專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維醫(yī)學(xué)影像操作的裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)影像三維操作技術(shù)領(lǐng)域，目前常用的有示蹤球、游戲桿、遙控手柄等技術(shù)， 其原理都是將操作者的操縱意圖通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字位移信號(hào)，以操縱目標(biāo)控制器作相應(yīng)的位移。隨著醫(yī)學(xué)三維成像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維醫(yī)學(xué)影像顯示和操縱可以為臨床醫(yī)生提供更加直觀和清晰的生理和病理影像信息。然而，由CT、MRI等斷層掃描所合成的多模態(tài)三維醫(yī)學(xué)影像，大多數(shù)是在全部完成掃描、合成之后再行三維顯示和操縱的，因此三維操縱裝置只需要操縱位移信號(hào)輸入裝置即可，例如可以使用示蹤球、游戲桿、遙控手柄等完成。而另外的應(yīng)用需求來(lái)源于三維顯微病理切片，在顯示三維顯微病理切片時(shí)，不僅僅需要采集操作者的操縱意圖位移信息，而且還要實(shí)時(shí)地將該控制信息反饋到相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上去，一般情況下，所謂的執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往是微電機(jī)，因此在這種應(yīng)用情況下，三維操縱裝置包括了三維位移采集裝置及三維位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)。類(lèi)似的應(yīng)用需求還有眼科手術(shù)等。在內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)中，操作者需要將成像光纖通過(guò)內(nèi)窺鏡管道進(jìn)入到人體內(nèi)部腔道內(nèi)，目前，往往通過(guò)人工的方式控制成像光纖在內(nèi)窺鏡管道內(nèi)的相對(duì)位置，以達(dá)到獲取不同組織部位圖像的目的。而在使用光纖導(dǎo)引激光，對(duì)人體粘膜進(jìn)行多光子熒光成像時(shí)，需要對(duì)細(xì)微的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描和定位，為了避免人體生理蠕動(dòng)造成定位精度的降低，一般采用吸盤(pán)及快速掃描的方法完成。因此一定精度、高速的三維操縱裝置在內(nèi)窺鏡光纖激光成像系統(tǒng)中尤為重要。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置，該裝置將操作者位移信息和執(zhí)行器聲光偏轉(zhuǎn)信號(hào)及壓電晶體驅(qū)動(dòng)信號(hào)結(jié)合起來(lái)，以便達(dá)到快速、高精度的三維操縱能力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置，該裝置將操作者位移信息和執(zhí)行器聲光偏轉(zhuǎn)信號(hào)及壓電晶體驅(qū)動(dòng)信號(hào)結(jié)合起來(lái)， 以便達(dá)到快速、高精度的三維操縱能力。本實(shí)用新型裝置由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、χ方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、ζ軸方向壓電晶體組成。操作者通過(guò)觀察顯示器上的內(nèi)窺鏡動(dòng)態(tài)視頻，定位所在人體組織，在感興趣的位置，停止內(nèi)窺鏡移動(dòng)，通過(guò)單根單模光纖，固定在該位置的組織附近。操作者通過(guò)操縱手柄將控制位移信息轉(zhuǎn)化為電聲換能器的控制信息，以此控制X方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體的工作狀態(tài)，使得通過(guò)單根單模光纖的激光發(fā)生x-y平面偏轉(zhuǎn)。操作者通過(guò)深度按鍵將深度位移信息轉(zhuǎn)化為ζ軸方向壓電晶體的控制信息，以此控制ζ軸方向壓電晶體的工作狀態(tài)，并最終調(diào)節(jié)由物鏡、聚光鏡組成的透鏡組，從而調(diào)節(jié)焦平面，將激光打到焦點(diǎn)靶細(xì)胞上。操作者通過(guò)腳踏板將不同深度及位置的掃描圖像進(jìn)行采樣，并最終合成三維組織影像。操縱手柄、深度按鍵、腳踏板都通過(guò)控制器將位移控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，消除了執(zhí)行器機(jī)械位移的遲滯性，提供了快速、高精度的定位能力。本實(shí)用新型的有益技術(shù)特征在于通過(guò)操縱手柄和深度按鍵將三維控制信息直接傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，速度快、精度高，以此保證了內(nèi)窺鏡下光纖三維成像的操縱能力。

圖1是本實(shí)用新型一種三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖，下面將對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示的本實(shí)用新型三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，裝置由控制器、操縱手柄(21)、腳踏板(20)、深度按鍵(22)、電聲換能器(11)、χ方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(12)、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(13)、ζ軸方向壓電晶體(14)組成。操作者04)通過(guò)觀察顯示器上的內(nèi)窺鏡動(dòng)態(tài)視頻，定位所在人體組織，在感興趣的位置，停止內(nèi)窺鏡移動(dòng)，通過(guò)單根單模光纖(10)，固定在該位置的組織附近。操作者04)通過(guò)操縱手柄將控制位移信息轉(zhuǎn)化為電聲換能器(11)的控制信息，以此控制X方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(1 、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(1 的工作狀態(tài)，使得通過(guò)單根單模光纖(10)的激光發(fā)生x-y平面偏轉(zhuǎn)。操作者04)通過(guò)深度按鍵0 將深度位移信息轉(zhuǎn)化為ζ軸方向壓電晶體(14) 的控制信息，以此控制ζ軸方向壓電晶體(14)的工作狀態(tài)，并最終調(diào)節(jié)由物鏡(16)、聚光鏡 (15)組成的透鏡組，從而調(diào)節(jié)焦平面(17)，將激光打到焦點(diǎn)靶細(xì)胞(18)上。操作者04)通過(guò)腳踏板OO)將不同深度及位置的掃描圖像進(jìn)行采樣，并最終合成三維組織影像。操縱手柄、深度按鍵0 、腳踏板OO)都通過(guò)控制器(19)將位移控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，消除了執(zhí)行器機(jī)械位移的遲滯性，提供了快速、 高精度的定位能力。
權(quán)利要求1. 一種三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置，由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、χ 方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、ζ軸方向壓電晶體組成，其特征在于所述操縱手柄、深度按鍵、腳踏板通過(guò)控制器將位移控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學(xué)影像操縱裝置，該裝置由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、x方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、z軸方向壓電晶體組成，所述操縱手柄、深度按鍵、腳踏板通過(guò)控制器將操作者位移控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件。
文檔編號(hào)A61B1/05GK202060749SQ201120011969
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者朱安定, 趙文敏, 邢建國(guó) 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)