CN102018492B - 一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医用器械领域，具体公开了一种一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统。所述一体化彩色多普勒超声胆囊镜的先端部集成有彩色多普勒超声模块，从胆囊底部的微小切口进入胆囊腔内，可以通过器械通道、进水通道和出水通道进入各种器械辅助手术进行，把胆囊腔的结石息肉取净，对于胆囊壁间肉眼看不到的病变情况，则可以通过彩色多普勒超声模块对其进行扫描，数据由彩色多普勒超声系统主机分析处理，得到胆囊壁间血管中血流动态图、流速图和流量图等数据，帮助医生通过分析比较诊断胆囊的情况。
Description
技术领域
本发明属于医用器械领域，具体涉及一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统。
现有技术
多普勒超声技术现在医学领域被广泛应用，其原理是利用多普勒效应，即声源与被测物体相对运动时产生声频的改变，多普勒超声技术就是根据这种超声波频率的改变来观察和测定人体组织和脏器的血流动力学变化的。多普勒超声技术的优点有：1.能快速直观显示血流的二维平面分布状态；2.可显示血流的运行方向；3.有利于辨别动脉和静脉；4.有利于识别血管病变和非血管病变；5.有利于了解血流的性质；6.能方便了解血流的时相和速度，目前可检测直径0.2mm血管内的血流信息及0.2cm/s的低速血流；7.能可靠地发现分流和返流；8.能对血流束的起源，宽度，长度，面积进行定量分析。
把彩色多普勒超声模块集成于硬质胆囊镜之中，治疗的同时进行先进的彩色多普勒超声扫描诊断的新技术，提供胆囊壁间血管的动态图等分析数据，为胆囊病的诊断提供新的视角和新的手段。目前尚没有出现两者结合的一体化内窥镜系统。
发明内容
本发明的目的在于把彩色多普勒超声模块集成在胆囊镜系统中，通过彩色多普勒超声模块对胆囊壁间组织进行彩色多普勒超声扫描，得到的数据传输至彩色多普勒超声系统主机进行图像处理，为医生诊断提供新的依据。
本发明是通过以下方式来实现的：
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，包括彩色多普勒超声胆囊镜以及与之连接的摄像主机及内镜监视器、冷光源主机、彩色多普勒超声系统，其中彩色多普勒超声系统包括彩色多普勒超声系统主机及彩色多普勒超声系统监视器。
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜，按其所采用的光学系统以及结构的不同，分为以下几个形式：第一种形式是使用电子ccd光学系统的硬质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，第二种形式是采用棱镜光学系统的硬质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，第三种形式是采用电子ccd光学系统的软质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，第四种形式是采用棱镜光学系统的软质一体化彩色多普勒超声胆囊镜。其中第一种形式的一体化彩色多普勒超声胆囊镜可设有把手，手把内安装有一体化接头，该接头集成了冷光源接头和数据接头的功能。
第一种和第二种形式的工作端部为硬质材料所制造，具有不可弯曲性，直径小于等于12mm，工作端部长250～300mm，工作端部的先端部为了避免损伤粘膜组织的需要，需要把先端部设计成钝型，第一种形式光学系统使用电子ccd形式，其ccd光学系统装置在工作端部前端，采用直径1.5～3.0mm光学镜头的CCD光学系统，其CCD芯片采用≤1/4″，至少48万有效像素的CCD，镜头视场角100°或以上，第二种形式采用棱镜光学系统形式，其光学镜头直径采用1.5～3.0mm；第三和第四种工作形式的工作端部的先端部为软质纤维材料所制造，其外径小于等于12mm，工作端部长小于等于500mm，第三种形式光学系统采用电子ccd形式，其ccd光学系统装置在工作端部前端，采用直径1.5～3.0mm光学镜头的CCD光学系统，其CCD芯片采用≤1/4″，至少48万有效像素的CCD，镜头视场角100°或以上，第四种形式采用光导纤维光学系统，其镜头直径采用1.5～3.0mm。
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其第一种和第二种形式的器械通道为直线状，内径大于等于3.0mm。
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其第一种和第二种形式的进水通道和出水通道位于内镜的两侧，其内径大于等于1.0mm。
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜的彩色多普勒超声模块，该模块集成于内镜先端部，可以在微型电机的驱动下伸出内镜先端部平面10～50mm，彩色多普勒超声模块的最大直径小于等于3.0mm，彩色多普勒超声模块的扫描部分结构为圆柱形，内部设计的彩色多普勒超声发射器、彩色多普勒超声接收器及处理芯片，彩色多普勒超声发射器、彩色多普勒超声接收器及处理芯片设计在同一块可旋转的载体上，载体可在微型电机的驱动下做旋转运动和线性运动。彩色多普勒超声模块的频率大于等于5.0MHz，彩色多普勒超声模块的处理芯片对发射和接收的超声波频率的差异进行计算处理，把关键数据通过一体化彩色多普勒超声胆囊镜的数据接头传输至彩色多普勒超声系统主机进行进一步分析，图像输出至监视器显示。
本发明所述的彩色多普勒超声模块，其工作原理如下所述：彩色多普勒超声模块是利用组织内部丰富的血管里的血流的红细胞与彩色多普勒超声发射器发射的超声波之间的多普勒效应实现显像的，处理芯片通过处理彩色多普勒超声发射器发射的超声波与返回的超声波之间的一系列电子处理数据后，把关键数据传输至彩色多普勒超声系统主机进行图像处理分析，得到组织血管的血流的流速图、流量图，并在监视器中显示出来，通过彩色多普勒超声系统主机对胆囊部位的正常血流流速和流量的对比分析，可以提供医生判断胆囊发生的病变的类型，帮助医生进行诊断。
本发明所述的彩色多普勒超声系统，其系统包括彩色多普勒超声系统主机及其操作键盘或手持设备、监视器。
本发明所述的彩色多普勒超声系统主机，其功能包括：把所得的血流信息经相位检测、自相关处理、彩色灰阶编码，把平均血流速度资料以彩色显示，并将其组合，叠加显示在图像上。它能直观地显示血流，对血流的性质和流速在胆囊及其组织内的分布较脉冲多普勒更快、更直观地显示，并能进行连续波多普勒模式的显示，其操作面板和操作键盘或者手持操作设备，提供丰富的控制按钮，其后面板的输出端口外接操作键盘或手持操作设备、监视器等。
本发明所述的彩色多普勒超声系统主机，可以自带有强大的数据库和功能强大的软件测试包，可以满足不同科目的医生不同的需要。
本发明所述的彩色多普勒超声系统的操作键或手持设备，其功能是对一体化彩色多普勒超声胆囊镜的彩色多普勒超声模块进行控制，对扫描方式和显示方式等进行切换等作用。
本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其临床手术方法如下所述：患者消毒铺巾后，医生在患者腹壁做切口并通入穿刺器，经穿刺器通入腹腔镜并做气腹，在腹腔镜的直视下提取胆囊至体外，在胆囊底部做微小切口，使得一体化彩色多普勒超声胆囊镜进入胆囊腔内，抽取胆汁保存并利用进水通道通入生理盐水使得胆囊充盈，监视器输出胆囊腔内的清晰图像，通过器械通道、进水通道和出水通道进入各种器械，可以进行胆囊腔内手术，处理结石息肉等病症；要对检测胆囊壁间的状况，则需要启动一体化彩色多普勒超声胆囊镜先端部的彩色多普勒超声模块，彩色多普勒超声模块启动后伸出内镜先端部若干距离，为胆囊腔做彩色多普勒超声扫描，数据传输至彩色多普勒超声系统主机进行计算分析，输出到监视器，提供医生诊断胆囊壁及周围组织状态的依据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
声波的多普勒效应广泛用于医学的诊断，在包括妇科，消化科等多个领域已经普遍地采用了彩色多普勒超声扫描作为检查和诊断的依据。将彩色多普勒超声模块集成于胆囊镜，利用彩色多普勒超声对胆囊壁组织进行彩色多普勒超声扫描成像，在不更换内镜的情况下能同时对胆囊腔内病变进行处理和对胆囊壁间组织的状况进行检查，节省了手术时间，提高了手术的成功率和降低了复发率。
附图说明
图1是本发明的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统示意图。
图2A是第一种形式彩色多普勒超声胆囊镜的外观结构示意图；
图2B是第二种形式彩色多普勒超声胆囊镜的外观结构示意图；
图2C是第三种形式彩色多普勒超声胆囊镜的外观结构示意图；
图2D是第四种形式彩色多普勒超声胆囊镜的外观结构示意图；
图2A1是第一种形式彩色多普勒超声胆囊镜的另一种变化形式的外观结构示意图；
图3A是第一种形式的彩色多普勒超声胆囊镜的端部示意图；
图3B是第二种形式的彩色多普勒超声胆囊镜的端部示意图；
图3C是第三种和第四种形式的彩色多普勒超声胆囊镜的端部示意图；
图4是本发明的彩色多普勒超声模块的结构示意图。
图5是本发明的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统的临床手术示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详述：
如图1所示，本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统包括彩色多普勒超声胆囊镜1、冷光源主机2、摄像主机3、彩色多普勒超声系统主机4、操作键盘或手持操作设备5、彩色多普勒超声系统监视器6和内镜监视器7。其中，彩色多普勒超声系统主机4还连接有操作面板，手持操作设备5和操作面板上设有控制按钮。
如图2A、图2B、图2C和图2D示出了本发明中的彩色多普勒超声胆囊镜1三种不同形式的外观结构示意图：
如图2A所示，第一种形式是使用电子ccd光学系统的硬质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其设有由硬质工作端部11，冷光源接头12，数据接头13，器械通道14，进水通道15和出水通道16。其中，冷光源接头12与冷光源主机2相连接，而数据接头13与摄像主机3和彩色多普勒超声系统主机4相连接。
如图中2B所示，第二种形式是采用棱镜光学系统的硬质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其设有硬质工作端部11，冷光源接头12，数据接头13，目镜输入端17，进水通道15和出水通道16。其中，冷光源接头12与冷光源主机2相连接，数据接头13与彩色多普勒超声系统主机4相连接，而目镜输入端17与摄像主机3相连接。
如图中2C所示，第三种形式是采用电子ccd光学系统的软质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其设有软质工作端部91，数据接头94，器械通道92和操作手柄93。其中，数据接头84与摄像主机3和彩色多普勒超声系统主机4相连接。
如图中2D所示，第四种形式是采用棱镜光学系统的软质一体化彩色多普勒超声胆囊镜，其设有软质工作端部91，数据接头94，器械通道92、操作手柄93和目镜输入端95。其中，数据接头94与彩色多普勒超声系统主机4相连接，而目镜输入端95与摄像主机3相连接。
如图中2A1所示为第一种形式的变化形式，其采用电子ccd光学系统，设有硬质工作端部11，手把18，一体化接头181，器械通道14，进水通道15和出水通道16。其中，一体化接头181集成了冷光源接头和数据接头13的功能。
如图3A所示，第一种形式及其变化形式的一体化彩色多普勒超声胆囊镜1的先端部111集成设计了以下各个部分：光学镜头131，彩色多普勒超声模块132，导光光纤121，器械通道出口141，进水通道出口151和出水通道出口161。
如图3B所示，第二种形式的一体化彩色多普勒超声胆囊镜1的先端部111集成设计了以下各个部分：光学镜头171，彩色多普勒超声模块132，导光光纤121，进水通道出口151和出水通道出口161。
如图3C所示，第三种和第四种形式的一体化彩色多普勒超声胆囊镜1的先端部911集成设计了以下各个部分：光学镜头941，彩色多普勒超声模块132，导光光纤942，器械通道出口921。
如图4所示为本发明中所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜1的彩色多普勒超声模块132的结构示意图。该模块132集成于内镜先端部111，可以在微型电机的驱动下伸出内镜先端部111平面10～50mm，彩色多普勒超声模块132的最大直径小于等于3.0mm，彩色多普勒超声模块132的扫描部分1321结构为圆柱形，内部设计的彩色多普勒超声发射器1322、彩色多普勒超声接收器1323及处理芯片，彩色多普勒超声发射器1322、彩色多普勒超声接收器1323及处理芯片设计在同一块可旋转的载体上，载体可在微型电机的驱动下做旋转运动和线性运动。彩色多普勒超声模块132的频率大于等于5.0MHz，彩色多普勒超声模块132的处理芯片对发射和接收的超声波频率的差异进行计算处理，把关键数据通过一体化彩色多普勒超声胆囊镜1的数据接头14传输至彩色多普勒超声系统主机4进行进一步分析，图像输出至监视器6显示。
如图5所示是本发明所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统的临床手术示意图。患者消毒铺巾后，医生在患者腹壁做切口并通入穿刺器，经穿刺器通入腹腔镜并做气腹，在腹腔镜的直视下提取胆囊8至体外，在胆囊8底部做微小切口，使得一体化彩色多普勒超声胆囊镜1进入胆囊腔内，抽取胆汁保存并利用进水通道15通入生理盐水使得胆囊充盈，监视器7输出胆囊腔内8清晰图像，通过器械通道14、进水通道15和出水通道16进入各种器械，可以进行胆囊腔8内手术，处理结石息肉等病症；要对检测胆囊壁间的状况，则需要启动一体化彩色多普勒超声胆囊镜1先端部111的彩色多普勒超声模块132，彩色多普勒超声模块132启动后伸出内镜先端部111若干距离，为胆囊腔8做彩色多普勒超声扫描，数据传输至彩色多普勒超声系统主机4进行计算分析，输出到6，提供医生诊断胆囊壁及周围组织状态的依据。
Claims (7)
1.一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：包括彩色多普勒超声胆囊镜以及与之相连的摄像主机及内镜监视器、冷光源主机、彩色多普勒超声系统，所述彩色多普勒超声系统包括彩色多普勒超声系统主机及彩色多普勒超声系统监视器，所述彩色多普勒超声胆囊镜设有工作端部、冷光源接头和数据接头，所述彩色多普勒超声胆囊镜工作端部的先端部集成有彩色多普勒超声模块、内镜镜头和导光纤维。
2.如权利要求1所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声胆囊镜还设有进水通道、出水通道和器械通道。
3.如权利要求1所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声胆囊镜设有进水通道、出水通道和目镜输入端。
4.如权利要求1所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声胆囊镜还设有进水通道、出水通道、器械通道和把手，所述把手内设有一体化接头。
5.根据权利要求1所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声扫描模块内设有一可旋转的载体，该载体上设置有彩色多普勒超声发射器、彩色多普勒超声接收器及处理芯片。
6.根据权利要求5所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声胆囊镜内设有用于驱动所述载体做旋转运动和线性运动的微型电机。
7.根据权利要求1所述的一体化彩色多普勒超声胆囊镜系统，其特征在于：所述彩色多普勒超声系统还包括与所述彩色多普勒超声系统主机相连接的操作面板、操作键盘或者手持操作设备，所述操作面板、操作键盘或者手持操作设备设有控制按钮。
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