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CN105125163A - 喉镜片 - Google Patents

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CN105125163A
CN105125163A CN201510377666.3A CN201510377666A CN105125163A CN 105125163 A CN105125163 A CN 105125163A CN 201510377666 A CN201510377666 A CN 201510377666A CN 105125163 A CN105125163 A CN 105125163A
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face
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M·麦格拉斯
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Aircraft Medical Ltd
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Abstract

一种喉镜片改进喉镜的光传播，以提高从患者的有关部位反射回来的光线量。喉镜片具有通道，该通道至少部分地延伸通过喉镜片，并且容纳光源。通道具有朝向片端的基本透明的端面，和适于减少来自通道中的光源的环境光信号的光学元件。

Description

喉镜片
本申请是申请人为飞机医疗有限公司、国际申请日为2006年12月11日、进入国家阶段申请号为200680050977.8(国际申请号为PCT/GB2006/004608)、题为“喉镜片”的PCT发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及鞘型喉镜，具体而言，涉及用于所述喉镜的喉镜片，包括一次性喉镜片。
背景技术
喉镜是医生在气管插管过程中用来打开患者的气道的器械。使用喉镜的一个要点是，当插入喉镜时医生必须能够辨别声带及周围组织结构。在许多情况下，要做到这点是通过直接观看患者的嘴巴，从视觉上辨别喉区，或者通过在喉镜片上面或中间安置照相机，从视屏上观察那个部位。
通常，在非一次性的喉镜片外侧会安装光源。另外，一些一次性的喉镜片包括鞘型喉镜片，具有透明的部分，光线由此从端面穿透患者的咽喉。光线旨在照亮组织结构，以便医生可以看到，或者以便成像系统可以捕捉到图像。镜鞘的优点是保护成像和/或光源不接触患者，从而更好的防止患者与患者之间的交叉感染。另一个优点是，相对昂贵的照相机和/或光源形成该器械的可重复使用部分，同时保持一次性的镜鞘部分没有电子设备和贵金属，这样能减少成本，保护环境。
使用装载在鞘型喉镜片上的光源存在一个问题，光线必须通过喉镜片(或镜鞘)的大体上透明的端面传递，同时可能被反射或者要不然就透露到镜鞘上，引起污染的环境光信号，或者散射光。另外，散射光意味着不是所有从光源出来的光线都到达患者咽喉的目的部位，从而提供有用的信号。
当使用具有传播到比目的照明区更大面积的大面积光照的光源时，这个问题就更加糟糕。广角引起光线传播到镜鞘，而不是直接有效的穿越镜鞘。此外，到达预期目标部位的光线被稀释。窄束光有效地穿越鞘窗，散射更少，但是经常不能给目标部位大面积的照明。
为了在外部的监视器上观察成像而使用的对内部结构的照明，其所带来的相关问题是光源产生圆形面积的照明，如锥形光束，这对于目前这种矩形而非圆形的监视器而言并不是最理想的。因此，目前的系统在监视器的框架内提供圆形光斑，或者超出监视器的框架照明更大面积的光圈，这就意味着会浪费光线来照明并不出现在观察用的监视器上的组织结构。
组织内检查用的医用探针如喉镜片，通常和其他的同样要插入人体的仪器一起使用。在使用喉镜片的例子中，气管导管经过患者的声带进入其气道。这意味着优选的方式是将喉镜片置于一边(通常是左边)，以便提供空间插入管子。这意味着图像捕获和/或照明装置要偏移目标部位，因此必须向目标部位倾斜，这可能增加复杂性及成本，并且经常导致更庞大的组装程序。
发明内容
本发明的目标是改进喉镜的操作性，通过增进光线在喉镜的传播来提高从患者的有关部位反射回来的光量。
根据本发明的第一个方面，这里提供一种用于鞘型喉镜的喉镜片，该喉镜片包括：
柄；
片端；以及
通道，该通道至少部分地延伸通过喉镜片，同时适于容纳光源，该通道有朝向片端的大体上透明的端面，并且该端面包括用于减少来自通道中的光源的环境光信号的光学元件。
片端是相对于柄的最远端。还有，环境光信号包括任何散射光。
优选地是，喉镜片还包括开口。有利地是，开口位于或靠近柄。
优选地是，光学元件成形为减少反向散射光进入通道。
优选地是，端面包括城堡形结构，以使端面上发射光线的位置位于端面的其他部分之前。
优选地是，光学元件至少部分地被通道界围。
优选地是，光学元件适于使光束改变方向。
优选地是，光学元件适于发散光束。或者，光学元件适于会聚光束。
优选地是，光学元件包括折射装置。
优选并且有利地是，光学元件适于使光束成形为有基本上矩形的横截面。
可选择地是，光学元件包括棱镜。
优选地是，光学元件适于接收窄束光，并使光束发散。
优选地是，光学元件还包括透镜。
可选择地是，透镜是凹透镜。
可选择地是，透镜是凸透镜。
优选地是，光学元件适于吸收射入其侧面的光线。
可选择地是，光学元件适于反射射入其侧面的光线。
优选地是，通道适于容纳照相机。
优选地是，通道适于容纳光纤或发光二级管的光源。
优选地是，光源从透明端面或附近的位置发出光线。
附图说明
现在仅参考附图，通过实例来描述本发明，包括如下附图：
图1是本发明第一个实施例的透视图。
图2是图1中的实施例的横截面图。
图3是本发明第二个实施例的端面部位的横截面图。
图4是本发明第三个实施例的端面部位的横截面图。
图5是本发明第四个实施例的端面部位的横截面图。
图6是本发明第五个实施例的端面部位的横截面图。
图7a至7e是图1中的实施例备选端面的横截面图。
图8a至8c示出了光源或图像捕获装置及它的各种光学元件。
图9a至9f示出了备选光源或图像捕获装置及它的各种光学元件，和光学元件的效果；和
图10a和10b示出了本发明的实施例结合光学元件的横截面图。
具体实施方式
图1显示的是喉镜片1，该喉镜片包括开口2、柄3以及片端5，该柄3具有连接装置4以将鞘型喉镜片1连接到喉镜上，而该片端5具有片梢6。
喉镜片1包括从柄3延伸到端面7的通道9。端面的两边都设有端面支承件10，以提高喉镜片的结构强度。通道9适于图像捕获装置和/或照明装置的插入。
图2是端面7的横截面图。端面包括用于接收来自光源17的光线的光学元件11。光学元件11包括棱镜15，并且被间隙或通道13界围，该间隙或通道13将光学元件9和第二光学元件12隔开，该第二光学元件12适于接收从患者咽喉部位(或其他的有关部位)反射回来的光线并且将光线传播到照相机19。
本发明的这个实施例中，棱镜14和棱镜15由于形状的不同产生不同程度的折射。
使用中，本发明的第一个实施例中设有光源17和照相机19。光源17和照相机19插入到通道9中，置于或靠近端面7。当使用包括图1所示的鞘型喉镜片1的喉镜时，打开光源17和照相机19，以便光线可能传播到患者的咽喉，然后反射光提供的信号可以把喉镜片处的部位呈现在屏幕上。这让医生能更精确地定位喉镜。
通过更改端面7，本发明减少了来自光源的直接溢漏到照相机的光量(环境光)，并且增加了从患者的咽喉部位反射回来的光量。此外，棱镜15和14纠正光信号传播和接收的方向。
在这个实施例中，使用少量的城堡形结构来将光线从端面7遗漏的部位定位在反射光被照相机19接收的部位之前。此外，光学元件11被间隙或通道13界围，该间隙或通道13减少光线从照相机前面传播的水平。
图3显示的是本发明的第二个实施例，其中端面21包括城堡形结构23、窄束光源27和照相机19。在这个实施例中，窄束光源27设有包括透镜26的光学元件25，该透镜26发散窄束光并且使射入患者的有关部位的光量最大化。
光源置于照相机19前面和使用提供细或窄束光的光源相结合，减少射入照相机的环境光和反向散射光的量，同时增加射入照相机19的反射光的量。
图4显示的是本发明的第三个实施例，其中端面31包括城堡形结构33，在本实施例中，该城堡形结构有光源置于端面的其他部分之前，但是基本上是在端面的中心。本发明的这个实施例中没有出现照相机。
本发明的这个实施例设计成不用照相机，直接对患者的有关部位进行视觉的观察。已经发现，当医生试图直接观察喉镜片的位置时，环境光和/或反向散射光的问题是很重要的，因为环境光使得正确的鉴别咽喉和声带部位更加困难。通过将光源的位置偏移到端面31的其他部分之前，减少医生观看到的环境光的水平，并且改善观察。
图5显示的是本发明的第四个实施例，其中端面41除了出现光学元件45之外基本上是平的。端面设有防止光线从光源进入通道9的光吸收屏障43。光学元件45置于光源的前面，用于转向和/或扩展从端面41射出的光束。
在本发明另外的实施例中，光吸收屏障43可用内部反射光线的屏障所替代，如此光线不会传播到通道，而是向后反射到端面，再传播到患者。
图6显示的是本发明的另一个实施例，其中端面51设有通道或间隙53，凸透镜55置于光源前面61，且照相机棱镜置于照相机19前面。
本发明的实施例中，通过使用凸透镜减少影响照相机19信号接收的环境光和散射光的水平，凸透镜将光线会聚到端面51后面的焦点60，然后光束发散，使得射入患者有关部位的光量最大化。
要注意的是，透镜的曲率和因此所需的会聚或发散程度是基于端面51和片梢6(图1)之间的距离、连同估计的从片梢6到患者声带之间的距离来评价的。
图7a至7e显示的是备选端面107(与图1的端面7相对应)的横截面图。该端面包括用于接收和传播来自光源121的光学元件111。光学元件111分离为两个部分，以防止来自光源121的光线通过端面107发生散射。
图7a中，通过城堡形结构111将光源121置于图像捕获装置前面来完成分离。图7b中，通过分离元件112来完成分离，而在图7c中，通过气隙分离器113来完成分离。
在图7d和7e中，分别结合城堡形结构111和分离元件112或者气隙分离器113来完成分离。
图8a和图8b示出了光源或图像捕获装置119，该光源或图像捕获装置119构造成通过光学元件118传播或接收光线。图8a中，当用来照明目标120时，传播或接收的自然光束114比最理想的光束115更窄。图8b中，传播或接收的自然光束116比最理想的光束115更宽。图8a中，目标120的大部分面积没有被照明或成像。图8b中，目标120的照明或成像的效率低，因为大多数的照明或成像落在目标120之外。
为了获得最理想的光束115，传播到或接收来自目标120的光束114、116的形状和大小可以被光学元件118调节，其可能采用的形式是图8c中示出的一种透镜。这些透镜可能引起光束趋于朝最理想的光束115会聚或发散。
图9a和图9b示出了备选光源或图像捕获装置119，该光源或图像捕获装置119构造成通过光学元件118传播或接收光线。在这个例子中，目标120相对光源或图像捕获装置119发生偏移。
图9a中，传播或接收的自然光束114比偏移目标120要求的最理想的光束117更窄。图9b中，传播或接收的自然光束116比偏移目标120要求的最理想的光束更宽。
为了获得最理想的光束117，传播到或接收来自目标120的光束114、116的形状和大小可以被光学元件118调节，其可能采用的形式是一个或组合的棱镜和透镜，如图9c中示出的那些。
图9d示出了就偏移目标120而言窄自然光束114的效果，同时图9e示出了就偏移目标120而言宽自然光束116的效果。偏移目标120的大部分面积没有被窄自然光束114照明或成像，并且重要的是偏移目标的中心的很重要的区域没有被照明或成像。宽自然光束116对偏移目标120的照明或成像的效率低，因为大多数的照明或成像落在目标120之外，而且，偏移目标的重要区域没有被照明或成像。
图9f示出了使用光学元件118纠正自然光束114、116的结果，该光学元件可能从图9c示出的这些元件或它们的组合中选择。对自然光束114、116的塑造，获得大体上呈矩形的形状，结果是更有效的利用光线。
图10a和图10b示出了本发明的实施例中端面的横截面图，同时结合改善偏移目标120的成像的光学元件。
光源121和图像捕获装置122插入到通往端面107的通道109。端面107包括两个分开的光学元件，一个是为了传播光线的光学元件123，一个是为了捕获图像的光学元件124。光学元件123，124被用来防止来自光源121的光线散射到图像捕获装置122的城堡形结构111分开。
图像捕获用的光学元件124采用棱镜的形式，以从偏移目标120聚集光线。光源用的光学元件123采用透镜和棱镜的形式来调节光域125的形状和大小，引导它到达偏移目标120。图10b中，光学元件123、124进一步被气隙分离器分开，进一步减少来自光源121的光线散射到图像捕获装置122。
本发明通过在观察患者的有关部位时减少照相机接收到或者是医生直接接收到的散射光或环境光的量，来提供鞘型喉镜中及涉及鞘型喉镜的改进。本发明还协助纠正光束的方向和形状。
优选的实施例是通过镜鞘的窗口区的挡光板和/或城堡形结构，将光源和图像捕获装置分离开。本发明中，纠正来自镜鞘内的光源的照明方向和形状，以便照明预期的组织范围。优选的实施例中，这是通过在某个角度投射出矩形光束的棱镜和角形透镜来实现的，以适合图像捕获装置或者监示器。
在不脱离所附权利要求中定义的本发明范围的前提下，在这当中可结合改进和修改。

Claims (20)

1.一种喉镜片，包括：
柄；
片端；以及
通道，所述通道至少部分地延伸通过所述喉镜片；
其中，所述通道适于容纳光源和照相机，所述通道具有朝向所述片端的大体上透明的端面，光线通过所述端面传播，并且所述端面包括适于减少来自所述通道中的所述光源的环境光信号的光学元件，其中，所述光学元件包括从偏移目标收集光线的棱镜，并且其中，所述喉镜片在所述光源和所述照相机上方形成镜鞘，以便在使用中，保护所述光源和所述照相机免于与病人接触。
2.如权利要求1所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件包括折射装置。
3.如权利要求1或权利要求2所述的喉镜片，其特征在于，所述目标在接纳在所述通道内时相对于所述照相机的一侧偏移。
4.如权利要求1或权利要求2所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件包括至少两个棱镜，并且所述至少两个棱镜产生不同程度的折射。
5.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件还包括透镜。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件还包括至少两个透镜。
7.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于发散透射光。
8.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于会聚透射光。
9.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于使透射光成形为有大体上矩形的横截面。
10.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于接收窄束光，并使光束发散。
11.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件成形为减少传播到所述通道的光的反向散射。
12.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于吸收射入其侧面的光线。
13.如权利要求1至11中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件适于反射射入其侧面的光线。
14.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述端面包括城堡形结构，以使光线穿透所述端面的位置位于所述端面的其它部分的前面。
15.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光学元件至少部分地被通道界围。
16.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述喉镜片还包括开口。
17.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述开口位于或靠近所述柄。
18.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光源包括光纤光源。
19.如权利要求1至17中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光源包括发光二极管。
20.如上述权利要求中任一项所述的喉镜片，其特征在于，所述光源从所述透明端面或附近的位置发出光线。
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