專利名稱：一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體涉及具有紅外線熱掃描功能的一體化紅外線熱掃 描食管鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)醫(yī)用紅外線成像來(lái)源于軍工技 術(shù)，已有40多年的使用歷史，隨著醫(yī)學(xué)、紅外線成 像及多媒體等多種技術(shù)的發(fā)展，紅外線成像的溫度分辨率已經(jīng)達(dá)到0. 05度，空間分辨能力 已經(jīng)達(dá)到0. Smrad,圖像清晰度有了很大的提高，結(jié)果分析直觀方便，因而其在臨床上的應(yīng) 用范圍正逐漸擴(kuò)大。目前，紅外線成像診斷在以下方面顯示出一定優(yōu)勢(shì)1)判斷組織疼痛 的部位和性質(zhì)；2)判斷急、慢性炎癥的部位、范圍和程度；3)監(jiān)測(cè)血管性病變的供血功能狀 態(tài)；4)腫瘤預(yù)警指示、全程監(jiān)視及療效評(píng)估。由此可見，紅外線成像是對(duì)B超、CT、MR等其 它形態(tài)學(xué)診斷方法的重要補(bǔ)充。食管鏡是進(jìn)行食道手術(shù)的常用器械，可以經(jīng)過(guò)口腔深入食管內(nèi)，進(jìn)行食管檢查或 者手術(shù)治療。將紅外線熱掃描探頭集成于食管鏡之中，治療的同時(shí)進(jìn)行先進(jìn)的紅外線熱掃 描診斷的新技術(shù)，提供不同的顯示模式，為食管部位疾病的診斷提供新的視角和新的手段。 目前尚沒有出現(xiàn)兩者結(jié)合的一體化內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種一體化紅外線熱掃描食管鏡系 統(tǒng)，該一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在食管鏡系統(tǒng)中，通過(guò)紅 外線熱掃描探頭對(duì)食管及其周邊組織進(jìn)行立體的掃描，得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處 理系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行圖像處理，并提供不同的顯示模式選擇，使得醫(yī)生能根據(jù)獲得的不同的顯 示圖像，通過(guò)分析食管及其周邊組織的立體血管靜態(tài)圖像，對(duì)于了解食管的功能和病變情 況，具有意想不到的診斷效果。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，包括紅外線熱掃描食管鏡以及與 之連接的冷光源主機(jī)、攝像主機(jī)、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系 統(tǒng)包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。在本發(fā)明中，所述的紅外線熱掃描食管鏡按其所采用的光學(xué)系統(tǒng)的不同，分為以 下兩種形式第一種形式是所述紅外線熱掃描食管鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)食管 鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與所述的冷光源主機(jī)、攝像主機(jī) 和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)相連接；該工作端部采用軟質(zhì)材料制造，直徑介乎IOmm 20mm之間，能夠向四個(gè)方向分別作至少90°的彎曲；該電子CCD光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在工作端部 的前端，采用直徑彡3. Omm的光學(xué)鏡頭，其CXD芯片采用尺寸彡1/4"、至少48萬(wàn)有效像素 的(XD，鏡頭視場(chǎng)角在100°以上；該器械通道的直徑彡3. 0mm。
第二種形式是所述紅外線熱掃描食管鏡為采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)食管 鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭、目鏡輸入端和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與所述的冷光源主 機(jī)和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)相連接，而該目鏡輸入端與所述的攝像主機(jī)相連接；該工 作端部采用軟質(zhì)材料制造，直徑介乎IOmm 20mm之間，能夠向四個(gè)方向分別作至少90°的 彎曲；該光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)采用直徑> 3. Omm的光學(xué)鏡頭；該器械通道的直徑> 3. 0mm。
在本發(fā)明中，所述紅外線熱掃描食管鏡在其工作端部的先端部集成有紅外線熱掃 描探頭、內(nèi)鏡鏡頭和導(dǎo)光光纖。所述紅外線熱掃描探頭的直徑<3. 0mm，其內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)，紅 外區(qū)的外部設(shè)有保護(hù)套，紅外區(qū)內(nèi)至少安裝有一組紅外裝置，所述紅外裝置包括紅外光源 發(fā)射器和紅外接收鏡頭。所述紅外線熱掃描食管鏡內(nèi)還可以設(shè)有微型電機(jī)，所述紅外線熱 掃描探頭在微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，可以伸出食管鏡先端部平面IOmm 50mm。優(yōu)選地，紅外區(qū) 內(nèi)安裝有三組相同的紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設(shè)計(jì)。所述紅外線熱掃描探頭可 以在微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)被掃描體做環(huán)形掃描。在本發(fā)明中，所述紅外線熱掃描系統(tǒng)還包括有與所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī) 相連接的操作面板、操作鍵盤或手持操作設(shè)備，所述的操作面板和手持操作設(shè)備上設(shè)有控 制按鈕，包括開關(guān)按鈕、模式選擇按鈕、紅外強(qiáng)度微調(diào)功能按鈕和監(jiān)視器菜單按鈕。模式選 擇按鈕用于切換不同的顯示模式，包括普通顯示模式和夜視顯示模式，普通顯示模式是指 紅外掃描在內(nèi)鏡冷光源和紅外光源的照射下進(jìn)行的顯示模式，夜視顯示模式是指沒有內(nèi)鏡 冷光源和紅外光源的照射下，依靠組織物的自身不同輻射強(qiáng)度來(lái)成像，醫(yī)生對(duì)兩種模式下 的圖像對(duì)比分析，可以得到另外一個(gè)角度的更好的診斷效果。所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng) 主機(jī)的后面板設(shè)有輸出端口，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器、操作鍵盤或手持操作設(shè)備 連接于該輸出端口，紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器的掃描與紅外線熱掃描探頭的掃描相一致， 實(shí)現(xiàn)同步掃描。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其工作原理如下食管壁及其周 邊組織布滿了豐富的血管，動(dòng)脈血溫度較高，靜脈血溫度較低，兩者存在某種熱交換機(jī)制， 兩者都向外輻射不同波長(zhǎng)的紅外線，食管壁及其周邊組織自身的溫度不但受到血管內(nèi)血流 的影響，也受自身新陳代謝的影響，所以食管壁及其周邊組織內(nèi)發(fā)生異變的部分的溫度會(huì) 由于血管豐富與否和新陳代謝活躍程度的不同而表現(xiàn)出差異性，比如食道癌變或炎癥等， 對(duì)外輻射的紅外線的波長(zhǎng)也各不相同。研究表明，血液中的成分(血清、血漿、血紅蛋白、 白蛋白、紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、血小板)在光譜中對(duì)紅外光的吸收最低，意味著血液除了對(duì)外 輻射紅外線外，還對(duì)周圍組織的紅外線的吸收影響很小，紅外線系統(tǒng)的精度小于等于0. 05 度，空間分辨能力至少達(dá)到0. 8mrad，紅外線熱掃描探頭在食管中近距離進(jìn)行掃描，得到精 細(xì)精確的紅外圖像。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其工作過(guò)程如下食管壁及其周 邊組織中血管的血流及組織輻射的紅外線，經(jīng)進(jìn)入食管內(nèi)的紅外線熱掃描探頭的精密紅外 探測(cè)器_紅外接收鏡頭接收后，處理芯片將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理(如放大、濾 波等)，由前置放大器和主放大器放大到一定電平之后便進(jìn)入紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)。 同時(shí)輸入主機(jī)的信號(hào)還有同步信號(hào)、參照黑體信號(hào)等。紅外線熱掃描探頭啟動(dòng)后，在微型電 機(jī)的驅(qū)動(dòng)下伸出食管鏡先端部若干距離，并在微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，對(duì)食管壁做環(huán)形掃 描，多平面連續(xù)橫切掃描得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行圖像處理，并輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，清晰地顯示食管壁及周邊組織的立體血管靜態(tài)圖像，醫(yī)生通過(guò)圖像分析，可以發(fā)現(xiàn)食管壁及其周邊組織血管異常豐富、血管異常稀疏或者存在血 管缺失區(qū)域等異常情況，給醫(yī)生及時(shí)提供即時(shí)的診斷依據(jù)。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其臨床手術(shù)方法如下患者首先 做適當(dāng)體位，向患者口腔部放入支撐器并固定，做好準(zhǔn)備工作，然后向患者食管緩慢插入紅 外線熱掃描食管鏡，紅外線熱掃描食管鏡提供清晰的患者食管的圖像，經(jīng)過(guò)紅外線熱掃描 食管鏡的器械通道可以配合處理患者食管的腫瘤等病癥。啟動(dòng)位于紅外線熱掃描食管鏡先 端部的紅外線熱掃描探頭，紅外線熱掃描探頭啟動(dòng)后伸出食管鏡先端部若干距離，為食道 壁及其周邊組織做旋轉(zhuǎn)的紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，提供醫(yī)生診斷 食道及其周邊組織狀態(tài)的依據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是目前的醫(yī)用紅外成像技術(shù)的紅外分辨率 的精度很高，而且已經(jīng)逐漸廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域，特別是醫(yī)療領(lǐng)域。將紅外線熱掃描探頭集 成在食管鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，伸出食管鏡先端部，對(duì)食管 壁血管血液運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的溫度差異而形成的紅外線輻射進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)，多平面連續(xù)橫切掃描 得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行圖像處理，清晰地顯示食管的立體血管 靜態(tài)圖像，為醫(yī)生判斷食管壁及其周邊組織的病變及功能狀態(tài)提供可靠的客觀依據(jù)，豐富 食管疾病的診斷手段，有效地提高診斷的準(zhǔn)確性。


圖1是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2A和圖2B所示紅外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡的端部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明所述的紅外線熱掃描探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述如圖1所示，本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)包括有紅外線熱掃描 食管鏡1、冷光源主機(jī)2、攝像主機(jī)3、紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)4、操作鍵盤或手持操作設(shè) 備5、紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器6和內(nèi)鏡監(jiān)視器7。其中，紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)4還 連接有操作面板，手持操作設(shè)備5和操作面板上設(shè)有開關(guān)按鈕、模式選擇按鈕、紅外強(qiáng)度微 調(diào)功能按鈕和監(jiān)視器菜單按鈕等控制按鈕。圖2A和圖2B顯示了紅外線熱掃描食管鏡1的兩種不同形式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2A為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外 線熱掃描軟質(zhì)食管鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12和器械通道13。數(shù)據(jù)接頭12分 別與冷光源主機(jī)2、攝像主機(jī)3和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)4相連接。軟質(zhì)工作端部11 的直徑介乎IOmm 20mm之間，能夠向四個(gè)方向分別作至少90°的彎曲。所述的電子CXD 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在軟質(zhì)工作端部11的前端，采用直徑> 3. Omm的光學(xué)鏡頭，其CCD芯片采用尺寸彡i/4"、至少48萬(wàn)有效像素的(XD，鏡頭視場(chǎng)角在100°以上。器械通道13的直徑 ^ 3. Omm0 圖2B為采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅 外線熱掃描軟質(zhì)食管鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12、器械通道13和目鏡輸入端14。 數(shù)據(jù)接頭12分別與冷光源主機(jī)2和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)4相連接，而目鏡輸入端14 與攝像主機(jī)3相連接。軟質(zhì)工作端部11的直徑介乎IOmm 20mm之間，能夠向四個(gè)方向分 別作至少90°的彎曲。所述的光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)采用直徑>3. Omm的光學(xué)鏡頭。器械通道 13的直徑彡3. 0mm。圖3為圖2A和圖2B所示的紅外線熱掃描食管鏡1的端部結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線 熱掃描食管鏡1在其軟質(zhì)工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭121、紅外線熱掃描探 頭122和導(dǎo)光光纖123，并且還設(shè)有器械通道出口 131。內(nèi)鏡鏡頭121的直徑彡3. 0mm，而紅 外線熱掃描探頭122的直徑< 3. 0mm。圖4是本發(fā)明所述的紅外線熱掃描探頭122的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描探頭 122內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)1222，紅外區(qū)1222的外部設(shè)有保護(hù)套1221，紅外區(qū)1222內(nèi)安裝有紅外裝 置1223，該紅外裝置1223包括有紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。紅外區(qū)1222內(nèi)安裝有 三組相同的紅外裝置1223，三組紅外裝置1223互成60度設(shè)計(jì)。紅外線熱掃描探頭122可 以在微型電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，伸出所述紅外線熱掃描食管鏡先端部IOmm 50mm，并且繞著N-N’ 的方向旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)被掃描體做環(huán)形的掃描。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖?；颊呤?先做適當(dāng)體位，向患者口腔部放入支撐器8并固定，做好準(zhǔn)備工作，然后向患者食管9緩慢 插入紅外線熱掃描食管鏡1，紅外線熱掃描食管鏡1提供清晰的患者食管的圖像，經(jīng)過(guò)紅外 線熱掃描食管鏡1的器械通道13可以配合處理患者食管的腫瘤等病癥。啟動(dòng)位于紅外線 熱掃描食管鏡先端部111的紅外線熱掃描探頭122，紅外線熱掃描探頭122啟動(dòng)后伸出食管 鏡先端部111若干距離，為食道壁及其周邊組織做旋轉(zhuǎn)的紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱 掃描系統(tǒng)監(jiān)視器6，提供醫(yī)生診斷食道及其周邊組織狀態(tài)的依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于包括紅外線熱掃描食管鏡以及與之 連接的冷光源主機(jī)、攝像主機(jī)、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng) 包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描食管鏡設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭和器械通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描食管鏡在其工作端部的先端部集成有紅外線熱掃描探頭、內(nèi)鏡鏡頭和導(dǎo)光光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描探頭內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)，所述紅外區(qū)的外部設(shè)有保護(hù)套，所述的紅外區(qū)內(nèi)至少安裝有 一組紅外裝置，所述的紅外裝置包括紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 區(qū)內(nèi)安裝有三組紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設(shè)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描食管鏡內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述紅外線熱掃描探頭伸縮和旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描食管鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)食管鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描食管鏡為采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)食管鏡，其上還設(shè)有目鏡輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描系統(tǒng)還包括與所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)相連接的操作面板、操作鍵盤或手 持操作設(shè)備，所述的操作面板和手持操作設(shè)備上設(shè)有控制按鈕，所述的控制按鈕包括開關(guān) 按鈕、設(shè)有普通顯示模式和夜視顯示模式的模式選擇按鈕、紅外強(qiáng)度微調(diào)功能按鈕和監(jiān)視 器菜單按鈕。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體公開了一種一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)，其包括紅外線熱掃描食管鏡以及與之連接的冷光源主機(jī)、攝像主機(jī)、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng)包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。該一體化紅外線熱掃描食管鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在食管鏡系統(tǒng)中，通過(guò)紅外線熱掃描探頭對(duì)食管及其周邊組織進(jìn)行立體環(huán)形掃描，得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行圖像處理，并提供普通顯示模式和夜視顯示模式等不同的顯示模式選擇，使得醫(yī)生能根據(jù)獲得的不同的顯示圖像，通過(guò)分析食管的立體血管靜態(tài)圖像，了解食管的功能和病變情況，做出正確診斷。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102100529SQ20101058182
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者喬鐵, 謝景夏, 黃萬(wàn)潮 申請(qǐng)人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司