具有集成视觉和照明的单次使用内窥镜、套管和闭塞器的制作方法

本申请要求于2019年3月6日提交的美国临时申请号62/814,295的权益，该申请通过引用并入本文。

背景技术

内窥镜检查用于检查受试者身体内部。内窥镜检查手术使用内窥镜检查身体的中空器官或空腔的内部。与许多其他医学成像技术不同，内窥镜直接插入器官。

腹腔镜检查和胸腔镜检查属于更广泛领域的内窥镜检查。腹腔镜和胸腔镜手术，也称为微创手术(MIS)、急救手术或锁孔手术，是现代手术技术。它们是借助于相机利用小切口在腹部、骨盆或胸腔中进行的操作。关键因素是使用腹腔镜或胸腔镜，其允许查看感染区域，以及执行操作。

内窥镜通常设计成可重复使用。由于其结构复杂，那些传统内窥镜在每个手术后非常难以清洁、消毒或灭菌，这可能导致患者之间感染和交叉污染的事件。此外，传统内窥镜的大小也很大，需要扩大的空间来操作。

此外，传统的一般腹腔镜手术、胸部手术或其他手术可能需要患者体内具有气体吹入的扩大空间。这些手术可以是手动手术，或机器人手术，可能涉及在此类手术中使用仪器和腹腔镜/内窥镜。此类手术通常包括在患者身体上创建用于腹腔镜和仪器的端口的过程，称为“端口放置”。许多手动手术和机器人手术需要端口放置。此类手术通常需要在患者身体上创建端口，以便通过仪器和腹腔镜，使医生能够通过腹腔镜直接可视化患者的内部器官和组织。在典型的手术中，医生使用包括闭塞器和套管的套管针，来在没有视觉引导的情况下形成进入患者的初始切口。一旦形成第一切口，闭塞器就被移除，套管保持在患者身体处，使得腹腔镜通过套管插入患者身体内部。使用腹腔镜的目的是引导用于其他端口的闭塞器和套管的后续插入。可能需要三到五个套管来放置仪器，并且优选在直接可视化下插入套管。通常情况下，医生操纵腹腔镜以查找患者体内的下一个期望的套管进入点。可以重复该过程，直至放置三到五个套管。

然而，腹腔镜主要设计用于端口放置后的外科手术。例如，腹腔镜倾向于具有长轴杆，以允许医生操纵并控制患者身体外部的内窥镜。腹腔镜还可以具有带有镜头的高性能相机，该相机可能是昂贵的。这样的复合结构、复杂部件或较大尺寸和大小可能不适于端口放置手术。

技术实现要素：

本文认识到了端口放置装置的需要。特别地，本公开内容提供了一种低成本、单次使用端口放置内窥镜。内窥镜可与套管或闭塞器集成，用于普通手术、胸部手术和各种应用。此外，本公开内容通过提供本公开内容的紧凑视觉、照明和结构设计，提供了一种用于诊断和治疗的小型化、低成本的单次使用可铰接内窥镜。在一些实施方式中，本公开内容的内窥镜可以是与成像和照明集成的小型化低成本端口放置装置，用于诸如腹腔手术和胸部手术以及各种其他应用的操作。

在一方面，提供了一种小型化单次使用内窥镜，包括：远侧尖端、轴杆、连接所述远侧尖端和所述轴杆的颈部、近端、相机和驻留在所述远侧尖端的远端处的照明元件，并且所述单次使用内窥镜的总直径可以等于或小于10mm。在一些实施方式中，所述相机的直径不大于1mm。在一些实施方式中，所述照明元件的直径等于或小于1mm。在一些实施方式中，与所述远侧尖端相比，所述颈部具有减小的大小。在一些实施方式中，所述相机包括CMOS或CCD传感器。在一些实施方式中，所述照明元件选自所述光传输纤维、LED或其组合。

在一些实施方式中，所述远侧尖端是具有预定形状的刚性管。在一些实施方式中，所述远侧的横截面选自圆形、椭圆形、正方形和矩形。在一些实施方式中，所述刚性管由选自金属、柔性和陶瓷的材料构成。在一些实施方式中，所述远侧尖端是没有预定形状的收缩管。在一些实施方式中，所述收缩管选自热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管和电激活收缩管。在一些实施方式中，所述远侧尖端用作所述照明元件。在一些实施方式中，所述远侧尖端由具有光传导能力的光传输材料构成。在一些实施方式中，所述光传输材料选自PMMA、聚(甲基丙烯酸甲酯)、Crylux、Plexiglas、聚丙烯酸脂塑料(Acrylite)、透明合成树脂(Lucite)和透明塑胶(Perspex)。在一些实施方式中，所述内窥镜还包括一个或多个工作通道。在一些实施方式中，所述工作通道用于递送仪器。在一些实施方式中，所述工作通道是具有可调节形状的柔性管。在一些实施方式中，所述工作通道是由具有光传导能力的光传输材料构成的所述照明元件。在一些实施方式中，所述颈部和所述远侧尖端通过胶合、粘合或激光焊接连接。在一些实施方式中，所述远侧尖端遮盖到所述颈部上以与所述颈部接合。在一些实施方式中，所述颈部和所述远侧尖端是一体式单件。在一些实施方式中，所述颈部和所述轴杆是一体式单件。在一些实施方式中，所述远侧尖端相对于所述颈部可滑动。在一些实施方式中，内窥镜还包括一个或多个流体端口。在一些实施方式中，所述流体端口驻留在所述内窥镜的所述远侧尖端处。在一些实施方式中，所述内窥镜还包括铰接结构。在一些实施方式中，所述铰接结构包括狭槽阵列。在一些实施方式中，所述狭槽阵列驻留在所述内窥镜的所述轴杆的所述远端处。在一些实施方式中，所述狭槽阵列驻留在所述内窥镜的所述颈部处。在一些实施方式中，所述狭槽阵列驻留在所述内窥镜的所述远侧尖端处。在一些实施方式中，所述狭槽阵列用作流体端口。在一些实施方式中，所述内窥镜包括用于控制所述铰接结构的方向的两个拉线。在一些实施方式中，所述内窥镜包括两个拉线。在一些实施方式中，所述一个或多个拉线锚固到所述远侧尖端。在一些实施方式中，所述内窥镜包括用户控制单元来控制所述一个或多个拉线。在一些实施方式中，所述轴杆是没有预定形状的收缩管。在一些实施方式中，所述收缩管选自热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管和电激活收缩管。在一些实施方式中，所述近端包括一个或多个隔室。在一些实施方式中，所述隔室中的至少一个是流体室。在一些实施方式中，所述隔室中的至少一个是干燥室。在一些实施方式中，所述近端包括照明源以通过所述光传输材料传输光。

在另一方面，本文提供了一种小型化单次使用内窥镜，包括远侧尖端、轴杆、连接所述远侧尖端和所述轴杆的颈部、近端、驻留在所述远侧尖端的远端处的相机，其中所述远侧尖端由光传输材料构成。

在又一方面，提供了一种小型化单次使用内窥镜，包括远侧尖端、轴杆、连接所述远侧尖端和所述轴杆的颈部、近端、驻留在所述远侧尖端的远端处的相机，以及在所述内窥镜内的工作通道，其中所述工作通道由光传输材料构成。

在另一方面，提供了包括本文所述的内窥镜和手持件的内窥镜系统。在一些实施方式中，所述手持件是可重复使用的。在一些实施方式中，所述手持件是单次使用的。在一些实施方式中，所述内窥镜和所述手持件经由接口连接。在一些实施方式中，所述接口提供电连接、机械连接和照明对准。在一些实施方式中，所述手持件还包括照明源以通过所述光传输材料传输光。在一些实施方式中，所述系统还包括用于控制所述铰接结构的用户控制单元。在一些实施方式中，所述用户控制单元包括连接到所述一个或多个拉线的转动旋钮，以控制所述铰接结构的方向。在一些实施方式中，所述用户控制单元包括杠杆以拉动或释放所述一个或多个拉线来控制所述铰接结构的方向。在一些实施方式中，所述系统还包括用户接口。在一些实施方式中，所述手持件经由线缆或无线连接到用户接口。在一些实施方式中，所述无线是WIFI或蓝牙。在一些实施方式中，所述系统连接到计算机系统。在一些实施方式中，所述系统经由线缆或无线连接到所述计算机系统。在一些实施方式中，所述无线是WIFI或蓝牙。在一些实施方式中，所述系统还包括无菌悬垂件以在操作期间保持所述手持件无菌。在一些实施方式中，所述无菌悬垂件是悬垂袋。在一些实施方式中，无菌悬垂件还覆盖所述手持件的所述线缆。

在另一方面，提供了一种手术端口放置装置，包括套管、可以与所述套管连接的手持件，插入所述套管中的闭塞器、相机和驻留在所述端口放置装置的远端处的照明元件。在一些实施方式中，所述相机和所述照明元件驻留在所述套管的远端处。在一些实施方式中，所述相机和所述照明元件驻留在所述闭塞器的远端处。在一些实施方式中，所述相机的直径等于或小于10mm。在一些实施方式中，所述相机的直径等于或小于1mm。在一些实施方式中，所述相机包括CMOS或CCD传感器。在一些实施方式中，所述相机经由线缆连接到所述手持件。在一些实施方式中，所述照明元件的直径等于或小于10mm。在一些实施方式中，所述照明元件的直径等于或小于1mm。在一些实施方式中，所述照明元件选自所述光传输纤维、LED或其组合。在一些实施方式中，所述照明元件是经由线缆连接到所述手持件的一个或多个LED。在一些实施方式中，所述手持件还包括照明源以通过所述光传输纤维传输光。在一些实施方式中，所述手持件包括电气单元来向所述相机和/或所述照明源供电。在一些实施方式中，所述手持件和所述套管经由接口连接。在一些实施方式中，其中所述接口是机械接口。在一些实施方式中，所述手持件包括用于控制所述相机和/或所述照明元件的一个或多个按钮。在一些实施方式中，所述套管系统还包括与所述手持件连接的用户接口。在一些实施方式中，所述用户接口和所述手持件经由线缆或无线连接。在一些实施方式中，所述无线是WIFI或蓝牙。在一些实施方式中，所述相机和/或照明元件驻留在插入所述套管中的内窥镜的远端处。在一些实施方式中，所述内窥镜与所述套管的内大小兼容。在一些实施方式中，所述内窥镜与所述手持件兼容。在一些实施方式中，所述系统还包括无菌悬垂件，以使所述手持件在端口放置期间保持无菌。在一些实施方式中，无菌悬垂件还覆盖所述手持件的所述线缆。

对于本领域技术人员而言，从以下详细描述中，本公开内容的附加方面和优点将会变得显而易见，其中仅示出和描述了本公开内容的示例性实施方式。将认识到，本公开内容能够具有其他的和不同的实施方式，并且其若干细节能够在各个明显方面作出修改，这些全都不偏离本公开内容。因此，附图和描述应被视为说明性的，而不是限制性的。

援引并入

本说明书中提及的全部出版物、专利和专利申请都以引用方式并入本文，其程度就如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体地和单独地指示为以引用方式并入一样。

附图说明

在所附权利要求中具体地阐述了本发明的新颖特征。通过参考以下具体实施方式将获得对本发明的特征和优点的更好理解，所述具体实施方式阐述了其中利用了本发明的原理的说明性实施方式，并且附图如下：

图1A示出了根据一些实施方式的诊断内窥镜的远侧部分的示例。

图1B示出了根据一些实施方式的用于治疗用途的内窥镜的远侧部分的示例。

图1C示出了根据一些实施方式的诊断内窥镜的远侧部分的示例。

图1D示出了根据一些实施方式的用于治疗用途的内窥镜的远侧部分的示例。

图2A示出了根据一些实施方式的具有照明壁的小型化内窥镜的示例。

图2B示出了根据一些实施方式的具有照明工作通道的小型化内窥镜的示例。

图2C示出了根据一些实施方式的具有多腔照明壁的小型化内窥镜的示例。

图3A图示了根据一些实施方式的铰接结构的示例。

图3B图示了根据一些实施方式的具有整体铰接结构的内窥镜的示例。

图4A图示了根据一些实施方式的具有铰接结构的小型化内窥镜的配置的示例。

图4B图示了根据一些实施方式的具有铰接结构的小型化内窥镜的另一配置的示例。

图5图示了根据一些实施方式的具有流体端口的内窥镜的远侧部分的示例。

图6图示了根据一些实施方式的内窥镜的近端处的照明源的示例。

图7图示了根据一些实施方式的具有与手持件耦合的照明源的内窥镜的近端的示例。

图8图示了根据一些实施方式的与具有照明源的手持件耦合的内窥镜的近端的示例。

图9图示了根据一些实施方式的具有工作通道和诱饵配件的治疗内窥镜的近端的示例。

图10A和图10B图示了根据一些实施方式的，具有线或线缆驱动配置以控制内窥镜的远侧铰接结构的近端的示例。

图11A和图11B图示了根据一些实施方式的手持件的示例。

图12A至图12C图示了可以与本公开内容的内窥镜系统组合使用的用户接口的示例。

图13图示了根据一些实施方式的小型化单次使用内窥镜的示例。

图14示出了具有套管、可选套管适配器和闭塞器的常规端口放置装置的示例。

图15示出了根据一些实施方式的具有在套管的远端处的集成视觉和照明的端口放置装置的示例。

图16示出了根据一些实施方式的具有在远端处的集成视觉和照明的端口放置装置的闭塞器的示例。

图17图示了根据一些实施方式的具有在远端处的集成视觉和照明的内窥镜的示例，该内窥镜可以与本公开内容的端口放置装置组合使用。

图18图示了根据一些实施方式的可以在本公开内容的手持件上使用的无菌管理的示例。

图19图示了根据一些实施方式的端口放置装置的用户接口的示例。

图20图示了在端口放置过程中通过常规腹腔镜和本公开内容的端口放置装置执行的操作。

具体实施方式

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，此类实施方式仅以实施例方式提供。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替换。应当理解，可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。

本文公开的实施方式能够以多种方式中的一种或多种来组合以提供对患者的改进的诊断和治疗。公开的实施方式可以与现有的方法和设备组合，以提供改进的治疗，诸如，举例而言，与普通诊断、普通手术及各种类型的组织和器官的手术的已知方法组合。但是应当理解的是，如本文所述的结构和步骤中的任何一个或多个可以与如本文所述的方法和设备的任何一个或多个附加结构和步骤组合，附图和支撑文本提供了根据实施方式的描述。

本公开内容的内窥镜的方法和设计可以应用于各种类型的内窥镜，诸如神经内镜、窥脑镜、检眼镜、耳镜、鼻镜、喉镜、胃镜、食管镜、支气管镜、胸腔镜、胸膜镜、毛细血管内窥镜、纵隔镜、肾镜、胃镜、十二指肠镜、胆道镜、胆管镜、腹腔镜、羊膜镜、输尿管镜、宫腔镜、膀胱镜、直肠镜、结肠镜、关节镜，和涎腺内镜。

如本文所述的方法和装置可以用于治疗身体的任何组织和身体的任何器官和血管(诸如大脑、心脏、肺、肠、眼、皮肤、肾、肝、胰腺、胃、子宫、卵巢、睾丸、膀胱、耳、鼻、口)，软组织(诸如骨髓、脂肪组织、肌肉、腺体和粘膜组织、脊髓和神经组织、软骨)，硬生物组织(诸如牙齿、骨骼等等)，以及身体内腔和通路(诸如鼻窦、输尿管、结肠、食道、肺通道、血管和喉咙)。

如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确所指。例如，术语“光传输纤维”包括多个光传输纤维。

每当术语“至少”、“大于”或“大于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前时，术语“至少”、“大于”或“大于或等于”适用于所述系列数值中的数值中的每个。例如，大于或等于1、2或3等效于大于或等于1、大于或等于2或大于或等于3。

每当术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”在两个或更多个数值系列中的第一个数值之前时，术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”适用于所述系列数值中的数值中的每个。例如，小于或等于3、2或1等效于小于或等于3、小于或等于2或小于或等于1。

如本文所使用的，处理器包括一个或多个处理器，例如单个处理器，或者例如分布式处理系统的多个处理器。如本文所描述的控制单元或处理器通常包括存储指令以实现过程的步骤的有形介质，并且处理器可以包括例如中央处理单元、可编程阵列逻辑、门阵列逻辑或现场可编程门阵列中的一者或多者。在一些情况下，一个或多个处理器可以是可编程处理器(例如，中央处理单元(CPU)或微控制单元)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个高级RISC机器(ARM)处理器。在一些情况下，一个或多个处理器可以可操作地耦合到非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以存储可由一个或多个处理器单元执行以执行一个或多个步骤的逻辑、代码和/或程序指令。非暂时性计算机可读介质可以包含一个或多个存储单元(例如，可移动介质或外部存储装置，诸如SD卡或随机存取存储器(RAM))。本文公开的一个或多个方法或操作可在硬件部件或硬件和软件的组合(诸如，例如，ASIC、专用计算机或通用计算机)中实现。

如本文所用的术语“内窥镜”是指用于深入到身体中查看并用于被称为内窥镜检查的手术的管状仪器(一种管道镜)。其可以用于检查内脏，诸如喉咙或食道。在一些实施方式中，本公开内容的内窥镜包括以其目标器官命名的专用内窥镜。它们可以用于检查和诊断受影响的部位，或协助诸如腹腔镜检查等手术。本公开内容的专用内窥镜包括但不限于神经内镜、窥脑镜、检眼镜、耳镜、鼻镜、喉镜、胃镜、食管镜、支气管镜、胸腔镜、胸膜镜、毛细血管内窥镜、纵隔镜、肾镜、胃镜、十二指肠镜、胆道镜、胆管镜、腹腔镜、羊膜镜、输尿管镜、宫腔镜、膀胱镜、直肠镜、结肠镜、关节镜，和涎腺内镜。

如本文所用的术语“远侧”和“近侧”是指从设备引用的位置并且可以与解剖学参照相反。例如，内窥镜的远侧位置可以对应于患者的近侧位置，并且内窥镜的近侧位置可以对应于患者的远侧位置。

小型化单次使用内窥镜

对于常规内窥镜，诸如相机等成像装置可以驻留在近端或由医师握住的手持件中，使得至少相机可以重复使用以降低成本。此外，常规内窥镜的大小可以很大，直径为厘米级。期望减少尺寸的内窥镜，以允许进入身体的切口较小的低创手术，这可以导致患者的结果更好。然而，由于制造、组装的成本增加和缺乏紧凑设计，在不牺牲内窥镜的期望性能或功能的情况下降低内窥镜的尺寸或大小可能是困难的。

在一方面，本文提供了小型化单次使用内窥镜。所提供的单次使用内窥镜可以完全是一次性。这可能有利地降低了灭菌的要求，可能成本高或难以操作，但灭菌或消毒可能不是有效的。所提供的内窥镜可以具有紧凑的设计或配置，使得可以降低内窥镜的整体大小。在一些实施方式中，提供的内窥镜可以是小型化单次使用内窥镜，具有诸如不大于2-3mm的直径等的整体大小。

在一些实施方式中，小型化单次使用内窥镜可包括远侧尖端、轴杆、连接远侧尖端和轴杆的颈部。小型化单次使用内窥镜还可以包括近端，以及驻留在远侧尖端的诸如相机和照明元件等一个或多个电子元件。

在一些实施方式中，小型化单次使用内窥镜可以包括位于远侧尖端的一个或多个电子部件。该一个或多个电子部件可以包括成像装置、照明元件或传感器。

在一些实施方式中，成像装置可以是摄像机。成像装置可以包括用于捕获图像数据的光学元件和图像传感器。图像传感器可以被配置成响应于光的波长，生成图像数据。诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CCD)等多种图像传感器可以被用于捕获图像数据。成像装置可以是低成本的相机。在一些情况下，图像传感器可以包括用于处理图像信号的多个电子元件。例如，CCD传感器的电路可以包括A/D转换器和放大器来放大并转换由CCD传感器提供的模拟信号。可选地，图像传感器可以与放大器和转换器集成以将模拟信号转换成数字信号，使得可以不需要电路板。在一些情况下，图像传感器或电路板的输出可以是可以由相机电路或相机的处理器进行进一步处理的图像数据(数字信号)。在一些情况下，图像传感器可包括光学传感器阵列。

在一些实施方式中，相机可以是微型相机，其可以具有从数毫米至亚毫米的尺寸范围。相机可以具有等于或小于1mm的尺寸(例如，长度、宽度)。在一些实施方式中，相机具有等于或小于0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm的直径。

在一些实施方式中，照明元件可以包括位于远侧尖端的一个或多个光源。光源可以是发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、量子点，或任何其他合适的光源。在一些情况下，光源可是用于紧凑设计的小型化LED或双色闪光LED照明。照明元件可以包括任何合适的照明装置，其发出光用于照亮目标部位。照明元件包括但不限于光传输纤维、LED及其组合。在一些实施方式中，存在驻留在内窥镜的远端作为照明元件的一个LED。在一些实施方式中，存在驻留在内窥镜的远端作为照明元件的两个或更多个LED。在一些实施方式中，存在驻留在内窥镜的远端作为照明元件的一个或多个光传输纤维。在一些实施方式中，存在驻留在内窥镜的远端作为照明元件的一束光传输纤维。在一些实施方式中，照明源，诸如LED源，放置在内窥镜或手持件的近端处，并且照明源能够通过所述光传输纤维将光传输到内窥镜的远端。在一些实施方式中，在内窥镜的远端存在LED和光传输纤维两者作为照明元件。

在一些实施方式中，驻留在内窥镜的远端处的照明元件可以具有等于或小于1mm的尺寸(例如，长度、宽度)。在一些实施方式中，照明元件可以具有等于或小于0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm的直径。

在一些实施方式中，附加或独立照明光源(例如，LED光源)可以位于内窥镜的远端。在一些实施方式中，内窥镜可以包括照明结构，其与远侧尖端成一体而无需附加照明光源存在于远侧尖端。在一些情况下，照明元件可以与远侧尖端成一体。在一些情况下，远侧尖端的外壳可以被设计成提供照明光。例如，远侧尖端的外壳可以由具有光传导能力的光传输材料构成，其可以用作照明元件。远侧尖端的外壳结构可以发射从位于近端或手持件的照明源传输的光。这可以有利地减少位于远侧尖端的单独或额外光源从而有利地降低远侧尖端的大小。远侧尖端的外壳可以由具有光传导能力的任何合适材料制成，诸如PMMA、聚(甲基丙烯酸甲酯)、Crylux、Plexiglas、聚丙烯酸脂塑料(Acrylite)、透明合成树脂(Lucite)和透明塑胶(Perspex)。

在一些实施方式中，放置在内窥镜内部的工作通道可以由具有光传导能力的光传输材料制成，并且工作通道可以用作在远端处的照明元件，其发射从位于近端或手持件的照明源传输的光。

在一些实施方式中，所提供的内窥镜的远侧尖端可以包括诸如具有预定刚性形状的刚性管的外壳。在一些实施方式中，刚性管可以由刚性材料构成，诸如金属、陶瓷或聚合物，只要可以提供期望的刚性。刚性管的预定形状(例如，横截面)可以包括但不限于圆形、椭圆形、正方形和矩形。或者，所提供的内窥镜的远侧尖端可以包括没有预定形状的收缩管这样形成的外壳。收缩管可以是由柔性且可收缩材料构成的管。这些收缩管可以为驻留在内窥镜内部的元件提供保护环境，并且具有期望的柔性，并且可以缩小以缠绕在内部元件周围。在一些实施方式中，远侧尖端可以包括没有预定形状的收缩管。本公开内容的收缩管的示例包括但不限于热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械活化的收缩管、电激活的收缩管等等。

在一些实施方式中，内窥镜的远侧尖端和颈部可以是整体单件元件。在一些实施方式中，内窥镜的远侧尖端和颈部可以是能够耦合在一起的分开单个零件。远侧尖端和颈部可以通过合适的连接方法连接，诸如胶合、粘合、机械连接或激光焊接。

在一些实施方式中，颈部的直径可以小于内窥镜的远侧尖端的直径，使得颈部可以至少部分地围绕远侧尖端。在一些实施方式中，颈部的直径可以小于内窥镜的远侧尖端的直径，使得颈部可以至少部分地被远侧尖端围绕。在一些实施方式中，远侧尖端遮盖到颈部的至少一部分上以使得与颈部接合。在一些实施方式中，颈部遮盖到远侧尖端上以使得与远侧尖端接合。在一些实施方式中，远侧尖端可以相对于所述颈部可滑动。在一些实施方式中，所述颈部和所述轴杆可以是一体式单件元件。

所提供的内窥镜的轴杆可以是细长构件。在一些实施方式中，轴杆可以包括具有预定形状的刚性管。或者，轴杆可以包括没有具有预定形状的收缩管。在一些实施方式中，刚性管可以由合适的材料构成，用于期望的柔性或弯曲刚度。在一些情况下，可以选择轴杆的材料，使得其可以维持对内部结构(例如，工作通道)的结构支撑，以及基本上是柔性的(例如，能够沿各种方向和取向弯曲)。例如，轴杆可以由任何合适的材料制成，诸如Provista Copolymer、乙烯树脂(如聚氯乙烯)、尼龙(如vertamid、grillamid)、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、硅弹性体、乙酸酯等。在一些情况下，材料可以是聚合物材料、生物兼容的聚合物材料，并且轴杆可以足够柔性从而以小的曲率前进通过路径，而不会引起受试者的疼痛。刚性管的预定形状(横截面)可以包括但不限于圆形、椭圆形、正方形和矩形。在一些实施方式中，轴杆可以包括不具有预定形状的收缩管。这样的收缩管可以包括但不限于热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管和电激活收缩管。

在一些实施方式中，本公开内容的内窥镜可以进一步包括用于递送仪器的工作通道。可以通过工作通道递送各种手术仪器。示例性仪器包括但不限于活检工具、刷或镊子。在一些实施方式中，内窥镜可以包括一个工作通道。在一些实施方式中，本公开内容的内窥镜可以包括多个工作通道，诸如两个、三个、四个、五个或更多个工作通道。在一些实施方式中，工作通道可以包括由任何期望的材料构成的刚性管。材料可以与上文所述的那些材料相同。在一些实施方式中，工作通道可以包括没有预定形状的收缩管，诸如热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管或电激活收缩管。

在一些实施方式中，内窥镜还可以包括用于流体连通(诸如流体流入或流出)的一个或多个流体端口。在一些实施方式中，流体端口可以驻留在内窥镜的远端处。在一些实施方式中，流体端口可以驻留在内窥镜的颈部处。在一些实施方式中，流体端口可以驻留在内窥镜的轴杆处。在一些实施方式中，内窥镜可以包括在内窥镜的外表面上的一个或多个流体端口阵列。

在一些实施方式中，所提供的内窥镜可以包括铰接结构，允许内窥镜的紧凑配置。铰接结构可以是与颈部一体地形成的结构，以提供内窥镜的铰接。在一些实施方式中，一个或多个拉线的远端可以锚固或集成到远侧尖端，使得拉线通过控制单元的操作可以向远侧尖端施加力或张力，该力或张力可以操纵或铰接(例如，向上、向下、俯仰、偏转或任何之间的方向)内窥镜的至少铰接结构(例如，颈部)。

在一些实施方式中，铰接结构可以能够或实现期望的弯曲度。在一些实施方式中，弯曲度可以是沿向上、向下、俯仰、偏转或任何之间方向的至少5度、至少10度、至少15度、至少30度、至少60度、至少70度、至少90度，或更多度。

在一些实施方式中，铰接结构可以包括形成在颈部的切口/狭槽结构阵列，使得可以铰接颈部。传统铰接结构通常需要使用附加元件，诸如枢轴、铰链等等，以实现铰接。通过直接在内窥镜的轴杆或颈部中引入切口或狭槽结构，铰接可以在不需要额外部件的情况下实现，这有利地减少内窥镜的尺寸、大小、占用空间、重量，或材料。

在一些实施方式中，切口/狭槽阵列可以驻留在轴杆远端的旁边。在一些实施方式中，切口/狭槽阵列可以驻留在颈部处。在一些实施方式中，切口/狭槽阵列可以驻留在颈部的旁边。在一些实施方式中，铰接结构可以包括一个或多个切口/狭槽阵列。在一些实施方式中，每个狭槽阵列可以包括至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个切口/狭槽。在一些实施方式中，阵列中的每个狭槽可以具有相同的大小。在一些实施方式中，阵列中的切口/狭槽可以具有不同的大小。

在一些实施方式中，狭槽可以用作内窥镜的流体端口。可以提供流体端口用于流体连通，诸如流入或流出的流体。可以在本公开内容中使用的流体包括但不限于水、盐水、治疗剂和麻醉剂。蒸气或气体也可以通过端口传送，诸如，举例而言，空气、二氧化碳、氮气等等。

在一些实施方式中，铰接结构的移动由一个或多个拉线控制。拉线可以是金属丝线、缆线或缝线，或者其可以是聚合物丝线、缆线或缝线。在一些实施方式中，一个或多个拉线的近侧部分可以可操作地耦合到近端或手持件中的各种机构(例如，齿轮、滑轮等)。在一些实施方式中，一个或多个拉线的远侧部分可以附接到内窥镜的远侧尖端，或轴杆的远端。在一些实施方式中，拉线可以连接到内窥镜的内壁。在一些实施方式中，拉线可以附接到内窥镜的内壁。在一些实施方式中，一个或多个拉线通过在近端或手持件处的用户控制单元可操作地控制。在一些实施方式中，用户控制单元包括连接到一个或多个拉线的转动旋钮以控制铰接结构的方向。在一些实施方式中，用户控制单元包括杠杆以拉动或释放一个或多个拉线来控制铰接结构的方向。

图13示出了本申请的小型化单次使用内窥镜系统的示例。在一些实施方式中，内窥镜系统可以包括内窥镜1307和手持件1306。内窥镜1307可以包括远侧尖端1301、远端铰接结构1302、轴杆1303、近端1304和内窥镜与手持件之间的接口1305。远侧铰接结构可以与如上所述的铰接结构相同。

在一些实施方式中，手持件1306可以是可重复使用的。在一些实施方式中，内窥镜1307和手持件1306可以可移除地附接，使得内窥镜可以从手持件中释放并在单次使用之后丢弃，而手持件可以重复使用。在一些情况下，手持件可以包括机械接口，其可以允许内窥镜可释放地耦合到手持件。例如，手持件可以经由快速安装/释放机构(诸如磁铁和弹簧加载的杠杆)附接到内窥镜。在一些情况下，在不使用工具的情况下，内窥镜可以从手持件耦合或释放。在一些实施方式中，单次使用悬垂件1308可以用于覆盖可重复使用的手持件以在手术过程中提供无菌性。

在替代实施方式中，手持件可以是单次使用的。手持件1309可以作为单个元件集成至内窥镜，并且包括手持件的整个内窥镜可以是单次使用且可丢弃的。

内窥镜紧凑的小型化远侧尖端

图1A至图1D示出了本公开内容的内窥镜的远侧尖端的示例。在图1A的示例中，远侧尖端可以包括诸如相机101的成像装置，以及诸如光传输纤维102的照明元件。相机可以具有任何显示分辨率，诸如全HD、HD、视频图形阵列(VGA)或小于VGA。相机可以驻留在远端，线缆103可以连接到相机以提供电力并用于数据传输。线缆和光传输纤维可以穿过位于远侧尖端106与轴杆108之间的颈部104。颈部的直径可以小于远侧尖端106的直径。

图1B示出了包括工作通道109a的内窥镜的示例。工作通道可以用于插入仪器。一个或多个工作通道可以装配到内窥镜的中空空间111中。

图1C示出了作为照明元件的远侧尖端壳体LED 105的示例。LED可以焊接到电线。LED可以具有等于或小于1mm的尺寸。

在一些实施方式中，远侧尖端106的外壳是具有预定形状(诸如圆形、椭圆形、正方形、矩形等)的刚性管。这些刚性管可以由任何合适的材料构成，诸如金属、陶瓷、复合材料等，以提供结构支撑。

在一些实施方式中，远侧尖端的外壳107可以由柔性材料构成，该柔性材料可以不基本上向由外壳容纳的元件提供结构支撑。在一些情况下，外壳可能不会维持预定形状。外壳可以包括收缩管，诸如热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械活化的收缩管、电激活的收缩管等等。在这种情况下，管可以不维持规则的圆形形状，并且可以缠绕在内窥镜内的元件周围。这种柔性材料允许最小化内窥镜的外周周。例如，热收缩管可以在热条件下改变到较小大小，因此紧密地围绕在诸如远侧尖端中的工作通道等元件遮盖。相同的收缩管也可以用在内窥镜的轴杆中以生成较小的外径。在一些实施方式中，轴杆具有规则预定的形状，如108所示。在一些实施方式中，轴杆由柔性材料构成而没有预定形状，诸如热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管、电激活收缩管等等，如图1D所示。

图1C中的内窥镜的示例也可以包括工作通道。工作通道可以与如图1B中所述的工作通道相同。在一些情况下，柔性管可以用作工作通道以形成更紧凑的结构。如图1D中所图示，具有可调节形状的柔性管109b可以用于允许收缩管更有效地遮盖。柔性管可以将其整体形状从圆形改变成椭圆形或其他形状，以便适应外收缩管的变化。在一些实施方式中，收缩管可以朝向柔性管的管挤压，并围绕工作通道塌缩。

在一些实施方式中，流体可以流过内窥镜。在一些实施方式中，所述流体可以通过内窥镜内的元件(相机、光传输纤维、LED等)之间的间隙流入/流出。或者，所述流体可以通过工作通道111流入/流出。在一些实施方式中，流体可以从远侧尖端110的前表面流入/流出。在一些实施方式中，连续流动(冲洗和抽吸)可以来自远侧尖端(流入)和工作通道(如由向外箭头指示的流出)的前表面，或反之亦然。

在一些实施方式中，为了增强流体流动(流入或流出)，可以在远侧尖端添加附加流体端口501，如图5所示。在一些实施方式中，远侧尖端的前表面可以用于或可以不用于流体流动(由箭头指示)。

图2A示出了具有照明远侧尖端的小型化内窥镜的示例。在图2A的示例中，远侧尖端可以包括小型化相机和外壳201，并且外壳201可以由具有导光能力的光传输材料制成。在一些实施方式中，照明远侧尖端的横截面可以是圆形、椭圆形、矩形或任何其他合适的形状。这种集成的配置可以进一步减少位于远侧尖端的单独或额外光源从而有利地降低远侧尖端的大小。

图2B示出了具有照明工作通道的小型化内窥镜的示例。在图2B的示例中，远侧尖端可以包括外壳203、相机，以及工作通道202，并且工作通道203可以由具有导光能力的光传输材料制成。在一些实施方式中，外壳203可以由常规非光传输材料构成。或者，远侧尖端203可以由光传输材料制成以传输光。这种集成的配置还可以减少位于远侧尖端的单独或额外光源从而有利地降低远侧尖端的大小。

图2C示出了具有多腔照明结构的小型化内窥镜的示例。在图2C的示例中，远侧尖端204可以具有多腔结构。远侧尖端可以由具有导光能力的光传输材料构成。在一些实施方式中，可以在多腔结构内设计隔室，用于放置相机，一个或多个工作通道等。这种集成的配置可以减少位于远侧尖端的单独或额外光源从而有利地降低远侧尖端的大小。

内窥镜的铰接结构

在一些实施方式中，本公开内容的小型化内窥镜可以包括铰接结构。图3A图示了铰接结构的示例。在图3A的示例中，铰接结构是在轴杆的远端处形成的狭槽阵列301。铰接(弯曲)发生在狭槽阵列处。铰接可以通过拉线303控制。在一些实施方式中，拉线303可以附接到内窥镜的内壁上，并且拉线的远侧部分302锚固到轴杆的远端。在一些实施方式中，拉线通过在近端或手持件处的用户控制单元可操作地控制。

图3B图示了具有整体铰接结构的内窥镜的示例。在图3B的示例中，铰接结构是狭槽阵列，其在由两个拉线拉动时可以铰接到多个方向。当拉线303a被拉动时，取决于所施加的力，狭槽可以向上靠近，内窥镜的远侧尖端可以向上弯曲一定程度。当拉线303a被释放时，远侧尖端可以回弹到原来的状态，如图3A所示。类似地，当拉线303b被拉动时，狭槽可以向上靠近，远侧尖端可以向下弯曲一定程度。释放303b允许远端尖端恢复回到自然状态。在一些实施方式中，狭槽也可以用作流体端口，用于流体流入或流出(通过向外箭头指示)，类似于图5中的流体端口501。

图4A和图4B图示了具有铰接结构的小型化内窥镜的示例性配置。图4A示出可调节铰接结构的示例。在图4A的示例中，远侧尖端可以包括内管402，其可以相对于外铰接轴杆403滑入或滑出。内管的暴露部分401可以延伸超过外铰接轴杆403，使得可以控制铰接相对于远侧尖端的末端的位置。例如，通过控制暴露部分401的长度(例如，相对于外铰接轴杆403滑动内管402)，可以在使用装置的过程中调节铰接相对于远侧尖端的远端的期望位置。在一些实施方式中，内管402可以由具有光传导能力的光传输材料构成。

图4B示出了具有铰接结构的小型化内窥镜的配置的另一示例。在图4B的示例中，铰接轴杆是远侧尖端的外壳，其包围工作通道和相机。相机可以驻留在远端处的铰接轴杆内。这可以有利地提供紧凑的设计，允许减小的内窥镜大小。在一些实施方式中，工作通道可以由具有光传导能力的光传输材料构成。这些集成的配置可以显著减小内窥镜的总体大小，同时实现与常规铰接内窥镜相同的功能。

内窥镜的轴杆设计

常规内窥镜的轴杆通常由刚性或半刚性材料构成，例如金属、陶瓷等等。如上所述，本文的轴杆可以包括具有预定形状的刚性管。或者，轴杆可以包括没有具有预定形状的收缩管。在一些实施方式中，刚性管可以由合适的材料构成，用于期望的柔性或弯曲刚度。在一些情况下，可以选择轴杆的材料，使得其可以维持对内部结构(例如，工作通道)的结构支撑，以及基本上是柔性的(例如，能够沿各种方向和取向弯曲)。例如，轴杆可以由任何合适的材料制成，诸如Provista Copolymer、乙烯树脂(如聚氯乙烯)、尼龙(如vertamid、grillamid)、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、硅弹性体、乙酸酯等。在一些情况下，材料可以是聚合物材料、生物兼容的聚合物材料，并且轴杆可以足够柔性从而以小的曲率前进通过路径，而不会引起受试者的疼痛。刚性管的预定形状(横截面)可以包括但不限于圆形、椭圆形、正方形和矩形。在一些实施方式中，轴杆可以包括没有预定形状的收缩管。这样的收缩管可以包括但不限于热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管和电激活收缩管。通过使用收缩管，轴杆可以遮盖并挤压以与内部结构(诸如光传输纤维、电线、工作通道等)接触，从而减小轴杆的尺寸(外周围)。

在一些实施方式中，内窥镜的远侧尖端和轴杆两者可以由没有预定形状的收缩管构成，诸如热收缩管、冷收缩管、辐射收缩管、机械激活收缩管、电激活收缩管等等。该设计可以最小化内窥镜的尺寸(外周围)。

内窥镜的照明元件

常规内窥镜使用光纤束以照明，这需要光源。光源通常是外部灯箱，例如氙、激光等等。这些光源非常昂贵，并且独立于内窥镜。

在一些实施方式中，照明元件可以是直接放置在内窥镜的远端处的LED。在一些实施方式中，照明源，诸如LED源，放置在内窥镜或手持件的近端处，并且照明源能够通过光传输纤维或其他光传输结构将光传输到内窥镜的远端。图6示出了内窥镜近端处的照明源的一些示例。在这些示例中，一个或多个LED 601可以位于近端。光传输纤维602、照明管603或定制照明配置604可以与近端的LED 601对准，这允许来自LED的光传输通过照明纤维602、管603或定制照明配置604。在一些实施方式中，LED 601可以放置在内窥镜1304的近端。在一些实施方式中，LED 601可以放置在手持件1306中，如图13所示。

内窥镜的近端

图7、图8和图9示出了内窥镜的近端的各种示例。在一些情况下，内窥镜的近端可以包括两个隔室：流体室701和干燥室702，如图7所示。在一些实施方式中，流体室可以通过诸如O形环，胶水等方式密封。在一些实施方式中，流体室701也可以可移除地耦合到诱饵配件703以与外部流体管连接。干燥室702可以包含所有电子器件，诸如电路板704和诸如照明LED 705等板载部件。

图8示出了内窥镜的近端的另一配置。在该示例中，流体室801可以驻留在近端与轴杆之间的接头处，并且诱饵配件803可以耦合到流体室。近端的干燥室802仅包含电子器件804。在一些实施方式中，光源LED 805可以驻留在手持件中并通过光传输纤维807传输光。

图9示出了具有工作通道的治疗内窥镜的近端的示例。在图9的示例中，流体室901和干燥室902可以垂直布置。在一些实施方式中，用于流体流动的诱饵配件903可以耦合到流体室901。在一些实施方式中，仪器诱饵配件906可以被配置成耦合到其他仪器。在一些情况下，工作通道907可以耦合到仪器诱饵906。在一些情况下，工作通道907也可以连接到流体室903以共用流体，这允许穿过内窥镜的连续流动，诸如从工作通道907流入，和从流体室901流出。

内窥镜与手持件之间的接口

图7、图8和图9还图示了内窥镜与手持件之间的接口的示例。图7示出了提供机械和电连接的接口的示例。在图7的示例中，接口可以包括焊接到诸如印刷电路板(PCB)等电子板704上的销706。在手持件上设置插座连接器707(例如，母连接器)。在这种情况下，当内窥镜插入手持件时，销706与连接器707之间的连接不仅可以在内窥镜与手持件之间提供足够的机械连接力，而且还允许将电力供应到内窥镜。

图8示出了内窥镜与手持件之间的接口的另一示例，其是机械的、电气的、和光学照明目的的光学的。在该示例中，内窥镜的近端中的电路板804可以插入手持件内的插座匹配连接器806中。当连接该连接对时，内窥镜近端处的光传输纤维束807也可以与手持件中的光源805对准。该接口可以提供电连接、机械连接以及照明的对齐。

图9图示了治疗内窥镜与手持件之间的接口的示例。在该示例中，内窥镜的近端中的电路板904可以插入手持件内的插座匹配连接器908中。当连接该连接对时，光传输纤维束909与手持件中的光源905对准。该接口可以提供电连接、机械连接以及照明的对齐。

铰接结构的用户控制单元

图10A和图10B图示了近端的示例，其具有作为用户控制单元以控制内窥镜的铰接结构的驱动配置。在图10A的示例中，驱动配置可以包括转动旋钮1001，并且拉线可以直接系在旋钮上或通过诸如齿轮1002等另一单元。当用手旋转转动旋钮1001时，拉线可以缠绕在内轴杆周围，允许拉线被拉动或释放。所述驱动配置可以驻留在内窥镜的近端或手持件处。在一些实施方式中，仅一个转动旋钮被配置成控制内窥镜的铰接结构。在一些实施方式中，两个或更多个转动旋钮可以被配置成允许组合运动来控制内窥镜的铰接结构。

图10B示出了驱动配置的另一示例。在图10B的示例中，驱动配置可以包括手持件上的杠杆1003。杠杆1003可以耦合到两个连接部分1004，两个连接部分1004可以在内窥镜的近端处进一步耦合到可滑动单元1005。当内窥镜耦合到手持件时，连接部分1004和可滑动单元1005耦合在一起。杠杆1003的转动可以滑动单元1005，使得拉动并释放拉线。

在一些实施方式中，杠杆1003可以驻留在内窥镜的近端上，并且内窥镜与手持件之间的接口可以靠近杠杆。在这种情况下，不需要连接部件1004和可滑动单元1005。拉线可以直接连接到杠杆1003。

在另一方面，提供了包括如上所述的内窥镜和手持件的内窥镜系统。在一些实施方式中，内窥镜系统的手持件可以重复使用。在一些实施方式中，手持件可以是单次使用的。

手持件和无菌悬垂件

图11A和图11B示出了可用于本公开内容的内窥镜系统中的手持件的示例。在图11A的示例中，手持件1101包括用于与用户接口(诸如计算机、相机控制单元、面板个人计算机、笔记本计算机、平板计算机等)连接的缆线1102和缆线连接器110。在其远端的具有连接器1109的套筒形式的无菌悬垂器1104可以被配置成经由连接器1109与手持件1101耦合，并且覆盖手持件1101，以及线缆1102和线缆连接器1103。

图11B示出了手持件的另一示例。在该示例中，手持件1105可以是无线缆的，并且包含电池1106和无线板1107，诸如WIFI模块、蓝牙模块等。在这种情况下，具有连接器1109的无菌袋1108可以用作无菌悬垂件。在一些实施方式中，无菌悬垂件也可以是一片柔性纸，在一侧具有粘贴胶带。在这种情况下，纸可以粘贴到手持件。这种设计不需要任何连接器在悬垂件上。

内窥镜系统的用户接口

在一些实施方式中，本公开内容的内窥镜系统还连接到用户接口，诸如计算机和/或显示器。图12A、图12B和图12C示出了可以与本公开内容的内窥镜系统组合使用的用户接口的示例。用户接口可以显示与内窥镜的使用有关的信息，诸如导航信息、用户信息(例如，控制参数)、相机视图等等。

在一些实施方式中，用户接口可以包括诸如触摸屏监视器、操纵杆、键盘和其他交互装置的各种装置。在一些实施方式中，用户可以能够查看内窥镜提供的相机视图，并提供用户输入以控制内窥镜系统的一个或多个功能。用户输入装置可以具有任何类型的用户交互部件，诸如按钮、鼠标、操纵杆、轨迹球、触摸板、笔、图像捕获装置、运动捕捉装置、麦克风、触摸屏、手持式手腕平衡环、外骨骼手套或其他用户交互系统，诸如虚拟现实系统、增强现实系统等等。

在图12A的示例中，用户接口包括连接到显示监视器1202的相机控制单元1201。内窥镜系统的手持件可以连接到相机控制箱1201以建立系统连接。图12B示出了计算机用户接口。在一些实施方式中，计算机用户接口可以是笔记本计算机。在一些实施方式中，计算机用户接口可以是PC。在这种情况下，内窥镜系统的手持件可以直接通过线缆或无线连接到计算机。图12C示出了作为用户接口的平板计算机，内窥镜系统的手持件可以通过线缆或无线连接到该平板计算机。

端口放置装置

如上所述，端口放置目前由主要设计用于手术程序的常规腹腔镜实现。腹腔镜具有非常长的轴杆，该轴杆往往很重并需要扩大的操作空间。还需要附随的具有镜头的高性能相机，这导致整个系统非常昂贵。需要简单快速的具有集成成像和照明的端口放置。

图14示出了具有套管1402、可选套管适配器1403和闭塞器1401的常规端口放置装置的示例。套管1402是端口放置后体壁上的端口处左侧的单元。套管适配器1403是可选件，其可以插入到套管中，以便调节端口的大小来适应腹腔镜仪器或内窥镜。闭塞器1404可以直接插入到套管中作为端口放置过程中的组合套件。在一些情况下，闭塞器可以插入到套管适配器中，并继而进入套管以创建端口放置过程中的三个零件的组合套件。端口放置后，腹腔镜可以插入以观察身体的内腔。

在一方面中，本文提供的是与成像和照明集成的小型化低成本端口放置装置，用于诸如腹腔手术和胸部手术以及各种其他应用等操作。在一些实施方式中，端口放置装置可以包括套管、可以与套管连接的手持件，插入到套管中的闭塞器、以及驻留在套管装置的远端处的诸如成像装置和照明元件等电子部件。

图15示出了端口放置装置的示例。端口放置装置包括在套管的远端处的集成视觉及照明。图15的左图示出了端口放置装置的纵截面和横截面的视图。在这种情况下，相机1503可以安装在套管1501的远端处，并且电缆1504可以连接到相机以提供电力并/或用于数据传输。相机可以与本文他处所述的相机相同。电缆1504可以穿过装置，在套管的近端连接到连接单元1505。光传输纤维1506可以用作照明元件，并驻留在套管的远端处。或者，光传输纤维可以驻留在套管的外周壁。纤维可以从近端运行到远端以传输光。

在一些实施方式中，手持件1511可以可移除地耦合到套管。配置在手持件上的电气单元1507可以连接到连接单元1505，以将电力供应给相机、发送数据并控制信号。在一些实施方式中，手持件可以包括控制元件，诸如按钮1513，以允许用户控制相机或照明。例如，用户可以经由设置在手持件上的控制元件切换相机开/关、调整白平衡、进行快照、录制视频和/或调整照明强度。光源LED 1508可以是手持件的部件。当手持件耦合到套管时，光可以从LED通过光传输纤维1506传输到远端。机械接口1512可以实现手持件1511与套管1501的快速连接。具有连接器1510的电缆1509可以被配置在手持件上以与诸如显示系统等用户接口连接。

图15的右图示出了本公开内容的端口放置装置的另一示例。在该示例中，照明元件可以是驻留在套管1520的远端处的LED 1523，并且电缆1524可以连接到LED以提供电力。电缆1524可以贯穿装置，并在套管的近端处连接到连接单元1525。手持件1522可以可移除地耦合到套管。配置在手持件上的电气单元1526可以连接到连接单元1525以向LED 1523提供电力。在一些实施方式中，手持件1522可以包含无线模型发射器1528和电池组1527。在这种情况下，手持件上的线缆被去除，使装置更容易使用并且用手抓握更舒适。在一些实施方式中，电池组1527可以是可再充电的。或者，电池组1527可以是一次性的。

端口放置装置中使用的相机可以与如上所述的相机相同。例如，相机可以具有不大于10mm的尺寸(例如，长度、宽度)。在一些实施方式中，相机的尺寸等于或小于1mm。在一些实施方式中，相机具有等于或小于0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm，或0.1mm的尺寸。

端口放置装置中使用的照明元件可以是如上所述的任何照明元件。在一些实施方式中，照明元件可以具有等于或小于1mm的尺寸(例如，长度、宽度)。在一些实施方式中，照明元件具有等于或小于0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm，或0.1mm的尺寸。在一些实施方式中，照明元件是一个或多个LED。

在一些实施方式中，端口放置装置的套管可以是可重复使用的。在一些实施方式中，端口放置装置的套管可以是单次使用的。在一些实施方式中，端口放置装置的手持件可以是可重复使用的。在一些实施方式中，端口放置装置的手持件可以是单次使用的。

图16示出了具有在套管的远端处的集成视觉和照明的端口放置装置的各种示例。在图16的左图中，小相机1611可以安装在闭塞器1601的远端处，并且电缆1612可以连接到相机以提供电力和/或用于数据传输。电缆1612还可以在闭塞器1601的近端处连接到连接单元1610。光传输纤维1615可以用作照明元件，并驻留在闭塞器中的相机旁边。纤维可以从近端运行到远端以传输光。

在一些实施方式中，手持件1604可以可移除地耦合到闭塞器。配置在手持件上的电气单元1614可以连接到连接单元1603，并将电力供应给相机、发送数据以及控制信号。光源LED 1616可以被配置为手持件的一部分。当手持件耦合到闭塞器时，光可以从LED通过闭塞器内的光传输纤维1615传输到远端。机械接口可以实现手持件1604与闭塞器1601之间的快速连接。具有连接器1618的电缆1617可以被配置在手持件上以与诸如显示系统等用户接口连接。

图16的中间图示出了闭塞器的另一示例。在该示例中，取代光传输纤维，照明元件可以是驻留在闭塞器的远端处的LED 1621，并且电缆1622可以连接到LED以提供电力。电缆1622可以贯穿装置，并在闭塞器的近端处连接到连接单元1623。在一些实施方式中，连接单元1623可以是用于相机和LED两者的共享连接单元。当手持件耦合到闭塞器时，配置在手持件上的电气单元1625可以连接到连接单元1623以向LED和相机提供电力。可以使用各种接口来连接手持件和闭塞器。在一些实施方式中，手持件1605与闭塞器1602之间的接口可以分别是一对磁体(1624和1626)。在一些实施方式中，手持件1605可以包括无线模型发射器1628和电池组1627。在这种情况下，手持件上的线缆被去除，使装置更容易使用并且用手抓握更舒适。在一些实施方式中，电池组1627可以是可再充电的。或者，电池组1627可以是一次性的。

图16的右图示出了闭塞器的另一示例。在该示例中，光传输纤维1615可以驻留在闭塞器中的相机旁边。光传输纤维可以连接到放置在闭塞器的近侧部分的光源LED 1631。电缆1632可以连接到LED以供电。电缆1632还可以在闭塞器的近端处连接到连接单元1623。该混合照明配置能够实现LED 1631更强烈地照明以及改进的热管理，因为LED放置在闭塞器的近端，其中与闭塞器的远端相比具有更大的空间。在一些实施方式中，按钮1633可以被配置在手持件上，以允许用户控制相机或照明，诸如切换相机开/关，调整白平衡、进行快照、记录视频和/或调整强度照明。

在一些实施方式中，端口放置装置中使用的闭塞器可以是可重复使用的。在一些实施方式中，端口放置装置中使用的闭塞器可以是单次使用的。

在一些实施方式中，取代将成像装置和照明元件集成到闭塞器中，具有与闭塞器的内尺寸兼容的集成成像装置和照明元件的内窥镜可用于端口放置程序。

图17图示了具有在远端处的集成视觉和照明的内窥镜的示例，该内窥镜可以与本公开内容的端口放置装置组合使用。所有这些内窥镜都可以设计成与如图16所示的手持件兼容。

在图17的左图的示例中，小相机1711可以安装在内窥镜1701的远端处，并且电缆1712可以连接到相机以提供电力和/或用于数据传输。电缆1712还可以在内窥镜的近端处连接到连接单元1713。光传输纤维1715可以用作照明元件，并驻留在相机1711旁边。光传输纤维可以从近端运行到远端以传输光。

图17的中间图示出了可以使用在本公开内容的端口放置装置中的内窥镜的另一示例。在该示例中，代替光传输纤维，照明元件可以是驻留在内窥镜的远端处的LED 1721。电缆1722可以连接到LED以提供电力。电缆1722还可以在内窥镜的近端处连接到连接单元1723。在一些实施方式中，连接单元1723可以是用于相机和LED两者的共享连接单元。

图17的右图示出了内窥镜的另一示例。在该示例中，光传输纤维1715可以驻留在内窥镜中的相机旁边。光传输纤维可以连接到放置在内窥镜1703的近侧部分处的光源LED 1731。电缆1732可以连接到LED以供电。电缆1732还可以在内窥镜的近端处连接到连接单元1723。该混合照明配置能够实现LED 1731更强烈地照明以及改进的热管理，因为LED放置在内窥镜的近端，其中与闭塞器的远端相比具有更大的空间。

在一些实施方式中，端口放置装置中使用的内窥镜可以是可重复使用的。在一些实施方式中，端口放置装置中使用的内窥镜可以是单次使用的。

图15、图16和图17中所示的装置可以在端口放置期间简化人体工程学，因为与常规腹腔镜相比，这些紧凑的装置具有更短的轴杆和较小的大小，这可能大大提高手术的效率和安全性，并缩短所需的时间。

端口放置装置的无菌管理

为了降低装置的成本，采用无菌管理来保持手持件无菌。图18图示了可以在本公开内容的手持件上使用的无菌管理的示例。对于具有线缆的手持件1801和1803，无菌悬垂套筒1805可以用于覆盖手持件和线缆。在该示例中，诸如机械配合环1811等接口可以用于将无菌悬垂件1805附接到手持件。在端口放置之前，可以通过悬垂套筒1813的近端插入手持件1803，并将手持件的远端卡扣到悬垂件的配合环1811。继而将套筒卷在手持件和线缆之上，使得悬垂件可以完全覆盖手持件1803和线缆。如本文所用的术语“无菌悬垂件”是指在手术期间使用的悬垂件，以防止与诸如本公开内容的内窥镜的手持件和轴杆等器械接触。

在一些实施方式中，在端口放置装置中使用没有线缆的手持件1802和1804。在这种情况下，可以提供无菌悬垂袋1806以覆盖手持件。在这种情况下，可以提供无菌悬垂袋1806以覆盖手持件。在端口放置之前，可以将手持件推入无菌悬垂袋中，并确保悬垂袋的配合环1811适合手持件。

端口放置装置的用户接口

图19图示了端口放置装置的用户接口的示例。提供给端口放置装置的用户接口可以与如图12A至图12C中所述的用户接口或用户装置相同。例如，计算机1912、无线平板计算机(iPad或Android)1911或笔记本计算机1918可以用于通过WIFI或蓝牙接收来自手持件的无线发射器的信号，以及在屏幕上显示诸如实时视频等信息。软件可以在平板计算机上运行，以缩放和存储图像或视频、管理用户配置文件和患者记录、打印报告、导出数据与医院患者记录系统集成、调整系统设置等等。在一些实施方式中，软件还允许用户与内窥镜视图的互动，以进行高级分析，诸如测量、图像分析和其他人工智能相关的活动。

在一些实施方式中，无线接收器1913可以用于通过无线连接接收来自端口放置装置的诸如图像信号等信号，并继而通过线缆1914将信号发送到显示监视器1912。接收器和显示器可以通过接收器1913上的按钮1919控制。

在一些实施方式中，可以在安装到单独移动推车1915的计算装置上设置用户控制台。移动推车1915或外部系统可以与端口放置装置通信。例如，由端口放置装置捕获的图像可以被传输到外部系统。通信可以是有线或无线的。在一些情况下，可以通过插入塔中央处理单元的无线加密锁来实现无线连接。外部系统的接收软件模块可以转换信号并在监视器1912上显示诸如图像或视频等信息。

在一些实施方式中，所有上述用户接口都可以通过使用线缆1917连接到放置装置。例如，线缆可以用于连接接收器1913、塔系统1915和笔记本计算机1918到端口放置装置。

图20示出了在端口放置过程中通过常规腹腔镜(上图)和本公开内容的端口放置装置(下图)执行的操作。在上图中，对患者腹部2003吹气以在患者体内创建工作空间。在将端口2004放置在腹壁上时，经典腹腔镜2005的轴杆可能占据患者周围大量空间。另外，具有手持件2006的较大装置也可能太重而难以操作，并且在操作者周围的线缆2007可能导致操作更难以执行。

在下图中，通过使用本公开内容的端口放置将端口2004放置在腹壁上，较短的轴杆2009和具有无线连接的手持件2008使得端口放置过程更容易操作，并具有较短的持续时间，这确保了操作期间的患者安全。

尽管本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员来说，显然这些实施方式仅是作为示例提供的。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员现在将会想到许多变化、改变和替换。应理解，在实践本发明时，可以采用本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求意图限定本发明的范围，并且由此涵盖这些权利要求及其等效物范围内的方法和结构。