CN106572793A - 内窥镜设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及插入体腔的内窥镜设备。所述内窥镜设备包括弹性成像记录装置(12)，充气体(14)，和用于有节奏地改变充气体(14)的体积的设备(17)。

Description

内窥镜设备
技术领域
本发明涉及插入体腔的内窥镜设备。
背景技术
已知内窥镜作为仪器插入有时难以到达并且通常无法照明的待检查区域，例如通道形状的内腔(结肠、食管等)，从而观察该待检查区域。例如通过照相机为待检查区域拍照，并且检察人员能够获得图像信息。
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是改进这样的内窥镜。特别地，本发明的目的是提供内窥镜设备，所述内窥镜设备能够有利地提供待检查区域的信息。
问题的解决方案
根据本发明，通过包括权利要求1的特征的内窥镜设备解决该问题。
从属权利要求中描述了其它有利的改进方案。
因此，本发明涉及插入体腔的内窥镜设备，所述内窥镜设备包括弹性成像记录装置，充气体和用于有节奏地改变充气体的体积的设备。
这样的内窥镜设备能够在体内进行弹性成像检查。
在弹性成像(相对新的超声诊断学科)中，医生在待检查区域上有节奏地挤压声波头。此时，相对于软组织部分，硬组织部分的压缩程度较低。可以通过图像处理装置计算组织部分的相对移动。因此，硬组织部分和软组织部分在屏幕上可以具有不同颜色。癌组织通常比周围组织更硬，因此可以得到诊断。
在体腔内部，检查医生不能以常规方式在组织上进行有节奏的挤压。在根据本发明的内窥镜设备的情况下，特别出于该目的可以使用充气体，无论如何需要所述充气体使得声音与组织关联。通过用于有节奏地改变被充气的充气体的体积的设备，可以有节奏地改变气囊导管的体积。通过充气体的交替膨胀和收缩，可以在周围组织上施加压力。硬组织部分和软组织部分则对施加在组织上的压力产生不同反应。相对于硬组织部分，软组织部分更容易和/或更高程度地屈服。可以以弹性成像的方式记录该不同的屈服，并且在可能的治疗过程中加以考虑。
在内窥镜设备中，用于有节奏地改变充气体的体积的设备使用适合于弹性成像记录的体积改变频率进行操作。
体积改变频率可以例如为1–2Hz，0.1–1Hz之间的范围也是可能的。基本上可以使用适合于有利的弹性成像记录的任意体积改变频率；考虑到用于有节奏地改变充气体的体积的设备和充气体之间的流动阻力，该任意体积改变频率是技术可行的。
在内窥镜设备中，弹性成像记录装置可以为超声波头(超声波扫描术)。本发明的原则还可以应用于使用其它类型信号(可听声波、次声、光等)的其它弹性成像记录装置。只需要在待检查组织中借助具有足够精确度的信号来记录通过改变邻接组织的充气体的体积而检测的硬组织部分和软组织部分。
在内窥镜设备中，充气体可以是设置在内窥镜设备的外周的气囊导管。照相机、照明装置、图像传感器或其它光学装置则可以设置在内窥镜设备的远端。
在内窥镜设备中，充气体替代性地可以是设置在内窥镜设备的远端的气囊导管。在该情况下，照相机、照明装置、图像传感器或其它光学装置可以邻近充气体设置。
在内窥镜设备中，用于有节奏地改变充气体的体积的设备可以是交变压力发生器，在充气体的充气状态下，所述交变压力发生器向设置在充气体中的压力介质施加交变压力。压力介质可以是水、盐溶液、含水凝胶或待检查体可以容忍的其它液体。压力介质传递弹性成像记录装置的信号波。
在内窥镜设备中，交变压力发生器可以设置在内窥镜设备的近端并且可以经由设置在内窥镜设备中的压力传递通道连接至充气体。
在内窥镜设备中，交变压力发生器可以邻近充气体设置并且可以机械地操作或经由信号线操作，所述信号线通往内窥镜设备的不插入体腔的部分。
在内窥镜设备中，交变压力发生器可以是可以在两个不同压力之间切换的泵、活塞或蓄压器。
在内窥镜设备中，用于有节奏地改变体积的设备可以设置在充气体和使充气体充气的加压设备之间。
内窥镜设备可以设置有照明装置和图像传感器，所述照明装置和图像传感器以如下方式设置并且对齐，即可以对体腔中的与充气体邻接的区域进行照明和成像。因此，由弹性成像记录装置检测的信息可以与图像信息组合从而迅速和可靠地洞悉所考虑组织的状态。
内窥镜设备可以是柔性或刚性内窥镜。因此，本发明可以灵活的应用于多种内窥镜设备。
本发明的特征可以合适地组合。
下文使用实施例详细描述本发明。
附图说明
图1显示了根据本发明的内窥镜设备的实施方案。
下文描述本发明的实施方案。
具体实施方式
下文参考图1解释实施方案。
图1显示了根据本发明的内窥镜设备的实施方案。特别地，图1的左侧显示了实施方案的内窥镜设备的侧视图。此外，图1的右侧显示了沿着左侧示出的内窥镜设备的线A-A的俯视截面图。
该实施方案的内窥镜设备10具有细长的内窥镜轴11，所述内窥镜轴11可插入待检查腔体。内窥镜轴11可以为刚性或柔性的。
包括合适数目的超声波室121的超声波换能器(超声波头)12设置在内窥镜轴11的远端。在施加激发指令时，超声波室121可以传递超声波。包括超声波室121的超声波换能器12充当超声波探头并且传递和接收超声波，将超声波转换成电脉冲并且传递电脉冲用于处理。出于该目的，超声波换能器12连接至超声波换能器缆线13。在超声波换能器缆线13中，获得的从所接收的反射超声波产生的电脉冲可以传递至处理单元或显示单元(未显示)。在超声波换能器缆线13中，也可以经由分离线路传递用于激发超声波室121的激发指令。替代性地，用于激发超声波室121的激发指令的传递线路可以是与超声波换能器缆线13分离的线路。
在图1中，如右侧所示，超声波换能器12被显示成在面对观察者的侧面上、在面对左侧的侧面上、在背对观察者的侧面上以及在超声波换能器12面向上的侧面(远端侧)上具有超声波室121。替代性地，超声波换能器12还可以被设计成在图的面对右侧的侧面上额外包括超声波室121。在另一个替代形式中，超声波换能器12的超声波室121还可以设置在上述设置区域的任何任意选定的区域。
充气气囊14围绕超声波换能器12的远端外周设置。充气气囊14以气囊导管的形式形成并且可以由合适的塑料材料制成并且例如透明。充气气囊14可以由可伸展或不可伸展的塑料材料制成，所述塑料材料在由于充气造成的压力负荷下合适地贴附待检查腔体的待检查的壁。充气气囊14至少以能够与超声波室121隔开的方式围绕超声波换能器12的外周设置。
在其近端侧，充气气囊14连接至气囊充气通道15，所述气囊充气通道15平行于内窥镜轴11的延伸线在内窥镜轴11的内部延伸。气囊充气通道15可以是内窥镜轴11中的腔体或者以固定插入内窥镜轴11的管的形式形成。
在气囊充气通道15的近端，气囊充气通道15连接至气囊充气管16，所述气囊充气管16连接气囊充气通道15和下文描述的用于有节奏地改变充气体的体积的设备。
当充气气囊14充气时，其与超声波室121隔开。
充气气囊14例如通过胶合、熔合或其它合适的方法以与超声波室121充分隔开的方式固定至内窥镜轴11的外周。
充气气囊14的材料可以替代性地从其固定至内窥镜轴11的外周的部分延伸直至内窥镜轴11的位于内窥镜轴11的外周的近端，因此形成内窥镜轴11的护套。
用于有节奏地改变充气体的体积的设备(在该实施方案中描述为用于施加脉冲的泵17)连接至气囊充气管16的近端。泵17充当交变压力发生器并且包括气缸，气缸中的活塞经由泵驱动设备18驱动从而有节奏地前后移动。泵驱动设备18可以为电动马达或其它合适的驱动源。
用于使气囊充气的泵19邻近泵17(即在泵17的上游)设置，从而可以向气囊充气管16施加压力。泵19具有气缸，气缸中设置圆筒状活塞20从而前后移动。活塞20可以在气缸中手动地移动。替代性地，活塞20可以通过其它合适的驱动源而在气缸中移动。活塞20在泵19的气缸中在图右侧的加压位置和图左侧的减压位置之间移动。
因此，泵19的压力室连接至泵17的压力室和气囊充气管16。
压力介质填充到包括泵19的压力室、泵17的压力室、气囊充气管16、气囊充气通道15和气囊14内部的系统中。系统优选密封。
所使用的压力介质是水、盐溶液、含水凝胶或待检查体可以容忍的其它液体。
当气囊14充气时(泵19的加压位置)，泵17的气缸中的活塞的前后移动造成包括泵19的压力室、泵17的压力室、气囊充气管16、气囊充气通道15和气囊14内部的整个系统的体积的有节奏的变化。因此，泵17的气缸中的活塞的前后移动造成气囊14的体积的有节奏的变化。因此，在通过泵17加压(填充)的状态下，气囊14的体积以震荡方式被泵19的加压位置和减压位置之间形成的差值体积填充。
本发明不限于所显示的泵17。可以使用能够有节奏地改变气囊14的体积的任何其它设备代替泵17。
并且泵19可以具有任意结构，只要其能够向包括泵19的压力室、泵17的压力室、气囊充气管16、气囊充气通道15和气囊14内部的系统施加压力。
功能
在减压状态下(在图中，泵19的活塞20向左侧移出),内窥镜轴11插入待检查腔体到使得超声波换能器12面对待检查的腔体区域的程度。
泵19的活塞20移动至泵19的加压位置(图中的右侧)。因此，压力施加至包括泵19的压力室、泵17的压力室、气囊充气管16、气囊充气通道15和气囊14内部的系统，并且气囊14充气。特别地，活塞20移动到使得气囊14紧密贴附待检查腔体的腔体壁的程度。至少施加这样的压力使得即使在泵17的减压状态下气囊14的气囊表皮也保持挤压腔体的组织。
如果由于气囊14的加压，气囊14的气囊表皮紧密挤压待检查的腔体区域，则泵17的泵驱动设备18开始驱动，并且因此包括泵19的压力室、泵17的压力室、气囊充气管16、气囊充气通道15和气囊14内部的系统的体积开始有节奏地变化。因此，气囊14的气囊表皮强弱交替地有节奏地挤压腔体的组织(与系统中的体积的有节奏的变化的节奏相同)。
在气囊14的气囊表皮向腔体组织施加有节奏的交变负荷的同时，超声波室121启动并且对待检查的腔体区域进行超声波成像，并且以弹性成像的方式记录结果。
超声支持的弹性成像是一种成像方法，其确定组织的弹性并且能够根据伸展程度以不同方式(例如以不同颜色)进行表示。超声支持的弹性成像基于的事实是：硬组织部分(例如肿瘤组织或癌组织)在压力下的变形程度小于软组织；换言之，这些病变组织部分比健康组织更硬。由于肿瘤组织和健康组织不同的伸展性质，回声信号的延迟时间达到最小化。通过特殊软件例如使用颜色在未显示的处理单元或显示单元的监视器上进行实时显示，并且在超声波图像上标记显而易见的区域。
通过这种方式，可以迅速定位待检查的腔体区域中的硬组织部分，因此是可能有问题的组织部分。
然后，泵19可以减压，造成气囊14的气囊表皮与腔体组织分离。此时，在泵19的减压状态下，内窥镜轴11可以进一步插入待检查腔体从而检查腔体的其它区域。
优点
检查时间短并且无痛。设备廉价。
由于本发明，可以安全、迅速和可靠地检测局部硬化和组织变化。这使得有经验的医生能够明确地采取组织样本。因此，无需进行二次检查或二次活组织检查。
根据本发明的内窥镜设备可以用于胃镜检查或结肠镜检查的领域。
其它替代形式
照相机、图像传感器等可以邻近充气气囊14设置在图1的内窥镜设备10的内窥镜轴11的外周。如果气囊14的气囊表皮透明，照相机、图像传感器等还可以在内窥镜轴11的远端邻近超声波换能器12的超声波室121设置在由气囊14的气囊表皮覆盖的区域。
在另一个替代形式中，照相机、图像传感器等可以设置在内窥镜轴11的远端，并且充气气囊14可以接近照相机、图像传感器等设置在内窥镜轴11的外周。
气囊14的气囊表皮不必须是透明的。
在实施方案中，用于施加脉冲的泵17、泵驱动设备18、用于使气囊充气的泵19和活塞20邻近内窥镜轴11设置并且经由管16连接至内窥镜轴11。本发明不限于此。包括泵驱动设备18的泵17或包括泵驱动设备18的泵17和泵19以及活塞20还可以设置在内窥镜轴11的近端，或者如果合适地小型化，设置在内窥镜轴11的外周。
在实施方案中，包括泵驱动设备18的泵17用作交变压力发生器。交变压力发生器还可以是在两个不同压力之间可切换的具有完全不同结构的泵、活塞或蓄压器。交变压力发生器只需要能够有节奏地改变到达组织的充气气囊14的体积。
在内窥镜设备中，该交变压力发生器甚至可以邻近气囊14设置或设置在气囊14内部，并且可以机械地操作或经由信号线操作，所述信号线通往内窥镜设备的不插入体腔的部分。
在实施方案中，气囊14固定地设置在内窥镜轴11的外周。然而，气囊14没有必要必须固定地连接至内窥镜。相反，其也可以是在每次检查之后可丢弃的一次性气囊。内窥镜则设置有一个合适的凹槽或多个凹槽，气囊14可以接合在所述凹槽中。气囊本身可以在近端设置有增强件或接合环，当在内窥镜轴11上设置新气囊14时，增强件/接合环与一个或多个凹槽接合。
附图标记列表
10 内窥镜设备
11 内窥镜轴
12 超声波换能器
121 超声波室
13 超声波换能器缆线
14 充气气囊
15 气囊充气通道
16 气囊充气管
17 用于施加脉冲的泵
18 泵驱动设备
19 使气囊充气的泵
20 活塞。

Claims (13)

1.内窥镜设备，所述内窥镜设备待插入体腔并且包括：
弹性成像记录装置(12)，
充气体(14)，以及
用于有节奏地改变充气体(14)的体积的设备(17)。
2.根据权利要求1所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变充气体(14)的体积的设备(17)以适合于弹性成像记录的体积改变频率进行操作。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜设备，其中，
弹性成像记录装置(12)为超声波头。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内窥镜设备，其中，
充气体(14)为设置在内窥镜设备的外周的气囊导管。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的内窥镜设备，其中，
充气体(14)为设置在内窥镜设备的远端的气囊导管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变充气体(14)的体积的设备(17)是交变压力发生器，在充气体(14)的充气状态下，所述交变压力发生器向设置在充气体(14)中的压力介质施加交变压力。
7.根据权利要求6所述的内窥镜设备，其中，
使充气体(14)充气的压力介质为水、盐溶液或待检查体可容忍的其它液体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变体积的设备(17)设置在内窥镜设备的近端并且经由设置在内窥镜设备中的压力传递通道(15、16)连接至充气体(14)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变体积的设备(17)邻近充气体(14)设置并且能够机械地操作或经由内窥镜设备的不插入体腔的部分上的信号线操作。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变体积的设备(17)是能够在两个不同压力之间切换的泵、活塞或蓄压器。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的内窥镜设备，其中，
用于有节奏地改变体积的设备(17)设置在充气体(14)和使充气体(14)充气的加压设备(19)之间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的内窥镜设备，所述内窥镜设备包括：
照明装置和图像传感器，所述照明装置和图像传感器以他们能够对体腔中的与充气体(14)邻接的区域进行照明和显示的方式进行设置并对齐。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的内窥镜设备，其中，
内窥镜设备是柔性或刚性内窥镜。
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