[發(fā)明專利]超柔性光電復(fù)合帶狀線內(nèi)窺鏡

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010169876.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN102240203A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段曉東;冒曉平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫市華焯光電科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B1/273
• 分類號(hào): A61B1/273
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體是指一種上消化道內(nèi)窺鏡。?

背景技術(shù)

軟性內(nèi)窺鏡出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代光纖出現(xiàn)以后，它以柔韌的光纖傳導(dǎo)光源和影像，稱為光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡。主要種類有胃腸鏡、肺鏡、腎結(jié)石鏡等。光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡分頭端(醫(yī)生手持操縱端)、遠(yuǎn)端(插入臟器端)及彎曲部分三部分組成。彎曲部分是密封的軟性套管，內(nèi)有兩種光導(dǎo)纖維光束，導(dǎo)光束和傳像束，它們都是由3萬至5萬根光導(dǎo)纖維組成的光導(dǎo)纖維束。由于它具有良好的柔軟性和方便的操作性能，在醫(yī)學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用。軟性內(nèi)窺鏡對(duì)其前端的操作利用機(jī)械導(dǎo)絲方式，其線徑都在一厘米左右。受檢者檢查時(shí)會(huì)有很強(qiáng)的不適感，許多患者采用麻醉方式以達(dá)到無痛檢查。?

細(xì)徑柔性光纖內(nèi)窺鏡是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型內(nèi)鏡，它的線徑可以達(dá)到1毫米，它可在無痛或極小創(chuàng)傷下進(jìn)入人體內(nèi)部位，對(duì)病變組織進(jìn)行觀測(cè)，并做出病理診斷。細(xì)徑柔性光纖內(nèi)窺鏡的實(shí)現(xiàn)有采用較少光纖數(shù)(幾千)的方式，但也減少了分辨率。也有采用單光纖掃描方式。?

隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在CMOS圖象傳感器可以封裝到1.8毫米，為細(xì)徑柔性光纖電子內(nèi)窺鏡的實(shí)現(xiàn)提供了條件。CMOS圖像傳感器所產(chǎn)生的圖像信號(hào)一般數(shù)字化后可以LVDS電平用串口或并口的方式傳到接收模塊。為實(shí)現(xiàn)超細(xì)超柔的目的，傳輸導(dǎo)線的線徑必須很小，但是在傳輸距離較長時(shí)，這種電傳輸方式需要I/O口較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，且導(dǎo)線在彎折時(shí)會(huì)對(duì)高頻信號(hào)質(zhì)量產(chǎn)生影響。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種采用將傳輸電信號(hào)在內(nèi)窺鏡前端轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的方式進(jìn)行傳輸?shù)膬?nèi)窺鏡，以實(shí)現(xiàn)其超細(xì)超柔的目的。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：?

超柔性光電復(fù)合帶狀線內(nèi)窺鏡，包括圖像采集單元、圖像傳輸光纖和數(shù)據(jù)處理單元；?

所述內(nèi)窺鏡還包括信號(hào)變換單元，其包括：電光發(fā)射機(jī)：將圖像采集單元的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)；光電接收機(jī)：將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；?

所述電光發(fā)射機(jī)與圖像采集單元電連接，其產(chǎn)生的光信號(hào)通過圖像傳輸光纖傳輸至光電接收機(jī)，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，最后電信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理單元。?

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述電光發(fā)射機(jī)為通訊用多個(gè)不同波長激光器或LED，經(jīng)過波分復(fù)用器件，通過一根光纖傳輸多路不同信號(hào)。通訊用激光器的波長為850nm、1310nm或1550nm。圖像傳輸光纖為普通可彎折光纖。所述光電接受機(jī)通過解復(fù)用器件將波長分開，各個(gè)波長接受器為PIN或APD光電二極管。?

內(nèi)窺鏡前端的圖像采集單元由光學(xué)鏡頭和CMOS圖像傳感器構(gòu)成，光源照明采用三根或更多光纖均勻分布在透鏡周圍。CMOS圖像傳感器串口電信號(hào)經(jīng)功放后驅(qū)動(dòng)激光器，激光器輸出光信號(hào)病耦合到光纖，傳到人體外部的光電接受機(jī)，所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘、數(shù)據(jù)恢復(fù)，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、顯示和存儲(chǔ)。?

將CMOS圖像傳感器所產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)后進(jìn)行傳輸，解決了電傳輸驅(qū)動(dòng)能力不足、易受干擾的問題。利用CMOS圖像傳感器與光電發(fā)射機(jī)相結(jié)合，使傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡需要幾萬幾十萬根光纖進(jìn)行的像素傳輸，只需一根就可以實(shí)現(xiàn)。大大降低成本，并使細(xì)徑內(nèi)窺鏡的直徑可以達(dá)到1毫米以下。光纖采用光纖到戶所用的可彎折光纖，可以支持幾毫米的彎曲半徑仍能保持光功率不被衰減，具有很好的柔韌性能。?

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：?

圖1是本發(fā)明超柔性光電復(fù)合帶狀線內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；?

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。?

實(shí)施例1?

如圖1所示，內(nèi)窺鏡前端光學(xué)透鏡采用2片式，自行設(shè)計(jì)，鏡頭為非球面，達(dá)到140度的視場(chǎng)角和30mm的景深；采用低成本低功耗的CMOS圖像傳感器，其芯片封裝尺寸可小至2mm×2mm。光照采用白色大功率LED，如Phillips，作為光源并接多模光纖將照明光引入內(nèi)窺鏡前端，共三套照明光纖均勻分布在透鏡周邊；鏡身除照明光纖和圖像傳輸光纖外，還包括供電電源線兩根，線徑0.1mm。這樣內(nèi)窺鏡前端的直徑可以在4mm以下，鏡身直徑可以小于1mm。?