专利名称：医学透镜组件和具有透镜组件的无菌帘巾的制作方法手术操作过程中，手术部位和周围区域必须保持无菌。“手术区”是通常的医院手术室中的环境控制区域，其中将例如来自自然发生的有机体(例如细菌)的感染风险最小化或消除。手术区的消毒通常通过限制引入引起感染的细菌和其他污染物来控制。通常，这通过对手术室中存在的设备和人员实施严格的管理来实现。 手术帘巾通常用于手术室内的手术过程中，以最小化手术患者感染的风险，并且防护医学设备免受手术区的污染。患者和医学设备上可放置一系列不同的手术帘巾，以形成无菌屏障，防止微生物和其他可能引起感染的污染物进出露出的组织、体液等。例如，手术过程中分泌的体液将相反最终停留在帘巾上，并没有落在帘巾覆盖的医学设备上，而否则的话，体液将落在医学设备上，所述医学设备于是被污染，并且可能有危险。光学装置，例如手术显微镜和摄像头，已经成为很多手术室的一体部分。用于手术的显微镜通常为手术室的永久装置，通常安装到天花板或墙壁，或支撑在落地式支架上。手术显微镜通常具有铰接的悬臂式支撑装置，以便于显微镜在手术区四处移动。手术显微镜通常呈现非常复杂的形状，通常具有几组目镜，其允许手术医生和其他人同时观察显微镜物镜下的放大区域。除了目镜部分，一个或多个显像管和/或激光臂(取决于设计)从显微镜壳体伸出。由于其复杂的几何形状，因此在每一次手术过程之前和之后，将整个显微镜组件完全消毒非常耗时并且困难。这样，通常的作法是使用一次性手术帘巾覆盖显微镜。手术帘巾通常由柔性的薄片状材料形成，其覆盖手术显微镜的所有部件，包括目镜端口、显像管、显微镜头和支撑显微镜头的结构。一次性手术帘巾通常在无菌条件下制造和封装，以当打开并且放置在显微镜上时，手术帘巾围绕显微镜及其部件形成无菌区。显微镜帘巾通常首先在用于物镜的透镜壳体处固定到显微镜，以使显微镜帘巾相对于显微镜的其他结构定向。例如，一些显微镜帘巾包括环形定位套管，其连接到细长管状盖或与细长管状盖一体。定位套管装配到显微镜的物镜壳体上，以首先将帘巾固定到显微镜组件。一旦手术帘巾连接到物镜壳体，则所述帘巾的其余部分可方便地展开并且设置来覆盖显微镜组件的其余部分。为了防护物镜而不妨碍手术区的观察，适于遮挡物镜的透明的保护透镜(本领域中也称为透镜盖)通常与帘巾组件结合。例如，在一些现有技术结构中，封装透明塑料透镜的壳体与帘巾一体形成，所述壳体包括刚性安装环。所述安装环壳体适于通常通过单独的转接器或夹来连接到显微镜物镜壳体的外径。一些设计包括可更换透镜盖，其可从透镜盖壳体卸下，并且使用代替的透镜盖替换。与通常的显微镜不同，很多手术显微镜的照明光源来自上方，并且照射到覆盖物镜的透镜盖上，这样可能在手术医生透过显微镜看时产生眩光。而且，在手术操作过程中，透镜盖可能受来自手术的流体例如血液的溅污，这将使手术医生的视野模糊。为了纠正该问题，通常要求手术组的某个人擦拭透镜盖(其可能进一步使视野模糊)、卸下并且更换透镜盖(这要求从另一个帘巾组件取用透镜盖)或更换整个帘巾(这暂时中止灭菌区，耗费时间，并且浪费另一整个帘巾组件)。最后，不同的手术显微镜使用不同尺寸的物镜。因而，具有多种不同的手术显微镜的设备需要利用具有不同尺寸的透镜壳体和透镜盖来携带一系列不同的手术帘巾组件，增加管理成本，使手术室的准备过程不必要地复杂。当阅读下面的详细描述和参照附图时，本发明的多个优点将变得显而易见。 图I是示出根据本发明一个实施例的防护透镜组件的分解立体视图；图2是示出根据本发明一个实施例的消无菌毒帘组件的侧剖视图；和图3是根据本发明一个实施例的透镜盖座的平面视图。虽然本发明容许多种修改形式和替代形式，但是以示例方式在附图中示出并且将在本文详细描述一些特定的实施例。但是，应可理解，本发明不旨在限制到所公开的特定形式。而是相反，本发明将覆盖落在本发明的精神和范围内的全部修改形式、等同方式和替代形式。部分中公开的但是没有在权利要求中明确陈述的元件和限定不应被通过暗示、推理或其他方式单个地或一起地包括在权利要求中。本发明在本文将以手术透镜组件和用于覆盖手术显微镜并且在手术室的无菌区和手术显微镜之间形成屏障的无菌手术帘巾组件的内容来描述。但是，本发明决不限于该特定应用。通过非限制性示例，本发明的发明构思可同样容易地结合在用于需要无菌区的任何过程中的无菌帘巾组件中，所述任何过程包括手术过程、非手术治疗过程和非治疗操作(例如，在科研洁净室中)。而且，本发明的透镜组件和帘巾组件可用于手术显微镜和各种其他光学装置上，例如医学成像设备(如手术摄像头)、手术室灯具等，而不偏离本发明的预期范围和精神。最后，本文提供的附图不按比例绘制，并且仅设置用于指导目的。这样，如果没有相反的明确的权利要求表述，则附图中所示的各个尺寸和方向及相对尺寸和方向不应视为限制。参照附图，其中，在所有各幅附图中，相同的附图标记指代相同的部件，图I提供了根据本发明各个方面的总体以10标示的示例性医学透镜组件的分解立体视图。医学透镜组件10包括三个主要部件环形透镜壳体12，环形透镜盖座14，和透明的圆盘状透镜盖16。虽然图I中以圆形油炸圈状(即环形)部件示出，但是透镜壳体12和透镜盖座14可单独或共同具有其他形状(例如椭圆形、多边形等)，取决于透镜组件10的预期应用和设计需要。同样透镜盖16可具有其他几何形状而不偏离本发明的范围和精神。透镜壳体12连接或可连接到手术帘巾20，以形成手术帘巾组件18，如图2中所示。例如，透镜壳体12可接纳在贯穿帘巾主体23的一部分形成的相配的孔21中。可然后将粘合剂沿帘巾20和透镜壳体12之间的界面涂敷到透镜壳体12的外周，由此将透镜壳体12以及因而图2的整个透镜组件10联接到帘巾。或者，透镜壳体12可机械固定到(例如通过紧固件)帘巾主体23或与帘巾主体23 —体形成。根据一个预期的应用，如上面所说明的，可采用图2的帘巾组件18来在手术室的无菌区和医学装置(这里以手术显微镜代表)(图2中在22处隐藏显示)之间形成物理屏障。通常，显微镜22包括物镜24，其被圆筒状物镜壳 体26包围，并且基本上被包围在圆筒状物镜壳体26内。显微镜22包括很多本领域公知的其他常规部件，例如显微镜主体或主壳体、一个或多个目镜、光源等。由于这些部件是本领域公知的，并且本身不是本发明主题的部分，因此这些结构将不在本文中详细讨论或示出。透镜壳体12构造用于与医学装置22接合，并且由此连接到医学装置22。在示出的实施例中，例如，环形透镜壳体12包括外部垫环，图I中以28标示，和由柔性材料构成的内径表面30。根据一种可能的结构，外部环28由刚性聚合物构成，例如聚丙烯，其中包覆成型的软热塑性弹性体(TPE)形成内径表面30。或者，可使用其他材料，例如聚乙烯、ABS或任何热塑性材料。透镜壳体12可被轴向按压或送进到手术显微镜22的透镜壳体26的外表面上。当包围在物镜24周围时，透镜壳体12的内径表面30抵靠物镜壳体26的外径表面30加压并且摩擦接合物镜壳体26的外径表面30，由此将包括透镜组件10和帘巾主体23的帘巾组件18连接到手术显微镜22。在图2中示出的实施例中，透镜壳体12设置有斜坡表面32，围绕其前内边缘连续延伸。斜坡表面32用作成角度的对准特征，其在将透镜壳体12与物镜壳体26按压在一起时，通过将透镜壳体12与物镜壳体26正确定向和沿轴向对准，而便于透镜壳体12和显微镜22之间的接合。透镜组件10可通过将透镜壳体12从物镜壳体26拉开或通过其他方式将透镜壳体12从物镜壳体26分离而从显微镜22移除。还可设想，透镜组件10，即透镜壳体12，通过替代装置(例如经由相配的螺旋螺纹、卡扣紧固件、H锁、适配器、其组合等)操作地联接到显微镜22。继续参照图2，环形透镜壳体12的内径表面30可包括可任选的多个从其径向向里突出的顺应性突出部34。当透镜壳体12被压在物镜壳体26上时，顺应性突出部34压缩或挤压在透镜壳体12的内径表面30和物镜壳体26的外径表面之间，由此提高透镜壳体12和物镜壳体26之间的摩擦力。三个突出部34在图2中示出，但是透镜壳体12设计中可包括多于或少于三个突出部34。该实施例允许内径表面30和外垫环28由相同的材料成型和形成。手术帘巾20优选由现在已知的或后文开发的通常用于医学帘巾的材料制成。这样的材料可包括但不限于带涂层纸和预处理和/或预浸布，包括无纺布和纺织布，例如聚丙烯纺粘无纺布(PPSB)、水刺布、纺粘熔喷复合无纺布(SMS)及其组合。帘巾材料还可包括双组分非无纺材料、三层非无纺材料、双层非无纺材料、其组合和/或这样的织物的任何变体。但是，用于手术帘巾20的一种优选材料为透明塑料，例如聚丙烯或聚氨酯，这是因为透明性使得易于应用到手术显微镜22。暗色的但仍为透明的塑料也是可能的，以降低来自帘巾自身的眩光。“生态帘巾”型材料也可设想用于手术帘巾20，例如生物可降解和/或可堆肥化的未漂白帘巾材料和/或无氟碳化合物帘巾材料。帘巾主体23的尺寸和形状足够覆盖至少一部分但是优选全部手术显微镜22。帘巾20的几何形状和尺寸可根据例如显微镜22的尺寸和设计和其他实际考虑等因素改变。通常期望，帘巾20设置具有覆盖和/或允许触及各种显微镜目镜的适当延伸范围和必要开口。帘巾20还可包括可任选的布或塑料带(未示出)，其允许帘巾主体23被收紧并且固定到显微镜22。例如，塑料带可在一端处附着或以其他方式固定到帘巾主体23的外侧表面，并且在相对端上设置有粘合剂，以使使用者可将所述带围绕松散的帘巾材料缠绕，然后将松散的帘巾材料固定到显微镜22。同时参照图I和2，医学透镜组件10包括一次性和/或可更换的透镜盖座14，其中，所述透镜盖座14可容易地连接到透镜壳体12，并且在一些实施例中，可容易地从透镜壳体12拆卸。根据一种示例性结构，透镜壳体12包括圆形凸缘36，其从透镜壳体12的底部边缘径向向外突出。在示出的实施例中，凸缘36围绕环形透镜壳体12的外周连续延伸。 或者，圆形凸缘36可分解为多个单独的部分，其每一个从透镜壳体12径向向外突出。继续上述示例，透镜盖座14包括相配的弧形槽38，其构造用于接纳凸缘36并且与凸缘36配合，由此将透镜盖座14连接到透镜壳体12。根据图I中示出的实施例，例如，相配的弧形槽38为C型槽道，其从透镜盖座14的顶部表面向上突出。在该示例中，弧形槽38围绕环形透镜盖座14的上表面延伸超过约180度，如图3中所示。在一种优选结构中，弧形槽38延伸超过约200度，直径为至少约68mm。为了提供更安全的连接，并且消除透镜壳体12和透镜盖座12之间的意外游隙，弧形槽38的内径优选与凸缘36的外径相同，或略大于凸缘36的外径，如图2中所示。可认识到，在一种替代布置方式中，圆形凸缘36可从透镜盖座14突出，而相配的弧形槽38将布置在透镜壳体12的适当表面上。在另一种替代布置方式中，还可能透镜壳体12和透镜盖座12以不可分开的单件整体结构制造。为了将透镜盖座14连接到透镜壳体12 (并且因而固定在图2的实施例中的帘巾组件18)，透镜壳体12和/或透镜盖座14沿共有的侧平面朝向彼此以例如剪切式运动而移动或滑动。凸缘36被压到弧形槽38中，直到透镜壳体12和透镜盖座14(并且因而凸缘36和槽38 )大体上同中心。由于弧形槽38的圆弧的长度，弧形槽38用作套座(cup )，并且将凸缘36保持于其中。凸缘36和/或槽38可由柔性材料制作，以便于凸缘36压配合成与弧形槽38接合。当操作地与透镜壳体12接合时，透镜盖座14可选择地相对于透镜壳体12旋转。即，当凸缘36适当地定位在弧形槽38内部时，整个透镜盖座14，包括透镜盖16，可选择地围绕第一轴线A (图2)沿顺时针和逆时针方向旋转，而不会将透镜盖座14从透镜壳体12和/或帘巾主体23分离。如下面所说明的，透镜盖座14的选择性旋转属于除了透镜盖16的选择性枢转之外的旋转，并且独立于透镜盖16的选择性枢转。根据本发明的一个有利方面，透镜壳体12可设计为用于将标准尺寸的透镜盖座连接到具有变化尺寸的物镜的一系列不同显微镜中任何一个的通用接口。例如，多种型式的透镜壳体12可设计成具有连接凸缘36，该连接凸缘36具有共同的预定外周长，以与具有预定直径和几何结构的标准化相配的弧形槽38配合。但是透镜壳体12的内周长可调节成适应(例如压配合到并且摩擦接合)不同尺寸的物镜壳体。如本文所教导的，通用的透镜盖座14和透镜盖16允许最终使用者具有透镜盖座的一个通用储备，其与手术显微镜帘巾组件库存分离。该特征有助于通过消除对于储备各种不同的替换帘巾组件和/或替换透镜盖座的需要来降低管理成本。该系统还消除了对连接到物镜的单独的永久性或半永久性适配器的需要。参照图2和3，透镜盖座14将透镜盖16固定在某个角度位置，遮挡物镜24，并且将显微镜22与无菌区分隔。例如，透镜盖16安装、铰接或以其他方式连接到透镜盖座14，以使透镜盖16可选择地相对于透镜盖座14枢转。如参照图2中示出的实施例所看到的，透镜盖座14包括内腔室，其总体在图2中的40处标示，透镜盖16铰接连接到所述内腔室中，例如通过接纳在形成于透镜盖座14中的相配孔58 (图I中仅可见所述相配孔58中的一个，但是第二个孔形成在透镜盖座14的与所示侧相对的侧上)中的一体形成的枢转臂56来连接。或者，透镜盖16可安装在与透镜盖座14 一体形成的铰接件上。透镜盖16横向横跨透镜盖座14的内腔室40，有效地阻隔透镜盖座14的纵向偏置的孔42和44之间的通路。透镜盖16围绕第二轴线B枢转，所述第二轴线B与透镜盖座14旋转围绕的第一轴线不同，如通过对比参照图2和3所示。在一个特定方面，第二轴线B基本相对于第一轴线A正交。透镜盖枢轴线B例如可基本上相对于环形透镜盖座14的纵轴线横向取向；透镜盖座旋转轴线A与透镜盖座14的纵轴线同轴对准。同样，如图2中所示，第一轴线A可大体上相对于物镜24的视轴(即纵轴线)同轴取向，而第二轴线B可大体上横向于物镜24的视轴。透镜盖壳体14旋转轴线A和透镜盖16枢轴线B之间的角偏移和平面偏移可根据例如预期应用、设计要求和其他与透镜组件10和帘巾组件18相关的实际考虑等因素而改变。为此目的，图2的透镜盖16枢轴角0,其优选至少约20度，可根据需要来修改。可任选的倾斜旋钮54可操作地连接到透镜盖16或与透镜盖16 —体形成，给使用者提供用于选择地枢转透镜盖16的机械界面。图I和2中示出的内腔室40为蝴蝶腔室，分别具有第一和第二半圆楔形部分46和48。换句话说，每一个部分46，48在图I和2中示出为球的约20°截取部分，所述球的半径基本上与透镜盖16的半径同范围。第一楔形部分46嵌套圆形透镜盖18的第一半，而 第二楔形部分48嵌套圆形透镜盖18的第二半。透镜盖座14的内腔室40还包括第一和第二角度上偏置的肩部50，52。肩部50，52配合以通过阻挡透镜盖16的旋转路径来限制透镜盖16的枢转范围。澄清起见，当透镜盖16到达预定角度阈值(例如图2中的20° )时，每一个肩部50，52将压在透镜盖16的相应相对部分上，限制透镜盖16任何进一步的移动。在所示实施例中，透镜盖16显示为薄平圆形透镜，其由透明或大体上透明的材料制成，例如聚碳酸酯。透镜盖16可涂敷或层合有防眩光或防雾材料。另一方面，透镜盖座14为基本上刚性的不透明材料，例如聚丙烯，其可染为黑色或其他相当颜色。上文所述的可枢转透镜盖16将不期望的眩光从目镜路径偏转离开，并且允许最终使用者将眩光重新导向到他/她期望的任何方向。在透镜盖16不是弯曲的实施例中，原始显微镜视野的变形进一步最小化。而且，通过将透镜盖壳体染色(例如黑色)，将反射回到透镜盖16的光的数量最小化。上文所述的医学透镜组件10在透镜盖16由于流体而变模糊时，允许仅更换可拆卸的透镜盖座14。这消除了使用者浪费整个新的帘巾组件来更换透镜盖的需要。本发明的该特别方面还消除了以下需要必须在没有透镜盖的情况下操作，或必须擦拭透镜盖，因而可能使视觉清晰度模糊。另外，将透镜盖座卸下并且水平连接，减小了卸下或连接过程中透镜盖落入手术部位中的可能。透镜盖座也连接到透镜壳体而没有套叠，因而维持了显微镜的视觉范围。示例性替代实施例本发明下面的示例性实施例不旨在表达本发明的每一个实施例或每一个方面。本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将通过下面的描述变得更清楚。根据本发明的一个实施例，其特征为用于医学帘巾的透镜组件。所述透镜组件包括可连接(例如通过粘合剂)到医学帘巾的环形透镜壳体。透镜壳体构造用于与医学装置接合，并且由此连接到医学装置。环形透镜盖座能可拆卸地连接到透 镜壳体。透镜组件还包括构造用于遮挡物镜的透镜盖。透镜盖铰接到透镜盖座，以使透镜盖能可选择地相对于透镜盖座枢转。根据本发明的一个可任选方面，透镜盖座具有内腔室，透镜盖在所述内腔室中枢转。可任选地，透镜盖座的内腔室包括第一和第二角度上偏置的肩部。每一个肩部压在透镜盖的相应部分上，以由此限制透镜盖的枢转角度。根据另一个可任选方面，透镜盖围绕基本上横向于环形透镜盖座纵轴线的轴线枢转。期望透镜盖能够枢转至少20度。为此目的，透镜盖可设置有用于可选择地使透镜盖枢转的倾斜旋钮。作为本发明的另一个可任选方面的一部分，透镜壳体或透镜盖座包括从其突出的凸缘。可任选地，凸缘围绕环形透镜壳体或环形透镜盖座的外周延伸。透镜壳体和透镜盖座中的另一个包括相配的弧形凹槽，其接纳所述凸缘，由此将所述透镜盖座连接到透镜壳体。可任选地，弧形槽围绕环形透镜壳体或环形透镜盖座的上表面延伸超过180度。凸缘可由柔性材料制造，以使凸缘可压配合成与弧形槽接合。根据另一方面，环形透镜壳体具有由柔性材料构成的内径表面。柔性材料允许内径表面与物镜壳体的外径表面摩擦接合，并且由此将透镜壳体连接到所述医学装置。另外，或作为其替代，环形透镜壳体的内径表面可设置有多个从其向里突出的顺应性突出部。所述突出部与物镜壳体的外径表面接合，以提供用于将透镜壳体连接到医学装置的附加/替代装置。作为本发明的另一方面的一部分，透镜壳体和透镜盖座都具有共同的固定外径，这消除了透镜盖座和透镜壳体相对于彼此的可能。相反，透镜壳体的内径可选择地修改来容纳具有变化外径的物镜壳体。该可任选结构提供通用的透镜盖座，其与适应变化尺寸的物镜壳体的一系列透镜壳体可互换。根据本发明的另一个实施例，帘巾组件设置用于在无菌区和光学装置例如手术显微镜或摄像头之间形成屏障。在该实施例中，帘巾组件包括帘巾主体，其由柔性材料构成，尺寸制成覆盖至少所述光学装置的至少一部分。连接到帘巾主体的透镜壳体可与光学装置接合，以在靠近光学装置的物镜处连接到光学装置。帘巾组件还包括透镜盖座，其可拆卸地连接到透镜壳体，以围绕第一轴线旋转。透镜盖安装到透镜盖座，以围绕与第一轴线不同的第二轴线枢转。根据本发明的一个可任选方面，第二轴线基本上相对于第一轴线正交。作为另一个可任选方面的部分，凸缘从透镜壳体的底部边缘侧向突出。在该例子中，相配的C形槽从透镜盖座的顶部表面向上突出。C形槽构造用于接纳所述凸缘，由此将透镜盖座连接到透镜壳体。理想地，C形槽围绕透镜盖座的顶部表面延伸超过180度。根据另一个可任选方面，透镜盖座限定内腔室。透镜盖设置在透镜盖座的内腔室内部，并且横跨透镜盖座的内腔室。透镜盖座的内腔室可设置有角度上偏置的肩部，每一个肩部构造用于阻挡透镜盖的运动，由此限制透镜盖的枢转范围。根据本发明的另一个实施例，提出用于在手术室无菌区和手术显微镜之间形成屏障的手术帘巾组件。在该实施例中，手术帘巾组件包括帘巾主体，其由薄片状材料构成，尺寸制成用于覆盖基本上全部手术显微镜。环形透镜壳体固定到帘巾主体。透镜壳体构造用于压配合到手术显微镜的环形物镜壳体上，由此帘巾主体可拆卸地连接到手术显微镜。具有内腔室的环形透镜盖座可拆卸地安装到透镜壳体，以围绕第一轴线旋转，所述第一轴线大体上与显微镜的物镜视轴同轴。手术帘巾组件还包括基本上透明的透镜盖，其设置在透镜盖座的内腔室的内部，并且横跨所述透镜盖座的内腔室。透镜盖铰接到透镜盖座，以围绕第二轴线枢转，所述第二轴线大体上横向于所述物镜的视轴。虽然以上参照一个或多个实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将意识到， 可对其作出很多改变而不偏离本发明的精神和范围。这些实施例中的每一个及其显而易见的变化都落在在下面权利要求中提出的本发明的精神和范围内。


本发明公开了一种医学透镜组件和具有透镜组件的帘巾。在一个实施例中，透镜组件包括能连接到医学帘巾上的环形透镜壳体。所述透镜壳体构造用于可拆卸地连接到医学装置，例如手术显微镜。环形透镜盖座可拆卸地连接到所述透镜壳体。用于遮挡物镜的透镜盖能枢转地铰接到所述透镜盖座。在另一个实施例中，帘巾组件包括柔性主体，所述柔性主体尺寸制成覆盖光学装置。连接到所述帘巾主体的透镜盖能与所述光学装置接合，以靠近其物镜连接其。透镜盖座可拆卸地连接到所述透镜壳体，以围绕第一轴线旋转。透镜盖安装到所述透镜盖座，以围绕不同的第二轴线枢转。