[實用新型]一種多功能內(nèi)窺鏡系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721613904.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN209048092U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程震;劉弘光;索永寬
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/05;A61B1/07;A61B1/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本實用新型公開一種多功能內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。系統(tǒng)包括內(nèi)窺鏡探頭模塊、光源模塊、成像模塊及圖像處理與顯示模塊，光源模塊為內(nèi)窺鏡探頭模塊提供不同光源，成像模塊接收不同的圖像信號并將其形成各種圖像，光源模塊產(chǎn)生的發(fā)射光通過光源光纖束傳輸?shù)絻?nèi)窺鏡探頭模塊的光源出射端口，不同的發(fā)射光照射待測物經(jīng)散射、反射或激發(fā)產(chǎn)生熒光信號形成的各種圖像信號通過傳像光纖束傳輸?shù)匠上衲K；光源光纖束的輸入端與光源模塊的光源輸出接口連接，傳像光纖束的輸出端與成像模塊的傳像輸入接口連接。本申請能夠突破成像模塊自身的外形尺寸與數(shù)量的限制，使體積和重量都較大的熒光成像等裝置應(yīng)用于內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，提供靈敏度高、多波長選擇的熒光成像等功能成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于醫(yī)學(xué)和工業(yè)檢測設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種多功能內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

內(nèi)窺鏡檢測系統(tǒng)集成了光學(xué)、影像學(xué)、人體工程學(xué)等多門學(xué)科于一體，自實用新型伊始，醫(yī)學(xué)內(nèi)窺鏡為臨床診斷提供了體外診斷難以提供的可靠圖像依據(jù)，為如消化道、脈管系統(tǒng)、耳鼻喉、神經(jīng)系統(tǒng)和腹腔系統(tǒng)疾病等多種疾病的診斷與治療提供了解決方案。傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡主要分為纖維鏡和硬鏡兩種。根據(jù)成像模塊位于內(nèi)窺鏡鏡體遠(yuǎn)端和近端的不同，目前臨床使用的內(nèi)窺鏡又可分為光學(xué)內(nèi)窺鏡與電子內(nèi)窺鏡。

具體的，纖維鏡通過光纖傳導(dǎo)圖像，而光纖加工的工藝決定了在單位截面積內(nèi)光纖的數(shù)目是有限的(幾萬至幾十萬不等)，而相機(jī)中成像模塊的像素可以達(dá)到千萬像素級別，因此，光纖的制作工藝限制了纖維鏡的圖像分辨率。后來，電子內(nèi)窺鏡的發(fā)展解決了纖維鏡成像分辨率受限的問題。當(dāng)把成像模塊做到毫米級別就可以將其放置在內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端，再通過電信號線傳導(dǎo)圖像信號，無需使用光纖傳導(dǎo)圖像，使得內(nèi)窺鏡成像分辨率得以提升。因此，目前電子鏡正在逐步取代纖維鏡。而在硬鏡領(lǐng)域，如腹腔鏡等，由于圖像傳導(dǎo)由透鏡實現(xiàn)，并沒有使用光纖，因此，硬鏡成像分辨率沒有損失，成像模塊通常安置到硬鏡的近端，不受大小的限制，且不會影響內(nèi)窺鏡成像的分辨率。

歷經(jīng)百年發(fā)展，內(nèi)窺鏡除了成像分辨率的不斷提高，日本奧林巴斯、德國Xion等多個品牌提出了很多先進(jìn)的內(nèi)窺鏡設(shè)計方案。如奧林巴斯的雙色窄帶寬內(nèi)窺鏡，對不同波長的光進(jìn)行限定，僅留下605nm、540nm和415nm波長的紅、綠、藍(lán)色窄帶光波。窄帶光波穿透胃腸道黏膜的深度不同，藍(lán)色波段(415nm)穿透較淺，紅色波段(605nm)可以深達(dá)黏膜下層，用于顯示黏膜下血管網(wǎng)，綠色波段(540nm)則能較好地顯示中間層的血管。由于黏膜內(nèi)血液的光學(xué)特性對藍(lán)、綠光吸收較強(qiáng)，因此，使用穿透性弱且能被血液吸收的光波波長，能夠增加淺層組織中(如黏膜上皮和黏膜下)血管的對比度和清晰度。德國Xion的3D成像硬鏡，通過雙光路設(shè)計實現(xiàn)實時三維圖像成像，提升了內(nèi)窺圖像的立體感，有利于臨床醫(yī)生對內(nèi)窺圖像中組織深度的觀察。

盡管內(nèi)窺鏡技術(shù)更新?lián)Q代速度很快，目前內(nèi)窺鏡的功能仍然局限在對組織的解剖學(xué)成像，內(nèi)窺鏡的成像僅限于觀察強(qiáng)光。由于熒光等功能性成像信號的強(qiáng)度通常比照明光源低幾個數(shù)量級。目前對于鏡下組織的功能學(xué)成像仍然缺乏有效手段。例如，熒光成像已被證明無論是在臨床病理診斷還是在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中具有無法替代的價值和意義，是分子影像學(xué)的重要和活躍前沿領(lǐng)域。尤其在近年來，近紅外熒光成像被證明具有受背景光干擾小，穿透能力強(qiáng)、分辨率高和信號穩(wěn)定等多個特點，尤其是短波近紅外波長范圍(900-1700nm)相比可見光譜范圍熒光的上述優(yōu)勢更為明顯。但是，熒光內(nèi)窺鏡這種功能成像方式在臨床難以應(yīng)用和推廣，其根本原因在于其較低的成像靈敏度和缺乏參考價值的成像質(zhì)量。