專利名稱：具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫(yī)療器械領域，具體的說，涉及一種具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)。
背景技術：
夜視成像技術目前主要 有兩種工作方式，第一種是圖像增強方式，這種技術能采集微弱的光線，包括紅外線光譜的低區(qū)(這一區(qū)域的光線即便存在，肉眼也看不到)，然后將其放大到一定水平，以便讓人能清楚地觀察圖像；第二種是紅外線熱成像技術，這種技術能捕捉到紅外光譜的高區(qū)光線，也就是物體以散熱形式發(fā)出的光線而非反射光，溫度較高的物體(例如人的身體)會比溫度較低的物體(例如樹木或建筑物)發(fā)出更多的紅外線。傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)大都采用冷光源作為內(nèi)窺鏡照明的介質(zhì)，并通過傳統(tǒng)棱鏡光學系統(tǒng)或者電子CCD光學系統(tǒng)來獲取人體器官腔體組織的圖像，以此作為診斷人體器官病癥的依據(jù)，不過該方法的不足之處在于一般人體器官內(nèi)的可見病變可通過肉眼的觀察直接獲得診斷結果，而某些潛在的病癥卻表現(xiàn)不出視覺性狀，所以即便得到內(nèi)窺鏡反饋的圖像也無法診斷，必須通過取組織活檢等方式來獲得。此外，采用冷光源進行照射時，其光信號勢必對人體器官的微觀結構(如細胞)造成一定程度的刺激，從而影響其正常的新陳代謝，在該情況下獲取的診斷信息也不能最客觀地反應人體器官的病變情況，而與之相對的是，即使在沒有外來光源或僅有微光的情況下，人體器官本身也會發(fā)出的微弱的光線或者由于自身新陳代謝而向外輻射紅外線，如果可以捕捉這些信號并加以處理，得到的夜視圖像勢必能更加真實地反映人體器官的真實狀況，其圖像所包含的信息也更加豐富，通過和冷光源照射得到的圖像進行分析對照，可以更加全面地診斷器官的病變情況?，F(xiàn)有的關節(jié)鏡都是在有光的條件下，醫(yī)生通過關節(jié)鏡的光學系統(tǒng)觀察到關節(jié)腔內(nèi)的面貌，目前尚沒有出現(xiàn)具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用夜視攝像系統(tǒng)在無光或者弱光的情況下對關節(jié)腔的內(nèi)部進行查探并獲得關節(jié)腔體及壁間的夜視圖像，使醫(yī)生在傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的基礎上可以比較關節(jié)腔的夜視圖像和有光照情況下的圖像，從而全面、客觀地診斷關節(jié)腔病癥。為了達到上述目的，采用如下技術方案—種具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，包括關節(jié)鏡和監(jiān)視器，所述關節(jié)鏡上設置有夜視攝像系統(tǒng)，與所述夜視攝像系統(tǒng)連接設置有夜視功能處理主機，所述夜視功能處理主機與監(jiān)視器相連。進一步地，所述夜視攝像系統(tǒng)包括依次連接的用于接收紅外線的夜視攝像頭物鏡、用于加強圖像分辨率的像素增強元件、用于改變紅外線傳播方向的轉向物鏡、用于將光學影像轉化為數(shù)字信號的CCD光電成像元件及數(shù)據(jù)輸出結構。更進一步地，所述關節(jié)鏡包括鏡身和工作端部，所述工作端部呈柱狀結構，所述鏡身上設置有數(shù)據(jù)輸出端。再進一步地，所述工作端部的前端為先端部，所述夜視攝像頭物鏡設置于先端部上。還進一步地，還包括光學鏡頭系統(tǒng)，與所述光學鏡頭系統(tǒng)連接設置有冷光源主機和普通攝像主機，所述普通攝像主機與監(jiān)視器相連。作為一種具體實施例，所述光學鏡頭系統(tǒng)為電子CCD光學系統(tǒng)，所述關節(jié)鏡的鏡身上設置有與冷光源主機連接的冷光源接頭，工作端部內(nèi)貫穿設置有光導纖維，先端部上設置有光學鏡頭，所述冷光源接頭與光導 纖維連接。作為一種具體實施例，所述先端部上還設置有紅外線發(fā)射端。進一步地，所述紅外線發(fā)射端呈環(huán)形分布于先端部端面的圓周上。作為一種具體實施例，所述工作端部的長度介于150mm 200mm之間，工作端部橫截面為圓形且其外徑小于等于12mm，所述光學鏡頭的直徑大于等于2. 8mm。作為一種具體實施例，所述關節(jié)鏡在鏡身上還設置有用于控制關節(jié)鏡系統(tǒng)的工作狀態(tài)的控制模塊，所述控制模塊與普通攝像主機和夜視功能處理主機連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于通過關節(jié)鏡內(nèi)部的夜視攝像系統(tǒng)主動或者被動捕捉關節(jié)腔及壁間輻射的紅外線，可以避開傳統(tǒng)關節(jié)鏡多余的光干擾，在無光或弱光情況下獲得關節(jié)腔內(nèi)部的夜視圖像，使醫(yī)生可以更真實地了解關節(jié)腔及壁間的組織狀況；通過設置光學鏡頭系統(tǒng)，可以獲得關節(jié)腔及壁間在光照情況下的圖像；同時，通過對關節(jié)腔及壁間的夜視圖像和有光照情況下的圖像進行分析對比，可以得到傳統(tǒng)關節(jié)鏡觀察下不容易獲取的病癥等潛在信息，使醫(yī)生可以更加全面、客觀地了解關節(jié)腔的病變情況。

圖I是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)的組成示意圖。圖2是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)的關節(jié)鏡結構示意圖。圖3a是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)(同時具備普通光學鏡頭系統(tǒng)和主動模式夜視攝像系統(tǒng))的關節(jié)鏡先端部示意圖。圖3b是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)(僅具備主動模式夜視攝像系統(tǒng))的關節(jié)鏡先端部示意圖。圖3c是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)(同時具備普通光學鏡頭系統(tǒng)和被動模式夜視攝像系統(tǒng))的關節(jié)鏡先端部示意圖。圖3d是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)(僅具備被動模式夜視攝像頭系統(tǒng))的關節(jié)鏡先端部示意圖。圖4是本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)的控制模塊示意圖。圖中1-關節(jié)鏡；2_冷光源主機；3_普通攝像主機；4_夜視功能處理主機；5_操作鍵盤；6_第一監(jiān)視器；7_第二監(jiān)視器；11-工作端部；12-冷光源接頭；13_數(shù)據(jù)輸出端；14-控制模塊；131-光學鏡頭；132夜視攝像頭物鏡；133-紅外線發(fā)射端；121-光導纖維。
具體實施方式
[0027]
以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型做出進一步說明參見圖I、圖2及圖3a-圖3d，本實用新型所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，包括關節(jié)鏡I和監(jiān)視器，所述關節(jié)鏡I上設置有夜視攝像系統(tǒng)，與所述夜視攝像系統(tǒng)連接設置有夜視功能處理主機4，所述夜視功能處理主機4用于處理夜視攝像系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)并與監(jiān)視器連接，所述夜視攝像系統(tǒng)包括依次連接的夜視攝像頭物鏡132、像素增強元件、轉像物鏡、CCD光電成像元件和數(shù)據(jù)輸出結構，其中 夜視攝像頭物鏡132用于接收紅外線、像素增強元件用于加強圖像分辨率、轉向物鏡用于改變紅外線傳播方向以將來自像素增強單元的紅外圖像投射到CCD光電成像元件，CCD光電成像元件用于將光學影像轉化為數(shù)字信號，數(shù)據(jù)輸出結構將接收到的信號輸出至夜視功能處理主機4，與夜視功能處理主機4連接還設置有用于進行人機交互操作的操作鍵盤5。上述關節(jié)鏡I包括鏡身和工作端部11，其中工作端部11為采用硬質(zhì)材料制成的柱狀結構，工作端部11的長度介于150mm 200mm之間,橫截面優(yōu)選為小于等于12mm的圓形，其前端部位為先端部，所述夜視攝像頭物鏡132設置于先端部上，為了實現(xiàn)在有光情況下對膽囊的查探，本實用新型所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)還包括光學鏡頭系統(tǒng)，與所述光學鏡頭系統(tǒng)連接設置有冷光源主機2和普通攝像主機3，普通攝像主機3與監(jiān)視器相連，所述光學鏡頭系統(tǒng)為電子(XD光學系統(tǒng),包括依次連接的光學鏡頭131、(XD光電成像元件和數(shù)據(jù)輸出結構，所述關節(jié)鏡I的鏡身上設置有通過光導纖維連接線路與冷光源主機2連接的冷光源接頭12，工作端部11內(nèi)貫穿設置有光導纖維121，先端部上設置有直徑大于等于2. 8mm的光學鏡頭131，所述冷光源接頭12與光導纖維121連接，為了激發(fā)關節(jié)腔內(nèi)部組織輻射較多的紅外線，還可以在先端部上設置通過控制線路與夜視功能處理主機4連接的紅外線發(fā)射端133，該紅外線發(fā)射端133呈環(huán)形分布于先端部端面的圓周上，基于有無紅外線發(fā)射端133，本實用新型的夜視攝像系統(tǒng)可分為主動模式夜視攝像系統(tǒng)和被動模式夜視攝像系統(tǒng)兩種。根據(jù)上述說明，本實用新型所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)至少具備四種4種不同形式第一種形式是同時具備普通光學鏡頭系統(tǒng)和主動模式夜視攝像系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式A，參見圖3a);第二種形式是同時具備普通光學鏡頭系統(tǒng)和被動模式夜視攝像系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式C，參見圖3c);第三種形式是僅具備主動模式夜視攝像系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式B，參見圖3b);第四種形式是僅具備被動模式夜視攝像系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式D，參見圖3d)。其中主動模式夜視攝像頭系統(tǒng)(形式A和形式B)相對被動模式夜視攝像頭系統(tǒng)(形式C和形式D)增加了紅外線發(fā)射端133 ;兼有普通光學鏡頭系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式A和形式C)相對于僅具備夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)(形式B和形式D)增加了光學鏡頭131、光導纖維121、冷光源接頭12、冷光源主機2和普通攝像主機3。關節(jié)鏡11在鏡身上還設置有用于控制關節(jié)鏡系統(tǒng)的工作狀態(tài)的控制模塊14，所述控制模塊14與普通攝像主機3和夜視功能處理主機4連接，所述控制模塊14表面使用防水及耐高壓材料設計，其上設置有顯示屏和按鈕開關，使之具有良好的可操作性和安全性，控制模塊14能實現(xiàn)的功能，在操作鍵盤5上同樣能實現(xiàn)?；谏鲜鼋Y構和設置，下面結合圖4對本實用新型所述具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)的工作原理做出說明，為了最全面地說明本實用新型的結構和功能，本實施例選擇兼有普通光學鏡頭系統(tǒng)和主動模式夜視攝像系統(tǒng)的關節(jié)鏡系統(tǒng)作為說明對象。[0033]在對關節(jié)腔進行探測時，首先固定患者關節(jié)處，待消毒完成并通過穿刺進入關節(jié)腔后，將關節(jié)鏡I的工作端部11經(jīng)由穿刺部位進入關節(jié)腔進行觀察，關節(jié)鏡I外接冷光源主機2、普通攝像主機3、夜視功能處理主機4、操作鍵盤5及監(jiān)視器；醫(yī)生可以通過操作鍵盤5或控制模塊125選擇普通攝像模式來對關節(jié)腔體進行常規(guī)檢查，則冷光源主機2發(fā)出的冷光經(jīng)由冷光源接頭12和光導纖維121進入關節(jié)腔，在該光線的照射下，電子光學CCD系統(tǒng)的光學鏡頭131對關節(jié)腔及其壁間進行拍攝，并將得到的圖像數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)輸出結構(本實施例中即為數(shù)據(jù)輸出端13)傳輸?shù)狡胀〝z像主機3處進行處理，最后由普通攝像主機3將上述圖像輸送到監(jiān)視器進行顯示。當上述觀察完成后，關閉冷光源主機2，并將關節(jié)鏡系統(tǒng)切換至夜視功能狀態(tài)，在被動夜視模式狀態(tài)下，位于先端部的夜視攝像頭物鏡132通過捕捉關節(jié)腔壁間輻射的微弱紅外線并由像素增強元件進行處理，該紅外線圖像經(jīng)由轉向物鏡投射至CCD光電成像元件上并被轉化為數(shù)字信號，最后由 數(shù)據(jù)輸出端13輸出至夜視功能處理主機4，夜視功能處理主機4在監(jiān)視器上顯示上述圖像；如果關節(jié)腔壁間發(fā)射的紅外線強度不夠時，可以將系統(tǒng)切換到主動夜視模式狀態(tài)，與被動夜視模式狀態(tài)相比，在主動夜視模式狀態(tài)下，關節(jié)鏡系統(tǒng)指令紅外線發(fā)射端133向膽囊壁發(fā)射一定頻率的紅外線，則關節(jié)腔及壁間受激輻射出較多的紅外線，夜視攝像系統(tǒng)對這些紅外線進行捕捉并生成夜視圖像，最后由夜視功能處理主機4通過比對夜視圖像和有光情況下的圖像，自動分析兩者之間的差異性，并得出分析結果，為醫(yī)生準確診斷關節(jié)腔及壁間疾病提供常規(guī)觀察所不能得到的信息和數(shù)據(jù)。為了讓醫(yī)生能同時看到夜視圖像和有光照的圖像，上述監(jiān)視器設置為2臺，其中第一監(jiān)視器6與夜視功能處理主機連接，第二監(jiān)視器7與普通攝像主機連接。應該理解，以上具體實施例所公布的內(nèi)容僅為本實用新型的部分優(yōu)選方案，凡是基于本實用新型的技術方案、符合本實用新型的技術精神，屬于本領域技術人員無需進行創(chuàng)造性勞動即可得到的實施都應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，包括關節(jié)鏡和監(jiān)視器，其特征在于，所述關節(jié)鏡上設置有夜視攝像系統(tǒng)，與所述夜視攝像系統(tǒng)連接設置有夜視功能處理主機，所述夜視功能處理主機與監(jiān)視器相連。
2.如權利要求I所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述夜視攝像系統(tǒng)包括依次連接的用于接收紅外線的夜視攝像頭物鏡、用于加強圖像分辨率的像素增強元件、用于改變紅外線傳播方向的轉向物鏡、用于將光學影像轉化為數(shù)字信號的CCD光電成像元件及數(shù)據(jù)輸出結構。
3.如權利要求2所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述關節(jié)鏡包括鏡身和工作端部，所述工作端部呈柱狀結構，所述鏡身上設置有數(shù)據(jù)輸出端。
4.如權利要求3所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述工作端部的前端為先端部，所述夜視攝像頭物鏡設置于先端部上。
5.如權利要求4所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在干，還包括光學鏡頭系統(tǒng)，與所述光學鏡頭系統(tǒng)連接設置有冷光源主機和普通攝像主機，所述普通攝像主機與監(jiān)視器相連。
6.如權利要求5所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述光學鏡頭系統(tǒng)為電子CCD光學系統(tǒng)，所述關節(jié)鏡的鏡身上設置有與冷光源主機連接的冷光源接頭，工作端部內(nèi)貫穿設置有光導纖維，先端部上設置有光學鏡頭，所述冷光源接頭與光導纖維連接。
7.如權利要求4-6任一項所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述先端部上還設置有紅外線發(fā)射端。
8.如權利要求7所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線發(fā)射端呈環(huán)形分布于先端部端面的圓周上。
9.如權利要求6所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述工作端部的長度介于150mm 200mm之間，工作端部橫截面為圓形且其外徑小于等于12mm，所述光學鏡頭的直徑大于等于2. 8mm。
10.如權利要求7所述的具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述關節(jié)鏡在鏡身上還設置有用于控制關節(jié)鏡系統(tǒng)的工作狀態(tài)的控制模塊，所述控制模塊與普通攝像主機和夜視功能處理主機連接。
專利摘要本實用新型屬于醫(yī)療器械領域，涉及一種具有夜視功能的關節(jié)鏡系統(tǒng)，包括關節(jié)鏡和監(jiān)視器，所述關節(jié)鏡上設置有夜視攝像系統(tǒng)，與所述夜視攝像系統(tǒng)連接設置有夜視功能處理主機，還包括光學鏡頭系統(tǒng)，與所述光學鏡頭系統(tǒng)連接設置有冷光源主機和普通攝像主機，本實用新型通過關節(jié)鏡內(nèi)部的夜視攝像系統(tǒng)主動或者被動捕捉關節(jié)腔及壁間輻射的紅外線，有效避開了傳統(tǒng)關節(jié)鏡多余的光干擾，在無光或弱光情況下獲得關節(jié)腔內(nèi)部的夜視圖像，使醫(yī)生可以更真實地了解關節(jié)腔的組織狀況；同時，通過將夜視圖像與有光情況下的關節(jié)腔及壁間的圖像進行分析對比，可以得到傳統(tǒng)關節(jié)鏡觀察下不容易獲取的病癥等潛在信息，進一步豐富和補充了關節(jié)鏡診斷的手段。
文檔編號A61B1/05GK202437079SQ20112057114
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者喬鐵, 黃萬潮 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司