远程冷却镜装式(远侧)关节镜光源的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月13日提交且名称为“Method for Remotely Cooling aScope-Mounted(Proximal)Arthroscopic Light Source”的美国临时专利申请号62/760,404的优先权和利益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种外科系统，并且更具体地，涉及一种用于冷却高功率关节镜光发光器的外科光源系统。

2.

通常，由于所发射的热量，手术部位的光受到限制。光发射器可以在患者和外科医生附近产生高水平的热量。这种高水平的热量使患者和外科医生都面临不适、过热和灼伤的风险。目前，光纤光导附接到关节镜的近侧端部。然而，在多次清洁和灭菌循环后，光纤光导遭受磨损、渐进光纤断裂以及光纤端面的劣化。不断更换光纤光导及其组件部件可能变得昂贵且繁重。

因此，需要一种冷却关节镜外科手术中使用的高功率光发射器的一次性外科光源系统。

相关技术章节免责声明描述：就以上在相关技术章节描述或本公开的其他地方讨论的具体专利/公布/产品而言，这些讨论不应被认为是承认所讨论的专利/公布/产品是出于专利法目的的现有技术。例如，所讨论的专利/公布/产品中的一些或所有可能在时间上不够早，可能没有反映在时间上足够早地发展的主题和/或可能不足以实现等同于专利法目的的现有技术。就以上在相关技术章节描述和/或整个申请中讨论的具体专利/公布/产品而言，其描述/公开内容均以引用方式以其各自的整体并入本文。

发明内容

本公开涉及一种用于冷却高功率关节镜光发射器的外科光源系统。根据一个方面，本发明是一种外科光源系统。所述外科光源系统包括具有近侧端部和远侧端部的壳体，所述远侧端部具有连接到所述近侧端部的管。所述系统还包括位于所述壳体的所述远侧端部的光源，所述光源连接到远程电源。所述系统具有围绕所述壳体内的所述光源延伸的多个鳍片和连接到所述管的远程风扇。所述远程风扇适于将空气抽吸经过所述鳍片，从而在所述壳体内形成散热器。

应当理解，前述概念和下面更详细讨论的另外概念的所有组合(假如这样的概念不相互矛盾)被认为是本文所公开的发明主题的一部分。具体地讲，出现在本公开的结尾处的要求保护的主题的所有组合被认为是本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文明确采用的也可出现在以引用方式并入的任何公开中的术语应被赋予与本文所公开的特定概念最一致的含义。

参考下文描述的实施方案，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐明。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细描述，将更全面地理解和领会本发明。附图仅展示了所公开主题的典型实施方案，因此不被认为是对其范围的限制，因为所公开主题可以允许其他等效的实施方案。现在简要参考附图，其中：

图1是根据一个实施方案的外科光源系统的剖面侧视示意图；

图2是根据一个实施方案的外科光源系统的未覆盖远侧端部的前视示意图；

图3是根据一个实施方案的外科光源系统的已覆盖远侧端部的前视示意图；并且

图4是传统关节镜的侧视示意图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的附图标号始终指代相同的部分，在图1中可以看到根据一个实施方案的外科光源系统10的剖面侧视示意图。外科光源系统10的远侧端部16构造成附接到诸如图4中所示的传统的关节镜1(通过任何传统方式，如本领域普通技术人员结合对本公开的综述应理解)。系统10包括近侧端部14和远侧端部16，在远侧端部16处具有壳体12。在优选实施方案中，壳体12由重量轻的塑料外壳形成。例如，壳体12是圆形或圆柱形壳体，如图1所示。壳体12构造成用于安装在任何关节镜的远侧端部附近。

现在转到图2，示出了根据一个实施方案的外科光源系统10的未覆盖远侧端部16的前视示意图。系统10的远侧端部16包括光源18(即，透镜)。在所描绘的实施方案中，光源18是圆形LED灯。具体来说，光源18是安装在系统10的远侧端部16上的COB(板上芯片)LED灯。图16的远侧端部是装配并结合到壳体12的通用光学连接器(如本领域普通技术人员结合对本公开的综述应理解)。如图2所示，系统10的远侧端部16另外包括径向鳍状的阳极氧化铝散热器20。径向鳍状的散热器20由壳体12内的多个散热片22形成。在所描绘的实施方案中，散热片22在光源18周围径向延伸。如图1所示，每个散热片22在平行的或基本上与延伸通过系统10的长度的中心纵向轴线y–y基本对准的平面中延伸。下面详细描述径向鳍状散热器20的冷却功能。

现在参考图3，示出了根据一个实施方案的外科光源系统10的已覆盖远侧端部16的前视示意图。在使用时，系统10的远侧端部16包括盖24或其他类似的覆盖物。在图3中示出了盖24，所述盖在图2中的光源18和径向散热片22上延伸。在所描绘的实施方案中，盖24包括圆形的中心孔26。孔26的尺寸和构造被设置成围绕光源18延伸。在一个实施方案中，中心孔26与光源18基本对准，使得盖24不会遮挡光源18发射的光。

仍然参考图3，盖24还包括多个冷却排气口28。在所描绘的实施方案中，冷却排气口28是延伸穿过盖24的狭槽。如图所示，冷却排气口28围绕圆形的中心孔26径向延伸。图3中的冷却排气口28以同心的方式布置，使得在盖24的中心孔26与外圆周30之间存在多个冷却排气口28。冷却排气口28允许空气流向径向鳍状的散热器20，如下面详细描述的。

再次参考图1，壳体12连接到管32。在所描绘的实施方案中，管32是一段聚乙烯管。管32具有连接到壳体12的远侧端部34和连接到风扇38的近侧端部36。在优选实施方案中，风扇38远程安装到管32的近侧端部36，使得在外科手术期间，风扇38位于距手术部位一定距离(即，距离患者和外科医生一定距离)的位置。

在使用时，风扇38操作以将空气从壳体12向近侧拉动并抽吸空气，如图1所示。这样做时，将来自环境中的冷空气拉动通过盖24中的冷却排气口28。风扇38继续抽吸冷空气通过壳体12并经过径向散热片22(在径向鳍状的散热器20处)。然后将空气抽吸通过管32到风扇38，在此处空气从系统10排出，如图所示。

仍然参考图1，光源18(以及在一些实施方案中，风扇38)由远程电源40供电。在所描绘的实施方案中，电源40连接到电源线42。具体来说，电源线42附接到系统10的电源40处的探针式连接器(未示出)。电源线42通过管32延伸到光源18。如图1所提及和所示，电源40是远程电源，使得其从壳体12移除。远程电源40可以是远程供电柜、控制台或窥镜显示器。

电源40不仅向光源18提供功率，而且提供用于调节光源18的照度的装置。特别地，通过改变来自电源40的输出电流来调节光源18的照度。风扇38和电源40可以包含在远离手术部位的共用壳体44内，如图1所示。共用壳体44可以具有排气口46或其他类似元件，用于通过风扇38排出从管32抽吸的空气。

因此，系统10具有远程定位的电源40，其给远侧的高功率光源18通电并且允许管理的气流路径进行冷却。这缓减轻了与在光源18处主动冷却系统10相关联的机械挑战。此外，具有远程风扇38和电源40减少了系统10的远侧端部16处的重量，并且显着增加了亮度。利用本系统10，光源18可以在关节镜的毫米范围内，从而消除了传统上与关节镜一起使用的光纤光导的照度损耗和色差。本系统10取代了对光纤光导的需要，这也减轻了在多次清洁和灭菌循环后的磨损、渐进光纤断裂以及光纤端面的劣化的问题。本系统10可以制造成几乎完全是一次性的。壳体12(和部件)和管32可以由聚醚醚酮或类似的耐热塑料构成并且易于更换。

尽管已经参考某些示例性实施方案具体示出并描述了本发明的实施方案，但是本领域技术人员将理解，在不脱离可以由书面描述和附图支持的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种细节的改变。此外，在参考一定数量的元件描述示例性实施方案的情况下，将理解，可以利用少于或大于一定数量的元件来实践示例性实施方案。