CN102783935A - 便携式电子膀胱镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医疗器械,尤其涉及一种临床对膀胱、尿道等泌尿科疾病进行检查诊断和治疗的便携式电子膀胱镜。一种便携式电子膀胱镜,包括镜管,其特征在于:所述的镜管连接有操作手柄,在操作手柄上连接有显示机构;所述的镜管包括相互连接的插入部、软质弯曲部和先端部,先端部设有镜头;所述的操作手柄内设有照明系统,所述的照明系统包括照明灯和与照明灯连接的导光束,导光束的一端与照明灯相连,导光束的另外一端延伸至先端部。本发明同时还提供了一种管径小,插入痛苦小,发热量小,使用安全,结构简单,方便携带工作的便携式电子膀胱镜;解决了现有技术中存在的膀胱镜插入比较痛苦,设备庞大,导光束长度长,发热量大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械,尤其涉及一种临床对膀胱、尿道等泌尿科疾病进行检查诊断和治疗的便携式电子膀胱镜。
背景技术
目前,在临床医学上诊断和治疗尿道、膀胱疾病时,膀胱镜是必须的,膀胱镜及膀胱镜技术在临床上已经得到了广泛的应用,是泌尿外科诊治病症的重要工具。现在很多膀胱镜内芯是使用玻璃柱状透镜有序排列的光学系统,光线在系统中传输的过程中难免会有损失,这样就制约了膀胱镜光学系统传像系统图像的进一步提高。传动的内窥镜照明方法通常有两种形式,一种是光纤照明法,将光源安装在控制器中,用导光束把光引导到内窥镜插入先端,光源有灯泡和大功率LED等,其中灯泡又为卤素灯、氙气灯等之分,另一种是将小功率LED直接安装在镜管的先端部的纯LED照明法。采用电池供电和小型LED照明成为便携式设备传统的基本形式。但是医用电子镜,特别是膀胱镜,插入先端直径增大一点或头部有局部发热现象,对病人和医生来说都是无法接受的。因此,在插入先端直接安装LED进行照明几乎不可能实现,保留台式机的照明方式是必要的。在现有的公开文件中,有中国专利“硬质多通道电子膀胱镜(CN201558096U)”,具体公开了一种硬质多通道电子膀胱镜,其外形基本保持了传统的膀胱镜的外观,硬质多通道电子膀胱镜分为主体内镜和鞘管两个部分,鞘管设计有至少一条操作通道,鞘管的先端部设计成钝形,有利于保护尿道不被损伤,鞘管与主体内镜通过锁紧装置配合使用,主体内镜的光学系统放弃传统的玻璃柱形透镜光学系统,取而代之为分辨率更高,图像质量更好的电子CCD光学系统,主体内镜设计有一条直径大于等于2.8mm的器械通道,采用该大直径的器械通道,方便手术操作。
发明内容
本发明同时还提供了一种管径小,插入痛苦小,发热量小,使用安全,结构简单,方便携带工作的便携式电子膀胱镜;解决了现有技术中存在的膀胱镜插入比较痛苦,设备庞大,导光束长度长,发热量大的技术问题。
本发明提供了一种能有效顺应人体尿道的自然生理曲线,视场范围大,消除观察盲区,图像显示清晰,确诊度高,降低手术操作难度的便携式电子膀胱镜;解决了现有技术中存在的膀胱镜容易产生观察盲区,视场范围不够,容易误诊的技术问题。
本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的:一种便携式电子膀胱镜,包括镜管,其特征在于:所述的镜管连接有操作手柄,在操作手柄上连接有显示机构;所述的镜管包括相互连接的插入部、软质弯曲部和先端部,先端部设有镜头;所述的操作手柄内设有照明系统,所述的照明系统包括照明灯和与照明灯连接的导光束,导光束的一端与照明灯相连,导光束的另外一端延伸至先端部。将照明系统直接移入操作手柄内,不需要再外接电源或者控制器,结构简单。而且没有控制器,整机电流消耗小,使用电池供电,小型液晶显示屏显示图像,使得电子膀胱镜方便携带。照明灯选用了小功率,因此不需要专门的散热系统,仅靠操作手柄内部的金属件自然散热即可,缩小了体积,为制造超细内窥镜制造了条件。镜管的直径为2~7mm,供电的电压3~12V,不会对人体构成威胁,对医生和病人都十分的安全。而且导光束直接由照明灯部分向先端部延伸,其长度只有原来的1/3~1/5,导光束的长度大大缩短,光衰减小,提高了光亮度用来弥补灯泡功率减小造成的损失,使输出照度维持原来水平。
照明灯与导光束的连接方法,可以采用直接对接也可以采用聚光透镜耦合连接。
作为一种优选,所述的照明系统固定在操作手柄内的底板上,照明系统包括一固定照明灯和导光束的固定座,固定座固定在底板上,固定座的一端通过压板连接有照明灯的基板,在固定板内开始有一通孔,在通孔内固定有导光束固定管,导光束位于导光束固定管内。照明灯与导光束直接耦合,在基板两端面涂上导热硅脂,压板用导热性好的金属材料制造,各结合面光滑平整并压紧,能把照明灯发出的热量尽快的传输到底板上,提高散热性能。
作为更优选,所述的照明灯位于通孔的一端,照明灯外设有封装用透光胶,照明灯与导光束位于同一直线上,导光束的端部与照明灯相接。
导光束固定管可以通过紧配合固定在固定座内,也可以通过螺纹连接固定在固定座内。作为更优选,所述的固定座的侧面设有螺钉孔,螺钉孔与通孔导通,在螺钉孔内穿接紧定螺钉,紧定螺钉的端部抵接在导光束固定管的外圆周表面。在紧定螺钉松开时,导光束固定管可以在固定座内的通孔内轴向滑动,当紧定螺钉拧紧时,导光束固定管被固定。导光束固定管在固定座内轴向滑动,可以调整导光束与照明灯之间的距离,从而使得输出的光亮度更合适。
作为另一种优选,所述的照明系统固定在操作手柄内的底板上,照明系统包括一固定座,固定座固定在底板上,在固定座的一端通过压板固定有照明灯基板,照明灯固定在基板上,在固定座上开设有通孔,在通孔内设有透镜组,在固定座的另一端固定有过渡套,在过渡套内设有导通孔,导通孔的一端与固定座上的通孔连通,导通孔内设有导光束固定管,导光束位于导光束固定管内。通过透镜组耦合连接,可以得到更高的光输出强度,导光束端面应位于透镜输出的焦点上。光路设计时为了缩小结构尺寸,最后一片透镜端面至焦点的距离为15mm~20mm。通过固定座固定透镜组,通过过渡套固定导光束固定管,基板通过压板固定在固定座上,压板用导热性好的金属材料制造,如纯铜、铝等材料。
作为更优选,所述的固定座上的通孔为阶梯孔,在通孔内设有用于调整透镜组内各透镜距离的间圈,所述的照明灯、透镜组和导光束位于同一直线上,照明灯与透镜组相接处的固定座的通孔呈圆台状,朝向透镜组一端的通孔直径大于朝向照明灯一端的通孔直径,导光束端面位于透镜组输出的焦点上。通孔呈喇叭扩散状,可以方便照明灯的照明亮度由喇叭口照向透镜组的第一片透镜,通过透镜后进行聚焦实现导光。透镜组的是由四片正透镜构成,各透镜之间通过间圈确定相对位置关系并保持一定距离实现聚焦,间圈还可以用于调整各个镜片之间的距离,实现不同焦距的聚焦。
作为更优选,所述的过渡套的侧面设有螺钉孔,螺钉孔与通孔导通,在螺钉孔内穿接紧定螺钉,紧定螺钉的端部抵接在导光束固定管的外圆周表面。通过紧定螺钉来调整导光束固定管在过渡套通孔内的位置。
作为优选,所述的照明灯为低功率LED灯,LED灯的功率小于1瓦。照明灯选用小功率的LED灯,在LED固定的基板上连接有二引线,在二引线上通入直流电源,LED便发光,发光强度达700ml,具体在应用时,工作的正向压降为2.9V,电流工作在190—200mA。LED光源发热量小,而且由于在小功率下,使用也更安全。
作为优选,所述的操作手柄包括操作主体和与镜管连接的操作部,在操作主体上设有拨杆,拨杆通过转轴固定在操作主体上,拨杆通过绳索与镜管端部的弯曲部相连,所述的弯曲部采用蛇骨结构,在先端部安装有CMOS图像传感器和光学镜头。采用微型图像传感器,图像清晰度高,颜色逼真。软质弯曲部可以通过改变零件相对位置实现,牵引绳索的两端分别固定在镜管端部的内壁的两侧,将绳索拉直,使得绳索平行走在插入管内,拨动拨杆,绳索在的两端一上一下,牵引蛇骨做向上弯曲或向下弯曲运动,最大弯曲角度与绳索的行程和蛇骨的弯曲能力有关。包覆在蛇骨外的弯曲皮,是为了保护蛇骨,防尘防水,同时降低插入时的痛苦度。镜管插入尿道内,由于镜管的软质弯曲部的存在,可以上下弯曲,通过先端部将信号传输回来,软质弯曲部的最大弯曲角度大于180°,可以实现在膀胱内“回头看”的要求,扩大了视场范围,消除了观察的盲区,方便医生进行诊断,同时,将图像实时地通过图像输出构件输出到外部的显示屏,减轻了医生的劳动强度,避免了误诊和漏诊情况的发生。而且在操作部上还设置了多个通道,可以插入器械进行手术,同时可以通过吸引口吸液,提高了膀胱镜的功能化和便利性。
作为优选,所述的操作手柄包括操作主体和与镜管连接的操作部,在操作部上设有鲁尔接头,在鲁尔接头上设有器械入口和输液口,在操作主体上连接有液晶显示器,在液晶显示器内设有锂电池,锂电池通过电线连接在照明灯安装的基板上。鲁尔接头上可以设置各种入口,如器械入口和输液口,活检钳、异物钳、导丝等手术器械从器械入口进入,沿器械通道,经插入部、弯曲部和先端部,直至伸出镜外,用来进行活检和其他的手术操作。同时,液体可以从输液口注入或吸出。当需要进行液体时进时出的手术操作时,液体从输液口灌进,从操作手柄上方的吸出口吸出,还可通过吸引开关来进行控制。显示器上的按钮是为了实现显示器的各种菜单功能,如:“进入”、“退出”、“选择”、“保存”、“删除”等等。在显示器的一侧,还设计有SD卡口、USB数据线口、充电口等。分别实现插入SD卡、图像数据输出、充电等功能。在设备清洗、保养、消毒时,可以将鲁尔接头、吸引开关和显示器都拆下,在显示器接插端口,盖上专用密封盖,防止消毒时损坏设备。显示器不适应液体浸泡式消毒方式。
因此,本发明的便携式电子膀胱镜具备下述优点:
(1)、便携工作方式。工作方式的创新使整台设备可手持式操作,无需电网市电、台式控制器、专用冷光源、专用监视器,镜体没有电缆线、软管、光导束与外界联接,因此设备的使用不受场地的限制,设备移动、携带方便。
(2)、结构简单,设备成本低。本发明产品抛弃了传统设计理念,大幅度减化结构,降低了成本,设备成本仅为现时产品的1/5~1/10,有效减轻了医院、患者的经济负担。
(3)、设备操作简单、易学。本发明产品安装快捷、操作简单、无需专门的培训,新手容易掌握。对新型设备的推广有重要意义。
(4)、安全性好。本仪器内部最高工作电压仅为5V,不对人体构成威胁,因此对医生或病人绝对安全。
附图说明
图1是本发明的便携式电子膀胱镜的示意图。
图2是图1内的弯曲部弯曲结构示意图。
图3是本发明的便携式电子膀胱镜的一种内部示意图。
图4是图3内的照明灯与导光束直接耦合的剖视结构的放大示意图。
图5是本发明的便携式电子膀胱镜的另一种内部示意图。
图6是图5内的照明灯与导光束通过透镜组耦合的剖视结构的放大示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:
如图1所示,一种便携式电子膀胱镜,包括镜管1和与镜管1相连的操作手柄2。操作手柄2包括与液晶显示器3相连的操作主体4和与镜管1连接的操作部6。镜管1是由先端部7、软质弯曲部8和插入部9依次连接构成。镜管1的直径为5mm,其程度为380mm。先端部7安装有CMOS图像传感器和光学镜头,软质弯曲部8是由蛇骨结构形成的。在操作主体4上固定有拨杆13和液晶显示器3,在液晶显示器3的背面安装有锂电池,用于供电。在显示器3的一侧,还有SD卡口、USB数据线口、充电口等(图中未画出)。拨杆13通过转轴11固定在操作主体4上,拨杆13通过牵引绳索14与镜管端部的软质弯曲部8相连,软质弯曲部8采用蛇骨结构(如图2所示)。在操作手柄2内固定有转轴11,在转轴11上套接有转轮12,转轴11外连接有拨杆13,在转轮11上绕接牵引绳索14,牵引绳索14的两端固定在镜管1内壁两侧,在镜管1内形成相互平行的两根牵引绳索14,在相互平行的牵引绳索14外各设有一个导轮15,两个导轮15的轴线相互平行且对称分布,两个导轮15靠近转轮12处,将对牵引绳索14起一个导向和拉紧的作用。在操作部6上一体成型有一接头连接座10,在接头连接座10上固定有鲁尔接头5,在鲁尔接头5上安装有一机械入口51和一输液口52。
如图3所示,在操作手柄2内固定有一LED灯泡16,LED灯泡16的功率为0.5W,工作定电流为200mA,发光强度为700ml。在LED灯泡16下方有一导光束17,导光束17延伸至镜管的先端部7。
如图4所示,LED灯16固定在基板18上,基板18上的二引线19连接在显示器3上的电池部分,通过电池给LED灯16通入直流电流。基板18上有一压板20,压板20通过螺钉21固定在固定座22上,固定座22通过螺钉21固定在底板23上,底板23位于操作手柄内,为一金属件。压板20采用纯铜材料制造,保证各结合面平整光滑并压紧,把LED灯16发出的热量尽快传输到底板23上,通过底板23的金属件自然散热。在固定座22的中心开设有一通孔24,通孔为阶梯孔,通孔24内安装有一导光束固定管25,在LED灯16一侧的通孔直径大于导光束固定管25的直径。容纳导光束固定管部分的通孔的直径略大于导光束固定管25的直径。在固定座22的侧面开设有一螺钉孔,螺钉孔内穿接有一紧定螺钉26,紧定螺钉26的轴向与固定座22的轴向相互垂直。紧定螺钉26的端部抵接在导光束固定管25的外壁上。在紧定螺钉26松开时,导光束固定管25可以在固定座22内的通孔内轴向滑动,当紧定螺钉拧紧26时,导光束固定管25被固定。导光束固定管25在固定座22内轴向滑动,可以调整导光束与LED灯之间的距离,从而使得输出的光亮度更合适。通孔24的一端与LED灯16相接,导光束固定管25与LED灯16的中心线位于同一直线上,在LED灯16的发光面上方用环氧树脂胶做成的透光胶制成一半球形的罩体,实现封装。导光束固定管25内有玻璃纤维或者塑料纤维制成的导光束17,导光束17端面尽量紧贴LED灯16的发光面,已实现光输出最大。
实施例2:
如图5所示,与实施例1不同的是,在操作手柄2内固定有LED灯16,在LED灯16下方安装有一透镜组27,在透镜组的下方安装有导光束17。
如图6所示,LED灯16固定在基板18上,基板18上引出的二引线19连接在显示器3上的锂电池上。基板18上方有一压板20,压板20通过螺钉21固定在固定座22的上方,固定座22通过螺钉固定在操作手柄内的底板23上。在固定座22内开设有一通孔24,通孔24呈阶梯状,在通孔内安装有由四片透镜构成的透镜组27,透镜组27内的各透镜的参数如下表所示:
镜面号 | 曲率半径 | 镜面距离 | 折射率nD | 色散系数Ve |
1 | 9.786 | 3.57 | 1.5163 | 64.1 |
2 | ∞ | 4.32 | ||
3 | 18.193 | 4.55 | 1.60718 | 49.4 |
4 | -18.193 | 0.75 | ||
5 | 15.036 | 4.87 | 1.5524 | 63.4 |
6 | -40.513 | 5.13 | ||
7 | 7.259 | 5.06 | 1.5163 | 64.1 |
8 | ∞ |
LED灯16与透镜组27的最上方透镜之间的通孔部分为上窄下宽的喇叭状通孔,方便LED光穿透透镜形成聚焦。各透镜之间通过间套28固定。在固定座22的下方通过螺钉固定有过渡套29,在过渡套29内开设有一导通孔30,在导通孔30内安装有一导光束固定管25,在导光束固定管25内有导光束17,导光束17位于透镜组27的输出焦点上,最下方的一片透镜端面至焦点的距离为15mm。在过渡套29的侧面同样的也有一紧定螺钉26,紧定螺钉26的端面抵接在导光束固定管25的外壁上。
Claims (10)
1.一种便携式电子膀胱镜,包括镜管,其特征在于:所述的镜管连接有操作手柄,在操作手柄上连接有显示机构;所述的镜管包括相互连接的插入部、软质弯曲部和先端部,先端部设有镜头;所述的操作手柄内设有照明系统,所述的照明系统包括照明灯和与照明灯连接的导光束,导光束的一端与照明灯相连,导光束的另外一端延伸至先端部。
2.根据权利要求1所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的照明系统固定在操作手柄内的底板上,照明系统包括一固定照明灯和导光束的固定座,固定座固定在底板上,固定座的一端通过压板连接有照明灯的基板,在固定板内开始有一通孔,在通孔内固定有导光束固定管,导光束位于导光束固定管内。
3.根据权利要求2所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的照明灯位于通孔的一端,照明灯外设有封装用透光胶,照明灯与导光束位于同一直线上,导光束的端部与照明灯相接。
4.根据权利要求2所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的固定座的侧面设有螺钉孔,螺钉孔与通孔导通,在螺钉孔内穿接紧定螺钉,紧定螺钉的端部抵接在导光束固定管的外圆周表面。
5.根据权利要求1所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的照明系统固定在操作手柄内的底板上,照明系统包括一固定座,固定座固定在底板上,在固定座的一端通过压板固定有照明灯基板,照明灯固定在基板上,在固定座上开设有通孔,在通孔内设有透镜组,在固定座的另一端固定有过渡套,在过渡套内设有导通孔,导通孔的一端与固定座上的通孔连通,导通孔内设有导光束固定管,导光束位于导光束固定管内。
6.根据权利要求5所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的固定座上的通孔为阶梯孔,在通孔内设有用于调整透镜组内各透镜距离的间圈,所述的照明灯、透镜组和导光束位于同一直线上,照明灯与透镜组相接处的固定座的通孔呈圆台状,朝向透镜组一端的通孔直径大于朝向照明灯一端的通孔直径,导光束端面位于透镜组输出的焦点上。
7.根据权利要求5所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的过渡套的侧面设有螺钉孔,螺钉孔与通孔导通,在螺钉孔内穿接紧定螺钉,紧定螺钉的端部抵接在导光束固定管的外圆周表面。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的照明灯为低功率LED灯,LED灯的功率小于1瓦。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的操作手柄包括操作主体和与镜管连接的操作部,在操作主体上设有拨杆,拨杆通过转轴固定在操作主体上,拨杆通过绳索与镜管端部的弯曲部相连,所述的弯曲部采用蛇骨结构,在先端部安装有CMOS图像传感器和光学镜头。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式电子膀胱镜,其特征在于:所述的操作手柄包括操作主体和与镜管连接的操作部,在操作部上设有鲁尔接头,在鲁尔接头上设有器械入口和输液口,在操作主体上连接有液晶显示器,在液晶显示器内设有锂电池,锂电池通过电线连接在照明灯安装的基板上。
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