專利名稱：一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(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 描喉鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)醫(yī)用紅外線成像來源于軍工技術(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)達到0. 05度，空間分辨能力 已經(jīng)達到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) 用范圍正逐漸擴大。目前，紅外線成像診斷在以下方面顯示出一定優(yōu)勢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)視及療效評估。由此可見，紅外線成像是對B超、CT、MR等其 它形態(tài)學(xué)診斷方法的重要補充。喉鏡是進行喉科手術(shù)的常用器械，可以經(jīng)過口腔深入喉管內(nèi)，進行喉管檢查或者 手術(shù)治療。將紅外線熱掃描探頭集成于喉鏡之中，治療的同時進行先進的紅外線熱掃描診 斷的新技術(shù)，提供不同的顯示模式，為喉部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喉鏡系 統(tǒng)，該一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在喉鏡系統(tǒng)中，通過紅外線 熱掃描探頭對喉管及周邊組織進行立體掃描，得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主 機進行圖像處理，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 過分析喉管壁及其周邊組織的立體血管靜態(tài)圖像，對于了解喉管壁及其周邊組織的功能和 病變情況，具有意想不到的診斷效果。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，包括紅外線熱掃描喉鏡以及與之連 接的冷光源主機、攝像主機、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喉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喉鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的喉鏡，其上設(shè) 有工作端部、冷光源接頭、數(shù)據(jù)接頭和直線型器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與攝像主機和紅外線 熱掃描處理系統(tǒng)主機相連接；該工作端部的直徑彡10. 0mm，長度彡200mm;該電子C⑶光 學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在工作端部的前端，采用直徑為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭，其CCD芯片采用 (1/4"，至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視場角在100°以上；該直線型器械通道的直徑 ^ 3. 0mm，可允許標準的手術(shù)器械進入喉部進行手術(shù)。
第二種形式是所述紅外線熱掃描喉鏡為采用棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的喉鏡，其上設(shè)有工 作端部、冷光源接頭、數(shù)據(jù)接頭和目鏡輸入端；該數(shù)據(jù)接頭與紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機相 連接，該目鏡輸入端與攝像主機相連接；該工作端部的直徑< 10. 0mm，長度< 200mm;該棱 鏡光學(xué)系統(tǒng)采用直徑為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭并設(shè)有導(dǎo)光光纖以用于傳遞光學(xué)圖像。 該紅外線熱掃描喉鏡上亦可以設(shè)置器械通道。在本發(fā)明中，所述紅外線熱掃描喉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。所述紅外線熱掃描喉鏡內(nèi)還可以設(shè)有微型電機，所述紅外線熱掃描 探頭在微型電機的驅(qū)動下，可以伸出喉鏡先端部平面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。所述紅外線熱掃描探頭可以在微 型電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，從而對被掃描體做環(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 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度來成像，醫(yī)生對兩種模式下 的圖像對比分析，可以得到另外一個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， 實現(xiàn)同步掃描。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其工作原理如下喉部組織內(nèi)布滿 了豐富的血管，動脈血溫度較高，靜脈血溫度較低，兩者存在某種熱交換機制，兩者都向外 輻射不同波長的紅外線，喉部及其周邊粘膜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，所以組織內(nèi)發(fā)生異變部分的溫度會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，比如癌變或者炎癥等，對外輻射的紅外線的波長也各 不相同。研究表明，血液中的成分(血清、血漿、血紅蛋白、白蛋白、紅細胞、淋巴細胞、血 小板)在光譜中對紅外光的吸收最低，意味著血液除了對外輻射紅外線外，還對周圍組織 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到 0. 8mrad，紅外線熱掃描探頭在喉部中近距離進行掃描，得到精細精確的紅外圖像。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其工作過程如下喉部內(nèi)血管中血 流及組織輻射的紅外線，經(jīng)進入喉部內(nèi)的紅外線熱掃描探頭的精密紅外探測器-紅外接收 鏡頭接收后，處理芯片將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過預(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入紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機。同時輸入主機的信 號還有同步信號、參照黑體信號等。紅外線熱掃描探頭啟動后，在微型電機的驅(qū)動下伸出喉 鏡先端部若干距離，并在微型電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，對喉管壁及周邊組織做環(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)主機進行圖像處理，并輸出到紅外 線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，清晰地顯示喉管壁及周邊組織的立體血管靜態(tài)圖像，醫(yī)生通過圖像分析，可以發(fā)現(xiàn)喉部及其周邊粘膜組織血管異常豐富、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)生及時提供即時的診斷依據(jù)。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其臨床手術(shù)方法如下患者首先做 適當體位，向患者口腔部放入支撐器并固定，做好消毒等準備工作，然后向患者喉部緩慢插 入紅外線熱掃描喉鏡，紅外線熱掃描喉鏡提供清晰的患者喉管的圖像，進行常規(guī)檢查，經(jīng)過 紅外線熱掃描喉鏡的器械通道可以配合處理患者喉管的各種病癥。啟動位于紅外線熱掃描 喉鏡先端部的紅外線熱掃描探頭，紅外線熱掃描探頭啟動后伸出喉鏡先端部若干距離，為 喉管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 診斷喉管及周圍組織狀態(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 成在喉鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，伸出喉鏡先端部，對喉管壁血 管血液運動產(chǎn)生的溫度差異而形成的紅外線輻射進行掃描監(jiān)測，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)主機進行圖像處理，清晰地顯示喉管的立 體血管靜態(tài) 圖像，為醫(yī)生判斷喉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)，豐富喉管 疾病的診斷手段，有效地提高診斷的準確性。


圖1是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描喉鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是采用棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描喉鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A是圖2A所示紅外線熱掃描喉鏡的端部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B是圖2B所示紅外線熱掃描喉鏡的端部結(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喉鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳述如圖1所示，本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)包括紅外線熱掃描喉鏡 1、冷光源主機2、攝像主機3、紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機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分別顯示了紅外線熱掃描喉鏡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)的紅外線熱掃描喉鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃 描喉鏡設(shè)有工作端部11、冷光源接頭12、數(shù)據(jù)接頭13和直線型器械通道14，其中，冷光源接 頭12與冷光源主機2相連接，而數(shù)據(jù)接頭13與攝像主機3和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4 相連接。工作端部11的直徑< 10. 0mm，長度< 200mm。所述的電子C⑶光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在工作端部11的前端，采用直徑為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭，其CXD芯片采用尺寸彡1/4"、 至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視場角在100°以上。直線型器械通道14的直徑< 3. 0mm， 可允許標準的手術(shù)器械進入喉部進行手術(shù)。圖2B為采用棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的紅外線熱掃描喉鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描 喉鏡設(shè)有工作端部11、冷光源接頭12、數(shù)據(jù)接頭13和目鏡輸入端15，其中，冷光源接頭12 與冷光源主機2相連接，數(shù)據(jù)接頭13與紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4相連接，而目鏡輸入 端15與攝像主機3相連接。工作端部11的直徑< 10. 0mm，長度< 200mm。所述的棱鏡光 學(xué)系統(tǒng)采用直徑為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭并設(shè)有導(dǎo)光光纖以用于傳遞光學(xué)圖像。圖3A和圖3B分別顯示了圖2A和圖2B所示的紅外線熱掃描喉鏡的端部結(jié)構(gòu)示意 圖，其中圖3A是圖2A所示紅外線熱掃描喉鏡的端部結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描喉鏡在 其工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭131、紅外線熱掃描探頭132和導(dǎo)光光纖121， 并且還設(shè)有器械通道出口 141。其中，內(nèi)鏡鏡頭131為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭，紅外線 熱掃描探頭132的直徑< 3. 0mm。圖3B是圖2B所示紅外線熱掃描喉鏡的端部結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描喉鏡在 其工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭151、紅外線熱掃描探頭132和導(dǎo)光光纖121。 其中，內(nèi)鏡鏡頭151為1. 5mm 3. Omm的光學(xué)鏡頭，紅外線熱掃描探頭132的直徑< 3. Omm0圖4是本發(fā)明所述的紅外線熱掃描探頭132的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描探頭 132內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)1322，紅外區(qū)1322的外部設(shè)有保護套1321，紅外區(qū)1322內(nèi)安裝有紅外 裝置1323，該紅外裝置1323包括有紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。紅外區(qū)1322內(nèi)安裝 有三組相同的紅外裝置1323，三組紅外裝置1323互成60度設(shè)計。紅外線熱掃描探頭132 可以在微型電機的驅(qū)動下，伸出所述紅外線熱掃描喉鏡先端部IOmm 50mm，并且繞著N-N’ 的方向旋轉(zhuǎn)，從而對被掃描體做環(huán)形的掃描。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖?；颊呤紫?做適當體位，向患者口腔部放入支撐器8并固定，做好消毒等準備工作，然后向患者喉部9 緩慢插入紅外線熱掃描喉鏡1，紅外線熱掃描喉鏡1提供清晰的患者喉管的圖像，進行常規(guī) 檢查，經(jīng)過紅外線熱掃描喉鏡1的器械通道14可以配合處理患者喉管的各種病癥。啟動位 于紅外線熱掃描喉鏡1先端部111的紅外線熱掃描探頭132，紅外線熱掃描探頭132啟動后 伸出喉鏡先端部111若干距離，為喉管壁及周圍組織做旋轉(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)生診斷喉管及周圍組織狀態(tài)的依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其特征在于包括紅外線熱掃描喉鏡以及與之連接 的冷光源主機、攝像主機、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喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉鏡設(shè)有工作端部、冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉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喉鏡系統(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喉鏡系統(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。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉鏡內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動所述紅外線熱掃描探頭伸縮和旋轉(zhuǎn)的電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的喉鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉鏡為采用棱鏡光學(xué)系統(tǒng)的喉鏡，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喉鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外線 熱掃描喉鏡還設(shè)有器械通道，該器械通道的直徑< 3. 0mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(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喉鏡系統(tǒng)，其包括紅外線熱掃描喉鏡以及與之連接的冷光源主機、攝像主機、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)主機和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。該一體化紅外線熱掃描喉鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在喉鏡系統(tǒng)中，通過紅外線熱掃描探頭對喉管及周邊組織進行立體環(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)主機進行圖像處理，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，通過分析喉管及周邊組織的立體血管靜態(tài)圖像，了解喉管的功能和病變情況，做出正確的診斷。
文檔編號A61B1/05GK102100525SQ201010581829
公開日2011年6月22日 申請日期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, 黃萬潮 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司