JP2010522025A - 反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本開示内容は、一般に、反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるまたは除去する方法および装置に関する。いくつかの実施形態では、この方法および装置は、内部反射光を反射または吸収させるための遮断部材を有する透明なレンズカバーを設けることを含む。いくつかの実施形態では、このレンズカバーは、内視鏡、カニューレおよび／または内腔の遠位端に取り付けることができる。あるいは、このレンズカバーは、内視鏡、内腔および／またはカニューレの恒久的部分とすることができる。
【選択図】図１

Description

関連出願の参照
本出願は、２００７年３月２２日に出願された米国仮出願第６０／９０７,１５０号「反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるための方法および装置」に基づいて優先権を主張するものであり、その開示内容は参照によって本明細書に組み込まれるものとする。

内部解剖学的構造の観察が可能になったことで、外科的手腕および診断が著しく進歩した。特に、最小侵襲的方法で実施可能な処置の数が増加し、そのような処置によって、一般に、患者の予後が改善され、回復期間が短縮されている。

視覚化のために、内視鏡の遠位端を小さな穴を通して患者の体内に挿入することができる。通常、内視鏡は、遠位端にレンズを、近位端に接眼レンズまたはカメラを含む細長い装置である。また、作業用チャネルによって、外科用器具の誘導、サンプルの採取および／または医療装置の埋め込みが可能となる。形態に関わらず、内視鏡の遠位端を患者の体内に挿入して外科的処置を観察しかつ／または診断のために患者の解剖学的構造を観察する。通常、光源は、内視鏡の遠位端に隣接する領域を照らす。いくつかの状況では、光源は内視鏡の一部とすることができる。例えば、内視鏡は、光を通過させるための照明用チャネルおよび／または照明装置を含むことができる。あるいは、別個の光源を使用することもできる。

内視鏡によって患者の解剖学的構造を観察するための多くの進歩がなされてきたが、画質の向上が有益である。例えば、検出器に反射する光によって、反射で照らし出されるアーチファクトが生じる場合がある。これらのアーチファクトは、内視鏡による視覚化の際に暗いまたは明るいリング構造として出現し、視野の一部を塞ぐことがある。従って、内視鏡などの光学装置の向上、特に画質の向上によって、最小侵襲的な処置を容易にすることができる。

本明細書に開示される実施形態によれば、反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるための装置および方法が提供される。

一実施形態には、レンズカバーが記載されている。レンズカバーによって、内視鏡の遠位端に検出器からのオフセットを設けることができる。レンズカバーは、第１の縦中心軸ならびに内面および外面を画定する少なくとも部分的に透明な壁を含むことができる。この壁は、近位端および遠位端と、外面の少なくとも一部における湾曲と、外面の遠位端の鈍い先端と、開放内部領域とを含むことができる。また、この壁は、内視鏡によってレンズカバーの遠位部分を通して対象を観察することができるように構成することができる。

レンズカバーは、遠位端および近位端を有する細長い光遮断部材をさらに含むことができる。一態様では、遮断部材は、画質の低下を引き起こす反射光を遮断および／または吸収するように構成されている。

遮断部材の少なくとも一部は、レンズカバーの外面に配置することができる。例えば、遮断部材は、レンズカバーの内部領域の一部を越えて延在することができる。一態様では、遮断部材は、レンズカバーの内面から近位に延在することができる。例えば、遮断部材は、レンズカバーの遠位内面から延在することができる。少なくとも一実施形態では、遮断部材は、レンズカバーの内面の全体距離に満たない長さで延在する。

一態様では、遮断部材の少なくとも一部は、レンズカバーの縦中心軸に沿って配置することができる。例えば、遮断部材は細長い本体を有し、細長い本体の縦中心軸は、レンズカバーの縦中心軸に沿って延在することができる。

別の態様では、遮断部材は、遮断部材の近位端で集束する縦断面幅を有することができる。例えば、遮断部材の近位端は、点または先端を含むことができる。例えば、近位先端部は、円錐形、ピラミッド形、三角形または半球形を含む様々な形状を有することができる。

さらに別の態様では、遮断部材は、開放近位端を有することができる。そのような実施例においても、断面幅は遮断部材の近位端で集束することができる。

遮断部材によって、光の透過を防止または減少させることができる。例えば、遮断部材を不透明または半透明にすることができる。別の態様では、遮断部材を反射性にすることができる。

別の実施形態では、遮断部材は、医療装置と共に使用される。例えば、医療装置は、細長い光学装置を受け入れるように構成された第１の内腔を含むカニューレを含むことができる。この装置は、細長い形状を有する本体、開放内部領域および外面を含むレンズカバーをさらに含むことができる。本体の透明な遠位部分は、先細り状形状および鈍い遠位先端部を有することができる。遠位端および近位端を有する細長い光遮断部材を含めることもできる。遮断部材の遠位端は、レンズカバーの外面に実質的に含めることができ、レンズカバーの第１の縦中心軸に実質的に平行に配置することができる。本明細書で使用されるように、カニューレ、内腔および光学装置は全て、医療装置を構成する分離できない１つの部分として提供することができ、あるいは、実施形態に応じて、医療装置を構成する各々独立して識別可能な複数の部分とすることもできる。

いくつかの実施形態では、レンズカバー本体の近位部分は、カニューレと結合するように構成されている。別の態様では、レンズカバーは、光学装置および／またはカニューレとレンズカバーとの間に配置される医療装置本体の別の部分に結合することができる。

医療装置の一実施形態では、カニューレは、手術用ツールを受け入れるように構成された第２の内腔を含むことができる。また、本明細書に記載されている医療装置は、レンズカバーの内部領域に光を与える光源を含むことができる。例えば、光源は光リングとすることができる。例えば、内視鏡を通って放射される光を含む様々な異なる光源形態が可能である。

反射で照らし出されるアーチファクトを除去するための本明細書に記載されている別の装置は、近位端、遠位端および第１の縦中心軸を有するレンズカバーを含むことができる。さらに、この装置は、レンズカバーを通って光を照射するように構成され、レンズカバーの遠位端よりも近位端の近くに位置する光源を含むことができる。レンズカバーを通して内視鏡画像を取り込むために検出器を含めることができ、検出器はレンズカバーの近位側に配置される。また、この装置は、レンズカバーから検出器に反射する光を遮断するためにレンズカバーに取付けられ、第２の縦中心軸を有し、レンズカバーの第１の縦中心軸に実質的に平行に位置づけられる遮断部材を含むことができる。

別の実施形態では、反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるレンズカバーの製造方法が開示されている。一態様では、この方法は、細長い本体および開放内部を有する透明なレンズカバーを形成する工程を含むことができる。遮断部材を、レンズカバーの開放内部に配置し、レンズカバーに結合させることができる。

典型的な一実施形態に係るレンズカバーの典型的な部分透明斜視図である。 内視鏡および付属のレンズカバーの遠位端の典型的な分離断面図であり、典型的な一実施形態に係るレンズカバー内における典型的な光反射経路を示す。 内視鏡および付属のレンズカバーの遠位端の典型的な分離正面図であり、典型的な一実施形態に係るレンズカバー内における典型的な光反射経路を示す。 典型的な一実施形態に係る遮断部材の典型的な図である。 典型的な一実施形態に係る遮断部材の典型的な図である。 内視鏡および典型的な遮断部材の遠位端の典型的な分離部分縦図であり、典型的な一実施形態に係る遮断部材および内視鏡検出器に対する光反射経路を示す。 内視鏡および典型的な遮断部材の遠位端の典型的な分離部分縦図であり、典型的な一実施形態に係る遮断部材および内視鏡検出器に対する光反射経路を示す。 典型的な一実施形態に係る、遮断部材を有するレンズカバーの一実施例の典型的な分離縦断面図である。 典型的な一実施形態に係るレンズカバーの遠位端の典型的な分離正面図である。 典型的な一実施形態に係る、縦中心軸を有するレンズカバーの典型的な図である。 典型的な一実施形態に係る、付属の遮断部材の拡大図を有するレンズカバーの典型的な分離縦断面図である。 典型的な一実施形態に係る、レンズカバーの近位部分に取付けられた遮断部材を有するレンズカバーの典型的な図である。 典型的な一実施形態に係る医療装置の典型的な縦図である。 典型的な一実施形態に係る医療装置の遠位端の典型的な分離斜視図である。 典型的な一実施形態に係る医療装置の典型的な斜視図である。 典型的な一実施形態に係る医療装置の遠位部分の典型的な斜視図である。

以下、本発明の典型的な実施形態を詳細に説明する。なお、それらの実施例は添付の図面に示されている。可能な限り、同じ参照符号は、図面全体にわたって同じまたは類似の部分を指すように使用する。

なお、上記背景技術に関する説明および以下の詳細な説明は単に例示および説明のためのものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施形態は、特定の外科手術、診断または処置の形式に限定されるものではない。同様に、実施形態の利用者を外科医と呼ぶことができるが、外科医は本明細書の実施形態を利用することができる利用者の１つの型にすぎない。

本開示のために、内視鏡は、医療処置で使用される任意の種類の撮像装置を代表するものとする。そのような内視鏡は、一般に受像部材（本明細書では検出器と呼ぶ）を含むことができる。検出器は、レンズ、開口部および／または画像が光の形態で集束される透明なシールドを含むことができる。また、内視鏡を特別に参照することによって、他の部分（例えば内視鏡を収容するための装置）が存在しないことを意味するものではない。

以下に記載される例示的な実施形態によって、臨床医または外科医などの利用者は、被検者の解剖学的構造を視覚化するための内視鏡または他のカメラ装置を使用しながら、より良好な視覚化を達成することができる。反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるために、それらの実施形態は、遮断部材を有するレンズカバーを含むことができる。

本発明の一実施形態によれば、遮断部材によって、反射で照らし出されるアーチファクトの存在を減少させ、視覚化を向上させることができる。そのようなアーチファクトは、主に内視鏡光源の光がレンズカバーから検出器に反射する際に生じる。これらの反射で照らし出されるアーチファクトは、内視鏡による視覚化の際に暗いリング構造として現れる場合があり、外科医の処置の視界を損なう。遮断部材によって、そのような反射で照らし出されるアーチファクトを減少または除去することができ、内視鏡による視覚化を向上させることができる。

図１は、典型的な一実施形態に係るレンズカバーの典型的な斜視図である。レンズカバー１０５は、外面１１０および内面１２０と共に示されている。１１０と１２０との間の領域は、壁またはレンズカバー１０５の本体１１５とみなすことができる。レンズカバー１０５の内部は、開放形態を有するか、あるいは、固体または液体充填材料を含むことができる。いずれの場合も、以下に詳述するように、レンズカバー１０５の内部は、遮断部材１３０を含むことができる。

レンズ本体１１５は、閉鎖遠位端１４０および近位開口部１７０を有する一般に細長い形状を有することができる。一態様では、遠位端１４０は、患者の外傷を最小にするために鈍い形状を有する。敏感な解剖学的領域において視覚化が必要とされる場合、遠位端１４０の形状によって、組織を損傷する可能性を減少させることができる。特に、遠位端１４０は、湾曲した遠位外面１１０を有することができる。図１の実施例では、レンズカバー１０５の横断面は円形である。ただし、他の断面を有する多くのレンズ形状が可能である。例えば、レンズカバーの横断面は、実質的に卵形または実質的に多角形とすることができる。また、レンズカバー本体の断面形状は、レンズカバーの長さに沿って変えることができる。

レンズカバー１０５によって、内視鏡（図１には示さず）と隣接する環境との間にオフセットを設けることができる。例えば、レンズカバーの本体１１５によって、内視鏡検出器とレンズカバーの遠位先端部との間に間隔を設けることができる。レンズカバーが組織と接触する場合、内視鏡とレンズカバーの遠位端との間のオフセットによって間隔が設けられるため、組織表面によって視覚化が完全に妨害されることはない。

レンズカバー１０５は、例えば、各種ポリマー、エラストマおよび／またはガラスを含む様々な透明または半透明の材料で製造することができる。材料の選択は、材料費、強度、光学的性質、レンズカバーの大きさ／形状および／またはレンズカバーの使用目的にある程度依存することができる。

一態様では、レンズカバー１０５によって、歪みを最小にするかあるいは全く生じさせずに光を本体１１５内に通過させることができる。別の態様では、レンズカバーの形状は、画像の歪曲、複数の媒体（例えば、液体および気体）を介する解剖学的構造の観察能力、鈍い遠位先端部の要望および／またはレンズカバーのオフセット間におけるトレードオフに基づいて選択することができる。一態様では、レンズカバーの外面は、湾曲した形状を有することができる。別の態様では、外面１２０の少なくとも一部は、扁球形状を有する。さらに別の態様では、外面１２０の少なくとも一部は、楕円体形状を有する。同様に、レンズカバーの内面は、湾曲した遠位面を有することができる。一態様では、レンズカバーの内面は、レンズカバーの外面に対応する形状を有する。

レンズカバー１０５の近位部分は、内視鏡および／または内視鏡を収容するための装置（例えば、カニューレ）と結合するように構成することができる。図１に示すように、レンズカバーの外面は、カニューレおよび／または内視鏡の遠位端に取り付けるための結合形状体(feature)１６０を含むことができる。例えば、溝、突起および／またはネジ山によって結合を容易にすることができる。当業者には明らかなように、レンズカバーの内面および／または外面によって様々な結合面を得ることができる。レンズカバー１０５を内視鏡または他のカメラ装置に取り付ける典型的な方法および機構としては、例えば、機械的インターロック、摩擦係合、接着剤、熱および／または他の溶接・取付け方法および装置の使用が挙げられる。また、レンズカバーは、恒久的または着脱可能に医療装置に結合させることができる。

一態様では、レンズカバー１０５の近位部分は、画像検出器だけでなく光源と共に機能するように構成されている。例えば、以下に詳述するように、レンズカバー１０５内あるいはそこに隣接して配置される光源は、レンズカバー本体を通って光を照射することができる。

上記レンズカバーの様々な典型的な態様に加えて、あるいは、それに代わるものとして、レンズカバー１０５は、同日に出願された発明「解剖学的構造を観察するための方法および装置」に記載されている様々な特徴を含むことができる。その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。

上述のように、レンズカバー１０５は、光がレンズカバーの一部から反射する際に生じる反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるための遮断部材１３０を含むことができる。図２Ａは、内視鏡および付属のレンズカバーの遠位端の典型的な分離断面図であり、典型的な一実施形態に係るレンズカバー内における典型的な光反射経路を示す。図示のように、検出器２６０は、レンズカバー本体２５０の内部から画像を捉えるように配置されている。検出器２６０は、例えばレンズまたはカメラアイ(camera eye)などの内視鏡の一部とすることができる。いくつかの実施形態では、内視鏡のカメラ部分は内視鏡の近位端に位置し、検出器２６０は遠位端に位置している。

この実施例では、光源２１０は、レンズカバー１０５を通して光を照射する。一態様では、光源は、一般に内視鏡検出器２６０を囲む光リング２１０であり、レンズカバー本体２５０の透明な部分の外側にある対象の解剖学的構造および／または組織を照らす。非環状形態を有する光源または検出器２６０を通して光を照射する光源などの他の光源および光源形態が可能である。

図２Ａに示すように、光路２２０などの光源２１０からの光の一部は、位置２３０などでレンズカバー２５０から内部反射する場合がある。遮断部材１３０が存在しない場合には、２３０で内部反射した光は検出器２６０内に伝播し続けるであろう。検出器が捕えた内部反射光によって、視覚化が損なわれる可能性がある。例えば、検出器の形態および／または画像処理ソフトウェアに応じて、内視鏡による視覚化画像中に、反射光によって、暗いまたは明るいリング（反射で照らし出されるアーチファクト）が出現する場合がある。当業者には明らかなように、反射光によって画像が不明瞭になる理由（すなわち、暗いリング、白点、グレアなど）よりも、遮断部材の使用によってそのようなアーチファクトの発生を減少させることが重要である。特に、レンズカバー１０５内に配置された遮断部材１３０によって、検出器２６０に反射する光の一部を、遮断部材１３０によって再誘導および／または吸収させる。例えば、図２Ａに示すように、経路２２０に沿って伝播する光を、２４０で検出器２６０の外に反射させる。同様の実施例が図２Ｂに示されているが、そこには、遮断部材１３０によって屈折した後に検出器２６０の外２５５に反射している光２２５が示されている。

一実施形態では、遮断部材は、少なくともその一部がレンズカバー内に配置されるように構成された一般に細長い本体３３５を有する。例えば、図３Ａおよび図３Ｂは、光が検出器に直接反射するのを防止するように構成された近位部分３１０およびレンズカバー１０５と結合するための遠位部分３６０を含む遮断部材１３０を示す。近位部分３１０と遠位部分３６０との間に示される遮断部材１３０は、一般に円筒形断面形状を有する。ただし、遮断部材１３０には、例えば、円形、矩形、楕円形、三角形、多角形および不規則な断面形状を含む様々な他の形状が可能である。また、細長い本体３３５は均一な幅を有するものとして示されているが、断面形状または幅は、遮断部材の長さに沿って変えることができる。

一実施形態では、遮断部材を、１つの単一の部材から形成することができる。別の実施形態では、遮断部材１３０を、互いに結合した複数の部分から形成することができる。遮断部材は、開放内部を有することもできる。例えば、遮断部材は、近位端および／または遠位端によって遮断部材の内部が開放され、皮下注射管に類似した中空体を有することができる。開放内部の別の実施形態では、遮断部材は、１つの開放端のみを有する。

遮断部材１０５の近位部分３１０は、光が検出器に直接反射するのを防止するように構成することができる。図４Ａに示す一態様では、遮断部材１１０の近位部分は、実質的に３５０の点に到達する集束する縦断面幅を有する。光源２１０が経路４２０に沿って伝搬する光を発する場合、遮断部材１３０の近位外面によって、光は検出器には反射されずに、４３０で検出器２６０の外に反射される。

遮断部材１３０の近位部分３１０は、様々な光屈折形状を有することができる。図４Ａに示す一態様では、集束する近位部分３１０は、実質的に円錐形状を有する。あるいは、近位部分３１０は、くさび形、ピラミッド形または他の傾斜形状を有することができる。また、近位先端部は、遮断部材の縦中心軸の中心に合わせる必要はない。例えば、近位断面の一面は、近位断面の他面よりも急な傾斜を有することができる。

また、遮断部材１３０の近位部分３１０にわたって示す集束は、図３Ａおよび図３Ｂに示す遮断部材１３０の著しくより大きい部分よりも延ばすことができる。例えば、遮断部材１３０の長さ全体が、集束する断面幅を含むことができる。

先細り状近位先端部は、一般に任意の角度にすることができる。ただし、ほとんどの光を検出器２６０の外に反射させるために、先端部３５０は、約９０°以下の範囲で角度をつけることができる。適当な角度は、遮断部材１３０の近位部分３１０に対する光源２１０の位置決め、検出器２５０と先端部３５０との間隔および／または光が光源２１０から投射される角度によって影響を受ける場合がある。一般に、近位先端部３５０の角度は、約１〜６０°の範囲とすることができる。ただし、非常に小さい角度を含む１°に満たない角度によっても、優れた光の偏向を与えることができる。

一実施形態では、近位先端部３５０は鋭い点で集束する。鋭い点の最小表面積によって、遮断部材の先端から検出器に直接反射する光量を最小にすることができる。ただし、例えば、鋭い表面によって利用者に損傷を与える危険性が上昇することが懸念される場合には、遮断部材は鋭い点を有していなくてもよい。

別の実施形態では、光を反射させる代わりに、あるいは、光を反射させることに加えて、遮断部材に光を吸収させて検出器に反射する光量を減少させることができる。図４Ｂに示すように、経路４５０に沿って伝搬する光は、遮断部材の近位部分３１０に到達する。検出器２６０に光を反射させずに、遮断部材の近位表面に光を吸収させることができる。本実施形態では、遮断部材は、先細り状近位部分３１０を有していてもよいし、有していなくてもよい。

上述のように、遮断部材は、閉鎖端の代わりに開放近位端を含むことができる。例えば、遮断部材１３０の開放内部に光を受け入れることができる。中空型遮断部材の内面によって、検出器の外に光を反射することができかつ／または光を吸収させて検出器への反射を減少させることができる。このようにして、遮断部材１３０は、経路４６０に沿って検出器２６０に反射する光の量を減少させることができる。

開放端型遮断部材１３０の外面は、遮断部材本体の近位部分で先細り状にすることもできる。例えば、開放端型または中空型遮断部材は、上記先細り状閉鎖端型遮断部材に類似した形態を有することができる。

上述のように、遮断部材１３０の遠位端３４０は、レンズカバー１０５の一部と結合することができる。一態様では、結合を容易にするために、遮断部材は、結合形状体を含むことができる。例えば、遮断部材の遠位面は、（図３Ｂに示すような）溝３３０を含むことができる。ただし、別の実施形態では、遮断部材は、レンズカバーと結合するように構成された任意の表面形状体を含んでいない。遮断部材１３０の位置決めおよび／または様々な取付方法は、図６Ｃを参照しながら以下により詳細に述べる。

遮断部材１３０は、装置の用途に応じて、様々な材料で製造することができる。例えば、遮断部材１３０は、多種多様な従来の生体適合性外科材料、例えば、金属および／またはポリマーから形成することができる。当業者には明らかなように、様々な不透明または半透明材料を用いて遮断部材を形成することができる。

遮断部材１３０の材料は、反射性にすることができる。通常は、一般に「反射性」とみなされる表面から発生する拡散反射はより少なくなる。例えば、いくつかの実施形態では、遮断部材１３０は、研摩された鏡状の外面を有することができる。特に、遮断部材を機械加工または研摩して遮断部材１３０に沿って発生する拡散反射量を減少させることができる。例えば、遮断部材１３０の近位端を研磨することによって、光を遮断部材１３０から予測可能な方向に反射させることができる。ただし、当然のことながら、反射で照らし出されるアーチファクトを効果的に減少させるために遮断部材を研摩する必要はない。

別の態様では、黒色の材料などの光吸収材料によって、反射で照らし出されるアーチファクトを減少または防止することができる。光を吸収させることによって、検出器２６０に向かう内部反射光の量を減少させることができる。

ここで図５を参照すると、典型的な一実施形態に係る、遮断部材１３０を有するレンズカバー５０５の典型的な分離縦断面図が示されている。レンズカバー５０５によって、内視鏡とレンズカバー本体１１５の遠位端１４０との間にオフセットが設けられている。内視鏡がレンズカバーの内部まで延びる一態様では、オフセット５１０は、レンズカバーの全長に満たない長さを有する。例えば、内視鏡の遠位端が１５０で表される場合には、レンズカバー５０５によって設けられるオフセットはレンズカバーの全長に満たない長さにすることができる。一実施形態では、約８ｍｍ〜２０ｍｍの範囲のオフセットが設けられている。別の実施形態では、例えば、検出器がより広い円錐状の視野角を有する場合には、オフセットは約１０ｍｍ〜１４ｍｍの範囲とすることができる。

一般に、遮断部材１３０はオフセットの長さに満たない距離にわたって延在し、一実施形態では、遮断部材は、検出器の遠位端と遮断部材の近位端との間に間隔５２０を形成するような大きさである。間隔５２０によって、検出器５６０が遮断部材１３０の近位端と接触するのを防止する。遮断部材が鋭い近位端３５０を有する場合には、間隔５２０によって内視鏡の損傷および／または利用者の外傷を防止することができる。

別の実施形態では、検出器５６０が遮断部材１３０と接触しないように、レンズカバーに保護ストッパー５６５を組み込むことができる。例えば、レンズカバーの内面は、内視鏡のレンズカバーに対する遠位移動を防止するように構成された小径の領域を含むことができる。ストッパー５６５は、レンズカバー５０５の一体化部分とすることおよび／または別個の部材によって形成することができる。その代わりとして、あるいは、追加として、内視鏡が遮断部材と接触する場合には、遮断部材１３０の近位端３５０は、損傷を防止するための柔らかい先端を含むことができる。

光源、レンズカバーおよび検出器の形態に応じて、検出器に反射される光の経路を変えることができる。レンズカバーが湾曲した遠位面を有する一態様では、照射軸をレンズカバーの縦中心軸に沿って配置することができる。図６Ａおよび図６Ｂは、レンズカバー５０５の縦中心軸Ｌを示す。反射で照らし出されるアーチファクトを生じさせる内部反射光の一部は、縦中心軸Ｌと交差する（あるいは交差に近い状態となる）。従って、縦中心軸Ｌに沿ってあるいはその近傍に遮断部材１３０を配置することによって、反射で照らし出されるアーチファクトを減少させることができる。そのような一実施形態では、遮断部材１３０は、レンズカバーの縦中心軸に実質的に平行に配置することができる。別の実施形態では、遮断部材１３０の縦中心軸ＬＢがレンズカバー５０５の縦中心軸Ｌに実質的に位置合わせされるように、遮断部材１３０を配置する。

オフセットおよび／またはレンズカバー５０５の曲率を変えることによって、内部反射光のパターンを変化させ、縦中心軸Ｌの異なる複数の点に沿って、より高輝度の内部反射光を生じさせることができる。従って、遮断部材１３０の長さを内部反射光の位置に基づいて選択することができる。特に、遮断部材１３０の長さは、これらの高輝度の点と交差するように選択することができる。

内部反射光の輝度は縦中心軸Ｌに沿った距離の関数として変化するが、最も濃度が高い内部反射光をレンズカバーの曲率中心の近傍に生じさせることができる。図６Ａ〜図６Ｃに示す実施例では、曲率中心は、レンズカバーの遠位内面に近接して位置している。他の実施形態では、曲率中心の正確な位置は、レンズカバー形状のコンピュータ光学分析を実行することによって決定することができる。一態様では、遮断部材の少なくとも一部は、曲率中心の位置に従って配置される。

一態様では、遮断部材は、曲率中心のみを実質的に覆うことができる。別の実施形態では、遮断部材１３０は、曲率中心だけでなくそれ以上を覆うように構成することができる。これは、さらなる内部反射光が曲率中心以外の点でレンズカバーの縦中心軸Ｌ内を通過することができることから、有益な場合もある。

図６Ｂに示す実施例では、この実施例における遮断部材１３０の断面縦幅を、約０．０２０インチとすることができる。断面縦幅は、レンズカバー５０５の形状、光源の位置および／またはレンズカバーの用途に応じて変えることができる。例えば、心臓の用途では、通常は幅を約０．００１インチ〜０．０５０インチの範囲、別の態様では、約０．０１０インチ〜０．０２５インチの範囲とすることができる。ただし、遮断部材がレンズカバーの縦中心軸の近くで交差している光を依然として遮断できる限り、ほぼあらゆる断面縦幅が有用である。この点に関しては、より大きな断面縦幅（すなわち直径）を有する遮断部材１３０であれば、より細い遮断部材よりも正確に配置する必要はない。ただし、遮断部材自体によって内視鏡の視界が損なわれるため、遮断部材幅を最小にする際にもいくつかのトレードオフが存在する。

実施形態に応じて、遮断部材１３０をレンズカバー５０５に取り付けるための様々な方法が存在する。図６Ｃは、典型的な一実施形態に係る、レンズカバーと遮断部材との境界面の拡大図を有するレンズカバー５０５の典型的な分離縦断面図である。

一実施形態では、遮断部材は、表面形状体または結合のための形状体を含む。例えば、図６Ｃの遮断部材は、遠位端３４０の近傍に溝を含む。一態様では、レンズカバーを、遮断部材１３０の溝３３０の周囲に形成することができる。あるいは、溝によって、遮断部材１３０をスナップ嵌めまたは締り嵌めを介してレンズカバーと結合させることができる。

図６Ｃには溝が示されているが、結合面形状体を突起または***とすることができる。突出する結合形状体による視覚化への影響を減少させるために、突起または***を透明にすることができる。

微笑規模の粗さを有するテクスチャー加工された表面（例えば、グリットブラストによって創出される表面）によっても、遮断部材とレンズカバーとの間の結合の質を向上させることができる。

また、一実施形態では、遮断部材は、レンズカバーと結合する表面形状体を必要としない。例えば、遮断部材は、平滑な外面を有することができる。遮断部材とレンズカバーとの摩擦結合および／または接着性結合によって十分な保持を得ることができる。

いくつかの実施形態では、遮断部材を、レンズカバー５０５の内部領域に実質的に含めることができる。他の実施形態では、遮断部材１３０の遠位部分を、レンズカバー５０５の外壁１１０の遠位１４０から突出させることができる。突出する遮断部材１３０を有する実施形態では、鈍い遠位面を得るために、遮断部材１３０の遠位端３４０を機械加工するか、あるいは滑らかにすることができる。追加として、あるいは、その代わりとして、追加の保護カバーを、遮断部材の突出する遠位端３４０を覆って配置することができる。いくつかの実施形態では、この追加の保護カバー（図示せず）を透明にすることができる。

さらに別の実施形態では、遮断部材は、レンズカバーの本体を貫通させずにレンズカバーの表面と結合させることができる。例えば、遮断部材の最遠位表面は、レンズカバーを貫通させずにレンズカバーの近位表面に結合させることができる。

図示の実施形態は、一般にレンズカバーに直接結合した遮断部材を示しているが、別の態様では、遮断部材とレンズカバーとの間に中間物を配置することができる。例えば、中間パッドによって、レンズカバー５０５への接着のためにより大きな表面積を得ることができる。例えば、パッドは、レンズカバー本体１１５の内面１２０に沿って配置することができる。実施形態に応じて、パッドをレンズカバーに取り付ける前または後に、遮断部材１３０を中間パッドに取り付けることができる。これらのいくつかの実施形態では、中間パッドは透明である。また、中間パッドを取り付けるために用いる接着剤を透明にすることができる。

上記様々な実施形態は、遮断部材の遠位端を介してレンズカバーに結合させる遮断部材に一般に適合するが、遮断部材の近位端をレンズカバーに結合させることも想定される。図６Ｄは、遮断部材の近位端がレンズカバーの近位部分に取付けられたレンズカバーの典型的な図である。遮断部材は、レンズカバー５０５の内部領域にある透明な部材６３０と結合する。

さらに別の実施形態では、遮断部材を内視鏡、検出器および／またはカニューレに直接結合させることができる。例えば、検出器を遮断部材１３０の近位部分と結合させることができる。これらの実施形態では、レンズカバーが内視鏡、カニューレおよび／または検出器の遠位部分に取り付けられている場合には、遠位に延在する遮断部材１３０を、レンズカバー５０５内まで拡張させることができる。

図７Ａは、典型的な一実施形態に係る医療装置７１０の斜視図である。医療装置７１０は、近位端と遠位端との間に延在し、光学経路を収容するカニューレ７７０を含むことができる。カニューレ７７０の遠位端７３０に配置されるレンズカバー７４０によって、例えば、内視鏡などの光学装置による視覚化が可能となる。光学装置は、医療装置の本体とは別個の部材として一般に記載されているが、一態様では、光学装置は装置７１０に組み込まれている。

カニューレ７７０は、開放遠位端７１２を有する第１の内腔および開放遠位端７１４を有する第２の内腔を含むこともできる。これらの開口部は、カニューレ７７０の遠位端７３０またはその近傍に設けることができる。２つの開放端型内腔を示しているが、単一の内腔または３つ以上の開放端型内腔を医療装置７１０と共に使用することができる。

一態様では、第１の手術用ツール７６０を第１の内腔に収容することができ、第２の手術用ツール７５０を第２の内腔に収容することができる。当業者には明らかなように、装置７１０の用途に応じて、様々なツールを内腔を通して誘導することができる。

医療装置７１０の遠位端７３０を図７Ｂに示す。図示のように、装置７１０の最遠位表面は、レンズカバー７４０によって画定されている。装置７１０を敏感な解剖学的構造に近接して使用する場合には、レンズカバーによって鈍い遠位面を設けることができる。そのような一実施形態では、レンズカバーは、湾曲した最遠位表面を有する。別の態様では、レンズカバー７４０は、回転卵形などの卵形状を有する。さらに別の態様では、レンズカバー７４０の遠位部分は、楕円体形状によって画定されている。

別の態様では、レンズカバーは、円錐形状を有するか、あるいは、円錐形要素および湾曲要素を有する複合型横断面を有することができる。この種の「鋭い」形状は、組織の切開および他の類似した操作に有用である。

また、外面１１０の形状は、内面１２０の形状とは異なっていてもよい。これは、一実施形態では、レンズとして機能するレンズカバーを創出するのに有用な場合もある。例えば、レンズカバーによって、いくつかの用途で使用される拡大効果または魚眼効果を創出することができる。

上記遮断部材と共に使用される装置の一つの例は、ＬＥＸＶＩＥＷ一方向ルーティングシステム(マサチューセッツ州ナティック所在のBoston Scientific社製(インディアナ州インディアナポリス所在の旧Guidant Corporation社製)である。ＦＬＥＸＶＩＥＷは、細長い本体、内視鏡用内腔および作業用内腔を有するルーティング装置である。レンズカバー７４０は、内視鏡ならびにルーティングスネアと共に使用される。ＦＬＥＸＶＩＥＷレンズカバー７４０は、利用者によって内視鏡から着脱することができる。ルーティングスネアは、利用者によってレンズカバーの周囲への巻き付けおよび結び付けが可能であり、ＦＬＥＸ１０切除プローブの設置を容易にすることを目的とする。（付属のレンズカバーを有する）内視鏡およびスネアは、患者の体の小さな穴を通して挿入される。次いで、レンズカバーおよび内視鏡を用いて解剖学的構造を視覚化し、所望どおりにルーティングスネアを配置する。適切な位置に配置したら、ルーティングスネアを使用して切除プローブを配置する。切除プローブはマイクロ波エネルギを心臓組織に集束させるために用いられる。

ルーティング工程は、内視鏡およびレンズカバー７４０を用いることにより視覚化される。本明細書中の様々な実施形態において開示されているように、レンズカバー本体および遮断部材を用いることによって、反射で照らし出されるアーチファクトを減少させ、処置全体にわたって視覚化の質を向上させることができる。本明細書に記載されている遮断部材と共に使用することができる装置の別の例は、マサチューセッツ州ナティック所在のBoston Scientific社製(インディアナ州インディアナポリス所在の旧Guidant Corporation社製）ＶＡＳＯＶＩＥＷ内視鏡的血管採取システムである。ＶＡＳＯＶＩＥＷ装置は、内視鏡用チャネルおよび例えばバイセクター(bisector)またははさみなどの手術用ツールを誘導するための一つ以上の作業用チャネルを有する本体を含む。レンズカバーを、内視鏡による視覚化が可能となるようにＶＡＳＯＶＩＥＷ本体および／または内視鏡と結合させることができる。特に、レンズカバーによって内視鏡用チャネルを覆うことができる。いくつかのＶＡＳＯＶＩＥＷの実施形態に関する詳細な情報は、米国特許第５，８９５，３５３号、第５，９９３，３８４号、第６，１７６，８２５号、第６，４０６，４２５号、第６，８３０，５４６号、第５，５９５，３５３号、第５，９７６，１６８号および第５，９８０，５４９号に記載されている。それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれるものとする。

図８Ａは、上記内視鏡的血管採取システムの一実施形態に一致する医療装置の一実施例の斜視図である。図８Ａは、拡張位置で血管マニピュレータ８４０を収容するカニューレ８１０の一実施例を示す。カニューレ８１０は、長さがほぼ１２インチ〜１８インチであってもよい、polymed UDなどの生体不活性材料からなる外部ハウジングを含む（他の長さも可能である）。カニューレ８１０の近位端は、血管マニピュレータ１１２の平行移動を制御する血管マニピュレータ１１２に連結された血管マニピュレータ駆動部を含むハンドル内に配置されている。図示のカニューレ８１０は、血管マニピュレータ１１２だけでなく、内視鏡およびバイセクターツール１３０も収容している。ハンドルは、バイセクターツール８３０および／または血管マニピュレータ８４０を制御するためのさらなるツール制御装置８４５を含む。従って、ツール制御装置８４５および血管マニピュレータ駆動部８３５は、これらのツールの制御を可能にするいくつかの方法でバイセクターツール８３０および血管マニピュレータ８４０に連結されている。

図８Ｂは、図８Ａに示す医療装置の一実施例の遠位部分の斜視図である。内腔を含む内視鏡８２０は、カニューレ８１０内に収容されている。ただし、一実施形態では、内視鏡８２０は、カニューレ８１０の一体化部分であってもよい。実施形態に応じて、遮断部材を有するレンズカバー１０５を、内視鏡８２０、内腔またはカニューレ８１０に取り付けることができる。別の実施形態では、レンズカバー１０５は、内視鏡、内腔またはカニューレにすでに組み込まれていてもよい。上記視覚の利点に加えて、レンズカバーに遮断部材を設けることにより、組織分離がより容易になることもある。一実施形態は、レンズカバーを洗浄して内視鏡による視覚化を不明瞭にする壊死組織片を除去するために、レンズカバー１０５上に流体を噴霧するためのノズル８５０含むことができる。

他の実施形態は、本明細書に開示された実施形態の詳細および実施を考察することにより当業者には明らかである。その詳細および実施例は単なる例示であって、正確な範囲および趣旨は添付の特許請求の範囲に示されている。

Claims (26)

1. 内視鏡にオフセットを設けるためのレンズカバーであって、前記内視鏡の遠位端が検出器を含み、
   前記レンズカバーが、
   内面および外面を画定する少なくとも部分的に透明な壁であって、近位端および遠位端と、前記外面の少なくとも一部における湾曲と、前記外面の遠位端の鈍い先端と、開放内部領域とを含み、内視鏡によって前記壁の前記遠位部分を通して対象を観察することができるように構成された前記壁と、
   遠位端および近位端を有し、前記レンズカバーの前記第１の縦中心軸の少なくとも一部を通って延在する細長い光遮断部材と、
   を含むレンズカバー。
2. 前記遮断部材が前記レンズカバーの前記外面に実質的に配置されている、請求項１に記載のレンズカバー。
3. 前記遮断部材の前記遠位端が前記壁と結合されている、請求項１に記載のレンズカバー。
4. 前記遮断部材が前記内部領域の遠位端から延在している、請求項１に記載のレンズカバー。
5. 前記遮断部材が前記内部領域の全長に満たない長さで延在する、請求項１に記載のレンズカバー。
6. 前記遮断部材が縦中心軸を有し、前記遮断部材の前記縦中心軸が前記レンズカバーの前記縦中心軸に実質的に沿って位置するように前記遮断部材が配置されている、請求項１に記載のレンズカバー。
7. 前記外面が前記レンズカバーの少なくとも遠位部分にわたって扁球形状を有する、請求項１に記載のレンズカバー。
8. 前記遮断部材が縦断面距離を有し、前記縦断面距離が前記遮断部材の前記近位端で集束する、請求項１に記載のレンズカバー。
9. 前記遮断部材の前記近位端が実質的に円錐形である、請求項８に記載のレンズカバー。
10. 前記遮断部材が開放近位端を有する、請求項１に記載のレンズカバー。
11. 前記遮断部材が不透明である、請求項１に記載のレンズカバー。
12. 前記遮断部材が反射性である、請求項１に記載のレンズカバー。
13. 内視鏡の視界における反射で照らし出されるアーチファクトを減少させるレンズカバーの製造方法であって、
    近位端と遠位端との間に延在し、開放内部領域を画定する細長い本体を有する透明なレンズカバーを形成する工程と、
    近位端と遠位端との間に延在する細長い本体を含む、不透明材料からなる遮断部材を形成する工程と、
    前記遮断部材が前記レンズカバーの縦中心軸を通って反射する光の少なくとも一部を遮断するように前記遮断部材を配置する工程と、
    前記遮断部材の前記遠位端を前記レンズカバーに取り付ける工程と、
    を含む方法。
14. 前記遮断部材の前記遠位端を取り付ける工程が前記遮断部材の前記遠位端を前記レンズカバー本体内にはめ込む工程を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記遮断部材が縦中心軸を有し、前記遮断部材の前記縦中心軸が前記レンズカバーの前記縦中心軸に実質的に位置合わせされている、請求項１３に記載のレンズカバー。
16. 前記遮断部材が縦断面距離を有し、前記縦断面距離が前記遮断部材の前記近位端で集束する、請求項１３に記載の方法。
17. 最小侵襲的な外科的処置を行うための医療装置であって、
    細長い光学装置を受け入れるように構成された第１の内腔を含むカニューレと、
    細長い形状、第１の縦中心軸、開放内部領域および外面を有する本体を含むレンズカバーであって、前記レンズカバー本体の透明な遠位部分が先細り状形状および鈍い遠位先端部を有するレンズカバーと、
    遠位端および近位端を有する細長い光遮断部材であって、前記遮断部材の前記遠位先端部が、前記レンズカバーの外面に実質的に含められ、前記レンズカバーの第１の縦中心軸に実質的に平行に配置されている細長い光遮断部材と、
    を含む医療装置。
18. 前記細長い光学装置が前記医療装置に組み込まれている、請求項１７に記載の医療装置。
19. 前記レンズカバー本体の近位部分が前記カニューレと結合するように構成されている、請求項１７に記載の医療装置。
20. 前記本体が、内視鏡と前記本体の前記鈍い遠位端との間にオフセットを設けるように構成されている、請求項１７に記載の医療装置。
21. 前記オフセットが約８ｍｍ〜約２０ｍｍである、請求項２０に記載の医療装置。
22. 前記オフセットが１０ｍｍ〜１４ｍｍである、請求項２１に記載の医療装置。
23. 前記カニューレが、手術用ツールを受け入れるように構成された第２の内腔を含む、請求項１７に記載の医療装置。
24. 前記医療装置が、前記レンズカバーの前記内部領域に光を与える光源をさらに含む、請求項１７に記載の医療装置。
25. 前記光源が光リングである、請求項２４に記載の医療装置。
26. 内部解剖学的構造を観察するシステムであって、
    開放近位端、開放内部領域および遠位端を有する細長い本体を有するレンズカバーと、
    前記レンズカバー内に光を照射するように構成された光源と、
    前記レンズカバー内に少なくとも部分的に配置され、前記レンズカバーを通して内視鏡的観察を行うための検出器と、
    前記レンズカバーの前記中心縦軸を通って前記検出器に反射する前記光源からの前記光の少なくとも一部を遮断するための遮断部材と、
    を含むシステム。

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