CN106419822A - 一种一体化关节镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化关节镜装置，其包括：镜套、关节镜镜体、第一锁紧装置、显示单元以及镜鞘，其中，第一锁紧装置用于将关节镜镜体锁紧在镜套内；显示单元与关节镜镜体相连，关节镜镜体用于拍摄关节组织的图像并将图像传输到显示单元；镜鞘套设在镜套的外侧，镜套前端露出镜鞘，镜鞘与镜套之间存在间隙，用于通过间隙向关节腔内注水或药物。本发明的一体化关节镜装置，集成了显示单元和镜鞘，显示单元能实时地观察关节组织，可以通过镜鞘和镜套之间的间隙向关节腔内注水或药物，调节控水阀门注水使关节腔撑起，且可用药物对关节组织进行处理，将观察、诊断、治疗集成在一个装置中，简化了检查设备，缩短了诊断及治疗时间。

Description

一种一体化关节镜装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种一体化关节镜装置。

背景技术

对于人体关节组织的病变或损伤，现有检查手段主要有：体内取活检、X光和CT技术、核磁共振技术等。体内取活检虽能观察到病变组织的发展程度和外貌，但切取的深度不同和数量不等，也会影响医生对病情的诊断；X光和CT均属于影像学检查，但存在摄取影像不清晰和非实时观察的缺点；核磁共振技术(MRI)虽能摄取病变或损伤组织的清晰影像，但需要患者提前预约并等待较长时间，且费用昂贵。

为了方便地诊断关节损伤组织，美国专利US20110009694A1公开了一种便携式的可视化诊断装置。该装置分为手柄、插入部、显示屏三部分，插入部与手柄端可分离，便于在使用后丢弃及更换新的部件，满足了医疗器械对重复使用的无菌性要求；并且，插入部前端使用挠性材料加电机控制的方式，同时实现了轴向及侧向图像观察。然而，由于插入部内部集成了棱镜、透镜、成像芯片、位置传感器等元器件，在使用一次后就丢弃，不仅污染环境而且增加成本。另外，虽然插入部前端使用棱镜实现了离轴观察，但是是以缩小观察视野为代价的。并且，使用LED光源耦合进光纤并传输至插入部前端的照明方式，能量有效使用率低。

为了快速方便地治疗关节损伤组织并缩短治疗周期，美国专利US9370295B2公开了一种一次性使用的可视化设备。该设备分也为手柄、插入部、显示屏三部分，集成了摄像头及芯片、照明光源、照明通道、灌洗通道，手柄末端与外部LCD显示屏连接，输出实时图像供医生观察。插入部末端设计成尖端，实现了穿刺功能，避免了多次将器械插入体内给患者带来的痛苦感。为了减小插入部外径，该设备使用光纤进行传像，然而光纤成像的分辨率低，图像的质量不高。此外，该设备通过机械折弯的方式将插入部前端外部套筒弯曲一个角度(仅约10°)，以此实现医生的离轴观察。为了达到最佳的手术观察效果，需要增大该折弯角度，倘若继续增加该角度，难免会使外套筒内壁的光纤等器件在套筒内前后移动时有断裂的风险，最终影响图像的质量。同样的，使用LED光源加光纤传输的照明方式，能量有效使用率低。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种一体化关节镜装置，集成了显示单元和镜鞘，显示单元能实时地观察关节组织，可以通过镜鞘和镜套之间的间隙向关节腔内注水或药物，调节控水阀门注水使关节腔撑起，且可用药物对关节组织进行处理，将观察、诊断、治疗集成在一个装置中，简化了检查设备，缩短了诊断及治疗时间。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种一体化关节镜装置，其包括：镜套、关节镜镜体、第一锁紧装置、显示单元以及镜鞘，其中，

所述第一锁紧装置用于将所述关节镜镜体锁紧在所述镜套内；

所述显示单元与所述关节镜镜体相连，所述关节镜镜体用于拍摄待测组织的图像并将所述图像传输到显示单元；

所述镜鞘套设在所述镜套的外侧，所述镜套的前端露出所述镜鞘，所述镜鞘与所述镜套之间存在间隙，用于通过所述间隙向所述关节组织注水或药物。

较佳地，所述镜鞘包括：镜鞘筒、控水阀门、鲁尔接头以及第二锁紧装置，

所述鲁尔接头设置在所述镜鞘筒的后端，所述鲁尔接头用于连接注射针筒，进而通过所述镜鞘筒和所述镜套之间的空隙向所述关节组织注水或药物；

所述控水阀门设置于所述鲁尔接头的与所述镜鞘筒的连接处；

所述第二锁紧装置用于将镜鞘锁紧在所述镜套的外侧。

较佳地，所述镜套为一次性镜套和/或所述镜鞘为一次性镜鞘。

较佳地，所述关节镜镜体包括：镜体以及镜筒，所述镜筒设置于所述镜体的外侧，其中，

所述镜体包括：微型摄像头以及光源，所述光源设置于所述微型摄像头的边缘或所述微型摄像头的前端边缘；

所述微型摄像头包括：沿光轴方向依次排列的物镜前组、转向组合棱镜、物镜后组以及感光芯片，所述感光芯片与所述显示单元相连，所述物镜前组位于所述关节镜镜体的前端，所述感光芯片位于所述关节镜镜体的后端；

所述物镜前组用于接收所述关节组织的漫射光线，使其依次经过所述转向组合棱镜以及所述物镜后组到达所述感光芯片，所述转向组合棱镜用于使所述光轴转预设的角度，所述感光芯片用于将接收到的光线信息传输到所述显示单元。

较佳地，所述感光芯片与所述显示单元之间设置有信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述光线信息转换为视频数据，再将所述视频数据传输到所述显示单元。

较佳地，所述光源为LED光源。

较佳地，所述光源为环形排布的阵列光源，沿所述微型摄像头的边缘或所述微型摄像头的前端边缘均匀排布。

较佳地，所述关节镜镜体还包括：镜座，所述镜座设置于所述镜筒与所述镜体之间，所述镜座用于支撑所述镜体。

较佳地，所述光源的电池设置于所述关节镜镜体的后端，所述光源的电池与所述光源之间的连接导线设置于所述镜座中。

较佳地，所述关节镜镜体还包括：第一开关和/或第二开关，所述第一开关用于控制所述光源的打开和关闭；所述第二开关用于控制所述显示单元的打开和关闭。

较佳地，所述物镜前组的前端设置有物镜保护窗。

较佳地，所述镜套包括：套筒以及密封盖，所述密封盖设置于所述套筒的前端，所述密封盖上设置有关节镜镜体的入射窗；设置密封盖可以有效解决光源大角度出射光线对微型摄像头成像的杂散光问题。

较佳地，所述密封盖的入射窗部分为光洁面，其余部分为粗糙面，将其余部分设置为粗糙面后，能够进一步减少杂散光，进一步提高成像效果。

较佳地，所述密封盖的入射窗部分为向内凹型，将入射窗部分设置为向内凹型，可以进一步减少杂散光，进一步提高成像效果。

较佳地，所述显示单元的外侧罩设有一次性无菌护套。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的一体化关节镜装置，集成了镜鞘，设置镜鞘后，可以向关节腔内注水或药物，调节控水阀门使关节腔撑起，方便关节镜装置拍摄关节组织的清晰图像，可用药物对关节组织部位进行处理，将观察、注水和清洗集成在一个装置中，简化了检查设备,缩短了治疗时间；

(2)本发明的一体化关节镜装置，使用一次性镜套，避免了整根镜子消毒，解决了现有微型摄像头在镜体前端，电子设备经受不了灭菌或灭菌耐受性差的问题，节约了时间和成本；

(3)本发明的一体化关节镜装置，还集成了显示单元，能够快速方便地查看关节组织，缩小了设备的体积；

(4)本发明的一体化关节镜装置，使用光源照明及微型摄像头技术，解决了现有光纤成像分辨率低的问题；

(5)本发明的一体化关节镜装置，采用了转向组合棱镜，使医生能够大离轴角观察关节组织；

(6)本发明的一体化关节镜装置，使用一次性密封盖，解决了光源大角度出射光线对微型摄像头成像的杂散光问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的实施例的一体化关节镜装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例的一体化关节镜装置的前端剖视图；

图3为本发明的实施例的密封盖的表面构造图；

图4为本发明的较佳实施例的一体化关节镜的后端示意图；

图5a为本发明的实施例的穿刺针与镜鞘的立体图；

图5b为本发明的实施例的穿刺针与镜鞘的侧视图；

图6为本发明的实施例的一体化关节镜的使用示意图。

标号说明：1-镜套，2-关节镜镜体，3-手柄，4-显示单元，5-镜鞘，6-穿刺针；

11-套筒，12-密封盖；

121-入射窗；

21-镜体，22-镜筒，23-镜座；

211-物镜前组，212-转向组合棱镜，213-物镜后组，214-感光芯片，215-光源，216-光轴，217-物镜保护窗；

41-一次性无菌套；

51-镜鞘筒，52-鲁尔接头，53-控水阀门，54-第二锁紧装置，55-注射针筒；

61-穿刺针手柄。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

结合图1-图6，对本发明的一体化关节镜装置进行详细描述，其结构示意图如图1所示，其包括：镜套1、关节镜镜体2、第一锁紧装置(图中未示出)、显示单元4以及镜鞘5，其中，第一锁紧装置用于将关节镜镜体2锁紧在镜套1内；显示单元4与关节镜镜体2相连，关节镜镜体2用于拍摄待测组织的图像并将图像传输到显示单元4；镜鞘5套设在镜套1的外侧，镜套1的前端露出镜鞘5，镜鞘5与镜套1之间存在间隙，用于通过间隙向待检测组织注水或药物。

本实施例的一体化关节镜装置，集成了显示单元4以及镜鞘5，显示单元能够实时地观察关节组织，可以通过镜鞘和镜套之间的间隙向关节腔内注水或药物，调节控水阀门注水使关节腔撑起，且可用药物对关节组织进行处理，将观察、诊断、治疗集成在一个装置中，简化了检查设备，缩短了诊断及治疗时间。

本实施例中，镜鞘5包括：镜鞘筒51、鲁尔接头52、控水阀门53以及第二锁紧装置54，其中，鲁尔接头52设置在镜鞘筒51的后端，鲁尔接头52用于连接注射针筒55，进而通过镜鞘筒51和镜套1之间的空隙向待测组织注水将待检测关节腔撑起；控水阀门53设置于鲁尔接头52的与镜鞘筒51的连接处，用于调节注水量；第二锁紧装置54用于将镜鞘5锁紧在镜套1的外侧。设置镜鞘5后，可以向关节腔内注水或药物，调节控水阀门使关节腔撑起，方便关节镜装置拍摄待检测组织的清晰图像，可用药物对关节组织部位进行处理。较佳实施例中，镜鞘5也为一次性镜鞘。本实施例中，在关节镜镜体2的后端还设置有手柄3，用于手持。不同实施例中，也可不设置手柄，注射针筒55可作为代手柄使用。

较佳实施例中，镜套1可以为一次性镜套，将关节镜镜体2放置在一次性镜套中，一次性镜套使用一次后便丢弃，避免了整根镜子消毒，解决了现有微型摄像头在镜体前端，电子设备经受不了灭菌或灭菌耐受性差的问题，节约了时间和成本。镜鞘筒51也可以为一次性镜鞘筒，使用一次后便丢弃，方便使用。

如图2所示为本实施例的关节镜装置前端部的剖视图，本实施例中，关节镜镜体2包括：镜体21以及镜筒22，镜筒22套在镜体21的外侧。镜体21包括：微型摄像头以及光源215，光源215设置于微型摄像头的边缘或微型摄像头的前端边缘；微型摄像头包括：沿光轴216依次排列的物镜前组211、转向组合棱镜212、物镜后组213以及感光芯片214。物镜前组211位于关节镜镜体的前端，感光芯片214位于关节镜镜体的后端，转向组合棱镜212用于使光轴转预设的角度，如可以为30度转向组合棱镜，可以使光轴转30度。物镜前组211用于接收待测组织的光线，使其依次经过转向组合棱镜212以及物镜后组213到达感光芯片214，感光芯片214用于将接收到的光线信息传输到显示单元。设置有转向组合棱镜，可以将物镜前组调整到合适的位置，使医生可以大视向角观察到关节组织。

本实施例中，为了更好的保护关节镜镜体，在物镜前组211的前端还设置有物镜保护窗217。

本实施例中，光源的电池设置在手柄中，手柄上设置有第一开关，用于控制光源的打开和关闭；显示单元的电池设置在显示单元的后端，并且设置有第二开关，用于控制显示单元的打开和关闭。不同实施例中，显示单元的电池也可设置在手柄中；或者，光源与显示单元可共用一块电池；电池可以为可充电电池。

本实施例中，镜体21和镜筒22之间还设置有镜座23，镜座23可以进一步保护镜体21，也可以将光源215与电池之间的连接导线设置在镜座23中，使连接稳定，故障率小。较佳实施例中，镜座23和镜筒22之间通过紧固螺钉固定。

本实施例的镜套1包括：套筒11以及密封盖12，密封盖12设置于套筒11的前端，且密封盖12的表面上设置有关节镜镜体2的物镜的入射窗121，如图3所示为密封盖12的表面构造图。较佳实施例中，为了更好的减少杂散光，可以将密封盖的入射窗121部分设置为光洁面，其余部分为粗糙面，进一步地，可以将入射窗121部分设置为向内凹型的，可以更好的减少杂散光。较佳实施例中，套筒11为一次性套筒。

较佳实施例中，镜筒22为不锈钢镜筒，能够更好的保护镜体21，且能够防止镜体21中的光线的损失，成像效果更好。

较佳实施例中，光源215为LED光源，进一步提高了成像清晰度，提高了成像分辨率；光源215还可以为阵列形LED光源，沿微摄像头的前端周围均匀分布。

较佳实施例中，在显示单元4的外侧可罩设一层一次性无菌套41，如图4所示，使用结束后，将一次性无菌套丢弃，防止对显示单元的污染以及反复清洗，延长使用寿命。

结合图5-图6，对使用本实施例的一体化关节镜装置进行预检进行举例说明。诊断开始时，首先将穿刺针6套入镜鞘筒51内并使尖端露出，通过第二锁定装置54锁紧穿刺针手柄61，如图5a、5b所示。穿刺完成后解锁第二锁定装置，取出穿刺针，再将关节镜装置套入镜鞘51内，并使插入部前端的微型摄像头部分露出，通过第二锁紧装置锁紧，接着连接注射针筒55。其中，注射针筒55与镜鞘51通过鲁尔接头52连接，两者间设有控水阀门53，且鞘身可绕光轴216旋转；另外，注射针筒55可作为代手柄使用。

然后，顺着孔道插入关节镜装置，开启显示单元4以及光源215；同时，使用注射针筒55，并通过镜鞘51与镜套1之间的通道向关节腔内注水，调节控水阀门53使关节腔撑起，以便插入部前端的微型摄像头能够将组织形貌清晰成像在感光芯片上，再经线缆传输至显示单元4，输出图像，供医生观察。

诊断过程中，医生结合显示单元4上观察到的关节组织实时图像进行检查，并通过注射针筒注入药物，对组织做简单处理，直至诊断结束。

诊断结束后，取出关节镜装置，关闭显示单元以及光源，依次摘除注射针筒、镜鞘筒、无菌护套以及镜套。较佳实施例中，当镜鞘筒、无菌护套以及镜套都为一次性时，摘除后丢弃，对关节镜镜体表面清洁后更换上新的一次性镜套，供下次手术使用。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (15)

1.一种一体化关节镜装置，其特征在于，包括：镜套、关节镜镜体、第一锁紧装置、显示单元以及镜鞘，其中，

所述第一锁紧装置用于将所述关节镜镜体锁紧在所述镜套内；

所述显示单元与所述关节镜镜体相连，所述关节镜镜体用于拍摄待测组织的图像并将所述图像传输到显示单元；

所述镜鞘套设在所述镜套的外侧，所述镜套的前端露出所述镜鞘，所述镜鞘与所述镜套之间存在间隙，用于通过所述间隙向所述关节组织注水或药物。

2.根据权利要求1所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述镜鞘包括：镜鞘筒、鲁尔接头、控水阀门以及第二锁紧装置；

所述鲁尔接头设置在所述镜鞘筒的后端，所述鲁尔接头用于连接注射针筒，进而通过所述镜鞘筒和所述镜套之间的空隙向所述关节组织注水或药物；

所述控水阀门设置于所述鲁尔接头与所述镜鞘筒的连接处；

所述第二锁紧装置用于将镜鞘锁紧在所述镜套的外侧。

3.根据权利要求2所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述镜套为一次性镜套和/或所述镜鞘为一次性镜鞘。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述关节镜镜体包括：镜体以及镜筒，所述镜筒设置于所述镜体的外侧，其中，

所述镜体包括：微型摄像头以及光源，所述光源设置于所述微型摄像头的边缘或所述微型摄像头的前端边缘；

所述微型摄像头包括：沿光轴方向依次排列的物镜前组、转向组合棱镜、物镜后组以及感光芯片，所述感光芯片与所述显示单元相连，所述物镜前组位于所述关节镜镜体的前端，所述感光芯片位于所述关节镜镜体的后端；

所述物镜前组用于接收所述关节组织的漫射光线，使其依次经过所述转向组合棱镜以及所述物镜后组到达所述感光芯片，所述转向组合棱镜用于使所述光轴转预设的角度，所述感光芯片用于将接收到的光线信息传输到所述显示单元。

5.根据权利要求4所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述感光芯片与所述显示单元之间设置有信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述光线信息转换为视频数据，再将所述视频数据传输到所述显示单元。

6.根据权利要求4所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述光源为LED光源。

7.根据权利要求6所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述光源为环形排布的阵列光源，沿所述微型摄像头的边缘或所述微型摄像头的前端边缘均匀排布。

8.根据权利要求4所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述关节镜镜体还包括：镜座，所述镜座设置于所述镜筒与所述镜体之间，所述镜座用于支撑所述镜体。

9.根据权利要求8所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述光源的电池设置于所述关节镜镜体的后端，所述光源的电池与所述光源之间的连接导线设置于所述镜座中。

10.根据权利要求4所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述关节镜镜体还包括：第一开关和/或第二开关，所述第一开关用于控制所述光源的打开和关闭；所述第二开关用于控制所述显示单元的打开和关闭。

11.根据权利要求4所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述物镜前组的前端设置有物镜保护窗。

12.根据权利要求1所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述镜套包括：套筒以及密封盖，所述密封盖设置于所述套筒的前端，所述密封盖上设置有关节镜镜体的入射窗。

13.根据权利要求12所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述密封盖的入射窗部分为光洁面，其余部分为粗糙面。

14.根据权利要求12或13所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述密封盖的入射窗部分为向内凹型。

15.根据权利要求1所述的一体化关节镜装置，其特征在于，所述显示单元的外侧罩设有一次性无菌护套。