本發(fā)明涉及一種醫(yī)用成像裝置，尤其涉及的是一種多成像模式的內置式陰道鏡。
背景技術：
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤，全球每年約有52萬新發(fā)病例和27萬死亡病例。中國是世界上宮頸癌的高發(fā)國家，每年約有15萬新發(fā)病例，其中約5.3萬人死亡，患病和死亡人數(shù)約占全世界總數(shù)的1/3。因此，宮頸癌的早期診斷和預防具有重要的現(xiàn)實意義。
1925年德國學者hanshinselman發(fā)明了陰道鏡，用于宮頸觀察，至今已有近百年歷史，歷經(jīng)光學、電子和光電一體陰道鏡等發(fā)展過程，已經(jīng)成為宮頸癌診斷不可缺少的儀器。
在陰道鏡的發(fā)展中，追求更高的分辨率、更加清晰的圖像是很重要的一方面。目前廣泛使用的陰道鏡，包括清晰度達到最高水平的陰道鏡，均采用外置式的成像系統(tǒng)，而陰道鏡在使用中需要保證至少300mm的工作距離，才不至于影響使用醫(yī)生的操作，但是，如此長的工作距離，從原理上決定了這類陰道鏡的外置式成像系統(tǒng)結構過大，導致放大倍率受到嚴重局限，分辨率不足。因此，如果希望通過陰道鏡觀察到分辨率更高、更加清晰的宮頸表面圖像，最有效且比較現(xiàn)實的路徑之一就是將成像系統(tǒng)設計成為內置式，使得其能夠在不影響醫(yī)生操作的前提下，更靠近宮頸表面，但內置式的成像系統(tǒng)對設計技術及工程技術提出了更高的要求，雖然早在1965年，就有學者已經(jīng)發(fā)表了內置式陰道鏡的效果（antoinet,grunbergerv.atlasderkolpomikroskopie.stuttgart，1956和richartrm.colpomicroscopicstudiesofthedistributionofdysplasiaandcarcinomainsitu.cancer.18:950，1965），這種內置式陰道鏡進入陰道后對組織實現(xiàn)了10倍光學放大，但是該內置式陰道鏡的探頭部分直徑達到32mm，由于儀器探頭部分過于粗大，導致無法靈活調整視野（視野?。⒅币暉o法看到側面（宮頸是圓錐形）、操作性不佳導致操作性不佳而沒有得到廣泛的應用。
另一方面，隨著醫(yī)學界對宮頸病變研究的逐漸深入，為達到更精確的診斷，不僅需要圖像更清晰，同時也需要能夠更高對比度地觀察宮頸表面微小血管的分布。單純普通白光下的陰道鏡圖像已漸漸滿足不了這樣的需求。為此，目前常見的陰道鏡中，加入綠光成像功能，部分廠家的陰道鏡加入了自發(fā)熒光成像的功能，但是總體效果并不理想，皆不能滿足臨床對高對比度的需求。因此，一些新穎的成像技術被引入到陰道鏡成像中，比如窄帶成像技術（專利號：cn201110127234.9），該發(fā)明是一種窄帶多光譜熒光陰道檢查裝置，利用在相機前加入濾光片來獲得不同光譜數(shù)據(jù)，但此方法實現(xiàn)起來昂貴且繁瑣。此外，寶膽公司提出了將一種新型技術應用于陰道鏡的思路（專利號：cn102008284a，cn102100531a，cn101912303a），但仍止于基本思路，在技術實現(xiàn)及工程實現(xiàn)上存在著巨大障礙。
因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種多成像模式的內置式陰道鏡，旨在解決現(xiàn)有技術在成像的分辨率及微小血管的對比度兩方面不能達到要求的問題。
本發(fā)明的技術方案如下：一種多成像模式的內置式陰道鏡，其中，包括：
對受檢人體組織進行內置式采集成像，并根據(jù)工作距離的變化而完成不同放大倍率的調節(jié)，實現(xiàn)對受檢人體組織的高分辨率成像的內置成像系統(tǒng)；
為內置成像系統(tǒng)提供光源的光源系統(tǒng)；
對所述內置成像系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)進行加工處理和分析的圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)；
所述內置成像系統(tǒng)和圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)連接。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述內置成像系統(tǒng)包括深入陰道內的內置式放大成像單元、對內置式放大成像單元獲取的受檢組織即時圖像進行成像的攝像單元和對受檢組織進行均勻照明的照明單元；所述照明單元置于內置式放大成像單元深入陰道內的一側，圍繞內置式放大成像單元的成像部位設置，光源系統(tǒng)為照明單元提供光源；所述攝像單元與圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)連接。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述內置式放大成像單元由多組鏡片構成，多組鏡片設置的位置根據(jù)光源系統(tǒng)提供的光源中心波長來決定，所述內置式放大成像單元直徑為2.6mm-3.3mm。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述攝像單元向下設置在內置式放大成像單元的底部。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述攝像單元包括調焦裝置和高靈敏相機。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述攝像單元包括還包括濾光片安裝位置，在熒光成像模式下，在濾光片安裝位置上放置濾除激發(fā)光的濾光片，濾光片所在平面與光軸所在平面形成的夾角最小為85°。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)包括對內置成像系統(tǒng)采集到的圖像進行處理、分析和儲存的控制裝置和顯示裝置，所述顯示裝置和控制裝置連接。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，還包括支撐內置成像系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，所述支撐系統(tǒng)包括底座單元和帶動內置成像系統(tǒng)對高度、俯仰角度、前后位置進行調節(jié)的云臺單元，所述云臺單元設置在底座單元上，內置成像系統(tǒng)設置在云臺單元上。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述光源系統(tǒng)內安裝有可更換的led。
所述的多成像模式的內置式陰道鏡，其中，所述光源系統(tǒng)內安裝有白光led、綠光led、藍光led和紅外led，打開白光led時為白光成像模式，打開綠光led為綠光成像模式，同時打開綠光led和藍光led時為多光譜成像模式，同時打開白光led和紅外led且白光led和紅外led交替閃爍時為熒光染色成像模式。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過提供一種多成像模式的內置式陰道鏡，實現(xiàn)了放大倍率的連續(xù)可調，同時實現(xiàn)多種成像模式（如白光成像模式，多光譜成像模式，熒光染色成像模式，綠光成像模式等），通過不同成像模式對被檢組織進行成像，多光譜成像模式和熒光染色成像模式提供微細血管級的高對比度分布圖像，白光成像模式用于普通場合，方便使用，如可用于醋白反應和碘試驗技術；所有成像模式均需要將內置式放大成像單元放置于陰道內，根據(jù)需要調整內置式放大成像單元工作距離的遠近而完成放大倍率的調節(jié)；為了不影響活檢鉗進行取樣，攝像單元設置在內置式放大成像單元的底部，配合直徑較小的內置式放大成像單元，不對操作產(chǎn)生干擾；本多成像模式的內置式陰道鏡為臨床提供第一手血管的分布信息，提高活檢的準確率，減少誤診率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中多成像模式的內置式陰道鏡的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
如圖1所示，一種多成像模式的內置式陰道鏡，包括：
對受檢人體組織進行內置式采集成像的內置成像系統(tǒng)100；
為內置成像系統(tǒng)100提供光源的光源系統(tǒng)200；
對所述內置成像系統(tǒng)100采集的圖像數(shù)據(jù)進行加工處理和分析的圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)300；
所述內置成像系統(tǒng)100和圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)300連接。所述內置成像系統(tǒng)100提供對受檢組織進行成像的功能，根據(jù)工作距離的變化而完成不同放大倍率的調節(jié)，實現(xiàn)了對受檢組織的高分辨率成像。
具體地，所述內置成像系統(tǒng)100包括深入陰道內的內置式放大成像單元110、對內置式放大成像單元110獲取的受檢組織即時圖像進行成像的攝像單元120和對受檢組織進行均勻照明的照明單元130；所述照明單元130置于內置式放大成像單元110深入陰道內的一側，圍繞內置式放大成像單元110的成像部位設置，使得發(fā)出的光均勻照射在受檢人體組織上，光源系統(tǒng)200為照明單元130提供光源；所述攝像單元120與圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)300連接。
具體地，所述內置式放大成像單元110由多組鏡片構成，多組鏡片設置的位置根據(jù)光源系統(tǒng)200提供的光源中心波長來決定。本實施例中，為了對內置式放大成像單元110進行保護，防止在操作過程中損壞多組鏡片，在內置式放大成像單元110深入陰道內的一側的端部設置有保護玻璃，優(yōu)選地，保護玻璃的厚度為0.8mm。為方便伸入宮頸管，所述內置式放大成像單元110直徑控制在2.6mm-3.3mm，優(yōu)選地，所述內置式放大成像單元110直徑控制在3mm。
為方便內置式放大成像單元110的使用，所述內置式放大成像單元110設置為可拆卸式結構，具有防水功能，人體相容性好，可以進行消毒。優(yōu)選地，所述內置式放大成像單元110使用不銹鋼材料進行制造，根據(jù)使用條件的不同，內置式放大成像單元110還可以使用普通內鏡進行替代。
為了縮短整個內置成像系統(tǒng)100的長度，方便操作，所述攝像單元120向下設置在內置式放大成像單元110的底部。優(yōu)選地，攝像單元120與內置式放大成像單元110之間保持90度的夾角。
具體地，所述攝像單元120包括調焦裝置和高靈敏相機。為了滿足不同成像模式的要求，所述攝像單元120還包括設置濾光片的濾光片安裝位置，在熒光成像模式下，在濾光片安裝位置上放置濾光片，濾光片所在平面與光軸所在平面形成的夾角最小為85度，通過使用濾光片，將激發(fā)光濾除。優(yōu)選地，所述濾光片的od值（光密度）需要達到6以上。
本實施例中，所述調焦裝置采用調焦旋鈕實現(xiàn)，使得工作距離在5mm-100mm內均可以清晰成像。優(yōu)選地，所述調焦旋鈕全部行程為1圈半。
具體地，所述光源系統(tǒng)200內安裝有可更換的led，可根據(jù)不同成像需求進行更換，光源系統(tǒng)200通過光纖為照明單元130提供光源，本實施例中，為了方便安裝，所述光纖采用快插式結構。優(yōu)選地，所述光源系統(tǒng)200中設置有4個led安裝位置，一個led安裝位置安裝白光led（顯色指數(shù)大于90），一個led安裝位置安裝綠光led（中心波長為510nm），一個led安裝位置安裝藍光led（中心波長為450nm），一個led安裝位置安裝紅外led（中心波長為780nm）。
優(yōu)選地，所述照明單元130采用光纖絲導光，所述光纖絲均勻圍繞內置式放大成像單元110深入陰道內一側的成像部位處分布，保證均勻出光。
具體地，所述圖像視頻處理及顯示系統(tǒng)300包括對內置成像系統(tǒng)100采集到的圖像進行處理、分析和儲存的控制裝置310和顯示裝置320，所述顯示裝置320和控制裝置310連接。所述控制裝置310可以采用高性能的pc機（personalcomputer，個人計算機），也可以采用fpga（field－programmablegatearray，即現(xiàn)場可編程門陣列）等硬件電路板。
為了方便本多成像模式的內置式陰道鏡的使用，使本多成像模式的內置式陰道鏡在使用過程中的穩(wěn)定性更好，所述多成像模式的內置式陰道鏡還包括支撐內置成像系統(tǒng)100的支撐系統(tǒng)400，所述支撐系統(tǒng)400包括底座單元420和設置在底座單元420上的云臺單元410，內置成像系統(tǒng)100設置在云臺單元410上，調節(jié)云臺單元410可動實現(xiàn)對內置成像系統(tǒng)100的高度、俯仰角度、前后位置進行調節(jié)，使得內置成像系統(tǒng)100可以在運動范圍內的任意位置實現(xiàn)停留，進行圖像采集，為整個內置成像系統(tǒng)100提供穩(wěn)定的支撐，保證活動順暢，確保內置成像系統(tǒng)100在靜止時穩(wěn)定、無抖動。
本多成像模式的內置式陰道鏡的具體操作過程如下：將已經(jīng)消毒的內置成像系統(tǒng)100安裝在支撐系統(tǒng)400上，根據(jù)需要和位置距離調節(jié)好底座單元420和云臺單元410，使內置成像系統(tǒng)100與被檢人員的位置距離合適，此時內置內置式放大成像單元110正對著被檢人員的外陰，調節(jié)光源系統(tǒng)200為白光模式，對被檢人員的外陰進行觀察；在括陰操作后，將內置式放大成像單元110置于被檢人員的陰道內，在內置式放大成像單元110距離宮頸位置稍遠的情況下，調節(jié)攝像單元120中的調焦旋鈕進行清晰觀察，此時可以完整觀察整個宮頸的情況，可以根據(jù)實際需要更換其他照明模式；如果對宮頸的放大倍率不滿意，可以將內置式放大成像單元110向內推，內置式放大成像單元110與宮頸距離越小，放大倍率越大，調焦裝置設計的最短工作距離為5mm，此時放大倍率足以觀察到細微血管，由于在這種放大倍率下，白光下的血管對比度不高，可以適當更換其他成像模式（有白光成像模式、綠光成像模式、多譜成像模式和熒光成像模式），直到觀察到滿意圖像為止；若需要對宮頸進行活檢、上藥等操作，調節(jié)內置式放大成像單元110的位置，內置式放大成像單元110的直徑只有3mm，且攝像單元120向下設置在內置式放大成像單元110的底部，不會阻擋操作，通過光源系統(tǒng)200和照明單元130照明，可以用肉眼看清宮頸的位置；所有操作后對內置成像系統(tǒng)100進行消毒；可根據(jù)實際需要選擇本技術方案中提供的幾種成像模式進行觀察（以上宮頸觀察的過程可同樣適用于對宮頸管的觀察）。
其中，本技術方案提供白光成像模式、綠光成像模式、多譜成像模式和熒光成像模式，具體如下：
1.白光成像模式：使用高顯色指數(shù)的白光led進行照明，保證圖像明亮清晰銳利，白平衡準確。
2.綠光成像模式：此時光源系統(tǒng)200打開綠光led，綠光led中心波長為510nm，帶寬為10nm，綠光均勻照射在相同部位，攝像單元120將宮頸管或宮頸在綠光下反射的圖案實時顯示在顯示裝置320上，在綠光模式下進行觀察，保存圖片。
3.多光譜成像模式：此時光源系統(tǒng)200同時打開綠光led和藍光led，藍光led中心波長為450nm，帶寬為10nm。綠光和藍光均勻照射在同一部位，攝像單元120將宮頸管或宮頸在藍綠光下反射的圖案傳輸?shù)娇刂蒲b置310中，經(jīng)過處理后實時顯示在顯示裝置320上。在多譜成像模式下進行觀察，保存圖片，顯示的合成圖像算法如下：
其中，g、b為原圖像中的綠藍通道信息，r’、g’和b’為新圖像中的藍綠通道信息，c為合成矩陣。
4.熒光染色成像模式：此時光源系統(tǒng)200同時打開白光led和紅外led，白光led和紅外led交替閃爍。以下血管成像以icg成像為例，白光led和紅外led交替閃爍，攝像單元120加入陷波濾光片，將激發(fā)光濾除，應用無菌注射用蒸餾水溶解，在靜注icg15-20s后，血管即開始顯影，可以清晰地觀察到動脈期、毛細血管期、靜脈期血管影像，能顯示管徑小于1.0mm的細小血管；動脈期持續(xù)6-9秒后開始亮度衰減，毛細血管期移行于靜脈期后，持續(xù)約2.0min，靜脈期與毛細血管期不易明確區(qū)分；造影時首先清理術野，將需要觀察的目標血管及病變組織顯露清楚，調整好內置式陰道鏡的觀察角度、放大倍率，顯示模式切換到熒光造影模式，將配制的icg溶液(成人用25.0mg溶于2.0ml的無菌注射用蒸餾水中)經(jīng)靜脈或中心靜脈導管快速推注，通過熒光錄像觀察手術視野區(qū)的血管情況。
本多成像模式的內置式陰道鏡實現(xiàn)了放大倍率的連續(xù)可調，同時實現(xiàn)多種成像模式（如白光成像模式，多光譜成像模式，熒光染色成像模式，綠光成像模式等），通過不同成像模式對被檢組織進行成像，多光譜成像模式和熒光染色成像模式提供微細血管級的高對比度分布圖像，白光成像模式用于普通場合，方便使用，如可用于醋白反應和碘試驗技術；所有成像模式均需要將內置式放大成像單元110放置于陰道內，根據(jù)需要調整內置式放大成像單元110工作距離的遠近而完成放大倍率的調節(jié)；為了不影響活檢鉗進行取樣，攝像單元120設置在內置式放大成像單元110的底部，配合直徑較小的內置式放大成像單元110，不對操作產(chǎn)生干擾；本多成像模式的內置式陰道鏡為臨床提供第一手血管的分布信息，提高活檢的準確率，減少誤診率。
應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。