JP2019500097A - Medical borescope and related methods and systems - Google Patents
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Abstract
ボアスコープおよび関連する方法。一部の実施形態では、医療用ボアスコープシステムは、第１の端と第１の端の反対側にある第２の端とを備える管と、第１の端に隣接して配置され第１の端で光を発するように構成された光源と、第１の端に隣接して配置されたイメージセンサとを備える、医療用ボアスコープを備え得る。システムは、イメージセンサに結合されたデータ通信リンクと、イメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを含むドングルであって、ドングルが複数の異なる医療用ボアスコープに結合できるように医療用ボアスコープに取り外し可能に結合可能であるドングルとをさらに備え得る。ドングルは、医療用ボアスコープからボアスコープ固有のパラメータデータの受信および検出のうちの少なくとも１つを行うようにさらに構成されることができ、ボアスコープ固有のパラメータデータは、医療用ボアスコープに固有のデータを含む。 Borescope and related methods. In some embodiments, the medical borescope system includes a tube having a first end and a second end opposite the first end, and a first disposed adjacent to the first end. A medical borescope comprising a light source configured to emit light at an end thereof and an image sensor disposed adjacent to the first end. The system is a dongle that includes a data communication link coupled to an image sensor and an image processor configured to receive image data from the image sensor so that the dongle can be coupled to a plurality of different medical borescopes. A dongle that can be removably coupled to the medical borescope can be further included. The dongle can be further configured to receive and / or detect borescope-specific parameter data from the medical borescope, wherein the borescope-specific parameter data is specific to the medical borescope Including data.
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年７月２日に出願され、「PORTABLE SCOPE FOR MEDICAL PROCEDURES」と題する米国特許仮出願第６２／０２０３８９号の米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく利益を主張する、２０１５年７月２日に出願され、「BORESCOPES AND RELATED METHODS AND SYSTEMS」と題する米国特許出願第１４／７９０９７７号の一部継続出願である。上記出願のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is filed on July 2, 2014 and is a benefit under US Patent Act 119 (e) of US Provisional Patent Application No. 62/020389 entitled “PORTABLE SCOPE FOR MEDICAL PROCEDURES”. Filed on July 2, 2015 and is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 14/790977 entitled “BORESCOPES AND RELATED METHODS AND SYSTEMS”. Each of the above applications is incorporated herein by reference in its entirety.
技術分野
本発明の実施形態は、例えば、腹腔鏡検査、内視鏡検査、他の関連する医療用ボアスコープ検査、およびエンジン、タービン、または建物検査などの他の工業用途を含むことがある、ボアスコープ技術に関する。
TECHNICAL FIELD Embodiments of the invention may include, for example, laparoscopic, endoscopic, other related medical borescope inspection, and other industrial applications such as engine, turbine, or building inspection, It relates to borescope technology.
ボアスコープ技術は、長年、医療分野に応用されてきた。例えば、腹腔鏡検査および内視鏡検査は両方とも、医療従事者が患者にボアスコープを挿入することを含む。ボアスコープにより、医師は、外科手術によって外気に臓器を曝すことなく、患者の内臓を観察できる。 Borescope technology has been applied in the medical field for many years. For example, both laparoscopy and endoscopy involve a healthcare worker inserting a borescope into a patient. The borescope allows a doctor to observe the internal organs of a patient without exposing the organ to the open air by surgery.
従来の腹腔鏡システムでは、ロッドレンズ管とハンドル本体とを備えた腹腔鏡が、腹腔鏡から受信した画像データを処理するために使用される処理スタックに接続する。ロッドレンズ管は、患者の腹腔内に挿入される、腹腔鏡の部分である。高輝度の光がレンズに導入され、組織を照らす。組織の表面から反射された光は、ロッドレンズを戻り、画像を取り込むカメラまで伝送され、画像は、機器スタック内の画像処理機器にワイヤで伝送される。 In conventional laparoscopic systems, a laparoscope with a rod lens tube and a handle body is connected to a processing stack that is used to process image data received from the laparoscope. The rod lens tube is the part of the laparoscope that is inserted into the abdominal cavity of the patient. High intensity light is introduced into the lens and illuminates the tissue. Light reflected from the tissue surface returns to the rod lens and is transmitted to the camera that captures the image, and the image is transmitted by wire to image processing equipment in the equipment stack.
上述のように、従来の腹腔鏡システムにはいくつかの欠点がある。例えば、腹腔鏡システムは、光を発生させ、ビデオ画像を処理するために、大規模なスタックを必要とする。光は、典型的には、光ファイバケーブルを介して腹腔鏡に送達される、高輝度キセノン光源である。光ファイバケーブルは壊れやすく、医師の邪魔になる。加えて、高輝度光源は、極めて高温になる場合があり、監視が不適切な場合には、患者をやけどさせたり、患者を覆うドレープを発火させたりすることさえあり得る。加えて、光源は、設定ごとによって、または時間の経過と共に、色または強度が変化するため、頻繁なホワイトバランス調整を必要とし得る。さらに、ロッドレンズは壊れやすいため、使用が特定の条件に限られる、および／または高額な修理または交換を必要とする。実際、壊れたロッドレンズ管の修理に焦点を当てた、完成した二次産業が発展している。 As mentioned above, conventional laparoscopic systems have several drawbacks. For example, laparoscopic systems require a large stack to generate light and process video images. The light is typically a high brightness xenon light source that is delivered to the laparoscope via a fiber optic cable. Fiber optic cables are fragile and interfere with doctors. In addition, high-intensity light sources can be extremely hot and can cause the patient to burn or even ignite a drape over the patient if monitoring is inappropriate. In addition, the light source may require frequent white balance adjustments as the color or intensity changes from setting to setting or over time. In addition, rod lenses are fragile and require limited use and / or expensive repairs or replacements. In fact, a completed secondary industry has developed, focusing on the repair of broken rod lens tubes.
本明細書で開示される実施形態は、外部光源または大規模なビデオ画像処理機器の必要性を排除する携帯性の高い医療用ボアスコープシステム（例えば、腹腔鏡システム）を医療従事者に提供するように構成されたシステム、方法、および装置を含み得る。好ましい実施形態が最も適するのは医療分野での使用かもしれないが、様々な他の分野が本開示から利益を得られ得ると企図される。例えば、本明細書で開示される様々な実施形態は、航空機エンジン、他のエンジンおよび／またはタービンの検査および／またはメンテナンス、建物検査、タンク検査、監視、科学捜査などの工業用途を有し得る。多くの医療用途のような、多くのこのような用途は、雑然とし得る領域の視覚的検査、および／または遠隔アクセス点を含むため、本明細書で開示される携帯性および／または使い捨てという特徴は、医療および医療以外の両方の性質の様々な分野および用途に関連して特に有用であり得る。 Embodiments disclosed herein provide healthcare professionals with a portable medical borescope system (eg, a laparoscopic system) that eliminates the need for external light sources or large-scale video image processing equipment. System, method, and apparatus configured as described above. While the preferred embodiment may be most suitable for use in the medical field, it is contemplated that various other fields may benefit from the present disclosure. For example, the various embodiments disclosed herein may have industrial applications such as aircraft engine, other engine and / or turbine inspection and / or maintenance, building inspection, tank inspection, monitoring, forensics, etc. . Many such applications, such as many medical applications, include visual inspection of cluttered areas and / or remote access points, so that the portability and / or disposable features disclosed herein. May be particularly useful in connection with various fields and applications of both medical and non-medical properties.
本明細書で開示される一部の実施形態は、使い捨て、または単回使用もしくは使用回数に制限のある使用（例えば、１０回の使用）に適する、腹腔鏡本体を提供し得る。一部のこのような実施形態では、システムは、使い捨てを強制するように構成され得る。例えば、一部の実施形態は、例えば、動作期間および／またはボアスコープがオンにされた回数などの使用データを追跡するように構成され得る。一部のこのような実施形態では、システムは、動作パラメータまたは閾値が超過されたと判定したことに応じて、ボアスコープの動作パラメータおよび／または制御パラメータを無効にする、または変更するように構成され得る。 Some embodiments disclosed herein may provide a laparoscopic body that is suitable for single use or limited use (eg, 10 uses), or disposable. In some such embodiments, the system may be configured to force disposable. For example, some embodiments may be configured to track usage data such as, for example, the duration of operation and / or the number of times the borescope is turned on. In some such embodiments, the system is configured to disable or change borescope operating and / or control parameters in response to determining that an operating parameter or threshold has been exceeded. obtain.
一部の実施形態では、ドングルが、例えば型式識別データまたは較正データなどのボアスコープに格納され得る特定のデータについてボアスコープに照会するために使用され得る。次いで、ドングルは、ボアスコープから受信したデータに基づいて、特定の動作パラメータまたは制御パラメータを変更するように構成され得る。例えば、ドングルは、ボアスコープから受信したデータを使用して、ボアスコープによって生成された画像の表示特性を調整するように使用されて、臨床医が、レンズの差および／または異なるボアスコープから受信され得るＬＥＤ出力の差にかかわらず、同じまたは同様の品質の画像を見ることができるようにし得る。このようにして、単一のドングルを様々な異なるボアスコープと共に使用することもできる。 In some embodiments, a dongle can be used to query the borescope for specific data that can be stored in the borescope, eg, type identification data or calibration data. The dongle may then be configured to change certain operating parameters or control parameters based on data received from the borescope. For example, the dongle is used to adjust the display characteristics of the image generated by the borescope using data received from the borescope, and the clinician receives from the lens difference and / or from a different borescope Regardless of the difference in LED output that can be made, it may be possible to view images of the same or similar quality. In this way, a single dongle can be used with a variety of different borescopes.
一部の実施形態では、ドングルおよび／またはボアスコープは、追加的または代替的に、例えば、航空業界の文脈における「ブラックボックス」の使用と同様に、政府機関にデータを提供するために使用され得る使用データを取得および格納するように構成されてもよい。ボアスコープの先端または他の場所に１つ以上のセンサを配置してもよい。そのようなセンサは、医療処置の特定の態様を再現するために使用され得る温度、圧力、速度、画像、向きなどの様々なデータを受信するために使用され得る。例えば、一部の実施形態では、そのようなデータは、医療処置の全体を通じて、または医療処置を通して断続的な点で追跡されてもよい。他の実施形態では、特定のイベント、特に、予期していないイベントが、そのようなデータの収集をトリガできる。 In some embodiments, dongles and / or borescopes are additionally or alternatively used to provide data to government agencies, for example, similar to the use of “black boxes” in the aviation industry context. It may be configured to obtain and store obtained usage data. One or more sensors may be placed at the tip of the borescope or elsewhere. Such sensors can be used to receive various data such as temperature, pressure, velocity, image, orientation, etc. that can be used to reproduce specific aspects of a medical procedure. For example, in some embodiments, such data may be tracked throughout the medical procedure or at intermittent points throughout the medical procedure. In other embodiments, certain events, particularly unexpected events, can trigger the collection of such data.
一部の実施形態では、ドングルおよび／またはボアスコープにクロックおよび／またはタイマーを設けることができる。このクロック／タイマーは、特定の使用データを日付スタンプと相互に関連付けるために使用できる。このようにして、医療処置の特定の態様を使用データと相互に関連付けて、処置の特定の態様を再現し、それが発生した特定の時間または複数の時間を追跡できるようにし得る。ボアスコープが型式識別データを含む実施形態では、特定のドングルと併用されるどのボアスコープが特定の使用データセットに関連付けられているかを判定できるように、このデータを格納して使用データにリンクすることができる。 In some embodiments, a dongle and / or borescope can be provided with a clock and / or timer. This clock / timer can be used to correlate specific usage data with a date stamp. In this way, a particular aspect of a medical procedure may be correlated with usage data so that the particular aspect of the treatment can be reproduced and the particular time or times when it occurs can be tracked. In embodiments in which the borescope includes type identification data, this data is stored and linked to usage data so that it can be determined which borescope that is used with a particular dongle is associated with a particular usage data set. be able to.
システムはまた、腹腔鏡と通信する携帯画像処理ドングルを含むことができる。ドングルは、ビデオ画像をディスプレイに出力する。ドングルは、非専用ディスプレイを取り付けるため、または汎用コネクタを介して専用ディスプレイを接続するために、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＵＳＢ、またはライトニング（登録商標）コネクタなどの、一般的なディスプレイコネクタを備えることができる。 The system can also include a portable image processing dongle that communicates with the laparoscope. The dongle outputs a video image on the display. The dongle uses a common display connector, such as an HDMI®, USB, or Lightning® connector, for attaching a non-dedicated display or connecting a dedicated display via a general purpose connector. Can be provided.
一部の実施形態では、腹腔鏡の本体内に（すなわち、患者の滅菌野に配置される腹腔鏡の部分内に）ＬＥＤおよびイメージセンサを配置することによって、腹腔鏡の移動性および／または易廃棄性を実現できる。例えば、一部の実施形態は、第１の管端と第２の管端とを有する医療用ボアスコープ管を備える。第１の管端は、ハンドル本体から遠位にあり得、第２の管端は、ハンドル本体と連絡し得る。第１の管端に光源およびイメージセンサが配置され得る。光源およびイメージセンサには電源が連絡する。データリンクが、イメージセンサをイメージプロセッサに接続し得る。イメージプロセッサは、フレキシブルワイヤを介してハンドル本体に接続されるドングル内に配置され得る。 In some embodiments, the mobility and / or ease of laparoscopes by placing LEDs and image sensors within the body of the laparoscope (ie, within the portion of the laparoscope placed in the sterile field of the patient). Disposability can be realized. For example, some embodiments comprise a medical borescope tube having a first tube end and a second tube end. The first tube end may be distal from the handle body and the second tube end may be in communication with the handle body. A light source and an image sensor may be disposed at the first tube end. A power source communicates with the light source and the image sensor. A data link may connect the image sensor to the image processor. The image processor can be placed in a dongle connected to the handle body via a flexible wire.
少なくとも１つの代替的な実施形態では、ドングルと通信する代わりに、タブレットまたは携帯電話などのモバイルコンピューティングデバイスを、例えば有線ケーブルおよび／または無線通信リンクなどを介して、ハンドル本体と通信させることができる。このように、モバイルコンピューティングデバイスは、画像データを処理し、処理されたデータを見るためのディスプレイを提供することができる。モバイルコンピューティングデバイスはまた、医療データの共有および画像データの解析に関する追加の一般的な計算機能を提供し得る。 In at least one alternative embodiment, instead of communicating with a dongle, a mobile computing device, such as a tablet or mobile phone, may be communicated with the handle body, such as via a wired cable and / or a wireless communication link. it can. In this way, the mobile computing device can process the image data and provide a display for viewing the processed data. Mobile computing devices may also provide additional general computational functions for medical data sharing and image data analysis.
追加的な例として、一部の実装形態は、医療用ボアスコープ装置の先端内に配置されたイメージセンサから受信した画像データを処理するための方法を含み得る。本方法は、イメージセンサから受信した画像データを直列化するステップ、または、さもなければ、イメージセンサから画像データを受信および／または処理するステップであって、イメージセンサが医療用ボアスコープ管の第１の端に配置され得る、ステップを含み得る。本方法は、医療用ボアスコープ管を経て医療用ボアスコープ管の第２の端に画像データ（一部の実装形態では、直列化した画像データ）を送信するステップをさらに含み得る。追加的に、本方法は、イメージセンサと通信するドングル内に配置され得るイメージプロセッサにおいて画像データを非直列化するステップ、またはさもなければ処理および／もしくは受信するステップを含むことができる。本方法はまた、画像データから色を補間するステップ、彩度を補正するステップ、フィルタリングしてノイズを除去するステップ、ガンマ符号化するステップ、および／または、イメージプロセッサを使用して画像データをＲＧＢからＹＵＶに変換するステップを含み得る。 As an additional example, some implementations may include a method for processing image data received from an image sensor disposed within a tip of a medical borescope device. The method includes serializing image data received from the image sensor, or otherwise receiving and / or processing image data from the image sensor, wherein the image sensor is a first of the medical borescope tube. Steps can be included that can be located at one end. The method may further include transmitting image data (in some implementations, serialized image data) via the medical borescope tube to the second end of the medical borescope tube. Additionally, the method can include deserializing, or otherwise processing and / or receiving image data in an image processor that can be located in a dongle that communicates with the image sensor. The method also includes interpolating colors from the image data, correcting saturation, filtering to remove noise, gamma encoding, and / or image data using an image processor. Converting to YUV.
一部の実施形態では、（例えば、ドングル内の）イメージプロセッサは、ホワイトバランス調整モジュールを備える。ホワイトバランス調整モジュールは、ボアスコープの先端にあるＬＥＤの色スペクトルに基づいて、ホワイトバランスを設定できる。よって、画像処理は、製造段階で事前に較正されてもよく、それにより、ユーザが使用のたびにホワイトバランスを調整する必要がなくなる。 In some embodiments, the image processor (eg, in a dongle) comprises a white balance adjustment module. The white balance adjustment module can set the white balance based on the color spectrum of the LED at the tip of the borescope. Thus, the image processing may be pre-calibrated at the manufacturing stage, thereby eliminating the need for the user to adjust the white balance each time it is used.
好ましい実施形態では、ボアスコープは、所望の被写界深度で事前に焦点を合わせた固定レンズを備え得る。ボアスコープの遠位端に、センサのすぐ遠位に固定距離を置いてレンズを配置して、固定レンズを形成することができる。遠位端にある固定レンズおよびイメージセンサは、事前に焦点を合わせておくことができ、それによって、医師がレンズの焦点合わせをする必要性がなくなる。事前に焦点を合わせられ、ホワイトバランスを事前に較正された固定レンズにより、医師は、最小限の技術的支援または調整で、ボアスコープをモニタに接続し、高品質のイメージングを得ることができる。 In a preferred embodiment, the borescope may comprise a fixed lens that is pre-focused at the desired depth of field. A lens can be placed at the distal end of the borescope at a fixed distance just distal to the sensor to form a fixed lens. The fixed lens and image sensor at the distal end can be pre-focused, thereby eliminating the need for the physician to focus the lens. Pre-focused and pre-calibrated white lenses with pre-calibrated white balance allow the physician to connect the borescope to the monitor and obtain high quality imaging with minimal technical assistance or adjustment.
一部の実施形態による医療用ボアスコープ装置の一例では、装置は、第１の管端と第１の管端の反対側にある第２の管端とを備える管を備え得る。ハンドル本体が、管に結合され得る。発光ダイオードなどの光源が、第１の管端に隣接して配置され、第１の管端で光を発するように構成され得る。装置は、第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサと、光源およびイメージセンサのうちの少なくとも１つに電力を供給するように構成され得る、バッテリなどの電源とをさらに備え得る。一部の実施形態では、バッテリまたは他の電源を使用して、光源、イメージセンサ、および／または電力を必要とする装置のその他のコンポーネントに電力を供給し得る。 In one example of a medical borescope device according to some embodiments, the device may comprise a tube with a first tube end and a second tube end opposite the first tube end. A handle body can be coupled to the tube. A light source, such as a light emitting diode, may be disposed adjacent to the first tube end and configured to emit light at the first tube end. The apparatus may further comprise an image sensor disposed adjacent to the first tube end and a power source, such as a battery, that may be configured to supply power to at least one of the light source and the image sensor. In some embodiments, a battery or other power source may be used to power a light source, an image sensor, and / or other components of the device that require power.
データ通信リンクが、イメージセンサと結合され得る。装置は、イメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを備えるドングルをさらに備え得る。これにより、ポータブルコンピューティングデバイスの標準ディスプレイと装置を結合でき、それによって、コストが低減され、イメージングシステムの移動性／携帯性が高まる。一部の実施形態では、ドングルは、例えばＨＤＭＩ（登録商標）またはＵＳＢなどの、一般的な、汎用の、および／またはカスタマイズされていないディスプレイコネクタを備えることができ、これによりモバイル汎用コンピューティングデバイスからのディスプレイなどの、一般的な、カスタマイズされていない、非専用ディスプレイを使用して、装置からの画像を表示できるようにし得る。よって、一部の実施形態では、ドングルは、モバイル汎用コンピューティングデバイスと結合するように構成されて、そのようなデバイスのディスプレイを使用して、装置からの画像を表示できるようにする。一部の実施形態では、電源は、ドングルの一部であり得る。 A data communication link may be coupled with the image sensor. The apparatus may further comprise a dongle comprising an image processor configured to receive image data from the image sensor. This allows the standard display and device of a portable computing device to be combined, thereby reducing costs and increasing the mobility / portability of the imaging system. In some embodiments, the dongle can comprise a general, general purpose, and / or non-customized display connector, such as, for example, HDMI or USB, thereby enabling a mobile general purpose computing device. A general, non-customized, non-dedicated display, such as a display from the US, may be used to allow images from the device to be displayed. Thus, in some embodiments, the dongle is configured to couple with a mobile general purpose computing device so that the display of such a device can be used to display an image from the device. In some embodiments, the power source can be part of a dongle.
一部の実施形態では、第１の管端は、ハンドル本体から遠位にあり、第２の管端は、ハンドル本体に結合される。一部の実施形態では、ドングルは、ハンドル本体に結合されてもよいし、結合可能であってもよい。よって、一部の実施形態、特に、使い捨ての実施形態では、ドングルは、装置から取り外され、元の装置または元の装置の少なくとも一部を廃棄した後に新しい装置に取り付けられるように構成され得る。しかしながら、他の実施形態では、ドングルは、装置の残りの部分と共に、または少なくとも装置の使い捨て部分の残りと共に、使い捨て可能であってもよい。 In some embodiments, the first tube end is distal from the handle body and the second tube end is coupled to the handle body. In some embodiments, the dongle may be coupled to the handle body or may be coupleable. Thus, in some embodiments, particularly disposable embodiments, the dongle may be configured to be removed from the device and attached to the new device after discarding the original device or at least a portion of the original device. However, in other embodiments, the dongle may be disposable with the rest of the device, or at least with the rest of the disposable portion of the device.
一部の実施形態は、ドングルをハンドル本体に結合するためのフレキシブルワイヤコネクタをさらに備え得る。あるいは、ドングルは、介在するワイヤなしで、ハンドル本体または装置の別の部分に直接電気的に結合されてもよい。例えば、一部の実施形態では、ドングルをハンドル本体または装置の別の部分に差し込むことができる。あるいは、ドングルは、装置と無線で結合されてもよい。 Some embodiments may further comprise a flexible wire connector for coupling the dongle to the handle body. Alternatively, the dongle may be directly electrically coupled to the handle body or another part of the device without intervening wires. For example, in some embodiments, the dongle can be plugged into the handle body or another part of the device. Alternatively, the dongle may be wirelessly coupled with the device.
一部の実施形態では、装置は、プリント回路基板を含み得る先端アセンブリを備え得る。一部のそのような実施形態では、イメージセンサは、プリント回路基板上に配置されてもよいし、さもなければプリント回路基板に結合されてもよい。一部の実施形態では、光源は、回路基板から間隔を空けて配置されてもよい。よって、一部のこのような実施形態は、回路基板から間隔を空けて光源を配置させるように構成されたスペーサマウントを備えていてもよい。一部の実施形態では、スペーサマウント自体が、プリント回路基板を含み得る。あるいは、スペーサマウントは、回路基板から間隔を空けて光源を配置するためにのみ構成されてもよく、光源は、他の手段によって別の回路基板に結合されてもよい。 In some embodiments, the device may comprise a tip assembly that may include a printed circuit board. In some such embodiments, the image sensor may be disposed on the printed circuit board or otherwise coupled to the printed circuit board. In some embodiments, the light source may be spaced from the circuit board. Thus, some such embodiments may include a spacer mount that is configured to place the light source spaced from the circuit board. In some embodiments, the spacer mount itself may include a printed circuit board. Alternatively, the spacer mount may be configured only to position the light source spaced from the circuit board, and the light source may be coupled to another circuit board by other means.
一部の実施形態では、医療用ボアスコープ装置の少なくとも一部は、使い捨てであってもよい。一部のこのような実施形態では、医療用ボアスコープ装置は、医療用ボアスコープ装置の使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを、事前に設定された値に制限するように構成されてもよい。これは、例えば、使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを、医療用ボアスコープ装置内に配置されたフラッシュメモリコンポーネントまたは別のそのような不揮発性メモリコンポーネントに記録することによって実現され得る。一部の実施形態では、このメモリコンポーネントは、装置の先端アセンブリ内に配置されてもよく、先端アセンブリは、装置の残りの部分から取り外し可能であってもよい。一部のこのような実施形態では、メモリコンポーネントは、先端アセンブリ内に配置されたプリント回路基板上に配置されてもよい。 In some embodiments, at least a portion of the medical borescope device may be disposable. In some such embodiments, the medical borescope device is configured to limit at least one of a usage period and number of uses of the medical borescope device to a preset value. Also good. This can be accomplished, for example, by recording at least one of the duration of use and number of uses in a flash memory component or another such non-volatile memory component located within the medical borescope device. In some embodiments, the memory component may be located within the tip assembly of the device, and the tip assembly may be removable from the rest of the device. In some such embodiments, the memory component may be disposed on a printed circuit board that is disposed within the tip assembly.
一部の実施形態による医療用ボアスコープシステムの一例では、システムは、医療用ボアスコープを備え得る。医療用ボアスコープは、管に結合されたハンドル本体と、第１の管端に隣接して配置され、第１の管端で光を発するように構成された光源とを備え得る。ボアスコープは、第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサと、イメージセンサに結合されたデータ通信リンクとをさらに備え得る。 In one example of a medical borescope system according to some embodiments, the system may comprise a medical borescope. The medical borescope may include a handle body coupled to the tube and a light source disposed adjacent to the first tube end and configured to emit light at the first tube end. The borescope may further comprise an image sensor disposed adjacent to the first tube end and a data communication link coupled to the image sensor.
システムは、医療用ボアスコープに結合された視覚表示装置を有する、携帯電話、タブレット、またはラップトップコンピュータなどのモバイル汎用コンピューティングデバイスをさらに備え得る。モバイル汎用コンピューティングデバイスは、ボアスコープのイメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを備え得る。モバイル汎用コンピューティングデバイスの視覚表示装置は、イメージプロセッサから受信した情報を表示するように構成され得る。 The system may further comprise a mobile general purpose computing device, such as a mobile phone, tablet, or laptop computer, having a visual display coupled to the medical borescope. The mobile general purpose computing device may comprise an image processor configured to receive image data from a borescope image sensor. The visual display device of the mobile general purpose computing device may be configured to display information received from the image processor.
一部の実装形態による医療用ボアスコープ装置内に配置されたイメージセンサから受信した画像データを処理するための方法の一例では、本方法は、医療用ボアスコープ装置内に配置されたイメージセンサから画像データを受信するステップを含み得る。画像データは、イメージプロセッサに送信されてもよく、イメージプロセッサは、医療用ボアスコープ装置に結合されたドングルまたはモバイル汎用コンピューティングデバイスのいずれかに配置されてもよい。次いで、画像データは、イメージプロセッサを使用して処理され、結果として得られた処理された画像データが、イメージプロセッサから視覚表示装置に送信され得る。 In one example of a method for processing image data received from an image sensor disposed in a medical borescope device according to some implementations, the method includes: Receiving image data may be included. The image data may be transmitted to an image processor, which may be located on either a dongle or a mobile general purpose computing device coupled to a medical borescope device. The image data is then processed using an image processor, and the resulting processed image data can be transmitted from the image processor to a visual display device.
一部の実装形態は、医療用ボアスコープ装置を廃棄するステップ、または装置の少なくとも一部を廃棄するステップをさらに含み得る。よって、上述のように、一部の実施形態は、一回だけ使用されるように、または所定の回数および／もしくは所定の時間の期間にわたって使用されるように特に構成され得る。一部のそのような実施形態では、第１の装置または第１の装置の少なくとも一部の廃棄後に、第２の医療用ボアスコープ装置が、ドングルまたはモバイル汎用コンピューティングデバイスのいずれかに結合されてもよい。一部の実装形態および実施形態では、元の医療用ボアスコープ装置および第２の医療用ボアスコープ装置は、両方とも、医療用ボアスコープ装置の使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを、事前に設定された値に制限するように構成されてもよい。よって、一部のこのような実施形態および実装形態では、メモリコンポーネントは、装置に関連付けられたサイクルのオン／オフ、および／または使用時間を格納するように構成されてもよく、装置は、閾値の使用回数および／または使用時間を検出した場合に、コマンドを送信して、装置の動作を停止させる、または装置の使用を制限するように構成され得る。 Some implementations may further include discarding the medical borescope device, or discarding at least a portion of the device. Thus, as described above, some embodiments may be specifically configured to be used only once, or to be used a predetermined number of times and / or for a predetermined period of time. In some such embodiments, after disposal of the first device or at least a portion of the first device, the second medical borescope device is coupled to either a dongle or a mobile general purpose computing device. May be. In some implementations and embodiments, the original medical borescope device and the second medical borescope device both provide at least one of the duration and number of uses of the medical borescope device, It may be configured to limit to a preset value. Thus, in some such embodiments and implementations, the memory component may be configured to store cycle on / off and / or usage time associated with the device, wherein the device May be configured to send a command to stop the operation of the device or limit the use of the device upon detecting the number of uses and / or time of use.
一部の実施形態による医療用ボアスコープシステムの別の例では、システムは、第１の管端と第１の管端の反対側にある第２の管端とを含む管と、第１の管端に隣接して配置され、第１の管端で光を発するように構成された光源と、第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサとを備える、医療用ボアスコープを備える。システムは、イメージセンサに結合されたデータ通信リンクと、イメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを備えるドングルとをさらに備えることができる。ドングルは、ドングルが複数の異なる医療用ボアスコープに結合できるように、医療用ボアスコープに取り外し可能に結合可能であり得る。ドングルは、医療用ボアスコープに関連付けられた較正データならびに／または医療用ボアスコープに関連付けられたシリアル番号および型番のうちの少なくとも１つなどの、ボアスコープ固有のパラメータデータの受信および検出のうちの少なくとも１つを行うようにさらに構成され得る。ボアスコープ固有のパラメータデータは、医療用ボアスコープに格納され、医療用ボアスコープに固有のデータを含むことが好ましい。 In another example of a medical borescope system according to some embodiments, the system includes a tube that includes a first tube end and a second tube end opposite the first tube end; A medical borescope comprising: a light source disposed adjacent to the tube end and configured to emit light at the first tube end; and an image sensor disposed adjacent to the first tube end. . The system can further comprise a data communication link coupled to the image sensor and a dongle comprising an image processor configured to receive image data from the image sensor. The dongle may be removably connectable to the medical borescope so that the dongle can be coupled to a plurality of different medical borescopes. The dongle may receive and detect borescope-specific parameter data, such as calibration data associated with the medical borescope and / or at least one of a serial number and model number associated with the medical borescope. It may be further configured to do at least one. The borescope-specific parameter data is preferably stored in the medical borescope and includes data specific to the medical borescope.
一部の実施形態では、医療用ボアスコープ装置の少なくとも一部は、使い捨てである。一部のこのような実施形態では、医療用ボアスコープ装置の少なくとも一部の使い捨てを強制するために、医療用ボアスコープ装置の使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを判定するように構成され得る。一部のこのような実施形態では、医療用ボアスコープ装置は、使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを検出するためにドングルを使用することによって、医療用ボアスコープ装置の使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを判定するように構成され得る。一部のこのような実施形態では、ドングルは、閾値を超えた医療用ボアスコープ装置の使用を検出した場合に、医療用ボアスコープ装置を無力にすること、警告音を出すこと、視覚的警告を出すこと、および警告信号を送信することのうちの少なくとも１つを行うことによって、医療用ボアスコープ装置の使用期間および使用回数のうちの少なくとも１つを閾値に制限するように構成され得る。 In some embodiments, at least a portion of the medical borescope device is disposable. In some such embodiments, configured to determine at least one of a period of use and number of uses of the medical borescope device to force the disposable of at least a portion of the medical borescope device Can be done. In some such embodiments, the medical borescope device uses the dongle to detect at least one of the duration of use and the number of uses, thereby using the duration and use of the medical borescope device. It may be configured to determine at least one of the times. In some such embodiments, the dongle disables the medical borescope device, emits an audible alarm, a visual warning when it detects use of the medical borescope device that exceeds a threshold value. And at least one of sending a warning signal may be configured to limit at least one of the duration of use and the number of uses of the medical borescope device to a threshold value.
一部の実装形態による医療用イメージングのための方法の別の例では、本方法は、第１の医療用ボアスコープ装置にドングルを取り外し可能に結合するステップを含み得る。第１の医療用ボアスコープ装置は使い捨てであり、第１の医療用ボアスコープ装置のメモリコンポーネントに格納されたボアスコープデータを含み得る。本方法は、第１の医療用ボアスコープ装置からドングルでボアスコープデータの少なくとも一部を受信するステップをさらに含み得る。一部の実装形態では、ボアスコープデータのすべてがドングルに送信され得る。 In another example of a method for medical imaging according to some implementations, the method may include removably coupling a dongle to a first medical borescope device. The first medical borescope device is disposable and may include borescope data stored in a memory component of the first medical borescope device. The method may further include receiving at least a portion of borescope data with a dongle from the first medical borescope device. In some implementations, all of the borescope data can be sent to the dongle.
本方法は、ドングルおよびボアスコープデータの少なくとも一部を使用して、第１の医療用ボアスコープ装置の動作パラメータを調整するステップをさらに含み得る。画像データはまた、第１の医療用ボアスコープ装置内に配置されたイメージセンサからドングルで受信されてもよく、ドングル内に配置されたイメージプロセッサを用いてドングルで処理されてもよい。次いで、第１の医療用ボアスコープ装置は、ドングルが第２の医療用ボアスコープ装置に結合され得るように廃棄されてもよい。第２の医療用ボアスコープ装置もまた、第２の医療用ボアスコープ装置のメモリコンポーネントに格納されたボアスコープデータを含み得る。第２の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第１の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータとは異なり得る。 The method may further include adjusting operating parameters of the first medical borescope device using at least a portion of the dongle and borescope data. The image data may also be received in a dongle from an image sensor located in the first medical borescope device and processed in the dongle using an image processor located in the dongle. The first medical borescope device may then be discarded so that the dongle can be coupled to the second medical borescope device. The second medical borescope device may also include borescope data stored in a memory component of the second medical borescope device. The borescope data of the second medical borescope device may be different from the borescope data of the first medical borescope device.
一部のそのような実装形態では、２つの医療用ボアスコープ装置は、それぞれのボアスコープデータを使用して互いに区別できる。よって、一部の実装形態では、第１の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第１の医療用ボアスコープ装置に固有の情報を含み、第２の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第２の医療用ボアスコープ装置に固有の情報を含み得る。第１の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、例えば、第１の医療用ボアスコープに関する型式識別データを含み、第２の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第２の医療用ボアスコープに関する型式識別データを含み得る。代替的または追加的に、第１の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第１の医療用ボアスコープに関する較正データを含み、第２の医療用ボアスコープ装置のボアスコープデータは、第２の医療用ボアスコープに関する較正データを含み得る。 In some such implementations, the two medical borescope devices can be distinguished from each other using their respective borescope data. Thus, in some implementations, the borescope data of the first medical borescope device includes information unique to the first medical borescope device, and the borescope data of the second medical borescope device. May include information specific to the second medical borescope device. The borescope data of the first medical borescope device includes, for example, type identification data related to the first medical borescope, and the borescope data of the second medical borescope device is the second medical borescope. Type identification data regarding the scope may be included. Alternatively or additionally, the borescope data of the first medical borescope device includes calibration data relating to the first medical borescope, and the borescope data of the second medical borescope device is the second Calibration data for a medical borescope can be included.
一部の実施形態は、第２の医療用ボアスコープ装置に関連付けられた使用データを記録するステップをさらに含み得る。一部のそのような実装形態では、ドングルは、使用データを処理して、第２の医療用ボアスコープ装置が閾値の使用パラメータを超えたか否かを判定するために使用でき、第２の医療用ボアスコープ装置の使用が閾値の使用パラメータを超えたことを検出した場合、ドングルは、第２の医療用ボアスコープ装置を無力にすること、警告音を出すこと、視覚的警告を出すこと、および警告信号を送信することのうちの少なくとも１つを行うために使用され得る。 Some embodiments may further include recording usage data associated with the second medical borescope device. In some such implementations, the dongle can be used to process usage data to determine whether the second medical borescope device has exceeded a threshold usage parameter, the second medical If the use of the medical borescope device detects that the threshold usage parameter has been exceeded, the dongle disables the second medical borescope device, emits a warning sound, issues a visual warning, And at least one of sending a warning signal.
一部の実装形態による医療用ボアスコープから使用データを取得および格納するための方法の特定の例では、本方法は、第１の管端と第１の管端の反対側にある第２の管端とを含む管と、第１の管端に隣接して配置され、第１の管端で光を発するように構成された光源と、第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサとを備える、医療用ボアスコープを得るステップを含み得る。本方法は、医療用ボアスコープに、イメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを備えるドングルを結合するステップをさらに含む。医療処置中の医療用ボアスコープからの使用データは、ドングルに格納されてもよく、その後、ドングルは、医療用ボアスコープから取り外されてもよい。次いで、医療処置中の医療用ボアスコープの使用に関する情報を取得するために、使用データは、別のコンピュータまたはシステムに転送されるなど、アクセスされてもよく、および／またはデータは、後でアクセスする場合のためにデータベースに格納されてもよい。 In a particular example of a method for obtaining and storing usage data from a medical borescope according to some implementations, the method includes a first tube end and a second tube end opposite the first tube end. A tube including a tube end; a light source disposed adjacent to the first tube end and configured to emit light at the first tube end; and an image disposed adjacent to the first tube end. And obtaining a medical borescope comprising a sensor. The method further includes coupling a dongle comprising an image processor configured to receive image data from the image sensor to the medical borescope. Usage data from the medical borescope during the medical procedure may be stored in the dongle, and then the dongle may be removed from the medical borescope. The usage data may then be accessed, such as transferred to another computer or system, and / or the data accessed later to obtain information regarding the use of the medical borescope during the medical procedure. May be stored in a database for
一部の実装形態では、ドングルはメモリコンポーネントを備え得る。一部のそのような実装形態では、使用データを格納するステップは、使用データをメモリコンポーネントに格納するステップを含み得る。他の実装形態では、医療用ボアスコープはメモリコンポーネントを備え得る。一部のそのような実装形態では、使用データを格納するステップは、使用データをメモリコンポーネントに格納するステップを含み得る。 In some implementations, the dongle may comprise a memory component. In some such implementations, storing the usage data may include storing the usage data in a memory component. In other implementations, the medical borescope may comprise a memory component. In some such implementations, storing the usage data may include storing the usage data in a memory component.
使用データは、例えば、医療処置の期間、医療処置中の予期しない事象に関連付けられた画像、医療処置に関連付けられたタイムスタンプ、医療処置に関連付けられた温度測定値、および医療用ボアスコープに関連付けられたパワーサイクルカウンタのうちの１つ以上を含み得る。 Usage data may be associated with, for example, the duration of the medical procedure, an image associated with an unexpected event during the medical procedure, a timestamp associated with the medical procedure, a temperature measurement associated with the medical procedure, and a medical borescope One or more of the programmed power cycle counters.
一部の実装形態は、医療用ボアスコープによる医療処置の開始時にクロックおよびカウンタのうちの少なくとも１つを開始するステップをさらに含み得る。一部のそのような実装形態は、例えば、医療処置中に取得された画像データ、温度データ、速度データ、方向データなどの感知データと、クロックおよびカウンタのうちの少なくとも１つからの少なくとも１つのタイムスタンプとを相互に関連付けるステップを含み得る。 Some implementations may further include initiating at least one of a clock and a counter at the start of a medical procedure with the medical borescope. Some such implementations include, for example, at least one from sensing data such as image data, temperature data, velocity data, direction data acquired during a medical procedure, and at least one of a clock and a counter. Correlating the time stamp may be included.
一部の実装形態は、使用データを医療用ボアスコープに関連付けられた型式識別データと関連付けるステップをさらに含み得る。一部の実装形態では、型式識別データは、医療用ボアスコープに関連付けられたシリアル番号および型番のうちの少なくとも１つを含み得る。 Some implementations may further include associating usage data with type identification data associated with the medical borescope. In some implementations, the type identification data may include at least one of a serial number and a model number associated with the medical borescope.
本発明の例示的な実装形態のさらなる特徴および利点は、以下の説明に記載され、その説明からその一部が明らかになる、またはそのような例示的な実装形態の実施によって理解され得る。そのような実装形態の特徴および利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘される器具および組み合わせによって実現され、入手することができる。これらの特徴および他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより十分に明らかになる、または以下に示すそのような例示的な実装形態の実施によって理解され得る。加えて、一実施形態に関連して本明細書で開示される特徴、構造、ステップ、または特性は、１つ以上の代替的な実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。 Additional features and advantages of exemplary implementations of the invention will be set forth in the description that follows, and in part will be apparent from the description, or may be learned by practice of such exemplary implementations. The features and advantages of such implementations may be realized and obtained by means of the instruments and combinations particularly pointed out in the appended claims. These and other features will become more fully apparent from the following description and appended claims, or may be learned by the implementation of such exemplary implementations as set forth below. In addition, the features, structures, steps, or characteristics disclosed herein in connection with one embodiment can be combined in any suitable manner in one or more alternative embodiments.
本発明の上記および他の利点および特徴が入手され得る方法を説明するために、添付の図面に示す具体的な実施形態を参照することによって、上で簡潔に説明した本発明をより詳細に説明する。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示すものであり、従って、本発明の範囲を限定するものではないという理解の上で、添付の図面を使用して、さらに具体的かつ詳細に本発明を記載および説明する。 In order to illustrate the manner in which the above and other advantages and features of the present invention can be obtained, the invention briefly described above will be described in more detail by reference to specific embodiments illustrated in the accompanying drawings. To do. With the understanding that these drawings depict only typical embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the invention, they will be more specifically and The invention will be described and explained in detail.
本明細書で開示される実施形態は、外部光源または大型および／もしくはカスタマイズされたビデオ画像処理機器の必要性を排除し得る、携帯性の高い医療用ボアスコープシステム（例えば、腹腔鏡または内視鏡システム）を医療従事者に提供するように構成されたシステム、方法、および装置を含み得る。一部の実施形態は、使い捨て、または単回使用もしくは使用回数に制限のある使用（例えば、１０回の使用）に適する、腹腔鏡本体を備え得る。一部の実施形態では、システムは、腹腔鏡と通信する携帯画像処理ドングルをさらに備え得る。ドングルは、ディスプレイにビデオ画像を出力し得る。ドングルは、非専用ディスプレイを取り付けるため、または汎用コネクタを介して専用ディスプレイを接続するために、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＵＳＢ、および／またはライトニングコネクタなどの、１つ以上の一般的なディスプレイコネクタを含むことができる。 Embodiments disclosed herein provide a portable medical borescope system (eg, laparoscopic or endoscopic) that can eliminate the need for external light sources or large and / or customized video image processing equipment. Systems, methods, and devices configured to provide medical personnel with a mirror system. Some embodiments may comprise a laparoscopic body suitable for single-use or single use or limited use (eg, 10 uses). In some embodiments, the system may further comprise a portable image processing dongle that communicates with the laparoscope. The dongle may output a video image on the display. The dongle uses one or more common display connectors, such as HDMI, USB, and / or lightning connectors, to attach a non-dedicated display or to connect a dedicated display via a general purpose connector. Can be included.
腹腔鏡の本体内に（すなわち、患者の滅菌野に配置される腹腔鏡の部分内に）ＬＥＤおよびイメージセンサを配置することによって、腹腔鏡の移動性および／または易廃棄性が実現される。 By placing the LED and image sensor within the body of the laparoscope (ie within the portion of the laparoscope placed in the patient's sterile field), laparoscopic mobility and / or easy disposal is achieved.
従って、本明細書で開示する実装形態により、医療従事者は、戦場を含む様々な異なる場所で医療用ボアスコープ技術を利用できる。追加的に、一部の実装形態により、医療従事者は、単一の医療用ボアスコープシステムを使用して、様々な異なる医療用ボアスコープ手技を効率的に行うことができる。例えば、医療従事者は、同一の医療用ボアスコープシステムを使用して、内視鏡手技および腹腔鏡手技の両方を行うことができる。このように、一部の実装形態は、低コストかつ可搬性に優れた医療用ボアスコープシステムを提供することによって、第３世界諸国およびさもなければ医療サービスが不十分な国々において大きな利益を提供し得る。 Accordingly, the implementation disclosed herein allows medical personnel to utilize medical borescope technology in a variety of different locations, including the battlefield. Additionally, some implementations allow healthcare professionals to efficiently perform a variety of different medical borescope procedures using a single medical borescope system. For example, a healthcare professional can perform both endoscopic and laparoscopic procedures using the same medical borescope system. Thus, some implementations provide significant benefits in third world countries and countries with inadequate medical services by providing low cost and highly portable medical borescope systems Can do.
追加的に、一部の実装形態は、様々な異なる医療システムに容易に組み込むことができる。例えば、多くの従来の手術室は、単一の製造業者または製造業者グループからの医療装置と通信するのみの高度に統合されたシステムを備える。対照的に、本明細書で開示する一部の実装形態は、必要な画像処理を実行し、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＶＧＡ、ＵＳＢ、ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＯＲＴ、ＭＩＮＩ ＤＩＳＰＬＡＹ ＰＯＲＴおよびその他の一般的なプロトコルなどの、様々な異なる汎用プロトコルを介して通信する出力ポートを提供する、単一のドングル装置との通信を提供し得る。従って、一部の実装形態により、医療用ボアスコープシステムが、標準ハイビジョンテレビ、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータ、およびまたは一般的に使用される通信ポートを備えるその他の表示装置などの様々な従来型の装置と通信できる。 Additionally, some implementations can be easily incorporated into a variety of different medical systems. For example, many conventional operating rooms include highly integrated systems that only communicate with medical devices from a single manufacturer or manufacturer group. In contrast, some implementations disclosed herein perform the necessary image processing, such as HDMI, VGA, USB, DISPLAY PORT, MINI DISPLAY PORT, and other common protocols, etc. It can provide communication with a single dongle device that provides an output port that communicates through a variety of different general purpose protocols. Thus, depending on some implementations, medical borescope systems can be used in various conventional devices such as standard high-definition televisions, tablet computers, desktop computers, and other display devices with commonly used communication ports. Can communicate with.
図１は、本発明の一実施形態による腹腔鏡手技の説明を示している。特に、図１は、本発明の一実施形態による腹腔鏡システム１００の一実装形態を使用して患者１４０に対して行われる腹腔鏡手技を示している。具体的には、腹腔鏡１１０は、患者１４０の腹部内のポート１５０に挿入されている。腹腔鏡１１０は、ドングル１２０と通信しており、ドングル１２０は、テレビディスプレイ１３０に画像データを送信する。送信された画像データは、患者１４０の腹部内に挿入された腹腔鏡１１０から受信された情報を含み得る。 FIG. 1 shows a description of a laparoscopic procedure according to one embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 illustrates a laparoscopic procedure performed on a patient 140 using one implementation of a laparoscopic system 100 according to one embodiment of the present invention. Specifically, the laparoscope 110 is inserted into the port 150 in the abdomen of the patient 140. The laparoscope 110 is in communication with the dongle 120, and the dongle 120 transmits image data to the television display 130. The transmitted image data may include information received from the laparoscope 110 inserted into the abdomen of the patient 140.
少なくとも１つの実施形態では、ドングル１２０は、１つ以上の一般的な出力ポートを備えることができる。例えば、ドングル１２０は、ＨＤＭＩ（登録商標）ポートを介してテレビディスプレイ１３０と通信できる。そのため、テレビディスプレイ１３０は、特別に設計されたコンポーネントである必要はなく、既製のテレビセットであってもよい。同様に、ドングル１２０は、ＵＳＢポートなどの一般的なコンピュータ入出力ポートを備えることができる。そのため、ドングル１２０は、ＵＳＢポートを介して外部コンピューティングデバイスと通信できる。従って、ドングル１２０は、汎用コンピュータまたはタブレットもしくはスマートフォンなどのモバイルデバイスと通信する、専用の処理スタックを必要としない通信ポートを提供することができる。 In at least one embodiment, the dongle 120 can include one or more general output ports. For example, the dongle 120 can communicate with the television display 130 via an HDMI (registered trademark) port. Thus, the television display 130 need not be a specially designed component, and may be a ready-made television set. Similarly, the dongle 120 may include a general computer input / output port such as a USB port. Thus, the dongle 120 can communicate with an external computing device via the USB port. Accordingly, the dongle 120 can provide a communication port that does not require a dedicated processing stack to communicate with a general purpose computer or a mobile device such as a tablet or smartphone.
追加的に、ドングル１２０は、内蔵処理ユニットを備えることができる。少なくとも１つの実装形態では、内蔵処理ユニットは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、プログラマブル集積回路、および／またはその他のタイプの処理ユニットを含み得る。処理ユニットは、腹腔鏡１１０から画像データを受信し、画像データに対して様々な処理機能を行うように構成され得る。例えば、処理ユニットは、ドングルの様々なポートを介してドングル１２０に接続できる装置によって読み取り可能な様々なビデオおよび画像フォーマットへと画像データをフォーマットできる。 Additionally, the dongle 120 can include a built-in processing unit. In at least one implementation, the embedded processing unit may include a field programmable gate array (FPGA), a microcontroller, a programmable integrated circuit, and / or other types of processing units. The processing unit may be configured to receive image data from the laparoscope 110 and perform various processing functions on the image data. For example, the processing unit can format the image data into various video and image formats that can be read by a device that can be connected to the dongle 120 via various ports of the dongle.
処理ユニットはまた、受信した画像データに対して様々な画像処理タスクを実行するように構成され得る。例えば、処理ユニットは、受信した画像データに対して、色補間演算、彩度および補正演算、ノイズフィルタリング、ガンマ補正、および他の同様の画像処理機能を行うことができる。 The processing unit may also be configured to perform various image processing tasks on the received image data. For example, the processing unit can perform color interpolation operations, saturation and correction operations, noise filtering, gamma correction, and other similar image processing functions on the received image data.
一実施形態では、処理ユニットは、ホワイトバランス調整を行う。ホワイトバランスは、ボアスコープで使用されるＬＥＤの既知の光スペクトルに基づいて事前に較正されてもよい。処理ユニットはまた、ユーザ制御のホワイトバランス、露出、ゲイン、ズーム、またはマクロ設定のための１つ以上のボタンを備え得る。 In one embodiment, the processing unit performs white balance adjustment. White balance may be pre-calibrated based on the known light spectrum of the LEDs used in the borescope. The processing unit may also include one or more buttons for user controlled white balance, exposure, gain, zoom, or macro settings.
一部の実施形態では、処理ユニットはまた、ディスプレイに送信する表示情報を生成するためのユーザインターフェース（ＵＩ）モジュールを備え得る。例えば、ボアスコープの設定のうちの１つ以上は、ユーザが設定を確認および／または変更できるようにディスプレイ上に画像として表示することができる。処理ユニットからＵＩを生成することにより、汎用テレビまたはモニタ上にビデオ画像を表示できる。 In some embodiments, the processing unit may also include a user interface (UI) module for generating display information for transmission to the display. For example, one or more of the borescope settings can be displayed as an image on the display so that the user can review and / or change the settings. By generating a UI from the processing unit, a video image can be displayed on a general purpose television or monitor.
図１に示すように、一部の実施形態は、移動性が高く、一般に入手可能な装置との互換性が高い医療用ボアスコープシステムを備え得る。例えば、専用の処理スタックを含むカスタマイズされた医用室を必要とするのとは対照的に、図１に示す医療用ボアスコープシステムの実装形態は、標準のテレビディスプレイと通信することができ、必要とするのは、小型で容易に携帯できる処理用のドングルだけである。従って、当業者であれば、高価で重量のある機器に容易にアクセスできない医療貧困地域および野戦病院に、このようなシステムが提供し得る利益を理解するはずである。 As shown in FIG. 1, some embodiments may comprise a medical borescope system that is highly mobile and compatible with commonly available devices. For example, the medical borescope system implementation shown in FIG. 1 can communicate with a standard television display, as opposed to requiring a customized medical room that includes a dedicated processing stack. Only a processing dongle that is small and easily portable. Accordingly, those skilled in the art should understand the benefits that such a system can provide for poor medical areas and field hospitals that do not have easy access to expensive and heavy equipment.
一部の実施形態では、腹腔鏡は、外部光源に接続しないように構成することができる。代わりに、腹腔鏡システム１００のための光源が、腹腔鏡１１０内に配置され得る。一部のこのような実施形態では、光源を腹腔鏡１１０の遠位端に配置して、患者の組織を直接照らすことができる。一部の実施形態では、ライトパイプまたは光ファイバを使用せずに照明を提供することができ、その結果、照明システムの複雑さを低減し、光の拡散を回避できる。 In some embodiments, the laparoscope can be configured not to connect to an external light source. Alternatively, a light source for the laparoscopic system 100 can be placed in the laparoscope 110. In some such embodiments, a light source can be placed at the distal end of the laparoscope 110 to directly illuminate the patient's tissue. In some embodiments, illumination can be provided without the use of light pipes or optical fibers, thereby reducing the complexity of the illumination system and avoiding light diffusion.
次の図面を参照すると、図２は、本発明の一実施形態による腹腔鏡システム１００を示している。図示の腹腔鏡システム１００は、腹腔鏡１１０とドングル１２０とを備える。図示の腹腔鏡１１０は、ハンドル本体２００に接続されたボアスコープ管２１０をさらに備える。ハンドル本体２００は、１つ以上の入力コンポーネント２１２ａ、２１２ｂを備え得る。入力コンポーネント２１２ａ、２１２ｂは、受信した画像データの様々な属性をリアルタイムで調整するために、医療従事者により使用され得る。例えば、医療従事者は、容易にアクセスできるようにハンドル本体２００上に配置されたスライドスイッチまたはノブ２１２ａ、２１２ｂを使用して、ホワイトバランス、フォーカス、またはズームを操作することができる。他の実施形態では、腹腔鏡１１０は、ユーザが作動させる機構を有さず（例えば、ボタンなし）、これにより、洗浄および滅菌のコストおよび複雑さが減る。本実施形態では、装置の様々な実施態様が、処理ユニットによって制御され得る。 Referring to the following drawings, FIG. 2 illustrates a laparoscopic system 100 according to one embodiment of the present invention. The illustrated laparoscopic system 100 includes a laparoscope 110 and a dongle 120. The illustrated laparoscope 110 further includes a borescope tube 210 connected to the handle body 200. The handle body 200 may include one or more input components 212a, 212b. The input components 212a, 212b can be used by medical personnel to adjust various attributes of received image data in real time. For example, a healthcare professional can manipulate white balance, focus, or zoom using slide switches or knobs 212a, 212b disposed on the handle body 200 for easy access. In other embodiments, the laparoscope 110 does not have a user-actuated mechanism (eg, no buttons), thereby reducing the cost and complexity of cleaning and sterilization. In this embodiment, various implementations of the apparatus can be controlled by the processing unit.
一部の実施形態では、ハンドル２００は、ユーザが、例えば触感または目視検査によって、装置のどちらの側が上にあり、どちらの側が下にあるかを容易に判断できるようにする、形状、特徴または要素を含み得る。例えば、図２の実施形態では、ユーザがハンドル２００を掴んですぐにおよび／または容易に、どの面が上にあるかを感じることができるように、ノッチ２０２が設けられており、所望の向きで画像を提供するのに有用であり得る。ノッチ２０２が突出部などの別の特徴または要素で置き換えられ得る他の実施形態も企図される。あるいは、ハンドル２００は、図１１Ａおよび図１１Ｂの実施形態に示されるような非対称形状を備えるができ、これについては以下により詳細に説明する。このような形状により、ユーザは、ハンドルを保持し、触覚的な感触のみに基づいて、装置が好ましい回転方向に保持されているかどうかを判断できる。さらに他の実施形態では、装置の回転方向を直ちに視覚的に確認できるように、ハンドル２００の一方の側だけに画像、マーキングなどの可視要素を設けることもできる。外科医または他のユーザが、目視検査および／または触覚によってハンドルの回転方向を判定することを可能にする、本明細書で言及される他の要素、特徴、またはコンポーネントに加えて、ノッチ２０２は、いずれも、ボアスコープハンドルの回転方向を確認するための手段の例である。 In some embodiments, the handle 200 has a shape, feature, or that allows a user to easily determine which side of the device is up and which side is down, eg, by tactile or visual inspection. Can contain elements. For example, in the embodiment of FIG. 2, a notch 202 is provided so that the user can feel which surface is up, as soon as he / she grabs the handle 200 and / or in a desired orientation. Can be useful in providing images. Other embodiments are contemplated where the notch 202 can be replaced with another feature or element such as a protrusion. Alternatively, the handle 200 may comprise an asymmetric shape as shown in the embodiment of FIGS. 11A and 11B, as will be described in more detail below. With such a shape, the user can hold the handle and determine whether the device is held in a preferred direction of rotation based solely on tactile feel. In still other embodiments, visible elements such as images, markings, etc. may be provided on only one side of the handle 200 so that the direction of rotation of the device can be immediately visually confirmed. In addition to other elements, features or components mentioned herein that allow a surgeon or other user to determine the direction of rotation of the handle by visual inspection and / or tactile sense, the notch 202 Both are examples of means for confirming the direction of rotation of the borescope handle.
図示の実施形態では、腹腔鏡１１０は、有線接続を介してドングル１２０と通信する。図示のように、ドングル１２０は、腹腔鏡１１０と表示装置との間で通信可能に配置され得る。様々な実施形態では、ドングル１２０は、様々な異なるサイズおよびフォームファクタを備え得る。例えば、ドングル１２０は、１６立方インチ以下の体積となる任意の寸法を含み得る。対照的に、下限については、ドングル１２０は、１立方インチ以上の体積となる任意の寸法を含み得る。さらに、ドングル１２０は、２立方インチ〜１４立方インチ、４立方インチ〜１２立方インチ、６立方インチ〜１０立方インチ、または８立方インチ〜９立方インチの体積を備え得る。 In the illustrated embodiment, the laparoscope 110 communicates with the dongle 120 via a wired connection. As shown, the dongle 120 may be communicatively disposed between the laparoscope 110 and the display device. In various embodiments, the dongle 120 may comprise a variety of different sizes and form factors. For example, the dongle 120 can include any dimension that results in a volume of 16 cubic inches or less. In contrast, for the lower limit, the dongle 120 may include any dimension that results in a volume of 1 cubic inch or more. Further, the dongle 120 may have a volume of 2 cubic inches to 14 cubic inches, 4 cubic inches to 12 cubic inches, 6 cubic inches to 10 cubic inches, or 8 cubic inches to 9 cubic inches.
上述のように、ドングル１２０は、様々な画像処理タスクを実行するように構成される処理ユニットを備え得る。例えば、画像処理ユニットは、受信した画像データを、様々な出力ポート２３０ａ、２３０ｂで読み取り可能なフォーマットへとフォーマットすることができる。ドングル１２０はまた、複数の出力装置へ同時にデータを配信できるマルチキャスティングモジュールを備え得る。例えば、ドングル１２０は、医用室の周りの異なる位置に配置された複数の高解像度のテレビディスプレイに画像データを出力できる。追加的に、マルチキャストモジュールは、ドングル１２０に配置された複数の異なる出力ポートタイプにわたって同時にブロードキャストするように構成されてもよい。例えば、マルチキャストモジュールは、ＨＤＭＩ（登録商標）出力ポートとＶＧＡ出力ポートとの両方で同時に画像データを送信できる。このように、複数の異なる表示タイプをドングル１２０に接続し、ドングル１２０からそれぞれの出力ポートタイプにわたって同じ情報を受信できる。一部の実施形態では、画像データは、例えば、イーサネット（登録商標）、ＷＩＦＩ、または光ファイバネットワークなどのネットワークを介して同時にユニキャストまたはマルチキャストされてもよい。 As described above, the dongle 120 may comprise a processing unit configured to perform various image processing tasks. For example, the image processing unit can format the received image data into a format that can be read by the various output ports 230a, 230b. Dongle 120 may also include a multicasting module that can deliver data to multiple output devices simultaneously. For example, the dongle 120 can output image data to a plurality of high-resolution television displays arranged at different locations around the medical room. Additionally, the multicast module may be configured to broadcast simultaneously over a plurality of different output port types located in dongle 120. For example, the multicast module can transmit image data simultaneously on both the HDMI (registered trademark) output port and the VGA output port. In this way, multiple different display types can be connected to the dongle 120 and the same information can be received from the dongle 120 across each output port type. In some embodiments, the image data may be simultaneously unicast or multicast over a network such as, for example, an Ethernet, WIFI, or fiber optic network.
ドングル１２０は、特定の長さのコードを用いて腹腔鏡１１０および／またはディスプレイ１３０（図１）に接続されて、コードの絡みを最小にしつつも、ドングルを患者に対して所望の位置に配置できる。例えば、一部の実施形態では、コードは、ドングルを滅菌野の外に配置するように選択される。一部の実施形態では、腹腔鏡とドングルとの間のデータケーブルは、２、４または６フィートより長い、および／または１４、１２もしくは１０フィート未満である、または上述の範囲内とすることができる。一部の実施形態では、ドングルは、１４、１０、８、４、２、または１フィート未満のコードでモニタに接続されてもよい。ドングルは、ドングルが足で踏まれる可能性がある床の上にドングルを置くのに十分にドングルを保護する保護ケーシング（例えば、ゴム製のケーシング）に入れられてもよい。あるいは、ドングルは、ドングルをベッドの支柱に取り付けるためのクリップを備えてもよい。外部装置または要素にドングルを結合するための追加的な代替手段は、ドングルをモニタに結合するため、またはドングルを標準ラックに取り付けるためのねじおよび／または取り付けプレートを備えてもよい。 Dongle 120 is connected to laparoscope 110 and / or display 130 (FIG. 1) using a cord of a particular length to place the dongle in a desired position relative to the patient while minimizing cord entanglement. it can. For example, in some embodiments, the cord is selected to place the dongle outside the sterile field. In some embodiments, the data cable between the laparoscope and the dongle may be longer than 2, 4 or 6 feet and / or less than 14, 12 or 10 feet, or within the ranges described above. it can. In some embodiments, the dongle may be connected to the monitor with a cord of less than 14, 10, 8, 4, 2, or 1 foot. The dongle may be placed in a protective casing (eg, a rubber casing) that protects the dongle enough to place the dongle on the floor where the dongle may be stepped on. Alternatively, the dongle may include a clip for attaching the dongle to the bed column. Additional alternative means for coupling the dongle to external devices or elements may comprise screws and / or mounting plates for coupling the dongle to the monitor or for mounting the dongle to a standard rack.
追加的に、少なくとも１つの実装形態では、ドングル１２０は、ドングル１２０、腹腔鏡１１０、および／またはディスプレイに電力を供給するように構成された電気コンセント２２０を備えることができる。別の実施形態では、ドングル１２０は、ドングル１２０および／または腹腔鏡１１０に電力を供給するために使用され得る、図４Ａに示すようなバッテリ１２５などの内蔵電源を備えることができる。一部の実施形態では、バッテリ１２５は再充電可能であってもよい。さらに、少なくとも１つの実装形態では、ドングル１２０は、外部装置と通信し、かつ外部装置から電力を受けることができるポート、例えばコンピュータと通信するＵＳＢポートを備えることができる。 Additionally, in at least one implementation, the dongle 120 can comprise an electrical outlet 220 configured to provide power to the dongle 120, the laparoscope 110, and / or the display. In another embodiment, the dongle 120 can include an internal power source, such as a battery 125 as shown in FIG. 4A, that can be used to power the dongle 120 and / or the laparoscope 110. In some embodiments, the battery 125 may be rechargeable. Further, in at least one implementation, the dongle 120 can include a port that can communicate with an external device and receive power from the external device, such as a USB port that communicates with a computer.
図３は、腹腔鏡システムの代替的な実施形態を示している。本実装形態では、腹腔鏡システム１００は、ハンドル本体２００については代替的な形状、入力コンポーネント２１２ａ、２１２ｂについての代替的な構成、ドングルの代わりにモバイルコンピューティングデバイス３００を備える。別の実施形態では、腹腔鏡システム１００は、モバイルコンピューティングデバイス３００の代わりに、デスクトップコンピュータと通信できる。 FIG. 3 shows an alternative embodiment of a laparoscopic system. In this implementation, the laparoscopic system 100 comprises an alternative shape for the handle body 200, an alternative configuration for the input components 212a, 212b, and a mobile computing device 300 instead of a dongle. In another embodiment, the laparoscopic system 100 can communicate with a desktop computer instead of the mobile computing device 300.
少なくとも１つの実施形態では、モバイルコンピューティングデバイス３００としては、タブレットコンピュータ、スマートフォン、またはラップトップコンピュータが挙げられる。モバイルコンピューティングデバイス３００は、腹腔鏡システム１００から受信した画像データに対して様々な画像処理タスクを実行するように構成され得る。例えば、モバイルコンピューティングデバイス３００は、様々な表示機能、画像編集機能、ビデオおよび画像格納機能、データ共有機能、ならびに他の同様のコンピュータで可能な機能を提供することができる。追加的に、医療従事者が入力コンポーネント２１２ａ、２１２ｂを調整する場合、調整は、腹腔鏡システム１００内で行われる必要がある任意の必要な調整を開始して、医療従事者から受けた調整を実行できる、モバイルコンピューティングデバイス３００によって受信されてもよい。 In at least one embodiment, the mobile computing device 300 includes a tablet computer, a smartphone, or a laptop computer. The mobile computing device 300 may be configured to perform various image processing tasks on the image data received from the laparoscopic system 100. For example, the mobile computing device 300 can provide various display functions, image editing functions, video and image storage functions, data sharing functions, and other similar computer-capable functions. Additionally, if the healthcare professional adjusts the input components 212a, 212b, the adjustment initiates any necessary adjustments that need to be made within the laparoscopic system 100 to make adjustments received from the healthcare professional. It may be received by a mobile computing device 300 that can execute.
モバイルコンピューティングデバイス３００は、腹腔鏡システム１００と通信するために、カスタムソフトウェアアプリケーションを含み得る。ソフトウェアアプリケーションは、腹腔鏡システム１００と通信し、様々な腹腔鏡専用機能を提供するように構成され得る。さらに、ソフトウェアアプリケーションは、モバイルコンピューティングデバイス３００が受信した画像を遠隔地にストリーミング可能にするストリーミング機能を備えることができる。このようにして、たとえ医療従事者が遠隔地にいても、医療従事者は仮想的に腹腔鏡手技に参加できる。 Mobile computing device 300 may include a custom software application to communicate with laparoscopic system 100. The software application may be configured to communicate with the laparoscopic system 100 and provide various laparoscopic dedicated functions. In addition, the software application may include a streaming function that allows the image received by the mobile computing device 300 to be streamed to a remote location. In this way, even if the medical worker is at a remote location, the medical worker can virtually participate in the laparoscopic procedure.
ここで図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、図４Ａは、本発明の一実施形態による取り外し可能なボアスコープ管を有する腹腔鏡の一実装形態を示している。図４Ａに示すシステム１００は、上記のような、ボアスコープ管２１０と、ハンドル本体２００と、ドングル１２０とを備える。追加的に、一部の実施形態では、腹腔鏡システム１００は、交換可能なボアスコープ２１０を備えることができる。例えば、図４Ａのボアスコープ２１０は、交換可能な管部分４００と取り付け点４３０とを含む。特に、図４Ａの交換可能な管部分４００は、特定の直径および長さの腹腔鏡管４００を備える。 Referring now to FIGS. 4A-4C, FIG. 4A shows one implementation of a laparoscope having a removable borescope tube according to one embodiment of the present invention. The system 100 shown in FIG. 4A includes the borescope tube 210, the handle body 200, and the dongle 120 as described above. Additionally, in some embodiments, the laparoscopic system 100 can include a replaceable borescope 210. For example, the borescope 210 of FIG. 4A includes a replaceable tube portion 400 and an attachment point 430. In particular, the replaceable tube portion 400 of FIG. 4A comprises a laparoscopic tube 400 of a particular diameter and length.
図４Ｂおよび図４Ｃは、交換可能な管部分４１０、４２０の様々な実施形態を示している。交換可能な管部分４１０は、図４Ａに示す腹腔鏡管部分４００よりも長く、より細い寸法の腹腔鏡管部分４１０を含む。図４Ａおよび図４Ｂに示す腹腔鏡管４００、４１０とは対照的に、図４Ｃは、内視鏡管部分４２０を示している。図４Ｂの腹腔鏡管部分４１０と図４Ｃの内視鏡管部分４２０との両方とも、同じ取り付け点４３０と連絡できる。 4B and 4C show various embodiments of interchangeable tube portions 410, 420. FIG. The replaceable tube portion 410 is longer than the laparoscopic tube portion 400 shown in FIG. 4A and includes a narrower sized laparoscopic tube portion 410. In contrast to the laparoscopic tubes 400, 410 shown in FIGS. 4A and 4B, FIG. 4C shows an endoscopic tube portion 420. FIG. Both the laparoscopic tube portion 410 of FIG. 4B and the endoscopic tube portion 420 of FIG. 4C can communicate with the same attachment point 430.
一部の実施形態では、１つ以上の管部分は、焼灼装置または他の電気メス装置などの他の装置からのシールドとして働くことができるプラスチックまたはセラミックの材料などの非導電性材料を含み得る。そのような材料は、管部分全体または管の一部を構成し得る。一部の実施形態では、別の管の上にシールド管を同心円状に配置することができる。一部の実施形態では、ファラデーケージなどの他のシールド技術／特徴が、非導電性管または管部分内に組み込まれていてもよいし、さもなければこれに隣接していてもよい。 In some embodiments, the one or more tube portions may include a non-conductive material such as a plastic or ceramic material that can serve as a shield from other devices such as ablation devices or other electrical scalpel devices. . Such material may constitute the entire tube portion or part of the tube. In some embodiments, the shield tube can be concentrically arranged over another tube. In some embodiments, other shielding techniques / features such as Faraday cages may be incorporated into or otherwise adjacent to the non-conductive tube or tube portion.
従って、一部の実装形態では、医療従事者は、特定の処置の必要性を満たすように、様々な異なる管部分の中から選択することができる。例えば、図４Ａに示すようなボアスコープシステムの一実施形態は、様々な異なるボアスコープの長さ、直径、剛性、材料の種類（例えば、スチール、プラスチックなど）、および／または腹腔鏡に組み込まれる手術用器具を要する腹腔鏡手技を行うことができる。少なくとも１つの実装形態では、腹腔鏡管部分はまた、特定の腹腔鏡管部分が硬質でありながら、他の部分が大きな可撓性を有するように、種々の異なるレベルの変形可能性で利用可能であり得る。 Thus, in some implementations, the health care professional can choose from a variety of different tube sections to meet the needs of a particular procedure. For example, one embodiment of a borescope system as shown in FIG. 4A is incorporated into a variety of different borescope lengths, diameters, stiffnesses, material types (eg, steel, plastic, etc.), and / or laparoscopes. Laparoscopic procedures requiring surgical instruments can be performed. In at least one implementation, the laparoscopic tube portion is also available with a variety of different levels of deformability so that certain laparoscopic tube portions are rigid while other portions are highly flexible It can be.
同様に、一部の実装形態は、異なるボアスコープ属性を同様に必要とする様々な異なる内視鏡手技を実行することができる。例えば、一部の実施形態および実装形態では、乳児、小児、および／または成人のためにサイズ設定された内視鏡と共に、単一の医療用ボアスコープシステムを使用することができる。追加的に、医療従事者が、器具の光学系、器具に組み込まれた特定の外科用器具、器具に組み込まれた特定のセンサ、器具の寸法、構成材料、および／または他の類似の特徴および能力に基づいて、特定の内視鏡管を選択できるように、個々の内視鏡に様々な異なる特徴および能力を組み込むことができる。 Similarly, some implementations can perform a variety of different endoscopic procedures that also require different borescope attributes. For example, in some embodiments and implementations, a single medical borescope system can be used with an endoscope sized for infants, children, and / or adults. In addition, medical personnel may use instrument optics, certain surgical instruments incorporated into the instrument, certain sensors incorporated into the instrument, instrument dimensions, construction materials, and / or other similar features and A variety of different features and capabilities can be incorporated into individual endoscopes so that a particular endoscopic tube can be selected based on capabilities.
追加的に、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃに開示されているようなボアスコープシステムの実装形態は、個々のボアスコープ部分４００、４１０、４２０も容易に滅菌および洗浄できるシステムを提供する。例えば、少なくとも１つの実装形態では、新しい滅菌済みのボアスコープ部分４００、４１０、４２０が手技のたびに使用されるように、ボアスコープ部分４００、４１０、４２０は、各手技の後に使い捨て可能である。別の実施形態では、ボアスコープ管部分４００、４１０、４２０は、容易に洗浄および滅菌できるように取り外し可能である。 Additionally, borescope system implementations such as those disclosed in FIGS. 4A, 4B, and 4C provide a system in which individual borescope portions 400, 410, 420 can also be easily sterilized and cleaned. For example, in at least one implementation, the borescope portion 400, 410, 420 is disposable after each procedure so that a new sterilized borescope portion 400, 410, 420 is used for each procedure. . In another embodiment, the borescope tube portions 400, 410, 420 are removable for easy cleaning and sterilization.
図４Ａは、ハンドル本体２００から延びる取り付け点４３０を示しているが、少なくとも１つの実装形態では、ボアスコープ管部分４００、４１０、４２０は、ハンドル本体２００に交換可能に直接接続する。いずれの場合でも、取り付け点４３０は、取り付け点のどの部分も非滅菌表面と接触しないように配置され得る。このようにして、接点４３０およびハンドル本体２００は、ボアスコープ管部分４００、４１０、４２０と同じレベルの滅菌を必要としなくてもよい。 Although FIG. 4A shows attachment points 430 extending from the handle body 200, in at least one implementation, the borescope tube portions 400, 410, 420 are interchangeably connected directly to the handle body 200. In any case, the attachment point 430 can be positioned such that no part of the attachment point contacts the non-sterile surface. In this way, the contacts 430 and the handle body 200 may not require the same level of sterilization as the borescope tube portions 400, 410, 420.
さらに、少なくとも１つの実装形態では、ボアスコープ管部分４００、４１０、４２０は、ボアスコープ管部分４００、４１０、４２０がハンドル本体２００から取り外せないように、単一構造に一体化される。この場合、ハンドル本体２００は、ドングル１２０に交換可能に接続することができる。このように、様々なタイプの腹腔鏡および内視鏡は、それぞれのハンドル本体２００を含めて、単一のドングル１２０に交換可能に接続することができる。 Further, in at least one implementation, the borescope tube portions 400, 410, 420 are integrated into a single structure such that the borescope tube portions 400, 410, 420 cannot be removed from the handle body 200. In this case, the handle body 200 can be exchangeably connected to the dongle 120. Thus, various types of laparoscopes and endoscopes, including their respective handle bodies 200, can be interchangeably connected to a single dongle 120.
図５は、別の実施形態による、ハンドル本体に接続された交換可能なボアスコープ管の実装形態を示している。特に、図５は、ピンラッチ接続５００を介して接続されているボアスコープ管２１０とハンドル本体２００とを示している。ピンラッチ接続５００は、ボアスコープ管２１０の本体から延びる１つ以上のピン５１０を備えることができる。１つ以上のピン５１０は、ハンドル本体２００の受け穴５３０内に形成された１つ以上のラッチ５２０が受けることができる。１つ以上のピン５１０と１つ以上のラッチ５２０とは、１つ以上のピン５１０のそれぞれを受けることができるのが、特定のラッチ５２０だけであり、従って、ボアスコープ管２１０は、ハンドル本体２００に対して特定の向きとなることが必要になるように、間隔を空けて配置されてもよい。 FIG. 5 shows an implementation of a replaceable borescope tube connected to the handle body according to another embodiment. In particular, FIG. 5 shows borescope tube 210 and handle body 200 connected via pin latch connection 500. Pin latch connection 500 may comprise one or more pins 510 extending from the body of borescope tube 210. The one or more pins 510 can be received by one or more latches 520 formed in the receiving hole 530 of the handle body 200. The one or more pins 510 and the one or more latches 520 are only specific latches 520 that can receive each of the one or more pins 510, and thus the borescope tube 210 is connected to the handle body. They may be spaced apart so that they need to be in a specific orientation with respect to 200.
様々な別の実施形態は、ピンラッチ接続５００以外のコネクタを備え得る。例えば、ボアスコープ管２１０とハンドル本体２００とは、ねじ接続、クランプ接続、圧入嵌め接続、またはその他の一般的な接続タイプによって接続できる。少なくとも１つの実装形態では、接続タイプによって、ボアスコープ管２１０とハンドル本体２００との間の回転運動を制限することが望ましい場合がある。これは、使用中にボアスコープ管２１０がハンドル本体２００から外れることを防止するために必要であり得る。 Various alternative embodiments may include connectors other than the pin latch connection 500. For example, the borescope tube 210 and the handle body 200 can be connected by a screw connection, a clamp connection, a press-fit connection, or other common connection types. In at least one implementation, depending on the connection type, it may be desirable to limit the rotational movement between the borescope tube 210 and the handle body 200. This may be necessary to prevent the borescope tube 210 from detaching from the handle body 200 during use.
少なくとも１つの実装形態では、ボアスコープ管２１０はまた、ボアスコープ管２１０の底部の周りに配置された電気的接続点５４０を備え得る。電気的接続点５４０は、ハンドル本体２００から電力を受け、ボアスコープ管２１０内の器具とハンドル本体２００内のコンポーネントとの間の通信経路を提供するように構成できる。電気的接続点５４０は、ボアスコープ管２１０の底部円周の周囲に配置された導電性接続パッドとして示されているが、他の実装形態では、電気的接続点５４０は、ボアスコープ管２１０がハンドル本体２００に接触する任意の場所に配置することができる。追加的に、電気的接続点５４０は、ピンソケット接続、磁気接続、誘導接続、およびその他の一般的な接続タイプを含み得る。同様に、光ファイバまたは他の何らかの通信媒体が使用される場合、適切な接続点をボアスコープ管２１０およびハンドル本体２００に組み込むこともできる。 In at least one implementation, the borescope tube 210 may also include an electrical connection point 540 disposed around the bottom of the borescope tube 210. The electrical connection point 540 can be configured to receive power from the handle body 200 and provide a communication path between an instrument in the borescope tube 210 and components in the handle body 200. Although electrical connection point 540 is shown as a conductive connection pad disposed around the bottom circumference of borescope tube 210, in other implementations, electrical connection point 540 is connected to borescope tube 210. It can be arranged at any location that contacts the handle body 200. Additionally, the electrical connection points 540 may include pin socket connections, magnetic connections, inductive connections, and other common connection types. Similarly, appropriate connection points can be incorporated into borescope tube 210 and handle body 200 when optical fiber or some other communication medium is used.
図６Ａおよび図６Ｂならびに図７は、別の実施形態によるボアスコープ管の先端６００の一実施形態を示している。図示の先端６００は、ハンドル本体２００から遠位のボアスコープ管の部分を含み、患者の中に最初に挿入されるボアスコープの部分である。先端６００は、１つ以上のＬＥＤライト６１０、イメージセンサ６２０、スルーポート６７０、および他の医療用ボアスコープコンポーネントを含む様々な特徴を備え得る。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のＬＥＤ６１０は、様々な異なる色および強度を備え得る。異なるＬＥＤ６１０は、医療従事者によって個別にアドレス指定可能かつ制御可能であってもよいし、ボアスコープ管内、ハンドル本体２００内、またはドングル１２０内の処理ユニットによって自動的に制御されてもよい。 6A and 6B and FIG. 7 illustrate one embodiment of a borescope tube tip 600 according to another embodiment. The illustrated tip 600 includes a portion of the borescope tube distal from the handle body 200 and is the portion of the borescope that is initially inserted into the patient. The tip 600 may include various features including one or more LED lights 610, an image sensor 620, a through port 670, and other medical borescope components. In at least one embodiment, the one or more LEDs 610 may comprise a variety of different colors and intensities. The different LEDs 610 may be individually addressable and controllable by medical personnel or may be automatically controlled by a processing unit in the borescope tube, handle body 200, or dongle 120.
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の一部の実施形態によるボアスコープの先端６００で使用され得る例示的なコンポーネントを示している。図６Ａは分解図を示し、図６Ｂは断面図を示している。先端６００は、ハウジング６１４と、レンズアセンブリ６１１と、カバーガラス６３５と、発光ダイオード（ＬＥＤ）６１０と、配線６１６と、スペーサマウント６１７と、イメージセンサ６２０と、プリント回路基板（ＰＣＢ）６４０と、組み付けねじ６２３とを含む。センサ６２０は、ＰＣＢ６４０に直接取り付けることができ、ＰＣＢ６４０は、ＰＣＢ６４０を固定するためにハウジング６１４に取り付けることができる。レンズアセンブリ６１１は、適切な焦点を提供するためにイメージセンサ６２０から特定の距離に取り付けられた光学部品５３０（すなわち、レンズ）を含む。ねじ山６１３により、レンズアセンブリ６１１がハウジング６１４に対して移動されて、イメージセンサ６２０と光学素子５３０との間の間隔６２１を変化させることができる。カバーガラス６３５は、患者の体内の流体がレンズアセンブリ６１１に接触することを防ぐために、ハウジング６１４に対して密閉されてもよい。カバーガラス６３５はまた、レンズアセンブリを、（保護されていなければ）レンズを焦点外に動かしてしまうであろう、突き当てから防ぐことができる。 6A and 6B illustrate exemplary components that may be used with a borescope tip 600 according to some embodiments of the present invention. 6A shows an exploded view and FIG. 6B shows a cross-sectional view. The tip 600 is assembled with a housing 614, a lens assembly 611, a cover glass 635, a light emitting diode (LED) 610, a wiring 616, a spacer mount 617, an image sensor 620, and a printed circuit board (PCB) 640. A screw 623. The sensor 620 can be attached directly to the PCB 640 and the PCB 640 can be attached to the housing 614 to secure the PCB 640. The lens assembly 611 includes an optical component 530 (ie, a lens) that is mounted at a specific distance from the image sensor 620 to provide the proper focus. The thread 613 can move the lens assembly 611 relative to the housing 614 to change the spacing 621 between the image sensor 620 and the optical element 530. Cover glass 635 may be sealed to housing 614 to prevent fluid within the patient's body from contacting lens assembly 611. The cover glass 635 can also prevent the lens assembly from abutment that would move the lens out of focus (if not protected).
イメージセンサ６２０は、カスタムメードのＣＭＯＳセンサ、既製のＣＭＯＳセンサ、またはその他のデジタル撮像装置を備え得る。追加的に、イメージセンサ６２０は、７２０ｐ、７２０ｉ、１０８０ｐ、１０８０ｉ、および他の同様の高解像度フォーマットを含むが、これに限定されない様々な異なる解像度で、画像およびビデオを取り込むように構成できる。イメージセンサ６２０はまた、０．８μｍ、１μｍ、もしくは２μｍより大きく、および／または４μｍ、３μｍ、２μｍより小さい画素サイズ、または前述のより大きいおよびより小さいサイズのいずれかの範囲内の画素サイズを含み得る。 Image sensor 620 may comprise a custom-made CMOS sensor, off-the-shelf CMOS sensor, or other digital imaging device. Additionally, the image sensor 620 can be configured to capture images and videos at a variety of different resolutions, including but not limited to 720p, 720i, 1080p, 1080i, and other similar high resolution formats. Image sensor 620 also includes a pixel size greater than 0.8 μm, 1 μm, or 2 μm and / or a pixel size that is less than 4 μm, 3 μm, 2 μm, or any of the larger and smaller sizes described above. obtain.
ＬＥＤ６１０は、ハウジング６１４に取り付けられ得る。好ましい実施形態では、ＬＥＤ６１０は、光のトンネリングを最小化するために、ハウジング６１４の端部と本質的に同一平面に取り付けられる。ＬＥＤ６１０は、ＬＥＤ６１０をハウジング６１４と同一平面に配置することを助けるために、ＰＣＢ６４０から離して取り付けてもよい。例えば、ＬＥＤ６１０は、ハウジング６１４の端部から３ｍｍ、２ｍｍ、または１ｍｍ以内とすることができる。ＬＥＤ６１０に電力を供給するためにワイヤ６１６を使用して、ＰＣＢ６４０から離したＬＥＤ６１０の取り付けを実現できる。ＬＥＤ６１０は、光学的に純粋なエポキシまたは他の適切な方法を用いてハウジング６１４に取り付けられ得る。ＬＥＤ６１０上にカバーガラスを使用することもできる（図示せず）。 The LED 610 can be attached to the housing 614. In a preferred embodiment, the LED 610 is mounted essentially flush with the end of the housing 614 to minimize light tunneling. The LED 610 may be mounted away from the PCB 640 to help place the LED 610 in the same plane as the housing 614. For example, the LED 610 can be within 3 mm, 2 mm, or 1 mm from the end of the housing 614. A wire 616 can be used to supply power to the LED 610 and mounting of the LED 610 away from the PCB 640 can be realized. The LED 610 may be attached to the housing 614 using optically pure epoxy or other suitable method. A cover glass can also be used on the LED 610 (not shown).
一部の実施形態では、ＬＥＤ６１０をＰＣＢ６４０に取り付けることができ、ライトガイドを使用して、先端６００の遠位端にある開口部に光を導くことができる。一実施形態では、ライトガイドは、２０ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍ、または２ｃｍ未満であり得る。ＬＥＤ６１０は、先端６００に配置することが好ましいが、ライトパイプの使用により、ボアスコープ管内のまたはボアスコープのハンドル内の中間位置に配置されてもよい。しかしながら、ＬＥＤ６１０は、光源へ外部ケーブルを取り付ける必要がないように、ボアスコープ内に配置される。ＬＥＤ６１０をボアスコープ内に配置することにより、光が移動しなければならない距離が最小限に抑えられ、異なる発光スペクトルを有する光源が取り付けられる可能性が排除される。次いで、ボアスコープ内に埋め込まれたＬＥＤ６１０は、製造時にホワイトバランス調整されて、ユーザからの入力が最小限であるかまたは全くない状態で適切な組織の色が保証され得る。 In some embodiments, the LED 610 can be attached to the PCB 640 and a light guide can be used to direct light to an opening at the distal end of the tip 600. In one embodiment, the light guide may be less than 20 cm, 10 cm, 5 cm, or 2 cm. The LED 610 is preferably placed at the tip 600, but may be placed in an intermediate position in the borescope tube or in the handle of the borescope by use of a light pipe. However, the LED 610 is placed in the borescope so that it is not necessary to attach an external cable to the light source. Placing the LED 610 in the borescope minimizes the distance that the light must travel and eliminates the possibility of mounting light sources with different emission spectra. The LED 610 embedded in the borescope can then be white-balanced during manufacture to ensure proper tissue color with minimal or no input from the user.
ＬＥＤ６１０を取り囲むハウジング６１４の部分は、イメージセンサ６２０への横方向の露光からＬＥＤ６１０を光学的に隔離するために使用される。例えば、ＬＥＤ６１０は、カバーガラス６３５から横方向に隔離されている。この隔離は、光が組織から反射される前に、カバーガラス６３５またはイメージセンサ６２０に拡散または反射するのを防止する。ＬＥＤ６１０とイメージセンサ６２０とが密接しているため、この隔離は、使用可能な信号雑音比を達成するために重要である。ＬＥＤ６１０は、イメージセンサ６２０の遠位に取り付けられることが好ましく、カバーガラス６３５の遠位に取り付けられることがさらに好ましい。 The portion of the housing 614 that surrounds the LED 610 is used to optically isolate the LED 610 from lateral exposure to the image sensor 620. For example, the LED 610 is isolated laterally from the cover glass 635. This isolation prevents light from diffusing or reflecting to the cover glass 635 or the image sensor 620 before being reflected from the tissue. Due to the close proximity of the LED 610 and the image sensor 620, this isolation is important to achieve a usable signal to noise ratio. The LED 610 is preferably attached to the distal side of the image sensor 620 and more preferably attached to the distal side of the cover glass 635.
少なくとも１つの実装形態では、ＬＥＤ６１０およびイメージセンサ６２０は、共通のプリント回路基板６４０に取り付けることができる。ＬＥＤ６１０およびイメージセンサ６２０は、１つ以上のワイヤを介してハンドル本体２００と通信できる。追加的に、ＬＥＤ６１０およびイメージセンサ６２０は、複数のワイヤを介して電力を受けることができる。好ましい実施形態では、イメージセンサ６２０および／またはＰＣＢ６４０は、画素データを事前処理し、比較的大きな距離（例えば、５０、７５、または１００ｃｍを超える）にわたって送信され得る直列化データストリームを出力できる。好ましい実施形態では、先端６００から出力される画像データは、ＭＩＰＩまたはＬＶＤＳインターフェースから直列化されたデータである。画像データは、少なくとも８ビットまたは少なくとも１２ビットであってもよく、データは、ＲＧＢデータまたはベイヤーデータであってもよい。 In at least one implementation, the LED 610 and the image sensor 620 can be attached to a common printed circuit board 640. The LED 610 and the image sensor 620 can communicate with the handle body 200 via one or more wires. Additionally, the LED 610 and the image sensor 620 can receive power via multiple wires. In a preferred embodiment, image sensor 620 and / or PCB 640 can preprocess pixel data and output a serialized data stream that can be transmitted over a relatively large distance (eg, greater than 50, 75, or 100 cm). In a preferred embodiment, the image data output from tip 600 is data serialized from a MIPI or LVDS interface. The image data may be at least 8 bits or at least 12 bits, and the data may be RGB data or Bayer data.
本発明の様々な実施形態は、様々な光学構成を提供できる。例えば、少なくとも１つの実施形態では、光学系は、光学系が高い被写界深度を含むように、小さな開口を有する固定ゼロ度レンズ６３０として構成することができる。追加的に、光学系は、多くの従来のＣＭＯＳ光学系に典型的な１ｍの代わりに１０ｃｍで焦点を合わせるように構成することができる。特に、光学系は、約１５ｍｍの前方被写界深度および約１００ｍｍの後方被写界深度を有する約９０度の視野を含み得る。 Various embodiments of the present invention can provide various optical configurations. For example, in at least one embodiment, the optical system can be configured as a fixed zero degree lens 630 having a small aperture such that the optical system includes a high depth of field. Additionally, the optical system can be configured to focus at 10 cm instead of the 1 m typical of many conventional CMOS optical systems. In particular, the optical system may include a field of view of about 90 degrees having a front depth of field of about 15 mm and a back depth of field of about 100 mm.
追加的に、少なくとも１つの実施形態では、光学系は、魚眼レンズまたは広角レンズを含み得る。このような実施形態では、ドングル１２０はまた、レンズからの歪みの少なくとも一部が最終的な画像から除去されるように、広角レンズまたは魚眼レンズから受け取られた画像を平滑化するように構成された画像処理コンポーネントを備え得る。少なくとも１つの実施形態では、医療従事者が所望の光学特性に基づいて特定のボアスコープ管を選択できるように、交換可能なボアスコープ管が様々な異なる光学系で利用可能である。 Additionally, in at least one embodiment, the optical system may include a fisheye lens or a wide angle lens. In such embodiments, the dongle 120 is also configured to smooth the image received from the wide angle lens or fisheye lens so that at least a portion of the distortion from the lens is removed from the final image. An image processing component may be provided. In at least one embodiment, replaceable borescope tubes are available in a variety of different optical systems so that medical personnel can select specific borescope tubes based on desired optical properties.
少なくとも１つの実装形態では、ボアスコープは、少なくとも３０ｃｍ、５０ｃｍ、もしくは７０ｃｍで、および／または１２０ｃｍ、１００ｃｍ、もしくは９０ｃｍ未満の範囲に及ぶ、ならびに／または上述の範囲内である被写界深度を有する固定レンズを有する。焦点範囲の下限は、２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、または５ｃｍ未満であってよく、焦点範囲の上限は、５０ｃｍ、７０ｍｍ、９０ｃｍ、または１１０ｃｍより大きくてもよい。本開示の目的のために、レンズは、レンズが２ピクセル未満のスポットサイズを生成する場合、焦点が合っているとみなされ得る。 In at least one implementation, the borescope has a depth of field of at least 30 cm, 50 cm, or 70 cm and / or spans a range of less than 120 cm, 100 cm, or 90 cm and / or is within the above range. Has a fixed lens. The lower limit of the focus range may be less than 20 cm, 15 cm, 10 cm, or 5 cm, and the upper limit of the focus range may be greater than 50 cm, 70 mm, 90 cm, or 110 cm. For purposes of this disclosure, a lens may be considered in focus if the lens produces a spot size of less than 2 pixels.
レンズのＦ値は、選択された被写界深度で十分な光を提供するように選択される。レンズは、２．５、３．５、５．５、７．５、または１０以上のＦ値を有し得る。 The F value of the lens is selected to provide sufficient light at the selected depth of field. The lens may have an F-number of 2.5, 3.5, 5.5, 7.5, or 10 or higher.
図６および図７は、角度が０度のスコープを示す。しかしながら、レンズはまた、角度の付いた（すなわち、ボアスコープ管の軸線に対して）レンズを有していてもよい。レンズの角度は、１５度、２５度、もしくは４５度以上、および／または６５度、５０度、もしくは３５度以下であってもよい。視野の角度は、６０度、７５度、もしくは９０度よりも大きい、および／または１１０度、１００度、もしくは９０度未満、または上述の範囲内であってもよい。一実施形態では、光学系は、約２ｍｍの焦点距離と約２．４のＦ値とを含み得る。 6 and 7 show a scope with an angle of 0 degrees. However, the lens may also have an angled lens (ie, with respect to the borescope tube axis). The lens angle may be 15 degrees, 25 degrees, or 45 degrees or more, and / or 65 degrees, 50 degrees, or 35 degrees or less. The angle of field of view may be greater than 60 degrees, 75 degrees, or 90 degrees, and / or less than 110 degrees, 100 degrees, or 90 degrees, or within the ranges described above. In one embodiment, the optical system may include a focal length of about 2 mm and an F value of about 2.4.
一部の実施形態では、ユーザがスコープを回転させている際に、ソフトウェアによる画像回転を使用して、ディスプレイ上で画像の好ましい向きを維持することができる。一部のそのような実施形態では、システムおよび／または装置は、ハンドル上のダイヤルなどによって、装置上で画像の回転を制御できるように構成され得る。一部の実施形態では、所望の画像の向き／回転を容易にするために、加速度計などの１つ以上の回転、向き、および／または傾斜のセンサを設けることができる。 In some embodiments, software rotation of the image can be used to maintain the preferred orientation of the image on the display as the user rotates the scope. In some such embodiments, the system and / or device may be configured to control the rotation of the image on the device, such as by a dial on the handle. In some embodiments, one or more rotation, orientation, and / or tilt sensors, such as an accelerometer, can be provided to facilitate the desired image orientation / rotation.
図７は、イメージセンサ６２０の円周に３つのＬＥＤを有する実施形態を示している。スルーポート６７０は、医療用ボアスコープ管の長さを少なくとも部分的に上方に延びる通路を備え得る。少なくとも１つの実施形態では、スルーポート６７０は、医療従事者が医療器具をスルーポート６７０を通して患者に挿入可能とするように構成され得る。例えば、医療従事者は、ボアスコープによって識別された特定の組織を生検のために除去することができるように、スルーポート６７０を通して生検用器具を挿入できる。 FIG. 7 shows an embodiment having three LEDs on the circumference of the image sensor 620. Through port 670 may include a passage that extends at least partially up the length of the medical borescope tube. In at least one embodiment, the through port 670 can be configured to allow medical personnel to insert a medical device through the through port 670 into the patient. For example, a healthcare professional can insert a biopsy instrument through the through port 670 so that the particular tissue identified by the borescope can be removed for biopsy.
一部の実施形態では、医療従事者の患者内視野に影響を及ぼす様々な光学系を提供することに加えて、医療用ボアスコープは、関節運動可能な部分を含み得る。例えば、図８は、関節運動可能な先端を有する腹腔鏡の別の実施形態を示している。具体的には、ボアスコープ管２１０は、先端６００がボアスコープ管２１０に平行な方向以外の方向に向くことができるようにする関節点８００を含む。少なくとも１つの実装形態では、関節点８００は、ボアスコープ管２１０に対して任意の方向に最大９０度まで関節運動できる。このように、先端６００は、関節点８００から半径方向外側に延びる完全な半球内で動くことができる。 In some embodiments, in addition to providing various optical systems that affect the medical patient's in-patient field of view, the medical borescope may include an articulatable portion. For example, FIG. 8 shows another embodiment of a laparoscope having an articulatable tip. Specifically, the borescope tube 210 includes a joint point 800 that allows the tip 600 to point in a direction other than a direction parallel to the borescope tube 210. In at least one implementation, the articulation point 800 can articulate up to 90 degrees in any direction relative to the borescope tube 210. In this manner, the tip 600 can move within a complete hemisphere extending radially outward from the joint point 800.
先端６００の関節運動を制御するために様々な異なるスキームを使用することができるが、例示的なスキームとして、１つ以上のスライダ８１０をハンドル本体２００に沿って配置することができる。少なくとも１つの実施形態では、スライダ（複数可）８１０は、医療用ボアスコープを介して受信した画像の様々な属性を操作することができる１つ以上の入力コンポーネント２１２ａ、２１２ｂの近くに配置され得る。スライダ８１０のそれぞれは、単一のそれぞれの軸に沿って関節点８００を関節運動させるように構成することができる。そうして、スライダ８１０の組み合わせを使用する一部の実施形態で、医療従事者は、関節点８００から外側に延びる半球に沿った任意の点と合うように先端６００を配置できる。 While various different schemes can be used to control the articulation of the tip 600, as an exemplary scheme, one or more sliders 810 can be positioned along the handle body 200. In at least one embodiment, the slider (s) 810 can be located near one or more input components 212a, 212b that can manipulate various attributes of the image received via the medical borescope. . Each of the sliders 810 can be configured to articulate the articulation point 800 along a single respective axis. Thus, in some embodiments using a combination of sliders 810, the medical practitioner can position the tip 600 to meet any point along the hemisphere that extends outward from the joint point 800.
患者内でボアスコープの先端６００の関節運動を制御することにより、医療従事者は、患者内の様々な表面をより容易に見ることができる。これは、さもなければ視野が先端６００から直接前方に制限され得る固定レンズシステムにおいて特定の利益をもたらすことができる。 By controlling the articulation of the borescope tip 600 within the patient, medical personnel can more easily see various surfaces within the patient. This can provide certain benefits in a fixed lens system where the field of view may otherwise be limited directly forward from the tip 600.
従って、図１から図８および対応する文章は、交換可能なボアスコープ管と、ボアスコープ管の先端内にあるデジタルイメージセンサと、を備える、医療用ボアスコープを利用するための１つ以上の方法、システム、および／または装置を例示、さもなければ説明している。当業者であれば、本発明の実装形態が、特定の結果を実現するための１つ以上の動作またはステップを含む方法に関して説明することもできることを理解するはずである。例えば、図９は、医療用ボアスコープ器具から受信した画像データを処理するための方法における一連の動作の流れ図を示している。以下、図１から図８に示したコンポーネントおよびモジュールに関連して、図９の動作／ステップを説明する。 Accordingly, FIGS. 1-8 and the corresponding text include one or more for utilizing a medical borescope comprising a replaceable borescope tube and a digital image sensor within the tip of the borescope tube. The method, system, and / or apparatus are illustrated or described. Those skilled in the art should appreciate that implementations of the invention can also be described in terms of methods that include one or more operations or steps to achieve a particular result. For example, FIG. 9 shows a flow diagram of a sequence of operations in a method for processing image data received from a medical borescope instrument. In the following, the operations / steps of FIG. 9 will be described in relation to the components and modules shown in FIGS.
例えば、図９は、医療用ボアスコープ器具から受信した画像データを処理するための方法を実装するための流れ図を示しており、本方法は、画像データを直列化する動作９００を含み得る。動作９００は、イメージセンサから受信した画像データを直列化することを含み、イメージセンサは、医療用ボアスコープ管の第１の端部に配置されている。例えば、図６Ａは、イメージセンサ６２０を備える医療用ボアスコープ管２１０の先端６００を示している。イメージセンサ６２０を介して受信した情報は、医療用ボアスコープ管２１０を経て送信される前に直列化される。 For example, FIG. 9 shows a flow diagram for implementing a method for processing image data received from a medical borescope instrument, which may include an operation 900 for serializing the image data. Act 900 includes serializing image data received from the image sensor, the image sensor being disposed at a first end of the medical borescope tube. For example, FIG. 6A shows the tip 600 of a medical borescope tube 210 with an image sensor 620. Information received via the image sensor 620 is serialized before being transmitted through the medical borescope tube 210.
図９はまた、本方法が、画像データを送信する動作９１０を含み得ることを示している。動作９１０は、医療用ボアスコープ管を経て医療用ボアスコープ管の第２の端部に直列化した画像データを送信するステップを含む。例えば、図６Ａは、医療用ボアスコープ管２１０の第２の端部にイメージセンサを接続する電気通信経路を示している。 FIG. 9 also illustrates that the method can include an act 910 of transmitting image data. Act 910 includes transmitting the serialized image data through the medical borescope tube to the second end of the medical borescope tube. For example, FIG. 6A illustrates an electrical communication path that connects an image sensor to the second end of the medical borescope tube 210.
追加的に、図９は、本方法が、画像データを非直列化する動作９２０を含み得ることを示している。動作９２０は、イメージプロセッサで画像データを非直列化することを含むことができ、イメージプロセッサは、イメージセンサと通信するドングル内に配置される。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングル１２０を示している。ドングル１２０は、イメージセンサ６２０から送信されたデータを受信し、受信したデータを非直列化するイメージプロセッサを備える。 Additionally, FIG. 9 illustrates that the method can include an operation 920 that deserializes the image data. Act 920 may include deserializing the image data with an image processor, where the image processor is located in a dongle that communicates with the image sensor. For example, FIG. 2 shows a dongle 120 that communicates with the laparoscope 110. The dongle 120 includes an image processor that receives data transmitted from the image sensor 620 and deserializes the received data.
図９はまた、本方法が、色を補間する動作９３０を含み得ることを示している。動作９３０は、イメージプロセッサを使用して画像データから色を補間することを含む。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングル１２０を示している。ドングル１２０は、イメージセンサ６２０から受信した画像データから色情報を補間するように構成されたイメージプロセッサを備える。 FIG. 9 also illustrates that the method may include an operation 930 for interpolating colors. Act 930 includes interpolating colors from the image data using an image processor. For example, FIG. 2 shows a dongle 120 that communicates with the laparoscope 110. Dongle 120 includes an image processor configured to interpolate color information from image data received from image sensor 620.
加えて、図９は、本方法が、彩度を補正する動作９４０を含み得ることを示している。動作９４０は、イメージプロセッサを使用して彩度を補正することを含む。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングルを示している。ドングル１２０は、イメージセンサ６２０から受信した画像データ内の彩度を補正するように構成されたイメージプロセッサを備える。 In addition, FIG. 9 illustrates that the method may include an operation 940 that corrects saturation. Act 940 includes correcting saturation using an image processor. For example, FIG. 2 shows a dongle that communicates with the laparoscope 110. Dongle 120 includes an image processor configured to correct saturation in image data received from image sensor 620.
図９はまた、本方法が、ノイズをフィルタリングして除去する動作９５０を含み得ることを示している。動作９５０は、イメージプロセッサを使用して画像データからノイズをフィルタリングして除去することを含み得る。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングルを示している。ドングル１２０は、イメージセンサ６２０から受信した画像データのノイズをフィルタリングして除去するように構成されたイメージプロセッサを備える。 FIG. 9 also illustrates that the method may include an operation 950 that filters out noise. Act 950 may include filtering and removing noise from the image data using an image processor. For example, FIG. 2 shows a dongle that communicates with the laparoscope 110. Dongle 120 includes an image processor configured to filter and remove noise in image data received from image sensor 620.
さらに、図９は、本方法が、画像をガンマ符号化する動作９６０を含み得ることを示している。動作９６０は、イメージプロセッサを使用して画像データをガンマ符号化することを含み得る。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングルを示している。ドングルは、イメージセンサ６２０から受信した画像データをガンマ符号化するように構成されたイメージプロセッサを備え得る。 Further, FIG. 9 illustrates that the method can include an operation 960 of gamma encoding the image. Act 960 may include gamma encoding the image data using an image processor. For example, FIG. 2 shows a dongle that communicates with the laparoscope 110. The dongle may comprise an image processor configured to gamma encode image data received from the image sensor 620.
さらにまた、図９は、本方法が、画像データを変換する動作９７０を含み得ることを示している。動作９７０は、画像データをＲＧＢからＹＵＶに変換することを含み得る。例えば、図２は、腹腔鏡１１０と通信するドングルを示している。ドングルは、イメージセンサ６２０から受信したＲＧＢデータをＹＵＶデータに変換するように構成されたイメージプロセッサを備え得る。 Furthermore, FIG. 9 illustrates that the method may include an act 970 of converting the image data. Act 970 may include converting the image data from RGB to YUV. For example, FIG. 2 shows a dongle that communicates with the laparoscope 110. The dongle may comprise an image processor configured to convert RGB data received from the image sensor 620 into YUV data.
図９に示す実装形態に加えて、少なくとも１つの実装形態では、ドングル１２０内に配置されたイメージプロセッサを使用してデータを処理する代わりに、データをイメージセンサからタブレットなどのモバイルコンピューティングデバイスに送信できる。本実施形態では、タブレットを使用して、必要な画像処理および画像表示を行うことができる。 In addition to the implementation shown in FIG. 9, in at least one implementation, instead of processing data using an image processor located in dongle 120, data is transferred from the image sensor to a mobile computing device such as a tablet. Can be sent. In the present embodiment, necessary image processing and image display can be performed using a tablet.
図１０Ａおよび図１０Ｂは、ボアスコープ管の先端内に配置されるように、および／またはボアスコープ管の先端を形成するように構成された先端アセンブリ１０００の別の実施形態の分解図である。図示の実施形態では、先端アセンブリ１０００は、ハウジング１０１４の内部カラー１０２２を挿入することによって、管の遠位端に挿入されるように構成される。当然のことながら、ボアスコープ管の外側にアセンブリ１０００を挿入すること、またはボアスコープ管の遠位端にアセンブリ１０００を結合することなど、様々な代替的実施形態が企図される。 FIGS. 10A and 10B are exploded views of another embodiment of a tip assembly 1000 configured to be disposed within the tip of the borescope tube and / or to form the tip of the borescope tube. In the illustrated embodiment, the tip assembly 1000 is configured to be inserted into the distal end of the tube by inserting the inner collar 1022 of the housing 1014. Of course, various alternative embodiments are contemplated, such as inserting the assembly 1000 outside the borescope tube or coupling the assembly 1000 to the distal end of the borescope tube.
先端アセンブリ６００と同様に、先端アセンブリ１０００は、ハンドル本体２００などのハンドル本体に結合されてもよく、典型的には、最初に患者に挿入されるボアスコープの部分を含むであろう。先端アセンブリ１０００は、ＬＥＤライトなどの１つ以上の光源１０１０、１つ以上のイメージセンサ１０２０、および／または他の医療用ボアスコープコンポーネントを備える。光源１０１０は、医療従事者によって手動で制御可能であってもよいし、ボアスコープ管、ハンドル本体、ドングル、および／または携帯電話もしくはタブレットコンピュータなどのモバイル汎用コンピューティングデバイス内の処理ユニットによって自動的に制御されてもよい。 Similar to the tip assembly 600, the tip assembly 1000 may be coupled to a handle body, such as the handle body 200, and typically will include the portion of the borescope that is initially inserted into the patient. The tip assembly 1000 comprises one or more light sources 1010, such as LED lights, one or more image sensors 1020, and / or other medical borescope components. The light source 1010 may be manually controllable by a medical practitioner and automatically by a borescope tube, handle body, dongle, and / or a processing unit in a mobile general purpose computing device such as a mobile phone or tablet computer. May be controlled.
先端アセンブリ１０００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１０４０をさらに備える。イメージセンサ（複数可）１０２０は、ＰＣＢ１０４０と直接結合することができる。しかしながら、光源（複数可）１０１０は、ＰＣＢ１０４０から間隔を空けて配置され得る。より詳細には、光源（複数可）１０１０は、ＰＣＢ１０４０から光源（複数可）１０１０を物理的に分離する、および／または先端の遠位端により近くに光源（複数可）１０１０を配置するように構成されたスペーサマウント１０１７上に配置され得る。一部の好ましい実施形態では、光源（複数可）１０１０は、ハウジング１０１４の遠位端および／または先端アセンブリ１０００自体と同一平面になるように、または少なくとも実質的に同一平面になるように配置され得る。これは、陰影効果を防止したり、あるいは、より良い画像を作成したりするのに役立ち得る。よって、図示の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０は、ハウジング１０１４内に形成された空洞１０１９（図１０Ｂ参照）内に配置される。空洞１０１９を画定するハウジング１０１４の周囲は、先端アセンブリ１０００の遠位端と同一平面にあり得る。 The tip assembly 1000 further comprises a printed circuit board (PCB) 1040. Image sensor (s) 1020 can be directly coupled to PCB 1040. However, the light source (s) 1010 can be spaced from the PCB 1040. More particularly, the light source (s) 1010 physically separates the light source (s) 1010 from the PCB 1040 and / or places the light source (s) 1010 closer to the distal end of the tip. It can be placed on a configured spacer mount 1017. In some preferred embodiments, the light source (s) 1010 is arranged to be coplanar with, or at least substantially coplanar with, the distal end of the housing 1014 and / or the tip assembly 1000 itself. obtain. This can help prevent shadow effects or create better images. Thus, in the illustrated embodiment, the light source / LED 1010 is disposed in a cavity 1019 (see FIG. 10B) formed in the housing 1014. The periphery of the housing 1014 that defines the cavity 1019 can be flush with the distal end of the tip assembly 1000.
先端アセンブリ１０００は、レンズアセンブリ１０１１と、カバーガラス１０３５と、アセンブリ１０００の様々なコンポーネントを所定の位置に固定するために使用され得る締結具１０１８および１０２３などの１つ以上の締結具とをさらに備える。１つ以上のレンズまたは他の光学部品を、レンズアセンブリ１０１１内に形成されたレンズ空洞１０１２内に配置して、イメージセンサ１０２０に所望のフォーカスを提供することができる。レンズアセンブリ１０１１は、ハウジング１０１４内に形成されたレンズハウジング空洞１０１５内に配置することができる。一部の実施形態では、イメージセンサ１０２０とレンズアセンブリ１０１１内のレンズとの間の間隔を変えるために、アセンブリ６００におけるねじ山６１３のようなねじ山を設けることにより、レンズアセンブリ１０１１がハウジング１０１４に対して移動できるようにし得る。 The tip assembly 1000 further comprises a lens assembly 1011, a cover glass 1035, and one or more fasteners such as fasteners 1018 and 1023 that can be used to secure various components of the assembly 1000 in place. . One or more lenses or other optical components can be placed in a lens cavity 1012 formed in the lens assembly 1011 to provide the image sensor 1020 with a desired focus. The lens assembly 1011 can be disposed in a lens housing cavity 1015 formed in the housing 1014. In some embodiments, the lens assembly 1011 is attached to the housing 1014 by providing a thread, such as a thread 613 in the assembly 600, to change the spacing between the image sensor 1020 and the lens in the lens assembly 1011. It may be possible to move against.
カバーガラス１０３５は、流体がレンズアセンブリ１０１１に接触するのを、または、さもなければ先端アセンブリ１０００に入ることを防ぐためにハウジング１０１４に対して密閉されてもよく、保護機能を果たしてもよい。図示の実施形態では、カバーガラス１０３５は、光源／ＬＥＤ１０１０は覆わずに、（レンズアセンブリ１０１１内の）レンズおよびその関連イメージセンサ１０２０を覆うように特に構成される。これは、光源／ＬＥＤ１０１０からの反射光がイメージセンサ１０２０に入り、結果として生じる画像をぼかすのを避けるために有用であり得る。 The cover glass 1035 may be sealed to the housing 1014 to prevent fluid from contacting the lens assembly 1011 or otherwise entering the tip assembly 1000 and may serve a protective function. In the illustrated embodiment, the cover glass 1035 is specifically configured to cover the lens (within the lens assembly 1011) and its associated image sensor 1020 without covering the light source / LED 1010. This may be useful to avoid reflected light from the light source / LED 1010 entering the image sensor 1020 and blurring the resulting image.
光源／ＬＥＤ１０１０を取り囲むハウジング１０１４の部分は、イメージセンサ１０２０への横方向の露光から光源／ＬＥＤ１０１０を光学的に隔離するために使用することができる。例えば、上述のように、光源／ＬＥＤ１０１０は、カバーガラス１０３５から隔離され、組織から光が反射される前に、光がイメージセンサ１０２０へと反射するのを防止する。加えて、これも上述のように、光源／ＬＥＤは、画質をさらに改善するためには、イメージセンサ１０２０が取り付けられ得るＰＣＢ１０４０から離れて設置されることが好ましい。一部の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０は、イメージセンサ１０２０に対して遠位に配置され、カバーガラス１０３５に対しても遠位に配置され得る。しかしながら、他の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０は、カバーガラス１０３５と同一平面上に配置されてもよいし、カバーガラス１０３５に対して陥凹して／近位に配置されてもよい。 The portion of the housing 1014 that surrounds the light source / LED 1010 can be used to optically isolate the light source / LED 1010 from lateral exposure to the image sensor 1020. For example, as described above, the light source / LED 1010 is isolated from the cover glass 1035 and prevents light from reflecting back to the image sensor 1020 before the light is reflected from the tissue. In addition, as also described above, the light source / LED is preferably located away from the PCB 1040 to which the image sensor 1020 can be attached in order to further improve image quality. In some embodiments, the light source / LED 1010 is disposed distal to the image sensor 1020 and can also be disposed distal to the cover glass 1035. However, in other embodiments, the light source / LED 1010 may be coplanar with the cover glass 1035 or may be recessed / proximal to the cover glass 1035.
よって、図示の実施形態は、一方はレンズおよび／またはイメージセンサ１０２０（カバーガラス１０３５）を覆い、他方は光源／ＬＥＤ１０１０を覆う、互いに物理的に分離された２つの透明な媒体を含む。図示の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０を覆う透明な媒体は、光源／ＬＥＤ１０１０を包むエポキシを含み得る。しかしながら、別個の透明なカバーが、ハウジング１０１４の遠位端と同一平面上にある空洞１０１９の遠位端など、光源／ＬＥＤ１０１０の遠位に配置される、他の実施形態も企図される。光源／ＬＥＤ１０１０が、アセンブリ１０００の外面に隣接して密閉され、透明な光源カバーが不要である、さらに他の実施形態が企図される。しかしながら、どのようなカバーが使用されても、上述のように、反射のぼけを避けるために、光源とレンズ／イメージセンサとの両方に広がらないことが好ましい。 Thus, the illustrated embodiment includes two transparent media physically separated from each other, one covering the lens and / or image sensor 1020 (cover glass 1035) and the other covering the light source / LED 1010. In the illustrated embodiment, the transparent medium covering the light source / LED 1010 may include an epoxy that encloses the light source / LED 1010. However, other embodiments are contemplated where a separate transparent cover is disposed distal to the light source / LED 1010, such as the distal end of the cavity 1019 that is coplanar with the distal end of the housing 1014. Still other embodiments are contemplated where the light source / LED 1010 is sealed adjacent to the outer surface of the assembly 1000 and a transparent light source cover is not required. However, whatever cover is used, as described above, it is preferable not to extend to both the light source and the lens / image sensor in order to avoid reflection blur.
イメージセンサ１０２０は、ＣＭＯＳセンサまたは当業者に入手可能なその他のイメージセンサを含むことができ、７２０ｐ、７２０ｉ、１０８０ｐ、１０８０ｉ、および他の同様の高解像度フォーマットを含むが、これに限定されない様々な異なる解像度で、画像および／またはビデオを取り込むように構成できる。 Image sensor 1020 can include a CMOS sensor or other image sensor available to those skilled in the art, including, but not limited to, 720p, 720i, 1080p, 1080i, and other similar high resolution formats. Can be configured to capture images and / or videos at different resolutions.
上述のように、光源／ＬＥＤ１０１０は、ハウジング１０１４に取り付けられてもよい。好ましい実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０は、光のトンネリングを最小限にするように、（一部の実施形態では、アセンブリ１０００の端部と一致してもよい）ハウジング１０１４の端部と同一平面に、または少なくとも実質的に同一平面に取り付けることができる。しかしながら、他の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０は、ハウジング１０１４の遠位端および／またはアセンブリ１０００の遠位端から陥凹していても、それを超えて延びていてもよい。 As described above, the light source / LED 1010 may be attached to the housing 1014. In a preferred embodiment, the light source / LED 1010 is flush with the end of the housing 1014 (which may coincide with the end of the assembly 1000 in some embodiments) to minimize light tunneling. Or at least substantially in the same plane. However, in other embodiments, the light source / LED 1010 may be recessed or extend beyond the distal end of the housing 1014 and / or the distal end of the assembly 1000.
一部の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０およびイメージセンサ１０２０は、同じＰＣＢ１０４０に結合されてもよい。このような実施形態では、上述のように、光源／ＬＥＤ１０１０をＰＣＢ１０４０から物理的に分離することが依然として有用であり得る。しかしながら、他の実施形態では、光源／ＬＥＤ１０１０およびイメージセンサ１０２０に異なるＰＣＢを設けることができる。例えば、一部の実施形態では、スペーサマウント１０１７は、光源／ＬＥＤ１０１０およびイメージセンサ１０２０が別個のＰＣＢに電気的に結合されるように、追加的または代替的にＰＣＢを備え得る。そのような実施形態では、スペーサマウント１０１７は、ＰＣＢと、イメージセンサ１０２０が配置され得る他のＰＣＢ１０４０から間隔を空けて光源／ＬＥＤ１０１０を配置するための手段との両方としての役割を果たすことができる。 In some embodiments, the light source / LED 1010 and the image sensor 1020 may be coupled to the same PCB 1040. In such embodiments, it may still be useful to physically separate the light source / LED 1010 from the PCB 1040, as described above. However, in other embodiments, the light source / LED 1010 and the image sensor 1020 can be provided with different PCBs. For example, in some embodiments, the spacer mount 1017 may additionally or alternatively include a PCB such that the light source / LED 1010 and the image sensor 1020 are electrically coupled to separate PCBs. In such embodiments, the spacer mount 1017 can serve as both a PCB and a means for positioning the light source / LED 1010 spaced from other PCBs 1040 in which the image sensor 1020 can be positioned. .
スペーサマウント／ＰＣＢ１０１７および／またはＰＣＢ１０４０などのＰＣＢのうちの１つ以上は、装置の使用期間および／または使用回数を記録するように構成され得る、フラッシュメモリコンポーネント１０４２または他の不揮発性メモリコンポーネントなどの、コンポーネントを含み得る。この特徴は、事前に設定された回数または時間の期間を超える、装置の使い捨てコンポーネント（一部の実施形態では、画像処理のためのドングル以外のボアスコープ装置全体）の使用を防止する、または少なくとも抑制するために使用され得る。 One or more of the PCBs, such as spacer mount / PCB 1017 and / or PCB 1040, such as flash memory component 1042 or other non-volatile memory component, that may be configured to record the usage period and / or number of uses of the device , May include components. This feature prevents the use of a disposable component of the device (in some embodiments, an entire borescope device other than a dongle for image processing) that exceeds a preset number of times or time periods, or at least Can be used to suppress.
よって、例えば、一部の実施形態では、メモリコンポーネントが、装置に関連付けられたサイクルのオン／オフを格納するように構成されてもよく、閾値の使用回数を検出した場合に、コマンドを送信して、装置の動作を無効にさせる、またはさもなければ装置の使用を制限するように構成され得る。同様に、他の実施形態では、メモリコンポーネントは、装置がオンである、および／または動作している時間の期間を追跡および／または記録するように構成されてもよい。装置は、閾値の使用時間の期間を検出するとコマンドを受信し、装置の動作を無効にしたり、さもなければ装置の使用を制限したりするように構成することができる。 Thus, for example, in some embodiments, a memory component may be configured to store a cycle on / off associated with a device and sends a command when it detects a threshold usage count. Can be configured to disable the operation of the device or otherwise limit the use of the device. Similarly, in other embodiments, the memory component may be configured to track and / or record the period of time the device is on and / or operating. The device may be configured to receive a command upon detecting a threshold usage time period and to disable the operation of the device or otherwise limit the use of the device.
一部の実施形態では、閾値は１回限りの使用であってもよい。換言すれば、一部の実施形態は、単一の手技における装置の使用を可能にするように特に構成することができ、そして、さらなる使用の試みを排除する、または少なくとも抑制することができる。 In some embodiments, the threshold may be a one-time use. In other words, some embodiments can be specifically configured to allow use of the device in a single procedure and can eliminate or at least inhibit further use attempts.
代替的な実施形態では、メモリコンポーネントは、先端アセンブリ１０００内の他の場所、またはボアスコープ装置内の他の場所に配置されてもよい。一部の実施形態では、先端アセンブリは、使用回数および／または使用期間の指示を提供するために、スマートチップ、電子カウンタ、または時間ベースのロックアウトを含み得る。次いで、このようなデータは、フラッシュメモリコンポーネントまたは先端アセンブリ内のＰＣＢ上にある他の不揮発性メモリコンポーネントなどの先端アセンブリに格納されてもよい。 In alternative embodiments, the memory component may be located elsewhere in the tip assembly 1000 or elsewhere in the borescope device. In some embodiments, the tip assembly may include a smart chip, an electronic counter, or a time-based lockout to provide an indication of usage and / or duration of use. Such data may then be stored in a tip assembly such as a flash memory component or other non-volatile memory component on a PCB in the tip assembly.
閾値の使用回数および／もしくは使用期間を検出するための方法のステップ、ならびに／または閾値を検出したときに装置の動作を無効にする、またはさもなければ使用を制限するための方法のステップは、先端／装置または代替的にドングルもしくは汎用モバイルコンピューティングデバイスに配置された非一時的機械可読媒体に格納された機械可読命令を使用して実装され得る。 Method steps for detecting the number of times and / or duration of use of a threshold and / or method steps for disabling device operation or otherwise restricting use when a threshold is detected include: It may be implemented using machine readable instructions stored on a tip / apparatus or alternatively a non-transitory machine readable medium located on a dongle or general purpose mobile computing device.
一部の実施形態では、ドングルは、閾値を超える使用条件などの特定の条件を受信および／または検出したことに応じて、ボアスコープの使用を制限するように構成されてもよい。よって、一部の実施形態では、ドングルは、ボアスコープに照会するように構成されてもよく、例えば、ボアスコープ装置の閾値の使用期間および閾値の使用回数のうちの少なくとも１つが超過されたことを検出または判定したことに応じて、ボアスコープを無効にする、警告音を出す、視覚的警告を出す、および／または警告信号を送信して、ボアスコープのさらなる使用を禁止または防止するように試みることができる。 In some embodiments, the dongle may be configured to limit the use of the borescope in response to receiving and / or detecting certain conditions, such as usage conditions that exceed a threshold. Thus, in some embodiments, the dongle may be configured to query the borescope, e.g., at least one of a borescope device threshold usage period and a threshold usage count has been exceeded. To disable or prevent further use of the borescope by disabling the borescope, producing a warning sound, issuing a visual warning, and / or sending a warning signal in response to detecting or determining Can try.
一部の実施形態では、使用データは、ボアスコープ装置自体内の代わりに、またはそれに加えて、ドングルに格納されてもよい。よって、ドングルは、時間数、パワーサイクル数、タイムスタンプなどの使用データをボアスコープから受信するように構成されてもよく、あるいは、そのデータの一部または全部を自体で検出するように構成されてもよい。例えば、一部の実施形態では、電源投入またはパワーサイクルを検出し、タイマーまたはクロックを開始するように、ドングルを構成することができる。電源オフまたは第２のパワーサイクルを検出すると、タイマー／クロックを停止するように、ドングルを構成することができる。このようにして、ボアスコープ自体にデータを格納する必要はなく、その結果、特に使い捨ての医療用ボアスコープ装置について、コストを制限し得る。 In some embodiments, usage data may be stored in a dongle instead of or in addition to within the borescope device itself. Thus, the dongle may be configured to receive usage data such as the number of hours, number of power cycles, time stamps, etc. from the borescope, or it may be configured to detect some or all of the data itself. May be. For example, in some embodiments, the dongle can be configured to detect a power up or power cycle and start a timer or clock. The dongle can be configured to stop the timer / clock upon detection of power off or a second power cycle. In this way, there is no need to store data in the borescope itself, which can result in cost limitations, particularly for disposable medical borescope devices.
この使用データは、生成されたのがボアスコープでもドングルでも、記録保持のために単純に格納されてもよく、あるいは、上記のように、閾値条件を検出する場合など、１つ以上の動作をもたらすように構成されてもよい。 This usage data can be stored for record keeping, whether it is a borescope or a dongle, or it can have one or more actions such as when detecting a threshold condition as described above. It may be configured to provide.
一部の実施形態では、代替的または追加的に、ＰＣＢ１０４０および／またはさもなければ先端アセンブリ１０００に、他の命令、設定またはデータを格納することができる。例えば、一部の実施形態では、ズーム設定、照明設定、画像処理設定、または他の同様の設定もしくはデータは、ＰＣＢ１０４０上に配置された非一時的メモリおよび／または先端アセンブリ１０００に格納され得る。このようなデータは、追加的または代替的に、先端アセンブリ１０００および／またはボアスコープの１つ以上の他のコンポーネントが１回の使用もしくは制限された使用回数の後に廃棄され得るように、先端アセンブリ１０００と取り外し可能に結合されるように構成され得るドングルに格納されてもよい。 In some embodiments, other instructions, settings or data may alternatively or additionally be stored on the PCB 1040 and / or the tip assembly 1000. For example, in some embodiments, zoom settings, lighting settings, image processing settings, or other similar settings or data may be stored in non-transitory memory and / or tip assembly 1000 located on PCB 1040. Such data may additionally or alternatively be such that the tip assembly 1000 and / or one or more other components of the borescope can be discarded after a single use or limited number of uses. 1000 may be stored in a dongle that may be configured to be removably coupled to 1000.
図１１Ａおよび図１１Ｂは、代替的な実施形態によるボアスコープシステム用のハンドル本体１１００を示している。ハンドル本体１１００は、そこからボアスコープ管が延び得る遠位端１１０２を備える。ハンドル本体１１００は、そこから１つ以上のワイヤが延び得る近位端１１０４をさらに備える。上述のように、このようなワイヤは、一部の実施形態では、ドングルおよび／またはモバイルコンピューティングデバイスと結合され得る。 11A and 11B illustrate a handle body 1100 for a borescope system according to an alternative embodiment. The handle body 1100 includes a distal end 1102 from which a borescope tube can extend. The handle body 1100 further comprises a proximal end 1104 from which one or more wires can extend. As described above, such wires may be coupled with dongles and / or mobile computing devices in some embodiments.
遠位端１１０２のポート１１０６は、ボアスコープ管を受けるように構成され得る。一部の実施形態では、ボアスコープ管は、ポート１１０６に取り外し可能に結合され得る。あるいは、ボアスコープ管は、ポート１１０６でハンドル本体１１００に永続的に固定され得る。同様に、近位端１１０４において、イメージングデータをドングル、コンピューティングデバイス、および／またはディスプレイに配信するために、１つ以上のワイヤが内部に延びることができる、別のポート１１０８が設けられてもよい。 The port 1106 at the distal end 1102 can be configured to receive a borescope tube. In some embodiments, the borescope tube can be removably coupled to the port 1106. Alternatively, the borescope tube can be permanently secured to the handle body 1100 at the port 1106. Similarly, at the proximal end 1104, another port 1108 may be provided through which one or more wires can extend to deliver imaging data to a dongle, computing device, and / or display. Good.
ハンドル本体１１００は、近位端１１０４に隣接する狭窄ステム１１１０をさらに備え、これにより、ユーザは、手技中にハンドル本体１１００が所望の回転方向にあることを触覚的または視覚的のどちらかの確認によって確認することができる。狭窄ステム１１１０はまた、ハンドル本体１１００の底面に凹部１１１５を部分的に画定する。凹部１１１５はまた、手技中にハンドル本体１１００が所望の回転方向にあることを触覚的または視覚的のどちらかの確認によって確認する能力を提供する。使用の際、外科医／ユーザは、使用中凹部１１１５内で静止している、最も典型的には小指および／または薬指などのユーザの指のうちの１つ以上を用いてハンドル本体１１００を保持することが予想される。よって、凹部１１１５および／または狭窄ステム１１１０は、ボアスコープハンドルの回転方向を確認するための手段の追加的な例である。 The handle body 1100 further comprises a constricted stem 1110 adjacent to the proximal end 1104 so that the user can either tactilely or visually confirm that the handle body 1100 is in the desired rotational direction during the procedure. Can be confirmed. The constriction stem 1110 also partially defines a recess 1115 in the bottom surface of the handle body 1100. The recess 1115 also provides the ability to confirm that the handle body 1100 is in the desired rotational direction during the procedure by either tactile or visual confirmation. In use, the surgeon / user holds the handle body 1100 with one or more of the user's fingers, such as the little finger and / or ring finger, most typically stationary in the recess 1115 during use. It is expected that. Thus, the recess 1115 and / or the constriction stem 1110 are additional examples of means for ascertaining the direction of rotation of the borescope handle.
一部の実施形態では、ドングルおよび／または先端アセンブリ１０００などのボアスコープを使用して、規制上の記録保持、インシデント報告、または一般的な記録保持に有用であり得るデータを格納することができる。換言すれば、ドングルおよび／またはボアスコープは、航空業界の「ブラックボックス」と同様に機能するように構成され得る。より具体的には、一部の実施形態では、使用データは、医療処置中に医療用ボアスコープから取得され、ボアスコープ装置自体またはドングルのどちらかに格納されて、後で、医療処置中の医療用ボアスコープの使用に関する情報を取得するためにアクセスできるようにされてもよい。このような情報により、規制機関、裁判所などが、特定の手技中に何が起こったのか、および／または何時であったのかを判断できる。または、そのような情報は、社内／院内の記録保持の目的で単純に使用できる。一部の実施形態では、１つ以上のイベントおよび医療処置を行うために使用される装置の状況をより良く取得および格納できるように、使用データは、時間データおよび／または型式／装置識別データなどの他のデータと相互に関連付けされ得る。ドングルは、格納されたデータと特定の手技を行うために使用された装置との間のリンクを維持しながら、取り外されて他のボアスコープと共に使用されるので、型式／装置識別データを提供することは、ブラックボックスデータを格納するためにドングルが使用される実施形態に関連して特に有用であり得る。 In some embodiments, a borescope such as a dongle and / or tip assembly 1000 may be used to store data that may be useful for regulatory record keeping, incident reporting, or general record keeping. . In other words, the dongle and / or borescope may be configured to function in the same way as an “black box” in the aviation industry. More specifically, in some embodiments, usage data is obtained from a medical borescope during a medical procedure and stored in either the borescope device itself or a dongle for later use during the medical procedure. Access may be made to obtain information regarding the use of the medical borescope. With this information, the regulatory body, court, etc. can determine what happened and / or what time it was during a particular procedure. Alternatively, such information can simply be used for in-house / in-hospital record keeping purposes. In some embodiments, the usage data may be time data and / or type / device identification data, etc. so that one or more events and the status of the device used to perform the medical procedure may be better obtained and stored. Can be correlated with other data. The dongle provides type / device identification data as it is removed and used with other borescopes while maintaining a link between the stored data and the device used to perform the particular procedure This can be particularly useful in connection with embodiments in which a dongle is used to store black box data.
このような使用データにより、医療処置の特定の態様を再現できる。一部の実施形態および実装形態では、使用データは、例えば、医療処置の期間、医療処置中に予想外の事象によってトリガされる画像などの医療処置に関連付けられた画像、医療処置に関連付けられたタイムスタンプ、医療処置に関連付けられた温度測定値、ボアスコープの向き、ボアスコープの位置、医療処置中のボアスコープのピーク速度などのボアスコープの速度、および医療用ボアスコープに関連付けられたパワーサイクルカウンタのうちの１つ以上を含み得る。 Such usage data can reproduce specific aspects of the medical procedure. In some embodiments and implementations, usage data is associated with a medical procedure, for example, a duration of the medical procedure, an image associated with the medical procedure, such as an image triggered by an unexpected event during the medical procedure, Time stamp, temperature measurement associated with the medical procedure, borescope orientation, borescope position, borescope speed such as borescope peak velocity during the medical procedure, and power cycle associated with the medical borescope One or more of the counters may be included.
代替的または追加的に、パラメータおよび／または較正データは、使用データとは別個にまたは使用データと共にのいずれかで、ドングルおよび／またはボアスコープ装置に格納され、および／またはドングルおよび／または別の装置に送信され得る。例えば、一部の実施形態および実装形態では、例えば、医療用ボアスコープに関連付けられたシリアル番号または型番などの型式識別データを格納してもよい。一部のそのような実施形態では、型式識別データは、例えば、装置の先端にあるメモリコンポーネント内など、ボアスコープ装置内に格納することができる。次いで、そのようなデータにより、検出された特定のボアスコープに従って、ドングルがボアスコープに照会し、動作パラメータおよび／または制御パラメータを調整できる。このようにして、単一のドングルを様々な異なるスコープと共に使用できる。例えば、ドングルは、スコープがＨＤスコープであるかＳＤスコープであるか、スコープで使用されるレンズのサイズ、光のタイプおよび／または数などを判定し得る。この情報はまた、その機能に応じてスコープの特定の機能を有効または無効にするためにも使用できる。 Alternatively or additionally, the parameters and / or calibration data are stored in the dongle and / or borescope device either separately from or with the usage data and / or the dongle and / or another Can be sent to the device. For example, in some embodiments and implementations, type identification data such as a serial number or model number associated with a medical borescope may be stored, for example. In some such embodiments, the type identification data can be stored in a borescope device, such as in a memory component at the tip of the device, for example. Such data can then be used by the dongle to query the borescope and adjust operating and / or control parameters according to the particular borescope detected. In this way, a single dongle can be used with a variety of different scopes. For example, the dongle may determine whether the scope is an HD scope or an SD scope, the size of the lens used in the scope, the type and / or number of lights, etc. This information can also be used to enable or disable a specific function of the scope depending on its function.
一部の実施形態および実装形態では、使用データは、上述の「ブラックボックス」の目的のためにのみ使用され得る。他の実施形態および実装形態では、型式識別データのみが取得および格納され得る。あるいは、使用データは、ブラックボックスの目的に加えて、またはブラックボックスの目的の代わりに、異なる目的のために取得および使用することができる。例えば、使用データは、本明細書の別の箇所で説明したように、装置の使用期間および／または使用回数を制限するために使用され得る。一部のこのような実施形態では、使用データは、ボアスコープの１つ以上の部分の使い捨てを強制／制御するために使用され得る。 In some embodiments and implementations, usage data may only be used for the “black box” purposes described above. In other embodiments and implementations, only type identification data may be obtained and stored. Alternatively, usage data can be obtained and used for different purposes in addition to or instead of black box purposes. For example, the usage data can be used to limit the duration and / or number of uses of the device as described elsewhere herein. In some such embodiments, the usage data may be used to force / control the disposable of one or more portions of the borescope.
一部の実施形態では、特定のデータは、このようにして、ボアスコープに格納され、装置の使用をさらに制御／制限するために、ドングルによって照会され得る、および／またはドングルに送信され得る。例えば、一部の実施形態では、ボアスコープのメモリコンポーネント内には、許容される使用回数、許容される使用期間、および／または許可された動作設定が格納され、ドングルと結合すると、ドングルによって取得されて、そのような制御パラメータが強制され得る。一部の実施形態では、制御パラメータの閾値が超過されたことを検出した場合に、ドングルは、ボアスコープ装置のさらなる動作を無効にする、または制限するように構成され得る。 In some embodiments, specific data can thus be stored in the borescope, queried by the dongle and / or transmitted to the dongle to further control / limit the use of the device. For example, in some embodiments, the number of allowed uses, allowed duration of use, and / or allowed operating settings are stored in the borescope memory component and acquired by the dongle when combined with the dongle. Such control parameters can then be enforced. In some embodiments, the dongle may be configured to disable or limit further operation of the borescope device upon detecting that the control parameter threshold has been exceeded.
一部の実施形態および実装形態では、較正データが、ボアスコープ装置および／またはドングルに格納されてもよい。特定の好ましい実施形態では、そのような較正データは、ボアスコープ装置の先端に配置され得るメモリコンポーネント上など、ボアスコープ装置上に格納され、ドングルによって照会され得る、および／またはドングルに送信され得る。そのような較正データと共に動作し得る他のデータが、ドングルに格納されてもよい。例えば、一部の実施形態では、ドングルが、集中データベースに照会することなく、特定のレンズ較正データについてボアスコープに照会し、ボアスコープから受信したレンズデータに従って適切な補正を適用できるように、補正パラメータなどのレンズ較正データが、ボアスコープおよび／またはドングルに格納され得る。較正データの別の例として、特定のＬＥＤが部品ごとに十分な変動を有する場合、および／または複数のＬＥＤ製造業者が特定のボアスコープまたはボアスコープセットに対して使用される場合に、特定のスコープのＬＥＤの色スペクトルの内容が、スコープ内のメモリコンポーネントに格納され得るように、ホワイトバランスパラメータが、ボアスコープおよび／またはドングルに格納され得、そのような一部の実施形態では、そのようなデータは、手技の前に、ボアスコープの較正に使用するためにドングルに送信され得る。 In some embodiments and implementations, calibration data may be stored in the borescope device and / or dongle. In certain preferred embodiments, such calibration data can be stored on the borescope device, such as on a memory component that can be located at the tip of the borescope device, can be queried by the dongle, and / or transmitted to the dongle. . Other data that may operate with such calibration data may be stored in the dongle. For example, in some embodiments, the correction is performed so that the dongle can query the borescope for specific lens calibration data and apply the appropriate correction according to the lens data received from the borescope without querying the centralized database. Lens calibration data such as parameters may be stored in the borescope and / or dongle. As another example of calibration data, if a particular LED has sufficient variation from part to part and / or if multiple LED manufacturers are used for a particular borescope or set of borescopes, White balance parameters may be stored in the borescope and / or dongle so that the contents of the scope's LED color spectrum may be stored in a memory component within the scope, and in some such embodiments, such Such data can be sent to the dongle for use in borescope calibration prior to the procedure.
ボアスコープ１２００の別の実施形態を図１２Ａおよび図１２Ｂに示す。ボアスコープ１２００は、そこからボアスコープ管１２２０が延びている遠位端１２０２を有するハンドルを備える。好ましい実施形態では、ボアスコープ管１２２０は、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの非導電性材料を含む。これは、装置の安全性に寄与する、アーク放電の防止などのいくつかの利点を提供し得る。本発明者らは、非導電性の管が、管１２２０内で生成された信号との電磁干渉（ＥＭＩ）を防止するか、または少なくとも低減することができる、望ましい電磁気絶縁を提供し得ることも発見した。非導電性の管部分を設けることはまた、ＥＭＩ遮蔽を提供するために必要な構成を単純化できる。 Another embodiment of borescope 1200 is shown in FIGS. 12A and 12B. Borescope 1200 includes a handle having a distal end 1202 from which borescope tube 1220 extends. In a preferred embodiment, borescope tube 1220 comprises a non-conductive material such as polycarbonate or polyetheretherketone (PEEK). This can provide several advantages, such as prevention of arcing, that contribute to the safety of the device. We can also provide non-conductive tubes that can provide desirable electromagnetic isolation that can prevent or at least reduce electromagnetic interference (EMI) with the signal generated in tube 1220. discovered. Providing a non-conductive tube portion can also simplify the configuration required to provide EMI shielding.
ボアスコープ１２００は、近位端１２０４をさらに備える。ボアスコープ１２００は、ドングルに結合され得るワイヤを備えるのではなく、ボアスコープ１２００のハンドル内に形成されるポート１２３５に直接挿入され得るドングル１３００を備える。しかしながら、所望であれば他の目的のために、近位端１２０４にポート１２０８を依然として形成してもよい。 The borescope 1200 further comprises a proximal end 1204. Rather than having a wire that can be coupled to a dongle, the borescope 1200 includes a dongle 1300 that can be inserted directly into a port 1235 formed in the handle of the borescope 1200. However, a port 1208 may still be formed at the proximal end 1204 for other purposes if desired.
ドングル１３００は、メモリ素子１３１０と、上述のように、ボアスコープ１２００のイメージセンサからの画像データを処理するために使用され得るプロセッサ１３２０とをさらに備える。ドングル１３００は、ドングル１３００をボアスコープ１２００に結合するために使用され得、一部の実施形態では、汎用コンピュータなどの別の装置にドングル１３００を結合可能とし得るデータポート１３３０をさらに備える。このようにして、上述のように、使用データなどのボアスコープ１２００から取得されたデータは、メモリ素子１３１０に格納され、最終的には医療処置後に別のコンピュータに転送され得る。 Dongle 1300 further comprises a memory element 1310 and a processor 1320 that can be used to process image data from the image sensor of borescope 1200, as described above. The dongle 1300 may be used to couple the dongle 1300 to the borescope 1200, and in some embodiments further comprises a data port 1330 that may allow the dongle 1300 to be coupled to another device, such as a general purpose computer. In this way, as described above, data acquired from borescope 1200, such as usage data, can be stored in memory element 1310 and ultimately transferred to another computer after the medical procedure.
ボアスコープ１２００のハンドルは、近位端１２０４に隣接する狭窄ステム１２１０をさらに備え、これにより、上述のように、ユーザは、手技中にハンドルが所望の回転方向にあることを触覚的または視覚的のいずれかの検査によって確認することができる。狭窄ステム１２１０はまた、ハンドル本体の底面に凹部１２１５を部分的に画定する。凹部１２１５はまた、手技中にハンドル本体１２００が所望の回転方向にあることを触覚的または視覚的のいずれかの検査によって確認する能力を提供する。 The handle of the borescope 1200 further includes a constricted stem 1210 adjacent to the proximal end 1204 so that, as described above, the user can hapticly or visually confirm that the handle is in the desired rotational direction during the procedure. It can be confirmed by either inspection. The constriction stem 1210 also partially defines a recess 1215 in the bottom surface of the handle body. The recess 1215 also provides the ability to confirm that the handle body 1200 is in the desired rotational direction during the procedure by either tactile or visual inspection.
ボアスコープ管１２２０は、先端１２３０を備える。先端１２３０および／またはボアスコープ１２００内の別のコンポーネントは、様々な付加的な機能要素を備え得る。要素のこのような組み合わせの一例が、先端１２３０の拡大図である図１２Ｂに示されている。先端１２３０は、イメージセンサ１２６０に対して円周状に配置された３つのＬＥＤ１２４０を含む。先端１２３０は、ボアスコープ管１２２０および／またはボアスコープ１２００のハンドルの長さの少なくとも一部分まで延び得る、１つ以上のスルーポート１２７０をさらに備え得る。先端１２３０は、上述のように、１つ以上のレンズ１２５０をさらに備え得る。 The borescope tube 1220 includes a tip 1230. The tip 1230 and / or other components within the borescope 1200 may include various additional functional elements. An example of such a combination of elements is shown in FIG. 12B, which is an enlarged view of the tip 1230. The tip 1230 includes three LEDs 1240 arranged circumferentially with respect to the image sensor 1260. The tip 1230 can further comprise one or more through ports 1270 that can extend to at least a portion of the length of the borescope tube 1220 and / or the handle of the borescope 1200. The tip 1230 can further comprise one or more lenses 1250 as described above.
上述のデータ格納／送信の実施態様のうちの１つ以上を容易にするために、先端１２３０は、メモリ素子１２８０と、１つ以上のセンサ１２８２とをさらに備え得る。使用データなどのデータを収集するのに有用であり得るセンサの例としては、温度センサ、圧力センサ、インピーダンスセンサ、ジャイロスコープ、タイマー、クロックなどが挙げられる。一部の実施形態では、センサ１２８２のうちの１つ以上は、第２のイメージセンサを備え得る。そのようなイメージセンサは、主たるイメージセンサ１２６０とは別個に、選択された瞬間に画像を取得するように使用され得る。そのようなセンサ（複数可）から外科手技中に取得されたデータは、メモリ素子１２８０に格納でき、最終的には、一部の実施形態では、ドングル１３００内に配置されたメモリ素子１３１０などの同様のメモリ素子に送信され得る。 To facilitate one or more of the data storage / transmission embodiments described above, the tip 1230 may further comprise a memory element 1280 and one or more sensors 1282. Examples of sensors that may be useful for collecting data such as usage data include temperature sensors, pressure sensors, impedance sensors, gyroscopes, timers, clocks, and the like. In some embodiments, one or more of the sensors 1282 may comprise a second image sensor. Such an image sensor can be used to acquire an image at a selected moment, independent of the main image sensor 1260. Data obtained during surgical procedures from such sensor (s) can be stored in memory element 1280 and ultimately, in some embodiments, such as memory element 1310 disposed within dongle 1300. It can be sent to similar memory elements.
ボアスコープ装置とドングルとを備えるボアスコープシステムの使用のための方法１３００の一例が、図１３の流れ図に示されている。方法１３００は、ドングルがボアスコープと結合され得るステップ１３０５から始まる。一部の実装形態では、ドングルは、使い捨てボアスコープと結合され得る。次いで、ステップ１３１０において、ボアスコープは、ドングルによって照会され得る。一部の実装形態では、ステップ１３１０は、シリアル番号および／または型式識別などの型式識別データについてボアスコープに照会するステップを含み得る。代替的または追加的に、ボアスコープから較正データを取得できる。代替的または追加的に、ボアスコープの望ましくない使用を制限することをドングルが助け得るように、ステップ１３１０において、使用パラメータおよび／または事前の使用データを取得できる。ステップ１３１５において、ボアスコープから取得したデータは、後の使用のためにドングルに格納され得る。 An example of a method 1300 for use in a borescope system comprising a borescope device and a dongle is shown in the flow diagram of FIG. Method 1300 begins at step 1305 where a dongle may be combined with a borescope. In some implementations, the dongle can be combined with a disposable borescope. Then, in step 1310, the borescope can be queried by the dongle. In some implementations, step 1310 may include querying the borescope for type identification data such as a serial number and / or type identification. Alternatively or additionally, calibration data can be obtained from the borescope. Alternatively or additionally, usage parameters and / or prior usage data can be obtained at step 1310 so that the dongle can help limit undesirable usage of the borescope. In step 1315, the data obtained from the borescope can be stored in a dongle for later use.
ステップ１３２０において、使用パラメータを超えたか否かに関する問い合わせを行うことができる。例えば、上述のように、一部の実装形態では、ボアスコープが以前に使用されたか否か、またはボアスコープが所定の閾値の使用期間または使用回数を超えたか否かに関して、ドングルによって照会を行うことができる。もしそうであれば、ステップ１３２５において、ボアスコープのさらなる使用が制限され得る。例えば、一部の実装形態では、ドングルは、ステップ１３２５において、ボアスコープの１つ以上の機能を無効にすることができる。使用パラメータを超えていない場合、プロセス１３００は、手技がボアスコープの使用を開始し得るステップ１３３０に進む。一部の実装形態では、ステップ１３３０は、装置のさらなる使用の追跡を考慮に入れてクロックまたはカウンタを開始することをさらに含み得る。 In step 1320, an inquiry can be made as to whether usage parameters have been exceeded. For example, as described above, in some implementations, the dongle queries whether the borescope has been used before, or whether the borescope has exceeded a predetermined threshold usage period or number of uses. be able to. If so, in step 1325, further use of the borescope may be restricted. For example, in some implementations, the dongle can disable one or more features of the borescope at step 1325. If the usage parameters have not been exceeded, the process 1300 proceeds to step 1330 where the procedure may begin using the borescope. In some implementations, step 1330 may further include starting a clock or counter to account for further usage tracking of the device.
ステップ１３３０に続いて、使用データが、ステップ１３３５において医療処置中に感知され得る。例えば、上述のように、ボアスコープの先端および／または他の場所に配置された１つ以上のセンサを使用して、後の復元のために、手技の様々な態様を追跡および／または記録できる。一部の実装形態では、プロセス１３００は、ステップ１３２０に医療処置に先行させるのに加えて、またはそれに代えて、処置全体の様々な時点でステップ１３２０に戻ることができる。例えば、一部の実装形態では、ドングルまたはシステムの別の要素が、ボアスコープの使用を追跡、および／または周期的にそのような使用を照会して、処置中に使用データを感知しながら、医療処置中に使用パラメータが超過されたか否かを判定し得る。 Following step 1330, usage data may be sensed during the medical procedure in step 1335. For example, as described above, one or more sensors placed at the tip of the borescope and / or elsewhere can be used to track and / or record various aspects of the procedure for later restoration. . In some implementations, the process 1300 can return to step 1320 at various points in the overall procedure in addition to or instead of having step 1320 precede the medical procedure. For example, in some implementations, a dongle or another element of the system tracks borehole usage and / or periodically queries such usage to sense usage data during the procedure, It may be determined whether usage parameters have been exceeded during the medical procedure.
処置中に取得された使用データは、ステップ１３４０でドングルに送信され得る。これは、データがステップ１３３５で収集されるときに行われてもよいし、処置が完了した後に行われてもよい。代替的な実装形態では、使用データは、ドングルではなく、ボアスコープ装置内の先端または別の場所内に単に格納され得る。 Usage data obtained during the procedure may be sent to the dongle at step 1340. This may be done when data is collected at step 1335 or after the procedure is complete. In an alternative implementation, usage data may simply be stored at the tip or other location within the borescope device, rather than a dongle.
ステップ１３４０に続いて、ドングルは、ステップ１３４５において取り外されて、処置中に取得されたデータの格納を斟酌し得る。一部の実装形態では、次いで、ステップ１３５０において、スコープの１つ以上の部分を廃棄し、ドングルを新しいボアスコープに結合して使用し得る。 Following step 1340, the dongle may be removed in step 1345 to hesitate to store data acquired during the procedure. In some implementations, then, in step 1350, one or more portions of the scope may be discarded and the dongle may be used in combination with a new borescope.
本発明は、その趣旨または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。記載された実施形態は、すべての点において、例示的なものであって限定的なものではないとみなされるべきである。従って、本発明の範囲は、上記の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および均等物の範囲内に入るすべての変更は、その範囲内に包含されるべきである。 The present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics. The described embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is, therefore, indicated by the appended claims rather than by the foregoing description. All changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.
Claims (20)
前記第１の管端に隣接して配置され、前記第１の管端で光を発するように構成される光源と、
前記第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサと、
を備える、医療用ボアスコープと、
前記イメージセンサに結合されたデータ通信リンクと、
前記イメージセンサから画像データを受信するように構成されたイメージプロセッサを備えるドングルであって、前記ドングルは、前記ドングルが複数の異なる医療用ボアスコープに結合できるように、前記医療用ボアスコープに取り外し可能に結合可能であり、前記ドングルは、前記医療用ボアスコープからボアスコープ固有のパラメータデータの受信および検出のうちの少なくとも１つを行うようにさらに構成され、前記ボアスコープ固有のパラメータデータは、前記医療用ボアスコープに固有のデータを含む、ドングルと
を備える、医療用ボアスコープシステム。 A tube comprising a first tube end and a second tube end opposite the first tube end;
A light source disposed adjacent to the first tube end and configured to emit light at the first tube end;
An image sensor disposed adjacent to the first tube end;
A medical borescope comprising:
A data communication link coupled to the image sensor;
A dongle comprising an image processor configured to receive image data from the image sensor, wherein the dongle is removed from the medical borescope so that the dongle can be coupled to a plurality of different medical borescopes. The dongle is further configured to perform at least one of receiving and detecting borescope-specific parameter data from the medical borescope, the borescope-specific parameter data comprising: A medical borescope system comprising a dongle including data unique to the medical borescope.
第１の医療用ボアスコープ装置にドングルを取り外し可能に結合するステップであって、前記第１の医療用ボアスコープ装置は使い捨てであり、前記第１の医療用ボアスコープ装置は、前記第１の医療用ボアスコープ装置のメモリコンポーネントに格納されたボアスコープデータを含む、ステップと、
前記第１の医療用ボアスコープ装置から前記ドングルで前記ボアスコープデータのうちの少なくとも一部を受信するステップと、
前記ドングルおよび前記ボアスコープデータの前記少なくとも一部を使用して、前記第１の医療用ボアスコープ装置の動作パラメータを調整するステップと、
前記第１の医療用ボアスコープ装置内に配置されたイメージセンサから前記ドングルで画像データを受信するステップと、
前記ドングル内に配置されたイメージプロセッサを用いて前記画像データを処理するステップと、
前記第１の医療用ボアスコープ装置を廃棄するステップと、
第２の医療用ボアスコープ装置に前記ドングルを結合するステップであって、前記第２の医療用ボアスコープ装置は、前記第２の医療用ボアスコープ装置のメモリコンポーネントに格納されたボアスコープデータを含み、前記第２の医療用ボアスコープ装置の前記ボアスコープデータは、前記第１の医療用ボアスコープ装置の前記ボアスコープデータとは異なる、ステップと
を含む、方法。 A method for medical imaging comprising:
Removably coupling a dongle to a first medical borescope device, wherein the first medical borescope device is disposable, and the first medical borescope device is the first medical borescope device; Including borescope data stored in a memory component of a medical borescope device;
Receiving at least a portion of the borescope data with the dongle from the first medical borescope device;
Adjusting operating parameters of the first medical borescope device using the dongle and the at least a portion of the borescope data;
Receiving image data with the dongle from an image sensor disposed in the first medical borescope device;
Processing the image data using an image processor located in the dongle;
Discarding the first medical borescope device;
Coupling the dongle to a second medical borescope device, the second medical borescope device receiving borescope data stored in a memory component of the second medical borescope device; And the borescope data of the second medical borescope device is different from the borescope data of the first medical borescope device.
前記使用データを処理して、前記第２の医療用ボアスコープ装置が閾値の使用パラメータを超えたか否かを判定するために、前記ドングルを使用するステップと、
前記第２の医療用ボアスコープ装置の使用が前記閾値の使用パラメータに違反していることを検出した場合、前記第２の医療用ボアスコープ装置を無効にすること、警告音を提供すること、視覚的警告を提供すること、および警告信号を送信することのうちの少なくとも１つを行うために、前記ドングルを使用するステップと
をさらに含む、請求項７に記載の方法。 Recording usage data associated with the second medical borescope device;
Using the dongle to process the usage data to determine whether the second medical borescope device has exceeded a threshold usage parameter;
Disabling the second medical borescope device, providing an audible alert if it detects that the use of the second medical borescope device violates the threshold usage parameters; Using the dongle to provide at least one of providing a visual warning and transmitting a warning signal.
医療用ボアスコープを得るステップであって、前記医療用ボアスコープが
第１の管端と前記第１の管端の反対側にある第２の管端とを備える管と、
前記第１の管端に隣接して配置され、前記第１の管端で光を発するように構成される光源と、
前記第１の管端に隣接して配置されたイメージセンサと、
を備える、ステップと、
前記医療用ボアスコープにドングルを結合するステップであって、前記ドングルがイメージプロセッサを備え、前記イメージプロセッサが、前記イメージセンサから画像データを受信するように構成される、ステップと、
医療処置中に前記医療用ボアスコープからの使用データを格納するステップと、
前記医療用ボアスコープから前記ドングルを取り外すステップと、
前記医療処置中の前記医療用ボアスコープの使用に関する情報を取得するために前記使用データにアクセスするステップと
を含む、方法。 A method for obtaining and storing usage data from a medical borescope, the method comprising:
Obtaining a medical borescope, wherein the medical borescope comprises a first tube end and a second tube end opposite the first tube end;
A light source disposed adjacent to the first tube end and configured to emit light at the first tube end;
An image sensor disposed adjacent to the first tube end;
A step comprising:
Coupling a dongle to the medical borescope, the dongle comprising an image processor, the image processor being configured to receive image data from the image sensor;
Storing usage data from the medical borescope during a medical procedure;
Removing the dongle from the medical borescope;
Accessing the usage data to obtain information regarding use of the medical borescope during the medical procedure.
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