專(zhuān)利名稱(chēng)：具有紅外線的內(nèi)視鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)視鏡，特別是涉及一種具有紅外線的內(nèi)視鏡。
(2)背景技術(shù)人體如消化系統(tǒng)的潰瘍、臟器腫瘤等病變，初期往往并不顯著，診斷不易。另一方面因?yàn)椴∽兾恢蒙畈伢w內(nèi)，手術(shù)治療時(shí)一般器械也不易深入，但是內(nèi)視鏡不但可深入體內(nèi)檢驗(yàn)，把人體內(nèi)部的圖像直接傳輸顯示予醫(yī)療人員，并可在侵入與傷害幅度最小的狀況下完成手術(shù)治療，降低手術(shù)本身對(duì)病患造成的傷害。
如圖1與圖2，一種以往內(nèi)視鏡1具有容許可見(jiàn)光傳輸、部分供插入受檢測(cè)者體內(nèi)的一光纖12，光纖12留在受檢測(cè)者體外的外露端121對(duì)應(yīng)一可見(jiàn)光光源13，當(dāng)操作者把光纖12的前端122插至受測(cè)者體內(nèi)的適當(dāng)位置后，借由一控制單元11開(kāi)啟光源13，所釋放的可見(jiàn)光便有部分經(jīng)由外露端121行經(jīng)光纖12而自前端122射出，照亮待測(cè)位置，由待測(cè)位置反射的實(shí)體圖像反向進(jìn)入前端122，回傳至外露端121后，由接目的鏡頭組14形成一放大虛像供操作者直接觀察。且隨技術(shù)演進(jìn)，光纖前端122還可設(shè)置手術(shù)的裝置(未圖示)，控制單元11因此可包括一用以啟閉光源13的開(kāi)關(guān)、一用以操作光纖12方向的操縱桿以及一操作手術(shù)裝置的調(diào)節(jié)器。
但是，較嚴(yán)重的消化道潰瘍?cè)跐兲幫殡S血污，一旦來(lái)自傷口的血與膿四處散布，使得光纖傳回的實(shí)體圖像無(wú)法清楚區(qū)隔病灶的邊界位置，潰瘍的嚴(yán)重程度、甚至應(yīng)切片的下刀處。另外如在實(shí)體圖像中，腸內(nèi)的腫瘤與息肉間如何界定，仍存有誤判的空間。
換句話說(shuō)，以往內(nèi)視鏡技術(shù)，常受到可見(jiàn)光圖像的先天局限而無(wú)法突破。
相反地，身為恒溫動(dòng)物，人體自身便會(huì)發(fā)出紅外線范圍的熱輻射，其中尤以血液及發(fā)炎細(xì)胞溫度為最高。相對(duì)上述例證，潰瘍的病灶是因?yàn)閮?nèi)表皮破損導(dǎo)致發(fā)炎，使其溫度會(huì)高于旁邊的未發(fā)炎區(qū)域，所以利用熱圖像分析，可輕易穿透血污而分清病灶的邊界。另外如惡性腫瘤，因其具有誘發(fā)大量血管增生的能力，往往在病灶處形成高度密集的血管分布，溫度遠(yuǎn)高于一般無(wú)害的息肉，所以其熱圖像差異甚明顯。
(3)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一目的在于提供一種可提供熱圖像的具有紅外線的內(nèi)視鏡。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種可幫助使用者正確判斷狀況的具有紅外線的內(nèi)視鏡。
本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種可提高手術(shù)成功率的具有紅外線的內(nèi)視鏡。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具有紅外線的內(nèi)視鏡包括一控制該內(nèi)視鏡動(dòng)作的控制單元、一具有一第一端及一與該第一端相對(duì)的第二端的可見(jiàn)光光纖、一銜接該可見(jiàn)光光纖并產(chǎn)生可見(jiàn)光饋入該可見(jiàn)光光纖及由該光纖的第一端送出以照射該待測(cè)物的可見(jiàn)光光源、一自該光纖第一端接收對(duì)應(yīng)該待測(cè)物反射的可見(jiàn)光以形成供使用者觀看的實(shí)景圖像的鏡頭組，其特點(diǎn)是，該內(nèi)視鏡還包括一紅外線光纖與一紅外線處理裝置，而紅外線光纖是與該可見(jiàn)光光纖并列延伸并具有一與該可見(jiàn)光光纖的第一端對(duì)應(yīng)的第三端和一與該第三端相對(duì)并與該可見(jiàn)光光纖的第二端對(duì)應(yīng)的第四端，而該第三端適于接近該待測(cè)物以接收該待測(cè)物輻射的原始紅外線圖像。該紅外線處理裝置是依自經(jīng)該紅外線光纖第三端饋入的待測(cè)物的原始紅外線圖像的能量分市來(lái)形成可饋入該鏡頭組供使用者觀看的熱圖像。
為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)
圖1是一種以往內(nèi)視鏡的示意圖。
圖2是圖1中的以往內(nèi)視鏡的方塊示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的示意圖。
圖4是圖3的該較佳實(shí)施例的方塊示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
圖3與圖4是顯示本實(shí)用新型的具有紅外線的內(nèi)視鏡3的一較佳實(shí)施例。本實(shí)施例包括一控制單元31、一光纖連接組件32、一可見(jiàn)光光纖33、一可見(jiàn)光光源34、一鏡頭組35、一紅外線光纖36、一紅外線處理裝置37及一可見(jiàn)光圖像傳感器38。
如圖4，此控制單元31電性連接可見(jiàn)光光源34、鏡頭組35、紅外線處理裝置37與可見(jiàn)光圖像傳感器38，用以控制內(nèi)視鏡3的作動(dòng)。如圖3所示，本實(shí)施例的控制單元31包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)以對(duì)應(yīng)控制光纖33、36延伸方向的操控桿311，而在此操作桿311上具有控制按鍵312，以供使用者控制內(nèi)視鏡3，以選擇由鏡頭組35觀看對(duì)應(yīng)待測(cè)物4的實(shí)景圖像或觀看待測(cè)物4的熱圖像或者同時(shí)觀看實(shí)景圖像與熱圖像。由于控制單元31如何控制光纖33、36延伸方向并非本發(fā)明的改良重點(diǎn)且是以往技術(shù)，所以不在此詳述。而光纖連接組件32是用以定位可見(jiàn)光光纖33與紅外線光纖36。
本實(shí)施例的光纖連接組件32包括一使紅外線光纖36與紅外線處理裝置37銜接的第一光纖連接頭321，及一使可見(jiàn)光光纖33銜接至鏡頭組35與可見(jiàn)光圖像傳感器38的第二光纖連接頭322，以使可見(jiàn)光和原始紅外線圖像可順利送至鏡頭組35與可見(jiàn)光圖像傳感器38和紅外線處理裝置37。在本實(shí)施例中，第一光纖連接頭321與第二光纖連接頭322是整合成單一連接器。
可見(jiàn)光光纖33是供可見(jiàn)光于其中傳輸并具有一第一端331與一和第一端331相對(duì)的第二端332。可見(jiàn)光光纖33的第一端331是受控制單元31的操控而接近至諸如人體或動(dòng)物體內(nèi)的待測(cè)物4，而第二端332是定位于第二光纖連接頭322并經(jīng)第二光纖連接頭322銜接至該鏡頭組35與該可見(jiàn)光圖像傳感器38，以使該鏡頭組35與該可見(jiàn)光圖像傳感器38可接收由可見(jiàn)光光纖33第一端331饋入的可見(jiàn)光。
可見(jiàn)光光源34是受控制單元31的控制并銜接于可見(jiàn)光光纖33的第二端332，以當(dāng)使用者借由控制單元31的控制按鍵311啟動(dòng)該內(nèi)視鏡3的實(shí)景圖像功能時(shí)被作動(dòng)來(lái)饋入可見(jiàn)光至可見(jiàn)光光纖33中，使可見(jiàn)光經(jīng)可見(jiàn)光光纖33由第一端331送出而照射待測(cè)物4。
鏡頭組35是自該可見(jiàn)光光纖33接收可見(jiàn)光以形成實(shí)影圖像，以供使用者自外界觀看待測(cè)物4。在本實(shí)施例中，當(dāng)該實(shí)體圖像功能被選定啟動(dòng)時(shí)，控制單元31是間隔地作動(dòng)可見(jiàn)光光源34，即可見(jiàn)光光源34不會(huì)被持續(xù)作動(dòng)而是每作動(dòng)一段時(shí)間就會(huì)被停止，這樣在此可見(jiàn)光光源停止作動(dòng)間隔時(shí)間內(nèi)，可讓可見(jiàn)光光纖33不再傳輸由可見(jiàn)光光源34作動(dòng)而輸出的可見(jiàn)光，而是只傳輸自待測(cè)物4因可見(jiàn)光光源34先前作動(dòng)而反射的可見(jiàn)光，這樣可減少反射可見(jiàn)光摻雜可見(jiàn)光光源34直接輸出的可見(jiàn)光，而受到干擾使得實(shí)體圖像無(wú)法精準(zhǔn)呈現(xiàn)的情況。雖然在本實(shí)施例中，只利用一條可見(jiàn)光光纖33傳輸由可見(jiàn)光光源34輸出的可見(jiàn)光與由待測(cè)物4反射的可見(jiàn)光，然而實(shí)際上是可利用兩條可見(jiàn)光光纖來(lái)分別傳輸由可見(jiàn)光光源34輸出的可見(jiàn)光與由待測(cè)物4反射的可見(jiàn)光，以達(dá)到降低光線互擾的功效。
如圖3，此紅外線光纖36是與可見(jiàn)光光纖33并列延伸并具有一與可見(jiàn)光光纖33的第一端331對(duì)應(yīng)的第三端361及一與該可見(jiàn)光光纖33的第二端332對(duì)應(yīng)的第四端362。紅外線光纖36的第四端362也定位于第一光纖連接頭321上以對(duì)應(yīng)銜接紅外線處理裝置37。在本實(shí)施例中，該可見(jiàn)光光纖33與該紅外線光纖36外是裝入一可撓性管狀體39內(nèi)，而且該紅外線光纖36是可容許波長(zhǎng)為8~12微米(μm)的紅外線于其中傳輸?shù)墓饫w。
由于待測(cè)物4具有溫度且各局部的溫度或有不同，因此不需像可見(jiàn)光需利用可見(jiàn)光光源34發(fā)光反射來(lái)使待測(cè)物4產(chǎn)生反射光，待測(cè)物4本身即會(huì)產(chǎn)生一具有能量分布的原始紅外線圖像。但是由于紅外線為不可見(jiàn)光而必須使變化成可見(jiàn)光才能供使用者觀看，所以紅外線處理裝置37即自紅外線光纖36第三端361饋入待測(cè)物4的原始紅外線圖像并依原始紅外線圖像的能量分布來(lái)形成可饋入該鏡頭組35供使用者觀看的熱圖像。如圖4所示，在本實(shí)施例的紅外線處理裝置37包括一紅外線圖像傳感器371與一顯示器372。紅外線圖像傳感器372是電性連接至控制單元31以受該控制單元31控制而作動(dòng)，并經(jīng)第一光纖連接頭321銜接紅外線光纖36第四端362，以在作動(dòng)后接收原始紅外線圖像并對(duì)應(yīng)能量分布轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。顯示器372電性連接該控制單元31與該紅外線圖像傳感器371，使顯示器372受該控制單元31的控制來(lái)自該紅外線圖像傳感器371接收電信號(hào)形成熱圖像，而顯示器372顯示熱圖像時(shí)，對(duì)應(yīng)因不同能量而產(chǎn)生的電信號(hào)以不同顏色代表，使得熱圖像即可明顯地顯示原始紅外線圖像的能量分布，并且鏡頭組35受控制單元31控制而對(duì)準(zhǔn)顯示器372顯示的圖像，以使使用者可由鏡頭組35觀看熱圖像。借此，當(dāng)使用者利用控制按鍵311選擇啟動(dòng)熱圖像時(shí)，則控制單元31控制紅外線圖像傳感器371啟動(dòng)，以使該紅外線圖像傳感器371經(jīng)由該紅外線光纖36接收待測(cè)物4輻射的原始紅外線圖像并依能量分布來(lái)產(chǎn)生電信號(hào)傳送至顯示器372，而此顯示器372受控制單元31控制依電信號(hào)顯示熱圖像，以供使用者由鏡頭組35觀看熱圖像。本實(shí)施例的紅外線圖像傳感器37可為一電荷耦合元件(charge-coupled device，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CCD)圖像傳感器或一互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS)圖像傳感器。
可見(jiàn)光圖像傳感器38是可經(jīng)可見(jiàn)光光纖33接收自待測(cè)物4反射的可見(jiàn)光并依光強(qiáng)度以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出至顯示器372，這樣待測(cè)物4的實(shí)體圖像除了可直接觀看外，也可經(jīng)由可見(jiàn)光圖像傳感器38與顯示器372圖像處理后顯示畫(huà)面更精致實(shí)體圖像來(lái)供使用者由鏡頭組35觀看。此外，在本實(shí)施例中，為了讓使用者同時(shí)觀看實(shí)體圖像與熱圖像，還可供使用者利用控制單元31控制紅外線圖像傳感器371與可見(jiàn)光圖像傳感器38都被啟動(dòng)，以使兩者產(chǎn)生的電信號(hào)都饋入顯示器372，同時(shí)顯示器372會(huì)受控制單元31以分割畫(huà)面來(lái)顯示實(shí)體圖像與熱圖像，以達(dá)到使用者可同時(shí)觀看待測(cè)物的實(shí)體圖像與熱圖像的功效。借此，當(dāng)顯示器372只接收可見(jiàn)光圖像傳感器38或紅外線圖像傳感器371輸出的電信號(hào)時(shí)，則會(huì)全畫(huà)面顯示實(shí)景圖像或熱圖像，而顯示器372在同時(shí)接收到可見(jiàn)光圖像傳感器38與紅外線圖像傳感器371輸出的電信號(hào)時(shí)，則分割成兩畫(huà)面以同時(shí)顯示實(shí)景圖像與熱圖像。另外，第二光纖連接頭322具有兩輸出端口(未圖示)，以使可見(jiàn)光圖像傳感器38也經(jīng)第二光纖連接頭322銜接至可見(jiàn)光光纖33第二端332，這樣可見(jiàn)光光纖33可把自待測(cè)物4反射的可見(jiàn)光傳送至鏡頭組35與可見(jiàn)光圖像傳感器38，而此鏡頭組38并受控制單元31控制而可直接自第二可見(jiàn)光纖連接頭322接收可見(jiàn)光呈現(xiàn)或自顯示器372接收?qǐng)D像呈現(xiàn)。在本實(shí)施例中的可見(jiàn)光圖像傳感器38可為一CCD圖像傳感器或一CMOS圖像傳感器。這樣，當(dāng)使用者選擇啟動(dòng)實(shí)景圖像功能時(shí)，控制單元31會(huì)先控制可見(jiàn)光光源34作動(dòng)以把可見(jiàn)光經(jīng)可見(jiàn)光光纖33照射至待測(cè)物4，而后控制單元31可依使用者需求而進(jìn)行調(diào)控鏡頭組35接收角度，以在選擇直接呈現(xiàn)實(shí)體圖像時(shí)，鏡頭組35自可見(jiàn)光光纖33接收反射可見(jiàn)光來(lái)呈現(xiàn)實(shí)體圖像。而在選擇呈現(xiàn)經(jīng)圖像處理的實(shí)體圖像時(shí)，控制單元31啟動(dòng)可見(jiàn)光圖像傳感器38，以使可見(jiàn)光圖像傳感器38經(jīng)由可見(jiàn)光光纖33接收反射的可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而后再傳遞至顯示器372并使鏡頭組35呈現(xiàn)顯示器372顯示的圖像。
另外，如圖3與圖4中顯示，為了方便使用者觀看對(duì)應(yīng)待測(cè)物4的圖像(指熱圖像或?qū)嵕皥D像)，所以本實(shí)施例的內(nèi)視鏡3還可把紅外線圖像傳感器371與可見(jiàn)光圖像傳感器38對(duì)應(yīng)待測(cè)物4形成的電信號(hào)傳輸至一外界顯示裝置5，此顯示裝置5可依電信號(hào)以更大畫(huà)面呈現(xiàn)熱圖像與實(shí)體圖像。本實(shí)施例的顯示裝置5是一具有一電腦主機(jī)51與一顯示器52的電腦，而此顯示裝置5還電性連接至該可見(jiàn)光圖像傳感器38與該紅外線圖像傳感器371，以接收兩者對(duì)應(yīng)待測(cè)物形成的電信號(hào)，而這些電信號(hào)可先經(jīng)電腦主機(jī)51進(jìn)行圖像處理后再傳送至顯示器52，以使圖像畫(huà)面更加清晰且色彩分層更加細(xì)膩分明后，再傳送至顯示器52以大畫(huà)面顯示，達(dá)到更佳的方便使用者觀看的功效。而且電腦主機(jī)51也可供使用者儲(chǔ)存實(shí)體圖像與熱圖像，以便于作數(shù)據(jù)管理。這樣，在本實(shí)施例中，使用者可選擇直接由鏡頭組38觀看畫(huà)面或觀看由顯示裝置5的顯示器52的大畫(huà)面圖像，以提供使用者更多的選擇與更利于使用者仔細(xì)觀看待測(cè)物4。另外，本實(shí)施例的顯示裝置5在同時(shí)接收到可見(jiàn)光圖像傳感器38與該紅外線圖像傳感器371輸出的電信號(hào)時(shí)也可經(jīng)電腦主機(jī)51處理后于顯示器52以分割畫(huà)面同時(shí)顯示實(shí)景圖像與熱圖像。值得注意的是，雖然在本實(shí)施例中外界顯示裝置5是一電腦，然而此外界顯示裝置5也可只為一外接顯示器，即可顯示熱圖像與實(shí)體圖像。
依據(jù)前述，本實(shí)施例除了可供使用者擷取的實(shí)景圖像外，還可搭配熱圖像來(lái)觀看，以利于如醫(yī)療人員的使用者利用形狀異常與溫度分布改變，來(lái)清楚區(qū)隔病灶的邊界位置與潰瘍的嚴(yán)重程度，以達(dá)到最佳病理診斷，進(jìn)而降低誤診機(jī)率的功效。另外，由于熱圖像與實(shí)景圖像相輔相成，使得在處理潰爛與內(nèi)部發(fā)炎狀況時(shí)可以嚴(yán)格地區(qū)分出來(lái)，使得手術(shù)時(shí)應(yīng)切片的下刀處潰爛之類(lèi)的病灶區(qū)可輕易被選定，如此可提高手術(shù)成功率與執(zhí)行手術(shù)的有效面積能達(dá)成最佳控制的功效。
值得注意的是，本實(shí)施例內(nèi)視鏡3也可使用于醫(yī)療用途之外的其他用途，例如機(jī)械診斷等等。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有紅外線的內(nèi)視鏡，包括一控制該內(nèi)視鏡動(dòng)作的控制單元、一具有一第一端及一與該第一端相背的第二端的可見(jiàn)光光纖、一銜接該可見(jiàn)光光纖并供該可見(jiàn)光饋入該可見(jiàn)光光纖及由該光纖的第一端送出以照射該待測(cè)物的可見(jiàn)光光源、一自該光纖第一端接收對(duì)應(yīng)該待測(cè)物反射的可見(jiàn)光以形成供使用者觀看的實(shí)景圖像的鏡頭組，其特征在于該內(nèi)視鏡還包括一紅外線光纖，它與該可見(jiàn)光光纖并列延伸并具有一與該可見(jiàn)光光纖第一端對(duì)應(yīng)的第三端和一與該第三端相背并與該可見(jiàn)光光纖第二端對(duì)應(yīng)的第四端，而該第三端適于接近該待測(cè)物以接收該待測(cè)物輻射的原始紅外線圖像；及一紅外線處理裝置，它自經(jīng)該紅外線光纖第三端饋入的待測(cè)物原始紅外線圖像的能量分布來(lái)形成可饋入該鏡頭組供使用者觀看的熱圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于，該紅外線處理裝置包括一紅外線圖像傳感器，它銜接該紅外線光纖第四端并用以轉(zhuǎn)換該原始紅外線圖像成電信號(hào)；及一顯示器，它電性連接該紅外線圖像傳感器并依該電信號(hào)形成該熱圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該內(nèi)視鏡還包括一銜接該紅外線光纖第四端至該紅外線圖像傳感器的第一光纖連接頭。
4.如權(quán)利要求3所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該內(nèi)視鏡還包括一可見(jiàn)光圖像傳感器，它由該光纖第一端接收該可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以輸出至該顯示器以顯示該實(shí)體圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該內(nèi)視鏡還包括一銜接該可見(jiàn)光光纖第二端至該鏡頭組與該可見(jiàn)光圖像傳感器的第二光纖連接頭。
6.如權(quán)利要求3所述的具有紅外線的內(nèi)鏡鏡，其特征在于該可見(jiàn)光圖像傳感器與該紅外線圖像傳感器的電信號(hào)還可供傳輸至一外界的顯示裝置，而該顯示裝置可依該電信號(hào)顯示圖像。
7.如權(quán)利要求6所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該顯示裝置是一具有處理與顯示圖像功能的電腦。
8.如權(quán)利要求1所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該紅外線光纖容許傳輸?shù)募t外線的波長(zhǎng)是在8微米至12微米的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該控制單元包括一操縱桿。
10.如權(quán)利要求10所述的具有紅外線的內(nèi)視鏡，其特征在于該操縱桿具有一控制按鍵。
專(zhuān)利摘要一種具有紅外線的內(nèi)視鏡，具有以可見(jiàn)光反射待測(cè)物并經(jīng)一可見(jiàn)光光纖以形成實(shí)景圖像的功能，其特征在于該內(nèi)視鏡具有一紅外線光纖與一紅外線圖像傳感器，以使該紅外線圖像傳感器經(jīng)該紅外線光纖感測(cè)待測(cè)物的原始紅外線圖像以形成熱圖像，而可達(dá)到增加判斷待測(cè)物情況的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高手術(shù)的成功率。
文檔編號(hào)A61B1/00GK2551172SQ02239429
公開(kāi)日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月14日
發(fā)明者張歐, 瞿財(cái)鈞 申請(qǐng)人:臺(tái)群科技股份有限公司