, источник инфракрасного излучения, источник видимого света, источник лазерного излучения, электрод, светодиод для освещения места обследования.
20. Насадка по п. 12, в которой по меньшей мере один из контактных элементов обеспечивает подачу электропитания на насадку, причем указанный по меньшей мере один контактный элемент имеет меньшую длину, чем остальные контактные элементы.
21. Управляющий блок для съемной дистальной насадки медицинского диагностического прибора, содержащий
приемную часть для присоединения съемной дистальной насадки к управляющему блоку,
электронный блок для управления электронными компонентами дистальной насадки и
по меньшей мере два электрических контактных элемента, являющихся ответными к электрическим контактным элементам съемной дистальной насадки, расположенных в ряд на указанной приемной части и выполненных с возможностью контакта с контактными элементами съемной дистальной насадки при ее присоединении к управляющему блоку,
причем каждый последующий в направлении к торцу приемной части ответный контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении кнаружи приемной части.
22. Управляющий блок по п. 21 , в котором приемная часть выполнена в виде отверстия или полости, имеющей продольную ось симметрии.
23. Управляющий блок по п. 21 , в котором приемная часть содержит множество контактных элементов, расположенных в один или несколько рядов, при этом линия, соединяющая центры ответных контактных элементов каждого из указанных рядов, расположена под наклоном к оси симметрии приемной части.
24. Управляющий блок по п. 23, в котором угол наклона указанного ряда или рядов выбран из следующих интервалов: от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 10 до 15 градусов, от 10 до 20 градусов, от 5 до 25 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.
25. Управляющий блок по п. 22, в котором радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов ответных контактных элементов и продольной осью симметрии приемной части постоянно увеличивается при приближении контактных элементов к торцу приемной части.
26. Управляющий блок по п. 21 , в котором ответные контактные элементы расположены по прямой линии, по кривой линии, зигзагообразной линии, винтовой линии, спиральной линии.
27. Управляющий блок по п. 21 , в котором ответные контактные элементы выполнены с возможностью подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов между управляющим блоком и съемной дистальной насадкой.
28. Управляющий блок по п. 27, в котором приемная часть содержит от 2 до 40, или более, предпочтительно от 4 до 12, от 10 до 20, от 16 до 24, от 20 до 40 ответных контактных элементов.
29. Управляющий блок по п. 21 , в котором на приемной части расположены два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении приемной части и выполненных с возможностью контакта с соответствующими рядами контактных элементов насадки.
30. Управляющий блок по п. 21 , который дополнительно содержит электрические контактные элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с торцевыми контактными элементами насадки.
31. Управляющий блок по п. 21 , который также содержит направляющие средства, задающие при вставке насадки в управляющий блок однозначную ориентацию насадки относительно приемной части с обеспечением по существу равного зазора между контактными элементами соединительной части насадки и соответствующими им ответными контактными элементами приемной части управляющего блока.
32. Управляющий блок по одному из п. п. 21-31 , в котором ответные контактные элементы выполнены в виде подпружиненных контактных элементов, высота которых в свободном состоянии больше, чем в состоянии контакта с контактными элементами насадки после ее присоединения к управляющему блоку.
33. Управляющий блок по п. 21 , который также содержит средства фиксации, выполненные с возможностью взаимодействия со средствами фиксации, расположенными на съемной дистальной насадке, для фиксации съемной дистальной насадки в управляющем блоке после ее присоединения, причем средства фиксации управляющего блока выполнены с возможностью высвобождения съемной дистальной насадки посредством приведения в действие средства извлечения, расположенного на управляющем блоке.
34. Управляющий блок по п. 32, в котором средство извлечения выполнено в виде нажимной кнопки.
35. Управляющий блок по п. 21 , который содержит рукоятку для ее захвата оператором при манипулировании насадкой.
36. Медицинский диагностический прибор, содержащий
управляющий блок по любому из пп. 21 - 35, и
съемную дистальную насадку по любому из п. п. 1-20.
37. Прибор по п. 36, который дополнительно содержит устройство отображения, выполненное с возможностью соединения с указанным управляющим блоком для вывода изображения, воспринимаемого съемной дистальной насадкой.
38. Способ использования медицинского диагностического прибора по одному из пп. 36-37, согласно которому:
- присоединяют съемную дистальную насадку по любому из п. п. 1-20 к управляющему блоку по одному из п. п. 21 - 35;
- подают электропитание на управляющий блок;
- вводят съемную дистальную насадку в обследуемую область тела пациента;
- осуществляют диагностику, определяемую видом присоединенной съемной дистальной насадки.
PCT/RU2018/050023 2017-02-27 2018-02-27 Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками WO2018156057A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017106310A RU2678409C2 (ru) 2017-02-27 2017-02-27 Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками
RU2017106310 2017-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018156057A1 true WO2018156057A1 (ru) 2018-08-30

Family

ID=63253389

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/050024 WO2018156058A1 (ru) 2017-02-27 2018-02-27 Разъем для медицинского диагностического прибора
PCT/RU2018/050023 WO2018156057A1 (ru) 2017-02-27 2018-02-27 Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/050024 WO2018156058A1 (ru) 2017-02-27 2018-02-27 Разъем для медицинского диагностического прибора

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2678409C2 (ru)
WO (2) WO2018156058A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705895C1 (ru) * 2019-03-22 2019-11-12 Альберт Акрамович Суфианов Хирургический инструмент для аспирации и ирригации жидкости в операционной полости

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080208246A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Steve Livneh Modular electrosurgical adaptors and multi function active shafts for use in electrosurgical instruments
WO2011006052A2 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Axis Surgical Technologies, Inc. Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization
EP2721992B1 (en) * 2012-10-17 2018-04-25 Karl Storz Endovision, Inc. Detachable shaft flexible endoscope

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014343A (en) * 1975-04-25 1977-03-29 Neomed Incorporated Detachable chuck for electro-surgical instrument
US8894570B2 (en) * 2009-01-22 2014-11-25 Li Ding Video laryngoscope
RU2494424C2 (ru) * 2011-10-07 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Видеоэндоскоп для осмотра внутренних поверхностей трубчатых изделий
RU2526948C1 (ru) * 2013-06-19 2014-08-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Айсберг" Видеоэндоскоп и комплект видеоэндоскопов

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080208246A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Steve Livneh Modular electrosurgical adaptors and multi function active shafts for use in electrosurgical instruments
WO2011006052A2 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Axis Surgical Technologies, Inc. Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization
EP2721992B1 (en) * 2012-10-17 2018-04-25 Karl Storz Endovision, Inc. Detachable shaft flexible endoscope

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017106310A3 (ru) 2018-08-30
RU2017106310A (ru) 2018-08-30
RU2678409C2 (ru) 2019-01-28
WO2018156058A1 (ru) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN210472105U (zh) 视野偏离中心方向的内窥镜系统和内窥镜
US20210219824A1 (en) Endoscopic Surgical System
US11241150B2 (en) Flexible digital ureteroscope
US9295377B2 (en) Endoscope with imaging capsule
CN110234265B (zh) 手持式外科内窥镜
JP6197232B2 (ja) 取り外し可能な先端を有する内視鏡
US11445890B2 (en) Modular endoscope
US20170319047A1 (en) Device for use in hysteroscopy
EP2289391A1 (en) Medical inspection device
US20190183324A1 (en) Digital disposable endoscope system
US20220240760A1 (en) Single use endoscopes, cannulas, and obturators with integrated vision and illumination
JP2019536522A (ja) 使い捨て医療システム、デバイス、及び関連する方法
CN215128274U (zh) 转向控制机构、内窥镜和医用检查装置
EP3998014B1 (en) Soft endoscopic device
RU2678409C2 (ru) Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками
CN212415677U (zh) 内窥镜手柄、内窥镜和内窥镜系统
EP3808245B1 (en) Endoscope
RU2689843C2 (ru) Медицинский диагностический прибор со съемными дистальными насадками
RU2680125C2 (ru) Разъем для медицинского диагностического прибора
RU2662277C2 (ru) Модульная видеоэндоскопическая система
CN219048374U (zh) 内窥镜装置
CN211355366U (zh) 内窥镜
CN216317507U (zh) 神经内镜组件和神经内镜设备
US20230049673A1 (en) Endoscope with reusable optical and electrical distal assembly
JP7260559B2 (ja) 内視鏡

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18758213

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 17.12.2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18758213

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1