一種雙光路內(nèi)窺鏡電子成像裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙光路內(nèi)窺鏡電子成像裝置。所述內(nèi)窺鏡電子成像裝置包括與內(nèi)窺鏡原目鏡連接的快裝機(jī)構(gòu)，第一中繼光學(xué)裝置，光具組，CCD探測(cè)器，第二中繼光學(xué)裝置，第二目鏡，光源。所述光具組內(nèi)設(shè)有分光元件將光路分為目視光路和電子采集光路?；谝陨辖Y(jié)構(gòu)的醫(yī)用內(nèi)窺鏡電子成像裝置能夠在光路設(shè)計(jì)上整合電子內(nèi)窺裝置和目視內(nèi)窺裝置的優(yōu)點(diǎn)，使裝置小型化，做到便攜，可遠(yuǎn)程通信，可多人監(jiān)視，克服了電子成像內(nèi)窺鏡存在的遲延和像差問(wèn)題。滿足戰(zhàn)地，野外，偏遠(yuǎn)地區(qū)等特殊場(chǎng)合對(duì)于輕便設(shè)備的需求。
【專利說(shuō)明】
一種雙光路內(nèi)窺鏡電子成像裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本專利涉及一種醫(yī)用內(nèi)窺鏡電子成像裝置，尤其涉及具備內(nèi)窺鏡的內(nèi)景影像采集
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，醫(yī)療用的內(nèi)窺鏡正被廣泛地普及使用。上述內(nèi)窺鏡通過(guò)把細(xì)長(zhǎng)的插入部插入到體腔內(nèi)，來(lái)觀察食道、胃、小腸、大腸等消化道和肺等氣管。另外，上述內(nèi)窺鏡按照需要，可以使用插穿于處置器械通道內(nèi)的處置器械來(lái)進(jìn)行各種治療處理。特別地，作為攝像部而具有電荷耦合元件(CCD)等固體攝像元件的電子內(nèi)窺鏡正被廣泛地應(yīng)用。上述電子內(nèi)窺鏡可以在彩色監(jiān)視器上實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)圖像。因此上述電子內(nèi)窺鏡使操作內(nèi)窺鏡的醫(yī)務(wù)人員的疲勞感較輕。
[0003]上述電子內(nèi)窺鏡具有:將上述CCD內(nèi)置于細(xì)長(zhǎng)的插入部的前端部中的電子內(nèi)窺鏡；進(jìn)行影像信號(hào)處理的處理器裝置；以及提供照明光的光源裝置。上述電子內(nèi)窺鏡可以拆裝自如地與上述處理器裝置和上述光源裝置連接。
[0004]因此，上述電子內(nèi)窺鏡電子成像裝置可以把各種類型的光學(xué)內(nèi)窺鏡與I臺(tái)處理器裝置、光源裝置組合起來(lái)使用。另外，上述電子內(nèi)窺鏡按照所插入的部位和用途，上述CCD讀取電荷所需的時(shí)間因CCD的種類而異。
[0005]目前，內(nèi)窺鏡電子成像裝置均為單一光路，醫(yī)護(hù)人員通常選用目視成像或電子成像中某一種觀察方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在使用和實(shí)踐過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前的內(nèi)窺裝置中存在一些使用問(wèn)題，包括:
[0007]—、如果采用電子內(nèi)窺裝置，電荷耦合元件(CCD)的曝光時(shí)間和讀取電荷所需時(shí)間會(huì)比實(shí)際略有遲延，對(duì)于高精度的外科手術(shù)而言，這種遲延會(huì)影響到醫(yī)生對(duì)于操作位置的判斷，從而增大了創(chuàng)傷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]二、如果采用電子內(nèi)窺裝置，電荷耦合元件(CCD)會(huì)造成圖像的畸變，影響到手術(shù)過(guò)程中對(duì)于操作位置的判斷，從而增大了創(chuàng)傷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]三、如果采取目視內(nèi)窺裝置，目鏡限制了只有手術(shù)操作者一人使用，不利于多人觀察與協(xié)助操作而影響到手術(shù)的效果，延長(zhǎng)了手術(shù)時(shí)間。
[0010]四、之前采取目視內(nèi)窺裝置，在更換電子內(nèi)窺裝置時(shí)，光學(xué)影像轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l操作，手術(shù)人員需要改變使用習(xí)慣，需要一定的培訓(xùn)和適應(yīng)期，增大成本，也增大了手術(shù)操作的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
[0011]五、電子內(nèi)窺鏡如果使用進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，而國(guó)內(nèi)品牌由于設(shè)計(jì)原因，存在視野小、質(zhì)量差等問(wèn)題。
[0012]六、隨著學(xué)科的不斷發(fā)展，在手術(shù)過(guò)中，利用遠(yuǎn)程醫(yī)療支援，能夠提高手術(shù)的成功率，但是目前的裝置中卻缺少整體的解決方案。
[0013]七、目前自帶電子成像功能的內(nèi)窺裝置整體設(shè)備龐大，復(fù)雜且不易攜帶，在一些特定的場(chǎng)合，例如野外搶險(xiǎn)、戰(zhàn)地、偏遠(yuǎn)地區(qū)，笨重的醫(yī)療設(shè)備顯然是不方便的。
[0014]基于
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)的上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置，包括快裝機(jī)構(gòu)，第一中繼光學(xué)裝置，光具組，CCD探測(cè)器，第二中繼光學(xué)裝置，第二目鏡，光源，原內(nèi)窺鏡的目鏡通過(guò)所述快裝機(jī)構(gòu)連接于第一中繼光學(xué)裝置，第一中繼光學(xué)裝置連接于所述光具組，所述光具組內(nèi)設(shè)有分光元件將光路分為目視光路和電子采集光路，所述目視光路上依次設(shè)置第二中繼裝置和第二目鏡，所述電子采集光路上設(shè)置CCD探測(cè)器。
[0015]優(yōu)選地，所述分光元件的分光比使視頻采集支路能量弱于目視支路。
[0016]優(yōu)選地，所述光源為L(zhǎng)ED光源，所述LED光源用于替代原內(nèi)窺鏡冷光源，通過(guò)內(nèi)窺鏡照明光纖接入，對(duì)被觀察目標(biāo)照明。
[0017]優(yōu)選地，所述裝置為便攜裝置，所述CCD探測(cè)器為電路尺寸不大于3厘米的微型CCD探測(cè)器。
[0018]優(yōu)選地，所述CCD探測(cè)器將通過(guò)總線將采集到的視頻信息發(fā)送給監(jiān)視臺(tái)，所述監(jiān)視臺(tái)通過(guò)顯示裝置顯示視頻信息。
[0019]優(yōu)選地，所述監(jiān)視臺(tái)為外接的通用便攜式計(jì)算機(jī)，所述總線為USB總線。
[0020]優(yōu)選地，所述監(jiān)視臺(tái)通過(guò)有線或者無(wú)線傳輸方式將視頻傳輸給遠(yuǎn)程終端。
[0021 ]優(yōu)選地，所述目鏡為可調(diào)焦目鏡。
[0022]優(yōu)選地，所述分光元件至少包含一與所述CCD與所述目鏡光軸組成平面垂直且于所述⑶D光軸呈45°設(shè)置的鏡面。
[0023]優(yōu)選地，所述鏡面的反射率小于透射率。
[0024]基于以上結(jié)構(gòu)的醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置能夠在光路設(shè)計(jì)上整合電子內(nèi)窺裝置和目視內(nèi)窺裝置的優(yōu)點(diǎn)，使裝置小型化，做到便攜，可遠(yuǎn)程通信，可多人監(jiān)視，克服了電子內(nèi)窺鏡存在的遲延和像差問(wèn)題。滿足戰(zhàn)地，野外，偏遠(yuǎn)地區(qū)等特殊場(chǎng)合對(duì)于輕便設(shè)備的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0025]為了更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置兩光路支路不意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置的透視視圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置的正視圖；
[0029]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的醫(yī)用內(nèi)窺鏡便攜附加式雙光路中繼成像裝置的連接機(jī)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)原理與結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0031 ]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的C⑶電路尺寸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]如圖1-圖5所示的內(nèi)窺鏡結(jié)構(gòu)圖，所述裝置包括快裝機(jī)構(gòu)，第一中繼光學(xué)裝置，光具組，CCD探測(cè)器，第二中繼光學(xué)裝置，第二目鏡，光源，原內(nèi)窺鏡的目鏡通過(guò)所述快裝機(jī)構(gòu)連接于第一中繼光學(xué)裝置，第一中繼光學(xué)裝置連接于所述光具組，所述光具組內(nèi)設(shè)有分光元件將光路分為目視光路和電子采集光路，所述目視光路上依次設(shè)置第二中繼裝置和第二目鏡，所述電子采集光路上設(shè)置C⑶探測(cè)器。
[0035]本發(fā)明可以對(duì)現(xiàn)有目視內(nèi)窺裝置進(jìn)行改造，利用現(xiàn)有目視內(nèi)窺裝置的目鏡，當(dāng)然，也可以使用全新的目鏡，目鏡通常采用可調(diào)焦目鏡。目鏡通過(guò)快裝機(jī)構(gòu)連接中繼光學(xué)裝置，然后連接至光具組?？蛇x地，中繼光學(xué)裝置安裝于快裝裝置與光具組端部形成的腔體內(nèi)部。
[0036]光具組將原有光路一分為二，在正視光路上再安裝一個(gè)目鏡，目鏡與光具組之間設(shè)置中繼光學(xué)裝置，這樣保留傳統(tǒng)目視內(nèi)窺裝置的目視光路。在光具組中設(shè)置分光元件，通過(guò)分光元件將目標(biāo)區(qū)域的光分光至CCD探測(cè)器所在的側(cè)視光路和原目鏡所在的光路。
[0037]在側(cè)視光路上安裝微型(XD，同時(shí)實(shí)現(xiàn)光學(xué)觀察和電子成像。
[0038]通過(guò)目視光路觀察，不存在CCD成像的遲延和CCD引起的像差，這種觀察方式給主刀醫(yī)師以最準(zhǔn)確的信息。同時(shí)，目視光路裝置與傳統(tǒng)的目視內(nèi)窺裝置基本相同，不用影響到醫(yī)師的使用習(xí)慣，基本上無(wú)需專門的培訓(xùn)即可使用。同時(shí)，CCD電子成像光路，采集電子圖像信息，并將信息展示在顯示裝置上，使得內(nèi)窺醫(yī)療影像信息的受眾可以在線從主治醫(yī)師延展至輔助醫(yī)師護(hù)理人員等范圍。
[0039]通過(guò)CXD電子成像光路采集到的電子影像通過(guò)USB接口傳輸?shù)结t(yī)療終端，醫(yī)療終端處會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行處理或者直接顯示在顯示裝中。如圖6所示，CCD采集到的圖像還可以通過(guò)有線或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)端的共享，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于手術(shù)過(guò)程的遠(yuǎn)程展示，這有利于遠(yuǎn)程會(huì)診、醫(yī)療指導(dǎo)、醫(yī)療教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。
[0040]當(dāng)然，總線接口除USB接口外還可以選擇常用HDMI口、網(wǎng)絡(luò)口等通信方式。
[0041]醫(yī)療終端可以選擇使用便攜的移動(dòng)電腦，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的便攜和易于移動(dòng)，可以在惡劣的條件下進(jìn)行手術(shù)。
[0042]裝置包括視頻采集裝置支路和目視裝置支路，光路采用分光元件方式對(duì)原內(nèi)窺鏡目鏡影像進(jìn)行能量復(fù)用，由于光電器件的感光能力大大優(yōu)于人眼，故控制分光比使其中視頻采集支路能量弱于目視支路，以確保視頻展示的同時(shí)，目視觀察支路的能量充足。為了滿足能量分配的要求，所述分光元件至少包含一與所述CCD與所述目鏡光軸組成平面垂直且于所述CDD光軸呈45°設(shè)置的鏡面。且鏡面的反射率小于透射率。
[0043]僅具備光學(xué)成像功能的內(nèi)窺鏡僅供操作人員觀察，助手或?qū)W習(xí)人員無(wú)法獲得直觀的影像，對(duì)協(xié)助操作和人員培訓(xùn)造成困難。采用全電子成像功能的內(nèi)窺鏡雖然可以解決共同觀察的問(wèn)題，但是所需設(shè)備龐大、復(fù)雜且不易攜帶。本發(fā)明保留了原內(nèi)窺鏡目視觀察功能的同時(shí)，增加一路視頻采集裝置，使得內(nèi)窺醫(yī)療影像信息的受眾可以在線從主治醫(yī)師延展至輔助醫(yī)師護(hù)理人員等范圍；同時(shí)滿足了一線醫(yī)師安裝使用便捷、可靠耐用的要求;在信息采集顯示方面，兼顧了原有內(nèi)窺裝置信息不丟失、無(wú)畸變等特點(diǎn)。
[0044]用于光路照明的光源通常采用冷光源，LED光源為優(yōu)選的光源，能夠提供更大的亮度，且體積小、重量輕。
[0045]使用本專利的裝置可以不改變?nèi)藛T的操作習(xí)慣，提高醫(yī)療安全性;提供電子成像功能，可以用于協(xié)助操作、人員培訓(xùn)和遠(yuǎn)程醫(yī)療;使用微型CCD和LED光源后，設(shè)備小巧，便于攜帶;輸出數(shù)據(jù)可以在一般的便攜式計(jì)算機(jī)上直接顯示，設(shè)備的通用性好。
[0046]為了保證整體裝置的便攜，器件均采用小型集成化器件，例如圖7所示的微型CCD元件，其整體電路不大于3厘米。
[0047]醫(yī)用內(nèi)窺鏡雙光路中繼成像裝置是根據(jù)醫(yī)療用內(nèi)窺鏡的實(shí)際臨床使用需要而研發(fā)的擴(kuò)展應(yīng)用型光學(xué)成像裝置。其特點(diǎn)在于:保留了原內(nèi)窺鏡目視觀察功能的同時(shí)，增加一路視頻采集裝置，使得內(nèi)窺醫(yī)療影像信息的受眾可以在線從主治醫(yī)師延展至輔助醫(yī)師護(hù)理人員等范圍；同時(shí)滿足了一線醫(yī)師安裝使用便捷、可靠耐用的要求;在信息采集顯示方面，兼顧了原有內(nèi)窺裝置信息不丟失、無(wú)畸變等特點(diǎn)。
[0048]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施例做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙光路內(nèi)窺鏡，所述裝置包括快裝機(jī)構(gòu)，第一中繼光學(xué)裝置，光具組，CCD探測(cè)器，第二中繼光學(xué)裝置，第二目鏡，光源，所述第一目鏡通過(guò)所述快裝機(jī)構(gòu)連接于第一中繼光學(xué)裝置，第一中繼光學(xué)裝置連接于所述光具組，所述光具組內(nèi)設(shè)有分光元件將光路分為目視光路和電子采集光路，所述目視光路上依次設(shè)置第二中繼裝置和第二目鏡，所述電子采集光路上設(shè)置CCD探測(cè)器，所述第一目鏡為原內(nèi)窺鏡的目鏡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，優(yōu)選的，所述分光元件的分光比使視頻采集支路能量弱于目視支路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述光源為L(zhǎng)ED光源，所述LED光源用于替代原內(nèi)窺鏡冷光源，通過(guò)內(nèi)窺鏡照明光纖接入，對(duì)被觀察目標(biāo)照明。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述裝置為便攜裝置，所述CCD探測(cè)器為電路尺寸不大于3厘米的微型CCD探測(cè)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述CCD探測(cè)器將通過(guò)總線將采集到的視頻信息發(fā)送給監(jiān)視臺(tái)，所述監(jiān)視臺(tái)通過(guò)顯示裝置顯示視頻信息。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述監(jiān)視臺(tái)為外接的通用便攜式計(jì)算機(jī)，所述總線為USB總線。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡，所述監(jiān)視臺(tái)通過(guò)有線或者無(wú)線傳輸方式將視頻傳輸給遠(yuǎn)程終端。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，所述目鏡為可調(diào)焦目鏡。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡，其特征在于:所述分光元件至少包含一與所述CCD與所述目鏡光軸組成平面垂直且于所述⑶D光軸呈45°設(shè)置的鏡面。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡，所述鏡面的反射率小于透射率。
【文檔編號(hào)】A61B1/00GK105852785SQ201610292785
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】陳焱, 沈美華, 王健, 趙文彬, 李凱, 朱凱敏, 陳煥玲
【申請(qǐng)人】陳焱, 沈美華, 趙文彬