RU2680125C2 - Connector for medical diagnostic device - Google Patents
Connector for medical diagnostic device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680125C2 RU2680125C2 RU2017112783A RU2017112783A RU2680125C2 RU 2680125 C2 RU2680125 C2 RU 2680125C2 RU 2017112783 A RU2017112783 A RU 2017112783A RU 2017112783 A RU2017112783 A RU 2017112783A RU 2680125 C2 RU2680125 C2 RU 2680125C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connector
- nozzle
- contact elements
- contact
- control unit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 13
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 11
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 3
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 claims description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 16
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002674 endoscopic surgery Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012327 Endoscopic diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N pyraflufen-ethyl Chemical compound C1=C(Cl)C(OCC(=O)OCC)=CC(C=2C(=C(OC(F)F)N(C)N=2)Cl)=C1F APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/008—Articulations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/055—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances having rod-lens arrangements
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к разъемам, которые могут применяться для соединения компонентов, в частности, медицинских диагностических приборов, применяемых в медицине и ветеринарии, таких как видеоэндоскоп, диафаноскоп, приборы для флуоресцентной эндоскопии, ультразвуковой эндоскопии, лазерной эндоскопической хирургии, 3d-эндоскопии и высокочастотной хирургии.The present invention relates to connectors that can be used to connect components, in particular medical diagnostic devices used in medicine and veterinary medicine, such as a video endoscope, diaphanoscope, devices for fluorescence endoscopy, ultrasound endoscopy, laser endoscopic surgery, 3D endoscopy and high-frequency surgery .
Уровень техникиState of the art
Медицинские диагностические приборы находят широкое применение в медицине и клинической практике для внутриполостной и наружной диагностики. Одним из распространенных видов медицинского диагностического прибора, используемого для неинвазивной диагностики, является видеоэндоскоп. Видеоэндоскоп обычно состоит из жесткой или гибкой эндоскопической насадки, предназначенной для ведения в тело пациента и имеющей на ее дистальном конце видеокамеру или фотоматрицу, рукоятки, служащей для манипулирования эндоскопом со стороны врача, и устройства отображения или монитора, предназначенного для вывода изображения исследуемого участка тела пациента.Medical diagnostic devices are widely used in medicine and clinical practice for intracavitary and external diagnostics. One common type of medical diagnostic device used for non-invasive diagnosis is a video endoscope. A video endoscope usually consists of a rigid or flexible endoscopic nozzle designed to be guided into the patient’s body and equipped with a video camera or photomatrix at its distal end, a handle used to manipulate the endoscope from the doctor’s side, and a display or monitor device used to display the image of the patient’s body part to be examined. .
Большинство известных видеэндоскопов имеют жесткую конструкцию насадки, при этом большинство указанных насадок выполнены неразъемными. Это приводит к тому, что для обеспечения врачу возможности качественного обзора исследуемой полости в широком диапазоне углов наблюдения необходимо использование нескольких различных видеоэндоскопов, например, имеющих различные углы и направления наблюдения.Most known video endoscopes have a rigid nozzle design, while most of these nozzles are integral. This leads to the fact that in order to provide the doctor with the possibility of a qualitative review of the cavity under study in a wide range of viewing angles, it is necessary to use several different video endoscopes, for example, having different angles and directions of observation.
Известны технические эндоскопы с аналоговым композитным сигналом, получаемым от видеосенсора. Для соединения насадки с рукояткой указанного эндоскопа используются коаксиальные разъемы типа RCA, а также байонетный разъем типа BNC. По указанным разъемам передается аналоговый сигнал стандартов PAL, SECAM и т.д. Также известны технические эндоскопы с цифровым коаксиальным соединителем с байонетным разъемом для цифрового сигнала SDI (Serial Digital Interface).Known technical endoscopes with an analog composite signal received from a video sensor. To connect the nozzle with the handle of the specified endoscope, RCA type coaxial connectors and a BNC type bayonet connector are used. The specified connectors transmit an analog signal of PAL, SECAM, etc. Technical endoscopes with a digital coaxial connector with a bayonet connector for a digital signal SDI (Serial Digital Interface) are also known.
Недостатками указанных видеоинтерфейсов являются необходимость оцифровки данных для их сохранения и обработки в виде аналогового композитного сигнала и необходимость использования дополнительных преобразователей для цифрового сигнала SDI для перехода на массовую элементную базу, содержащую чипы, которые имеют интерфейсы для преобразования данных от ведеосенсора. Для указанного преобразования цифрового сигнала SDI нужны дорогостоящие и многокомпонентные решения. Еще одним недостатком всех специализированных интерфейсов, использующих аналоговый композитный сигнал или цифровой сигнал SDI, является узкая область применения, обусловленная передачей одного только видеосигнала. При этом для увеличения количества каналов необходимо увеличение количества контактов, размещаемых на торцевой части насадки технического эндоскопа, что ограничено диаметром самой насадки, который в случае медицинского применения должен очень малым. Также недостатком указанных эндоскопов является невозможность передачи через коаксиальные разъемы больших токов, необходимых для некоторых видов медицинской диагностики.The disadvantages of these video interfaces are the need to digitize data for their storage and processing in the form of an analog composite signal and the need to use additional converters for the digital SDI signal to switch to a mass element base containing chips that have interfaces for converting data from a vesensor. This SDI digital signal conversion requires expensive and multi-component solutions. Another drawback of all specialized interfaces using an analog composite signal or a digital SDI signal is the narrow scope due to the transmission of a video signal alone. Moreover, to increase the number of channels, it is necessary to increase the number of contacts placed on the end part of the nozzle of the technical endoscope, which is limited by the diameter of the nozzle itself, which should be very small in case of medical use. Also a disadvantage of these endoscopes is the inability to transmit through coaxial connectors high currents required for some types of medical diagnostics.
Из RU 2000120389 А известен многоконтактный электрический разъем с нулевым усилием сочленения-расчленения круглой формы с электрическими контактами, расположенными по окружности разъема. Однако, увеличение количества контактов вилки и розетки указанного разъема, каждый из которых в окружном направлении разъема имеет размер в несколько миллиметров, приводит к существенному увеличению диаметра соединительной части разъема вследствие увеличения ее периметра пропорционально количеству размещаемых контактов. Так, при необходимости размещения по окружности данного разъема, например, 40 контактов, требуемых для передачи сигналов при некоторых видах медицинской диагностики, при размере каждого из контактов около 3 мм, периметр соединительной части будет составлять около 120 мм, а ее диаметр составит, соответственно, около 40 мм. Таким образом использование известного разъема не позволяет обеспечить компактные размеры его соединительной части в случае его применения для соединения компонентов медицинского диагностического прибора.From RU 2000120389 A, a multi-contact electrical connector with a zero articulation-dismemberment force of a circular shape with electrical contacts located around the circumference of the connector is known. However, an increase in the number of contacts of the plug and socket of the specified connector, each of which has a size of several millimeters in the circumferential direction of the connector, leads to a significant increase in the diameter of the connecting part of the connector due to an increase in its perimeter in proportion to the number of placed contacts. So, if you need to place around the circumference of this connector, for example, 40 contacts required for signal transmission for some types of medical diagnostics, with each contact about 3 mm in size, the perimeter of the connecting part will be about 120 mm, and its diameter will be, respectively, about 40 mm. Thus, the use of the known connector does not allow for compact dimensions of its connecting part if it is used to connect the components of a medical diagnostic device.
Корме того, в указанном разъеме для фиксации электрического контакта между контактными парами после вставления вилки в розетку требуется выполнение зажимного соединения посредством закручивания накидной гайки, что усложняет установление электрического соединения и делает принципиально невозможной фиксацию указанного соединения одной рукой. Moreover, in the specified connector for fixing the electrical contact between the contact pairs after inserting the plug into the socket, it is necessary to make a clamping connection by tightening the union nut, which complicates the establishment of the electrical connection and makes it impossible in principle to fix the specified connection with one hand.
Таким образом, несмотря на большое многообразие известных систем, остается насущной задача создания разъема для соединения компонентов диагностических, в частности, видеоэндоскопических систем со съемными взаимозаменяемыми функциональными насадками с различными характеристиками (длина, диаметр, управляемость дистального конца и др.) для диагностических и хирургических манипуляций, которые бы обеспечивали соединение насадки с управляющим блоком системы таким образом, чтобы с одной стороны, обеспечивалась бы передача большого количества управляющих сигналов, что обеспечивало бы широкую универсальность системы, а с другой стороны, обеспечивалась бы компактность и возможность быстрой замены дистальной насадки, в том числе ее «горячей замены» непосредственно во время проведения диагностики без отключения источника питания, а также простота в управлении, одноразовость и невысокая стоимость. Thus, despite the wide variety of known systems, the urgent task remains to create a connector for connecting diagnostic components, in particular, video endoscopic systems with removable interchangeable functional nozzles with various characteristics (length, diameter, controllability of the distal end, etc.) for diagnostic and surgical procedures that would ensure the connection of the nozzle with the control unit of the system so that, on the one hand, a large quantity of control signals, which would ensure broad universality of the system, and, on the other hand, would provide compactness and the ability to quickly replace the distal nozzle, including its “hot swap” directly during diagnostics without disconnecting the power source, as well as ease of management, disposability and low cost.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Согласно общей концепции настоящего изобретения указанная выше задача решена путем создания разъема, который может применяться в частности, для соединения частей медицинского прибора для диагностических и хирургических манипуляций, содержащего управляющий блок и присоединяемую к нему съемную дистальную насадку, причем насадка и управляющий блок выполнены разъемными с возможностью передачи большого количества сигналов при обеспечении компактности и простоте соединения. According to the general concept of the present invention, the above problem is solved by creating a connector that can be used, in particular, for connecting parts of a medical device for diagnostic and surgical manipulations, comprising a control unit and a removable distal nozzle attached to it, the nozzle and the control unit being detachable transmitting a large number of signals while ensuring compactness and ease of connection.
Согласно настоящему изобретению указанная выше задача решена благодаря разъему для приема и/или передачи множества сигналов, содержащему вставляемую одна в другую соединительную и приемную части, при этом на внешней поверхности соединительной части и на внутренней поверхности приемной части выполнено по меньшей мере по одному ряду из взаимно соответствующих двух или более контактных элементов, причем указанные ряд или ряды проходят в направлении продольной оси разъема под наклоном к указанной оси, так что каждый последующий в продольном направлении разъема контактный элемент ряда смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части и кнаружи приемной части разъема. According to the present invention, the aforementioned problem is solved by a connector for receiving and / or transmitting a plurality of signals, comprising one connecting and receiving part being inserted one into another, and at least one row of mutually the corresponding two or more contact elements, and the specified row or rows extend in the direction of the longitudinal axis of the connector at an angle to the specified axis, so that each subsequent longitudinal In the direction of the connector, the contact element of the row is offset relative to the previous contact element in the radial direction inside the connecting part and outside the receiving part of the connector.
Благодаря такому размещению контактных элементов, при котором каждый последующий в продольном направлении разъема контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части, и соответственно, кнаружи приемной части разъема обеспечено наличие зазора между соответствующими контактными элементами разъема в процессе их соединения, что позволяет избежать трения между контактными элементами, их преждевременного замыкания в процессе соединения частей разъема. В свою очередь, это облегчает соединение разъема и его последующее разъединение, увеличивает срок службы разъема.Due to this arrangement of contact elements, in which each subsequent contact element in the longitudinal direction of the connector is offset relative to the previous contact element in the radial direction inside the connecting part, and accordingly, outside the receiving part of the connector, there is a gap between the corresponding contact elements of the connector during their connection, which allows to avoid friction between the contact elements, their premature closure in the process of connecting parts of the connector. In turn, this facilitates the connection of the connector and its subsequent disconnection, increases the life of the connector.
Кроме того, такое расположение контактных элементов позволяет увеличить их количество, которое может быть обеспечено при заданной толщине, например при заданном диаметре, соединительной части. Это обусловлено распределением контактных элементов одновременно в продольном и поперечном направлениях в противоположность их размещению только в одном поперечном сечении или только в продольном направлении. Следует отметить, что на практике может потребоваться размещение до 40-50 контактных элементов при ограниченном диаметре соединительной части и приемной части разъема.In addition, this arrangement of contact elements allows to increase their number, which can be provided at a given thickness, for example, at a given diameter, of the connecting part. This is due to the distribution of the contact elements simultaneously in the longitudinal and transverse directions, as opposed to their placement in only one cross section or only in the longitudinal direction. It should be noted that in practice, it may be necessary to place up to 40-50 contact elements with a limited diameter of the connecting part and the receiving part of the connector.
Варианты реализации и преимущества настоящего изобретения далее будут описаны на примере использования разъема для соединения дистальной насадки и управляющего блока медицинского прибора для проведения диагностических, терапевтических или хирургических операций, однако следует понимать, что изобретение не ограничивается этой областью применения и его преимущества могут быть реализованы также в других областях, где требуется простота, надежность, компактность, благодаря тому, что конструкция разъема, предложенного авторами настоящего изобретения с одной стороны, обеспечивает передачу большого количества сигналов при компактности указанного соединения, а с другой стороны, обеспечивает быстрое, надежное и простое соединение и разъединение обеих частей разъема пользователем, в отсутствие необходимости закручивания или закрепления накидной гайкой. Embodiments and advantages of the present invention will now be described by the example of using a connector for connecting the distal nozzle and the control unit of a medical device for diagnostic, therapeutic or surgical operations, however, it should be understood that the invention is not limited to this field of application and its advantages can also be realized in other areas where simplicity, reliability, compactness are required, due to the fact that the design of the connector proposed by the authors of the infusion his invention on the one hand, provides a large number of transmission signals in the compactness of said compound, and on the other hand, provides a fast, reliable and easy connection and disconnection of the two parts of the user terminal, without need for fastening or tightening the cap nut.
В частности, предложенная конструкция разъема диагностической системы в совокупности с размещением электронных компонентов в управляющем блоке приводит к возможности использования разнообразных по размерам и другим параметрам насадок и созданию диагностических, в частности, эндоскопических систем с недорогими съемными, в том числе, одноразовыми, взаимозаменяемыми функциональными насадками, имеющими различные характеристики, такие как длина, диаметр, управляемость дистального конца насадки и т.д. для диагностических и хирургических манипуляций, характеризующихся широкой универсальностью и компактностью. In particular, the proposed design of the connector of the diagnostic system in combination with the placement of electronic components in the control unit leads to the possibility of using nozzles of various sizes and other parameters and the creation of diagnostic, in particular, endoscopic systems with inexpensive removable, including disposable, interchangeable functional nozzles having various characteristics, such as length, diameter, controllability of the distal end of the nozzle, etc. for diagnostic and surgical procedures characterized by wide versatility and compactness.
Указанное расположение контактных элементов соединительной части разъема насадки позволяет разместить большое количество контактных элементов и обеспечить передачу через них необходимого количества электрических и информационных сигналов между насадкой и управляющим блоком диагностического медицинского прибора, достаточного, в том числе, для передачи сигналов изображения с высокой разрешающей способностью, в частности, равной или большей 4К, при сохранении компактности насадки. The specified location of the contact elements of the connecting part of the nozzle connector allows you to place a large number of contact elements and ensure the transmission through them of the necessary number of electrical and information signals between the nozzle and the control unit of the diagnostic medical device, sufficient, including for transmitting image signals with high resolution, in particular, equal to or greater than 4K, while maintaining the compactness of the nozzle.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере один из контактных элементов обеспечивает подачу через него электропитания, причем указанный по меньшей мере один контактный элемент имеет меньшую длину, чем остальные контактные элементы.In one embodiment, at least one of the contact elements provides power through it, said at least one contact element having a shorter length than the remaining contact elements.
Указанные признаки обеспечивают возможность быстрой замены насадки, присоединенной к управляющему блоку посредством разъема по настоящему изобретению, в том числе ее «горячей замены» непосредственно во время проведения диагностики без отключения источника питания, благодаря тому, что замыкание контактов, на которые подаётся питание, происходит в данном случае в последнюю очередь, когда замкнуты все остальные контакты. Аналогично, при разъединении контакты, на которые подаётся питание, отключаются первыми.These features provide the ability to quickly replace the nozzle attached to the control unit through the connector of the present invention, including its "hot swap" directly during the diagnosis without disconnecting the power source, due to the fact that the contact closure to which power is supplied occurs in in this case, in the last turn, when all other contacts are closed. Similarly, when disconnected, the contacts to which power is supplied are disconnected first.
В результате проведенных экспериментальных испытаний в процессе создания изобретения было установлено, что совокупность указанных признаков разъема по настоящему изобретению позволяет, во-первых, разместить большое количество контактных элементов при ограниченном диаметре разъема, образованного приемной частью и соединительной частью, составляющем как правило от 10 до 15 мм, и во-вторых, обеспечить легкость соединения, снижение трения и исключить или снизить вероятность несанкционированного случайного замыкания пар контактных элементов соединительной части и приемной части разъема, например в процессе установки насадки в управляющий блок. As a result of experimental tests in the process of creating the invention, it was found that the combination of these features of the connector of the present invention allows, firstly, to place a large number of contact elements with a limited diameter of the connector formed by the receiving part and the connecting part, which is usually from 10 to 15 mm, and secondly, to ensure ease of connection, reduce friction and eliminate or reduce the likelihood of unauthorized accidental closure of pairs of contact elements comrade connecting part and connector receiving portion, for example during installation of the nozzle to the control unit.
Угол наклона может быть подобран исходя из необходимого количества контактных элементов, которые требуется разместить при заданном диаметре соединительной части. The angle of inclination can be selected based on the required number of contact elements that need to be placed at a given diameter of the connecting part.
Экспериментально был установлен предпочтительный интервал угла наклона, при котором с одной стороны, обеспечивается исключение или снижение вероятности несанкционированного случайного замыкания пар контактных элементов разъема, снижение трения, и простота соединения, а с другой стороны, обеспечивается компактность соединительной части разъема (которая, с свою очередь обеспечить компактность элемента, частью которого является соединительная часть разъема, например, насадки), и соответственно, приемной части разъема (которая соответственно, обеспечит компактность элемента, частью которого является приемная часть разъема, например, управляющего блока), а также комфортная величина усилия, прилагаемого специалистом при соединении разъема, установке насадки в управляющий блок и их разъединении по окончании работы.The preferred interval of the angle of inclination was established experimentally, on the one hand, eliminating or reducing the likelihood of unauthorized accidental closure of pairs of contact elements of the connector, reducing friction, and ease of connection, and on the other hand, provides a compact connection part of the connector (which, in turn, to ensure the compactness of the element, of which the connecting part of the connector, for example, nozzles), and, accordingly, the receiving part of the connector (which As such, it will ensure the compactness of the element, of which the receiving part of the connector, for example, the control unit), as well as the comfortable amount of effort exerted by a specialist when connecting the connector, installing the nozzle in the control unit and disconnecting them at the end of work.
Настоящее изобретение относится также к медицинскому прибору для проведения диагностических, терапевтических или хирургических операций, содержащему The present invention also relates to a medical device for diagnostic, therapeutic or surgical operations, containing
управляющий блок для съемной дистальной насадки и съемную дистальную насадку, причем a control unit for a removable distal nozzle and a removable distal nozzle, moreover
насадка и управляющий блок соединены посредством разъема с возможностью передачи сигналов к/от насадки от/к управляющему блоку, выполненного в виде вставляемых один в другой соединительных элементов, на внешней поверхности одного из которых и на внутренней поверхности другого выполнен ряд или ряды контактных элементов, проходящие в направлении продольной оси разъема под наклоном к указанной оси. the nozzle and the control unit are connected via a connector with the ability to transmit signals to / from the nozzle from / to the control unit, made in the form of connecting elements inserted one into the other, on the outer surface of one of which and on the inner surface of the other there are a number or rows of contact elements passing in the direction of the longitudinal axis of the connector at an angle to the specified axis.
В одном из вариантов реализации разъем выполнен в виде осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии. In one embodiment, the connector is made in the form of axisymmetric bodies having a common longitudinal axis of symmetry.
В одном из вариантов реализации разъем содержит множество контактных элементов, расположенных на внешней поверхности одного соединительного элемента и на внутренней поверхности другого соединительного элемента в один или несколько рядов, проходящих под наклоном к продольной оси разъема. In one embodiment, a connector comprises a plurality of contact elements located on the outer surface of one connecting element and on the inner surface of another connecting element in one or more rows extending obliquely to the longitudinal axis of the connector.
В одном варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью разъема постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к оконечности разъема. In one embodiment, the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of the connector decreases continuously as the contact elements approach the tip of the connector.
В другом варианте реализации радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из рядов контактных элементов и продольной осью симметрии постоянно увеличивается при приближении к оконечности разъема. In another embodiment, the radial distance between the contact surfaces of each of the rows of contact elements and the longitudinal axis of symmetry is constantly increasing as it approaches the tip of the connector.
Согласно изобретению, разъем содержит контактные элементы для приема и/или передачи множества сигналов, в частности, для подачи через них питания и/или передачи информационных сигналов к/от насадки от/к управляющему блоку медицинского диагностического прибора.According to the invention, the connector comprises contact elements for receiving and / or transmitting a plurality of signals, in particular for supplying power and / or transmitting information signals to / from the nozzle from / to the control unit of the medical diagnostic device through them.
В конкретных вариантах реализации разъема угол наклона указанного ряда или рядов выбран из следующих интервалов: от 0,05 до 89,5 градусов, от 0,5 до 45 градусов, от 5 до 25 градусов, от 4 до 7 градусов, от 5 до 10 градусов, от 7 до 15 градусов, от 10 до 15 градусов, от 10 до 20 градусов, от 10 до 35 градусов, от 15 до 35 градусов, от 20 до 40 градусов, от 25 до 45 градусов.In specific embodiments of the connector, the inclination angle of the indicated row or rows is selected from the following intervals: from 0.05 to 89.5 degrees, from 0.5 to 45 degrees, from 5 to 25 degrees, from 4 to 7 degrees, from 5 to 10 degrees, from 7 to 15 degrees, from 10 to 15 degrees, from 10 to 20 degrees, from 10 to 35 degrees, from 15 to 35 degrees, from 20 to 40 degrees, from 25 to 45 degrees.
В одном из вариантов реализации, радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из контактных элементов и продольной осью соединительной части разъема постоянно уменьшается, а радиальное расстояние между контактными поверхностями каждого из ответных контактных элементов и продольной осью приемной части разъема постоянно увеличивается при приближении контактных элементов к оконечности разъема. In one embodiment, the radial distance between the contact surfaces of each of the contact elements and the longitudinal axis of the connecting part of the connector is constantly decreasing, and the radial distance between the contact surfaces of each of the contact elements and the longitudinal axis of the receiving part of the connector is constantly increasing as the contact elements approach the tip of the connector .
В одном из вариантов реализации разъема, контактные поверхности контактных элементов расположены в плоскости, проходящей под наклоном к продольной оси разъема. In one embodiment of the connector, the contact surfaces of the contact elements are located in a plane extending obliquely to the longitudinal axis of the connector.
В конкретных вариантах реализации, ряд контактных элементов разъема выполнен в виде прямой линии, кривой линии, зигзагообразной линии, винтовой линии, спиралеобразной линии.In specific implementations, a number of contact elements of the connector is made in the form of a straight line, a curved line, a zigzag line, a helical line, a spiral line.
В одном из вариантов реализации, на каждой из соединительной и приемной частей разъема расположены по два или более ряда контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении.In one embodiment, two or more rows of contact elements are arranged on each of the connecting and receiving parts of the connector, offset from each other in the circumferential direction.
В одном из вариантов реализации разъем дополнительно содержит электрические контактные элементы, расположенные на торцевой поверхности соединительной части и ответные контактные элементы, расположенные на внутренней торцевой поверхности приемной части.In one embodiment, the connector further comprises electrical contact elements located on the end surface of the connecting part and mating contact elements located on the inner end surface of the receiving part.
В одном из вариантов реализации количество пар контактных элементов в разъеме составляет от 2 до 40 или более, предпочтительно от 4 до 12, от 10 до 20, от 16 до 24, от 20 до 40 пар контактных элементов. In one embodiment, the number of pairs of contact elements in the connector is from 2 to 40 or more, preferably from 4 to 12, from 10 to 20, from 16 to 24, from 20 to 40 pairs of contact elements.
В одном из вариантов реализации разъема, контакты приемной части выполнены в виде подпружиненных контактов, а контакты соединительной части в виде плоских пластинок, или наоборот. In one embodiment of the connector, the contacts of the receiving part are made in the form of spring-loaded contacts, and the contacts of the connecting part are in the form of flat plates, or vice versa.
В одном из вариантов реализации разъема, соединительная часть имеет форму цилиндра, конуса, пирамиды, усеченного конуса, усеченной пирамиды, или их сочетания. In one embodiment of the connector, the connecting part is in the form of a cylinder, cone, pyramid, truncated cone, truncated pyramid, or a combination thereof.
В одном из вариантов реализации разъем также содержит направляющие средства, задающие ориентацию соединительной части относительно приемной части и обеспечивающие по существу равный зазор между контактными элементами соединительной части и соответствующими ответными контактными элементами приемной части разъема при вставке соединительной части в приемную часть разъема. Направляющие средства могут быть выполнены в виде выступа. В этом случае приемная часть содержит паз, соответствующий по форме и размеру выступу. В другом варианте реализации направляющие средства могут быть выполнены в виде лыски.In one embodiment, the connector also comprises guiding means defining the orientation of the connecting part relative to the receiving part and providing a substantially equal clearance between the contact elements of the connecting part and the corresponding reciprocal contact elements of the receiving part of the connector when inserting the connecting part into the receiving part of the connector. Guide means can be made in the form of a protrusion. In this case, the receiving part contains a groove corresponding in shape and size to the protrusion. In another embodiment, the guiding means may be in the form of a flat.
В одном из вариантов реализации соединительная часть разъема также содержит метку радиочастотной идентификации для идентификации указанной соединительной части при ее присоединении к приемной части.In one embodiment, the connector portion of the connector also comprises a radio frequency identification tag to identify said connector portion when it is connected to the receiver portion.
В одном из вариантов реализации разъема соединительная часть также содержит фиксирующий элемент для разъемной фиксации соединительной части в приемной части при взаимодействии указанного фиксирующего элемента со средствами фиксации, расположенными в указанной приемной части, причем фиксирующий элемент выполнен с возможностью высвобождения соединительной части из приемной части при приведении в действие средства извлечения, расположенного на приемной части.In one embodiment of the connector, the connecting part also comprises a locking element for releasably fixing the connecting part in the receiving part when the said fixing element interacts with the fixing means located in the specified receiving part, the locking element being adapted to release the connecting part from the receiving part when brought into the action of the extraction means located on the receiving part.
Настоящее изобретение относится также к способу проведения диагностического, терапевтического или хирургического воздействия с использованием заявленного медицинского прибора, согласно которому:The present invention also relates to a method for diagnostic, therapeutic or surgical intervention using the claimed medical device, according to which:
- присоединяют заявленную съемную дистальную насадку к заявленному управляющему блоку посредством описанного выше разъема;- attach the claimed removable distal nozzle to the claimed control unit through the connector described above;
- подают электропитание на управляющий блок;- supply power to the control unit;
- вводят съемную дистальную насадку в обследуемую область тела пациента;- introduce a removable distal nozzle into the examined area of the patient's body;
- осуществляют диагностическое, терапевтическое или хирургическое воздействие, определяемое видом присоединенной съемной дистальной насадки.- carry out a diagnostic, therapeutic or surgical effect, determined by the type of attached removable distal nozzle.
В одном из вариантов реализации указанного способа соединение/разъединение съемной дистальной насадки и управляющего блока проводят путем линейного перемещения соединительной части и приемной части по направляющим вдоль продольной оси разъема до достижения замыкания/размыкания указанных взаимно соответствующих контактных элементов разъема.In one embodiment of the method, the connection / disconnection of the removable distal nozzle and the control unit is carried out by linearly moving the connecting part and the receiving part along the guides along the longitudinal axis of the connector to achieve the closure / opening of these mutually corresponding contact elements of the connector.
В одном из вариантов реализации после соединения соединительной и приемной частей разъем дополнительно фиксируют средствами фиксации, расположенными в указанной приемной части и выполненными с возможностью высвобождения соединительной части из приемной части путем приведения в действие средства извлечения, расположенного на приемной части.In one embodiment, after the connection of the connecting and receiving parts, the connector is additionally fixed by means of fixation located in the specified receiving part and configured to release the connecting part from the receiving part by actuating the extraction means located on the receiving part.
Изобретение также относится к способу осуществления разъемного соединения с использованием описанного выше разъема, согласно которому вводят соединительную часть в приемную часть разъема путем линейного перемещения вдоль продольной оси разъема до достижения замыкания/размыкания взаимно соответствующих контактных элементов разъема.The invention also relates to a method for making a detachable connection using the above-described connector, according to which the connecting part is inserted into the receiving part of the connector by linearly moving along the longitudinal axis of the connector until the mutually corresponding contact elements of the connector are closed / opened.
В одном из вариантов реализации после соединения соединительной и приемной частей разъем дополнительно фиксируют средствами фиксации, расположенными в указанной приемной части, выполненными с возможностью высвобождения соединительной части из приемной части путем приведения в действие средства извлечения, расположенного на приемной части.In one embodiment, after the connection of the connecting and receiving parts, the connector is additionally fixed by means of fixation located in the specified receiving part, configured to release the connecting part from the receiving part by actuating the extraction means located on the receiving part.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Описание настоящего изобретения сопровождается чертежами, на которых изображены:The description of the present invention is accompanied by drawings, which depict:
на фиг. 1 изображен аксонометрический вид медицинского диагностического прибора, состоящего из управляющего блока, выполненного в виде рукоятки, с присоединенной съемной дистальной;in FIG. 1 is a perspective view of a medical diagnostic device consisting of a control unit made in the form of a handle with a removable distal attached;
на фиг. 2 изображен аксонометрический вид управляющего блока, выполненного в виде рукоятки, с приемной частью разъема согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 2 shows a perspective view of a control unit made in the form of a handle with a receiving part of a connector according to one embodiment of the invention;
на фиг. 3 изображен аксонометрический вид съемной видеоэндоскопической дистальной насадки с соединительной частью разъема согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 3 shows a perspective view of a removable video endoscopic distal nozzle with a connecting part of a connector according to one embodiment of the invention;
на фиг. 4 изображен аксонометрический вид съемной дистальной насадки с размещенной на ней антенной и электронными компонентами радиочастотной метки согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 4 shows a perspective view of a removable distal nozzle with an antenna and electronic components of an RF tag placed on it according to one embodiment of the invention;
на фиг. 5 изображен аксонометрический вид проксимальной контактной группы соединительной части разъема съемной видеоэндоскопической дистальной насадки и механизма 5 фиксации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятке 1;in FIG. 5 shows a perspective view of the proximal contact group of the connecting part of the connector of the removable video endoscopic distal nozzle and the
на фиг. 6 изображен аксонометрический вид дистальной контактной группы приемной части разъема управляющего блока согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 6 is a perspective view of a distal contact group of a receiving portion of a connector of a control unit according to one embodiment of the invention;
на фиг. 7 изображены контактные группы разъема видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в соединенном состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 7 shows contact groups of a video endoscopic distal nozzle connector and a control unit in a connected state according to one embodiment of the invention;
на фиг. 8 изображен вид двух смежных контактов разъема видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в момент их начального совместного контакта и в замкнутом состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 8 is a view of two adjacent contacts of a video endoscopic distal nozzle connector and a control unit at the time of their initial joint contact and in a closed state according to one embodiment of the invention;
на фиг. 9 изображен аксонометрический вид съемной видеоэндоскопической дистальной насадки с разъемом соединительной части согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 9 shows a perspective view of a removable video endoscopic distal nozzle with a connector of a connecting part according to one embodiment of the invention;
на фиг. 10 изображены контактные группы разъема видеоэндоскопической дистальной насадки и управляющего блока в соединенном состоянии согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 10 shows contact groups of a video endoscopic distal nozzle connector and a control unit in a connected state according to one embodiment of the invention;
на фиг. 11 изображена проксимальная часть оптической системы видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения;in FIG. 11 shows the proximal part of the optical system of the video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention;
на фиг. 12 изображена дистальная часть оптической системы видеоэндоскопической дистальной насадки согласно одному из вариантов реализации изобретения.in FIG. 12 shows the distal part of the optical system of the video endoscopic distal nozzle according to one embodiment of the invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Ниже приведено описание настоящего изобретения на примере многокомпонентной видеоэндоскопической системы со съемными видеоэндоскопическими дистальными насадками, компоненты которого соединены с помощью разъема по настоящему изобретению.The following is a description of the present invention as an example of a multi-component video endoscopic system with removable video endoscopic distal nozzles, the components of which are connected using the connector of the present invention.
Под дистальной насадкой понимается функциональный элемент медицинского диагностического прибора, например видеоэндоскопической системы, присоединяемый к управляющему блоку медицинского диагностического прибора и содержащий на своем дистальном участке трубчатую часть или тело, вводимое в исследуемую область тела пациента для проведения диагностики, а также функциональную головку, расположенную в трубчатом теле или на проксимальном участке насадки и содержащую оптические и электронные компоненты, предназначенные для формирования светового или иного воздействия, используемого при диагностике исследуемой области пациента, а также приема и преобразования отраженного от исследуемой области сигнала и его передачи на устройство отображения медицинского диагностического прибора. By a distal nozzle is meant a functional element of a medical diagnostic device, for example, a video endoscopic system, connected to the control unit of a medical diagnostic device and containing on its distal section a tubular part or body inserted into the studied area of the patient’s body for diagnostics, as well as a functional head located in the tubular body or on the proximal portion of the nozzle and containing optical and electronic components designed to form light or other effects used in the diagnosis of the studied area of the patient, as well as the reception and conversion of the signal reflected from the studied area and its transmission to the display device of the medical diagnostic device.
В одном из вариантов реализации изобретения медицинский диагностический прибор представляет собой видеоэндоскопическую систему, называемую ниже также видеоэндоскопом, со съемными видеоэндоскопическими дистальными насадками, изображенную на фиг. 1, которая содержит: управляющий блок, выполненный в виде рукоятки 1, которая изображена более подробно на фиг. 2 и содержит приемную часть, предназначенную для присоединения видеоэндоскопической дистальной насадки к управляющему блоку; набор съемных одноразовых видеоэндоскопических дистальных насадок 2, одна из которых при работе видеоэндоскопа размещена в отверстии приемной части рукоятки 1; и устройство 100 отображения видеосигнала, имеющее электрическое соединение посредством соединительного кабеля 3 с рукояткой 1 видеоэндоскопа и предназначенное для обработки, вывода, хранения и передачи во внешние информационные системы или системы хранения данных изображения, воспринимаемого съемной видеоэндоскопической дистальной насадкой 2. Далее в описании термины «рукоятка» и «управляющий блок» используются взаимозаменяемо.In one embodiment of the invention, the medical diagnostic device is a video endoscopic system, also called a video endoscope below, with removable video endoscopic distal nozzles shown in FIG. 1, which comprises: a control unit made in the form of a
В одном из вариантов реализации рукоятка 1 выполнена в виде полого пластикового корпуса, содержащего трубчатую часть, расположенную в его верхней части и включающую в себя расположенный на дистальном участке 38 рукоятки 1 приемную часть в виде отверстия 400 для присоединения съемной насадки 2, и нижнюю часть, предназначенную для обхвата и удерживания рукоятки 1 рукой во время ее использования. В одном из вариантов реализации изобретения, рукоятка 1 содержит электрические кнопки 6 управления, электронный блок 8 и контактную группу 4 управляющего блока, содержащую подпружиненные контактные элементы 12, являющиеся ответными контактными элементами, предназначенными для взаимодействия с контактными элементами съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. На проксимальном участке 39 рукоятки 1 расположена кнопка 7 для извлечения вставленной в рукоятку 1 съемной дистальной насадки 2, более подробно описанная ниже. In one embodiment, the
Наряду с вариантом осуществления, в котором приемная часть разъема управляющего блока охватывает соединительную часть разъема насадки 2 при ее присоединении к управляющему блоку, возможен альтернативный вариант реализации, в котором насадка 2 имеет приемное отверстие, расположенное на соединительной части насадки, а управляющий блок имеет выступающую приемную часть, охватываемую приемным отверстием соединительной части насадки 2. При этом вариант осуществления, при котором приемная часть разъема управляющего блока охватывает соединительную часть разъема насадки 2, является предпочтительным, поскольку в данном случае обеспечивается более высокая защита приемного отверстия, в особенности, ответных контактных элементов управляющего блока от загрязнения, в частности, вследствие возможного проникновения в него физиологических жидкостей. Along with an embodiment in which the receiving part of the connector of the control unit covers the connecting part of the connector of the
В одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 рукоятки 1, изображенный на фиг. 2, выполнен в виде электронной платы с электронными компонентами и соединен с устройством 100 обработки и отображения видеосигнала посредством кабеля 3, а также с дистальной контактной группой 4 рукоятки 1 и кнопками 6 управления. В одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 содержит микропроцессор для обработки видеосигналов, полученных с функциональной головки, в частности видеоголовки 17, съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 (см. фиг. 3), и для выработки управляющих электрических сигналов, обеспечивающих управление электронными компонентами насадки 2, в частности, видеосенсором видеоголовки 17, а также другими электронными компонентами функциональной головки, такими как светодиоды освещения, функциональные диагностические модули и т.п. в случае их наличия. Электронные компоненты электронного блока 8 реализуют необходимые входные интерфейсы, например MIPI CSI, для получения данных от видеосенсора и других функциональных элементов, обработки этих данных и передачи обработанного сигнала через выходные интерфейсы по соединительному кабелю 3 на устройство 100 отображения видеосигнала. Выходные интерфейсы электронного блока 8 должны обеспечивать достаточную пропускную способность и передачу сигнала на необходимое расстояние. В качестве выходных интерфейсов электронного блока 8 могут использоваться, например, HDMI, DisplayPort и/или Thunderbolt, USB 3. При использовании видеосенсора с выходным интерфейсом, не поддерживаемым электронным модулем 8, в съемной дистальной насадке 2 могут быть расположены электронные компоненты для согласования интерфейсов видеосенсора и электронного блока 8. Необходимость размещения дополнительных электронных компонентов определяется на этапе инженерной реализации изобретения. В одном из вариантов реализации изобретения в электронном блоке 8 реализуется контроллер NFC, а в рукоятке 1 размещается его антенна. Обработка этих данных электронным блоком 8 позволяет использовать в электронном блоке 8 необходимое для корректной работы с видеосенсором программное обеспечение, например драйвер. Кроме того, в одном из вариантов реализации изобретения электронный блок 8 реализует физические или логические интерфейсы для обмена командами с устройством 100 отображения видеосигнала. Выбор интерфейсов передачи данных и команд осуществляется при инженерной реализации изобретения. In one embodiment of the invention, the
В одном из вариантов реализации изобретения электрические кнопки 6 управления расположены на корпусе рукоятки 1 в месте, удобном для их использования оператором или врачом во время видеоэндоскопического обследования. Электрические кнопки 6 управления электрически соединены с электронным блоком 8. В одном из вариантов реализации изобретения пользователь при нажатии кнопки 6 может, например, сохранять кадры видеоизображения и/или останавливать/запускать запись видеоизображения.In one embodiment of the invention, the
В одном из вариантов реализации изобретения устройство 100 отображения видеосигнала, изображенное на фиг. 1, содержит устройство отображения, например дисплей с TFT матрицей, устройство согласования форматов выходного сигнала электронного блока 8 и входного сигнала устройства отображения, такое как контроллер матрицы, например с HDMI входом и LVDS или eDP выходом. Кроме того, устройство 100 отображения видеосигнала может содержать электронные компоненты для сохранения кадров видеоизображений и/или всего или части видеосигнала и их записи на внешние носители, например флеш-память, и/или передачи их на внешние, включая удаленные, устройства записи и хранения. Далее устройство 100 отображения видеосигнала в изобретении подробно не рассматривается, а его состав и возможности определяются на этапе инженерной реализации изобретения.In one embodiment, the
В одном из вариантов реализации изобретения съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2, изображенная на фиг. 3, выполнена в виде комбинации по существу цилиндрических тел вращения и/или конусообразных тел различных диаметров, формы и различной степени жесткости, включающих в себя цилиндрическую трубчатую часть 16, имеющую продольную ось симметрии L0, защитный колпачок 15, продольная ось которого совпадает с продольной осью L0 трубчатой части 16, и по существу цилиндрическую или конусообразную соединительную часть 50, выполненную с возможностью разъемного соединения с рукояткой 1 видеоэндоскопа, т.е. представляющую собой средство разъемного соединения насадки 2 с управляющим блоком медицинского диагностического прибора, и имеющую продольную ось L1, совпадающую в данном варианте реализации с продольной осью L0 цилиндрической трубчатой части 16 и защитного колпачка 15, задающих совместно продольную ось видеоэндоскопической дистальной насадки 2. В одном из вариантов реализации соединительная часть 50 разъема может быть также выполнена по существу в форме усеченного конуса, сужающегося в проксимальном направлении насадки 2 и имеющего продольную ось L1. Соединительная часть 50 разъема может быть также выполнена в форме тела, охватывающая поверхность которого имеет форму цилиндра, конуса, пирамиды или их комбинации, имеющего преимущественно ось или плоскость симметрии.In one embodiment, the removable video endoscopic
В одном варианте реализации изобретения насадка 2 выполнена в виде по существу осесимметричных тел, т.е. тел, имеющих пространственную ось симметрии, причем оси указанных тел совпадают. При таком варианте реализации все внешние силы, действующие на насадку, направлены преимущественно вдоль ее продольной оси, а внешние силы, действующие на компоненты насадки в процессе присоединения и отсоединения насадки 2 от рукоятки 1, а также в процессе ее использования при проведении диагностики, сведены по существу к минимуму вследствие минимизации возможных крутящих моментов, действующих на компоненты насадки. In one embodiment of the invention, the
Съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 имеет дистальный конец 40, к которому примыкает дистальный участок 42 насадки, предназначенный для осуществления манипуляций в теле пациента, и противоположный ему проксимальный конец 41, к которому примыкает проксимальный участок 43 насадки, на котором насадка присоединяется к рукоятке 1. На своем дистальном участке 42 видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 содержит неуправляемую вводимую часть, выполненную в виде трубчатой части 16, и функциональную головку, содержащую видеоголовку 17, расположенную внутри трубчатой части 16 на ее дистальном конце. На проксимальном конце трубчатой части 16 к ней примыкает защитный колпачок 15, предназначенный для защиты рукоятки 1 и удобства манипулирования насадкой 2 при ее присоединении к рукоятке 1. Длина защитного колпачка вдоль продольной оси насадки может составлять в практическом варианте реализации величину от 20 до 40 мм. На своем проксимальном участке 43 насадка 2 содержит примыкающую к защитному колпачку 15 соединительную часть 50 с расположенными на ней электрическими контактными элементами, посредством которой насадка присоединяется к приемному элементу рукоятки 1. The removable video endoscopic
В одном из вариантов реализации изобретения видеоголовка 17 содержит источники освещения, например светодиоды, и оптико-электронный модуль, содержащий видеосенсор и систему линз, предназначенные для приема, обработки и передачи отраженных от обследуемой области сигналов, в частности видеоизображения, на электронный блок 8. Светодиоды и видеосенсор электрически соединены с контактными элементами, расположенными на печатной плате или платах, размещенных на соединительной части 50 разъема на проксимальном участке 43 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и содержащих ряд 13 или ряды электрических контактных элементов для обмена сигналами с электронным блоком 8. Далее видеоголовка 17 в изобретении более подробно не рассматривается, а ее состав и возможности определяются на этапе инженерной реализации изобретения.In one embodiment of the invention, the
В одном из вариантов реализации изобретения защитный колпачок 15 является также защитным корпусом для электронных компонентов, размещенных в соединительной части 50 разъема, расположенной на видеоэндоскопической дистальной насадке 2. Кроме того, он предназначен для предохранения управляющего блока от попадания в него физиологических жидкостей во время диагностики, а также обеспечения требуемых эргономических характеристик при манипуляциях с видеоэндоскопической дистальной насадкой 2, совершаемых врачом, например ее извлечение из рукоятки 1 и соединение с ней. Защитный колпачок может быть изготовлен за одно целое с одним из компонентов насадки, например методом литья под давлением, но может быть также изготовлен в виде отдельного элемента, насаживаемого на трубчатую часть 16 в процессе сборки насадки 2. In one embodiment of the invention, the
В одном из вариантов реализации соединительной части съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, изображенной на фиг. 4, последняя содержит идентификационную радиочастотную метку и электронные компоненты для радиочастотной идентификации, например NFC – антенну 18 и необходимые электронные компоненты, размещенные на печатной плате 19, расположенной под защитным колпачком 15. Идентификационная метка может содержать информацию о типе видеосенсора и его уникальный идентификационный код. Считывание указанной информации электронным блоком управления управляющего блока позволяет настроить управляющий блок на использование съемных насадок с различными типами видеосенсора. Наличие уникального идентификатора у видеоэндоскопической дистальной насадки 2 позволяет также вести учет эксплуатационной нагрузки на указанную насадку. Например, содержащуюся в идентификационной метке информацию можно использовать для контроля сроков хранения насадки в стерильной упаковке и того, использовалась ли ранее данная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 или нет, что может позволить предотвратить повторное использование уже использованной съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2.In one embodiment of the connecting part of the removable video endoscopic
Еще в одном варианте реализации изобретения в видеоэндоскопической дистальной насадке 2 могут быть расположены дополнительные электронные компоненты (не показаны), необходимые для правильного функционирования микросхемы видеосенсора, например smd-резисторы или конденсаторы. Необходимость в этих дополнительных элементах и их состав определяются производителем видеосенсора.In another embodiment of the invention, additional electronic components (not shown) necessary for the proper functioning of the video sensor chip, for example, smd resistors or capacitors, may be located in the video endoscopic
Трубчатая часть 16 насадки 2 служит для введения в тело пациента и приближения видеоголовки 17 к обследуемой врачом области, а диаметр трубчатой части 16 и ее длина определяется анатомическими особенностями и расположением этой области, а также видом диагностики. Например, для обследования полостей носа длина трубчатой части 16 составляет около 16-18 см, а ее диаметр имеет величину около 4 мм, а для обследования органов слуха длина трубчатой части 16 составляет 3-5 см при ее диаметре около 2-3 мм. Трубчатая часть 16 может быть выполнена в виде монолитного или полого цилиндрического тела из жестких материалов, таких как, например, нержавеющая сталь, или упругих материалов, таких как, например, силиконовая резина. В одном из вариантов реализации трубчатая часть 16 имеет круглое поперечное сечение для минимизации ее инвазивного воздействия во время проведения диагностики. Однако, поперечное сечения трубчатой части 16 насадки 2 может иметь также форму, отличную от круглой, например форму эллипса. В большинстве случаев применения съемной дистальной насадки 2 диаметр трубчатой части 16 составляет от 2 до 10 мм, чаще всего около 4 мм, а диаметр соединительной части составляет от 10 до 60 мм. The
Соединительная часть 50 разъема видеоэндоскопической дистальной насадки 2, изображенная на фиг. 3-5, расположена на проксимальном участке 43 указанной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. В данном варианте реализации соединительная часть 50 разъема выполнена в виде по существу цилиндрического тела, имеющего продольную ось L1 симметрии, и содержит два линейных ряда 13, 14 расположенных на ее поверхности электрических контактных элементов. В других вариантах реализации соединительная часть 50 может иметь форму поперечного сечения, отличную от круглой, например овальную, прямоугольную, трапециевидную и другие подходящие формы. Контактные элементы соединительной части разъема расположены в двух рядах 13 и 14 на печатных платах, размещенных по существу вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 под наклоном 5 градусов к указанной оси и зеркально относительно указанной оси, так что контактные элементы в каждом из рядов приближаются к продольной оси разъема в проксимальном направлении насадки, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении направлении насадки контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части 50 разъема.The connecting
Расположение контактных элементов в ряд означает, что линия, соединяющая центры контактных элементов и, соответственно, их контактных поверхностей, образует прямую или кривую линию. В данном варианте реализации соединительная часть 50 и трубчатая часть 16 дистальной насадки 2 расположены соосно, так что их продольные оси L0 и L1 совпадают. Однако в общем случае продольная ось L0 трубчатой части 16 и продольная ось L1 ее соединительной части 50 могут не совпадать, в частности, они могут быть расположены параллельно или под углом друг к другу. The location of the contact elements in a row means that the line connecting the centers of the contact elements and, accordingly, their contact surfaces, forms a straight or curved line. In this embodiment, the connecting
В других вариантах реализации изобретения контактные элементы соединительной части 50 разъема могут быть расположены по кривой линии, например, по винтовой линии. Еще в одном варианте реализации изобретения соединительная часть 50 разъема может иметь более двух рядов электрических контактных элементов, расположенных со смещением друг относительно друга в окружном направлении соединительной части 50 с по существу одним и тем же углом наклона указанных рядов контактных элементов к продольной оси разъема. Еще в одном варианте реализации изобретения ряд или ряды контактных элементов могут быть расположены на одной печатной плате по прямой и/или кривой, в частности, винтовой линии. Еще в одном варианте реализации изобретения контактные элементы могут быть расположены дополнительно на торцевой поверхности проксимального конца 41 видеоэндоскопической дистальной насадки 2.In other embodiments of the invention, the contact elements of the
Контактные элементы, являющиеся ответными для контактных элементов соединительной части 50 разъема видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположены в приемной части разъема трубчатой части рукоятки 1 и будут подробно описаны ниже.Contact elements that are responsive to the contact elements of the connecting
В альтернативном варианте реализации, в котором насадка 2 имеет приемное отверстие, расположенное на соединительной части 50 разъема, а управляющий блок или рукоятка 1 имеет выступающую приемную часть, охватываемую приемным отверстием соединительной части 50 разъема, печатные платы рядов 13, 14 контактных элементов насадки и ответных контактных элементов управляющего блока будут иметь противоположное расположение. То есть, печатные платы на соединительной части 50 разъема насадки 2, на которой расположены два ряда 13, 14 контактных элементов, будут расположены под наклоном к продольной оси L1 соединительной части 50 разъема дистальной насадки 2 с удалением контактных элементов от указанной оси в направлении проксимального конца насадки 2, т.е. их смещение в радиальном направлении, т.е. расстояние в радиальном направлении между контактными поверхностями контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2, расположенных в рядах 13, 14 контактных элементов, и продольной осью L1 соединительной части 50 разъема видеоэндоскопической дистальной насадки 2, будет увеличиваться при их приближении вдоль продольной оси L1 к проксимальному концу 41 указанной насадки 2, т.е. каждый последующий контактный элемент будет смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь в дистальном направлении насадки.In an alternative embodiment, in which the
Контактные элементы разъема могут быть выполнены любым известным способом, например в виде контактных площадок, вытравленных на жестких или полужестких печатных платах, например, круглой или прямоугольной формы с их последующим покрытием износоустойчивым материалом. The contact elements of the connector can be made by any known method, for example, in the form of contact pads etched on rigid or semi-rigid printed circuit boards, for example, round or rectangular in shape and subsequently coated with wear-resistant material.
Контактные элементы приемной части разъема, расположенной в управляющем блоке, являющиеся ответными контактными элементами для контактных элементов соединительной части 50 разъема, расположенной на насадке 2, в одном из вариантов реализации изобретения представляют из себя подпружиненные контакты или погопины (pogo pin), контактная поверхность которых представляет собой полусферу или круглую поверхность со скругленными углами диаметром примерно 1 мм ± 0,5 мм, их длина в свободном (не поджатом) состоянии составляет от 3 до 5 мм, а максимальный ход штока между не поджатым и полностью поджатым состоянием составляет от 0,1 до 0,6 мм. В одном из вариантов реализации диаметр подпружиненных контактов составляет от 0,8 до 1,2 мм. Однако, в других вариантах реализации подпружиненные контакты могут иметь другое исполнение упругих контактов. Использование подпружиненных контактов обеспечивает также плотность соединения насадки 2 и рукоятки 1 за счет упругого воздействия множества подпружиненных контактов, обеспечивающих поджим насадки 2 в приемном элементе рукоятки 1.The contact elements of the receiving part of the connector located in the control unit, which are reciprocal contact elements for the contact elements of the connecting
В одном из вариантов реализации ширина площадки контактных элементов разъема вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 разъема соответствует по размерам проекции подпружиненного ответного контактного элемента (погопина) рукоятки 1. Например, если погопин имеет диаметр 1,5 мм, то ширина площадки в продольном направлении насадки имеет размер не более 1,5 мм, а ее длина, измеряемая в направлении, поперечном продольной оси, определяется допустимыми размерами соединительной части разъема насадки 2 и может составлять от 1,5 до 5 мм. Величина шага между контактными элементами определятся диаметром погопина и минимальным требуемым расстоянием между ними и может составлять от 0,1 до 2 мм. Например, при диаметре погопина, составляющем 1,5 мм, и расстоянии между соседними погопинами, составляющем 0,1 мм, шаг контактных элементов, т.е. расстояние между центрами соседних контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 будет составлять 1,6 мм.In one embodiment, the width of the pad of the contact elements of the connector along the longitudinal axis L1 of the connecting
Контактные элементы соединительной части 50 разъема размещены на печатных платах, а также электрически соединены с выходами видеосенсора и светодиодов, размещенных в видеоголовке 17 съемной дистальной видеоэндоскопической насадки 2. В одном из вариантов реализации печатные платы, на которых расположены ряды 13 и 14 контактных элементов разъема, расположены под наклоном к продольной оси L1 соединительной части 50 разъема с их приближением к указанной оси в направлении проксимального конца насадки и имеют угол наклона, образованный между линией, проходящей через центры контактных поверхностей контактных элементов, и продольной осью соединительной части разъема, составляющий в общем случае величину больше 0 и меньше 90 градусов. Другими словами, радиальное расстояние между контактными поверхностями контактных элементов разъема, расположенных в двух рядах 13 и 14 контактных элементов, и продольной осью разъема постоянно уменьшается при приближении контактных элементов к проксимальному концу разъема, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении насадки 2 контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь. Образующийся при этом угол наклона рядов 13 и 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 разъема составляет величину больше 0 и меньше 90 градусов. Под монотонным или постоянным изменением, в частности постоянным уменьшением или постоянным увеличением, в контексте настоящей заявки понимается постоянное уменьшение или, соответственно, постоянное увеличение соответствующей величины на любую положительную величину, т.е. изменение в одном направлении, при этом указанное изменение может быть как равномерным, так и неравномерным. Contact elements of the connecting
Для обеспечения компактности размеров насадки 2, в частности соединительной части 50 разъема, угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 разъема составляет величину от более 0 до примерно 45 градусов, в одном из вариантов реализации составляет величину от более 0 до примерно 30 градусов, более в одном из вариантов реализации величину от более 0 до примерно 20 градусов, и наиболее в одном из вариантов реализации величину от более 0 до 10 градусов. При необходимости дальнейшего увеличения количества электрических пар контактных элементов насадки 2 и управляющего блока угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов в практическом варианте реализации может составлять величину от 0,5 до 5 градусов. Согласно другим примерам реализации, угол наклона может быть выбран из следующих интервалов: от 5 до 15 градусов, от 10 до 15, от 10 до 20 градусов, от 5 до 25, от 10 до 35, от 15 до 35, от 20 до 40, от 25 до 45 градусов.To ensure the compact size of the
Предложенное техническое решение позволяет разместить на разъеме по настоящему изобретению от 1 до 40 и более контактных элементов при диаметре соединительной части от 10 до 15 мм.The proposed technical solution allows you to place on the connector of the present invention from 1 to 40 or more contact elements with a diameter of the connecting part from 10 to 15 mm
Таким образом, в разъеме, являющемся частью съемной дистальной насадки по настоящему изобретению, каждый из расположенных в рядах 13, 14 контактных элементов смещен относительно смежного с ним контактного элемента в продольном, в частности проксимальном, направлении разъема, при этом радиальное расстояние между одним из двух смежных контактных элементов, расположенным в продольном направлении ближе к концу 41 разъема, и продольной осью L0, L1 разъема меньше радиального расстояния между другим из указанных двух смежных контактных элементов и продольной осью разъема. Другими словами, радиальное расстояние между контактными элементами и продольной осью разъема постоянно уменьшается в направлении конца 41 разъема, т.е. при приближении указанных контактных элементов каждого из рядов 13, 14 контактных элементов к концу 41 разъема, так что каждый последующий в проксимальном направлении разъема контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь соединительной части разъема. Thus, in the connector, which is part of the removable distal nozzle of the present invention, each of the contact elements located in
В частности, контактные элементы в рядах 13, 14 соединительной части 50 разъема расположены таким образом, что продольные оси рядов 13, 14 контактных элементов совпадают с образующими прямого кругового конуса, ось которого совпадает с продольной осью L1 соединительной части 50, а его вершина расположена проксимально относительно указанного ряда контактных элементов. При этом телесные углы при вершинах конусов, построенных для каждого из рядов 13, 14 контактных элементов не обязательно должны быть равны, а вершины не обязательно должны совпадать. Таким образом, допускается линейное смещение друг относительно друга различных рядов контактных элементов вдоль продольной оси L1 соединительной части 50, и наклон одного ряда контактных элементов относительно продольной оси L1 соединительной части 50 может быть не равен наклону другого ряда контактных элементов.In particular, the contact elements in the
Как видно на фиг. 4 и фиг. 5, за счет наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50, радиальное расстояние между их контактными поверхностями постоянно, и в данном случае – равномерно, уменьшается в продольном направлении насадки 2. То есть при приближении указанных контактных элементов к проксимальному концу 41 насадки 2 радиальное расстояние между линией, проходящей через центры их контактных поверхностей перпендикулярно продольной оси L1 соединительной части 50 до указанной оси равномерно уменьшается. При этом, в данном варианте реализации, наиболее удаленные от продольной оси L1 соединительной части 50 контактные элементы, расположенные в рядах 13, 14 контактных элементов на фиг. 5 слева, размещены на расстоянии от указанной оси, равном примерно 4-5 мм, а наиболее близкие к ней контактные элементы, расположенные в рядах 13, 14 на фиг. 5 справа, размещены на расстоянии от указанной оси, равном примерно 1-2 мм. При этом угол наклона рядов 13, 14 контактных элементов к продольной оси L1 соединительной части 50 в данном варианте реализации составляет от 5 до 15 градусов. При небольших углах наклона печатных плат контактных элементов возможно расположение в ряд достаточно большого числа контактных элементов без существенного увеличения габаритов насадки 2, т.е. обеспечение ее компактности даже в случае размещения на насадке 2 и рукоятке 1 значительного количества контактных элементов.As seen in FIG. 4 and FIG. 5, due to the inclination of the
Благодаря расположению контактных элементов разъема по настоящему изобретению обеспечивается компактное выполнение соединительной части 50 насадки 2, диаметр которой в данном случае равен по существу удвоенному радиальному расстоянию наиболее удаленного контактного элемента от продольной оси L1 насадки 2, что в данном варианте реализации составляет 8-12 мм, длина соединительной части составляет 15-30 мм, что обеспечивает также компактность размеров приемной части разъема рукоятки 1, охватывающего соединительную часть 50 разъема насадки 2, в том числе, позволяет уменьшить диаметр дистальной части рукоятки 1, обеспечивая ее высокую эргономичность, что имеет важное значение, например, для интубационных эндоскопов, а также легкость и удобство управления насадкой 2 в процессе диагностики одной рукой врача, удерживающей рукоятку 1. Указанные диаметр и длина соединительной части 50 разъема позволяют обеспечить изготовление съемных дистальных насадок, которые имеют требуемый минимальный диаметр трубчатой части насадки, вводимой в тело пациента, а также компактные размеры соединительной части, небольшой вес, небольшую стоимость, просты и удобны в использовании, обеспечивают простоту присоединения и отсоединения насадки 2 от рукоятки 1, а также обеспечивают при этом надежную передачу необходимого количества электрических и информационных сигналов между насадкой 2 и рукояткой 1 диагностического медицинского прибора. При этом дистальная насадка по изобретению может быть изготовлена съемной и одноразовой, что исключает необходимость ее стерилизации перед каждым использованием и повышает гигиеничность диагностики. Кроме того, в случае выполнения насадки в виде комбинации по существу тел вращения или осесимметричных тел, имеющих общую продольную ось симметрии, присоединение насадки 2 и ее отсоединение от рукоятки 1 происходит максимально интуитивно, просто и надежно вдоль продольной оси трубчатой части 16 насадки 2 и может осуществляться, в том числе, одной рукой врача, удерживающей рукоятку 1 медицинского диагностического прибора без опасности повреждения насадки за счет возникновения внешних крутящих моментов. Due to the arrangement of the contact elements of the connector of the present invention, a compact embodiment of the connecting
В одном из вариантов реализации изобретения рукоятка 1 также содержит средства фиксации (см. фиг. 5), представляющие собой механизм 5 фиксации соединительной части разъема (насадки 2) в приемной части разъема (рукоятке 1), и механическую кнопку 7 для извлечения съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 (см. фиг. 2). В одном из вариантов реализации изобретения механизм 5 фиксации разъема содержит подпружиненную защелку, содержащую выступ 404 защелки и пружину 405 защелки. В одном из вариантов реализации изобретения средства фиксации рукоятки 1 выполнены с возможностью взаимодействия со средствами фиксации насадки 2, представляющими собой выемку 403, расположенную на проксимальном конце соединительной части 50 разъема. При соединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с рукояткой 1 подпружиненная защелка совмещается с выемкой 403. Затем под действием пружины 405 защелки выступ 404 защелки входит в выемку 403 на проксимальном конце соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и, таким образом, фиксирует съемную видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 во вставленном в рукоятку 1 положении, предотвращая ее перемещение в осевом направлении и обеспечение надежного контакта пар электрических контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 при проведении врачом видеоэндоскопических обследований.In one embodiment of the invention, the
В одном из вариантов реализации изобретения нажимная подпружиненная механическая кнопка 7 (см. фиг. 2), используемая в качестве средства извлечения насадки 2, расположена на проксимальном конце 39 рукоятки 1 и соединена со стержнем 406, другой конец которого соединен с подпружиненной защелкой механизма 5 фиксации. Механическая кнопка 7 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположена в месте, удобном для ее нажатия одним из пальцев руки, удерживающей указанную видеоэндоскопическую дистальную насадку 2. При нажатии механической кнопки 7 пользователем, удерживающим рукоятку 1, она через стержень 406 отклоняет выступ 404 защелки из фиксирующего насадку 2 положения, тем самым высвобождая видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 для ее извлечения из рукоятки 1. В качестве альтернативы, средства извлечения могут быть выполнены в виде поворотного рычага, сдвижного элемента и т.п. В альтернативном варианте реализации защелка и выемка средств фиксации видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 могут быть поменяны местами. In one embodiment of the invention, a spring-loaded mechanical push button 7 (see FIG. 2) used as a nozzle extraction means 2 is located at the
Дополнительно приемная часть разъема, расположенная в рукоятке 1, может иметь нажимную пружину, нагружаемую при вставке видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятку 1 и способствующую выталкиванию видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее высвобождении из рукоятки 1 с помощью средства извлечения. Таким образом обеспечивается возможность замены видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при помощи одной руки, удерживающей рукоятку 1, в том числе в режиме «горячей замены», т.е. без отключения напряжения электропитания дистальной насадки 2 со стороны управляющего блока или рукоятки 1 диагностического прибора. Таким образом, вторая свободная рука врача может быть использована для других манипуляций.Additionally, the receiving part of the connector located in the
Размеры отверстия приемной части 400 разъема, расположенной в рукоятке 1, и размеры соединительной части 50 разъема, расположенной на съемной видеоэндоскопической дистальной насадке 2, выполнены такими, что обеспечена возможность вставки соединительной части 50 в отверстие 400 рукоятки 1 с минимальным зазором между наружной поверхностью соединительной части 50 и внутренней поверхностью приемной части разъема (отверстия 400) рукоятки 1. Таким образом обеспечивается направленное введение соединительной части 50 разъема в приемную часть разъема с обеспечением по существу равного зазора между каждым из контактных элементов соединительной части 50 разъема, в частности, видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и соответствующим ответным контактным элементом приемной части разъема , в частности рукоятки 1, при вставке съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятку 1. The dimensions of the opening of the receiving
В одном из вариантов реализации изобретения контактная группа 4 рукоятки 1, изображенная на фиг. 6, размещена в отверстии 400 приемной части, расположенном на дистальном конце трубчатой части рукоятки 1. Отверстие приемной части рукоятки 1 в варианте реализации изобретения выполнено в виде цилиндрического отверстия или отверстия, имеющего форму усеченного конуса, по существу комплементарного по форме геометрической форме соединительной части 50 разъема насадки 2 и имеющего продольную ось L2. В одном из вариантов реализации изобретения контактная группа 4 содержит два ряда 9 и 10 подпружиненных контактных элементов, симметрично расположенных вдоль продольной оси L2 трубчатой части рукоятки 1 и выполненных с возможностью соединения с двумя рядами 13 и 14 контактных элементов соединительной части 50 разъема при ее вставке в рукоятку 1. In one embodiment of the invention, the
В рассматриваемом варианте реализации изобретения контактные элементы насадки 2 расположены на двух печатных платах, расположенных обращенными в противоположные стороны и содержащих ряды 13, 14 контактов, состоящий каждый из двенадцати контактных элементов соответственно, расположенных в ряду по прямой линии, проходящей под наклоном относительно продольного направления дистальной насадки 2. Указанное расположение рядов 13, 14 контактных элементов может быть также охарактеризовано как смещение одного ряда относительно другого ряда на 180 градусов в окружном направлении соединительной части разъема. Количество ответных контактных элементов каждого из рядов 9, 10 рукоятки 1 совпадает с количеством контактных элементов соответствующих рядов 13, 14 насадки 2. Таким образом, в указанном варианте реализации насадка 2 и приемная часть рукоятки 1 содержат по 24 контактных элемента.In the present embodiment, the contact elements of the
Каждый из рядов 9 и 10 подпружиненных контактных элементов содержит печатную плату 11 и двенадцать расположенных на ней подпружиненных контактных элементов 12, размещенных на печатной плате 11 и имеющих с ней электрическое соединение. При этом печатные платы 11 расположены под наклоном к продольной оси L2 приемной части разъема трубчатой части рукоятки 1 с удалением от указанной оси в направлении дистального конца трубчатой части, так что радиальное расстояние между контактными поверхностями подпружиненных контактных элементов 12 и продольной осью L2 трубчатой части рукоятки 1 увеличивается в дистальном направлении рукоятки 1.Each of the
Таким образом, каждый последующий из расположенных в рядах 9, 10 ответных контактных элементов смещен относительно смежного с ним в продольном направлении ответного контактного элемента приемной части разъема рукоятки 1 как в продольном направлении рукоятки 1, так и в радиальном направлении внутрь, так что радиальное расстояние между одним из двух смежных ответных контактных элементов, расположенным в продольном направлении ближе к дистальному концу 38 рукоятки 1, и продольной осью L2 приемной части разъема трубчатой части рукоятки 1 больше радиального расстояния между другим из указанных двух смежных ответных контактных элементов и продольной осью L2 приемной части. Другими словами, радиальное расстояние между ответными контактными элементами и продольной осью приемной части постоянно увеличивается в дистальном направлении рукоятки 1, т.е. при приближении ответных контактных элементов к дистальному концу 38 рукоятки 1.Thus, each subsequent of the contact contact elements located in
Каждая печатная плата 11 рукоятки 1 имеет электрическое соединение посредством гибкого ленточного кабеля (не показан) с электронным блоком 8 (см. фиг. 2) рукоятки 1. Общее количество ответных контактных элементов 12 определяется при инженерной реализации изобретения и в основном зависит от типа выходного интерфейса, разрешения и/или максимальной разрядности шины данных видеосенсоров, используемых в видеоэндоскопических дистальных насадках 2, а также дополнительных электрических элементов, расположенных на функциональной головке, таких как светодиоды и т.п. Наиболее совершенные модели современных видеоэндоскопических дистальных насадок выдают видеосигнал с разрешением 13 мегапикселей, а бюджетные версии - с разрешением 0.3 мегапикселя, при этом миниатюрные версии сенсоров OV6211 имеют разрешение 400х400 пикселей. Например, в одном из вариантов реализации изобретения при использовании видеосенсора OV7699 производства компании OmniVision общее количество контактных элементов 12 в контактной группе 4 равно 16 (14 для видеосенсора и 2 для электропитания светодиодов), а при использовании видеосенсора Ov5670 – 44 (42 контакта для видеосенсора и 2 контакта для электропитания светодиодов). Each printed
В общем случае, минимальное количество контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1, т.е. их общее минимальное количество контактных пар, равно двум, с помощью которых возможна подача электропитания, например, на источник светового излучения в случае использования съемной дистальной насадки 2 для диафаноскопии. Максимальное количество контактных пар, которые можно реализовать на соединительной части разъема по настоящему изобретению, фактически не ограничено. На практике, как отмечено выше, общее количество контактных пар определяется разрешением сенсора, типом его интерфейса и наличием дополнительных функциональных элементов. Очевидно, что при практической реализации принимается во внимание сенсор с максимальным количеством контактов, которое в совокупности с требуемым количеством дополнительных контактов на элементы освещения и дополнительные элементы и определяет необходимое количество контактных пар насадки 2 и рукоятки 1.In general, the minimum number of contact elements of the video endoscopic
Количество рядов 9 и 10 контактных элементов 12 не ограничивается приведенным на фиг. 6. В других вариантах реализации изобретения контактная группа 4 может содержать один или более рядов контактных элементов 12, расположенных в ряд под углом к продольной оси L2 трубчатой части рукоятки 1, составляющим величину больше 0 и меньше 90 градусов. При этом могут использоваться также сдвоенные ряды контактных элементов, т.е. контактные элементы, расположенные на одной печатной плате в двух преимущественно параллельных рядах.The number of
Например, при необходимости размещения на видеоэндоскопической дистальной насадке 2 и рукоятке 1 по 40 контактных элементов, они могут быть размещены на двух печатных платах в одиночных рядах по 20 контактов каждый, или в сдвоенных рядах на каждой из двух печатных плат по 10 контактов в каждом ряду. For example, if it is necessary to place 40 contact elements on the video endoscopic
В одном из вариантов реализации количество печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 соответствует количеству печатных плат рукоятки 1, а наклон печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 соответствует наклону печатных плат рукоятки 1. Таким образом, при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 посредством вставки указанной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в отверстие 400 приемной части разъема управляющего блока каждая из контактных поверхностей рядов 13, 14 контактных элементов печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2 приходит в соприкосновение с соответствующим подпружиненным контактным элементом 12 контактной группы 4 рукоятки 1. Контактные элементы 12 контактной группы 4 рукоятки 1 расположены по линии, соответствующей по форме линии расположения контактных элементов печатных плат видеоэндоскопической дистальной насадки 2. Другими словами, радиальное расстояние между контактными поверхностями контактных элементов рукоятки 1 и продольной осью трубчатой части рукоятки 1 увеличивается или уменьшается в дистальном направлении трубчатой части рукоятки 1 в соответствии с тем, уменьшается или увеличивается расстояние между контактными поверхностями контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и продольной осью насадки в проксимальном направлении насадки 2. Другими словами, каждый последующий в дистальном направлении приемной части контактный элемент рукоятки 1 смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении наружу или внутрь в зависимости от того, внутрь или наружу в радиальном направлении смещен каждый последующий в проксимальном направлении насадки контактный элемент относительно предыдущего контактного элемента насадки 2.In one embodiment, the number of printed circuit boards of the video endoscopic
Ответные контактные элементы 12 управляющего блока, изображенные на фиг. 6, расположены таким образом, что оси рядов 11 ответных контактных элементов 12 в данном варианте реализации также совпадают с образующими прямого кругового конуса, ось которого совпадает с продольной осью приемной части разъема управляющего блока, а его вершина расположена, проксимально относительно ряда ответных контактных элементов 12. При этом телесные углы при вершинах конусов, построенных для каждого из рядов 13, 14 контактных элементов и ответных контактных элементов 12 должны быть равны для обеспечения оптимального электрического контакта между всеми соответствующими контактными элементами насадки 2 и управляющего блока.The
В случае расположения контактных элементов насадки 2 по винтовой линии, она также может проходить по поверхности кругового конуса, т.е. с постоянным приближением каждого из рядов контактных элементов к оси насадки 2 в продольном направлении насадки 2. В этом случае ответные контактные элементы 12 управляющего блока также проходят по винтовой линии, которая является комплементарной к винтовой линии рядов 13, 14 контактных элементов насадки 2.If the contact elements of the
В случае расположения рядов контактных элементов на поверхности воображаемого кругового конуса, в частности, в случае совпадения рядов контактирующих контактных элементов с образующими прямого кругового конуса, обеспечивается простота присоединения насадки 2 к управляющему блоку с обеспечением надежного замыкания контактных элементов насадки 2 и управляющего блока. Посредством взаимодействующих контактных элементов насадки 2 и рукоятки 1 на насадку 2 могут передаваться управляющие сигналы с управляющего блока для управления электронными компонентами указанной насадки 2, в частности, электронными компонентами функциональной головки, а также информационные сигналы, например видеосигналы, воспринимаемые и формируемые видеоголовкой 17 насадки 2, между насадкой 2 и управляющим блоком, например, для их последующей передачи на устройство 100 отображения видеосигнала для визуального отображения результатов диагностики. In the case of the arrangement of rows of contact elements on the surface of an imaginary circular cone, in particular, in the case of coincidence of the rows of contacting contact elements with the generators of a straight circular cone, it is easy to attach the
При этом, при небольших величинах телесных углов кругового конуса возможно расположение в ряд достаточно большого числа контактных элементов без существенного увеличения габаритов насадки 2, в частности диаметра насадки 2.Moreover, with small values of the solid angles of the circular cone, it is possible to arrange in a row a sufficiently large number of contact elements without significantly increasing the dimensions of the
Кроме того, размещение контактных элементов на поверхности кругового конуса позволяет обеспечить присоединение насадки 2 к управляющему блоку медицинского диагностического прибора, а также отсоединение от него простым линейным перемещением (вставкой) насадки 2 в приемную часть управляющего блока за счет отсутствия поднутрений, а также предотвратить паразитное замыкание контактных элементов в процессе вставки насадки 2, поскольку в данном случае при вставке насадки 2 в управляющий блок соответствующие контактные элементы насадки 2 и ответные контактные элементы управляющего блока перемещаются навстречу друг другу линейно по параллельным линиям вдоль продольных осей насадки 2, а также вдоль оси приемной части разъема управляющего блока, как показано ниже на фиг. 8. Таким образом, обеспечивается замыкание каждого из контактных элементов насадки 2 только с предназначенным ему ответным контактным элементом 12 управляющего блока, и исключается возможность их непреднамеренного контакта с другими ответными контактными элементами в процессе вставки насадки 2 в управляющий блок.In addition, the placement of contact elements on the surface of the circular cone allows for the attachment of the
Линейность перемещения насадки 2 при ее присоединении к управляющему блоку с одновременным замыканием всех имеющихся пар контактных элементов, необходимых для передачи управляющих воздействий от управляющего блока на насадку 2 для обеспечения управления электронными компонентами насадки 2, обеспечивает возможность ее вставки в управляющий блок простым и линейным движением оператора, в том числе при помощи одной руки, что позволяет освободить вторую руку оператора для осуществления других манипуляций. Кроме того, в случае выполнения контактного элемента насадки 2, используемого для подачи электропитания на насадку 2, более коротким по сравнению с остальными контактными элементами, как будет более подробно описано ниже, может быть обеспечена возможность «горячей замены» насадки, т.е. замены одной диагностической дистальной насадки на другую без отключения электропитания от управляющего блока диагностического прибора.The linearity of the movement of the
При этом указанный технический результат достигается при размещении вершины кругового конуса с любой стороны от рядов 13, 14 контактных элементов, поскольку принципиальным является наличие наклона рядов 13, 14 контактных элементов насадки 2 относительно продольной оси насадки 2, т.е. смещения каждого последующего в продольном направлении насадки 2 контактного элемента относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь.In this case, the technical result is achieved by placing the top of the circular cone on either side of the
На фиг. 7 изображены видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 и рукоятка 1 в соединенном состоянии посредством разъема согласно одному из вариантов реализации изобретения. Каждый из контактных элементов двух рядов 9 и 10 дистальной приемной части разъема рукоятки 1 соединен с соответствующим контактным элементом рядов 13, 14 контактных элементов печатных плат соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2. Наклонное положение контактных элементов позволяет, во-первых, увеличить количество контактных элементов при меньшем внешнем диаметре видеоэндоскопической дистальной насадки 2 по сравнению с расположением контактной группы перпендикулярно к продольной оси L1 соединительной части 50 разъема, во-вторых, позволяет избежать возникновения нежелательных электрических соединений и поломки подпружиненных контактных элементов при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1, содержащих параллельное размещение рядов 9 и 10 контактных элементов.In FIG. 7 shows a video endoscopic
В одном из вариантов реализации изобретения видеоэндоскопическая дистальная насадка 2 содержит направляющие средства, содержащие выступ 402, проходящий вдоль продольной оси L1 соединительной части 50 и выполненный с возможностью направления видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее соединении с рукояткой 1, в которой предусмотрены ответные направляющие средства, выполненные в виде ответного паза 401, взаимодействующего с указанным выступом 402 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 так, что выступ 402 соединительной части разъема насадки входит в ответный паз 401 рукоятки при ее вставке в рукоятку 1. Благодаря взаимодействию паза 401 и выступа 402 при соединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 с рукояткой 1 обеспечивается однозначная ориентация рядов контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 друг напротив друга, а также соблюдение по существу равного зазора между соответствующими контактными элементами съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и контактными элементами рукоятки 1 при присоединении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 с обеспечением равномерного сближения и замыкания указанных контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1 при вставке соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в отверстие 400 рукоятки 1. В одном из вариантов реализации изобретения выступ 401 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположен между рядами 13 и 14 контактных элементов видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и проходит по всей длине соединительной части разъема видеоэндоскопической дистальной насадки 2, а отверстие 400 рукоятки 1 содержит паз 402, расположенный на внутренней поверхности отверстия 400 и проходящий на длину соединительной части разъема насадки 2.In one embodiment of the invention, the video endoscopic
Направляющие средства видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и ответные направляющие средства рукоятки 1 в одном из вариантов реализации изобретения могут быть также обеспечены за счет выполнения по меньшей мере части сечения соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2 комплементарной по меньшей мере части сечения отверстия 400 приемной части разъема рукоятки 1, например, в форме многоугольника или сечения любой другой формы, отличной от круга, которое будет однозначным образом определять правильную ориентацию насадки 2 при ее вставке в рукоятку 1. В частности, указанные направляющие средства могут быть реализованы в виде лыски 503, выполненной на окружной поверхности соединительной части 50 разъема насадки 2, как показано на фиг. 9, и комплементарной по форме приемной части рукоятки 1, обеспечивающих единственно возможную угловую ориентацию разъема насадки относительно приемной части 400 разъема при вставке насадки 2 в рукоятку 1. The guiding means of the video endoscopic
Геометрические размеры, в частности, длина и угловое положение печатных плат, а также величина продольного перемещения видеоэндоскопической дистальной насадки 2 до ее фиксации защелкой рукоятки 1, выбираются по результатам проведенных экспериментов таким образом, чтобы пружина каждого ответного контактного элемента 12 приемной части разъема рукоятки 1 была сжата при соединении и фиксации видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в рукоятке 1 в степени, достаточной для надежного электрического соединения, компенсации возможных люфтов и исключения дребезга контактных элементов. Как показано на фиг. 8, указанная величина поджатия, т.е. величина перемещения подвижной части подпружиненных ответных контактных элементов 12 вдоль оси k0, k1 между их состоянием покоя до состояния подпружиненного контакта с контактными элементами насадки 2 при полностью вставленной видеоэндоскопической дистальной насадке 2, определяемая длиной отрезков В11А21, В10А20, составляет в практическом варианте реализации величину около 0,1-0,2 мм. Следует отметить, что величина поджатия каждого из ответных контактных элементов непосредственно влияет на величину усилия, требуемого для установки насадки в рукоятку, которая в свою очередь также зависит от угла расположения контактных элементов относительно оси соединительной части разъема. С увеличением угла наклона увеличивается величина усилия для установки насадки в рукоятку при заданной величине поджатия ответных контактных элементов. The geometric dimensions, in particular, the length and angular position of the printed circuit boards, as well as the longitudinal displacement of the video endoscopic
Кроме того, размер контактных поверхностей и порядок коммутации силовых и сигнальных линий выбирается такими, чтобы обеспечить подсоединение силовых линий, т.е. линий подачи питания на видеоэндоскопическую дистальную насадку, в последнюю очередь, т.е. после соединения всех сигнальных линий, что обеспечивает возможность «горячей замены» одной насадки на другую без отключения питания управляющего блока диагностического прибора. Для этого контактные поверхности контактных элементов силовых линий питания на печатных платах видеоэндоскопической дистальной насадки 2 выполняются укороченными по сравнению с контактными поверхностями остальных контактных элементов, в частности, контактных элементов сигнальных линий.In addition, the size of the contact surfaces and the order of switching of the power and signal lines are chosen so as to ensure the connection of the power lines, i.e. power supply lines to the video endoscopic distal nozzle, last but not least, i.e. after connecting all the signal lines, which provides the ability to "hot swap" one nozzle for another without powering down the control unit of the diagnostic tool. For this, the contact surfaces of the contact elements of the power supply lines on the printed circuit boards of the video endoscopic
При присоединении съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 к рукоятке 1 контактные элементы соединительной части разъема перемещаются вдоль продольных осей L0, L1 трубчатой части 16 и, соответственно, продольной оси L2 приемной части разъема рукоятки 1 навстречу контактным элементам 12 рукоятки 1. В момент времени Т1 (см. фиг. 8) все контактные элементы 450’ насадки 2, за исключением проксимальных контактных элементов 451’, одновременно приходят в соприкосновение с ответными контактными элементами 12 рукоятки 1 в точках В11, обеспечивая замыкание сигнальных линий для передачи информационных сигналов. Из-за укороченной контактной поверхности силовых контактных элементов 451’ электропитания видеоэндоскопической дистальной насадки 2 силовые контактные элементы 451’ видеоэндоскопической дистальной насадки 2 придут в соприкосновение с силовыми контактными элементами 451’ рукоятки 1 только после того, как придут в соприкосновение все информационные контактные элементы 450’ видеоэндоскопической дистальной насадки 2 со всеми ответными информационными контактными элементами 450 рукоятки 1. Т.е. электропитание на насадку 2 не будет подано, пока точка В10 проксимальных ответных контактных элементов 12 рукоятки 1 не коснется проксимальных контактных элементов 451’ насадки 2, при этом в указанный момент касания точки В11 остальных ответных контактных элементов 12 рукоятки 1 уже будут находиться в надежном контакте с остальными контактными элементами 450’ насадки 2. When connecting a removable video endoscopic
Соединение в момент времени Т1 является ненадежным из-за возможных допусков в изготовлении видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1. При дальнейшем встречном осевом перемещении соединительной части разъема и приемной части разъема подпружиненные контактные элементы поджимаются на величину B10A20, при этом точка соединения контактных элементов перемещается по контактной поверхности вдоль отрезка B20A20. В момент времени Т2, характеризующий рабочее состояние соединения видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и рукоятки 1, в котором осуществляется фиксация насадки 2 в рукоятке 1 механизмом 5 фиксации, величина поджатия подпружиненных контактных элементов 12 больше величины возможных неровностей, что обеспечивает надежное электрическое соединение. The connection at time T 1 is unreliable due to possible tolerances in the manufacture of the video endoscopic
Таким образом, укороченная ответная контактная поверхность силовых подпружиненных контактных элементов 451’ и 451 обеспечивает подачу электропитания с некоторой задержкой после соединения всех информационных контактных элементов 450’ и 450, что позволяет извлекать видеоэндоскопическую дистальную насадку 2 и присоединять ее к рукоятке 1 без отключения электропитания управляющего блока медицинского диагностического прибора. Thus, the shortened mating contact surface of the force spring loaded
В случае использования в приемной части разъема подпружиненных ответных контактных элементов, в зависимости от рабочей величины хода штока или величины поджатия подпружиненных контактных элементов 12 вдоль оси k0, k1 между ненагруженным состоянием и состоянием контакта с контактными элементами насадки 2, соответствующего величине отрезка B11-A21 на фиг. 8, а также величины шага контактных элементов, размера и формы их контактных поверхностей может быть рассчитан минимальный угол α наклона между линией, проходящей через центры контактных поверхностей контактных элементов, и продольной осью L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, при котором будут исключены нежелательные контакты непредназначенных для контакта друг с другом контактных элементов при вставке насадки 2 в управляющий блок. Уменьшение размеров контактных поверхностей контактных элементов насадки 2 и диаметра контактных элементов управляющего блока, а также повышение точности изготовления контактных элементов насадки 2 и управляющего блока будет способствовать уменьшению указанного минимального угла α наклона контактных элементов к продольной оси насадки 2, дальнейшему уменьшению габаритов и повышению компактности насадки 2.In the case of using spring-loaded mating contact elements in the receiving part of the connector, depending on the working value of the stroke of the rod or the amount of compression of the spring-loaded
В другом варианте реализации настоящего изобретения съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2, изображенная на фиг. 9, содержит предназначенную для осуществления манипуляций в теле пациента неуправляемую вводимую часть, выполненную в виде трубчатой части 501, расположенной на дистальном участке 42 насадки 2 и содержащей защитное окно 500 на своем дистальном конце, защитный колпачок 45 и соединительную часть 50, содержащую корпус 502 соединительной части, две печатные платы 504 и 514 (не показана), с контактными элементами 450’, расположенные на проксимальном участке корпуса 502. Корпус соединительной части выполнен в виде по существу осесимметричного тела, имеющего продольную ось L1, а также горизонтальную плоскость симметрии. In another embodiment of the present invention, the removable video endoscopic
Как показано более подробно на фиг. 10, контактные элементы 450’ съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 расположены на двух печатных платах 504, 514, расположенных обращенными в противоположные друг от друга стороны симметрично относительно продольной оси L1 соединительной части 50 и под наклоном к указанной оси L1 так, что плоскости печатных плат 504, 514 пересекают продольную ось L1 соединительной части 50 разъема насадки 2 в одной точке, расположенной на проксимальном продолжении оси L1 (справа от соединительной части 50 разъема насадки 2, изображенной на фиг. 9). Каждая из указанных печатных плат 504, 514 содержит по два параллельных ряда контактных элементов 450’, причем каждый из рядов состоит из десяти контактных элементов, расположенных по прямой линии, и проходит под наклоном относительно продольной оси L1 соединительной части 50 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, соответствующим наклону печатных плат 504, 514 относительно продольной оси L1 соединительной части 50. Таким образом, радиальное расстояние между контактными элементами 450’ и продольной осью L1 соединительной части 50 разъема насадки 2 постоянно уменьшается в продольном направлении насадки 2, т.е. каждый последующий в проксимальном направлении насадки 2 контактный элемент смещен относительно предыдущего контактного элемента в радиальном направлении внутрь. Продольное направление насадки 2 в данном случае совпадает с продольной осью L1 соединительной части 50. As shown in more detail in FIG. 10, the contact elements 450 'of the detachable video endoscopic
Общее количество контактных элементов, расположенных на соединительной части 50 съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 в данном варианте реализации равняется 40. Контактные элементы соединительной части 50 разъема съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 выполнены с возможностью контакта с ответными контактными элементами 510, 515 приемной части разъема управляющего блока или рукоятки 1, расположенными в ней на печатных платах 509, 516. При этом, поверхности крайних контактных элементов 451’ на печатных платах 509, 516 видеоэндоскопической дистальной насадки 2, которые используются для подачи через них силовых линий питания, выполнены укороченными по сравнению с контактными поверхностями остальных контактных элементов, которые используются для передачи сигналов. Благодаря этому, как было пояснено выше, при вставке насадки 2 в рукоятку 1 может быть обеспечена подача электропитания на электронные компоненты насадки 2 после соединения (замыкания) всех контактных пар сигнальных линий и, таким образом, может быть обеспечена возможность «горячей» замены одной дистальной насадки 2 на другую. The total number of contact elements located on the connecting
В одном из вариантов реализации изобретения корпус 502 соединительной части 50 разъема на ее дистальном участке выполнен в форме кругового цилиндра с продольной осью L1 соединительной части 50, на окружной поверхности которого выполнена лыска 503, а поперечное сечение приемной части разъема рукоятки 1 выполнено комплементарным по форме сечению дистального конца соединительной части 50 в месте расположения лыски 503, которая предназначена для обеспечения однозначной угловой ориентации съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 при ее вставке в рукоятку 1. На проксимальном участке корпуса 502 соединительной части 50 выполнена также полость 505, проходящая от торцевой поверхности проксимального конца корпуса 502 внутрь корпуса 502 вдоль его продольной оси L1 или параллельно ей и предназначенная для размещения в ней выступа 512 подпружиненной защелки рукоятки 1, предназначенной для фиксации дистальной насадки 2 при ее присоединении к рукоятке 1.In one embodiment of the invention, the
Для этого в корпусе 502 перпендикулярно продольной оси полости 505 в одном из вариантов реализации расположен цилиндрический фиксирующий элемент 511, предназначенный для зацепления с выступом 512 подпружиненной защелки рукоятки 1. Элемент 511 смещен в перпендикулярном направлении относительно продольной оси полости 505 таким образом, что выступ 512 защелки в повернутом относительно рабочего положения состоянии выполнен с возможностью беспрепятственного перемещения вдоль продольной оси полости 505, обеспечивая таким образом возможность извлечения съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 из рукоятки 1. Извлечение насадки 2 из рукоятки 1 осуществляется при приведение в действие средств извлечения (не показаны), расположенных на рукоятке 1, для передачи известным образом механического воздействия на выступ 512 защелки для его отклонения от рабочего (фиксирующего) положения и высвобождения, таким образом, насадки 2 для ее извлечения из рукоятки 1.To this end, in a
Форма и размеры выступа 512 защелки рукоятки 1 и фиксирующего элемента 511 насадки 2 выбираются такими, чтобы в состоянии фиксации соединительной части 50 разъема насадки 2 в приемном отверстии рукоятки 1 обеспечивался надежный контакт между контактными элементами 450 соединительной части разъема насадки 2 и ответными контактными элементами 510, 515 приемной части разъема рукоятки 1 с обеспечением необходимой величины поджатия B11-A21 штоков подпружиненных контактных элементов 12, как показано на фиг. 8.The shape and dimensions of the
Корпус 502 соединительной части 50 содержит функциональную головку, содержащую оптико-электронный модуль 506, который через гибкий ленточный кабель 507 электрически соединен с печатной платой 508, содержащей электронные компоненты, необходимые для правильного функционирования оптико-электронного модуля 506, и, через гибкие ленточные кабели 513, соединен с печатными платами 504 и 514. Функциональная головка также содержит источники 520 излучения, расположенные в непосредственной близости от оптико-электронного модуля 506 и предназначенные для генерации оптического излучения, используемого для освещения исследуемой области. Оптико-электронный модуль 506 функциональной головки предназначен для приема оптического излучения или сигнала, отраженного от исследуемого объекта, его преобразования и формирования на его основании видеосигнала высокого разрешения, а также передачи указанного видеосигнала высокого разрешения на устройство 100 отображения видеосигнала медицинского диагностического прибора.The
Кроме того, в трубчатой части 501 насадки и корпусе 502 соединительной части 50 размещены элементы двухканальной оптической системы съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2, представленные на фиг. 11 и фиг. 12.In addition, elements of a two-channel optical system of a removable video endoscopic
Первый канал оптической системы дистальной насадки 2 является осветительным каналом, представляющим собой световод 521 и предназначенным для передачи света определенной части или частей видимого спектра, а для некоторых видов эндоскопических обследований - также для передачи инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения, от источников 520 излучения, расположенных в корпусе 502 соединительной части 50 разъема насадки 2, до защитного окна 500, расположенного на дистальном конце трубчатой части 501 насадки 2, для освещения через него исследуемой области. Защитное окно может представлять собой как плоский элемент, не преломляющий световое излучение, там и представлять собой оптическую линзу. Спектральный состав излучения, передаваемого по первому каналу, зависит от специфики проводимого эндоскопического обследования. На проксимальном конце первого канала расположена печатная плата 519 с размещенным на ней источниками 520 излучения, в частности света, которая электрически соединена с печатной платой 508, на которой размещены электронные компоненты, например драйверы светодиодов, необходимые для функционирования источников 520 излучения. В качестве источников света в одном из вариантов реализации используются светодиоды. Передача света от источников 520 излучения до дистального конца трубчатой части 501 осуществляется по световоду 521, в качестве которого в одном из вариантов реализации используется оптоволокно или световодный жгут. Для оптического согласования (стыковки) источников 520 излучения и световода 521 используется согласующий оптический элемент (соединитель) 518, в качестве которого, например, используются фокусирующие граданы. Количество и тип световодов 521, источников 520 излучения и соединителей 518, а также их физических параметров, определяется на этапе инженерной реализации изобретения и зависит от специфики эндоскопического обследования, для которого предназначена съемная видеоэндоскопическая дистальная насадка 2.The first channel of the optical system of the
Второй канал оптической системы дистальной насадки 2 является оптическим информационным каналом 517 и предназначен для передачи отраженного обследуемым объектом света, проходящего через защитное окно 500, расположенное на дистальном конце трубчатой части 501, от защитного окна 500 до приемника светового излучения и оптико-электронного модуля 506, размещенных в корпусе 502. Техническая реализация оптического информационного канала известна и определяется, в основном, диаметром и длиной трубчатой части 501 и может быть осуществлена, например, с использованием линзовых (оборачивающих) систем, градиентных стержневых линз, называемых также граданами, GRIN линз, одножильного световода, световодного жгута с регулярной укладкой волокон или комбинации вышеперечисленных компонентов или иным способом, известным на момент реализации изобретения.The second channel of the optical system of the
На дистальном конце (объективе) информационного канала 517 и осветительного канала, состоящего из световодов 521, в одном из вариантов реализации размещены линзовые элементы, градиентные оптические элементы и/или призмы, осуществляющие преобразование отраженного от исследуемой области света для обеспечения необходимых углов и направлений обзора. В одном из вариантом реализации функцию линзы может выполнять само защитное окно 500, которое может быть изготовлено из любого пропускающего свет, в частности, полимерного материала.At the distal end (lens) of the
Благодаря расположению функциональной головки в корпусе 502 соединительной части 50, имеющей существенно больший диаметр, чем диаметр трубчатой части 501 дистальной насадки 2, обеспечена возможность размещения в указанной соединительной части источников излучения большей мощности или разного спектрального состава и оптико-электронного модуля с системой линз и светочувствительной матрицы большего диаметра для приема и передачи изображения с высокой разрешающей способностью, в частности, равной или большей 4К, позволяющей обеспечивать отображение исследуемой области с разрешением до 4096 × 3072 пикселей и выше.Due to the location of the functional head in the
При размещении функциональной головки с оптико-электронным модулем непосредственно на дистальном конце трубчатой части 501 дистальной насадки 2, например в варианте реализации насадки 2, показанном на фиг. 3, диаметр размещаемых в ней линз ограничен ее диаметром, который задается анатомическими особенностями обследуемой области тела пациента, и который для некоторых исследований не должен превышать 2 мм. В отличие от этого, диаметр соединительной части может иметь величину от 10 до 20 мм, в одном из вариантов реализации от 10 до 15 мм, что позволяет обеспечить возможность размещения в указанной соединительной части источников излучения большей мощности и светочувствительной матрицы большего диаметра.When the functional head with the optoelectronic module is placed directly on the distal end of the
Несмотря на то, что разъем для присоединения съемной видеоэндоскопической дистальной насадки 2 и медицинский диагностический прибор по настоящему изобретению были описаны на примере видеоэндоскопа со съемной насадкой, содержащей видеоголовку, настоящее изобретение может быть также использовано для различных видов медицинских диагностических приборов, например для диафаноскопа, приборов для флуоресцентной эндоскопии, ультразвуковой эндоскопии, 3d-эндоскопии, лазерной эндоскопической хирургии и высокочастотной хирургии.Despite the fact that the connector for attaching a removable video endoscopic
В случае применения для высокочастотной хирургии функциональная головка дистальной насадки может содержать электрод электрохирургического инструмента. В одном из вариантов реализации функциональная головка может содержать видеосенсор и электрод электрохирургического инструмента для обеспечения визуального эндоскопического контроля при хирургическом вмешательстве.In the case of application for high-frequency surgery, the functional head of the distal nozzle may contain an electrode of an electrosurgical instrument. In one embodiment, the functional head may comprise a video sensor and an electrode of an electrosurgical instrument to provide visual endoscopic control during surgery.
В случае применения для лазерной эндоскопической хирургии функциональная головка может содержать источник лазерного излучения.When used for laser endoscopic surgery, the functional head may comprise a laser source.
В случае применения для прибора ультразвуковой эндоскопии функциональная головка дистальной насадки может содержать ультразвуковой излучатель.If ultrasonic endoscopy is used for the device, the functional head of the distal nozzle may contain an ultrasonic emitter.
В случае применения для проведения различных специальных видеоэндоскопических обследований, таких как, например, ИК-видеоэндоскопия, флуоресцентная диагностика или узкоспектральная эндоскопия (Narrow Band Imaging, NBI), функциональная головка дистальной насадки 2 может содержать в различной комбинации источники инфракрасного излучения, ультрафиолетового излучения и/или излучения синего, зеленого и/или других цветов. Состав источников излучения определяется реализуемым дистальной насадкой 2 методом эндоскопической диагностики.In the case of application for various special video endoscopic examinations, such as, for example, IR video endoscopy, fluorescence diagnostics or narrow-spectrum endoscopy (Narrow Band Imaging, NBI), the functional head of the
В случае применения для диафаноскопии функциональная головка дистальной насадки 2 может содержать только источник видимого света.In the case of application for diaphanoscopy, the functional head of the
В случае применения для 3d видеоэндоскопа функциональная головка дистальной насадки может содержать два видеосенсора.In the case of application for a 3d video endoscope, the functional head of the distal nozzle may contain two video sensors.
В настоящем описании изобретение было описано на примере вариантов реализации, которые не должны рассматриваться как ограничивающие объем охраны настоящего изобретения. Для специалиста очевидно, что возможны изменения и модификации заявленного предмета изобретения без выхода за рамки и объем настоящего изобретения, который определяется приложенной формулой изобретения. Как было отмечено выше, разъем по настоящему изобретению может быть с успехом использован в диагностических приборах, применяемых в различных областях, таких как диафаноскопия, флуоресцентная эндоскопия, ультразвуковая эндоскопия, лазерная эндоскопическая хирургия, 3d-эндоскопия и высокочастотная хирургия.In the present description, the invention has been described by way of example implementations, which should not be construed as limiting the scope of protection of the present invention. For a specialist it is obvious that changes and modifications of the claimed subject matter are possible without going beyond the scope and scope of the present invention, which is determined by the attached claims. As noted above, the connector of the present invention can be successfully used in diagnostic devices used in various fields, such as diaphanoscopy, fluorescence endoscopy, ultrasound endoscopy, laser endoscopic surgery, 3d endoscopy and high-frequency surgery.
В частности, настоящее изобретение может быть использовано для создания медицинских диагностических комплексов, в состав которых входят одна рукоятка или управляющий блок и несколько съемных одноразовых дистальных насадок с одинаковыми или различными характеристиками, такими как управляемость, жесткость и геометрические размеры вводимой в полость тела части дистальной насадки, наличие органов управления дистальным концом, разрешение и угол обзора видеосенсора и т.п., при этом соединение дистальных насадок с управляющим блоком посредством разъема по настоящему изобретению позволяет, во-первых, разместить большое количество контактных элементов при ограниченном диаметре разъема, образованного приемной частью и соединительной частью, и, во-вторых, обеспечить легкость соединения, снижение трения и исключение или снижение вероятности несанкционированного замыкания пар контактных элементов в процессе соединения насадки с управляющим блоком, в том числе. обеспечить возможность «горячей замены» одной насадки на другую без отключения питания управляющего блока диагностического прибора.In particular, the present invention can be used to create medical diagnostic systems, which include one handle or control unit and several removable disposable distal nozzles with the same or different characteristics, such as controllability, stiffness and geometric dimensions of the part of the distal nozzle introduced into the body cavity , the presence of controls for the distal end, the resolution and viewing angle of the video sensor, etc., while connecting the distal nozzles to the control unit in the middle Using the connector of the present invention allows, firstly, to place a large number of contact elements with a limited diameter of the connector formed by the receiving part and the connecting part, and, secondly, to ensure ease of connection, reduce friction and eliminate or reduce the likelihood of unauthorized closing of pairs of contact elements in the process of connecting the nozzle to the control unit, including. provide the ability to "hot swap" one nozzle for another without turning off the power to the control unit of the diagnostic tool.
Claims (27)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112783A RU2680125C2 (en) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Connector for medical diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112783A RU2680125C2 (en) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Connector for medical diagnostic device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017106310A Division RU2678409C2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Medical diagnostic device with removable distal nozzles |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017112783A RU2017112783A (en) | 2018-10-15 |
| RU2017112783A3 RU2017112783A3 (en) | 2018-10-15 |
| RU2680125C2 true RU2680125C2 (en) | 2019-02-15 |
Family
ID=63863467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017112783A RU2680125C2 (en) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | Connector for medical diagnostic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680125C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2782204C1 (en) * | 2022-03-15 | 2022-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Наука и Инновации" | Device for endoscopic examinations (options) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010488A1 (en) * | 1996-09-06 | 1998-03-12 | The Whitaker Corporation | Right-angle electrical connector and housing |
| US7116190B2 (en) * | 2003-12-24 | 2006-10-03 | Molex Incorporated | Slot transmission line patch connector |
| US20080208246A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Steve Livneh | Modular electrosurgical adaptors and multi function active shafts for use in electrosurgical instruments |
| WO2011006052A2 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Axis Surgical Technologies, Inc. | Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization |
| RU2494424C2 (en) * | 2011-10-07 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Video endoscope for inspecting inner surfaces of tubular articles |
| EP2721992A1 (en) * | 2012-10-17 | 2014-04-23 | Karl Storz Endovision, Inc. | Detachable shaft flexible endoscope |
| RU2526948C1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Айсберг" | Video endoscope and video endoscope set |
| US9622810B2 (en) * | 2013-05-10 | 2017-04-18 | Covidien Lp | Surgical forceps |
-
2017
- 2017-04-13 RU RU2017112783A patent/RU2680125C2/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010488A1 (en) * | 1996-09-06 | 1998-03-12 | The Whitaker Corporation | Right-angle electrical connector and housing |
| US7116190B2 (en) * | 2003-12-24 | 2006-10-03 | Molex Incorporated | Slot transmission line patch connector |
| US20080208246A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Steve Livneh | Modular electrosurgical adaptors and multi function active shafts for use in electrosurgical instruments |
| WO2011006052A2 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Axis Surgical Technologies, Inc. | Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization |
| WO2011006052A3 (en) * | 2009-07-10 | 2011-04-28 | Axis Surgical Technologies, Inc. | Hand-held minimally dimensioned diagnostic device having integrated distal end visualization |
| RU2494424C2 (en) * | 2011-10-07 | 2013-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Video endoscope for inspecting inner surfaces of tubular articles |
| EP2721992A1 (en) * | 2012-10-17 | 2014-04-23 | Karl Storz Endovision, Inc. | Detachable shaft flexible endoscope |
| US9622810B2 (en) * | 2013-05-10 | 2017-04-18 | Covidien Lp | Surgical forceps |
| RU2526948C1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Айсберг" | Video endoscope and video endoscope set |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2782204C1 (en) * | 2022-03-15 | 2022-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Наука и Инновации" | Device for endoscopic examinations (options) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017112783A (en) | 2018-10-15 |
| RU2017112783A3 (en) | 2018-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11998171B2 (en) | Probe device detachably coupled to endoscope | |
| US10278563B2 (en) | Handheld surgical endoscope with detachable cannula | |
| JP6197232B2 (en) | Endoscope with removable tip | |
| US11241150B2 (en) | Flexible digital ureteroscope | |
| JP5398264B2 (en) | Endoscope assembly | |
| US20170319047A1 (en) | Device for use in hysteroscopy | |
| US20190183324A1 (en) | Digital disposable endoscope system | |
| US11337598B2 (en) | Laser video endoscope | |
| CN102348404A (en) | Disposable sheath for use with an imaging system | |
| CN114305290A (en) | Disposable Distal Section for Single Use | |
| US11382493B2 (en) | Multi-stage instrument connector | |
| JP2019536522A (en) | Disposable medical systems, devices, and related methods | |
| US11723525B2 (en) | Disposable integrated endoscope | |
| EP3998014B1 (en) | Soft endoscopic device | |
| US9468363B2 (en) | Power supply through a single track of discrete electrodes and method therefor | |
| RU2680125C2 (en) | Connector for medical diagnostic device | |
| WO2018156058A1 (en) | Connector for a medical diagnostic instrument | |
| CN212415677U (en) | Endoscope handle, endoscope and endoscope system | |
| US11547279B2 (en) | Proximal connector assembly for medical imaging device | |
| RU2689843C2 (en) | Medical diagnostic device with detachable distal nozzles | |
| EP4094663A1 (en) | Rigid endoscope | |
| US10595713B2 (en) | Ocular for a surgical instrument | |
| JP7260559B2 (en) | Endoscope | |
| CN211355366U (en) | endoscope | |
| EP4094670A1 (en) | Flexible endoscope |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |