CN106455958B - 用于执行阴道镜流程的阴道镜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于执行阴道镜流程的阴道镜装置(10)。所述阴道镜装置(10)包括：成像单元(11)，其包括具有光轴(22)的光学器件单元(12)以及用于通过所述光学器件单元采集子宫颈(23)的图像(21)的图像采集单元(13)；以及至少三个光束发射单元(14、15、16、17)，其与所述光轴间隔开，其中，所述至少三个光束发射单元适于发射这样的光束：所述光束与所述光轴共面且在所述阴道镜装置前方预定义距离(d10)处在所述光轴上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中。所述阴道镜装置允许在定位和/或配置用于执行所述阴道镜流程的所述阴道镜装置方面更好地支持用户(例如，妇科医生)。
Description
技术领域
本发明涉及医学领域，尤其地，涉及用于执行阴道镜流程的阴道镜装置。
背景技术
宫颈癌是妇女中第二常见的癌症。为了从视觉上检查子宫颈表面的异常，执行阴道镜流程，其中，由妇科医生将被称作阴道开张器的设备插入到阴道中并使用被称作阴道镜的具有光透镜和放大透镜的器械来检查子宫颈，所述阴道镜保留在身体外部并允许妇科医生查看任何异常。作为阴道镜流程的部分，妇科医生可以在最初利用生理盐水来清洁子宫颈以移除任何分泌物。在这之后，在绿滤光镜下查看子宫颈以用于确定血管的存在和其他脉管样式，如标点和马赛克。此后，可以跟随进行应用稀醋酸的另外的步骤，该稀醋酸将异常子宫颈组织的颜色变为白色，其中，妇科医生绘制该醋酸白效应(Aceto-whileeffect)出现的时间以及醋酸白保持的持续时间。在该步骤之后，妇科医生可以进一步应用5％的卢戈氏碘液并检查子宫颈组织是否显示碘液的部分摄取或全部摄取。
为了聚焦阴道镜并因此在执行阴道镜流程时获得清晰图像，感兴趣区域(这里是子宫颈)必须在距阴道镜正确的焦距处(即，焦长度)。该焦距对应于工作距离，其通常为20cm到30cm长。较短的焦距要求阴道镜更靠近子宫颈，这使得在执行阴道镜流程时难以使用其他临床器械，如棉签、染色剂、治疗设备等。在另一方面，较长的焦距可能会使得妇科医生执行阴道镜流程不舒服，尤其是当他/她的胳膊比较短时。在临床实践中，由于阴道的解剖结构以及子宫颈的轻微移动，在适当的工作距离处定位阴道镜是非常困难的。此外，在较长的阴道镜流程期间焦点可能由于患者的移动而丢失。
US 6277067 B1公开了一种手持阴道镜组件，所述手持阴道镜组件能够产生子宫颈的数字图像。所述阴道镜组件包括第一光发射器和第二光发射器，所述第一光发射器和所述第二光发射器能够生成当对着人体组织时看到的人眼可见的所发射的光束。所述第一光发射器和所述第二光发射器位于固定聚焦物镜的相对侧上，基于CCD传感器的相机(电荷耦合设备)通过所述固定聚焦物镜能够捕捉数字图像。此外，所述第一光发射器和所述第二光发射器被定向为使得所发射的光束在所述相机的最佳焦平面处的所述物镜的光轴上相交，由此，当所述阴道镜组件瞄准患者的子宫颈组织时，所发射的光束在所述组织上产生第一光斑和第二光斑，当所述子宫颈在所述相机中被正确聚焦时，所述第一光斑和所述第二光斑被妇科医生观察为单个光斑。
具有所述光发射器第一和所述第二光发射器的配置支持妇科医生将所公开的阴道镜组件定位在距子宫颈的适当工作距离处。然而，这在定位阴道镜的过程期间对妇科医生也是有帮助的，可以额外地支持妇科医生发现阴道镜的位置和/或配置，这允许最大量地看到子宫颈。在所引用的现有技术中未解决该问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于执行阴道镜流程的阴道镜装置，所述阴道镜装置允许在定位和/或配置用于执行所述阴道镜流程的所述阴道镜装置方面更好地支持用户(例如，妇科医生)。
在本发明的第一方面中，提出了一种用于执行阴道镜流程的阴道镜装置，其中，所述阴道镜装置包括：
-成像单元，其包括具有光轴的光学器件单元以及用于通过所述光学器件单元采集子宫颈的图像的图像采集单元；以及
-至少三个光束发射单元，其与所述光轴间隔开，其中，所述至少三个光束发射单元适于发射这样的光束：所述光束与所述光轴共面且在所述阴道镜装置前方预定义距离处在所述光轴上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中。
由于阴道镜装置包括与光轴间隔开的至少三个光束发射单元，并且由于该至少三个光束发射单元适于发射这样的光束：所述光束与所述光轴共面且在所述阴道镜装置前方预定义距离处在所述光轴上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中，因此当在定位阴道镜装置的过程期间阴道镜装置瞄准子宫颈组织时，所发射的光束在组织上产生光斑的二维样式。当阴道镜装置距子宫颈的距离接近预定义距离时，所述预定义距离亦即所发射的光束在阴道镜装置前方在光轴上相交处的距离，该光斑的二维样式的总体尺寸变得较小——最终会聚到单个可观察的光斑，使得易于将阴道镜装置定位在距子宫颈的预定义距离处。另外，当阴道镜装置相对于子宫颈的取向改变时，光斑的二维样式的形状(亦即，在子宫颈组织上的光斑之间的相对距离)也变化。由于光斑的二维样式的形状的该变化提供关于阴道镜装置相对于子宫颈的(水平和垂直)取向的信息，因此可以更容易地发现阴道镜装置基本垂直于子宫颈的位置，这可以允许比在阴道镜装置的更倾斜取向下可见的子宫颈进行更多的成像，在所述更倾斜取向下，视场(FOV)的部分可能被阴道开张器遮挡。
应当注意，当用户想要对子宫颈的最外部区域(亦即，存在于子宫颈通道的最远端处的区域)进行成像时，如上所述提供至少三个光束发射单元能够是更有利的。例如，如果用户想要对子宫颈的12点钟位置的区域进行成像，则将其保持在所采集的图像的中央以供更详细地分析潜在的异常，她/他通常将摇动和倾斜阴道镜装置。即使当用户摇动和倾斜阴道镜装置时所发射的光束中的一根或多根被阴道开张器遮挡，较大数量的光束发射单元仍能够允许使用由所发射的光束提供的定位支持。
光学器件单元能够是具有对应于预定义距离的固定焦距的光学器件单元，在所述固定焦距处，所发射的光束在阴道镜装置前方在光轴上相交。在该情况下，通过定位阴道镜装置，使得由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑被观察为单个光斑，能够将成像单元聚焦在子宫颈上。
图像采集单元能够包括CCD传感器，所述CCD传感器具有适合的纵横比、像素分辨率和位深。例如，适合的CCD传感器能够具有640×480的像素分辨率，4:3的纵横比，以及96dpi(每英寸点数)的密度，24位的位深(每红、绿、蓝颜色通道8位)，以及30fps至60fps(每秒帧数)的视频帧率。当然，图像采集单元也能够包括另一类型的传感器，例如，具有可比较规范的适合的CMOS传感器(互补金属氧化物半导体)。
至少三个光束发射单元优选是视觉光束发射单元，例如，激光束发射单元(如适合的激光二极管)。然而，也能够使用其他类型的光束发射单元，只要这样的单元能够发射适合聚焦的光束。如果使用非相干光，则可以提供适合的聚焦光学器件，以便将光聚焦成束。能够预见的是，用户能够使用适合的用户接口来打开和关闭至少三个光束发射单元。
优选的是，所述至少三个光束发射单元包括四个光束发射单元，所述四个光束发射单元相对于所采集的图像被布置在顶部、左边、底部和右边。
尤其地，四个光束发射单元能够被布置为使得所发射的光束中的两根与光轴处于第一相同平面中，而所发射的光束中的另外两根与光轴处于第二相同平面中，其中，第一相同平面相对于所采集的图像被水平布置，而第二相同平面相对于所采集的图像被垂直布置。如上所述，四个光束发射单元的这样的布置尤其适合于对子宫颈的最外部区域进行成像。当然，至少三个光束发射单元也可以包括多于四个的光束发射单元，所述多于四个的光束发射单元能够进一步改善阴道镜装置对子宫颈的最外部区域进行成像的适合性。
更优选地，所发射的光束中的至少两根具有视觉上能区别的颜色。
当至少三个光束发射单元相对于光轴成对地对称时，亦即，所发射的光束中的各自两根与光轴在相同平面中并在相同角度下被定向时，这是尤其有利的，这是因为利用这样的对称布置，对所发射的光束中的至少两根使用能区别的颜色提供了关于阴道镜装置是被定位为距子宫颈太远还是太靠近子宫颈的信息。
例如，让我们假设对称布置，其中所发射的光束中的一根的颜色与其他的所发射的光束的(一个或多个)颜色视觉上能区别。那么，在所采集的图像中由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑的位置取决于阴道镜装置距子宫颈的距离。如果阴道镜装置被定位为距子宫颈太远，亦即，阴道镜装置距子宫颈的距离大于预定义距离，则光斑位于所采集的图像中相对于焦点位置的第一侧处(亦即，光轴与所采集的图像相交的位置处)。另一方面，如果阴道镜装置被定位地太靠近子宫颈，亦即，阴道镜装置距子宫颈的距离小于预定义距离，则光斑位于所采集的图像中相对于焦点的位置在与第一侧相对的第二侧处。因此，通过确定光斑相对于焦点位于哪侧上，能够确定阴道镜装置是被定位为距子宫颈太远还是太靠近子宫颈。
所发射的光束的颜色优选被选取为使得当相对于子宫颈组织查看时它们容易被人眼看到。在一个优选范例中，至少三个光束发射单元恰好是三个光束发射单元，并且所发射的光束分别具有红色、绿色和蓝色。在该情况下，当阴道镜装置被定位在距子宫颈等于预定义距离的距离处时，能够在子宫颈组织上观察到单个白色光斑。
优选的是，所述至少三个光束发射单元被布置在具有预定义直径且围绕所述光轴的圆圈上，其中，所述预定义距离优选在23cm至27cm之间，并且所述预定义直径小于或等于4.6cm至5.4cm，其中，所述预定义距离更优选地在24cm至26cm之间，并且所述预定义直径小于或等于4.8cm至5.2cm，其中，所述预定义距离最优选地是25cm，并且所述预定义直径小于或等于5cm。
预定义距离为25cm是尤其有利的，这是因为其允许阴道镜装置足够远离子宫颈，使得当执行阴道镜流程时能够容易地使用其他临床器械(例如，棉签、染色剂、治疗设备等)，但是仍足够靠近子宫颈，使得用户能够舒适地执行阴道镜流程，即使他/她的胳膊较短。在该预定义距离的情况下，预定义直径优选小于或等于5cm，这是因为在该情况下，所有的所发射的光束都能够会聚在子宫颈上，而不被具有1.6cm的典型内径和8cm的长度(对应于阴道通道的正常深度)的阴道开张器所遮挡。当然，预定义直径应当适合地大于0cm，例如，大于1cm或大于3cm。
根据以下等式D激光＝d·(D开张器/D阴道_通道)来计算上述预定义直径的上限值，其中，D激光表示预定义直径，d表示预定义距离，D开张器表示阴道开张器的内径，并且D阴道_通道表示阴道通道的深度。利用该等式，可以计算预定义距离与预定义参数的其他组合，例如，针对具有不同(较小或较大)的内径的阴道窥镜进行计算。
在优选实施例中，所述阴道镜装置还包括：
-图像分析单元，其用于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑分析所述子宫颈的所采集的图像，以确定关于所述阴道镜装置相对于所述子宫颈的定位的信息；
-用户指示单元，其用于基于所确定的信息向所述阴道镜装置的用户提供指示，以在定位所述阴道镜装置方面支持所述用户。
通过提供这样的图像分析单元，能够在所采集的图像中分析并且优选地量化通过由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑的二维样式提供的信息。然后，当在定位阴道镜装置的过程期间阴道镜装置瞄准子宫颈组织时，可以定性或定量地确定阴道镜装置距子宫颈的距离和/或阴道镜装置相对于子宫颈的取向。基于关于阴道镜装置相对于子宫颈进行定位的所确定的信息，能够向阴道镜装置的用户提供支持他/她定位阴道镜装置的指示。
用户指示单元能够适于向用户显示所采集的图像，并且适于利用所显示的图像或额外于所显示的图像来提供指示，例如，将所述指示提供为在所显示的图像上提供的视觉覆盖。然而，用户指示单元也可以适于通过其他手段(例如，以听觉方式或触觉方式)向用户提供指示。在这些情况下，用户指示单元能够包括适合的指示元件，例如，一个或多个音频换能器元件或振动元件。
优选的是，所述指示包括第一指示，所述第一指示对所述阴道镜装置是必须朝向所述子宫颈移动还是必须远离所述子宫颈移动进行指示，以将所述阴道镜装置定位在距所述子宫颈等于所述预定义距离的距离处。
关于移动阴道镜装置的方向的这样的第一指示尤其有助于支持用户将阴道镜装置快速定位在距子宫颈等于预定义距离的距离处。第一指示能够是普通的方向指示，如“向前”和“向后”，但是它们也能够包括或包含定量信息，例如，它们能够以正数值和负数值形式给出与预定义距离的偏离，例如，-2.5cm或+0.7cm。当然，第一指示还可以使用与特定移动方向相关联的符号。例如，绿色光可以与阴道镜装置必须朝向子宫颈移动以将阴道镜装置定位在距子宫颈等于预定义距离的距离处的情形相关联，而红色光可以与阴道镜必须远离子宫颈移动的情形相关联。
还优选的是，所述指示包括第二指示，所述第二指示对所述阴道镜装置是否被定位为使得所述子宫颈在所述成像单元的景深(DOF)内进行指示。
成像单元的DOF是阴道镜装置前方的距离范围，如果阴道镜装置被定位在距子宫颈的该距离范围内，则所采集的图像仍被可接受地良好聚焦。DOF的大小取决于成像单元的具体情况，尤其是取决于光学器件单元和图像采集单元的特性。关于阴道镜装置的定位的这样的第二指示尤其有用，这是因为它们允许用户在试图将阴道镜装置定位在距子宫颈等于预定义距离的距离处并仍采集清晰图像时容忍特定偏离。第二指示能够是普通的指示，如(DOF的)“内”和“外”，但是它们也能够使用与在DOF内或外的子宫颈相关联的符号。然而，优选地，所述用户指示单元适于向所述用户显示所采集的图像，其中，所述第二指示包括与所采集的图像一起显示的DOF的视觉表示。例如，在至少三个光束发射单元被布置在具有预定义直径且围绕光轴的圆圈上的情况下，DOF能够由在所显示的图像上覆盖的圆圈来视觉地表示。于是，能够容易地决定子宫颈是在DOF内还是外。如果由所发射的光束产生的光斑在圆圈内，则子宫颈在DOF内；如果它们在圆圈外，则子宫颈在DOF外。
在优选实施例中，所述阴道镜装置还包括：
-图像分析单元，其用于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑分析子宫颈的所采集的图像，以确定所述阴道镜装置距所述子宫颈的距离，
其中，所述阴道镜装置适于基于所确定的距离来调节所述成像单元的焦距和/或缩放。
通过提供这样的图像分析单元，能够在所采集的图像中分析通过由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑的二维样式提供的信息，并且能够确定阴道镜装置距子宫颈的距离。通过基于所确定的距离来调节成像单元的焦距和/或缩放，可以采集子宫颈的清晰图像，优选示出子宫颈以使得其基本刚好完全填满所采集的图像，即使阴道镜装置被定位在距子宫颈不同于预定义距离的距离处。例如，当如上所述用户摇动和倾斜阴道镜装置以对子宫颈的最外部区域进行成像时，这是尤其有帮助的，这是因为由于摇动和倾斜，对阴道镜装置的定位可以从预定义距离偏离。
对成像单元的焦距和缩放的调节可以包括单纯的光学技术或光学技术与数字技术的组合。例如，光学器件单元可以包括至少一个基于例如液体的可变焦透镜，用于调节成像单元的焦距，并且对缩放的调节可以借助于数字缩放和/或通过使用不同的缩放透镜来执行。阴道镜装置可以包括预定义查找表，所述预定义查找表存储针对阴道镜装置距子宫颈的所确定的距离的范围的适合值，用于调节成像单元的焦距和/或缩放。所确定的距离的范围例如可以包括阴道镜装置距子宫颈的从20cm至30cm的范例的距离。
也可以提供在阴道镜装置内用于调节成像单元的缩放的不同组的值，以用于在子宫颈的不同放大率之间进行选取。例如，利用第一组值，子宫颈可以总是被示为基本刚好完全填满所采集的图像，而利用第二组值，子宫颈总是被示为具有两倍的放大率，有效地引起在所采集的图像中仅示出子宫颈的放大部分。当然，能够预见的是，用户能够在这样的不同组的值之间进行选择以使用适合的用户接口来调节成像单元的缩放。而且，应当理解，利用用于调节缩放的不同组的值，也可以提供用于调节焦距的对应的不同组的值。
优选的是，针对所确定的距离的变化，所述成像单元的所述焦距和/或所述缩放被调节为使得在所采集的图像中示出的所述子宫颈的大小或所述子宫颈的部分保持恒定。
这具有以下优点：能够为用户持续提供清晰的所采集的图像，所述图像以相同大小示出了子宫颈或其部分，即使由于例如患者的轻微移动而在阴道镜流程期间阴道镜装置与子宫颈之间的距离发生变化。因此，用户能够更容易地视觉检查子宫颈的表面的异常。
在本发明的第二方面中，提出了一种用于执行阴道镜流程的阴道镜装置，其中，所述阴道镜装置包括：
-成像单元，其包括具有光轴的光学器件单元以及用于通过所述光学器件单元采集子宫颈的图像的图像采集单元；
-红外光距离感测单元，其包括与所述光轴间隔开的红外光束发射器和红外光接收器，其中，所述红外光束发射器适于发射这样的红外光束：所述红外光束与所述光轴共面且在所述阴道镜装置前方预定义距离处在所述光轴上相交，其中，所述红外光接收器与所发射的红外光束和所述光轴处于同一平面中，并且适于在所发射的红外光束已经被反射之后接收所发射的红外光束，并且其中，所述红外光距离感测单元适于基于所发射并反射的红外光束来感测距离；以及
-用户指示单元，其用于基于当前感测到的距离向所述阴道镜装置的用户提供指示，以在定位所述阴道镜装置方面支持所述用户。
发明人发现有经验的用户一般能很好地将阴道镜装置粗略定位在距子宫颈的适当工作距离处，例如，25cm(参看上文)，但是难以将阴道镜装置定位为使得其实际瞄准子宫颈。为了在这后一方面支持用户，能够使用关于患者的感兴趣解剖结构的现有知识。尤其地，在子宫颈位于阴道腔的最远端处(其通常具有大约8cm的深度)的情况中正是这样。因此，如果用户将阴道镜装置粗略地定位在适当的工作距离处，则在阴道镜装置瞄准子宫颈时，当前感测到的距离应当基本上等于适当的工作距离，而当阴道镜装置未瞄准子宫颈时，例如，当其瞄准阴道开张器、瞄准患者的另一身体部分等时，当前感测到的距离一般更小。用户指示单元能够使用该效果以用于向用户提供支持指示，以在定位阴道镜装置方面支持用户。
所述指示能够包括或包含定量信息，例如，它们能够以数值形式给出当前感测到的距离，例如，23.7cm或18.2cm。给出该信息，用户能够基于他/她的经验来辨别阴道镜装置是否瞄准子宫颈。备选地，所述指示也能够是普通指示，如“是”和“否”，其中，“是”意指阴道镜装置瞄准子宫颈，而“否”意指阴道镜装置未瞄准子宫颈。可以由用户指示单元通过比较当前感测到的距离与适当定义的阈值(例如，20cm)来区分这两种情形。当然，除了普通指示，人们也能够使用与这两种情形相关联的符号(例如，绿色灯和红色灯)。
所述用户指示单元能够适于向用户显示所采集的图像，并且适于利用所显示的图像或额外于所显示的图像来提供指示，例如，将所述指示提供为在所显示的图像上提供的视觉覆盖。然而，用户指示单元也可以适于通过其他手段(例如，以听觉方式或触觉方式)向用户提供指示。在这些情况下，用户指示单元能够包括适合的指示元件，例如，一个或多个音频换能器元件或振动元件。
图像采集单元能够包括CCD传感器，所述CCD传感器具有适合的纵横比、像素分辨率和位深。例如，适合的CCD传感器能够具有640×480的像素分辨率，4:3的纵横比，以及96dpi(每英寸点数)的密度，24位的位深(每红、绿、蓝颜色通道8位)，以及30fps至60fps(每秒帧数)的视频帧率。当然，图像采集单元也能够包括另一类型的传感器，例如，具有可比较规范的适合的CMOS传感器(互补金属氧化物半导体)。
在优选实施例中，所述阴道镜装置适于在所述阴道镜装置的用户将基本在所述子宫颈前方的平面中移动所述阴道镜装置的同时提供初始化阶段，在所述初始化阶段期间，所述红外光距离感测单元重复地感测所述距离以生成多个感测到的距离，所述阴道镜装置还适于基于所述多个感测到的距离来确定所述阴道镜装置距所述子宫颈的工作距离并存储所述工作距离，其中，所述指示还基于所存储的工作距离。
红外光距离感测单元基于反射的红外光束来感测距离。然而，在子宫颈、阴道开张器、患者的另一身体部分等的已经反射红外光束的表面处(亦即，感测到的距离实际所涉及的对象)通常没有直接指示。为了使得定位支持更鲁棒，尤其是对于较少经验的用户(其不能将阴道镜装置良好地定位在距子宫颈的适当工作距离处，例如，其不能很精确地辨别他们已经将阴道镜装置定位为距子宫颈有多远)，能够在执行实际的阴道镜流程之前对患者执行初始化阶段。在该阶段中，当用户基本在子宫颈前方的平面中移动阴道镜装置时，能够基于多个感测到的距离来确定阴道镜装置距子宫颈的“实际”工作距离。尤其地，由于患者的感兴趣解剖结构的上述特性，阴道镜装置的工作距离将完美地对应于多个感测到的距离之中的最大感测距离。因此，该距离可以被存储为阴道镜装置距子宫颈的工作距离。然后用户指示单元进一步基于所存储的工作距离向用户提供指示，以在定位阴道镜装置方面支持用户。例如，它们能够包括或包含定量信息，例如，它们能够以正数值和负数值形式给出当前感测到的距离与所存储的工作距离的偏离，例如，-1.5cm或+0.9cm。给出该信息，用户能够更容易地辨别阴道镜装置是否瞄准子宫颈。
优选的是，所述阴道镜装置还包括：
-图像分析单元，其用于分析所述子宫颈的所采集的图像，以确定关于所述成像单元的焦距和/或缩放的信息；
其中，在所述初始化阶段期间，当所述阴道镜装置相对于所述子宫颈被定位为使得当前感测到的距离匹配所存储的工作距离时，所述阴道镜装置适于基于针对所述子宫颈的当前所采集的图像的所确定的信息来调节所述成像单元的所述焦距和/或所述缩放，并且在调节所述成像单元的所述焦距和/或所述缩放之后，所述阴道镜装置适于存储所述子宫颈的所述当前所采集的图像。
例如，通过图像分析技术(该技术能够评估当前所采集的图像的模糊量和/或在当前所采集的图像中检测到的子宫颈或其部分)，能够确定关于成像单元的焦距和/或缩放的信息。基于所评估的当前所采集的图像的模糊量，可以迭代地调节成像单元的焦距。额外地或备选地，例如，基于在当前所采集的图像中检测到的子宫颈或其部分来迭代地调节成像单元的缩放。通过调节成像单元的焦距和缩放，能够采集子宫颈的清晰图像，所述清晰图像优选将子宫颈示出为使得其基本上刚好完全填满所采集的图像，并且将该图像存储为一种“黄金标准”，以用于子宫颈的后续的所采集的图像。
对成像单元的焦距和/或缩放的调节可以包括单纯地光学技术或光学技术与数字技术的组合。例如，光学器件单元可以包括至少一个基于例如液体的可变焦透镜，用于调节成像单元的焦距，并且对缩放的调节可以借助于数字缩放和/或通过使用不同的缩放透镜来执行。
更优选地，所述图像分析单元适于确定关于所述子宫颈的所述当前所采集的图像与所述子宫颈的所存储的图像之间的差异的另外的信息，并且其中，所述阴道镜装置适于提供阴道镜流程阶段，在所述阴道镜流程阶段期间，基于所确定的另外的信息来调节所述成像单元的所述焦距和/或所述缩放。
在“实际的”阴道镜流程阶段期间，通过基于所确定的另外的信息来调节成像单元的焦距和缩放，能够采集子宫颈的清晰图像，所述清晰图像优选将子宫颈示出为使得其基本上刚好完全填满所采集的图像，即使阴道镜装置被定位在距子宫颈不同于存储的工作距离的距离处。这是尤其有帮助的，例如，因为由于作为阴道镜流程的部分而执行的不同步骤(即，清除、醋酸白测试、碘摄取测试等)，阴道镜装置的定位可以从所存储的工作距离偏离。例如，能够通过执行子宫颈的当前所采集的图像与子宫颈的所存储的图像之间的匹配或关联的图像分析技术来确定关于子宫颈的当前所采集的图像与子宫颈的所存储的图像之间的差异的另外的信息，其中，能够调节成像单元的焦距和/或缩放来最小化差异。在阴道镜流程阶段期间，因为由于子宫颈的当前所采集的图像也由于应用稀醋酸和5％的卢戈氏碘液造成的颜色变化，所以所述匹配或所述关联应当对这样的变化鲁棒。例如，可以在变换域中执行所述匹配或所述关联(例如，参考Matungka R.等人的“Image Registration UsingAdaptive Polar Transform”(IEEE Transactions on Inage Processing，卷18，号10，2009年10月，第2340至2354页))。
在优选实施例中，所述阴道镜装置适于基于所述当前感测到的距离来调节所述成像单元的焦距和/或缩放。
还通过基于当前感测到的距离来调节成像单元的焦距和/或缩放，能够采集子宫颈的清晰图像，其优选示出子宫颈使得其可以基本刚好完全填满所采集的图像。阴道镜装置可以包括预定义查找表，所述预定义查找表存储针对阴道镜装置距子宫颈的当前感测到的距离的范围的适合值，以用于调节成像单元的焦距和/或缩放。当前感测到的距离的范围例如可以包括阴道镜装置距子宫颈从20cm至30cm的范围的距离。
也可以提供在阴道镜装置内用于调节成像单元的缩放的不同组的值，以用于在子宫颈的不同放大率之间进行选取。例如，利用第一组值，子宫颈可以总是被示为基本刚好完全填满所采集的图像，而利用第二组值，子宫颈总是被示为具有两倍的放大率，有效地引起在所采集的图像中仅示出子宫颈的放大部分。当然，能够预见的是，用户能够在这样的不同组的值之间进行选择以使用适合的用户接口来调节成像单元的缩放。而且，应当理解，利用用于调节缩放的不同组的值，也可以提供用于调节焦距的对应的不同组的值。
优选的是，红外光束发射器和红外光接收器被布置在具有预定义直径且围绕光轴的圆圈上，其中，所述预定义距离优选在23cm至27cm之间，并且所述预定义直径小于或等于4.6cm至5.4cm，其中，所述预定义距离更优选地在24cm至26cm之间，并且所述预定义直径小于或等于4.8cm至5.2cm，其中，所述预定义距离最优选地是25cm，并且所述预定义直径小于或等于5cm。
预定义距离为25cm是尤其有利的，这是因为其允许阴道镜装置足够远离子宫颈，使得当执行阴道镜流程时能够容易地使用其他临床器械(例如，棉签、染色剂、治疗设备等)，但是仍足够靠近子宫颈，使得用户能够舒适地执行阴道镜流程，即使他/她的胳膊较短。在该预定义距离的情况下，预定义直径优选小于或等于5cm，这是因为在该情况下，所发射的红外光束都能够会聚在子宫颈上，而不被具有1.6cm的典型内径和8cm的长度(对应于阴道通道的正常深度)的阴道开张器所遮挡。当然，预定义直径应当适合地大于0cm，例如，大于1cm或大于3cm。
根据以下等式D红外＝d·(D开张器/D阴道_通道)来计算上述预定义直径的上限值，其中，D红外表示预定义直径，d表示预定义距离，D开张器表示阴道开张器的内径，并且D阴道_通道表示阴道通道的深度。利用该等式，可以计算预定义距离与预定义参数的其他组合，例如，针对具有不同(较小或较大)的内径的阴道窥镜进行计算。
应当理解，根据权利要求1所述的用于执行阴道镜流程的阴道镜装置和根据权利要求11所述的用于执行阴道镜流程的阴道镜装置具有如在从属权利要求中定义的类似和/或相同的优选实施例。
应当理解，本发明的优选实施例也能够是从属权利要求或以上实施例与各个独立权利要求的任意组合。
参考后文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得清晰并且得到阐明。
附图说明
在以下附图中：
图1示意性且示范性地示出了用于执行阴道镜流程的阴道镜装置的第一实施例；
图2示意性且示范性地示出了利用图1中示出的阴道镜装置对子宫颈的最外部区域进行成像的情形；
图3示意性且示范性地示出了如何使用第二指示来指示图1中示出的阴道镜装置是否被定位为使得子宫颈在成像单元的DOF内；
图4示出了示范性地图示用于基于阴道镜装置距子宫颈的所确定的距离来调节图1中示出的阴道镜装置的成像单元的焦距和/或缩放的适合值的图；并且
图5示意性且示范性地示出了用于执行阴道镜流程的阴道镜装置的第二实施例。
具体实施方式
图1示意性且示范性地示出了用于执行阴道镜流程的阴道镜装置10的第一实施例。阴道镜装置10包括成像单元11，所述成像单元11包括具有光轴22的光学器件单元12以及用于通过光学器件单元12采集子宫颈23的图像21的图像采集单元13。阴道镜装置10还包括至少三个光束发射单元，这里为四个光束发射单元14、15、16、17，其与光轴22间隔开来。四个光束发射单元14、15、16、17适于发射这样的光束：所述光束与光轴22共面且在阴道镜装置10前方预定义距离d10处在光轴22上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中。在该范例中，四个光束发射单元14、15、16、17被布置在阴道镜装置10的前端处，亦即，在执行阴道镜流程时瞄准子宫颈23的端部，在这里，其处于也包含用于照亮子宫颈23的多个照明元件18的环形元件处。
当在定位阴道镜装置10的过程期间阴道镜装置10瞄准子宫颈组织时，所发射的光束在组织上产生光斑25、26、27、28的二维样式。当阴道镜装置10距子宫颈23的距离接近预定义距离d10时，亦即，所发射的光束在阴道镜装置10前方在光轴22上相交处的距离，光斑25、26、27、28的该二维样式的总体维度变得较小—最终会聚到单个可观察的光斑中，使得易于将阴道镜装置10定位在距子宫颈23的预定义距离d10处。另外，当阴道镜装置10相对于子宫颈23的取向改变时，光斑25、26、27、28的二维样式的形状(亦即，在子宫颈组织上的光斑25、26、27、28之间的相对距离)也变化。由于光斑25、26、27、28的二维样式的该形状变化提供关于阴道镜装置10相对于子宫颈23的(水平和垂直)取向的信息，因此可以更容易地发现阴道镜装置10基本垂直于子宫颈23的位置，这可以允许比在阴道镜装置10的更倾斜取向下可见的子宫颈23进行更多的成像，在所述更倾斜取向下，FOV的部分可能被阴道开张器24遮挡。
这里，光学器件单元12具有对应于预定义距离d10的固定焦距，在所述预定义距离d10处发射的光束在阴道镜装置10前方在光轴22上相交。因此，能够通过定位阴道镜装置10使得由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑25、26、27、28被观察为单个光斑而使成像单元11聚焦在子宫颈23上。
这里，图像采集单元13包括CCD传感器，所述CCD传感器具有640×480的像素分辨率，4:3的纵横比，以及96dpi的密度，24位的位深(每红、绿、蓝颜色通道8位)，以及30fps至60fps的视频帧率。
在该实施例中，四个光束发射单元14、15、16、17相对于所采集的图像21被布置在顶部、左边、底部和右边。尤其地，四个光束发射单元14、15、16、17被布置为使得所发射的光束中的两根与光轴22处于第一相同平面(附图中未示出)中，而所发射的光束中的另外两根与光轴22处于第二相同平面(附图中未示出)中，其中，第一相同平面相对于所采集的图像21被水平布置，而第二相同平面相对于所采集的图像21被垂直布置。如参考图2接下来更详细地描述的，四个光束发射单元14、15、16、17的这样的布置尤其适合于对子宫颈23的最外部区域进行成像，亦即，对存在于子宫颈通道的最远端处的区域进行成像。这里，四个光束发射单元14、15、16、17被布置在具有预定义直径D10且围绕光轴22的圆圈(在附图中被视为点画线)上。
图2示意性且示范性地示出了利用图1中示出的阴道镜装置10对子宫颈23的最外部区域进行成像的情形。这里，为了对在子宫颈23的12、3、6和9点钟位置的区域进行成像，从而使它们在所采集的图像21的中央以便更详细地分析潜在的异常，用户摇动并倾斜阴道镜装置10。如果这样做，则他/她还注意将阴道镜装置10定位在距子宫颈23的预定义距离d10处，以便将成像单元11聚焦在子宫颈23上，对阴道镜装置10的定位定义略微弯曲的“预定义距离平面”PD10。如能够从附图中进一步看出的，当如上所述对在子宫颈23的12、3、6和9点钟位置处的区域进行成像时，在每种情况中，当用户摇动并倾斜阴道镜装置10时，所发射的光束中的一个或多个(这里为一个)(附图中未示出)可能被阴道开张器24所遮挡。这通过在预定义距离平面中绘制的较大点圈来进行视觉化。更详细地，在该范例中，当对子宫颈23的6点钟位置进行成像时，由光束发射单元14发射的光束可能被阴道开张器24所遮挡。与此相反，从另外三个光束发射单元15、16、17发射的光束不被阴道开张器24所遮挡，并且因此仍能够允许使用定位支持。事实上，如能够从在附图的右上部所图示的对应的采集的图像21理解的，由光束发射单元15、16、17发射的未被遮挡的光束仍在子宫颈组织上产生光斑25、26、28的二维样式(当成像单元11正确地聚焦在子宫颈23时其会聚到单个可观察到的光斑)。当对子宫颈23的9点钟位置进行成像时，应用相同的考虑，在这种情况下，由光束发射单元15发射的光束被阴道开张器24所遮挡；当对子宫颈23的12点钟位置进行成像时，在这种情况下，由光束发射单元16发射的光束被阴道开张器24所遮挡；并且当对子宫颈23的3点钟位置进行成像时，在这种情况下，由光束发射单元17发射的光束被阴道开张器24所遮挡。然而，在每种情况下，其他三个光束发射单元仍允许使用定位支持，如能够从对应的采集的图像21所理解的。
返回参考图1，在该实施例中，预定义距离d10是25cm，并且预定义直径D10小于或等于5cm。利用针对预定义距离d10与预定义直径D10的值的该组合，所有的所发射的光束能够会聚在子宫颈23上，而不被具有1.6cm的典型内径和8cm的长度(对应于阴道通道的正常深度)的阴道开张器24所遮挡。当然，预定义直径D10应当适合地大于0cm，例如，大于1cm或大于3cm。例如，这里，预定义直径D10是4cm。
四个光束发射单元14、15、16、17的布置相对于光轴22成对地对称，亦即，所发射的光束中的各自的两个与光轴22处于相同平面中并在相同角度下被定向。在该实施例中，所发射的光束中的至少两根(这里是全部)具有视觉上能区别的颜色，这是因为通过这样的对称布置，对所发射的光束中的至少两根使用能区别的颜色提供了关于阴道镜装置10是被定位为距子宫颈23太远还是太靠近子宫颈23的信息。所发射的光束的颜色被选取为使得当相对于子宫颈组织查看时它们容易被人眼看到。
在该实施例中，阴道镜装置10还包括：图像分析单元19，其用于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑25、26、27、28分析子宫颈23的所采集的图像21，以确定关于将阴道镜装置10相对于子宫颈23的定位的信息；以及用户指示单元20，其用于基于所确定的信息向阴道镜装置10的用户提供指示，以在定位阴道装置10方面支持用户。这里，用户指示单元20适于向用户显示所采集的图像21，并且适于将该指示在视觉上提供为在所显示的图像上提供的视觉覆盖(附图中未示出)。
所述指示包括第一指示，所述第一指示对阴道镜装置10是必须朝向子宫颈23移动还是必须远离子宫颈23移动进行指示，以将阴道镜装置10定位在距子宫颈23等于预定义距离d10的距离处。在该范例中，第一指示包括定量信息，所述定量信息以正数值和负数值形式给出从预定义距离d10的偏离，例如，-2.5cm或+0.7cm。在其他范例中，第一指示也能够是普通的方向指示，如“向前”和“向后”，或者它们能够使用与特定移动方向相关联的符号。
在该实施例中，所述指示还包括第二指示，所述第二指示对阴道镜装置10是否被定位为使得子宫颈23在成像单元11的DOF内进行指示。在该范例中，第二指示包括覆盖在所显示的图像上的DOF(附图中未示出)的视觉表示，这里是圆圈。在其他范例中，第二指示能够是普通的指示，如(DOF的)“内”和“外”，或者它们能够使用与在DOF内或外的子宫颈相关联的符号。
这将参考图3更详细地进行描述，图3示意性且示范性地示出了如何使用第二指示来指示图1中示出的阴道镜装置10是否被定位为使得子宫颈23在成像单元11的DOF内。该附图类似于图1，但是仅示出了四个光束发射单元14、15、16、17以及从其发射的光束。成像单元11的DOF是阴道镜装置10前方的距离范围，对此，如果阴道镜装置10被定位为在距子宫颈23的该距离范围内，则所采集的图像21仍被可接受地良好聚焦。DOF的大小取决于成像单元11的具体情况，尤其是取决于光学器件单元12和图像采集单元13(附图中未示出)的特性。这里，DOF相对于预定义距离d10是对称的。如能够从图3理解的，如果阴道镜装置10被定位在距子宫颈23的预定义距离d10处，则由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑25、26、27、28被观察为单个光斑。与此相反地，如果阴道镜装置10被定位在距子宫颈23不同于预定义距离d10的距离处，则由所发射的光束产生的光斑25、26、27、28在组织上产生光斑25、26、27、28的二维样式。如果DOF由覆盖在所显示图像21上的圆圈视觉表示(在附图中被示为点圈)，则能够容易地决定子宫颈23是在DOF内还是外。如果由所发射的光束产生的光斑25、26、27、28在圆圈内，则子宫颈23在DOF内；如果它们在圆圈外，则子宫颈23在DOF外。
尽管在以上参考图1描述的第一实施例中，光学器件单元12具有对应于预定义距离d10的固定焦距，在该焦距处所发射的光束在阴道镜装置10前方在光轴22上相交，但是在其他实施例中，光学器件单元12可以包括至少一个基于例如液体的可变焦透镜，以用于调节成像单元11的焦距。在该情况下，图像分析单元19可以额外地或备选地适于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑25、26、27、28分析子宫颈23的所采集的图像21，以确定阴道镜装置10距子宫颈23的距离，其中，阴道镜装置10可以适于基于所确定的距离来调节成像单元11的焦距和/或缩放。
通过基于所确定的距离来调节成像单元11的焦距和/或缩放，能够采集子宫颈23的清晰图像，所述清晰图像优选示出子宫颈23以使得其基本刚好完全填满所采集的图像21，即使阴道镜装置10被定位在距子宫颈23不同于预定义距离d10的距离处。例如，当如上所述用户摇动和倾斜阴道镜装置10以对子宫颈23的最外部区域进行成像时，这是尤其有帮助的，这是因为由于摇动和倾斜，阴道镜装置10的定位可以从预定义距离d10偏离。
这将参考图4更详细地进行描述，图4示出了示范性地图示用于基于阴道镜装置10距子宫颈23的所确定的距离来调节图1中示出的阴道镜装置10的成像单元11的焦距和/或缩放的适合值的图。如从图4能够看出，对于预定义距离的范围，这里是阴道镜装置10距子宫颈23的范围从20cm至30cm(x轴)的距离，已经计算出了用于调节成像单元11的焦距和缩放的适合值(y轴)。在该范例中，所述值特定于Goldway SLC-2000B数字视频阴道镜。它们包括用于调节成像单元11的焦距的“聚焦值”F和用于调节成像单元11的缩放的“缩放值”Z。可以根据以下等式来计算这些值：
焦距值:F＝sqrt(–3.1209d2+1382.7d–101703),R2＝0.9729
缩放值:Z＝12.5d+8650,R2＝1
在这些等式中，d表示阴道镜装置10距子宫颈23的距离，F表示对应的聚焦值，sqrt()指代平方根运算，Z表示对应的缩放值，并且R2是用于展现“拟合优度”的量化参数。(该值的范围从差拟合的0到最佳拟合的1。这意味着值越接近1，则曲线拟合到数据点越好)。
在该范例中，已经计算出了用于调节成像单元11的焦距和缩放的值，使得在所采集的图像21中示出的子宫颈23的大小针对预定义距离的变化保持恒定(这里，尤其地，使得子宫颈23基本刚好完全填满所采集的图像21)，如在附图的顶部示出的。这具有以下优点：能够为用户持续提供清晰的采集的图像，所述图像以相同大小示出子宫颈23或其部分，即使由于患者的轻微移动而在阴道镜流程期间阴道镜装置10与子宫颈23之间的距离发生变化。因此，用户更容易在视觉上检查子宫颈23表面的异常。
在下列表格1中还示出了用于调节成像单元11的焦距和缩放的计算出的值。
表格1—用于调节焦距和缩放的计算出的值
| 距离 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | 260 | 270 | 280 | 290 | 300 |
| F | 51248 | 51098 | 50100 | 50020 | 49620 | 49320 | 48320 | 45370 | 41260 | 35260 | 32248 |
| Z | 11150 | 11275 | 11400 | 11525 | 11650 | 11775 | 11900 | 12025 | 12150 | 12275 | 12400 |
返回参考图1，对成像单元11的焦距和缩放的调节可以包括单纯的光学技术或光学技术与数字技术的组合。例如，如上所述，光学器件单元12可以包括至少一个基于例如液体的可变焦透镜，以用于调节成像单元11的焦距，并且对缩放的调节可以借助于数字缩放和/或通过使用不同的缩放透镜来执行。
图5示意性且示范性地示出了用于执行阴道镜流程的阴道镜装置50的第二实施例。阴道镜装置50类似于图1中示出的阴道镜装置。尤其地，阴道镜装置50还包括成像单元51，所述成像单元51包括具有光轴62的光学器件单元52以及用于通过光学器件单元52采集子宫颈63的图像61的图像采集单元53。然而，与阴道镜装置10相反，阴道镜装置50包括红外光距离感测单元55、57，所述红外光距离感测单元55、57包括与光轴62间隔开的红外光束发射器55和红外光接收器57。红外光束发射器55适于发射这样的红外光束：所述红外光束与光轴62共面且在阴道镜装置50前方预定义距离d50处在光轴62上相交，并且红外光接收器57与所发射的红外光束和光轴62处于同一平面中并适于在所发射的红外光束被反射之后接收所发射的红外光束。红外光距离感测单元55、57适于基于所发射并反射的红外光束来感测距离。在该范例中，红外光束发射器55和红外光接收器57被布置在阴道镜装置50的前端处，亦即，当执行阴道镜流程时瞄准子宫颈63的端部处，这里，其处于还包括用于照亮子宫颈63的多个照明元件58的环形元件处。
这里，图像采集单元53包括CCD传感器，所述CCD传感器具有640×480的像素分辨率，4:3的纵横比，以及96dpi的密度，24位的位深(每红、绿、蓝颜色通道8位)，以及30fps至60fps的视频帧率。
红外光束发射器55和红外光接收器57被布置在具有预定义直径D50且围绕光轴62的圆圈上(在附图中被示为点线)。在该实施例中，预定义距离d50是25cm，并且预定义直径D50小于或等于5cm。利用针对预定义距离d50与预定义直径D50的值的组合，所发射的红外光束能够会聚到子宫颈63上，而不被具有1.6cm的典型内径和8cm的长度(对应于阴道通道的正常深度)的阴道开张器64所遮挡。当然，预定义直径D50应当适合地大于0cm，例如，大于1cm或大于3cm。例如，这里，预定义直径D50是4cm。
阴道镜装置50包括用户指示单元60，所述用户指示单元60用于基于当前感测到的距离向阴道镜装置50的用户提供指示，以在定位阴道装置50方面支持用户。尤其地，在该实施例中，阴道镜装置50适于在阴道镜装置50的用户将基本在子宫颈63前方的平面中移动阴道镜装置50的同时提供初始化阶段，在所述初始化阶段期间，红外光距离感测单元55、57重复地感测距离以生成多个感测到的距离，阴道镜装置50还适于基于多个感测到的距离来识别阴道镜装置50距子宫颈63的工作距离并存储所识别的工作距离，其中，所述指示还基于所存储的工作距离。这里，用户指示单元60适于向用户显示所采集的图像61，并且适于将该指示在视觉上提供为在所显示的图像上提供的视觉覆盖(附图中未示出)。
在该范例中，所述指示包括定量信息，所述定量信息以正数值和负数值形式给出当前感测到的距离与所存储的工作距离的偏离，例如，-1.5cm或+0.9cm。给出该信息，用户然后能够更容易地辨别阴道镜装置50是否瞄准子宫颈63(如上所述)。
这里，阴道镜装置50还包括图像分析单元59，所述图像分析单元59用于分析子宫颈63的所采集的图像61，以确定关于成像单元51的焦距和/或缩放的信息，其中，在初始化阶段期间，在阴道镜装置50相对于子宫颈63被定位为使得当前感测到的距离匹配所存储的工作距离时，阴道镜装置50适于基于针对子宫颈63的当前所采集的图像61所确定的信息来调节成像单元51的焦距和缩放，并且在调节成像单元51的焦距和缩放之后，阴道镜装置50适于存储子宫颈63的当前所采集的图像61。
这里，通过能够评估当前所采集的图像61的模糊量并且能够在当前所采集的图像61中检测子宫颈63或其部分的图像分析技术来确定关于成像单元51的焦距和缩放的信息。基于所评估的当前所采集的图像61的模糊量和在当前所采集的图像61中检测到的子宫颈63或其部分，迭代地调节成像单元51的焦距和缩放。通过调节成像单元51的焦距和缩放，采集子宫颈63的清晰图像，所述清晰图像将子宫颈63示出为使得其基本上刚好完全填满所采集的图像61，并且该图像61被存储为一种“黄金标准”，以用于子宫颈63的后续的所采集的图像61。
这里，对成像单元51的焦距和缩放的调节包括光学技术与数字技术的组合。尤其地，光学器件单元52包括至少一个基于例如液体的可变焦透镜(附图中未示出)，以用于调节成像单元51的焦距，并且借助于数字缩放和通过使用不同的缩放透镜(附图中未示出)来执行缩放的调节。
在该实施例中，图像分析单元59适于确定关于子宫颈63的当前所采集的图像61与子宫颈63的所存储的图像之间的差异的另外的信息，并且阴道镜装置50适于提供阴道镜流程阶段，在所述阴道镜流程阶段期间，基于所确定的另外的信息来调节成像单元51的焦距和缩放。
在“实际的”阴道镜流程阶段期间，通过基于所确定的另外的信息来调节成像单元51的焦距和缩放来采集子宫颈63的清晰图像，所述清晰图像将子宫颈63示出为使得其基本上刚好完全填满所采集的图像61，即使阴道镜装置50被定位在距子宫颈63不同于所存储的工作距离的距离处。这里，通过执行子宫颈63的当前所采集的图像61与子宫颈63的所存储的图像之间的关联的图像分析技术来确定关于子宫颈63的当前所采集的图像61与子宫颈63的所存储的图像之间的差异的另外的信息，其中，调节成像单元51的焦距和/或缩放来使差异最小化。
尽管在以上参考图5描述的第二实施例中，基于关于子宫颈63的当前所采集的图像61与子宫颈63的所存储的图像之间的差异的所确定的另外的信息来调节成像单元51的焦距和缩放，但是在其他实施例中，阴道镜装置50能够适于基于当前感测到的距离来调节成像单元51的焦距和/或缩放。阴道镜装置50可以包括预定义查找表，所述预定义查找表存储针对阴道镜装置50距子宫颈的当前感测到的距离的范围的适合值，以用于调节成像单元51的焦距和/或缩放。当前感测到的距离的范围可以包括例如阴道镜装置50距子宫颈从20cm至30cm的范围的距离。可以如上所述计算用于调节成像单元51的焦距和缩放的适合值。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。
单个单元或设备可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的电信系统。
权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
本发明涉及用于一种用于执行阴道镜流程的阴道镜装置。所述阴道镜装置包括：成像单元，其包括具有光轴的光学器件单元以及用于通过所述光学器件单元采集子宫颈的图像的图像采集单元，并且所述阴道镜装置还包括与所述光轴间隔开的至少三个光束发射单元，其中，所述至少三个光束发射单元适于发射这样的光束：所述光束与所述光轴共面且在所述阴道镜装置前方预定义距离处在所述光轴上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中。
Claims (12)
1.一种用于执行阴道镜流程的阴道镜装置(10)，其中，所述阴道镜装置(10)包括：
-成像单元(11)，其包括具有光轴(22)的光学器件单元(12)以及用于通过所述光学器件单元(12)采集子宫颈(23)的图像(21)的图像采集单元(13)；
-至少三个光束发射单元(14、15、16、17)，其与所述光轴(22)间隔开，其中，所述至少三个光束发射单元(14、15、16、17)适于发射这样的光束：所述光束与所述光轴(22)共面且在所述阴道镜装置(10)前方预定义距离(d10)处在所述光轴(22)上相交，其中，不是所有的所发射的光束都处于同一平面中，并且其中，当所述阴道镜装置被定位在距所述子宫颈所述预定义距离处时，所发射的光束在所述子宫颈上产生单个可观察的光斑；以及
-图像分析单元(19)，其用于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑(25、26、27、28)分析所述子宫颈(23)的所采集的图像(21)，以确定关于所述阴道镜装置(10)相对于所述子宫颈(23)的定位的信息。
2.根据权利要求1所述的阴道镜装置(10)，其中，所述至少三个光束发射单元(14、15、16、17)包括四个光束发射单元(14、15、16、17)，所述四个光束发射单元相对于所采集的图像(21)被布置在顶部、左边、底部和右边。
3.根据权利要求1所述的阴道镜装置(10)，其中，所发射的光束中的至少两根具有视觉上能区别的颜色。
4.根据权利要求1所述的阴道镜装置(10)，其中，所述至少三个光束发射单元(14、15、16、17)被布置在具有预定义直径(D10)且围绕所述光轴(22)的圆圈上，其中，所述预定义距离(d10)在23cm至27cm之间，并且所述预定义直径(D10)小于或等于5.4cm。
5.根据权利要求4所述的阴道镜装置(10)，其中，所述预定义距离(d10)在24cm至26cm之间，并且所述预定义直径(D10)小于或等于5.2cm。
6.根据权利要求5所述的阴道镜装置(10)，其中，所述预定义距离(d10)是25cm，并且所述预定义直径(D10)小于或等于5cm。
7.根据权利要求1所述的阴道镜装置(10)，其中，所述阴道镜装置(10)还包括：
-用户指示单元(20)，其用于基于所确定的信息向所述阴道镜装置(10)的用户提供指示，以在定位所述阴道镜装置(10)方面支持所述用户。
8.根据权利要求7所述的阴道镜装置(10)，其中，所述指示包括第一指示，所述第一指示对所述阴道镜装置(10)是必须朝向所述子宫颈(23)移动还是必须远离所述子宫颈(23)移动进行指示，以将所述阴道镜装置(10)定位在距所述子宫颈(23)等于所述预定义距离(d10)的距离处。
9.根据权利要求7所述的阴道镜装置(10)，其中，所述指示包括第二指示，所述第二指示对所述阴道镜装置(10)是否被定位为使得所述子宫颈(23)在所述成像单元(11)的景深内进行指示。
10.根据权利要求9所述的阴道镜装置(10)，其中，所述用户指示单元(20)适于向所述用户显示所采集的图像(21)，其中，所述第二指示包括与所采集的图像(21)一起显示的所述景深的视觉表示。
11.根据权利要求1所述的阴道镜装置(10)，
其中，所述图像分析单元(19)还用于关于由所发射的光束在子宫颈组织上产生的光斑(25、26、27、28)分析所述子宫颈(23)的所采集的图像(21)，以确定所述阴道镜装置(10)距所述子宫颈(23)的距离；
其中，所述阴道镜装置(10)适于基于所确定的距离来调节所述成像单元(11)的焦距和/或缩放。
12.根据权利要求11所述的阴道镜装置(10)，其中，针对所确定的距离的变化，所述成像单元(11)的所述焦距和/或所述缩放被调节为使得在所采集的图像(21)中示出的所述子宫颈(23)的大小或所述子宫颈的部分保持恒定。
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