CN103479324A

CN103479324A - 便携式电子膀胱镜

Info

Publication number: CN103479324A
Application number: CN201310388828.4A
Authority: CN
Inventors: 孙颖浩; 高小峰; 陈尧松; 王海丽; 俞国良
Original assignee: HANGZHOU HAWK OPTICAL ELECTRONIC INSTRUMENTS CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU HAWK OPTICAL ELECTRONIC INSTRUMENTS CO Ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: WO2014019321A1; CN102783935B; CN102783935A; CN103479324B

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

便携式电子膀胱镜

本发明的专利申请是申请号为：2012102667294，发明名称：便携式电子膀胱镜，申请日为：2012年7月30号的发明专利的分案申请。

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n_D	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

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；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。

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。

3.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。

4.根据权利要求1至3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。

5.根据权利要求1至3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。

6.根据权利要求1至3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。