可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線。它是在光纖束的表面包覆薄膜，形成薄膜包覆光纖內(nèi)芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，薄膜的材料為電致伸縮材料或壓電材料，外部電源通過具有絕緣層包覆的細(xì)導(dǎo)線向薄膜施加電場作用，使薄膜沿著光纖束長度的延伸方向發(fā)生伸縮變形，使光纖發(fā)生彎曲變形。本發(fā)明可彎折變形光纖束應(yīng)用作為內(nèi)窺鏡管線，通過控制系統(tǒng)控制外部電源，從而控制光纖束的變形狀態(tài)，使光纖能夠根據(jù)醫(yī)生的控制而自主變換方向，并到達(dá)目標(biāo)醫(yī)療檢測部位。本發(fā)明可彎折變形光纖束的形狀變化可控，可用于空間成像，可作為內(nèi)窺鏡管線，將會降低內(nèi)窺鏡的管徑，降低病人的痛苦。
【專利說明】可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡管線，特別是涉以一種可變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，應(yīng)用于通信和醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，特別是應(yīng)用于內(nèi)窺鏡的光纖信號線領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺鏡廣泛用于人體疾病的診斷和治療中，具有直觀，創(chuàng)傷小的優(yōu)點(diǎn)。但是如果內(nèi)窺鏡的管子猶如光纖粗細(xì)，這樣對人體的損傷會更小，可以減輕病人的痛苦。如果內(nèi)窺鏡的管子猶如細(xì)線，如幾根光纖粗細(xì)，這樣一來，甚至可以通過血管達(dá)到人體的各部，但目前還沒有有關(guān)這方面技術(shù)產(chǎn)品的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，在光纖束的表面包覆多條薄膜，該薄膜可以通過細(xì)的導(dǎo)線電控伸縮，借以改變內(nèi)窺鏡光纖束探頭的方向和形狀，可用于空間成像。本發(fā)明彎折變形光纖束應(yīng)用于內(nèi)窺鏡管線中，將會降低內(nèi)窺鏡的管徑，降低病人的痛苦。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，包括包括光纖束，其特征在于:所述光纖束的表面包覆一層薄膜或光纖之間有薄膜，形成薄膜包覆光纖內(nèi)芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述薄膜的材料為電致伸縮材料或壓電材料，外部控制電源通過具有絕緣層包覆的細(xì)導(dǎo)線接通所述薄膜施加電場作用，使所述薄膜沿著所述光纖束長度的延伸方向發(fā)生伸縮變形，使光纖束發(fā)生彎曲變形；光纖束的外表有一層柔韌高分子保護(hù)層。
[0005]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，薄膜為條塊狀薄膜組合而成，對不同條塊的薄膜分別獨(dú)立施加電場作用。
[0006]作為本發(fā)明上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在光纖束的變形區(qū)段，沿著光纖的周向?qū)ΨQ包覆兩塊的薄膜，使兩塊薄膜隔著光纖束相對位置設(shè)置，分別對兩塊薄膜施加電壓相反的電場作用，使一塊薄膜發(fā)生伸長變形，且使另一塊薄膜發(fā)生收縮變形，從而使光纖束在其變形區(qū)段發(fā)生彎折變形。
[0007]作為本發(fā)明上述技術(shù)方案的改進(jìn)，通過控制系統(tǒng)控制外部電源，分別向在光纖的變形區(qū)段的不同的薄膜施加設(shè)定的電場作用，從而控制光纖束的變形狀態(tài)。
[0008]上述薄膜的材料為乙酸乙烯酯、異丁烯、甲基丙烯酸甲酯和苯甲酸乙烯酯中的任意幾種化合物和亞乙烯基二氰的共聚物，或?yàn)榫燮蚁╊惢衔铮驗(yàn)閴弘娋w，或?yàn)閴弘娞沾伞?br> [0009] 上述薄膜的材料優(yōu)選為聚雙氟亞乙烯。
[0010]本發(fā)明彎折變形光纖能應(yīng)用與內(nèi)窺鏡管線中，內(nèi)窺鏡管線由光纖構(gòu)成，在光纖束的表面包覆薄膜，形成薄膜包覆光纖內(nèi)芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，薄膜的材料為電致伸縮材料或壓電材料，外部電源通過具有絕緣層包覆的細(xì)導(dǎo)線向薄膜施加電場作用，使薄膜沿著光纖束長度的延伸方向發(fā)生伸縮變形，使光纖束發(fā)生彎曲變形，通過控制系統(tǒng)控制外部電源，從而控制光纖束的變形狀態(tài)，使光纖能夠根據(jù)醫(yī)生的控制而自主變換方向，并到達(dá)目標(biāo)醫(yī)療檢測部位。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線的光纖束表面包覆多條薄膜，該薄膜可以通過細(xì)的導(dǎo)線電控伸縮，實(shí)現(xiàn)光纖的可控彎折變形；
2.本發(fā)明可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線能廣泛用于通信和醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，特別是在醫(yī)療衛(wèi)生內(nèi)窺鏡的應(yīng)用上，光纖能夠隨醫(yī)生控制而自主變換方向，簡化內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)，顯著降低內(nèi)窺鏡的管徑，降低病人的痛苦。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一在外加電場作用下發(fā)生一種方向彎曲情況示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一在外加電場作用下發(fā)生另一種方向的彎曲情況示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下:
實(shí)施例一:
在本實(shí)施例中，參見圖1~圖4，本可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，包括光纖束1，在光纖束I的表面包覆薄膜2，形成薄膜包覆光纖內(nèi)芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，薄膜2的材料壓電材料聚偏氟乙烯，外部電源通過具有絕緣層包覆的細(xì)導(dǎo)線3向薄膜2施加電場作用，使薄膜2沿著光纖束I長度的延伸方向發(fā)生伸縮變形，使光纖束I發(fā)生彎曲變形。在本實(shí)施例中，薄膜2為條塊狀薄膜組合而成，每一小塊薄膜2連接一根絕緣層包覆的銅絲，銅絲后連接電源，對不同條塊的薄膜2分別獨(dú)立施加電場作用。光纖束的外表面為一層保護(hù)層4，有利于光纖的柔韌伸縮。
[0017]在本實(shí)施例中，在光纖束I的一個(gè)變形區(qū)段，沿著光纖束I的周向?qū)ΨQ包覆兩塊的薄膜2，使兩塊薄膜2隔著光纖束I相對位置設(shè)置，分別對兩塊薄膜2施加電壓相反的電場作用，使一塊薄膜2發(fā)生伸長變形，且使另一塊薄膜2發(fā)生收縮變形，從而使光纖I在其變形區(qū)段發(fā)生彎折變形。
[0018]在本實(shí)施例中，制備好的光纖，通過控制系統(tǒng)控制外部電源，分別向在光纖束I的變形區(qū)段的不同的薄膜2施加設(shè)定的電場作用，從而控制光纖I的變形狀態(tài)，使光纖束的頭部的擺動(dòng)方向發(fā)生變化。
[0019]本實(shí)施例可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，通過控制系統(tǒng)控制外部電源，從而控制光纖束I的變形狀態(tài)，使光纖束I能夠根據(jù)醫(yī)生的控制而自主變換方向，并到達(dá)目標(biāo)醫(yī)療檢測部位。
[0020]實(shí)施例二:
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:
在本實(shí)施例中，在光纖束的表面包覆壓電薄膜聚雙氟亞乙烯，即polyvinylidenefIuoride,PVDF,每一小片薄膜連接一根絕緣層包覆的銅絲，銅絲后連接電源，正對的薄膜施加的電壓相反。制備好的光纖，在通電后能進(jìn)行彎曲變形，使光纖的頭部的擺動(dòng)方向發(fā)生變化。聚雙氟亞乙烯柔軟性好，耐高電壓，其崩潰電壓比PZT高約100倍，適用于高電壓輸入產(chǎn)生電致變形。
[0021]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本 發(fā)明彎折變形光纖及其在內(nèi)窺鏡管線中的應(yīng)用的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，包括光纖束(1)，其特征在于:所述光纖束(I)的表面包覆一層薄膜(2)或光纖之間有薄膜(2)，形成薄膜包覆光纖內(nèi)芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述薄膜(2)的材料為電致伸縮材料或壓電材料，外部控制電源通過具有絕緣層包覆的細(xì)導(dǎo)線(3 )接通所述薄膜(2 )施加電場作用，使所述薄膜(2 )沿著所述光纖束(I)長度的延伸方向發(fā)生伸縮變形，使光纖束(I)發(fā)生彎曲變形；光纖束(I)的外表有一層柔韌高分子保護(hù)層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，其特征在于:所述薄膜(2)為條塊狀薄膜粘連對稱組合而成，對不同條塊的所述薄膜(2)分別獨(dú)立施加電場作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，其特征在于:在所述光纖束(O的變形區(qū)段，沿著所述光纖束(I)的周向?qū)ΨQ包覆兩塊的所述薄膜(2)，使兩塊所述薄膜(2)隔著所述光纖束(I)相對位置設(shè)置，兩塊薄膜(2)間彼此絕緣分開，分別對兩塊所述薄膜(2)施加電壓相反的電場作用，使一塊所述薄膜(2)發(fā)生伸長變形，且使另一塊所述薄膜(2)發(fā)生收縮變形，從而使所述光纖束(I)在其變形區(qū)段發(fā)生彎折變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，其特征在于:通過控制系統(tǒng)控制外部電源，分別向在所述光纖束(I)的變形區(qū)段的不同的所述薄膜(2)施加設(shè)定的電場作用，從而控制所述光纖束(I)的所需變形狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，其特征在于:所述薄膜(2)的材料為乙酸乙烯酯、異丁烯、甲基丙烯酸甲酯和苯甲酸乙烯酯中的任意幾種化合物和亞乙烯基二氰的共聚物，或?yàn)榫燮蚁╊惢衔?，或?yàn)閴弘娋w，或?yàn)閴弘娞沾伞?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可彎折變形光纖束內(nèi)窺鏡管線，其特征在于:所述薄膜(2)的材料為聚雙氟亞乙烯。
【文檔編號】A61B1/00GK104013377SQ201410254548
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳娜, 鐘海燕, 張紹林, 陳振宜, 龐拂飛, 王廷云 申請人:上海大學(xué)