ЭНДОСКОП, ИМЕЮЩИЙ КОРПУС КАМЕРЫ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА КАМЕРЫ Российский патент 2014 года по МПК A61B1/05 

Настоящее изобретение относится к эндоскопу, имеющему дистальный конец, выполненный с возможностью его введения в полость тела исследуемого пациента, и проксимальный конец, выполненный с возможностью его держания пользователем эндоскопа. Эндоскоп дополнительно содержит ручку управления, расположенную на проксимальном конце эндоскопа, и участок введения, расположенный на дистальном конце ручки управления. Участок введения содержит корпус камеры, расположенный на дистальном конце участка введения, причем упомянутый корпус камеры является литым компонентом, содержащим наружную поверхность, устройство камеры, залитое в материал корпуса камеры, источник света, залитый в материал корпуса камеры, отверстие на дистальном конце корпуса камеры и канал, имеющий пневмогидравлическое соединение с упомянутым отверстием, причем наружная поверхность корпуса камеры и внутренняя поверхность канала являются двумя поверхностями литого корпуса камеры. Эндоскоп дополнительно содержит трубку, обеспечивающую пневмогидравлическое соединение между проксимальным концом канала в корпусе камеры и впускным отверстием для текучей среды на проксимальном конце эндоскопа, и дистальный конец упомянутой трубки расположен в точке между дистальным концом и проксимальным концом корпуса камеры, и внутренняя поверхность трубки на дистальном конце трубки расположена заподлицо с внутренней поверхностью канала корпуса камеры. Эндоскопы этого вида хорошо подходят для применений, требующих применение эндоскопа, имеющего участок наконечника с очень малым диаметром. Изобретение также относится к способу изготовления корпуса камеры.

В настоящем описании термин "литой компонент" должен охватывать компоненты, являющиеся литыми, то есть когда материал текучей среды вводится в литейную форму и затем отверждается. Заметьте, что термин "текучая среда" в этом случае должен интерпретироваться как материал, который может течь вокруг предметов. Например, порошок или материал в форме гранул, которые могут быть введены в матрицу и затем отверждаться, в контексте настоящего описания будут считаться текучей средой.

Термины "наружная поверхность" и "внутренняя поверхность", когда они используются в контексте настоящего описания, должны применяться к наружной/внутренней поверхности, соответственно, обсуждаемого компонента, а не к наружной/внутренней поверхности, соответственно, всего эндоскопа. Например, термин "наружная поверхность" корпуса камеры, как он используется в вводном абзаце, должен пониматься как самая наружная поверхность самого литого корпуса камеры. Если корпус камеры был покрыт отдельным покрывающим элементом любого вида, например тонким резиновым защитным рукавом, то наружная поверхность корпуса камеры, как она понимается в этом описании, должна располагаться внутри этого покрывающего элемента.

В настоящем описании формулировка "залитый внутри материала корпуса камеры" должна пониматься как "окруженный материалом корпуса камеры". Другими словами, компонент, который залит в материал корпуса камеры, удерживается на месте за счет материала корпуса камеры или, по меньшей мере, им частично окружается и/или обволакивается. Дополнительно, "залитый" должно пониматься как находящийся в контакте с материалом. Другими словами, если компонент помещается внутри заранее сформованной полости в материале, то в контексте настоящего описания он не должен рассматриваться как "залитый". В настоящем описании материал корпуса камеры заливается в литейную форму в жидком состоянии, за счет чего материал обтекает компоненты внутри корпуса камеры. Таким образом, текучая среда окружает компоненты и, когда материал твердеет, компоненты оказываются залитыми внутри материала корпуса камеры. Следует заметить, что некоторые из компонентов являются полностью залитыми, то есть текучая среда полностью их окружает. Другие компоненты заливаются частично, например линза устройства камеры, когда часть устройства камеры заливается, тогда как другая часть свободна от материала. Фраза "залитый внутри материала" не должна поэтому ограничиваться полной заливкой.

Описание предшествующего состояния техники

Пример эндоскопа, подобного упомянутому в вводном абзаце, раскрывается в документе US 4918521. Как можно видеть, например, на фиг. 12 в документе US 4918521, материал корпуса камеры скрепляет между собой все компоненты. Следует заметить, что вариант осуществления, соответствующий фиг. 12, отличается от варианта осуществления, соответствующего фиг. 5 в том же самом документе. На фиг. 5 твердая наружная оболочка заполнена материалом, который удерживает вместе компоненты корпуса камеры. Однако в варианте осуществления, показанном на фиг. 12, материал, который удерживает компоненты на месте, выступает наружу и формирует наружную поверхность корпуса камеры. Для такого корпуса камеры требуется литейная форма, поскольку литейная форма определяет внешнюю форму корпуса камеры.

Также, не будучи полностью таким же, как эндоскоп, описанный в вводном абзаце, US 5376960 раскрывает корпус камеры, который может быть упомянут в связи с настоящим изобретением. В частности, фиг. 7 интересна тем, что трубопровод, который обеспечивает пневмогидравлическое соединение между ручкой управления и наконечником эндоскопа, полностью доходит до наконечника эндоскопа. Однако элемент наконечника формируется с помощью жесткой конструкции 1a, 1b, расположенной в полой трубке 2. Конструкция скрепляет все компоненты вместе перед тем как материал наполнителя будет подан в полую трубку.

Другие эндоскопы, которые обладают некоторыми схожими признаками с эндоскопом, соответствующим настоящему изобретению, раскрываются на фиг. 31 документа US 4745470 и на фиг. 12 документа US 4832003.

Заметим, что настоящее изобретение, как упомянуто выше, относится к эндоскопам. Однако основной центр внимания приходится на корпус камеры эндоскопа. Заметим, что корпус камеры иногда называют жестким участком наконечника эндоскопа. Остальная часть конструкции эндоскопа не столь важна для осуществления настоящего изобретения и, по существу, остальная часть конструкции в этом описании не будет обсуждаться очень подробно. Специалист в данной области техники без каких-либо серьезных трудностей должен быть способен увидеть, как настоящий корпус камеры может быть интегрирован в эндоскопы многих различных форм.

Сущность изобретения

Первый вариант настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить эндоскоп, который лучше эндоскопов предшествующего уровня техники. В частности, вариант настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить эндоскоп, имеющий уменьшенный диаметр участка наконечника, и обеспечить способ сборки эндоскопа, который лучше, чем способы предшествующего уровня техники.

Этот вариант частично обеспечивается так, как он упомянут в вводном абзаце, но в котором эндоскоп дополнительно содержит изгибающийся участок, расположенный на дистальном конце участка введения и на проксимальном конце корпуса камеры, и в котором, по меньшей мере, самый дистальный участок изгибающегося участка заливается в материал корпуса камеры. Таким образом, обеспечивается корпус камеры, который легко собирается с остальной часть изгибающейся секции.

В одном варианте осуществления дистальный конец трубки расположен между проксимальным концом устройства камеры и проксимальным концом корпуса камеры. Таким образом, наружный диаметр корпуса камеры может быть уменьшен, так как трубопровод не накладывается на устройство камеры, если смотреть со стороны корпуса камеры.

В случае, когда изгибающаяся секция управляется, по меньшей мере, одной проволочной тягой управления, один конец, по меньшей мере, одной проволочной тяги может быть залит в материал корпуса камеры. Это создает хорошее соединение между проволочной тягой управления и корпусом камеры.

Чтобы повысить скорость производства, для материала корпуса камеры может быть выбран материал на полимерной основе, такой, который отверждается быстрее, когда подвергается воздействию ультрафиолетового света.

В одном варианте осуществления материал корпуса камеры может быть прозрачным. Если корпус прозрачен, источник света эндоскопа может тогда быть полностью залит в материал корпуса камеры, так что свет, излучаемый источником света, проходит, по меньшей мере, через часть материала корпуса камеры. Это защищает источник света от окружающей среды, в которую вводится эндоскоп. Это также делает изготовление корпуса камеры более простым, так как нет необходимости в большой точности расположения источников света внутри литейной формы.

Чтобы упростить сборку, устройство камеры может присоединяться к элементу конструкции, и элемент конструкции может жестко соединяться с дистальной частью изогнутой секции, прежде чем самый дистальный участок изогнутой секции будет залит в материал корпуса камеры. Таким образом, различные компоненты корпуса камеры могут быть собраны до того, как они будут вставлены в полость литейной формы. Различные компоненты затем скрепляются вместе заранее определенным образом, так что положение компонентов в получающемся корпусе камеры может быть четко определено.

Изобретение также относится к способу сборки эндоскопа. Способ содержит этапы, на которых устройство камеры и источник света помещают в полость литейной формы, причем упомянутая полость имеет, по существу, цилиндрическую форму и удерживается на месте так, что она имеет, по существу, вертикальную продольную ось, вводят некоторое количество полимерного материала в состоянии текучей среды в полость литейной формы со стороны днища полости литейной формы так, чтобы поднять материал контролируемым образом внутри полости литейной формы, отверждают материал и извлекают затвердевший корпус камеры из полости литейной формы.

Следует заметить, что описанный выше способ описывает этапы в их соответствующем порядке, но между ними могут быть вставлены и другие этапы, до или после каждого этапа или последовательности этапов.

Также следует упомянуть, что выражение "по существу, цилиндрическая", как оно используется в настоящем описании, должно пониматься как подобный цилиндру. Оно не должно ограничиваться цилиндрами, имеющими круглое поперечное сечение, а должно интерпретироваться настолько широко, чтобы охватывать квадратные цилиндры, прямоугольные цилиндры и цилиндры любой другой формы.

В предпочтительном варианте осуществления количество полимерного материала, вводимое в полость литейной формы, может быть определено заранее. Таким образом, количеством материала в форме можно управлять.

Чтобы ускорить производственный процесс, этап отверждения полимерного материала может содержать этап применения к материалу ультрафиолетового освещения. В этом случае полимерный материал выбирают таким, чтобы при воздействии ультрафиолетового света отверждение шло быстрее.

В одном варианте осуществления способ может дополнительно содержать этапы помещения гибкой трубки в упомянутой полости литейной формы и присоединения конца трубки к цилиндрическому выступу, который является частью литейной формы и выступает из днища полости литейной формы в направлении, параллельном продольной оси полости литейной формы. Таким образом, канал может быть сформирован в материале корпуса камеры, когда выступ извлекается после того, как материал затвердел. Чтобы сформировать прочное соединение между изогнутой частью и корпусом камеры, способ может дополнительно содержать этап помещения самого дистального участка изгибающейся секции эндоскопа в полость литейной формы перед введением полимерного материала в полость литейной формы. Если изгибающийся участок управляется, по меньшей мере, одной проволочной тягой управления, способ может дополнительно содержать этап помещения одного конца, по меньшей мере, одной проволочной тяги управления изгибающегося участка эндоскопа в полости литейной формы перед вводом полимерного материала полимера в полость литейной формы. Таким образом, проволочная тяга управления также будет иметь прочное соединение с корпусом камеры. В случае, когда дистальный участок изгибающегося участка скрепляется с корпусом камеры посредством материала корпуса камеры, остающиеся сегменты изгибающегося участка могут быть присоединены к самому дистальному сегменту изгибающегося участка, как только корпус камеры удален из литейной формы. Остающиеся сегменты также могут быть присоединены к самому дистальному сегменту перед тем, как самый дистальный сегмент помещен в литейную форму. Таким образом, изгибающийся участок может быть сначала полностью собран, а затем помещен в литейную форму.

Способ может также выполняться таким образом, что когда устройство камеры размещается в полости литейной формы, самая дистальная часть устройства камеры располагается внутри углубления в днище полости литейной формы так, чтобы самая дистальная часть устройства камеры располагалась в литейной форме в месте, которое ниже самого низкого уровня полости литейной формы, который будет контактировать с материалом корпуса камеры, когда материал будет введен в полость литейной формы. Таким образом, положение устройства камеры внутри полости литейной формы может легче определяться.

Чтобы облегчить этап применения ультрафиолетового света к материалу корпуса камеры, материал, из которого изготавливается литейная форма, может быть выбран прозрачным. Следует подчеркнуть, что термин "содержит/содержащий/содержавший", когда он используется в настоящем описании, предназначен указать присутствие установленных признаков, целых чисел, этапов или компонентов, но не исключает присутствие или добавление одного или более других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп. Например, эндоскоп, соответствующий п. 1 формулы изобретения, содержит "канал". Однако, в соответствии с настоящим описанием, объем формулы изобретения может охватывать любое количество каналов, пока существует, по меньшей мере, один канал.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылкой на варианты осуществления, показанные ссылочными цифрами. Следует подчеркнуть, что показанные варианты осуществления используются только для примера и не должны использоваться для ограничения объема изобретения.

Фиг. 1 - полный вид в перспективе эндоскопа, соответствующего изобретению, а также схематические представления вспомогательного оборудования.

Фиг. 2-6 - схематичное изображение различных этапов первого способа сборки эндоскопа в соответствии с изобретением.

Фиг. 7-8 - схематичное изображение двух этапов второго варианта осуществления способа сборки эндоскопа в соответствии с изобретением.

Фиг. 9-10 - схематичное изображение двух этапов третьего варианта осуществления способа сборки эндоскопа в соответствии с изобретением.

Фиг. 11 и 12 - более подробные виды в перспективе корпуса камеры эндоскопа.

Фиг. 13 - вид в перспективе корпуса камеры, показанного на фиг. 12, но где сам корпус удален, чтобы показать внутренние компоненты. Заметим, что фигура повернута на 90° вокруг своей продольной оси относительно фиг. 12.

Фиг. 14 - поперечное сечение корпуса камеры по линии XIV-XIV, указанной на фиг. 12.

Фиг. 15 - вид спереди корпуса камеры, показанного на фиг. 13.

Фиг. 16 - вид сбоку корпуса камеры, показанного на фиг. 12, где внутренние компоненты показаны воображаемыми линиями.

Фиг. 17 - вид в поперечном сечении через корпус камеры по линии XVII-XVII, показанной на фиг. 16.

Подробное описание вариантов осуществления

Эндоскоп 1, показанный на фиг. 1, содержит ручку 2 управления, гибкий участок 3 введения, изгибающийся участок 4 и участок 5 жесткого наконечника. Ручка управления содержит манипулятор 6, который присоединяется к изгибающемуся участку через проволочные тяги управления (не показаны), частично расположенные внутри ручки управления, гибкого участка введения и изгибающегося участка. Когда манипулятор активируется, изгибающийся участок изгибается, как показано пунктирными линиями на фиг. 1. Ручка управления дополнительно содержит электрический кабель 7, который используется для соединения эндоскопа с управляющим модулем 8. В этом варианте осуществления управляющий модуль содержит источник электропитания и видеомонитор 8. Эндоскоп дополнительно содержит инжекционный порт 9, который соединяется с отверстием 104 (смотрите фиг. 12) на дистальном конце участка жесткого наконечника (корпуса камеры) эндоскопа. Инжекционный порт 9 может использоваться для введения в эндоскоп текучей среды, которая будет распыляться в отверстии в наконечнике эндоскопа. Это может быть, например, местное анестезирующее средство и т.п.

Гибкий участок 3 введения выполнен в виде трубки, обладающей гибкостью и которая поэтому может гнуться. Однако гибкий участок введения является жестким в продольном направлении и направлении кручения. Таким образом, вращение ручки управления передается непосредственно к наконечнику и позволяет пользователю эндоскопа управлять вращательным положением наконечника эндоскопа, поворачивая ручку управления. Камера 109 и источник 111 света (смотрите фиг. 13) располагаются на участке 5 жесткого наконечника эндоскопа. Участок жесткого наконечника поэтому часто называют корпусом камеры. Электрические сигналы от камеры и электропитание для камеры и источника света передаются по проводам (не показаны), расположенным частично внутри ручки управления, гибкого участка введения и изгибающегося участка эндоскопа. Гибкий участок введения, изгибающаяся секция и участок корпуса камеры/жесткого наконечника обычно покрываются тонким эластичным покрытием, которое защищает компоненты. Потому на чертежах существует невидимый переход между гибким участком 3 введения, изгибающейся секцией 4 и участком 5 жесткого наконечника.

Следует заметить, что эндоскопы, содержащие упомянутые выше признаки, очень хорошо известны специалисту в данной области техники, и более подробная информация не потребуется специалисту в данной области техники, чтобы понять и осуществить настоящее изобретение. Основное изобретение, раскрытое в настоящем применении, относится к корпусу камеры и к способу изготовления упомянутого корпуса камеры.

Следует отметить, что в определенных случаях эндоскоп описывается как имеющий ручку управления и участок введения. Ручку управления держит пользователь эндоскопа, а участок введения вводится в полость тела пациента. В соответствии с этим определением, вариант осуществления, показанный на фиг. 1, содержит участок введения, который содержит гибкий участок 3 введения, изгибающийся участок 4 и участок 5 жесткого наконечника. Изгибающийся участок и участок жесткого наконечника поэтому располагаются вблизи или на дистальном конце участка введения.

Мы также отмечаем, что в настоящем описании пример эндоскопа, показанный на фиг. 1, является эндоскопом, используемым для помощи при создании искусственной вентиляции легких для пациентов. Эндотрахеальная трубка располагается поверх гибкого участка введения эндоскопа, и гибкий участок введения затем вводится в дыхательные пути пациента. Видеосистема в наконечнике эндоскопа позволяет направлять эндоскоп в требуемое место без опасности для пациента. Как только эндоскоп и эндотрахеальная трубка находятся на месте, эндоскоп может быть извлечен, оставляя эндотрахеальную трубку на месте в дыхательных путях пациента. Хотя это единственный конкретный вариант осуществления эндоскопа, раскрытый в этом описании, следует понимать, что идеи настоящего описания могут также применяться ко многим другим типам эндоскопов.

В качестве одного из примеров, не создающих ограничения, эндоскоп, показанный на фигурах, содержит гибкий участок введения и гибкую секцию. Однако корпус камеры, соответствующий настоящему изобретению, может также использоваться с эндоскопом, имеющим жесткий участок введения и/или без гибкой секции.

Один из вариантов осуществления способа производства корпуса камеры, соответствующего настоящему изобретению, описывается со ссылкой на фиг. 2-6.

На фиг. 2 приведено схематическое представление литейной формы 20, имеющей полость 21 литейной формы. Удаляемый выступ 22 располагается в днище полости литейной формы. Впуск 23 обеспечивается в полости литейной формы для введения материала текучей среды в полость литейной формы. На фиг. 2 также показана небольшая электронная схема 25. Электронная схема содержит устройство камеры с линзой 26, два источника 27 света (в данном случае - светодиоды) и сопутствующие электронные компоненты 28, расположенные на поддерживающей конструкции/печатной плате (PCB) 29. Провод 30 соединяет электронную схему 25 с ручкой управления на проксимальном конце эндоскопа. Провод 30 подает электропитание на электронную схему 25 и передает сигналы изображения от камеры на ручку управления. От ручки управления сигналы изображения направляются на управляющий модуль, который может обрабатывать сигналы так, что они могут отображаться на видеодисплее.

На фиг. 2 также показана гибкая трубка 31. Гибкая трубка присоединяется к инжекционному порту 9 в ручке управления. Гибкая трубка иногда упоминается как "рабочий канал". Гибкая трубка используется для передачи текучей среды, введенной в ручку управления (то есть на проксимальном конце эндоскопа), на дистальный конец эндоскопа.

На фиг. 2 также показан самый дистальный сегмент 32 сочлененного изгибающегося участка 4. Сегмент 32 содержит два канала 33 для размещения в каждом из них проволочной тяги 34 управления. Проволочные тяги управления присоединяются к механизму управления, расположенному в ручке управления эндоскопа, и используются для управления изгибом изгибающегося участка. Проволочные тяги управления прикрепляются к самому дистальному сегменту изгибающегося участка. В случае этого варианта осуществления, каждая из проволочных тяг управления крепится к каждому его элементу 35 стопора, который больше, чем каналы 33 самого дистального сегмента изгибающегося участка. Таким образом, проволочные тяги не могут протягиваться через сегмент.

В настоящем варианте осуществления опорная конструкция/конструкция/печатная плата электронной схемы прикрепляются к самому дистальному сегменту 32 изгибающегося участка перед вставкой компонентов в полость литейной формы. Таким образом, электронной схемой и самым дистальным сегментом изгибающегося участка можно манипулировать как единым блоком. Кроме того, гибкая трубка 31 и сигнальный провод 30 прокладываются так, чтобы проходить через центральный полый участок сегмента изгибающегося участка.

На фиг. 3 показан следующий этап процесса. На этом этапе дистальный конец гибкой трубки 31 присоединен к выступу 22, выступающему из днища полости литейной формы. Выступ 22 выполнен с наружным диаметром, который, по существу, равен внутреннему диаметру гибкой трубки. Трубка удерживается на месте за счет трения. Трубка размещается поверх выступа, но не проходит полностью к днищу полости литейной формы. Как можно видеть на следующей фигуре, трубка размещается так, что дистальный конец трубки будет находиться немного позади (ближе) устройства камеры.

На фиг. 4 показаны следующие два этапа процесса. Сначала объединенный блок электронной схемы, и самый дистальный сегмент изгибающегося участка помещаются в форму и самый дистальный участок 40 устройства камеры прижимается к поверхности 41 днища формы. Жидкий полимерный материал 42 затем вводится в полость литейной формы через впускное отверстие 23, как показано стрелкой 43. Материал может быть одним из множества различных типов материалов. Двумя примерами, приведенными не для создания ограничения, являются эпоксидная смола ультрафиолетового отверждения или компаунд для акрилового литья. Количество жидкого полимерного материала определяется заранее перед введением материала. При введении материала в днище литейной формы материал будет медленно подниматься в полости и будет обеспечиваться контролируемое заполнение с низким риском формирования любых воздушных карманов в днище полости. Как можно видеть на фиг. 4, количество материала, введенное в форму, выбирается так, чтобы вся электронная схема, а также соединение между сигнальным проводом и электронной схемой были залиты в материале. Кроме того, самый дистальный сегмент изгибающегося участка, а также концы проволочных тяг управления также заливаются в материале корпуса камеры. Дистальный участок гибкой трубки 31 также заливается в материале корпуса камеры.

На фиг. 5 показан ультрафиолетовый свет 45, который излучается на литейную форму от источника 46 ультрафиолетового света. Литейная форма изготавливается из прозрачного материала, который позволяет подвергать материал, находящийся в полости литейной формы, воздействию ультрафиолетового света. Материал в полости литейной формы также выбирается таким образом, чтобы он реагировал на ультрафиолетовый свет, отверждаясь быстрее. Таким образом, материал текучей среды, который вводится в литейную форму, может отверждаться очень быстро. Вместо изготовления прозрачной литейной формы можно также представить, что ультрафиолетовый свет проходит через центральную полость самого дистального сегмента изгибающегося участка или участок литейной формы может быть выполнен прозрачным, например поверхность днища литейной формы.

На фиг. 6 показан последний этап процесса, на котором затвердевший компонент извлекают из литейной формы. Следует отметить, что материал литейной формы может быть выбран таким, который позволяет легко отделять материал корпуса камеры от литейной формы, или перед тем как ввести жидкий материал на внутреннюю часть литейной формы может быть нанесено вещество для освобождения литейной формы, такое как тефлон. Литейная форма дополнительно сама может быть изготовлена из гибкого материала, например из силиконового каучука, за счет чего литейная форма может растягиваться, позволяя, таким образом, легко извлекать затвердевший корпус камеры из литейной формы.

На фиг. 6 можно видеть, что в настоящем варианте осуществления полученного в результате корпуса камеры источники 27 света полностью залиты внутри материала корпуса камеры. Это возможно при выполнении материала камеры прозрачным. Таким образом, свет от источника света будет проходить через материал корпуса камеры.

Также на фиг. 6 можно видеть, что самый дистальный сегмент изгибающегося участка формируется с помощью выступающего участка 50. В настоящем примере выступающий участок 50 имеет форму крюка, если смотреть в поперечном сечении, как показано на фиг. 6. Этот участок в виде крюка фактически является круговым бортиком, который выступает по всей внутренней периферии самого дистального сегмента изгибающегося участка. Можно также видеть, что количество материала, помещенного в полость, выбирается так, что участок в форме "крюка" покрывается материалом корпуса камеры. Таким образом, существует надежное соединение между самым дистальным сегментом изгибающегося участка и материалом корпуса камеры. Этот тип выступающего участка может быть сформирован многими другими способами и не обязательно должен быть в форме крюка. Однако в случае, когда материал корпуса камеры и материал самого дистального сегмента изгибающегося участка не связаны так хорошо, механическая связь между этими двумя компонентами может быть полезной.

На фиг. 6 можно также видеть, что когда корпус камеры извлекают из литейной формы, выступ также извлекается из корпуса камеры. Таким образом, в корпусе камеры формируется канал 51. Этот канал имеет тот же самый внутренний диаметр, что и внутренний диаметр гибкой трубки 31. Таким образом, не существует никакой ступеньки при переходе между гибкой трубкой и каналом.

На фиг. 7 показаны два этапа второго варианта осуществления процесса, соответствующего настоящему изобретению. В отличие от фиг. 2 и 3, литейная форма 70, соответствующая этому варианту осуществления, немного отличается от литейной формы 20 для первого варианта осуществления. В этом варианте осуществления полость литейной формы 71 формируется с помощью углубления 72 в днище полости литейной формы. Углубление 72 формируется и доводится до требуемого размера, чтобы разместить в ней самый дистальный участок устройства камеры. Таким образом, электронная схема, содержащая устройство камеры, может быть расположена в полости литейной формы и быть точно размещена относительно полости литейной формы без какой-либо необходимости в соединении с самым дистальным сегментом изгибающегося участка перед введением в полость литейной формы. Это показано на фиг. 8, где электронная схема вставлена в полость литейной формы, но гибкая трубка и самый дистальный участок изгибающегося участка еще не вставлены. На следующем этапе гибкая трубка может быть присоединена к выступу и затем самый дистальный сегмент изгибающейся секции может быть размещен в форме.

На фиг. 9 и 10 также показан альтернативный способ процесса, показанного на фиг. 2-6. В этом варианте осуществления штырь 91 вставляется в конец гибкой трубки перед тем, как трубка будет помещена в литейную форму 90. Наружный диаметр штыря 91 является, по существу, тем же самым, что и внутренний диаметр гибкой трубки. Электронная схема затем размещается в полости литейной формы сопровождаемая гибкой трубкой. При вставлении гибкой трубки штырь вставляется в отверстие 92 в днище полости литейной формы. После заполнения литейной формы материалом корпуса камеры и извлечения затвердевшего корпуса камеры из полости литейной формы штырь может быть удален из корпуса камеры. Чтобы облегчить вставление штыря в отверстие в днище полости литейной формы, конец штыря 93 и отверстие формируются как соответствующие конусы, которые сужаются в направлении днища полости литейной формы.

Как может представить себе специалист в данной области техники, способы, описанные выше, имеют много различных вариантов, и многие различные типы корпусов камеры могут быть изготовлены в соответствии с раскрытым способом. Однако на фиг. 11-17 показаны некоторые другие виды одного конкретного варианта 100 осуществления корпуса камеры, изготовленного в соответствии со способом, подобным описанному выше.

Корпус камеры, как показано на фиг. 11-12, содержит участок 101 корпуса, самый дистальный сегмент 102 сочлененного изгибающегося участка, устройство 103 камеры, отверстие 104 на дистальном конце корпуса камеры, две проволочные тяги 105 управления, гибкую трубку 106 и электрический провод 107. Основной участок корпуса изготавливается из прозрачного полимерного материала, который отливают в полость литейной формы после того, как в полости литейной формы размещены другие компоненты. Как только материал полимера полностью введен, материал отверждается и основной участок корпуса извлекается из литейной формы. Основной участок корпуса поэтому является твердым и компоненты, расположенные внутри основного участка корпуса, заливаются либо полностью (такие как светодиоды), либо частично (такие как гибкая трубка и устройство камеры) внутри материала основного участка корпуса.

На фиг. 13 показан корпус камеры, подобный показанному на фиг. 12, но в котором основной участок корпуса был удален, чтобы иметь возможность видеть внутренние детали корпуса камеры. Это соответствует ситуации непосредственно перед тем, как материал основного участка корпуса вводится в литейную форму. На фиг. 13 можно видеть электронную схему 108, управляющую устройством 103 камеры и обеспечивающую основное формирование сигнала. Устройство камеры состоит из линзы 109 и самой микросхемы 110 камеры. Источники 111 света в форме двух светодиодов располагаются вокруг линзы. Как можно видеть на фиг. 13, все электрические компоненты устанавливаются на некотором типе конструкции, которая скрепляет вместе все компоненты. В этом примере конструкцией является печатная плата (РСВ). Эта конструкция присоединяется к самому дистальному сегменту 102 изгибающегося участка перед тем, как блок помещается в форму. Таким образом, самый дистальный сегмент изгибающегося участка и электронная схема могут быть собраны в законченный блок, с которым можно обращаться самым простым образом. При этом в реальной литейной форме требуется очень небольшая сборка.

На фиг. 13 также показано, как проволочные тяги 105 управления прикрепляются к самому дистальному сегменту 102 изгибающегося участка. В этом варианте осуществления элемент стопора 112 закрепляется к концам проводов управления. Диаметр элемента стопора больше, чем внутренний диаметр каналов у самого дистального сегмента изгибающегося участка. Поэтому проволочные тяги управления не могут быть протянуты через эти каналы. Когда материал основного участка корпуса отливают в полость литейной формы, эти элементы стопоров также заливаются в материал основного участка корпуса и даже еще более надежно быстро крепятся к самому дистальному сегменту изгибающегося участка.

Как можно видеть на фиг. 14, основной участок 101 корпуса покрывается эластичным элементом 113 покрытия. В настоящем варианте осуществления элемент покрытия покрывает корпус камеры, изгибающуюся секцию и гибкий участок введения.

Как можно также видеть на фиг. 14, гибкая трубка 106 располагается около наружной поверхности 114 корпуса камеры. В этом случае наружная поверхность 114 прилегает к внутренней части элемента 113 покрытия. Трубка располагается на основном участке корпуса камеры так, чтобы дистальный конец трубки находился позади (то есть в направлении проксимального конца эндоскопа) устройства 103 камеры. Дополнительно, можно видеть, что толщина трубки такова, что устройство камеры перекрывает толщину стенки гибкой трубки. Это лучше видно на фиг. 15, где показана передняя сторона корпуса камеры и материал основного участка корпуса удален. Такое размещение гибкой трубки позади устройства камеры позволяет сделать меньше наружный диаметр корпуса камеры. В настоящем варианте осуществления наружный диаметр корпуса камеры составляет только приблизительно 5 мм, а толщина эластичного элемента покрытия составляет только приблизительно 0,1 мм. Результирующий наружный диаметр в настоящем варианте осуществления составляет поэтому 5,2 мм.

Как можно также видеть на фиг. 14, канал 115 гибкой трубки продолжается после устройства камеры через канал 116, расположенный в материале 101 основного участка корпуса камеры. Этот канал формируется, как описано выше, выступом в литейной форме, в которой формуется корпус камеры. Выступ удаляется из корпуса камеры после того, как корпус камеры затвердел, оставляя после себя канал. Канал 116 в основном участке корпуса выполнен так, чтобы его внутренний диаметр был таким же, как внутренний диаметр канала 115 в гибкой трубке. Таким образом, при переходе между гибкой трубкой и каналом в материале основного участка нет никакой ступеньки.

На фиг. 17 можно видеть, что в материал основного участка корпуса также залиты оси 117 шарниров самого дистального сегмента 102 изгибающегося участка. Таким образом, существует надежное соединение между материалом основного участка корпуса для корпуса камеры и самым дистальным сегментом изгибающегося участка. Оси шарниров могут рассматриваться как своего рода участок в форме крюка, который делает механическое соединение между самым дистальным сегментом изгибающегося участка и материалом основного участка корпуса для корпуса камеры. На фиг. 17 также показан следующий самый дистальный сегмент 118 изгибающейся секции, находящийся в зацеплении с самым дистальным сегментом 102 изгибающегося участка. Как можно видеть, проксимальная часть каждого сегмента 102, 118 изгибающегося участка содержит углубление 119, в котором находятся в зацеплении оси 117 шарниров на дистальном участке.

Следует заметить, что фигуры и приведенные выше описания показывают примеры вариантов осуществления относительно простым и схематичным способом. Многие из внутренних электронных и механических деталей не показываются очень подробно, так как специалист в данной области техники должен быть хорошо знаком с такими деталями, и они только излишне усложнили бы это описание.

Дополнительно, специалист в данной области техники должен понимать, что исходя из идей настоящего описания могут быть получены дополнительные варианты осуществления и что эти варианты осуществления также должны быть включены в объем защиты.

Например, в приведенных вариантах осуществления изгибающийся участок был сочлененным изгибающимся участком, содержащим много сочленяемых сегментов.

Однако можно также себе представить вариант осуществления с одним элементом изгибающегося участка.

Следует также заметить, что настоящая формула изобретения сосредоточен на некоторых конкретных признаках, но специалист в данной области техники должен понимать, что могут быть зарегистрированы выделенные заявки, фокусирующиеся на других признаках. Например, существующий независимый пункт 1 формулы изобретения относится к эндоскопу с изгибающимся участком, где, по меньшей мере, участок самого дистального сегмента изгибающегося участка заливается внутри материала корпуса камеры. Но может быть зарегистрирована выделенная заявка, относящаяся к эндоскопу без изгибающегося участка, например, сосредотачиваясь на расположении светодиодов, которые полностью заливаются внутри материала корпуса камеры. Следует также отметить, что заявка на изделие в настоящий момент ограничивается эндоскопом с изгибающимся участком, но заявление способа не ограничивается таким образом.

Группа изобретений относится к эндоскопу и способу его изготовления. Эндоскоп содержит ручку управления, расположенную на проксимальном конце эндоскопа, и участок введения, расположенный на дистальном конце ручки управления. Участок введения содержит корпус камеры, расположенный на дистальном конце участка введения, причем упомянутый корпус камеры является литым компонентом, содержащим наружную поверхность, устройство камеры, залитое в материал корпуса камеры, источник света, залитый в материал корпуса камеры, отверстие на дистальном конце корпуса камеры, и канал, имеющий пневмогидравлическое соединение с упомянутым отверстием, и причем наружная поверхность корпуса камеры и внутренняя поверхность канала являются двумя поверхностями литого корпуса камеры. Группа изобретений позволяет упростить сборку эндоскопа. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Способ сборки эндоскопа (1), причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
а) помещают устройство (103) камеры и источник (111) света в полость (21) литейной формы, причем упомянутая полость литейной формы имеет, по существу, цилиндрическую форму и удерживается на месте так, что она имеет, по существу, вертикальную продольную ось,
b) вводят полимерный материал (42) в состоянии текучей среды в полость литейной формы со стороны днища полости литейной формы так, чтобы поднять материал контролируемым образом в полости литейной формы,
с) отверждают материал и
d) извлекают отвержденный корпус камеры из полости литейной формы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество полимерного материала (101), вводимое в полость (21) литейной формы, определяют заранее.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый этап отверждения полимерного материала (42) содержит этап применения к материалу ультрафиолетового света (45).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый способ дополнительно содержит этапы помещения гибкой трубки (31) в упомянутой полости (21) литейной формы и присоединения конца трубки к цилиндрическому выступу (22), который является частью литейной формы (20) и выступает из днища полости литейной формы в направлении, параллельном продольной оси полости литейной формы.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый способ дополнительно содержит этап помещения самого дистального участка (32) изгибающегося участка эндоскопа (1) в полости (21) литейной формы перед введением полимерного материала (42) в полость литейной формы.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что этот упомянутый способ дополнительно содержит этап помещения одного конца (112), по меньшей мере, одной проволочной тяги (105) управления изгибающегося участка (4) эндоскопа (1) в полости (21) литейной формы перед вводом полимерного материала (42) в полость литейной формы.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что когда устройство (103) камеры помещено в полости (71) литейной формы, самая дистальная часть (40) устройства камеры расположена внутри углубления (72) в днище полости литейной формы, так что самая дистальная часть устройства камеры расположена в литейной форме в месте, которое ниже самого нижнего уровня полости литейной формы, который будет контактировать с материалом (42) корпуса камеры, когда материал корпуса камеры будет введен в полость литейной формы.

8. Способ, соответствующий любому из пп.1-7, отличающийся тем, что материал, из которого изготовлена литейная форма (20), является прозрачным.

9. Эндоскоп (1), имеющий дистальный конец, выполненный с возможностью введения в полость тела исследуемого пациента, и проксимальный конец, выполненный с возможностью его удержания пользователем эндоскопа, причем упомянутый эндоскоп дополнительно содержит:
а) ручку (2) управления, расположенную на проксимальном конце эндоскопа,
b) участок (3, 4, 5) введения, расположенный на дистальном конце ручки управления, причем упомянутый участок введения содержит корпус (100) камеры, расположенный на дистальном конце участка введения, и упомянутый корпус камеры является литым компонентом (10), содержащим:
i) наружную поверхность (114),
ii) устройство (103) камеры, залитое в материал корпуса камеры, помещая его в полость литейной формы во время литья корпуса камеры в полость литейной формы,
iii) источник (111) света, залитый в материал корпуса камеры, помещая его в полость литейной формы во время литья корпуса камеры в полость литейной формы,
iv) отверстие (104) на дистальном конце корпуса камеры и
v) канал (115), имеющий пневмогидравлическое соединение с упомянутым отверстием, причем наружная поверхность корпуса камеры и внутренняя поверхность канала являются двумя поверхностями литого корпуса камеры, и
с) трубку (106), обеспечивающую пневмогидравлическое соединение между проксимальным концом канала в корпусе камеры и впускным отверстием (9) для текучей среды на проксимальном конце эндоскопа, и дистальный конец упомянутой трубки расположен в точке между дистальным и проксимальным концами корпуса камеры, а внутренняя поверхность трубки на дистальном конце трубки расположена заподлицо с внутренней поверхностью канала корпуса камеры, отличающийся тем, что дополнительно содержит изгибающийся участок (4), расположенный на дистальном конце участка введения и на проксимальном конце корпуса (5) камеры, и тем, что самый дистальный участок (102) изгибающегося участка залит в материал корпуса камеры путем помещения его в полость литейной формы и литья корпуса камеры в полости литейной формы так, чтобы получить надежное соединение между самым дистальным участком (102) изгибающегося участка и материалом корпуса камеры.

10. Эндоскоп (1) по п.9, отличающийся тем, что дистальный конец упомянутой трубки (106) расположен между проксимальным концом устройства (103) камеры и проксимальным концом корпуса (5) камеры.

11. Эндоскоп (1) по п.9, отличающийся тем, что изгибающийся участок (5) находится под управлением, по меньшей мере, одной проволочной тяги (105) управления, причем один конец (112) упомянутой, по меньшей мере, одной проволочной тяги управления залит в материал (101) корпуса камеры.

12. Эндоскоп (1) по п.11, отличающийся тем, что материал (101) корпуса камеры является материалом на полимерной основе такого вида, который отверждается быстрее при воздействии ультрафиолетового света.

13. Эндоскоп (1) по п.11, отличающийся тем, что материал (101) корпуса камеры является прозрачным.

14. Эндоскоп (1) по п.13, отличающийся тем, что источник (111) света эндоскопа полностью залит в материал (101) корпуса камеры, так что свет, излучаемый источником света, проходит, по меньшей мере, через участок материала корпуса камеры.

15. Эндоскоп (1), соответствующий любому из пп.9-14, отличающийся тем, что устройство (103) камеры присоединено к элементу (108) конструкции, и упомянутый элемент конструкции жестко соединен с дистальным участком (102) изгибающегося участка (5) перед тем как самый удаленный участок изгибающейся секции будет залит в материал (101) корпуса камеры.