[發明專利]基于視線追蹤控制的醫用內窺鏡操控系統

有效

• 申請號: 201410322232.9
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104055478A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 金純;李婭萍;汪源
• 申請（專利權）人: 金純
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李明

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種基于視線追蹤控制的醫用內窺鏡操控系統。

背景技術

隨著科學技術的發展進步，人們生活水平的不斷提高，廣大人民群眾對手術的個方面要求也在不斷提高，“微創”這一概念已深入到外科手術的各種領域，世界衛生組織提出：二十一世紀的醫學外科將是微創和無創的外科。外科手術由皮膚切開手術向更加隱蔽的內窺鏡手術發展，這種手術創傷較小，恢復較快，痛苦較小，受到廣大患者的歡迎，人們把這種手術稱為“鑰匙眼手術”。

最初的醫用內窺鏡和監控設備體積龐大，價格較為昂貴，連接導線的存在給手術帶來不方便，極大的限制手術范圍及場地。

如中國專利號200820005178.5公開了一種醫用便攜式螺絲刀形無線內窺鏡，其屬于醫用專用手術器械，涉及一種醫用便攜式螺絲刀形無線內窺鏡。產品外觀僅是一個如螺絲刀大小的操作器和一個書本大小的平板監視器。電路由微型針孔攝像鏡頭、CCD成像系統、信號發射器、信號接收器、電源電池五個部分組成。它將五個部分的器件全部數字化、微型化，且全部集中于一個螺絲刀大小的外殼中，體積縮小了百倍，并達到無線傳輸。

又如，中國專利申請號為201410066784.8公開了一種便攜式內窺鏡視頻系統，其涉及醫療器械領域，特別涉及一種結構簡單、便于攜帶的內窺鏡視頻系統。包括手持主機，無線視頻接收器及無線腳踏開關，所述手持主機上設有光學接口及顯示屏，所述手持主機內置有攝像頭，LED冷光源，影像處理器，顯示模塊，無線數據發送模塊及供電單元。其結構簡單，便于攜帶，功耗低，可與各種醫用內窺鏡配接，適用于臨床醫療診斷治療。

上述兩個專利的無線內窺鏡和便攜式內窺鏡視頻的手持主機可以相結合使用，利用手持主機對內窺鏡采集的視頻進行監視觀測，進而構成一種醫用內窺鏡監視系統。但是，以上專利中涉及的醫用內窺鏡監視系統技術，都主要著重于針對手持設備的設計，沒有考慮手術過程中使用者同時操作內窺鏡和手持設備時，在視線切換和手動操作兩方面都可能存在應接不暇的狀況。因為使用者的視線一邊需要關注患者的傷口情況，一邊又需要觀察對內窺鏡的操作情況，還要時常轉頭查看監視設備上的視頻顯示畫面，以觀察內窺鏡采集的視頻情況，這種視線的不斷切換，在手術過程中會造成一定的時間延誤，同時，視線的切換也使得使用者難以將患者的傷口情況與窺鏡采集的視頻情況有效地進行結合觀察；另一方面，系統中對內窺鏡的監視設備僅僅具備視頻監視功能以及對視頻進行暫停/播放功能切換、截圖等簡單操作，而無法一并對內窺鏡的光照、圖像縮/放、拍照/攝像功能切換等操作進行控制，因此使用者在手動操作上也時常需要在監視設備、內窺鏡設備的操作之間進行切換，同時還要關于手術操作。這些因素，不僅使得內窺鏡手術的監視和手動控制操作麻煩，讓操作者在視線切換和手動操作兩方面都應接不暇，而且在一定程度上還會分散操作者的注意力，影響手術操作質量，增加誤操作隱患，導致手術時間增長，進而給手術患者帶來更大的手術風險。

綜上所述，現有微創外科手術設備存在醫用內窺鏡和監視設備之間的操控結合性較差，監視和手動控制操作都較為麻煩，需要對視線和手動操作進行頻繁的切換，并且容易影響手術質量，增加手術風險的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種基于視線追蹤控制的醫用內窺鏡操控系統，其能夠佩戴于人體頭部上且能夠通過眼部動作對操作指針加以操作控制而實現人機交互，并能夠在視覺上達到了醫用內窺鏡采集的數字圖像畫面與人眼視線所觀察到的現實場景相疊加的人機交互效果，增強了系統的操控結合性，從而能夠在操控過程中減少、甚至避免視線和手動操作的頻繁切換，進而解決現有微創外科手術設備操控結合性差、監視和手動控制操作麻煩、容易影響手術質量的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術手段：