CN101518435A - 一种内窥镜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内窥镜装置,该装置包括:用于提供扫描光的光源模块(2);插入被检体内的内窥镜(6),通过其所包含的导光光纤束(17)将扫描光导入被检体内;设置于光源模块(2)内或设置于所述内窥镜(6)的后端或独立设置的第一扫描模块(3);设置于所述内窥镜(6)的前端的第二级扫描模块(5),第一级扫描模块(3)和第二级扫描模块(5)使得扫描光进行特定方式的扫描;用于控制第一级扫描模块(3)和第二级扫描模块(5)的扫描控制模块(7);用于检测从所述被检体返回的反射光或荧光,并生成图像数据的信号处理模块(9);以及用于显示所述图像数据对应的图像的显示模块(8)。本发明装置具备高分辨率和小直径镜体。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种内窥镜装置。
背景技术
显微内窥镜通过共聚焦的方式对组织进行显微成像,在获得体腔内组织显微图像领域做出了很多工作。
目前这种显微内窥镜装置中代表性的结构如在美国专利US7221824中,提出的一种显微内窥镜装置,该装置中有光聚焦光路,通过改变透镜组的位置使得出射光的位置改变,从而实现对全视场进行连续光扫描。其中,改变透镜组的位置通过机械方法实现,从而可以实现连续扫描,从而得到更高的分辨率。由于机械结构和透镜组的大小有一定要求,导致该种显微内窥镜装置镜体无法实现很小的直径。
另一种代表性的结构如在美国专利US7129472中提出另一种显微内窥镜装置,该装置中使用光纤束传导扫描光,然后通过光纤束收集反射回来的光生成显微图像,通过改变光纤束导光的顺序,从而实现连续的光扫描。用这种方式,由于光纤束的直径很小,镜体可以实现很小的直径。但是这种方式的分辨率取决于光纤与光纤之间的距离,导致图像的分辨率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备高分辨率和小直径镜体的内窥镜装置,以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种内窥镜装置,该装置包括:光源模块,用于提供扫描光;内窥镜,插入被检体内,包含有导光光纤束,所述内窥镜通过所述导光光纤束将所述扫描光导入被检体内;第一级扫描模块,设置于所述光源模块内或设置于所述内窥镜的后端或为独立模块;第二级扫描模块,设置于所述内窥镜的前端;扫描控制模块,用于控制所述第一级扫描模块和第二级扫描模块;信号处理模块,用于检测从所述被检体返回的反射光或荧光,并生成图像数据;显示模块,用于显示所述图像数据对应的图像。
其中,第一级扫描模块使所述扫描光执行直线或曲线光扫描;第二级扫描模块用于移动扫描所述内窥镜前端内的光纤束或光学器件。
其中,所述内窥镜与所述光源模块具有相同的、自由装卸的装卡结构,所述导光光纤束在所述装卡结构末端呈直线或曲线或二维阵列排布。
其中,所述第二扫描模块包括:套管;透镜,放置于所述套管内、所述内窥镜的前端,固定于所述套管内或在所述套管内活动;扫描驱动单元,与所述扫描控制模块相连,使所述导光光纤束平动或扭动,或使所述透镜平动或摆动,或使所述导光光纤束平动或扭动的同时使所述透镜平动或摆动,执行至少一维的直线或曲线光扫描。
其中,所述内窥镜包括信息存储单元,该信息存储单元存储至少包括所述导光光纤束的光纤数目以及光纤排布方式;所述光源模块包括信息读取单元,用于读取所述信息存储单元内的信息并上传至所述扫描控制模块以及信号处理模块;所述信号处理模块,包括:信号检测单元,检测从所述被检体内返回的反射光或荧光并转换成电信号;图像补偿单元,根据所述信息存储单元内存储的信息进行图像采集和补偿处理。
其中,所述内窥镜为探头式,插入现有内窥镜装置的手术通道到达所述现有内窥镜装置的前端,或作为现有内窥镜装置的组成部分。
一种内窥镜装置,该装置包括:光源模块,用于提供扫描光;内窥镜,插入被检体内,包含有导光光纤束和扫描模块,所述内窥镜通过所述导光光纤束将所述扫描光导入被检体内;至少一个扫描控制模块,用于控制所述扫描模块;摄像模块,用于检测从所述被检体返回的反射光或荧光并转换成电信号;信号处理模块,用于处理所述电信号,并生成图像数据;显示模块,用于显示所述图像数据对应的图像。
其中,所述内窥镜与所述光源模块具有相同的、自由装卸的装卡结构,所述导光光纤束在所述装卡结构末端呈直线或曲线或二维阵列排布。
其中,所述扫描模块包括:套管;透镜,放置于所述套管内、所述内窥镜的前端,固定于所述套管内或在所述套管内活动;扫描驱动单元,与所述扫描控制模块相连,使所述导光光纤束平动或扭动,或使所述透镜平动或摆动,或使所述导光光纤束平动或扭动的同时使所述透镜平动或摆动,执行至少一维的直线或曲线光扫描。
其中,所述内窥镜包括信息存储单元,该信息存储单元存储至少包括所述导光光纤束的光纤数目以及光纤排布方式信息;所述光源模块包括信息读取单元,用于读取所述信息存储单元内的信息并上传至所述扫描控制模块以及信号处理模块;所述信号处理模块,还包括:图像补偿单元,根据所述信息存储单元内存储的信息进行图像采集和补偿处理。
其中,所述内窥镜为探头式,插入现有内窥镜装置的手术通道到达所述现有内窥镜装置的前端,或作为现有内窥镜装置的组成部分。
附图说明
图1为本发明内窥镜装置结构示意图;
图2为第一级扫描模块由平面镜组构成的示意图;
图3-1为第一级扫描模块由复合镜构成的示意图;
图3-2为复合镜构成示意图;
图4-1为导光光纤束直线排布方式示意图;
图4-2为导光光纤束直线排布方式示意图;
图5-1为导光光纤束环状排布方式示意图;
图5-2为导光光纤束环状排布方式示意图;
图6-1为导光光纤束阵列排布方式示意图;
图6-2为导光光纤束阵列排布方式示意图;
图7-1至图12为扫描驱动单元的结构示意图;
图13为第一级扫描模块设置于内窥镜后端时装置的结构示意图;
图14为本发明装置插入现有内窥镜装置时的装置示意图;
图15为本发明装置作为现有内窥镜装置的组成部分时的示意图;
图16为本发明装置不包含第一级扫描模块时的构成示意图。
图中:1、1a、1b、1’:内窥镜装置;2:光源模块;3:第一级扫描模块;4:体腔内组织;5:第二级扫描模块;5’扫描模块;6:内窥镜;7:扫描控制模块;8:显示模块;9:信号处理模块;10:照明光源;11:光源透镜;12:分光镜;13:聚光透镜;14:成像透镜;15:信号检测单元;15’:摄像模块;16:信号处理器;17:导光光纤束;18:透镜;19:棱镜;20:扭动前导光光纤束位置;21:扭动后导光光纤束位置;22-25:平面镜;26:复合镜;27:镜框;28:平面镜;29-30:轴;31-33、31a、31b、32a、32b、33a、33b:入口;34:套管;35a、35b、35c、35d、36a、36c、36d:第一驱动部件;37a、37b、37c、37d、38a、38c、38d:第二驱动部件;39b、39b’、40b、40b’:挡板;41:手术通道;42:现有内窥镜系统;43:滤光片;44:信息存储单元;45:现有内窥镜光源模块;46:现有内窥镜图像处理模块;47:现有内窥镜装置;48:现有内窥镜照明光源;49:现有内窥镜聚光透镜;50:现有内窥镜摄像单元;51、现有内窥镜成像透镜;52:现有内窥镜导光光纤束;64-65:第三驱动部件;66-67:第四驱动部件。
具体实施方式
本发明提出的内窥镜装置,结合附图和实施例详细说明如下。
实施例1
如图1所示,本发明的内窥镜装置,包括:光源模块2,用于提供扫描光;内窥镜6,插入被检体内对体腔内组织4进行观察、包含有导光光纤束17,内窥镜6通过导光光纤束17将扫描光导入被检体内;第一级扫描模块3,设置于光源模块2内或设置于内窥镜6的后端或为在光源模块2以及内窥镜6之间的独立模块;第二级扫描模块5,设置于内窥镜6的前端;至少一个扫描控制模块7,用于控制第一级扫描模块3以及第二级扫描模块5进行光扫描;信号处理模块9,用于检测从被检体返回的来自内窥镜6的反射光或荧光,并生成图像数据;显示模块8,用于显示图像数据对应的图像。
其中第一级扫描单元3用于使扫描光执行直线或曲线方式的光扫描;第二级扫描单元5用于移动扫描内窥镜6前端内的光纤束或光学器件,第一级扫描单元3使得扫描光通过导光光纤束17进入入射光路到达内窥镜6前端,由于光纤束的直径很小,镜体可以实现很小的直径,但是这种方式的分辨率取决于光纤与光纤之间的距离,导光光纤束17之间距离一定,图像的分辨率不可调,而在经过第二级扫描模块5的扫描,便可获得所需分辨率的扫描光。
信号处理模块9进一步包括:信号检测单元15,用于检测从被检体内返回的反射光或荧光并转换成电信号;信号处理器16,用于处理上述电信号并生成图像数据。信号检测单元15,为光电转换器,设置于信号处理器16与光源模块2之间,将返回的反射光转换为对应图像的电信号;信号处理器16;还包括:图像补偿单元,根据信息存储单元44存储的内窥镜6的信息进行图像采集和补偿处理。
内窥镜6为探头式,可插入现有的其他内窥镜装置的手术通道到达内窥镜装置的前端,或作为现有的其他内窥镜装置的组成部分。内窥镜6还包括信息存储单元44,该信息存储单元44存储至少包括导光光纤束17的光纤数目以及光纤的排布方式等信息。
光源模块2包括:照明光源10为普通光或激光,提供扫描光;光源透镜11,设置于光源10前端,使照明光源10发射出来的光变成平行光;分光镜12,设置于光源透镜11前,允许从光源透镜11入射的平行扫描光投射,并反射反射光;聚光透镜13,可设置于第一扫描单元3与内窥镜后端之间,使扫描光聚焦,使返回的入射光变成平行光;成像透镜14,使返回的反射光信号聚焦;滤光片43,设置于分光镜12与成像透镜14之间的光路上,用来观察体腔内组织4发出的荧光;还包括信息读取单元,用于读取信息存储单元44内的信息并上传至扫描控制模块7以及信号处理模块9。
第二级扫描单元5包括:套管34,套在内窥镜6前段外;透镜18,放置于套管34内、内窥镜6的前端,固定于套管34内或可在套管34内活动;扫描驱动单元,与扫描控制模块7相连,使导光光纤束17平动或扭动,或使透镜18平动或摆动,或使导光光纤束17平动或扭动的同时透镜18平动或摆动,执行至少一维的直线或曲线光扫描。
第一级扫描单元3有几种构成方式已实现扫描光直线或曲线方式的第一级扫描:
如图1所示,第一级扫描模块3可为光源模块2内或独立于光源模块2与内窥镜6后端设置的一块与扫描控制模块7相连的棱镜19,垂直于扫描光的入射光路放置,扫描光从棱镜19的一面垂直入射,从另一面射出,经聚光透镜13聚焦,进入导光光纤束17,在扫描控制模块7控制下,通过机电、静电或电磁手段的驱动,棱镜19可如图中的箭头方向绕水平轴转动,使出射光进行转动扫描,从聚光透镜13射出的扫描光在导光光纤束17的入口进行环状扫描。
如图2所示,第一级扫描单元3可为光源模块2内或独立于光源模块2与内窥镜6后端设置的两块平行的平面镜22、23组成的平面镜组,与扫描控制模块7相连,扫描光入射平面镜22,反射到平面镜23上,然后射出进入导光光纤束17。在扫描控制模块7的控制下,平面镜23可以进行特定方式的转动,从而使出射的扫描光在导光光纤束17入口进行特定方式的第一级扫描。
如图3-1所示,第一级扫描单元3可为光源模块2内或独立于光源模块2与内窥镜6后端设置的复合镜26,如图3-2所示该复合镜26包括环形镜框27,以及安装在镜框27内的平面镜28,平扫描光入射到平面镜28上,然后反射进入导光光纤束17,在静电或电磁手段的驱动下,平面镜28绕通过镜框27的直径的轴30转动,镜框27绕与轴30垂直的轴29转动,平面镜28与镜框27可同时转动也可分别转动。当镜框27和平面镜28同时转动时,射出的扫描光便可以在导光光纤束17入口进行扫描,在扫描控制模块7的控制下,通过机电、静电或电磁手段的驱动,可以使镜框27和平面镜28进行特定方式的转动,从而使出射的扫描光在导光光纤束17的入口进行特定方式的第一级扫描。
内窥镜6与光源模块2具有相同的、可自由装卸的装卡结构,不同的内窥镜6具有含不同数目光纤的导光光纤束17,在装卡结构末端导光光纤束17光纤呈直线或曲线或二维阵列排布。
结合不同的导光光纤束17的排布方式,第一级扫描单元可选择不同的工作方式实现不同方式的第一级扫描:
如图4-1以及图4-2所示,内窥镜6入口31处的导光光纤束17光纤排布方式为直线型,通过扫描控制模块7的控制,调节第一级扫描单元3的工作方式,使从第一级扫描单元3出射的扫描光沿光纤排布进行直线式的第一级扫描。具有相同直线型排布的不同光纤数目的内窥镜6入口31使用统一的样式和结构,如图4-1所示,内窥镜6入口31a处光纤排布为单直线排布,光纤数目较多,入口空间填充较满;如图4-2所示,内窥镜入口31b处光纤排布也是相同的单直线排布,光纤数目较少,光纤只排布在内窥镜入口31b中的一端,有很多空间没有被光纤填充。对于不同光纤数目的填充情况,没有被光纤填充的空间都用不导光材料填充至相统一样式。
图5-1以及图5-2所示,内窥镜入口32处光纤排布为环状排布,控制第一级扫描单元3扫描方式为曲线扫描,扫描光从第一级扫描单元3出射后进入导光光纤束17,通过扫描控制单元7的控制,调节第一级扫描单元3的工作方式,可以使扫描光在内窥镜入口32处进行曲线式的第一级扫描。具有相同曲线式第一级扫描方式的不同光纤数目的内窥镜入口32用统一的样式和结构。如图5-1所示,内窥镜入口32a处光纤排布为环状排布,光纤数目较多,填充较满;如图5-2所示,内窥镜入口32b处光纤排布也是相同的环状排布,光纤数目较少,光纤只排布在内窥镜入口32b中的一端,有很多空间没有被光纤填充,对于不同的光纤数目的填充情况,剩下的空间都用不导光材料填充至统一样式。
如6-1以及图6-2所示,内窥镜入口33处光纤排布为阵列排布,此时第一级扫描单元3的扫描方式为二维阵列扫描。扫描光从第一级扫描单元3中出射后进入光纤束17,通过扫描控制单元7的控制,调节第一级扫描单元3的工作方式,可以使扫描光在内窥镜入口33处进行二维阵列式第一级光扫描。同样具有相同曲线式第一级光扫描方式的不同光纤数目的内窥镜入口33用统一的样式和结构。如图6-1所示,内窥镜入口33a处光纤排布为二维阵列排布,光纤数目较多,填充较满。如图6-2所示,内窥镜入口33b处光纤排布也是相同的二维阵列排布,光纤数目较少,光纤只排布在内窥镜入口33b中的一角,有很多空间没有被光纤填充,对于不同的光纤数目的填充情况,剩下的空间都用不导光材料填充至统一样式。
由于具有相同光扫描方式的不同光纤数目的内窥镜入口31或32或33有统一的样式和结构,使得光源装置2与内窥镜6之间的连接处也可以使用统一的样式和结构。这样,具有相同第一级扫描方式的不同光纤数目的内窥镜装置1的光源模块2样式和结构是相同的,并且可以拆换。
为实现第二级扫描单元5对扫描光的多种方式的扫描,扫描驱动单元也有多种构成方式:
当透镜18固定于套管34壁上时,如图7-1所示的装置可实现第二级扫描单元5使导光光纤束17末端平动的扫描方式。
其扫描驱动单元包括:压电陶瓷或形状记忆合金材料的第一驱动部件35a、36a,紧靠导光光纤束17,固定于套管34内壁,且与扫描控制模块7相连,在扫描控制模块7控制下径向或垂直径向方向形变;弹性橡胶制成的第二驱动部件37a、38a,紧靠导光光纤束17,固定于套管34内壁上与第一驱动部件35a、36a相对位置放置。如图7-2所示第一驱动部件35a、36a和第二驱动部件37a、38a彼此等间距地放置在导光光纤束17末端四周,用两个弹性环膜套在导光光纤束17的末端,环膜内周与导光光纤束17紧密连接,外周与套管34内壁紧密连接,这样将第一驱动部件35a、36a和第二驱动部件37a、38a密封在空腔内;腔内填充润滑剂,如石墨粉,使导光光纤束17末端与第一驱动部件35a、36a和第二驱动部件37a、38a之间可以自由滑动。在扫描控制模块7的控制下,第一驱动部件35a接收电信号径向伸展,带动导光光纤束17末端在第二驱动部件38a和第一驱动部件36a表面沿径向滑动,并压缩第二驱动部件37a;同样,第一驱动部件36a也可以在电信号驱动下沿垂直第一驱动部件35a的伸展方向发生形变。这样,导光光纤束17末端便可以在第一驱动部件35a、36a的带动下在切面内自由运动,从而实现光扫描。为了保持平衡以确保导光光纤束17末端进行平动,第一驱动部件35a、36a和第二驱动部件37a、38a的大小应该基本一致。
如图8所示,该扫描驱动单元的构成方式,可实现第二级扫描单元5的使导光光纤束17末端扭动的光扫描方式。
该扫描驱动单元包括:第一挡板39b、39b’,对称固定在导光光纤束17的内壁上;第二挡板40b、40b’,对称固定在套管34的内壁上:压电陶瓷或形状记忆合金材料的第一驱动部件35b,放置于导光光纤束17一侧,两端分别固定在第一挡板39b、第二挡板40b上,与扫描控制模块7相连;弹性橡胶材料的第二驱动部件37b,放置于导光光纤束17另一侧与第一驱动部件35b对称位置,两端分别固定在第一挡板39b’、第二挡板40b’上。在扫描控制单元7的控制下,第一驱动部件35b接受电信号发生沿圆周方向的形变,推动挡板39b和导光光纤束17末端转动,挡板39b’压缩第二驱动部件37b,这样,导光光纤束17末端便可以在第一驱动部件35b带动下在切面内扭动,从而实现上述方式的光扫描。
透镜18可在套管34内活动时,如图9-1所示的装置,可实现第二级扫描单元5的使透镜18平动或摆动的扫描方式。
其扫描驱动单元包括:压电陶瓷或形状记忆合金材料的第一驱动部件35c、36c,紧靠透镜18,固定于套管34内壁,且与扫描控制模块7相连;弹性材料的第二驱动部件37c、38c,紧靠透镜18,固定于套管34内壁上与第一驱动部件35c、36c相对放置。图9-2所示,第一驱动部件35c、36c和第二驱动部件37c、38c彼此等间距地放置在透镜18四周,贴近透镜18的表面都有凹槽,透镜18外边缘用一层壳保护,插入凹槽内,凹槽内有润滑剂,使透镜18可在凹槽内自由滑动。在扫描控制模块7的控制下,第一驱动部件35c、36c接收电信号发生径向形变,带动透镜18在切面内运动,从而实现扫描。为了保持平衡以确保透镜18进行平动,第一驱动部件35c、36c和第二驱动部件37c、38c的大小应该基本一致。
若在扫描控制模块7的控制下,第一驱动部件35c、36c接收电信号分别发生沿镜体方向的形变,带动透镜18摆动,从而实现又一种方式的光扫描。
同样是透镜18固定在套管34上的结构,结合图10所示装置,可实现第二级扫描单元5使导光光纤束17末端扭动的光扫描方式。
如图10所示,其扫描驱动单元包括:压电陶瓷或形状记忆合金材料的第一驱动部件35d、36d,紧靠导光光纤束17,固定在套管34内壁上,与扫描控制模块7相连;弹性材料的第二驱动部件37d、38d,紧靠导光光纤束17,固定在套管34内壁、第一驱动部件35d、36d上方。在扫描控制模块7的控制下,第一驱动部件35d接收电信号径向伸展,带动导光光纤束17,并压缩第二驱动部件37d;同样,第一驱动部件36d也可以在电信号驱动下沿垂直第一驱动部件36d的伸展方向发生形变。这样,导光光纤束17末端便可以在第一驱动部件35d、36d的带动下发生扭动,从而实现上述方式的光扫描。图10中,20表示扭动前光纤束的位置,21表示扭动后光纤束的位置。在这种方式下,第一驱动部件35d、36d位于导光光纤束17后端,移动较小位移,便能带动导光光纤束17前端移动较大位移。为了保持平衡,第一驱动部件35d、36d和第二驱动部件37d、38d的大小应该基本一致。
如图11-1、11-2所示装置可实现第二级扫描单元5使透镜18摆动的扫描方式。
该扫描驱动单元包括:形状记忆合金——人工肌肉构成的第三驱动部件64、65,紧靠透镜18,与扫描控制模块7相连。在扫描控制模块7的控制下,第三驱动部件64、65接收电信号分别收缩,带动透镜18摆动,从而实现上述方式的光扫描。图11-1是第三驱动部件65收缩前透镜18的位置,图11-2是第三驱动部件65收缩后透镜18的位置。
图12所示装置可实现第二级扫描单元5使导光光纤束17末端和透镜18执行组合动作的光扫描方式:
该扫描驱动单元包括:第四驱动部件66、67,二者皆为压电陶瓷构成的压电传感器,其中第四驱动部件66紧靠导光光纤束17,固定于套管34内壁上,与扫描控制模块7相连,第四驱动部件67紧靠透镜18,且与扫描控制模块7相连,在扫描控制模块控制7下径向或垂直径向方向形变。第四驱动部件66带动导光光纤束17末端运动,第四驱动部件67带动透镜18运动,执行的组合动作有:导光光纤束17末端平动的时候透镜18摆动,导光光纤束17扭动的时候透镜18平动,导光光纤束17末端和透镜18同时平动,在导光光纤束17末端扭动的同时透镜18摆动等。
本实施例的内窥镜装置1的扫描模块包括第一级扫描单元3和第二级扫描单元5,其工作过程是:照明光源10发出扫描光,经光源透镜11后发散的扫描光变成平行光,再经过分光镜12透射到聚光透镜13上,然后射入第一级扫描单元3;扫描控制模块7控制第一级扫描单元3工作,使得从第一级扫描单元3中出射的光可以在导光光纤束17的入口处进行特定方式的第一级扫描;扫描光通过导光光纤束17传导到内窥镜6的前端,通过透镜18后会聚照射到体腔内组织4上;扫描控制模块7控制扫描第二级扫描单元工作,使透镜18出射的光可以在体腔内组织4上以特定方式进行第二级光扫描;从体腔内组织4上反射回来的光同样经过透镜18、导光光纤束17、第一级扫描单元3后投射到分光镜12上发生反射,经过成像透镜14后进入信号检测单元15,将反射光信号转化为对应图像电信号;输出的图像电信号经信号处理器16的处理,在显示模块8上显示出图像。
实施例2
本实施例的内窥镜装置1与实施例1中的内窥镜装置1基本相同,其第一级扫描单元3设置于内窥镜6的后端,如图13所示,第一级扫描单元3中平面镜组放入内窥镜6体内,平面镜组包含有两块平行的平面镜24、25,扫描光入射平面镜24,反射到平面镜25上,然后射出进入导光光纤束17,在扫描控制模块7控制下,通过电机、静电或电磁手段的驱动,平面镜25可如图箭头所示进行特定方式的转动,当平面镜25进行转动时,出射的扫描光便可以在导光光纤束17入口处进行特定方式的扫描。
实施例1中所描述的第一扫描模块3的棱镜和复合镜的构造形式同样可对应的放在本实施例内窥镜6体内。
实施例3
如图14所示,本实施例中的内窥镜装置1a作为一个探头插入到具有现有内窥镜光源模块45和现有内窥镜图像处理模块46的现有内窥镜装置47的手术通道41中进行使用的。而该组装的装置具有:提供扫描光的本发明内窥镜装置的光源模块2,第一级扫描模块3,为插入到被检体内对体腔内组织4进行观察的具有第二级扫描模块5的内窥镜6,控制第一级扫描模块3和第二级扫描模块5的扫描控制模块7,收集来自内窥镜6的图像信号并进行信号处理上的信号处理模块9,和将图像显示的图像显示模块8。
其中第一级扫描模块3以及第二级扫描模块5的构成与实施例1中所描述的构成一致,第一级扫描的扫描方式以及第二级扫描的扫描方式也可为实施例中描述的任意一种。
实施例4
如图15所示,本实施例所示的内窥镜装置1b是现有内窥镜系统42的一部分,整个内窥镜系统42是一体式的,可以成显微图像和通常内窥镜图像。内窥镜系统42具有:提供扫描光和照明光的本发明的内窥镜装置的光源模块2,第一级扫描模块3、作为插入到被检体内对体腔内组织4进行观察的具有第二级扫描模块5的内窥镜6、控制第一级扫描模块3和第二级扫描模块5的扫描控制模块7、现有内窥镜的光源模块45,包括现有内窥镜照明光源48,现有内窥镜聚光透镜49,现有内窥镜摄像单元50,现有内窥镜成像透镜51,现有内窥镜导光光纤束52,现有内窥镜图像处理模块46,本发明内窥镜装置的信号处理模块9,包括将反射的扫描光转化为对应图像的电信号的信号检测单元15,即光电转换器,将扫描图像电信号和普通内窥镜图像信号处理后在显示模块8上显示信号处理器16。
本实施例中的内窥镜装置1b与实施例1中的内窥镜装置1的构成方式基本相同,光路中加入了滤光片43。如图1所示,内窥镜装置1的光路中有特定波长的滤光片43,滤掉普通反射光后,可以用来观察体腔内组织4发出的荧光。在光源模块2中,滤光片43放置在成像透镜14远离信号检测单元15光电转换器的一侧。信号处理模块9中有对应的荧光图像处理的单元。滤光片43也可放在成像透镜14靠近光电转换器的一侧。
实施例5
如图16所示,内窥镜装置1’包括:提供扫描光的光源模块2、作为插入到被检体内对体腔内组织4进行观察的具有扫描模块5’的内窥镜6、控制扫描模块5’的扫描控制模块7、收集体腔内组织4的反射光或荧光并转化为电信号、设置于信号处理模块9与光源模块2之间的的摄像模块15’、接收摄像模块15’的电信号、处理并生成图像数据号并进行处理的信号处理模块9,显示上述图像数据对应的图像的显示模块8。
其中,摄像模块15’是CCD;扫描模块5’与实施例1中的第二级扫描模块5构成相同,其中扫描驱动单元可为实施例1中第二级扫描模块5的几种构成方式中的任意一种。
对本实施例的内窥镜装置1’,同样可以进行上述实施例3、4中涉及的探头式和一体式改动,以及实施例4中用于观察荧光的改动。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (11)
1、一种内窥镜装置,其特征在于,该装置包括:
光源模块,用于提供扫描光;
内窥镜,插入被检体内,包含有导光光纤束,所述内窥镜通过所述导光光纤束将所述扫描光导入被检体内;
第一级扫描模块,设置于所述光源模块内或设置于所述内窥镜的后端或为独立模块;
第二级扫描模块,设置于所述内窥镜的前端;
扫描控制模块,用于控制所述第一级扫描模块和第二级扫描模块;
信号处理模块,用于检测从所述被检体返回的反射光或荧光,并生成图像数据;
显示模块,用于显示所述图像数据对应的图像。
2、如权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
所述第一级扫描模块使所述扫描光执行直线或曲线光扫描;
所述第二级扫描模块用于移动扫描所述内窥镜前端内的光纤束或光学器件。
3、如权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,所述内窥镜与所述光源模块具有相同的、自由装卸的装卡结构,所述导光光纤束在所述装卡结构末端呈直线或曲线或二维阵列排布。
4、如权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,所述扫描模块包括:
套管;
透镜,放置于所述套管内、所述内窥镜的前端,固定于所述套管内或在所述套管内活动;
扫描驱动单元,与所述扫描控制模块相连,使所述导光光纤束平动或扭动,或使所述透镜平动或摆动,或使所述导光光纤束平动或扭动的同时使所述透镜平动或摆动,执行至少一维的直线或曲线光扫描。
5、如权利要求1所述的内窥镜装置,其特征在于,
所述内窥镜包括信息存储单元,该信息存储单元存储至少包括所述导光光纤束的光纤数目以及光纤排布方式;
所述光源模块包括信息读取单元,用于读取所述信息存储单元内的信息并上传至所述扫描控制模块以及信号处理模块;
所述信号处理模块包括:
信号检测单元,检测从所述被检体内返回的反射光或荧光并转换成电信号;
图像补偿单元,根据所述信息存储单元内存储的信息进行图像采集和补偿处理。
6、如权利要求1-5任一项所述的内窥镜装置,其特征在于,所述内窥镜为探头式,插入现有内窥镜装置的手术通道到达所述现有内窥镜装置的前端,或作为现有内窥镜装置的组成部分。
7、一种内窥镜装置,其特征在于,该装置包括:
光源模块,用于提供扫描光;
内窥镜,插入被检体内,包含有导光光纤束和扫描模块,所述内窥镜通过所述导光光纤束将所述扫描光导入被检体内;
至少一个扫描控制模块,用于控制所述扫描模块;
摄像模块,用于检测从所述被检体返回的反射光或荧光并转换成电信号;
信号处理模块,用于处理所述电信号,并生成图像数据;
显示模块,用于显示所述图像数据对应的图像。
8、如权利要求7所述的内窥镜装置,其特征在于,所述内窥镜与所述光源模块具有相同的、自由装卸的装卡结构,所述导光光纤束在所述装卡结构末端呈直线或曲线或二维阵列排布。
9、如权利要求7所述的内窥镜装置,其特征在于,所述扫描模块包括:
套管;
透镜,放置于所述套管内、所述内窥镜的前端,固定于所述套管内或在所述套管内活动;
扫描驱动单元,与所述扫描控制模块相连,使所述导光光纤束平动或扭动,或使所述透镜平动或摆动,或使所述导光光纤束平动或扭动的同时使所述透镜平动或摆动,执行至少一维的直线或曲线光扫描。
10、如权利要求7所述的内窥镜装置,其特征在于,
所述内窥镜包括信息存储单元,该信息存储单元存储至少包括所述导光光纤束的光纤数目以及光纤排布方式信息;
所述光源模块包括信息读取单元,用于读取所述信息存储单元内的信息并上传至所述扫描控制模块以及信号处理模块;
所述信号处理模块还包括:图像补偿单元,根据所述信息存储单元内存储的信息进行图像采集和补偿处理。
11、如权利要求7-10任一项所述的内窥镜装置,其特征在于,所述内窥镜为探头式,插入现有内窥镜装置的手术通道到达所述现有内窥镜装置的前端,或作为现有内窥镜装置的组成部分。
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