相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求提交于2015年2月27日的標(biāo)題名稱為“expandingendoscopewithnestedcomponentstominimizediameterduringinsertion(具有嵌套部件以最小化插入期間的直徑的伸展內(nèi)窺鏡)”的美國臨時申請序列號62/121,752的權(quán)益，并且還要求提交于2015年8月5日的標(biāo)題名稱為“expandingendoscopeandmethod(伸展內(nèi)窺鏡和方法)”的美國臨時申請序列號62/201,168的權(quán)益。這兩個臨時申請都如同在下文完全再現(xiàn)一般以引用方式并入本文。

本公開涉及外科器械領(lǐng)域，并且更具體地涉及用于通過內(nèi)窺鏡觀察組織的外科器械和方法。實施方案包括將相機的遠(yuǎn)側(cè)端部從第一位置側(cè)向移位到第二位置，而當(dāng)在該第一位置和第二位置之間移位時不妨礙從相機的遠(yuǎn)側(cè)端部進行觀察。

背景技術(shù)：

醫(yī)療內(nèi)窺鏡的“工作”部分可以是通過另一儀器，或者直接進入孔口、切口或其他入口點中而被插入到患者體內(nèi)的內(nèi)窺鏡遠(yuǎn)側(cè)部分。在外科應(yīng)用中，通常期望減小器械工作部分的直徑以降低對患者造成的創(chuàng)傷以及給患者帶來的不適。內(nèi)窺鏡具有足夠大的直徑以容納內(nèi)窺鏡的所有彼此相鄰的功能部件。這些部件可以包括結(jié)構(gòu)性和保護性構(gòu)件、光學(xué)元件、用于傳送照射光的光纖，以及用于器械或流體流動的通道。通常，給定部件橫截面積的減小會轉(zhuǎn)化為該部件功能性或性能的降低。減小結(jié)構(gòu)元件的尺寸可能會降低結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)健性。較小的光學(xué)元件可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。較少或較小的照明光纖可能導(dǎo)致圖像亮度降低。較小的通道可能會限制器械的相容性，并降低可用于從手術(shù)區(qū)清除碎屑的流體流動速率。因此，內(nèi)窺鏡設(shè)計中通常存在工作部分直徑和性能之間的基本折衷。解決這些固有限制的一種方式是，嚴(yán)格評估手術(shù)的功能需求和關(guān)于確定針對給定應(yīng)用的尺寸、功能性和性能的最佳組合的客戶需求。另一種方法是開發(fā)維持相同或類似功能性和性能的較小部件。例如，人們已在保持棒狀透鏡的光學(xué)性能的同時減小其尺寸。人們已經(jīng)開發(fā)了以與較大型裝置相同的效率接合組織的微型化器械。人們已經(jīng)開發(fā)了替代性光學(xué)技術(shù)，包括光纖束和“桿上芯片式(chip-on-a-stick)”相機，該技術(shù)較不易碎并且減少對視野結(jié)構(gòu)完整性的需求。此外，各種部件之間的關(guān)系可經(jīng)設(shè)計以減小整體內(nèi)窺鏡尺寸。然而，這些類型進展中的許多進展帶來了巨大的成本挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一個實施方案是一種內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括相機和管狀外殼，該相機被配置為電耦接至該內(nèi)窺鏡外部的一個或多個器械，并且外科手術(shù)動作可以穿過該管狀外殼來執(zhí)行。該管狀外殼可以具有中心縱向軸線，并且一些實施方案中的相機和管狀外殼可移動地彼此耦接。在第一耦接位置，相機的遠(yuǎn)側(cè)端部定位在管狀外殼的中心縱向軸線上，并且在第二耦接位置，相機的遠(yuǎn)側(cè)端部位于管狀外殼的中心縱向軸線的側(cè)向。當(dāng)相機相對于管狀外殼從第一耦接位置移動到第二耦接位置時，從相機進行的觀察可以持續(xù)不受相機遠(yuǎn)側(cè)端部處的內(nèi)窺鏡的阻擋。

另一個實施方案是一種內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括相機和管狀外殼，外科手術(shù)動作可以穿過該管狀外殼來執(zhí)行。相機可以在第一位置處耦接到管狀外殼，使得相機的遠(yuǎn)側(cè)端部沿著管狀外殼的中心縱向軸線定位。該內(nèi)窺鏡的實施方案還可以包括用于將相機從第一位置移動到第二位置的裝置，在該第二位置相機的遠(yuǎn)側(cè)端部未定位在管狀外殼的中心縱向軸線上。在一些實施方案中，當(dāng)相機相對于管狀外殼從第一位置移動到第二位置時，從相機進行的觀察可以持續(xù)不受相機遠(yuǎn)側(cè)端部處的內(nèi)窺鏡的阻擋。

另一個實施方案是一種以不同視角來定位內(nèi)窺鏡的相機的方法。方法實施方案可以包括將具有遠(yuǎn)側(cè)端部的相機耦接至具有中心縱向軸線的管狀外殼。方法實施方案還可以包括使相機和管狀外殼相對于彼此移動，以將相機的遠(yuǎn)側(cè)端部從第一位置移動到第二位置且在從第一位置到第二位置的移動期間的任何時間處不會使從相機遠(yuǎn)側(cè)端部進行的觀察受到內(nèi)窺鏡的任何部分的阻擋，在該第一位置，相機的遠(yuǎn)側(cè)端部定位在管狀外殼的中心縱向軸線上，在該第二位置，相機的遠(yuǎn)側(cè)端部未定位在管狀外殼的中心縱向軸線上。

另一個實施方案是一種切除組織的方法。方法實施方案可以包括將內(nèi)窺鏡插入患者體內(nèi)的手術(shù)部位中，該內(nèi)窺鏡包括相機部分和與該相機相關(guān)聯(lián)的管狀外殼，并且其中在插入期間該相機位于該管狀外殼的中心縱向軸線上。方法實施方案還可以包括在管狀外殼的中心縱向軸線的側(cè)向移動相機，將切除裝置插入穿過管狀外殼，以及在通過相機觀察切除的同時用切除裝置移除手術(shù)部位內(nèi)的組織。

附圖說明

圖1是內(nèi)窺鏡的一個實施方案的透視圖，其中一些部件被部分剖開。

圖2是圖1的內(nèi)窺鏡的實施方案的透視圖，其中一些部件被部分剖開，并且部分切除了一些部件并且一些部件具有有限的可見性。

圖3a是處于第一狀態(tài)下的圖1的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖3b是處于第二狀態(tài)下的圖1的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖3c是處于第三狀態(tài)下的圖1的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖3d是圖3a的內(nèi)窺鏡的實施方案的剖視圖。

圖3e是根據(jù)一個示例實施方案的相機的一個實施方案的側(cè)視立面圖。

圖4是表示彎曲狀態(tài)和側(cè)向彈簧張緊狀態(tài)的相機的一個實施方案的側(cè)視立面圖。

圖4a是處于第一狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡的一個實施方案的側(cè)視立面圖。

圖4b是處于第二狀態(tài)下的圖4a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖4c是處于第三狀態(tài)下的圖4a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖4d是圖4a的內(nèi)窺鏡的實施方案的剖視圖。

圖5a是處于第一狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡的一個實施方案的側(cè)視立面圖。

圖5b是處于第二狀態(tài)下的圖5a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖5c是處于第三狀態(tài)下的圖5a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖5d是圖5a的內(nèi)窺鏡的實施方案的剖視圖。

圖6a是處于第一狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡的一個實施方案的側(cè)視立面圖。

圖6b是處于第二狀態(tài)下的圖6a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖6c是處于第三狀態(tài)下的圖6a的內(nèi)窺鏡的實施方案的側(cè)視立面圖。

圖6d是圖6a的內(nèi)窺鏡的實施方案的剖視圖。

定義

某些術(shù)語在以下描述和權(quán)利要求書中用來指代特定的系統(tǒng)部件。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，不同的公司可以用不同的名稱來指代一個部件。本文檔并非旨在區(qū)分名稱不同但功能相同的部件。在下文的論述和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”和“包含”以開放性方式使用，因此應(yīng)被解釋為表示“包括但不限于…”。此外，術(shù)語“耦接”或“耦合”旨在表示間接或直接連接中的任一個。因此，如果第一裝置耦接至第二裝置，則該連接可以通過直接連接、或通過經(jīng)由其他裝置和連接部進行的間接連接來完成。

關(guān)于相機在“中心縱向軸線的側(cè)向”應(yīng)表示相機的遠(yuǎn)側(cè)端部沒有一個部分與中心縱向軸線相交。

關(guān)于相機在“中心縱向軸線上”應(yīng)表示相機的遠(yuǎn)側(cè)端部的至少某部分與中心縱向軸線相交。

“活動鉸鏈”應(yīng)表示限定在沿著材料的連續(xù)部分位置處的鉸鏈，并且其中在該活動鉸鏈任一側(cè)上的材料可以具有與旋轉(zhuǎn)軸線處不同的尺寸(平行于鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線測量的)。

具體實施方式

內(nèi)窺鏡實施方案300,400,500,600分別示出于圖1至圖6d中。內(nèi)窺鏡實施方案300,400,500,600各自包括相機310,410,510,610，這些相機被配置為電耦接至內(nèi)窺鏡300,400,500,600外部的一個或多個器械。相機310,410,510,610可以耦接至可用于轉(zhuǎn)發(fā)或顯示由相機310,410,510,610采集到的信息的任何器械或裝置。例如并且非限制地，相機310,410,510,610可以電耦接到監(jiān)視器、記錄器、計算機、存儲裝置或任何其他有用的裝置。相機310,410,510,610可以如圖所示通過電線(諸如電線311,411,511,611)電耦接，或者可以通過使用任何有效的機制或為任何有效信號類型的無線信號電耦接。所示電線311,411,511,611是朝近側(cè)延伸的獨立構(gòu)件，但是在其他實施方案中可以完全或部分地整合在內(nèi)窺鏡300,400,500,600的任何朝近側(cè)延伸的部件中。一些實施方案中的相機310,410,510,610可以具有介于5度和180度之間的視野。更具體地，一些實施方案可以包括基本上介于80度和90度之間的視野。

“視野”是指圖像的拍攝角度(例如，用魚眼鏡頭拍攝的圖像具有較寬視野，而用長焦鏡頭拍攝的照片具有較窄視野)。一個相關(guān)的概念是觀察方向，其中觀察方向是沿著視野中心延伸的線?？梢葬槍θ魏魏线m的基準(zhǔn)(諸如部件的縱向軸線)來測量觀察方向，其中基準(zhǔn)和觀察方向之間的角度被稱為“視野角”。考慮到這些定義，一些實施方案的相機310,410,510,610可以包括沿相機310,410,510,610的縱向軸線而存在的觀察方向(即，相對于相機的縱向軸線的零度視野角)。在其他實施方案中，觀察方向可以從相機310,410,510,610的縱向軸線偏斜(即，相對于相機的縱向軸線呈非零視野角)。具有偏斜觀察方向的相機可用于在插入期間提供較寬的視野。示例性插入配置示于圖3a、圖4a、圖5a和圖6a中。在具有偏斜觀察方向的情況下，旋轉(zhuǎn)內(nèi)窺鏡300,400,500,600將使得用戶能夠觀察到內(nèi)窺鏡端部周圍更廣的區(qū)域。在其他情況下，相機310,410,510,610的觀察方向可以與相機310,410,510,610的潛在位移相協(xié)調(diào)，分別如圖3b、圖3c、圖4b、圖4c、圖5b、圖5c、圖6b、圖6c所示，以使得當(dāng)發(fā)生完全或部分位移時，觀察方向平行于管狀外殼320,420,520,620的中心縱向軸線350,450,550,650。光線和光纖光束中的一者或兩者可以被整合到內(nèi)窺鏡300,400,500,600的任何部件內(nèi)，或添加至這些內(nèi)窺鏡，如可用于提供光以供通過相機310,410,510,610進行觀察。

內(nèi)窺鏡300,400,500,600的實施方案包括管狀外殼320,420,520,620，外科手術(shù)動作可以穿過這些管狀外殼來執(zhí)行。相機310,410,510,610和管狀外殼320,420,520,620可移動地彼此耦接。在第一耦接位置，分別如圖3a、圖4a、圖5a、圖6a中所示，相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612定位在管狀外殼320,420,520,620的中心縱向軸線350,450,550,650上。在第二耦接位置，分別如圖3b和圖3c、圖4b和圖4c、圖5b和圖5c、圖6b和圖6c所示，相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612位于管狀外殼320,420,520,620的中心縱向軸線350,450,550,650的側(cè)向。如本文所用，術(shù)語“中心縱向軸線的側(cè)向”是指相機的遠(yuǎn)側(cè)端部沒有一個部分與中心縱向軸線相交。術(shù)語“在中心縱向軸線上”是指相機的遠(yuǎn)側(cè)端部的至少某部分與中心縱向軸線相交。相機的遠(yuǎn)側(cè)端部不僅可以包括相機的非常遠(yuǎn)的遠(yuǎn)側(cè)末端，而且還可以包括在該非常遠(yuǎn)的遠(yuǎn)側(cè)末端附近的相機部分。在所示實施方案中，當(dāng)相機310,410,510,610相對于管狀外殼320,420,520,620從第一耦接位置移動到第二耦接位置時，從相機310,410,510,610進行的觀察持續(xù)不受在相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612處的內(nèi)窺鏡300,400,500,600的阻擋。換句話說，在一些實施方案中，當(dāng)相機310,410,510,610相對于管狀外殼320,420,520,620從第一耦接位置移動到第二耦接位置時，內(nèi)窺鏡300,400,500,600沒有一個部分定位在相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612的遠(yuǎn)側(cè)。換句話說，在一些實施方案中，無阻擋觀察是這樣一種結(jié)構(gòu)的結(jié)果：其中相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612是內(nèi)窺鏡300,400,500,600的最遠(yuǎn)側(cè)元件。更具體地講，在從第一耦接位置移動到第二耦接位置期間，相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612可以是內(nèi)窺鏡300,400,500,600的最遠(yuǎn)側(cè)元件。

如圖1至圖3e中所示，內(nèi)窺鏡300還包括護套330，相機310和管狀外殼320的尺寸被設(shè)定為適配于該護套中。所示管狀外殼320是能夠相對于護套330且相對于相機310縱向滑動的插管。管狀外殼320在其近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部處均是開放的，并包括實心壁。然而，在其他實施方案中，近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部可以部分地封閉或可封閉，并且在沿著管狀外殼的一些或所有縱向距離處，壁可以不完全圍繞管狀外殼的周邊延伸。管狀外殼的一些實施方案可以包括經(jīng)倒圓或倒角的遠(yuǎn)側(cè)端部，從而當(dāng)內(nèi)窺鏡在各狀態(tài)之間變換時，減小與管狀外殼遠(yuǎn)側(cè)的其他部件的接觸點處的應(yīng)力。在提及中心縱向軸線350從沿其長度的全部或部分彎曲的管狀外殼延伸的情況下，中心縱向軸線350可以被視為從管狀外殼的遠(yuǎn)側(cè)端部基本上法向地延伸。

相機310包括相機主體315，該相機主體限定相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312。在示例性實施方案中，靠近遠(yuǎn)側(cè)端部312的相機主體315具有圓形橫截面，以及因此完全環(huán)繞中心縱向軸線350的周向長度(當(dāng)相機310處于圖3a所示的配置時)。在示例性實施方案中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316與相機主體315鄰接，并且在所示實例中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316的周向長度不完全環(huán)繞中心縱向軸線350(如圖3d的橫截面圖中最清楚地示出)。當(dāng)被測量為圍繞(以及垂直于)中心縱向軸線350的角度時，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316跨越小于180徑向度的非零值，在一些情況下為小于90徑向度的非零值，并且在其他情況下該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316跨越約70徑向度。

所示相機310也能夠相對于護套330縱向滑動。例如，在相機310完全或基本上回縮到護套330內(nèi)的情況下，如圖3a所示，內(nèi)窺鏡300可以被引入到組織中。在圖3b和圖3c中，相機310被示出為遵循相對于護套330的縱向滑動，以使相機310能夠處于由管狀外殼320進一步作用于的位置。所示相機310包括具有遠(yuǎn)側(cè)端部312的相機主體315，和耦接至該相機主體315的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316。在一些實施方案中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316和相機主體315中的一者或兩者可以沿其長度的至少部分包括側(cè)向彈簧力，該側(cè)向彈簧力被配置為使該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316和相機主體315中的一者或兩者偏置成彎曲的形狀。例如，側(cè)向彈簧力可以存在于趨向于推動遠(yuǎn)側(cè)端部312遠(yuǎn)離管狀外殼320的中心縱向軸線350的部件中。在替代方案中，側(cè)向彈簧力可以存在于趨向于朝向管狀外殼320的中心縱向軸線350推動遠(yuǎn)側(cè)端部312的部件中，使得在圖3b和圖3c的第二狀態(tài)和第三狀態(tài)下所示的實例中，隨著管狀外殼320向遠(yuǎn)側(cè)推進，由相機310抵靠管狀外殼320維持阻力。一些實施方案的側(cè)向彈簧力可以沿著朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316和相機主體315的整體長度存在，或者可以限于其中任何一者的特定區(qū)段。如圖2、圖3b和圖3c所示，相機310可以包括朝近側(cè)定向的表面317，其被成型為使得當(dāng)朝近側(cè)定向的表面317與管狀外殼320接觸時，管狀外殼320將相機310從第一耦接位置朝向第二耦接位置移動。如示例性系統(tǒng)中所示，該朝近側(cè)定向的表面317是彎曲表面。曲率半徑r(圖3e)可以是相機主體315的外徑(od)的至少兩倍，在一些情況下為相機主體315的od的至少四倍，并且在特定情況下，該曲率半徑是相機主體的od的5倍。

在一些實施方案中，該朝近側(cè)定向的表面可以包括與管狀外殼相互作用的復(fù)合彎曲表面，以響應(yīng)于管狀外殼320的移動來控制相機310的偏折速率和偏折量。在一些實施方案中，朝近側(cè)定向的表面可以具有一個或多個平表面，這些平表面中的至少一個表面與管狀外殼320中被配置為接觸該朝近側(cè)定向的表面的表面處于不同的平面中。

相機310和管狀外殼320之間的可移動耦接包括用于在相機310和管狀外殼320之間縱向滑動的機構(gòu)，如圖3a至圖3c中示出的相對狀態(tài)變化所示。此外，在圖示實施方案中，相機310和管狀外殼320之間的可移動耦接包括用于大體上圍繞垂直于管狀外殼320的中心縱向軸線350的軸線360(圖3c)移動的機構(gòu)。圖示實施方案示出了相機310和管狀外殼320之間達(dá)到下述程度的活動鉸鏈：使活動鉸鏈在軸線360處位于相機主體315和朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316之間的相機310的某部分內(nèi)，并且該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316不能相對于管狀外殼320旋轉(zhuǎn)移動。在其他實施方案中，所示出的活動鉸鏈可以用一個或多個銷接鉸鏈替代或補充。

圖3a和圖3d還示出了示例性觀察方向。具體地，圖3a示出，示例性相機具有與中心縱向軸線350同軸的縱向軸線，并且觀察方向302的方向從該中心縱向軸線350偏斜，從而形成視野角α。因此，在圖3a的構(gòu)造中插入內(nèi)窺鏡300期間，觀察方向302不平行于中心縱向軸線350。然而，視野角α經(jīng)選擇為使得當(dāng)相機310完全伸展并處于第二耦接位置(圖3c)時，觀察方向302基本上平行于中心縱向軸線350(并且視野角α是相對于相機315的縱向軸線303測量的)。視野角α以及因此觀察方向302，可以用與相機310相關(guān)聯(lián)的棱鏡(未具體示出)來實現(xiàn)?？梢栽诒疚恼撌龅娜魏螌嵤┓桨钢袑崿F(xiàn)相同的視野角和觀察方向。

參見圖3b，在一些示例性實施方案中，護套330可以包括窗口或切口304(以虛線示出)，以使相機310能夠橫向移動(例如，到圖3c所示的取向)，而不需要一方面護套330與另一方面相機310和管狀外殼320的過多相對移動。

如圖4至圖4d所示，內(nèi)窺鏡400的管狀外殼420是這樣的護套：相機410的尺寸被設(shè)定為適配于其中。所示相機410能夠相對于管狀外殼420縱向滑動。管狀外殼420在其近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部處均是開放的，并包括實心壁。然而，在其他實施方案中，近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部可以部分地封閉或可封閉，并且在沿著管狀外殼的一些或所有縱向距離處，壁可以不完全圍繞管狀外殼的周邊延伸。管狀外殼的一些實施方案可以包括倒圓或倒角的遠(yuǎn)側(cè)端部。在提及中心縱向軸線450從沿其長度的全部或部分彎曲的管狀外殼延伸的情況下，中心縱向軸線450可以被視為從管狀外殼的遠(yuǎn)側(cè)端部基本上法向地延伸。

所示相機410包括具有遠(yuǎn)側(cè)端部412的相機主體415，和耦接至該相機主體415的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416。在一些實施方案中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416和相機主體415中的一者或兩者可以沿其長度的至少部分包括側(cè)向彈簧力，該側(cè)向彈簧力被配置為使該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416和相機主體415中的一者或兩者偏置成彎曲的形狀。該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416在圖4中被示出為具有側(cè)向彈簧力。虛線示出朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416與相機主體的縱向軸線對準(zhǔn)，并且表示朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416處于側(cè)向彈簧力下的構(gòu)造。用于朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416的實線表示側(cè)向彈簧力被釋放的狀態(tài)。在所示實施方案中，通過將相機410插入管狀外殼420而引起的側(cè)向彈簧力傾向于推動遠(yuǎn)側(cè)端部412遠(yuǎn)離管狀外殼420的中心縱向軸線450，如圖4b和圖4c所示。側(cè)向彈簧力可以被設(shè)計成存在于朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416和相機主體415的整體長度中，或者可以限于其中任何一者的特定區(qū)段。在相機410完全或基本上回縮到管狀外殼420內(nèi)的情況下，如圖4a所示，內(nèi)窺鏡400可以被引入到組織中。在圖4b和圖4c中，相機410被示出為遵循相對于管狀外殼420的縱向滑動。當(dāng)相機410移動超出管狀外殼420的遠(yuǎn)側(cè)端部時，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416中的側(cè)向彈簧力被釋放并推動遠(yuǎn)側(cè)端部412遠(yuǎn)離管狀外殼420的中心縱向軸線450。此移動導(dǎo)致相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412從圖4a中表示的第一耦接位置移動到圖4b和圖4c兩者中表示的第二耦接位置。

由于相機410的部件中引起的側(cè)向彈簧力的取向和程度，所示內(nèi)窺鏡400無需附加部件壓靠相機410便可移動相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412遠(yuǎn)離中心縱向軸線450。然而，附加插管可以與內(nèi)窺鏡400一起使用，以提供更平滑的工作通道，或者用以將相機410的部分正向移出管狀外殼420內(nèi)的工作區(qū)域。在使用附加插管的情況下，相機410可以包括朝近側(cè)定向的表面417，該朝近側(cè)定向的表面被成型為使得當(dāng)該朝近側(cè)定向的表面417與附加插管接觸時，類似于上述管狀外殼320和朝近側(cè)定向的表面317的相互作用。

相機410和管狀外殼420之間的可移動耦接包括用于在相機410和管狀外殼420之間縱向滑動的機構(gòu)，如圖4a至圖4c中示出的相對狀態(tài)變化所示。此外，在圖示實施方案中，相機410和管狀外殼420之間的可移動耦接包括用于大體上圍繞垂直于管狀外殼420的中心縱向軸線450的軸線460(圖4c)移動的機構(gòu)。圖示實施方案示出了相機410和管狀外殼420之間達(dá)到下述程度的活動鉸鏈：使活動鉸鏈在軸線460處位于相機主體415和朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416之間的相機410的某部分內(nèi)，并且該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416不能相對于管狀外殼420旋轉(zhuǎn)移動。在其他實施方案中，所示出的活動鉸鏈可以用一個或多個銷接鉸鏈替代或補充。朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416和相機主體415的相對周向長度可以如上文關(guān)于朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316和相機主體315所述那樣。圖4d示出了管狀外殼420內(nèi)的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416，以及電線411。

如圖5至圖5d中所示，管狀外殼520是能夠相對于相機510縱向滑動的插管。在所示實施方案中，管狀外殼520和相機510可移動地彼此耦接，使得管狀外殼520和相機510在管狀外殼520和相機所耦接的位置處將不會側(cè)向移動遠(yuǎn)離彼此。具體地，在此實施方案中，管狀外殼520包括燕尾花鍵522，而相機510包括燕尾凹口524(圖5d)。形成在燕尾花鍵522和燕尾凹口524之間的燕尾接頭的縱向軸線基本上平行于管狀殼體520的中心縱向軸線550。在具有燕尾接頭的一些實施方案中，燕尾花鍵可位于相機上，并且燕尾凹口可位于管狀外殼上。其他類似的實施方案可以通過任何有效機制來實現(xiàn)縱向滑動而不移動的側(cè)向耦接，包括未使用燕尾接頭的機制。

所示管狀外殼520在其近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部處均是開放的，并包括實心壁。然而，在其他實施方案中，近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部可以部分地封閉或可封閉，并且在沿著管狀外殼的一些或所有縱向距離處，壁可以不完全圍繞管狀外殼的周邊延伸。管狀外殼的一些實施方案可以包括經(jīng)倒圓的遠(yuǎn)側(cè)表面或經(jīng)倒角的遠(yuǎn)側(cè)表面527(圖5c)，以當(dāng)內(nèi)窺鏡在各狀態(tài)之間變換時，減小與管狀外殼遠(yuǎn)側(cè)的其他部件的接觸點處的應(yīng)力。在提及中心縱向軸線550從沿其長度的全部或部分彎曲的管狀外殼延伸的情況下，中心縱向軸線550可以被視為從管狀外殼的遠(yuǎn)側(cè)端部基本上法向地延伸。

所示相機510包括具有遠(yuǎn)側(cè)端部512的相機主體515，和耦接至該相機主體515的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516。在一些實施方案中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516和相機主體515中的一者或兩者可以沿其長度的至少部分包括側(cè)向彈簧力，該側(cè)向彈簧力被配置為使該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516和相機主體515中的一者或兩者偏置成彎曲的形狀。例如，側(cè)向彈簧力可以存在于趨向于推動遠(yuǎn)側(cè)端部512遠(yuǎn)離管狀外殼520的中心縱向軸線550的部件中。在替代方案中，側(cè)向彈簧力可以存在于趨向于朝向管狀外殼520的中心縱向軸線550推動遠(yuǎn)側(cè)端部512的部件中。一些實施方案的側(cè)向彈簧力可以沿著朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516和相機主體515的整體長度存在，或者可以限于其中任何一者的特定區(qū)段。如圖5a至圖5c所示，相機510可以包括朝近側(cè)定向的表面517，其被成型為使得當(dāng)朝近側(cè)定向的表面517與管狀外殼520接觸時，管狀外殼520將相機510從第一耦接位置朝向第二耦接位置移動。如此示例中所示，朝近側(cè)定向的表面517是彎曲表面，并且曲率半徑可以如上文參見圖3e所述那樣。在一些實施方案中，該朝近側(cè)定向的表面可以包括與管狀外殼相互作用的復(fù)合彎曲表面，以響應(yīng)于管狀外殼520的移動來控制相機510的偏折速率和偏折量。在一些實施方案中，朝近側(cè)定向的表面可以具有一個或多個平表面，這些平表面中的至少一個表面與管狀外殼520的被配置為接觸該朝近側(cè)定向的表面的表面處于不同的平面中。

相機510和管狀外殼520之間的可移動耦接包括用于在相機510和管狀外殼520之間縱向滑動的機構(gòu)，如圖5a至圖5c中示出的相對狀態(tài)變化所示。此外，在圖示實施方案中，相機510和管狀外殼520之間的可移動耦接包括用于大體上圍繞垂直于管狀外殼520的中心縱向軸線550的軸線560(圖5a至圖5c)移動的機構(gòu)。圖示實施方案示出了相機510和管狀外殼520之間達(dá)到下述程度的活動鉸鏈：使活動鉸鏈在軸線560處位于相機主體515和朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516之間的相機510的某部分內(nèi)，并且該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516不能相對于管狀外殼520旋轉(zhuǎn)移動。在其他實施方案中，所示出的活動鉸鏈可以用一個或多個銷接鉸鏈替代或補充。

如圖6a至圖6d中所示，內(nèi)窺鏡600還包括護套630，相機610耦接在該護套630的遠(yuǎn)側(cè)端部處。管狀外殼620被的尺寸被設(shè)定為適配于護套630內(nèi)。所示的管狀外殼620是能夠相對于護套630和相對于相機610縱向滑動的插管。管狀外殼620在其近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部處均是開放的，并包括實心壁。然而，在其他實施方案中，近側(cè)端部和遠(yuǎn)側(cè)端部可以部分地封閉或可封閉，并且在沿著管狀外殼的一些或所有縱向距離處，壁可以不完全圍繞管狀外殼的周邊延伸。管狀外殼的一些實施方案可以包括經(jīng)倒圓或倒角的遠(yuǎn)側(cè)端部，從而當(dāng)內(nèi)窺鏡在各狀態(tài)之間變換時，減小與管狀外殼遠(yuǎn)側(cè)的其他部件的接觸點處的應(yīng)力。在提及中心縱向軸線650從沿其長度的全部或部分彎曲的管狀外殼延伸的情況下，中心縱向軸線650可以被視為從管狀外殼的遠(yuǎn)側(cè)端部基本上法向地延伸。

所示相機610不能相對于護套630縱向滑動，但是可以相對于護套630和管狀外殼620旋轉(zhuǎn)，如下面更詳細(xì)論述的。在相機610的縱向軸線基本上平行于管狀外殼620的中心縱向軸線650的情況下，內(nèi)窺鏡600可以被引入到組織中。在所示實施方案中，護套630和相機610之間的旋轉(zhuǎn)耦接可以足夠剛性以抵抗在引入到組織中期間的旋轉(zhuǎn)，如圖6a示出的位置所示。在圖6b和圖6c中，相機610被示出為遵循管狀外殼620相對于護套630的縱向滑動。所示相機610包括具有遠(yuǎn)側(cè)端部612的相機主體615，和耦接至該相機主體615的相對較短的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616。在一些實施方案中，朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616和相機主體615中的一者或兩者可以沿其長度的至少部分包括側(cè)向彈簧力，該側(cè)向彈簧力被配置為使該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616和相機主體615中的一者或兩者偏置成彎曲的形狀。例如，側(cè)向彈簧力可以存在于趨向于朝向管狀外殼620的中心縱向軸線650推動遠(yuǎn)側(cè)端部612的部件中。一些實施方案的側(cè)向彈簧力可以沿著朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616和相機主體615的整體長度存在，或者可以限于其中任何一者的特定區(qū)段。如圖6a至圖6c所示，相機610可以包括朝近側(cè)定向的表面617，其被成型為使得當(dāng)朝近側(cè)定向的表面617與管狀外殼620接觸時，管狀外殼620將相機610從第一耦接位置朝向第二耦接位置移動。如在此示例中所示出的，朝近側(cè)定向的表面617是彎曲表面，并且可以具有如上文參見圖3e所述的曲率半徑。在一些實施方案中，朝近側(cè)定向的表面可以包括與管狀外殼相互作用的復(fù)合彎曲表面，以響應(yīng)于管狀外殼620的移動來控制相機610的偏折速率和偏折量。在一些實施方案中，朝近側(cè)定向的表面可以具有一個或多個平表面，這些平表面中的至少一個表面與管狀外殼620的被配置為接觸該朝近側(cè)定向的表面的表面處于不同的平面中。

在圖示實施方案中，在相機610和護套630之間存在直接但可移動的耦接，其圍繞橫向于管狀外殼620的中心縱向軸線650的軸線660(圖6b和圖6c)。相機610和管狀外殼620之間的可移動耦接包括用于在相機610和管狀外殼620之間縱向滑動的機構(gòu)，如圖6a至圖6c中示出的相對狀態(tài)變化所示。此外，在圖示實施方案中，相機610和管狀外殼620之間的可移動耦接包括用于大體上圍繞橫向于管狀外殼620的中心縱向軸線650的軸線660(圖6b和圖6c)移動的機構(gòu)。圖示實施方案示出了相機610和管狀外殼620之間達(dá)到下述程度的活動鉸鏈：使活動鉸鏈在軸線660處位于相機主體615和朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616之間的相機610的某部分內(nèi)，并且該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616不能相對于管狀外殼620旋轉(zhuǎn)移動。在其他實施方案中，所示出的活動鉸鏈可以用一個或多個銷接鉸鏈替代或補充。

圖示內(nèi)窺鏡實施方案300,400,500,600中的各者包括相機310,410,510,610和管狀外殼320,420,520,620，外科手術(shù)動作可以穿過這些管狀外殼來執(zhí)行。處于第一位置的相機310,410,510,610(分別示于圖3a、圖4a、圖5a、圖6a中)耦接至管狀外殼320,420,520,620，使得相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612定位在管狀外殼320,420,520,620的中心縱向軸線350,450,550,650上。圖示內(nèi)窺鏡實施方案300,400,500,600中的各者還包括用于將相機310,410,510,610從第一位置移動到第二位置的裝置，其中相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612未定位在管狀外殼320,420,520,620的中心縱向軸線350,450,550,650上。在各個圖示實施方案中，當(dāng)相機310,410,510,610相對于管狀外殼320,420,520,620從第一位置移動到第二位置時，從相機310,410,510,610進行的觀察持續(xù)不受在相機310,410,510,610的遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612處的內(nèi)窺鏡300,400,500,600的阻擋。

一個方法實施方案是以不同視角來定位相機的方法。在圖示實施方案中，相機是內(nèi)窺鏡的部件。出于說明性目的，并且在不限制所公開的方法的范圍的情況下，在描述方法時將參考本文所公開的四個內(nèi)窺鏡300,400,500,600。該方法可以包括將具有遠(yuǎn)側(cè)端部312,412,512,612的相機310,410,510,610耦接至管狀外殼320,420,520,620。對于內(nèi)窺鏡300,400,500,600中的各者，用于耦接的機構(gòu)是不同的，但是每個機構(gòu)的操作都在所公開的方法內(nèi)。內(nèi)窺鏡300包括相機310，該相機通過相機310的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件316與管狀外殼320耦接，該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件在圖3a至圖3c所示的每個移動狀態(tài)下都被捕獲在管狀外殼320與護套330之間。如圖1至圖3a所示，相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312在第一狀態(tài)下定位在管狀外殼320的中心縱向軸線350上。相機310和管狀外殼320相對于彼此的移動，如圖3a和圖3b之間的狀態(tài)改變中所示，使得內(nèi)窺鏡移動到第二位置，其中相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312未定位在管狀外殼320的中心縱向軸線350上。在此實施方案中，管狀外殼320與相機310之間的移動還包括管狀外殼320的遠(yuǎn)側(cè)端部推抵相機310的朝近側(cè)定向的表面317，以使相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312遠(yuǎn)離中心縱向軸線350而折曲。在此實施方案中，所進行的移動動作在任何時候都不會使內(nèi)窺鏡300的任何部分阻擋從相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312進行的觀察。當(dāng)需要將相機310的遠(yuǎn)側(cè)端部312定位于中間視角時，該無阻擋的觀察可以是有用的。換句話說，用戶可能想要圖3b或圖3c中所示的任一狀態(tài)的視角，或介于圖3a和圖3c的狀態(tài)之間的任何中間視角，而不會使內(nèi)窺鏡300的某部分在處于任何視角處或在任何視角之間時阻擋相機310的觀察。

內(nèi)窺鏡400包括相機410，該相機通過將相機410放置在管狀外殼420內(nèi)而與管狀外殼420耦接。如圖4中所描繪的，相機410的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416包括側(cè)向彈簧力。當(dāng)放置在管狀外殼420中而后從管狀外殼420的遠(yuǎn)側(cè)端部移動時，此側(cè)向彈簧力迫使相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412從圖4a所示的位置到如圖4b所示的位置。相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412在圖4a中的第一狀態(tài)下定位在管狀外殼420的中心縱向軸線450上。相機410和管狀外殼420相對于彼此的移動，如圖4a和圖4b之間的狀態(tài)改變中所示，使得內(nèi)窺鏡移動到第二位置，其中相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412未定位在管狀外殼420的中心縱向軸線450上。如上所述，在此實施方案中相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412的側(cè)向移動是受朝近側(cè)延伸的構(gòu)件416中的側(cè)向彈簧力迫使的。在此實施方案中，所進行的移動動作在任何時候都不會使內(nèi)窺鏡400的任何部分阻擋從相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412進行的觀察。當(dāng)需要將相機410的遠(yuǎn)側(cè)端部412定位于中間視角時，該無阻擋的觀察可以是有用的。換句話說，用戶可能想要圖4b或圖4c中所示的任一狀態(tài)的視角，或介于圖4a和圖4c的狀態(tài)之間的任何中間視角，而不會使內(nèi)窺鏡300的某部分在處于任何視角處或在任何視角之間時阻擋相機310的觀察。

內(nèi)窺鏡500包括相機510，相機通過沿著管狀外殼520的外部部分耦接相機510而與管狀外殼520耦接。如在圖5d中最清楚示出的，圖示實施方案包括在相機510和管狀外殼520之間的燕尾接頭。燕尾凹口524基本上沿相機510的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件516的長度延伸，但不延伸到相機主體515中。管狀外殼520上的燕尾花鍵522與燕尾凹口524配合，以使得相機510和管狀外殼520相對于彼此平行于中心縱向軸線550移動，而不允許相機510橫向移動遠(yuǎn)離管狀外殼520，其中管狀外殼520和相機510在此實施方案中沿著燕尾凹口524耦接。如圖5a所示，相機510的遠(yuǎn)側(cè)端部512在第一狀態(tài)下定位在管狀外殼520的中心縱向軸線550上。相機510和管狀外殼520相對于彼此的移動，如圖5a和圖5b之間的狀態(tài)改變中所示，使得內(nèi)窺鏡移動到第二位置，其中相機510的遠(yuǎn)側(cè)端部512未定位在管狀外殼520的中心縱向軸線550上。在此實施方案中，管狀外殼520與相機510之間的移動還包括管狀外殼520的倒角遠(yuǎn)側(cè)端部527推抵相機510的朝近側(cè)定向的表面517，以使相機510的遠(yuǎn)側(cè)端部512遠(yuǎn)離中心縱向軸線550而折曲。在此實施方案中，所進行的移動動作在任何時候都不會使內(nèi)窺鏡500的任何部分阻擋從相機510的遠(yuǎn)側(cè)端部512進行的觀察。當(dāng)需要將相機510的遠(yuǎn)側(cè)端部512定位于中間視角時，該無阻擋的觀察可以是有用的。換句話說，用戶可能想要圖5b或圖5c中所示的任一狀態(tài)的視角，或介于圖5a和圖5c的狀態(tài)之間的任何中間視角，而不會使內(nèi)窺鏡500的某部分在處于任何視角處或在任何視角之間時阻擋相機510的觀察。

內(nèi)窺鏡600包括相機610，該相機通過相機610的朝近側(cè)延伸的構(gòu)件616與管狀外殼620耦接，該朝近側(cè)延伸的構(gòu)件耦接至護套630，并且管狀外殼620被捕獲在護套630內(nèi)。如圖6a所示，相機610的遠(yuǎn)側(cè)端部612在第一狀態(tài)下定位在管狀外殼620的中心縱向軸線650上。相機610和管狀外殼620相對于彼此的移動，如圖6a和圖6b之間的狀態(tài)改變中所示，使得內(nèi)窺鏡移動到第二位置，其中相機610的遠(yuǎn)側(cè)端部612未定位在管狀外殼620的中心縱向軸線650上。在此實施方案中，管狀外殼620與相機610之間的移動還包括管狀外殼620的遠(yuǎn)側(cè)端部推抵相機610的朝近側(cè)定向的表面617，以使相機610的遠(yuǎn)側(cè)端部612遠(yuǎn)離中心縱向軸線650而折曲。在此實施方案中，所進行的移動動作在任何時候都不會使內(nèi)窺鏡600的任何部分阻擋從相機610的遠(yuǎn)側(cè)端部612進行的觀察。當(dāng)需要將相機610的遠(yuǎn)側(cè)端部612定位于中間視角時，該無阻擋的觀察可以是有用的。換句話說，用戶可能想要圖6b或圖6c中所示的任一狀態(tài)的視角，或介于圖6a和圖6c的狀態(tài)之間的任何中間視角，而不會使內(nèi)窺鏡600的某部分在處于任何視角處或在任何視角之間時阻擋相機610的觀察。

內(nèi)窺鏡整體或其單獨部件的各種實施方案可以由任何生物相容性材料制成。例如并且非限制地，生物相容性材料可全部或部分地包括：非增強型聚合物、增強型聚合物、熱塑性塑膠、金屬、陶瓷、粘合劑、增強型粘合劑，以及這些材料的組合。聚合物的增強可以用碳、金屬或玻璃或任何其他有效材料來實現(xiàn)。生物相容性聚合物材料的例子包括聚酰胺基樹脂、聚乙烯、超高分子量(uhmw)聚乙烯、低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚醚醚酮(peek)、聚醚酮酮(pekk)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(phema)、聚氨酯，它們中的任何一者都可以被增強。示例性生物相容性金屬包括不銹鋼和其他鋼合金，鈷鉻合金、鋯、氧化鋯、鉭、鈦、鈦合金、鈦鎳合金如鎳鈦諾，以及其他超彈性或形狀記憶金屬合金。

術(shù)語如近側(cè)、遠(yuǎn)側(cè)、側(cè)向、近、遠(yuǎn)、遠(yuǎn)離、小等已在本文中相對地使用。然而，此類術(shù)語不限于特定的坐標(biāo)取向、距離或尺寸，而是用于描述參考特定實施方案的相對位置或尺寸。此類術(shù)語通常不限于本文所提出的權(quán)利要求書的范圍。關(guān)于本文中的類似區(qū)段、部分或部件的各種實施方案而示出或具體描述的任何區(qū)段、部分或任何其他部件的任何實施方案或特征，可以互換地應(yīng)用于本文所示出或描述的任何其他類似實施方案或特征。

雖然本發(fā)明的實施方案已經(jīng)在本公開中得到詳細(xì)示出和描述，但本公開被視為是說明性而非限制性的。落入本發(fā)明精神內(nèi)的所有改變和修改都將被視為在本公開的范圍內(nèi)。