专利名称：无线式腹腔镜摄像机的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种腹腔镜摄像机，并且更特别地，涉及一种用于腹腔镜手术中的无线式视频摄像机和系统。
背景技术：
由于近来在微创或腹腔镜手术技术方面的进步，能够用腹腔镜来执行的手术的数量急剧增加。腹腔镜手术过程是借助于穿过身体中的小切口插入的细长器械在身体内实施操作的微创过程。所述切口典型地由诸如套管针的组织穿孔器械创建。在手术过程期间通过保持身体中的切口打开的套管或进出口将腹腔镜器械插入患者体内。与开放手术过程相比，腹腔镜过程因为允许较快的恢复时间和较短的住院时间而受到欢迎。腹腔镜过程还留下了最小的疤痕(既在内部又在外部)并且减少了患者在恢复期间的不适。然而，由于在腹腔镜过程中使用的套管和/或进入口的内部尺寸必须是小的， 因此只可使用细长的、小直径的器械来进入内部的体腔和器官。即使不是完全地遮蔽 (occluded)，对手术部位的可视性也是有限的。因此，期望提供如下一种无线式腹腔镜摄像机该无线式腹腔镜摄像机被构造为通过相对小的套管和/或进入口插入并且进入内部的体腔，该无线式腹腔镜摄像机能够给外科医生提供手术部位的实时视频图像。
发明内容
依据本公开，提供了一种无线式腹腔镜摄像机系统。所述无线式腹腔镜摄像机系统包括具有近侧端和远侧端的外壳。所述外壳被构造为插入内部体腔内。镜头布置在所述外壳的远侧端处。芯片封装件布置在所述外壳内并且位于镜头的近侧。所述芯片封装件包括图像传感器、处理部件和无线发送器。图像传感器、处理部件和无线发送器被构造为裸芯片(bare die)或集成电路，并且相对于彼此按顺序地堆叠和联接以形成芯片封装件。所述芯片封装件被构造为将由镜头生成的光学图像转换成电信号。然后将所述电信号无线地发送至位于外壳的远程(remote)的无线接收器。在一个实施例中，天线布置在所述外壳的近侧端处。所述天线被构造为便于将信号无线发送至无线接收器。在另一个实施例中，无线接收器联接至视频显示器以将发送的信号显示为视频图像。在又一个实施例中，腹腔镜摄像机包括布置在外壳内的一个或多个电池以向芯片封装件供电。所述外壳还可包括布置在其中的电池充电电路。所述电池充电电路被构造为用于对至少一个电池进行充电。位于外壳的远程的电力发送器可被设置用于例如通过射频 (RF)电力传输来无线地发送电力至电池充电电路。在另一个实施例中，外壳包括布置在其外表面上的夹子。所述夹子被构造为将所述外壳可释放地接合至手术器械的轴或其他部分。
这里参照附图描述了本公开的各个实施例，其中图1为根据本公开的无线式腹腔镜摄像机系统的示意图；图2为具有安装到其上的无线式腹腔镜摄像机的手术器械的立体图；图3为图2示出的具有安装到其上的无线式腹腔镜摄像机的手术器械的远侧端的放大立体图；以及图4为图1的腹腔镜摄像机系统的方框图。
具体实施例方式现在转向图1，示出了根据本公开的无线式腹腔镜摄像机系统，其由附图标记 1000表示。无线式腹腔镜摄像机系统1000主要包括无线式摄像机100 ；远程接收器或收发器200和视频显示器300。如下文将更详细描述的，无线式摄像机100包括被构造为容纳无线式摄像机100的各个部件的外壳110。天线170从外壳110的近侧端112延伸出。可替代地，天线170可布置在外壳110内部。天线170被构造成便于在无线式摄像机100和远程接收器或收发器200之间进行无线通信。远程接收器200同样地包括天线210以便于在无线式摄像机100和远程接收器或收发器200之间进行无线通信。电缆220将远程接收器200联接到视频显示器300。进一步，远程接收器200适于经由电缆230连接到能源(未示出)上。无线式摄像机100的外壳110在形状上大体是圆柱形并且定义了纵轴线“X”。能想象到的是，外壳110定义了相对薄型(low profile)的构造，使得当无线式摄像机100布置在诸如手术器械400(图2、的腹腔镜器械上时，不会阻止手术器械400(图2、通过组织中的相对小的切口或进入口(未示出)插入，如同在腹腔镜过程期间所经常需要的那样。 还能想象到的是，外壳110由生物适合的材料形成或涂覆有生物适合的材料，从而无线式摄像机100可插入内部的体腔内而无过敏反应或周围组织的排异的风险。另外，外壳110 可限定相对光滑的表面几何形状，以便在插入、使用无线式腹腔镜摄像机100和/或将无线式腹腔镜摄像机100从内部体腔去除过程中，防止无线式摄像机100挂住组织或撕裂组织。 此外，无线式摄像机100可被构造成夹住或以其他方式接合诸如手术镊子400(图2、的手术器械，或者，可替代地，可简单地定位在内部体腔内。在任一个实施例中，无线式摄像机 100被构造成与位于身体外部的远程无线接收器200进行无线通信以提供手术部位的实时视频图像。继续参考图1，现在将详细描述无线式腹腔镜摄像机100的部件。在外壳110的远侧端114处布置有光学镜头120(或镜头组)。镜头120被构造为将光学图像投影到图像传感器140上，图像传感器140布置在外壳110内并且位于镜头120的近侧。图像传感器140被制造为裸芯片或集成电路，并且与裸芯片处理部件150和裸芯片无线发送器或收发器160组装在一起。图像传感器140、处理部件150和无线发送器160布置在外壳110内， 并且在单独的“芯片组”封装件130中按顺序从镜头120从远至近地堆叠且联接图像传感器140、处理部件150和无线发送器160。在单独的封装件130中堆叠相对薄的裸芯片图像传感器140、裸芯片处理部件150和裸芯片无线发送器160，可允许封装件130作为单独的具有减小面积的“芯片”来进行工作。如所能理解的，这种构造减小了总尺寸，尤其是外壳 110的直径，这正是对腹腔镜器械所期望的。被构造为向芯片封装件130供电的一个或多个电池180位于芯片封装件130的近侧并且联接到芯片封装件130。电池180大体为盘形并且堆叠在外壳110内。如所能理解的，镜头120、芯片封装件130(其包括图像传感器140、处理部件150和无线发送器160)和电池180全部以柱状方式沿纵轴线“X”进行堆叠，并且布置在无线式腹腔镜摄像机100的相对较小直径的圆柱形外壳110内。继续参考图1，天线170布置在外壳110的近侧端112处并且沿着纵轴线“X”从外壳Iio向近侧轴向地延伸。天线170被构造为便于在无线式摄像机100和无线接收器200 之间进行无线通信。电池充电电路190也可布置在外壳110内。如下面将更详细进行描述的，电池充电电路190与电池180 —起定位成柱状，并且电池充电电路190位于电池180的近侧，并且电池充电电路190被构造为对电池180进行充电。如上所述，无线接收器或收发器200位于无线式摄像机100的远程，并且被构造为与无线式摄像机100进行无线通信。更特别地，接收器200接收来自无线式摄像机100的电信号，解耦(decouple)该信号并且例如经由电缆220将信号提供给视频监视器300以将该信号显示为视频图像。接收器200可包括天线210以便于在无线式摄像机100和接收器 200之间进行无线通信。此外，如下面将更详细进行描述的，接收器200可被构造为收发器 200，用于既接收来自无线式摄像机100的信号又用于传输能量至电池充电电路190以对电池180进行充电。现在参考图2至图3，示出了手术器械400，更确切的是手术镊子400，其主要包括手柄410、细长轴420和布置在细长轴420的远侧端处的末端执行器430。无线式腹腔镜摄像机100朝向细长轴420的远侧端422布置(例如夹或安装)到细长轴420上。尽管手术器械400示出为手术镊子400，但能想象到的是，无线式摄像机100可夹到或安装到各种其他的手术器械上。此外，根据例如手术器械的尺寸、待执行的特定过程和/或所期望的视域，夹子500可构造为在沿着轴420的各个位置处或在末端执行器430上将摄像机100接合到手术器械400上。然而，如上所述，摄像机100不是必须接合到手术器械上，而是可简单地位于内部体内以提供手术部位的视频图像。现在将参考图4描述无线式腹腔镜摄像机100和相应的无线摄像机系统1000的操作。如上所述，光学镜头120将例如手术部位的视域的光学图像投影(1)到图像传感器 140上。在芯片封装件130内联接到处理部件150和无线发送器160的图像传感器140将光学图像转换成电信号并且将该电信号传送( 至处理部件150。处理部件150可被构造为将信号从模拟信号转换为数字信号，从数字信号转换为模拟信号，或被构造为调制信号。 然后将处理后的信号传送( 至无线发送器160。无线发送器160与天线170 —起将信号无线地发送(5)至位于无线式摄像机100的远程的接收器200。然后接收器200将信号提供(6)至视频监视器300以将信号显示为视频图像。继续参考图4，无线接收器200可被构造为收发器，该收发器包括用于无线地将电力传输至电池充电电路190的发送部件240和用于接收来自无线发送器160的信号的接收部件250。更特别地，联接(7)至能源的收发器200发送(9)诸如射频(RF)能量的能量至电池充电电路190。电池充电电路190将RF能量转换成电力以对电池180进行充电(10)， 电池180又向芯片封装件130供电(11)。根据前述的说明和参照各个附图，本领域中的技术人员将理解的是，在不脱离本公开范围的情况下，还可对本公开进行某些改进。尽管附图中已经示出了本公开的多个实施例，但是并不表明本公开局限于此，而是旨在本公开的范围包括本领域所允许的范围和说明书所公开的范围。因此，不应当将上述描述解释为限制，而是只能将上述描述解释为对特定实施例的说明。本领域中的技术人员将能想象到在此所附的权利要求的范围和精神内的其它改进。
权利要求
1.一种无线式腹腔镜摄像机系统，包括外壳，其具有近侧端和远侧端，所述外壳被构造为插入内部体腔内；镜头，其布置在所述外壳的所述远侧端处；芯片封装件，其布置在所述外壳内并且位于所述镜头的近侧，所述芯片封装件包括图像传感器、处理部件和无线发送器，所述图像传感器、所述处理部件和所述无线发送器被构造为裸芯片，并相对于彼此按顺序地堆叠和联接以形成所述芯片封装件，其中所述芯片封装件被构造为将由所述镜头生成的光学图像转换成电信号，并且将所述信号无线地发送至位于所述外壳的远程的无线接收器。
2.根据权利要求1所述的无线式腹腔镜摄像机系统，进一步包括布置在所述外壳的所述近侧端处的天线，所述天线被构造为便于将所述信号发送至所述无线接收器。
3.根据权利要求1所述的无线式腹腔镜摄像机系统，其中所述无线接收器联接至视频显示器以将发送的信号显示为视频图像。
4.根据权利要求1所述的无线式腹腔镜摄像机系统，进一步包括布置在所述外壳内的至少一个电池，所述至少一个电池被构造为向所述芯片封装件供电。
5.根据权利要求4所述的无线式腹腔镜摄像机系统，进一步包括布置在所述外壳内并且联接至所述至少一个电池的电池充电电路，所述电池充电电路被构造为对所述至少一个电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的无线式腹腔镜摄像机系统，进一步包括位于所述外壳的远程的电力发送器，所述电力发送器被构造为用于无线地发送电力至所述电池充电电路。
7.根据权利要求6所述的无线式腹腔镜摄像机系统，其中所述电力发送器通过射频 (RF)电力传输来无线地发送电力至所述电池充电电路。
8.根据权利要求1所述的无线式腹腔镜摄像机系统，其中所述外壳包括布置在其外表面上的夹子，所述夹子被构造为将所述外壳能释放地接合至手术器械。
全文摘要
本发明涉及一种无线式腹腔镜摄像机系统，所述无线式腹腔镜摄像机系统包括外壳，其具有近侧端和远侧端；和镜头，其布置在所述外壳的远侧端处。芯片封装件布置在所述外壳内。所述芯片封装件位于镜头的近侧并且包括图像传感器、处理部件和无线发送器。图像传感器、处理部件和无线发送器被构造为裸芯片，并且相对于彼此按顺序地堆叠和联接以形成所述芯片封装件。所述芯片封装件被构造为将由镜头生成的光学图像转换成电信号。所述信号被无线地发送至位于外壳的远程的无线接收器。
文档编号A61B1/05GK102188225SQ20111007042
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者埃里克·斯坦利, 拉维·迪尔瓦苏拉, 詹姆斯·鲍尔, 马勇 申请人:Tyco医疗健康集团