專利名稱：一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(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 描結(jié)腸鏡系統(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(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。將紅外線熱掃描探頭集成于結(jié)腸鏡之中，治療的同時進(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，為結(jié)腸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結(jié)腸鏡系 統(tǒng)，該一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在結(jié)腸鏡系統(tǒng)中，通過紅 外線熱掃描探頭對結(jié)腸壁及其周邊組織進(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，通過分析結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，對于了解結(jié)腸的功能和病變情況，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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，包括紅外線熱掃描結(jié)腸鏡以及與 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結(jié)腸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結(jié)腸鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸 鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭、操作手柄和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與冷光源主機(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< 15mm，長 度< 2000mm，先端部具有彎曲的功能；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C⑶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；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結(jié)腸鏡為采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭、目鏡輸入端、操作手柄和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與冷光源 主機(jī)和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)相連接；該目鏡輸入端與攝像主機(jī)相連接；該工作端部 采用軟質(zhì)材料制造，直徑< 15mm，長度< 2000mm，先端部具有彎曲的功能；該光導(dǎo)纖維光學(xué) 系統(tǒng)采用直徑彡3. Omm的光學(xué)鏡頭；該器械通道的直徑彡3. 0mm。在本發(fā)明中，所述的紅外線熱掃描結(jié)腸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。所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡內(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)動下，可以伸出結(jié)腸鏡先端部平面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(jī)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(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(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， 實現(xiàn)同步掃描。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其工作原理如下結(jié)腸壁及其周 邊組織布滿了豐富的血管，動脈血溫度較高，靜脈血溫度較低，兩者存在某種熱交換機(jī)制， 兩者都向外輻射不同波長的紅外線，結(jié)腸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，所以結(jié)腸壁及其周邊組織內(nèi)發(fā)生異變的部分的溫度會 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，對外輻射的紅外線的波長 也各不相同，對于結(jié)腸炎癥或者腫瘤等病變，由于其新陳代謝活躍，其溫度明顯高于正常。 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(dá)到0. 8mrad，紅外 線熱掃描探頭在結(jié)腸道內(nèi)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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其工作過程如下結(jié)腸壁及其周 邊組織血管中血流及組織輻射的紅外線，經(jīng)進(jìn)入結(jié)腸道內(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(jìn)入紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機(jī)。 同時輸入主機(jī)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(jī)的驅(qū)動下伸出結(jié)腸鏡先端部若干距離，并在微型電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，對結(jié)腸壁做環(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，清晰地顯示結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，醫(yī)生通過圖像分析，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)腸壁及其周邊組織內(nèi)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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其臨床手術(shù)方法如下醫(yī)生要求 患者作適當(dāng)體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結(jié)腸鏡經(jīng)患者肛門處通入直腸，通過紅外線 熱掃描結(jié)腸鏡端部的彎曲功能，順利進(jìn)入結(jié)腸道內(nèi)，醫(yī)生可以通過紅外線熱掃描結(jié)腸鏡做 清晰的觀察，并可以通入手術(shù)器械，治療結(jié)腸息肉等病癥。啟動位于紅外線熱掃描結(jié)腸鏡先 端部的紅外線熱掃描探頭，紅外線熱掃描探頭啟動后伸出結(jié)腸鏡先端部若干距離，為結(jié)腸 道做旋轉(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)生診斷結(jié)腸道及其周 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 成在結(jié)腸鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機(jī)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，伸出結(jié)腸鏡先端部，對結(jié)腸 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(jìn)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(jī)進(jìn)行圖像處理，清晰地顯示結(jié)腸的立體血管 靜態(tài)圖像，為醫(yī)生判斷結(jié)腸的病變及功能狀態(tài)提供可靠的客觀依據(jù)，豐富結(jié)腸疾病的診斷 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結(jié)腸鏡系統(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)結(jié)腸鏡的結(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)結(jié)腸鏡的結(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)結(jié)腸鏡的端部結(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結(jié)腸鏡系統(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(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結(jié)腸鏡系統(tǒng)包括有紅外線熱掃描 結(jié)腸鏡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結(jié)腸鏡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)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外 線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12、操作手柄13和器械通道14。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的直徑彡15mm，長度彡2000mm，其先端部111具有彎曲的功能。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W、至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視場角在100°以上。器械通道14的直徑^ 3. 0mm。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)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅 外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12、目鏡輸入端15、操作手柄13和 器械通道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15與攝像主機(jī)3相連接。軟質(zhì)工作端部11的直徑< 15mm，長度< 2000mm，其 先端部111具有彎曲的功能。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14的直徑彡3. 0_。圖3為圖2A和圖2B所示的紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1的端部結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線 熱掃描結(jié)腸鏡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 141。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。紅外線熱掃描探頭122可 以在微型電機(jī)的驅(qū)動下，伸出所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡先端部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結(jié)腸鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖。醫(yī)生要 求患者作適當(dāng)體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1經(jīng)患者肛門81處通入直腸82，通 過紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1的先端部111的彎曲功能，順利進(jìn)入結(jié)腸道8內(nèi)，醫(yī)生可以通過紅 外線熱掃描結(jié)腸鏡1做清晰的觀察，并可以通入手術(shù)器械，治療結(jié)腸息肉等病癥。啟動位于 紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1先端部111的紅外線熱掃描探頭122，紅外線熱掃描探頭122啟動后 伸出結(jié)腸鏡先端部111若干距離，為結(jié)腸道8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)生診斷結(jié)腸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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于包括紅外線熱掃描結(jié)腸鏡以及與之 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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡設(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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸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結(jié)腸鏡系統(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結(jié)腸鏡系統(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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡內(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(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡為采用電子CCD光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡為采用光導(dǎo)纖維光學(xué)系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡，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結(jié)腸鏡系統(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結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其包括紅外線熱掃描結(jié)腸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結(jié)腸鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在結(jié)腸鏡系統(tǒng)中，通過紅外線熱掃描探頭對結(jié)腸壁組織進(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，通過分析結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，了解結(jié)腸的功能和病變情況，做出正確診斷。
文檔編號A61B1/31GK102100540SQ201010581860
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 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司