專利名稱:三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械,具體涉及一種利用多CXD陣列進(jìn)行立體影像重構(gòu)的三維立 體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)窺鏡按其所成像是平面的還是立體的圖像,可將其分為平面內(nèi)窺鏡和立體內(nèi)窺
^Mi ο目前所使用的內(nèi)窺鏡,按其使用的目鏡數(shù)量還可以分為單目和雙目鏡第一、單目內(nèi)窺鏡是由一個光學(xué)系統(tǒng)成像,醫(yī)生可以通過目鏡端直接使用眼睛進(jìn) 行觀察,但是由于是單目鏡,只能獲得物體一個角度的影像,就像使用單個眼睛看物體一樣 的效果,物體缺乏立體感和距離感。第二、目前一些立體內(nèi)窺鏡,使用的是雙目鏡結(jié)構(gòu),其內(nèi)窺鏡前端可以是一個鏡頭 或者兩個鏡頭,物體的影像通過兩個目鏡輸出,醫(yī)生通過雙目鏡可以觀察到與人眼類似的 物體的立體影像,也可以通過連接特殊的處理主機(jī)和顯示器,通過處理主機(jī)的處理,可以在 顯示器中顯示立體的影像,但是這種影像也是單角度的,具有一定的局限性,目前已經(jīng)出現(xiàn) 使用這種結(jié)構(gòu)的立體腹腔鏡。但是其他應(yīng)用領(lǐng)域還沒有出現(xiàn)。醫(yī)生在使用單目內(nèi)窺鏡進(jìn)行手術(shù)時,由于單目鏡成平面的圖像,缺乏立體的感知, 所以依賴醫(yī)生的技術(shù)水平。而雙目鏡立體內(nèi)窺鏡雖然能得到類似人眼觀察物體的立體感 覺,但由于人體腔體的局限,也不能立體地反映出整個手術(shù)區(qū)域的立體全貌,所以醫(yī)生在使 用現(xiàn)行的內(nèi)鏡進(jìn)行手術(shù)時,都要受到視覺上的制約,對于手術(shù)的開展和提高病癥的治愈率 有一定的限制。CCD (Charge-Coupled Device,電荷耦合器件)是可用于立體相機(jī)的一種重要組成 部分。它是一種光敏半導(dǎo)體器件,其上的感光單元將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電荷量,而且電荷 量大小與入射光的強(qiáng)度成正比。CCD圖像傳感器的技術(shù)極為成熟,可以根據(jù)需要拼接成任 何形狀的陣列。1999年富士公司推出超級CCD技術(shù),在與普通CCD相同面積和感光單元數(shù) 目的情況下,其分辨率提高60 %,動態(tài)范圍提高130 %,色彩再現(xiàn)能力提高40 %,能耗下降 40%,進(jìn)一步提高了 CXD的功能。CXD的感光單元尺寸不斷在減少,目前已經(jīng)有報(bào)道的感光 單元尺寸僅為0. 5μπι,進(jìn)入了亞微米時代,CCD將會圍繞著高分辨率、高讀出速度、低成本、 微型化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多光譜應(yīng)用和3D照相等方面進(jìn)一步發(fā)展。矩陣排列的感光單元構(gòu)成的 面陣CXD可傳感圖像。C⑶現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)中,同時也在天文望遠(yuǎn) 鏡、掃描儀和條形碼讀取器中有應(yīng)用?!版隙鸲枴笔褂?6條線CCD陣列對同一目標(biāo)采樣, 最后把信號全都累加。很暗的目標(biāo)、分辨率很高的目標(biāo),“嫦娥二號”都能照出來,其分辨率 能達(dá)到1米?,F(xiàn)有技術(shù)中,還沒有將CCD陣列概念與膀胱鏡結(jié)合起來一起應(yīng)用,因此,為了得到 膀胱腔內(nèi)清晰的三維立體影像,設(shè)計(jì)一種將多CCD陣列技術(shù)與膀胱鏡結(jié)合的內(nèi)鏡技術(shù)迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡,該三 維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡能在手術(shù)過程中對膀胱進(jìn)行立體三維重構(gòu),幫助醫(yī)護(hù)人員了解膀胱 內(nèi)病變狀況,制定處理方案提供更好的圖像依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),包括硬質(zhì)電子膀胱鏡及與硬質(zhì)電子 膀胱鏡連接的冷光源主機(jī)、處理主機(jī)、工作站組件,所述硬質(zhì)電子膀胱鏡包括膀胱鏡內(nèi)鏡部 分和鏡鞘部分,所述膀胱鏡內(nèi)鏡部分包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體和貫穿于內(nèi)鏡主體和硬 質(zhì)工作端部的器械通道,所述硬質(zhì)工作端部上設(shè)有能對膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯 示全景三維立體圖像、進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多CXD陣列模塊,所述多CXD陣列模塊包括至少 一置于硬質(zhì)工作端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊,及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端 部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊。使用多CCD陣列對膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝,顯 示膀胱腔的全景三維立體圖像、并對膀胱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)。所述具有多陣列模塊能對 膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、對膀胱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)的硬 質(zhì)電子膀胱鏡稱之為三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡。在本發(fā)明中,所述的鏡鞘部分進(jìn)入人體的端部部分的最大直徑小于等于10mm,長 度為180 220mm,鏡鞘部分的先端部設(shè)計(jì)為鈍型,防止損傷人體組織,鏡鞘部分至少包括
一個通道。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,按照是否帶有手把,可以分 為帶手把的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡和不帶手把的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡。本發(fā)明所述的帶手把的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,其結(jié)構(gòu)除了包括硬 質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體外,還包括手把部分、一體化接口、器械通道等。本發(fā)明所述的不帶手把的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,其結(jié)構(gòu)除了包括 硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體外,還包括數(shù)據(jù)接頭端、冷光源接頭、器械通道等。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分的硬質(zhì)工作端部,其前端IOmm 為先端部,三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分與鏡鞘部分配合后,其硬質(zhì)工作端部伸出 鏡鞘部分工作端部至少10mm,以利于多CCD陣列模塊進(jìn)行膀胱腔體的掃描拍攝。所述硬質(zhì) 工作端部的先端部除了設(shè)計(jì)有多CCD陣列模塊外,還設(shè)有光導(dǎo)纖維部分、器械通道出口等。作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),所述端面CCD陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的 端面CXD陣列和端面測距器,所述端面CXD陣列其包括至少兩個呈線性排列的CXD元件,且 每個CCD元件對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭,每組光學(xué)鏡頭的視場角至少是90°。具體來說,所述端 面CCD陣列至少具有每秒拍攝5張的速度,所述端面測距器的工作頻率與端面CCD陣列的 工作頻率一致,保證數(shù)據(jù)同步,利于進(jìn)行立體重建。所述的端面測距器利用激光或者聲波等 的反射原理,對膀胱腔距離、深度進(jìn)行距離的測定。作為上述技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn),所述圓周面CCD陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端 部的圓向CCD陣列和圓周面測距器,所述圓周面CCD陣列其包括至少兩個呈線性排列的CCD 元件,且每個CCD元件對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭,每組光學(xué)鏡頭的視場角至少是90°。具體來說, 所述圓周面CCD陣列至少具有每秒拍攝5張的速度,所述圓周面測距器的工作頻率與圓周面CXD陣列的工作頻率一致。在本發(fā)明中,所述硬質(zhì)工作端部的先端部安裝有一能以內(nèi)鏡主體的主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動的圓環(huán)載體,所述圓周面CCD陣列和圓周面測距器設(shè)于該圓環(huán)載體上。其能對膀胱進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝,圓環(huán)載體旋轉(zhuǎn)的速度與外部固定支架的運(yùn)動速度成比例,以保證膀 胱內(nèi)的影像能進(jìn)行多角度的無縫結(jié)合,對三維立體重構(gòu)有重要意義。本發(fā)明所述的光導(dǎo)纖維部分,是為三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的工作提供足夠光源 的傳輸光路,其出口至少分為兩個部分,一個部分為先端部的前端提供光源,一個部分為先 端部圓周360°的范圍提供光源。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡,其器械通道內(nèi)徑小于等于3. 0mm。本發(fā)明所述的外部固定支架,其作用是配合三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡進(jìn)行膀胱的 CCD陣列掃描,其移動速度與三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡先端部的多CCD陣列旋轉(zhuǎn)掃描拍攝 速度成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具、支架、移動裝置。固定夾具用于緊密固定三維立體硬質(zhì) 電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,支架連接固定夾具與移動裝置,移動裝置使用高性能的電機(jī)驅(qū)動, 電機(jī)的運(yùn)動速度由處理主機(jī)統(tǒng)一控制。移動裝置傳動方式不限,可以采用絲桿傳動或者導(dǎo) 軌傳動,移動裝置固定在剛性平臺之上。本發(fā)明所述的處理主機(jī),其核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡,用于 接收和處理三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包,通過 分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù),對膀胱圖像進(jìn)行立體重構(gòu),還原膀胱的立體三維圖像。內(nèi)部的運(yùn)動 控制卡用于精確控制外部固定支架運(yùn)動。本發(fā)明中,所述的工作站組件與處理主機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接,工作站組件包括監(jiān)視 器,工作站主機(jī),控制部件(鍵盤鼠標(biāo)等),外部設(shè)備(外部儲存器、打印機(jī)等)。工作站組 件的功能是顯示處理主機(jī)輸出的三維立體圖像,分析、儲存數(shù)據(jù)和打印相關(guān)資料等。在本發(fā)明中,所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其臨床使用方法及系統(tǒng)連接 如下患者首先做適當(dāng)體位,進(jìn)行消毒鋪巾后,三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的鏡鞘部分配合鏡 芯從患者的尿道口緩慢進(jìn)入,配合適當(dāng)手法,進(jìn)入膀胱后,取出鏡芯,插入三維立體硬質(zhì)電 子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,先作觀察,需要進(jìn)行膀胱的全景立體重建時,則需要使用外部固定支 架固定好三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分,支架固定好后,同時盡可能穩(wěn)定病人,使得 內(nèi)鏡和膀胱盡可能減少干擾,準(zhǔn)備完畢后,開啟掃描功能,外部固定支架驅(qū)動內(nèi)鏡均勻速度 往外移動。多CCD陣列模塊對膀胱腔進(jìn)行直線和旋轉(zhuǎn)的掃描拍攝的同時,外部固定支架做 勻速的移動,其速度與CCD陣列的旋轉(zhuǎn)成比例,對應(yīng)的測距器將實(shí)時測量先端部的CCD陣列 與膀胱內(nèi)組織的精確距離,多CCD陣列和測距器的數(shù)據(jù)包通過數(shù)據(jù)線傳輸至處理主機(jī)進(jìn)行 計(jì)算處理,傳輸至工作站組件的監(jiān)視器進(jìn)行三維立體圖像的顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所述的三維立體膀胱鏡參考了嫦娥二號繞月衛(wèi)星上的CXD立體相機(jī)的相 關(guān)概念和原理,首次使用多CXD陣列對人體腔體腔道進(jìn)行立體掃描拍攝和立體重建,通過 處理主機(jī)的處理,獲得膀胱腔腔體腔道的立體影像,膀胱的立體圖像對于醫(yī)生以多角度觀 察其內(nèi)在的病變及研究病變成因,制定最合理有效的處理方案,具有重要的實(shí)際意義。因 此,本發(fā)明所述的三維立體膀胱鏡方便醫(yī)生通過在立體的影像的指導(dǎo)下可以進(jìn)行手術(shù)處 理,病癥研究等臨床和科研的研究,將醫(yī)生的手術(shù)習(xí)慣從平面引入到立體的層面,革新了手術(shù)手段,提高病癥的處理效率和準(zhǔn)確率等。
圖1是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的系統(tǒng)示意圖。圖2a、圖2b是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的先端部示意圖(對應(yīng)于上述圖加所 示的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡)。圖4是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡的先端部多CCD陣列模塊剖面示意圖。圖5是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)的外部固定支架結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)的臨床應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述如圖1所示,為本發(fā)明所述三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)包括三維立體硬質(zhì)電 子膀胱鏡1、外部固定支架2、處理主機(jī)3、冷光源主機(jī)5、工作站組件,其中工作站組件具體 包括工作站主機(jī)4、控制部件6、監(jiān)視器7和外部設(shè)備8、。如圖2a、圖2b為本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的結(jié)構(gòu)圖。所述三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的結(jié)構(gòu)分為鏡鞘部分11和內(nèi)鏡部分12,其中鏡鞘 部分11包括硬質(zhì)工作端部111、至少一條通道112和連接卡口 113,該連接卡口 13與內(nèi)鏡 部分12緊密配合連接,所述鏡鞘部分11的鏡鞘工作端部111的外徑小于等于10mm,鏡鞘工 作端部長180 220mm。由圖加、圖2b可知,三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1按照內(nèi)鏡部分12的不同有至少兩 種形式如圖加所示,第一種是帶把手的內(nèi)鏡部分12,其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部121、內(nèi)鏡 主體122、手把部分123、一體化接口 124、器械通道125等,所述一體化接口 IM集成有冷光 源接頭和數(shù)據(jù)接頭端的作用,其設(shè)計(jì)在手把部分123內(nèi)部。如圖2b所示,第二種是不帶手把的內(nèi)鏡部分12,其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部121、內(nèi) 鏡主體122、數(shù)據(jù)接頭端127、冷光源接頭126、器械通道125等。上述兩種三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的硬質(zhì)工作端部121,其前端IOmm為先端部 1211,1211先端部設(shè)計(jì)有端面CCD陣列模塊、圓周面CCD陣列模塊、光導(dǎo)纖維部分1243、器 械通道出口 1251,光導(dǎo)纖維部分1243提供立體三維電子膀胱鏡1前端和圓形端面觀察必要 的亮度。通過端面CCD陣列模塊、圓周面CCD陣列模塊對膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝,顯 示膀胱腔的全景三維立體圖像、并對膀胱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)。如圖3所示,所述端面CXD陣列模塊包括先端部1211端面的端面CXD陣列1241 和端面測距器1242,所述圓周面CXD陣列模塊包括先端部外圓表面CXD陣列1244及圓周面 測距器1245。所述端面CXD陣列IMl,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)最少包括2個CXD元件,CXD元件線性排列, 每個CCD對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭,能同時對同一個膀胱壁的部分成像,每組光學(xué)鏡頭的視場角 至少為90°,端面C⑶陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。所述的端面測距器1242利用激光或者聲波等的反射原理,對膀胱距離、深度進(jìn)行距離的測定。端面測距器1242的工作頻 率與端面CCD陣列的工作頻率一致,保證數(shù)據(jù)同步,利于進(jìn)行立體重建。所述先端部1211外圓表面的圓周面CXD陣列1M4,其至少包括一組CXD陣列,每 一組CXD陣列包括至少2個CXD元件及對應(yīng)的光學(xué)鏡頭,能同時對同一個膀胱內(nèi)部分成像, 每組光學(xué)鏡頭的視場角至少90°,C⑶陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。由圖可知,每一 組CXD陣列的適當(dāng)位置均配置一個圓周面測距器1245,其工作頻率與圓周面CXD陣列的工 作頻率一致,保證數(shù)據(jù)同步,以利于進(jìn)行立體重建。如圖4所示是本發(fā)明所述的三維立體硬 質(zhì)電子膀胱鏡1的先端部多CCD陣列模塊剖面示意圖。內(nèi)鏡部分12的先端部1211端面的 端面CXD陣列1241和端面測距器1242為固定形式,端面CXD陣列1241的視場角最少90°, 其作用主要是拍攝內(nèi)鏡前端部分的三維圖像。所述的先端部1211外圓表面的圓周面C⑶陣列1244和圓周面測距器1245安裝在 內(nèi)鏡先端部1211的可以繞硬質(zhì)工作端部121主軸旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)載體1246上,能對膀胱腔進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝,圓環(huán)載體1246旋轉(zhuǎn)的速度與外部固定支架2的運(yùn)動速度成比例, 以保證膀胱腔內(nèi)的影像能進(jìn)行多角度的無縫結(jié)合。且所述圓環(huán)載體1246通過配合固定在 內(nèi)鏡內(nèi)部的固定機(jī)構(gòu)1249,可以與固定機(jī)構(gòu)1249進(jìn)行平滑的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,圓周面CCD陣 列1244和圓周面測距器1245的數(shù)據(jù)也通過適當(dāng)傳輸方式經(jīng)數(shù)據(jù)線1247傳輸至處理主機(jī) 3,圓環(huán)載體1246的動力來自于內(nèi)鏡先端部1211的微型馬達(dá)1248,通過傳動結(jié)構(gòu)提供圓環(huán) 載體繞固定機(jī)構(gòu)1249旋轉(zhuǎn)的能量。如圖5所示為本發(fā)明所述的外部固定支架2的結(jié)構(gòu)簡圖。外部固定支架2的作用 是配合三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1進(jìn)行膀胱的CCD陣列掃描,其移動速度與三維立體硬質(zhì) 電子膀胱鏡1先端部的各端面CCD陣列1241和圓周面CCD陣列1M4)旋轉(zhuǎn)掃描拍攝速度 成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具23、支架22、移動裝置21。固定夾具23用于緊密固定三維立 體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的內(nèi)鏡部分12的內(nèi)鏡主體122,支架22連接固定夾具23與移動裝置 21,所述移動裝置21使用高性能的電機(jī)驅(qū)動,且電機(jī)的運(yùn)動速度由主機(jī)4統(tǒng)一控制。移動 裝置21傳動方式不限,可以采用絲桿傳動或者導(dǎo)軌傳動。此外,移動裝置21是固定在剛性 平臺之上的。如圖6所示為本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)的臨床應(yīng)用示意圖。三 維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1連接冷冷光源主機(jī)5及處理主機(jī)3,工作站組件(包括主機(jī)4,控 制部件6,監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)處于正常工作狀態(tài),患者首先做適當(dāng)體位,進(jìn)行消毒鋪巾 后,三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的鏡鞘部分11配合鏡芯從患者的尿道口 91緩慢進(jìn)入,配合 適當(dāng)手法,進(jìn)入膀胱9后,取出鏡芯,插入三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的內(nèi)鏡部分12,先作觀 察,需要進(jìn)行膀胱的全景立體重建時,三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的內(nèi)鏡部分12固定在外 部固定支架2之上,兩者狀態(tài)穩(wěn)定,盡量減少外接對膀胱道9和三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1 的干擾,通過工作站組件(主機(jī)4,控制部件6,監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)啟動三維立體硬質(zhì) 電子膀胱鏡1的多CCD陣列的掃描拍攝功能,同時啟動外部固定支架2的移動裝置21,其移 動速度與三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1的內(nèi)鏡部分12先端部1211的環(huán)形載體1246的旋轉(zhuǎn) 速度成比例,以保證成像質(zhì)量和有利于處理主機(jī)3進(jìn)行三維立體重建,所有數(shù)據(jù)通過處理 主機(jī)3處理后傳輸至工作站組件的主機(jī)4進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算合成,重建成三維立體影像,顯示 在監(jiān)視器7。三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡1對整個膀胱9進(jìn)行掃描后,可以清晰地顯示出膀胱9的全景三維圖,為醫(yī)生了解膀胱9的深層情況提供更為詳細(xì)的依據(jù)。膀胱9的三維立 體影像重建后,醫(yī)生可以根據(jù)三維圖像,制定最佳的手術(shù)方案進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
CN 102090878 A
1.三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),包括硬質(zhì)電子膀胱鏡及與硬質(zhì)電子膀胱鏡連接的冷 光源主機(jī),所述硬質(zhì)電子膀胱鏡包括膀胱鏡內(nèi)鏡部分和鏡鞘部分,所述膀胱鏡內(nèi)鏡部分包 括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體和貫穿于內(nèi)鏡主體和硬質(zhì)工作端部的器械通道,其特征在于所 述硬質(zhì)工作端部上設(shè)有能對膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并對 膀胱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多CXD陣列模塊,所述多CXD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工 作端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊,及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的 圓周面CCD陣列模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述硬質(zhì)電子 膀胱鏡按照其內(nèi)鏡主體部分是否帶有把手分為帶有把手或不帶有把手兩種形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述的鏡鞘部 分進(jìn)入人體的端部部分即鏡鞘工作端部的最大直徑小于等于10mm,鏡鞘工作端部長度范圍 為 180 220mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述端面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的端面CCD陣列和端面測距器,所述端面CCD陣列其包 括至少兩個呈線性排列的CXD元件,且每個CXD元件對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭,每組光學(xué)鏡頭的視 場角至少是90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述端面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度,所述端面測距器的工作頻率與端面CCD陣列的工作頻率一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述圓周面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的圓周面CCD陣列和圓周面測距器,所述圓周面CCD陣 列其包括至少兩個呈線性排列的CXD元件,且每個CXD元件對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭,每組光學(xué)鏡 頭的視場角至少是90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述圓周面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度,所述圓周面測距器的工作頻率與圓周面CCD陣列的工 作頻率一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述硬質(zhì)工作 端部的先端部安裝有一能以內(nèi)鏡主體的主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圓環(huán)載體,所述圓周面CCD陣列 和圓周面測距器設(shè)于該圓環(huán)載體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述膀胱鏡內(nèi) 鏡部分的內(nèi)鏡主體上還固定連接有外部固定支架,該外部固定支架包括依次連接固定夾 具、支架和移動裝置,所述移動裝置固定在剛性平臺上且由驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),其特征在于所述硬質(zhì)電子 膀胱鏡還連接有處理數(shù)據(jù)用的處理主機(jī),以及工作站組件,所述工作站組件與處理主機(jī)通 過數(shù)據(jù)線連接,所述工作站組件包括監(jiān)視器、工作站主機(jī)、控制部件及外部設(shè)備;所述處理 主機(jī),其核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡,用于接收和處理三維立體硬質(zhì)電 子膀胱鏡返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包,通過分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù),對 膀胱圖像進(jìn)行立體重構(gòu),還原膀胱的立體三維圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng)的使用方法,其特征在于(1)將硬質(zhì)電子膀胱鏡的鏡鞘部分配合鏡芯從尿道口緩慢進(jìn)入進(jìn)入膀胱后,取出鏡芯;(2)插入硬質(zhì)電子膀胱鏡的內(nèi)鏡部分;(3)通過多CCD陣列模塊對膀胱腔進(jìn)行直線和旋轉(zhuǎn)的掃描拍攝的同時即對膀胱腔進(jìn)行 三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并對膀胱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域。具體公開三維立體硬質(zhì)電子膀胱鏡系統(tǒng),包括硬質(zhì)電子膀胱鏡,硬質(zhì)電子膀胱鏡包括膀胱鏡內(nèi)鏡部分和鏡鞘部分,膀胱鏡內(nèi)鏡部分包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體,硬質(zhì)工作端部上設(shè)有能對膀胱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多CCD陣列模塊,多CCD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊,及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊。本發(fā)明通過至少兩個部分的CCD陣列模塊配合內(nèi)窺鏡的縱深運(yùn)動,所得到的所有關(guān)于膀胱內(nèi)的圖像資料和和測距器測出的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇鳈C(jī)進(jìn)行集中處理重構(gòu),重現(xiàn)膀胱的立體環(huán)境,幫助醫(yī)護(hù)人員更為清楚地了解膀胱內(nèi)病變狀況,為制定處理方案提供更好的圖像依據(jù),具有重要的實(shí)際意義。
文檔編號A61B1/07GK102090878SQ20111003334
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者喬鐵 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司