專利名稱：三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械，具體涉及一種利用多CXD陣列進行立體影像重構(gòu)的三維立 體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)窺鏡按其所成像是平面的還是立體的圖像，可將其分為平面內(nèi)窺鏡和立體內(nèi)窺
^Mi ο目前所使用的內(nèi)窺鏡，主要是指平面內(nèi)窺鏡，平面內(nèi)窺鏡通?？梢苑譃閱文亢碗p 目鏡第一、單目內(nèi)窺鏡是由一個光學系統(tǒng)成像，醫(yī)生可以通過目鏡端直接使用眼睛進 行觀察，但是由于是單目鏡，只能獲得物體一個角度的影像，就像使用單個眼睛看物體一樣 的效果，物體缺乏立體感和距離感。第二、目前一些立體內(nèi)窺鏡，使用的是雙目鏡結(jié)構(gòu)，其內(nèi)窺鏡前端可以是一個光學 鏡頭或者兩個光學鏡頭，物體的影像通過兩個目鏡輸出，醫(yī)生通過雙目鏡可以觀察到與人 眼類似的物體的立體影像，也可以通過連接特殊的處理主機和顯示器，通過處理主機的處 理，可以在顯示器中顯示立體的影像，但是這種影像也是單角度的，具有一定的局限性，目 前已經(jīng)出現(xiàn)使用這種結(jié)構(gòu)的立體腹腔鏡。但是其他應(yīng)用領(lǐng)域還沒有出現(xiàn)。醫(yī)生在使用單目內(nèi)窺鏡進行手術(shù)時，由于單目鏡成平面的圖像，缺乏立體的感知， 所以依賴醫(yī)生的技術(shù)水平。而雙目鏡式立體內(nèi)窺鏡雖然能得到類似人眼觀察物體的立體感 覺，但由于人體腔體的局限，也不能立體地反映出整個手術(shù)區(qū)域的立體全貌，所以醫(yī)生在使 用現(xiàn)行的內(nèi)鏡進行手術(shù)時，都要受到視覺上的制約，對于手術(shù)的開展和提高病癥的治愈率 有一定的限制。CCD (Charge-Coupled Device，電荷耦合器件)是可用于立體相機的一種重要組成 部分。它是一種光敏半導(dǎo)體器件，其上的感光單元將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電荷量，而且電荷 量大小與入射光的強度成正比。CCD圖像傳感器的技術(shù)極為成熟，可以根據(jù)需要拼接成任 何形狀的陣列。1999年富士公司推出超級CCD技術(shù)，在與普通CCD相同面積和感光單元數(shù) 目的情況下，其分辨率提高60 %，動態(tài)范圍提高130 %，色彩再現(xiàn)能力提高40 %，能耗下降 40%，進一步提高了 CXD的功能。CXD的感光單元尺寸不斷在減少，目前已經(jīng)有報道的感光 單元尺寸僅為0. 5μπι，進入了亞微米時代，CCD將會圍繞著高分辨率、高讀出速度、低成本、 微型化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多光譜應(yīng)用和3D照相等方面進一步發(fā)展。矩陣排列的感光單元構(gòu)成的 面陣CXD可傳感圖像。C⑶現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機中，同時也在天文望遠 鏡、掃描儀和條形碼讀取器中有應(yīng)用?！版隙鸲枴笔褂?6條線CCD陣列對同一目標采樣， 最后把信號全都累加。很暗的目標、分辨率很高的目標，“嫦娥二號”都能照出來，其分辨率 能達到1米?，F(xiàn)有技術(shù)中，還沒有將CCD陣列概念與肛腸鏡結(jié)合起來一起應(yīng)用，因此，為了得到 肛腸腔內(nèi)清晰地三維立體影像，將多CCD陣列技術(shù)與肛腸鏡結(jié)合的內(nèi)鏡技術(shù)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，該三 維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡能在手術(shù)過程中對肛腸腔進行立體三維重構(gòu)，幫助醫(yī)護人員了解腔 內(nèi)病變狀況，制定處理方案提供更好的圖像依據(jù)。為了實現(xiàn)上述技術(shù)的不足，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，包括硬質(zhì)電子肛腸鏡及與硬質(zhì)電子 肛腸鏡連接的冷光源主機，所述硬質(zhì)電子肛腸鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，所述硬 質(zhì)工作端部上設(shè)有能對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示全景其三維立體圖像、并對肛 腸腔進行三維立體重構(gòu)的多CXD陣列模塊，所述多CXD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作 端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓 周面CCD陣列模塊。所述具有多CCD陣列模塊能對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示全 景三維立體圖像、并對肛腸腔進行三維立體重構(gòu)的硬質(zhì)電子肛腸鏡稱之為三維立體硬質(zhì)電 子肛腸鏡。在本發(fā)明中，所述三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡上還連接有外部固定支架、處理主機、 光源主機、工作站組件等。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，按照是否具有治療的功能和是否帶把 手，可以分為帶有通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡、有通道無把手的三維立體硬質(zhì) 電子肛腸鏡，和不帶通道帶把手、不帶通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡共四種結(jié)構(gòu) 形式，具體如下第一種，帶有通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，其包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡 主體部分、數(shù)據(jù)接頭端、冷光源接頭、器械通道、進水通道和出水通道。第二種，帶有通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，其包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡 主體部分、把手部分和一體化接口、和冷光源接頭、器械通道、進水通道和出水通道。第三種，不帶通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部、 內(nèi)鏡主體部分、數(shù)據(jù)接頭端和冷光源接頭。第四種，不帶通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部、 內(nèi)鏡主體部分、把手部分和一體化接口或者數(shù)據(jù)接頭端和冷光源接頭。本發(fā)明所述的帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的硬質(zhì)工作端部，其長度300 450mm,外徑小于等于20mm，其前端8 15mm為先端部，先端部設(shè)計有多CCD陣列模塊、光導(dǎo) 纖維部分、器械通道出口和進出水通道出口。本發(fā)明所述的不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的硬質(zhì)工作端部，其長度 300 450mm，外徑小于等于20mm，其前端8 15mm為先端部，先端部設(shè)計有多CCD陣列模 塊、光導(dǎo)纖維部分。本發(fā)明所述的多CXD陣列模塊，包括先端部端面的CXD陣列和測距器，先端部外圓 表面的CXD陣列及其測距器。本發(fā)明中，所述置于先端部端面的端面CCD陣列模塊包括端面CCD陣列和端面測 距器，所述端面CXD陣列，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)最少包括2個CXD元件，CXD元件線性排列，每個CXD 對應(yīng)一組光學鏡頭，能同時對同一個腔內(nèi)部分成像，每組光學鏡頭的視場角至少90°，CXD陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。所述的測距器利用激光或者聲波等的反射原理，對腔 體距離、深度進行測定。測距器的工作頻率與CXD陣列的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，利 于進行立體重建。本發(fā)明中，所述置于先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊包括圓周面CCD陣列 和圓周面測距器，所述圓周面CXD陣列至少包括一組CXD陣列，每組CXD陣列包括至少2個 CCD元件及對應(yīng)的光學鏡頭，能同時對同一個肛腸腔內(nèi)部分成像，每組光學鏡頭的視場角至 少90°，C⑶陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。一組C⑶陣列的適當位置配置一個測距 器，其工作頻率與CCD陣列的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，以利于進行立體重建。CCD陣列 安裝在能以主軸做旋轉(zhuǎn)運動的圓環(huán)載體上，能對腔體進行旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝，圓環(huán)載體 旋轉(zhuǎn)的速度與外部固定支架的運動速度成比例，以保證腔體內(nèi)的影像能進行多角度的無縫 結(jié)合，對三維立體重構(gòu)有重要意義。本發(fā)明所述的光導(dǎo)纖維部分，是為三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的工作提供足夠光源 的傳輸光路，其出口至少分為兩個部分，一個部分為先端部的前端提供光源，一個部分為先 端部圓周360°的范圍提供光源。本發(fā)明所述的帶有通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，其器械通道內(nèi)徑小于等于 3. 0mm，進水通道和出水通道分別小于等于1. 0mm。本發(fā)明所述的外部固定支架，其作用是配合三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡進行腔體的 CCD陣列掃描，其移動速度與三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡先端部的多CCD陣列旋轉(zhuǎn)掃描拍攝 速度成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具、支架、移動裝置。固定夾具用于緊密固定三維立體硬質(zhì) 電子肛腸鏡的內(nèi)鏡主體部分，支架連接固定夾具與移動裝置，移動裝置使用高性能的電機 驅(qū)動，電機的運動速度由處理主機統(tǒng)一控制。精密移動裝置傳動方式不限，可以采用絲桿傳 動或者導(dǎo)軌傳動，精密移動裝置固定在剛性平臺之上。本發(fā)明所述的處理主機，其核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于 接收和處理三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包，通過 分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù)，對腔體圖像進行立體重構(gòu)，還原腔體的立體三維圖像。內(nèi)部的運動 控制卡用于精確控制外部固定支架運動。所述的工作站組件與處理主機通過數(shù)據(jù)線連接，工作站組件包括監(jiān)視器、主機、控 制部件(鍵盤鼠標等)、外部設(shè)備(外部儲存器、打印機等)。工作站組件的功能是顯示處 理主機輸出的三維立體圖像，分析、儲存數(shù)據(jù)和打印相關(guān)資料等。所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其臨床使用方法及系統(tǒng)連接如下醫(yī)生提 取病人肛腸至腹壁外，固定肛腸，于肛腸底部做微小切口，并導(dǎo)入三維立體硬質(zhì)電子肛腸 鏡，通過三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的進水通道對肛腸注入生理鹽水使得肛腸充盈，三維立 體硬質(zhì)電子肛腸鏡的內(nèi)鏡主體部分固定在外部固定支架，三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的數(shù)據(jù) 接頭端外接處理主機，冷光源接頭外接光源主機，工作站與處理主機和外部固定支架通過 數(shù)據(jù)線連接。對肛腸腔進行三維立體掃描的過程中應(yīng)盡量保持肛腸的狀態(tài)穩(wěn)定，同時啟動 三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的多CCD陣列模塊和外部固定支架，在多CCD陣列模塊對肛腸腔 進行直線和旋轉(zhuǎn)的掃描拍攝的同時，外部固定支架做勻速的移動，其速度與CCD陣列的旋 轉(zhuǎn)成比例，測距器將實時測量先端部的CCD陣列與肛腸壁或肛腸壁組織的精確距離，多CCD 陣列模塊和測距器的數(shù)據(jù)包通過數(shù)據(jù)線傳輸至處理主機進行計算處理，傳輸至工作站組件的監(jiān)視器進行三維立體圖像的顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所述的三維立體肛腸鏡參考了嫦娥二號繞月衛(wèi)星上的CXD立體相機的相 關(guān)概念和原理，首次使用多CXD陣列對人體腔道進行立體掃描拍攝和立體重建，通過處理 主機的處理，獲得肛腸腔腔體腔道的立體影像，肛腸的立體圖像對于醫(yī)生以多角度觀察其 內(nèi)在的病變及研究病變成因，制定最合理有效的處理方案，具有重要的實際意義。因此，本 發(fā)明所述的三維立體肛腸鏡方便醫(yī)生通過在立體的影像的指導(dǎo)下可以進行手術(shù)處理，病癥 研究等臨床和科研的研究，將醫(yī)生的手術(shù)習慣從平面引入到立體的層面，革新了手術(shù)手段， 提高病癥的處理效率和準確率等。


圖1是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖.圖加、圖2b是本發(fā)明的帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的結(jié)構(gòu)圖(包括不帶把手 和帶把手兩種形式)。圖3a是本發(fā)明中帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡先端部結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)于上 述圖2a、圖2b)。圖2c、圖2d是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的結(jié)構(gòu)圖(包括不帶把 手和帶把手兩種形式)。圖北是本發(fā)明中帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡先端部結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)于上 述圖2c、圖2d)。圖4是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的先端部多CCD陣列模塊剖面示意圖。圖5是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)的外部固定支架結(jié)構(gòu)示 意圖。圖6是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)的臨床應(yīng)用示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳述如圖1所示，本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)包括三維立體硬質(zhì)電 子肛腸鏡1、外部固定支架2、處理主機3、光源主機5、工作站組件等，工作站組件包括主機 4，控制部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8等。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡根據(jù)其是否帶有通道和是否帶有把手可 分成以下形式，具體是如圖2a、圖2b所示，本發(fā)明帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的 結(jié)構(gòu)圖，帶通道三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1至少兩種形式第一種是不帶把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，如圖加所示，其包括硬質(zhì)工作端 部11、內(nèi)鏡主體部分10、數(shù)據(jù)接頭端15、冷光源接頭12、器械通道17、進水通道13和出水通 道14等。第二種是帶把手的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，如圖2b所示，其包括硬質(zhì)工作端部 11、內(nèi)鏡主體部分10、把手部分18、一體化接口 19、器械通道17、進水通道13和出水通道14 等。所述一體化接口 19集成有冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭端的作用，具體是設(shè)計在把手部分18內(nèi)部。上述兩種形式的帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的硬質(zhì)工作端部11，其外徑 小于等于20mm，工作端部長300 450mm，其前端IOmm為先端部111。如圖3a所示，所述硬質(zhì)工作端部11的先端部111設(shè)計有端面CCD陣列模塊、圓周 面C⑶陣列模塊、光導(dǎo)纖維部分121、器械通道出口 171和進出水通道出口 131、141，光導(dǎo)纖 維部分121提供立體三維電子肛腸鏡1前端和圓形端面觀察必要的亮度。所述端面CCD陣 列模塊、圓周面CXD陣列模塊能對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、 并對肛腸腔進行三維立體重構(gòu)。如圖2c、2d為本發(fā)明所述的不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的結(jié)構(gòu)圖。所 述不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1有兩種形式第一種是不帶把手且不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡，如圖2c所示，其包括 硬質(zhì)工作端部11、內(nèi)鏡主體部分10、數(shù)據(jù)接頭端12、冷光源接頭15等。第二種是帶把手的 不帶通道的三維立體肛腸鏡，如圖2d所示，其包括硬質(zhì)工作端部11、內(nèi)鏡主體部分10、把手 部分18、一體化接口 19，所述一體化接口 19集成有冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭端12的作用，設(shè) 計在把手部分18內(nèi)部。上述兩種不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的硬質(zhì)工作端部11，其外徑小于 等于20mm，工作端部長300 450mm，其前端IOmm為先端部111。如圖北所示，所述硬質(zhì) 工作端部11的先端部111設(shè)計有端面CCD陣列模塊、圓周面CCD陣列模塊、光導(dǎo)纖維部分 121，光導(dǎo)纖維部分121提供立體三維電子肛腸鏡1前端和圓形端面觀察必要的亮度。如圖3a和圖北所示，所述端面CXD陣列模塊包括端面CXD陣列151和端面測距 器152。所述端面CXD陣列153，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)最少包括2個CXD元件，且該兩CXD元件線性 排列，每個CCD對應(yīng)一組光學鏡頭，能同時對同一個肛腸壁的部分成像，每組鏡頭的視場角 至少90°，CXD陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。所述端面測距器152利用激光或者聲 波等的反射原理，對腔體距離、深度進行距離的測定。此外，端面測距器152的工作頻率與 端面CXD陣列151的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，利于進行立體重建。所述先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊包括圓周面CCD陣列153及圓周面測 距器154。所述圓周面CXD陣列153，至少包括一組CXD陣列，一組CXD陣列包括至少2個 CCD元件及對應(yīng)的鏡頭，能同時對同一個腔內(nèi)部分成像，每組光學鏡頭的視場角至少90°， CCD陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。此外，每組CCD陣列的適當位置配置一個圓周面測 距器154，其工作頻率與圓周面CXD陣列的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，以利于進行立體 重建。圓周面CXD陣列153安裝在能以硬質(zhì)工作端部11主軸做旋轉(zhuǎn)運動的圓環(huán)載體155 上，能對腔體進行旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝，圓環(huán)載體155旋轉(zhuǎn)的速度與外部固定支架2的運動 速度成比例，以保證腔體內(nèi)的影像能進行多角度的無縫結(jié)合。如圖4所示是本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡的先端部CCD陣列模塊剖面 示意圖。所述端面CXD陣列151和端面測距器152固定于硬質(zhì)工作端部11的先端部111， C⑶陣列151的視場角最少90°，其作用主要是拍攝內(nèi)鏡前端的三維圖像；所述圓周面CXD 陣列153和圓周面測距器巧4安裝在內(nèi)鏡先端部的可以繞內(nèi)鏡工作端部主軸旋轉(zhuǎn)的圓環(huán) 載體155上，圓環(huán)載體155通過配合固定在內(nèi)鏡內(nèi)部的固定機構(gòu)158，可以與固定機構(gòu)158 進行平滑的相對旋轉(zhuǎn)運動，圓周面CCD陣列153和圓周面測距器154的數(shù)據(jù)也通過適當傳輸方式經(jīng)數(shù)據(jù)線156傳輸至處理主機，圓環(huán)載體155的動力來自于內(nèi)鏡先端部的微型馬達 157，通過傳動結(jié)構(gòu)提供圓環(huán)載體繞固定機構(gòu)158旋轉(zhuǎn)的能量。如圖5所示為本發(fā)明所述的外部固定支架2的結(jié)構(gòu)簡圖。外部固定支架2的作用 是配合三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1進行肛腸腔的CCD陣列掃描，其移動速度與三維立體硬 質(zhì)電子肛腸鏡1先端部111的多CXD陣列(包括圓周面CXD陣列153及圓周面測距器154) 旋轉(zhuǎn)掃描拍攝速度成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具23、支架22、移動裝置21。固定夾具23用 于緊密固定三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的內(nèi)鏡主體部分10，支架22連接固定夾具23與移 動裝置21，移動裝置21使用高性能的電機驅(qū)動，電機的運動速度由處理主機4統(tǒng)一控制。 移動裝置21傳動方式不限，可以采用絲桿傳動或者導(dǎo)軌傳動，精密移動裝置21固定在剛性 平臺之上。如圖6所示，三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1連接冷光源主機5及處理主機3，工作站 組件(主機4，控制部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)處于正常工作狀態(tài)，三維立體硬質(zhì)電子 肛腸鏡1的硬質(zhì)工作端部11經(jīng)肛門91進入肛腸，三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1固定在外部固 定支架2之上，兩者狀態(tài)穩(wěn)定，盡量減少外接對肛腸道9和三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的干 擾，通過工作站組件(主機4，控制部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)啟動三維立體硬質(zhì)電子 肛腸鏡1的多CCD陣列的掃描拍攝功能，同時啟動外部固定支架2的精密移動裝置21，其移 動速度與三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1的先端部的圓環(huán)載體155的旋轉(zhuǎn)速度成比例，以保證 成像質(zhì)量和有利于處理主機進行三維立體重建，所有數(shù)據(jù)通過處理主機3處理后傳輸至工 作站組件的主機4進行進一步計算合成，重建成三維立體影像，顯示在監(jiān)視器7。三維立體 硬質(zhì)電子肛腸鏡1對整個肛腸道9進行掃描后，可以清晰地顯示出肛腸道9的全景三維圖， 為醫(yī)生了解肛腸道9的深層情況提供更為詳細的依據(jù)。肛腸道9的三維立體影像重建后， 醫(yī)生可以根據(jù)三維圖像，使用帶有通道的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡1對肛腸內(nèi)病變進行處 理。
權(quán)利要求
1.三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，包括硬質(zhì)電子肛腸鏡及與硬質(zhì)電子肛腸鏡連接的冷 光源主機，所述硬質(zhì)電子肛腸鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，其特征在于所述硬質(zhì) 工作端部上設(shè)有能對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示其全景三維立體圖像并對肛腸腔 進行三維立體重構(gòu)的多CXD陣列模塊，所述多CXD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部 先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面 CCD陣列模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)電子 肛腸鏡按照其是否帶有通道和是否帶把手，可以分為帶有通道帶把手的硬質(zhì)電子肛腸鏡、 有通道無把手的硬質(zhì)電子肛腸鏡、不帶通道帶把手的硬質(zhì)電子肛腸鏡和不帶通道無把手的 硬質(zhì)電子肛腸鏡共四種結(jié)構(gòu)形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述三維立體 硬質(zhì)電子肛腸鏡的硬質(zhì)工作端部，其長度范圍是300 450mm，外徑小于等于20mm，其前端 8 15mm為先端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述端面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的端面CCD陣列和端面測距器，所述端面CCD陣列其包 括至少兩個呈線性排列的CXD元件，且每個CXD元件對應(yīng)一組光學光學鏡頭，每組光學光學 鏡頭的視場角至少是90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述端面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度，所述端面測距器的工作頻率與端面CCD陣列的工作頻 率一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述圓周面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的圓周面CCD陣列和圓周面測距器，所述圓周面CCD陣 列其包括至少兩個呈線性排列的CXD元件，且每個CXD元件對應(yīng)一組光學光學鏡頭，每組光 學光學鏡頭的視場角至少是90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述圓周面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度，所述圓周面測距器的工作頻率與圓周面CCD陣列的工 作頻率一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)工作 端部的先端部套設(shè)有一能以內(nèi)鏡主體的主軸做旋轉(zhuǎn)運動的圓環(huán)載體，所述圓周面CCD陣列 和圓周面測距器設(shè)于該圓環(huán)載體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述肛腸鏡內(nèi) 鏡部分的內(nèi)鏡主體上還固定連接有外部固定支架，該外部固定支架包括依次連接固定夾 具、支架和移動裝置，所述移動裝置固定在剛性平臺上且由驅(qū)動電機進行驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)電子 肛腸鏡還連接有處理數(shù)據(jù)用的處理主機以及工作站組件，所述工作站組件與處理主機通過 數(shù)據(jù)線連接，工作站組件包括監(jiān)視器、工作站主機、控制部件、外部設(shè)備，所述處理主機，其 核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于接收和處理三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡 返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包，通過分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù)，對肛腸圖像 進行立體重構(gòu)，還原肛腸的立體三維圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)的使用方法，其特征在于(1)將硬質(zhì)電子肛腸鏡通過肛腸底部的切口進入肛腸腔內(nèi)；(2)通過置于硬質(zhì)電子肛腸鏡硬質(zhì)工作端部的多CXD陣列模塊對肛腸腔進行直線和旋 轉(zhuǎn)的掃描拍攝的同時即對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并對肛 腸腔進行立體影像重構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體公開一種三維立體硬質(zhì)電子肛腸鏡系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)電子肛腸鏡，所述硬質(zhì)電子肛腸鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，所述硬質(zhì)工作端部上設(shè)有能對肛腸腔進行三維立體掃描拍攝、顯示其全景三維立體圖像并對肛腸腔進行三維立體重構(gòu)的多CCD陣列模塊，所述多CCD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊。本發(fā)明通過至少兩個部分的CCD陣列模塊配合內(nèi)窺鏡的縱深運動，所得到的所有關(guān)于肛腸內(nèi)的圖像資料和和測距器測出的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇鳈C進行集中處理重構(gòu)，重現(xiàn)肛腸的立體環(huán)境，幫助醫(yī)護人員更為清楚地了解肛腸腔內(nèi)病變狀況，為制定處理方案提供更好的圖像依據(jù)，具有重要的實際意義。
文檔編號A61B1/05GK102090881SQ20111003396
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者喬鐵 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司