[發(fā)明專利]內(nèi)窺鏡及其成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610356112.X
• 申請(qǐng)日: 2016-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN105796044B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡善云;劉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海康弘發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): A61B1/00
• 分類號(hào): A61B1/00;A61B1/04;A61B5/00;G02B27/10;G02B27/22
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司44262
• 代理人: 黃國(guó)豪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡的成像方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展與普及，醫(yī)用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在骨科、脊柱外科、婦科、泌尿外科及神經(jīng)外科等領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。。

現(xiàn)有常規(guī)的內(nèi)窺鏡是采用外部光源進(jìn)行術(shù)野照明，并通過(guò)圖像傳感器獲取反射回來(lái)的光，繼而形成圖像顯示，由于顯示的是二維的圖像，使得這種內(nèi)窺鏡的操作在很大程度上依賴于醫(yī)生的操作經(jīng)驗(yàn)，且操作時(shí)需要雙手，一只手推送工作管進(jìn)入腔道，另一只手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄以調(diào)整前端蛇形管的彎轉(zhuǎn)角度，醫(yī)生容易疲勞，精準(zhǔn)率不高，在手術(shù)過(guò)程中易對(duì)其他健康部位造成破損感染，損傷率高，進(jìn)一步增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)有的OCT掃描儀和光譜分析儀功能單一、價(jià)格昂貴；現(xiàn)有內(nèi)窺鏡不能實(shí)現(xiàn)三維建模，無(wú)法自動(dòng)導(dǎo)向，同時(shí)也存在直徑越小分辨率越低的弊端。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)三維成像的內(nèi)窺鏡。

本發(fā)明的第二目的是提供一種實(shí)現(xiàn)三維成像的內(nèi)窺鏡的成像方法。

本發(fā)明的第三目的是提供一種實(shí)現(xiàn)光學(xué)相干斷層掃描的內(nèi)窺鏡的成像方法。

本發(fā)明的第四目的是提供一種實(shí)現(xiàn)光譜分析的內(nèi)窺鏡的成像方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡，包括處理單元和顯示單元，其中，內(nèi)窺鏡還設(shè)置有激光器、合束裝置、半透鏡、振鏡、透鏡組件、分光裝置和多個(gè)光電探測(cè)裝置，激光器用于輸出多束單色光信號(hào)，合束裝置用于接收單色光信號(hào)，半透鏡用于接收合束裝置輸出的合束光信號(hào)，振鏡用于接收半透鏡輸出的合束光信號(hào)，透鏡組件用于接收振鏡輸出的掃描光信號(hào)并出射掃描光信號(hào)，透鏡組件還用于接收反射光信號(hào)，反射光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)振鏡和半透鏡入射分光裝置，一個(gè)光電探測(cè)裝置接收分光裝置輸出一束反射單色光信號(hào)，處理單元用于接收光電探測(cè)裝置輸出色彩信號(hào)和位置信號(hào)，顯示單元用于接收處理單元輸出的三維成像信號(hào)并根據(jù)三維成像信號(hào)顯示圖像。

由上述方案可見(jiàn)，通過(guò)發(fā)出多束單色光信號(hào)，并利用合束裝置多束光信號(hào)進(jìn)行合束傳輸，依次經(jīng)過(guò)半透鏡、振鏡和透鏡組件輸出到外，掃描光信號(hào)照射到目標(biāo)物表面后，將會(huì)有反射光返回至透鏡組件中，繼而使得反射光信號(hào)經(jīng)過(guò)分光裝置后被光電探測(cè)器對(duì)各個(gè)單色光光強(qiáng)進(jìn)行探測(cè)，由于經(jīng)過(guò)振鏡處理的光信號(hào)成大角度散射地進(jìn)行掃描，且由于目標(biāo)物表面不同的點(diǎn)和透鏡組件輸出端之間的距離均不相同，使得光信號(hào)由發(fā)射到接收的時(shí)間差也不相同，繼而能夠通過(guò)處理單元能夠根據(jù)目標(biāo)物表面各個(gè)點(diǎn)的色彩信號(hào)和位置信號(hào)計(jì)算各個(gè)點(diǎn)的距離位置和色彩標(biāo)識(shí)，繼而能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行三維圖像建模，以及實(shí)時(shí)顯示三維成像，使得醫(yī)生能夠直觀地獲知蛇形管前端與當(dāng)前環(huán)境之間的實(shí)際距離和位置，通過(guò)這種激光三維建模導(dǎo)航技術(shù)可在很大程度上降低人體損傷和感染幾率，減少醫(yī)生疲勞感、降低事故發(fā)生率，提高病變的檢出率和導(dǎo)向的精確性。以及由于對(duì)光進(jìn)行合光、分光處理，優(yōu)化光傳輸結(jié)構(gòu)，能夠大大減少透鏡組件輸出端的體積大小，繼而能夠?qū)崿F(xiàn)在小直徑內(nèi)窺鏡下實(shí)現(xiàn)三維成像。

更進(jìn)一步的方案是，合束裝置包括全反射鏡和多個(gè)部分反射鏡，多個(gè)部分反射鏡依次設(shè)置在全反射鏡的輸出光路上，全反射鏡和多個(gè)部分反射鏡分別接收一束單色光信號(hào)。

由上可見(jiàn)，通過(guò)全反射鏡和部分反射鏡的組合，能夠簡(jiǎn)單高效地將多束單色光信號(hào)進(jìn)行合束處理，從而能夠高效優(yōu)化光路。

更進(jìn)一步的方案是，內(nèi)窺鏡還包括光延時(shí)裝置，光延時(shí)裝置接收半透鏡輸出的合束光信號(hào)后進(jìn)行延時(shí)處理，光延時(shí)裝置向半透鏡輸出延時(shí)合束光信號(hào)。

由上可見(jiàn)，通過(guò)光延時(shí)裝置的設(shè)置以及系統(tǒng)的集成，使得內(nèi)窺鏡還可以進(jìn)行OCT斷層掃描，使得本內(nèi)窺鏡具有多功能性，有利于降低使用成本。

更進(jìn)一步的方案是，激光器包括紅色激光發(fā)射模塊、藍(lán)色激光發(fā)射模塊和綠色激光發(fā)射模塊，紅色激光發(fā)射模塊輸出紅色光信號(hào)，藍(lán)色激光發(fā)射模塊發(fā)射藍(lán)色光信號(hào)，綠色激光發(fā)射模塊發(fā)射綠色光信號(hào)。

由上可見(jiàn)，通過(guò)三基色的發(fā)射、合光和分光，有效提高三維成像效果，從而進(jìn)一步提高內(nèi)窺鏡的三維導(dǎo)向的精確性。