[发明专利]成像装置及相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张对2014年12月19日提交的第62/094,733号美国临时申请的权益，该申请的公开通过引用以其整体并入在此。

技术领域

本公开的多个方面大体涉及医疗系统和装置。具体地，示例性实施例涉及增强可视化的内窥镜医疗装置。本公开的实施例还涵盖上述系统和装置的制备和使用方法。

背景技术

医疗装置通常被插入人体以在患者体内执行治疗或诊断程序。上述装置的一个示范例是内窥镜，内窥镜是导入人体被用于诊断或治疗目的的柔性器械。通常而言，内窥镜装置通过开口(天然开口或切口)插入人体，并通过人体通道(如，食道)被输送至体内的作业部位。内窥镜中含有的成像装置允许外科医生从体外看到作业部位并远程操作内窥镜以在作业部位执行所需的诊断/治疗程序。现在使用的内窥镜有很多种，且本公开的实施例可用在这些不同种类的内窥镜或其他医疗装置的任何一种上。总之，本公开的实施例可用在可插入人体的任何种类的医疗装置上，且允许外科医生从体外观察体内的区域。但是，为简洁起见，本公开的新颖性方面将参照内窥镜予以说明。

在典型的应用中，内窥镜的远端可通过人体的开口插入人体。该开口可以是自然解剖学开口，如口、直肠、阴道等，或在人体上作出的切口。内窥镜可被推进人体中，使得内窥镜的远端通过穿越人体通道从插入点推进至人体内感兴趣的部位(作业部位)。内窥镜可包括一个或多个腔，其从内窥镜的近端纵向延伸至远端。这些腔可将各种诊断/治疗装置从体外输送至作业部位以帮助在作业部位进行预期的程序。

其中，这些腔可包括成像腔，成像腔可包括捕捉作业部位图像并将图像输送至体外以供观察的成像组件。内窥镜可视化被用于诊断和/或治疗胃、肺和泌尿道中的多种症状。内窥镜不仅需要行进至目标部位，还需要提供用于诊断和/或治疗的足够的可视性。足够的可视性要求充分的图像质量以在观察下呈现解剖细节。

内窥镜可使用多种信令方案和传输线以将内窥镜远侧末梢的图像数据传送至内窥镜近端部处或其附近的信号处理器。由内窥镜远端的成像组件产生的模拟图像信号被转换成数字信号。某些内窥镜在内窥镜的远侧末梢执行前述数字转换。在内窥镜的远侧末梢将模拟信号转换成数字信号的一个优点在于，噪声消除数字信号可沿内窥镜的长度传递而很少甚至不减损图像数据，因此，潜在地避免了沿内窥镜的长度传输的过程中的模拟信号的衰减。但是，在远侧末梢的模拟-数字转换的方法可增加对装置的大小要求，且还可增加内窥镜的成本。此外，对于设计用于小直径解剖结构的内窥镜而言，需要用以适配数字化组件的加大的远端可能不可行。在此情况下，模拟信号可传输至数字化可发生的最近的位置。很多时候，这意味着模拟信号从内窥镜的远侧末梢传送至信号处理器。

对于长的传输线(如，在长内窥镜内的)而言，模拟信号在内窥镜的长度中传递时容易受到衰减和噪声影响。如果内窥镜的长度不能缩短，成像组件可设计成驱动较大负载(如，较强信号)以减少衰减作用。但是，驱动较大负载可导致较大的成像器，其可不适于用在小直径解剖结构内的内窥镜。

发明内容

本公开的方面涉及医疗装置(以及其他装置)及身体部位成像的方法。

根据本公开的方面，成像医疗装置可包括细长元件，其包括近端和远端，远端具有配置成传输模拟成像信号的成像组件。该装置还可包括近侧元件，其具有远端，该远端连接至细长元件近端且配置成接收基于模拟信号的衰减模拟成像信号并传输基于衰减的模拟成像信号的放大模拟成像信号。由成像组件传输的模拟成像信号可在传输至近侧元件的过程中衰减变成衰减模拟信号。该装置可包括信号处理器，其与近侧元件电子通信且配置成接收和处理放大的模拟成像信号并基于放大的模拟信号生成数字信号。