[發明專利]用于在內窺鏡成像環境中提供照明的系統、方法和設備

有效

• 申請號: 201780081113.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN110113982B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: J.D.塔爾博特;D.M.維申
• 申請（專利權）人: 德普伊新特斯產品公司
• 主分類號: A61B1/05
• 分類號: A61B1/05;A61B1/06;A61B5/00;H04N5/341;H04N5/374
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;張金金

本公開涉及內窺鏡系統，該內窺鏡系統包括圖像傳感器、發射器和電磁輻射驅動器。圖像傳感器包括像素陣列并且被配置成基于由像素陣列接收到的電磁輻射生成和讀出圖像的像素數據。像素陣列包括用于讀出像素數據的多個排。像素陣列還具有讀出周期，該讀出周期為用于讀出所有的像素陣列中的多個排的像素數據的時間長度。發射器被配置成發射電磁輻射以照明由圖像傳感器觀察到的場景。電磁輻射驅動器被配置成驅動通過發射器的發射。電磁輻射驅動器包括小于或等于圖像傳感器的像素陣列的讀出周期的約10％至約25％的抖動規范。

技術領域

本公開整體涉及內窺鏡成像，并且更具體地涉及用于在內窺鏡成像環境中提供照明的系統、方法和設備。

背景技術

在內窺鏡系統中，必須為內窺鏡內的圖像傳感器的操作提供人工光。常規內窺鏡系統使用一束光纖將光能透射到場景中，以提供具有足夠光以捕獲圖像的圖像傳感器。遺憾的是，常規內窺鏡系統昂貴，并因此必須多次使用以證明其購買成本的合理性。然而，同時，常規內窺鏡系統也必須是無菌的，使得來自先前患者的殘余物不會感染后續患者。因此，必須對可重復使用的內窺鏡系統實施顯著的保護，以確保任何內窺鏡系統將被完全消毒，從而進一步增加常規內窺鏡系統的成本。

常規內窺鏡系統的另一個重要問題是，由于內窺鏡系統的至少一些部件插入患者體內，較大直徑的部件對周圍組織造成更多損傷或導致患者不適。例如，在關節鏡環境中，內窺鏡系統的部件可插入患者的膝蓋中。較大直徑的部件會產生較大的傷口，這會對患者的康復產生不利影響。類似地，在另一個環境中，患者可能需要通過患者體內的孔口進行內窺鏡檢查。較大直徑的部件會導致患者的不適增加，這可能導致無法完成檢查或質量不夠的圖像，從而無法從檢查中確定任何信息。

因此，希望提供一種內窺鏡系統，其具有廉價的部件和在技術上可行的小部件。這樣，內窺鏡系統可在單次使用后丟棄，并且可導致較少的組織損傷和/或患者不適。

發明內容

本文公開了一種內窺鏡系統。內窺鏡系統可包括圖像傳感器、發射器和電磁輻射驅動器。圖像傳感器包括像素陣列并且被配置成基于由像素陣列接收到的電磁輻射生成和讀出圖像的像素數據。像素陣列包括用于讀出像素數據的多個排(line)。像素陣列還具有讀出周期，該讀出周期為用于讀出所有的像素陣列中的多個排的像素數據的時間長度。發射器被配置成發射電磁輻射以照明由圖像傳感器觀察到的場景的發射器。電磁輻射驅動器被配置成驅動通過發射器的發射。電磁輻射驅動器包括小于或等于圖像傳感器的像素陣列的讀出周期的約10％至約25％的抖動規范。

本文還公開了一種用于內窺鏡成像的方法。該方法可包括基于由圖像傳感器的像素陣列接收到的電磁輻射生成和讀出圖像的像素數據。像素陣列可包括用于讀出像素數據的多個排。用于讀出所有的像素陣列中的多個排的像素數據的時間長度包括讀出周期。該方法還可包括使用發射器發射電磁輻射。該方法還可包括用由發射器發射的電磁輻射照明由圖像傳感器觀察到的場景。該方法還可包括使用電磁輻射驅動器驅動通過發射器的發射。電磁輻射驅動器包括小于或等于圖像傳感器的像素陣列的讀出周期的約10％至約25％的抖動規范。

附圖說明

圖1是根據一個實施方案的示出了用于向缺光環境提供照明的系統的示意圖。

圖2是根據一個實施方案的在控制信號和發射光之間的延遲和/或抖動的圖形視圖。

圖3示出了根據一個實施方案的具有七個帶有不均勻光分布的纖維的纖維束的橫截面。

圖4是根據一個實施方案的頂帽式輪廓和高斯輪廓的圖形視圖。

圖5是根據一個實施方案的示出了具有多個發射器的光源的示意性框圖。

圖6是根據另一個實施方案的示出了具有多個發射器的光源的示意性框圖。

圖7是根據另一個實施方案的示出了具有多個發射器的光源的示意性框圖。