[發明專利]醫用3D影像手術顯微鏡系統

無效

• 申請號: 201210290614.9
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102809808A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 溫細仁
• 申請（專利權）人: 深圳市麟靜科技有限公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;A61B19/00;A61F9/007
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅

?

技術領域

本發明涉及手術顯微鏡的成像技術。

?

背景技術

手術顯微鏡的產生和手術水平的提高形成了一門嶄新的學科—顯微外科。顯微外科應用手術顯微鏡進行精細的手術（如小血管的對接縫合），被廣泛地應用于眼科、耳鼻喉科、外科、婦科、整形外科中。

傳統的手術顯微鏡是雙目體視顯微鏡，直接觀察時有立體感，以保證手術精確順利。放大倍數1.6~80倍可變，有足夠大的工作距離?(9cm~40cm)，物鏡視場較大?(通常l5mm~40mm)。現代手術顯微鏡上裝有電視圖像系統，又稱為顯微外科電視系統。

手術顯微鏡結構形式很多，手術顯微鏡的組成由觀察系統、照明、支架及照相、電視攝像顯示系統組成。其中觀察系統有兩支獨立的光路以一定的夾角對物體成像，所以從兩個目鏡觀察到的是立體像。照相機或電視攝像系統通過光學接口與手術顯微鏡相連，在電視監視器上顯示手術情況，可供多人共覽、會診、教學科研及錄像機記錄存檔。

顯微鏡應用于生物醫學領域已有幾百年的歷史，但直接將顯微鏡用于外科手術則是1925年以來的事。這是因為一般生物顯微鏡的工作距離短，視場小，無法直接用于手術；再加之過去的外科手術多為宏觀性，醫生憑肉眼即可勝任。隨著醫學的發展，對醫生提出了進行精細手術的要求，這種要求促進了顯微鏡技術的研究和手術顯微鏡的產生。

手術顯微鏡(0perationMicroscope)的產生，使醫生能夠看清手術部位的精細結構，可以進行憑肉眼無法完成的各種顯微手術，大大拓展了手術治療范圍，提高了手術精度和病人愈合率。現在，手術顯微鏡已成為一種常規醫療設備，主要供醫院臨床各科室進行手術與檢查使用。按手術部位劃分，手術顯微鏡可以分為眼科、耳鼻喉科、外科、婦科、整形外科、顯微外科等數種，也有一些手術顯微鏡屬通用型，配屬的附件較多，組合后可供各科使用；按外部形狀劃分，可分為移動式和固定式2種，其中，移動式有立柱式和夾持式，固定式有懸吊式、墻式及桌式等。

1.手術顯微鏡的基本結構

一臺手術顯微鏡大致由四部分組成：觀察系統、照明系統、支架系統、顯示和記錄系統。

(1)觀察系統

為了成立體像，必須有2支獨立的光路以一定的夾角對物體成像，在一般手術顯微鏡中的觀察系統實質上是一可變倍雙目體視顯微鏡。觀察系統包括大物鏡、變倍系統、分光器、接目物鏡、轉向棱鏡及目鏡。一臺手術顯微鏡配有數種物鏡和目鏡，因此有不同的焦距，它們和變倍組件相配合可得到不同的放大倍率。在手術時，經常需要助手配合，因此觀察系統經常設計成雙人雙目的形式，供醫生和助手同時使用；

(2)照明系統

手術顯微鏡的照明方式分為內照明和外照明2種。內照明的照明光束由顯微鏡本體內射出，由安置在手術顯微鏡橫臂內的冷光源、光纜及部分光學件所組成，適合小孔深部照明手術。外照明常用于某些特殊需要(如眼科裂隙照明)或進行輔助照明，它的照明系統常安裝在顯微鏡本體上，照明光束傾斜射向手術部位。現代許多高級手術顯微鏡常同時具有內、外照明2套系統。近年來手術顯微鏡均采用冷光源。這種光源有足夠大的物面照度，且光中沒有紅外成分，因此熱量小，對手術面影響小，故稱為冷光源。為了減輕觀察系統的質量，冷光源常安置在手術顯微鏡的立柱或橫臂內，由導光纖維將光線引至物鏡處；

(3)支架系統

高質量的手術顯微鏡一般配有復雜的機械系統來固定和操縱，以保證能夠快速、自如靈活地將觀察和照明系統移到必要位置。支架系統包括底座、立柱、橫臂、水平Ⅺ-Y移動器及腳控板等。橫臂一般設計成2組，目的是使觀察顯微鏡在盡可能大的范圍內能夠迅速移至手術面上空；水平X--Y移動器則可將顯微鏡精確定位于所要求的位置。腳控板除控制顯微鏡上下左右移動調焦外，還可進行顯微鏡調倍組件放大倍率的變換。在立柱內柱都設有平衡錘，目的是與橫臂、水平)(-Y移動器以及顯微鏡等保持平衡；

(4)顯示和記錄系統

隨著現代醫療儀器的發展，許多手術顯微鏡配上了照相機、電視攝像顯示器及錄像機。手術顯微鏡的電視顯示系統包括攝像頭、轉換器、光學接口和顯示器等，用光學接口將顯微鏡和CCD攝像頭相連，可使手術情況在電視監視器上直接顯示出來，供多人同時在監視器上觀察手術情況，適用于教學、科研及臨床會診。近年來各廠家生產的手術顯微鏡均配有這一系統以供選購。為了保存資料，常用照相機將所需的手術畫面拍攝下來，因此，許多手術顯微鏡中安裝了分光器，從顯微鏡的光路中用分光器引出有關成像光線，并通過專用接口與照相機相連以供記錄。當錄像機與電視攝像機相連時，可在磁帶上記錄整個手術過程。