CN107735011B - 用于腔内可视检查的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于腔内查看的设备，该设备包括具有摄像装置和管座的套管，该管座用于与用户的选定手指的末端接合，使得摄像装置可以在腔内由用户进行定位和定向。该设备例如对于婴儿或儿童的咽喉检查是有用的。

Description

用于腔内可视检查的设备

技术领域

本发明涉及腔内可视检查，并且特别地涉及用于患者的口腔和咽喉的可视检查的医疗装置。

背景技术

医生常规地观察患者的口腔以对疼痛的咽喉进行诊断。为了良好地观察咽喉和扁桃体，患者需要保持他或她的口腔大幅张开，同时医生使用压舌片和手电筒。这个过程对许多患者而言通常是不方便的，并且对于婴儿和儿童以及当使用压舌片时趋向于有咽部的(或“呕吐”)反射的人而言会变得具有挑战性。

咽喉检查还可以通过如下操作经由因特网远程进行：患者或家庭成员获取咽喉图像并将其发送给医生，或者与医生共享咽喉的实时视图。然而，由于上述原因，捕获咽喉图像具有挑战性，尤其在用户未经训练且没有经验的情况下。

本发明的某些实施方式降低了在门诊和家两者处的咽喉检查的难度。其他实施方式对人类或动物的其他体腔内的检查以及其他难以到达的腔内的可视查看是有用的。

定义

本文中的“患者”是其咽喉要被检查的人。

本文中的“用户”是执行咽喉检查的人，并且可以是患者(对于自检查)、医生、护士、家庭成员、或协助患者的任何其他人。用户还是可视地检查或查看在可以使用本发明的实施方式的任何其他腔内、诸如在人类或动物的其他体腔内以及在用常规摄像装置难以到达的一些其他腔内的特征的任何人。

发明内容

为了使下面的描述具体且形象，本公开内容重点涉及检查人类的口腔，特别是咽喉检查。然而，应当理解，本发明的实施方式可适于和可用于检查人类或动物的其他体腔以及查看一些其他难以到达的腔。因此，在口腔和咽喉检查的背景下的说明是非限制性的，并且在下文中，术语“口腔”和“咽喉”在各种腔和查看目标中具有相应的对应部分。

本文中的术语“套管(thimble)”表示可以佩戴在手指或拇指的端部的帽或罩。本发明的各种实施方式包括易于在手指端部安装小型装置的套管。

本发明的实施方式提供了一种包括摄像装置的套管，该套管牢固地附接到用户的手指，例如食指或拇指。然后用户将该手指插入患者的口腔中，使得摄像装置捕获咽喉和扁桃体的实时视图，并且将图画发送至在屏幕上显示所观察的图像的附近计算机，因此提供帮助用户通过手指对摄像装置进行定位和定向的反馈，直到视图达到足够的细节和清晰度为止，还可能进一步拍摄一个或更多个静态图像和/或视频片段。如果在家由作为患者或家庭成员的用户进行检查，则可以与医生在线共享实时视图，医生可以进一步提供用于指导用户通过他的手指对摄像装置进行定位和定向的指示。

根据优选的实施方式，提供了一种用于腔内查看的设备，该设备包括具有用于捕获腔内的视图的摄像装置的套管，该摄像装置包括具有光轴的光学元件。套管还包括管座(receptacle)，该管座用于与用户的选定手指的末端接合，以用于通过用户在腔内对套管进行定位和定向，并且管座与摄像装置预对准，使得光轴基本上平行于选定手指的末端。该设备还包括手指附接件，该手指附接件用于将套管固定到选定手指且超过末端，以及用于向计算机发送由摄像装置捕获的视图的短程连接件。手指附接件可以形成一次性卫生罩的一部分，该一次性卫生罩包括用于保护手指的保护套和透明尖端，使得摄像装置可以通过透明尖端捕获视图。卫生罩可以形成一次性手套的一部分。摄像装置可以具有用于照亮腔的一部分的照明件，并且腔可以在患者的口腔内，而视图是患者的咽喉或牙齿的视图。该设备还可以包括用于将设备固定到用户的手腕并且具有电池、处理器和/或短程连接单元的箍带(cuff)。

还提供了一种由用户查看腔的方法，该方法包括如下步骤：(i)将包括摄像装置的套管附接到用户的选定手指的末端，使得摄像装置的光轴基本上平行于选定手指的末端；(ii)将选定手指插入腔中；(iii)通过选定手指在腔内对套管进行定位；(iv)通过摄像装置捕获腔内的视图；(v)在计算机屏幕上显示视图，并且在通过手指使套管在腔内移动的同时，重复上述定位、捕获和显示步骤。该方法可以用于患者口腔内的腔，以用于捕获患者的咽喉或牙齿的视图。

此外，提供了一种用于将具有摄像装置的套管附接到用户的手指的一次性卫生罩，该一次性卫生罩包括：用于保护手指并且用于将套管固定到手指末端的保护套，以及透明尖端，该透明尖端在保护套的端部处，允许摄像装置通过透明尖端捕获视图。一次性卫生罩可以形成一次性手套的一部分。

使用根据本发明的实施方式的套管提供了重要的优点：

●用户对摄像装置在口腔内的定位和定向的高水平控制。

●未经训练的用户的直观、有效的操作—对于家庭和远程医疗是理想的。

●在由父母使用以检查婴儿或儿童的咽喉时的安全、友好且直观的操作。

●用于全部年龄的患者、包括可以认为检查是计算机游戏的儿童、进行自检查的友好且有效的方法。

●由患者进行自操作来克服或减少在需要压住舌头以得到适当的视图时的呕吐反射。

附图说明

结合附图，根据以下详细描述将会更充分地理解和领会本发明，在附图中：

图1是描述根据本发明的优选实施方式的系统的简化框图。

图2是根据本发明的优选实施方式的套管的示意图。

图3A至图3B是根据本发明的优选实施方式的设备的示意图。

图4A至图4C是包括卫生罩的示例性设备的示意图。

图5A至图5B是独立的套管的示意图。

图6至图8是示例性使用场景的示意图。

图9是描述根据本发明的优选实施方式的设备的操作的简化流程图。

具体实施方式

系统

参照图1，图1是根据本发明实施方式的检查系统100的示意性框图。检查系统100包括经由通信链路174与计算机180进行通信的检查设备110。

检查设备110包括要佩戴在用户的手指末端以便查看患者的咽喉或牙齿的套管120。套管120包括用于拍摄咽喉或牙齿的实时、静态和/或视频图像的摄像装置124，以及用于经由手指附接件150与用户的手指、例如食指或拇指的末端156接合的管座144。

手指末端156指向手指轴线方向158。当末端156被手指附接件150夹住时，手指附接定向件152与手指轴线方向158对准。手指附接件150与管座144预对准，管座144与用于摄像装置124的安装件146预对准，摄像装置124包括具有光轴129的摄像装置光学元件128。这些预对准使得光轴129基本上平行于手指附接定向件152。因此，当用户佩戴套管120时，手指附接件150夹住末端156，使得光轴129基本上平行于手指末端156、即平行于手指轴线方向158。

因此，当用户将手指末端156指向期望视场159的方向时，摄像装置光学元件128的光轴129将在适当的方向上对准，以便利地捕获用户正在指向的视场159内的特征的图像。

除了适合于从患者的口腔内捕获咽喉和扁桃体或牙齿的图像的摄像装置光学元件128之外，摄像装置124优选地还包括照亮咽喉和扁桃体或牙齿的照明件132、对通过光学元件128捕获的图像进行数字化的图像传感器136、以及将传感器136的输出转化成可用格式的静态图像或视频流的图像处理器140。

手指附接件150包括用于将检查设备110附接到手指且超过末端、用于进一步将套管120固定到用户手指、以及可选地用于沿手指对在数据链路172和电力连接件176中使用的接线进行路由的物理元件。可选地包括用于将套管120固定到手腕或用户的手的另外的部分的安全附接件154，以进一步消除套管120遗落在患者口腔内的风险。处理器160控制检查设备110的全部有效单元的操作，并且与设备短程连接件168、例如蓝牙收发器或有线连接件协作，以经由通信链路174、例如蓝牙链路或物理接线，将静态图像和/或视频流发送到计算机180并且从计算机180接收操作指令。应当注意，在一些实施方式中，图像处理器140和处理器160可以合并成单个物理处理器。电池164、例如可再充电电池或可替换电池向检查设备110的全部有效部件供电。数据链路172允许处理器160控制摄像装置124的操作并且从其接收图像数据，而电力连接件176从电池164向摄像装置124供电。在一些实施方式中，数据链路172和电力连接件176可以实现为多接线数据/电力连接件、例如USB连接件。在一些实施方式中，包括用于允许用户从检查设备110控制接通/关断和摄像装置设定的设备控件170，而在其他实施方式中经由计算机180的用户控件186进行一些或全部的这样的控制动作。

计算机180优选地是标准计算装置，例如台式计算机、便携式计算机或平板计算机、或移动电话，其在咽喉或牙齿检查操作期间被定位成靠近检查设备110的用户，并且被编程成与检查设备110协作。计算机180还可以是配备有检查设备110的专用装置。计算机180包括计算机处理器184，该计算机处理器184执行存储在检查程序非易失性存储装置182中的检查程序，以经由计算机短程连接件192和通信链接174接收由套管120的摄像装置124捕获的咽喉或牙齿的实时视图，在屏幕188上显示实时视图，并且可以将实时视图存储在图像存储装置190中并且经由网络连接件194进行转发。用户控件186、例如键盘、鼠标或触摸屏允许用户控制计算机180的操作，并且还可以控制检查设备110的操作。屏幕188形成计算机180的一部分或连接至计算机180，该屏幕188被定位成便于用户在检查过程期间进行观看。图像存储装置190是用于存储由摄像装置124捕获的静态图像和/或视频片段的非易失性存储装置，例如硬盘或闪式存储器。计算机短程连接件192、例如蓝牙连接件或有线连接件使用通信链路174、经由短程连接件168与检查设备110连接。网络连接件194、例如有线或WiFi因特网连接件或蜂窝连接件用于可选地与远程医生进行通信，以发送图像和/或接收实时指示。电源196是用于向计算机180的部件供电的常规单元。

套管

图2是图1的套管120的示例的示意图。因此，摄像装置124定位在套管120的尖端处，使得其照明件132和光学元件128可以在检查过程期间有效地捕获咽喉或牙齿图像。管座144稳固地容纳并且接合手指末端156，使得用户可以在检查过程期间通过简单地将佩戴设备的手指指向要成像的特征来有效地且直觉地对摄像装置124进行定位和定向。不同尺寸和横截面的几个插入件(图2中未示出)可以选择性地用于使管座144最佳地适于不同的手指(例如食指或拇指)和各个手指尺寸。

设备

图3A示意性示出了检查设备110A，其包括由带380连接的套管120和箍带320。套管120如上面参照图2所示的那样且添加有连接件370，连接件370包括用于从箍带320供给电力并与箍带320交换数据的薄导体。连接件370、例如USB连接件继续到带380内并且嵌入带380中，以提供上面参照图1所述的数据链路172和电力连接件176的功能。箍带320包括用于方便附接到用户手腕的紧固件328，例如Velcro^TM紧固件。箍带320还容置处理器160A、电池164A和短程连接件168A，以分别提供上面参照图1所述的处理器160、电池164和短程连接件168的功能。带380既用于容置用于电力供给和在箍带320与套管120之间的数据交换的连接件370，并且还通过进一步固定套管120以防止其落入咽喉中并被患者吞咽(也参见图1的安全附接件154)用于安全性。形成手指附接件150A的两个环用于沿着操作的手指将带380的一部分保持在适当的位置，并且出于功能性和安全性还将套管120固定到用户手指且超过末端156。手指附接定向件152基本上平行于光轴129，使得当手指插入套管120中时，用户可以方便地将手指指向期望视场159的方向，以使摄像装置124捕获其中的特征的图像。

图3B示意性示出了检查设备110B，其类似于图3A的检查设备110A，除了手指附接件150A的两个环被诸如胶乳套筒(sleeve)的弹性套筒150B替代之外。在该实施方式中，弹性套筒150B保持光轴129基本上平行于手指末端的轴线方向，使得用户可以通过方便地将手指末端指向那些特征来对期望特征进行成像。

卫生罩

出于卫生的目的，参照图3A至图3B描述的套管优选地是可洗涤的，该套管可以适合供单一患者或家庭内偶尔使用。然而，由于个人的喜好，或者当例如在诊所用于多个不相关的患者时，一次性卫生罩可以是有利的。

图4A示意性示出了一次性卫生罩400，其包括由透明材料制成的透明尖端400T，以及保护套150C、例如乳胶套，保护套150C既用于卫生的目的并且还用作图1的手指附接件150。

图4B进一步将图4A的一次性卫生罩400的概念扩展成一次性手套400G，其类似于医务人员使用的乳胶手套，除了一个手指套、例如食指套适于容纳套管120之外。因此，保护套150G比常规手套中的相应手指套更长且更宽，并且在其端部具有透明尖端400T。应当注意，保护套150G还提供图1的手指附接件150的功能，而手掌部分154G还用作图1的安全附接件154。

图4C示意性示出了插入图4A的一次性卫生罩400中的套管120，其中带380C包括将套管120直接连接到计算机180、例如移动电话(未示出)的接线，从而用作图1的短程连接件168和通信链路174两者。独立的套管

图5A示意性示出了检查设备500，其中图1的检查设备110的全部功能单元包括在独立的套管120B中。因此，独立的套管120B此时包括光学元件128、图像传感器138、照明件132和图像处理器140、以及处理器160B、电池164B和短程连接件168B，并且可选地还包括图1的设备控件170(未示出)。图4A的一次性卫生罩400在图5A中通过保护套150C和透明尖端400T表示，其既用于卫生的目的，并且还用作图1的手指附接件150。

图5B示意性示出了具有非一次性的卫生罩的、图5A的实施方式的替选实施方式500B。手指附接件150A的两个环用作图1的手指附接件150A，以将独立的套管120B固定到用户手指，而出于另外的安全性，可选的哑带(dumb band)和哑箍带(dumb cuff)154D用作图1的安全附接件154。

示例性使用场景

图6示意性地示出了使用场景600，其中用户使用他的拇指来推动套管120，使得套管的摄像装置可以观察咽喉或牙齿，并且箍带320用于发送要在计算机屏幕上显示的捕获图像。应当注意，本场景是自检查、即用户和患者是同一个人。

图7示意性地示出了使用场景700，该场景通过还示出经由数据链路172从箍带320接收咽喉或牙齿的实时视图的计算机来扩展图6的使用场景600。用户观看计算机的屏幕，使得他可以用他的拇指来对套管的摄像装置进行定位和引导，直到屏幕上显示令人满意的图像为止。

图8示意性地示出了使用场景800，其中母亲将通过箍带320固定的套管120插入婴儿的口腔中以用于进行咽喉检查。应当注意，在本场景中，用户和患者是不同人，在医务人员在诊所或患者家使用检查设备110来执行咽喉检查时的情况将也是如此。

操作

图9是上述设备的示例性操作的示意性流程图。在步骤901中，作为患者或另外的人中的任一者的用户通过如下操作来为检查做准备：将套管佩戴在选定手指上并可选地将箍带(若包括)紧固在手腕周围，然后使用设备(套管或箍带)和/或计算机上的控件来接通设备和计算机，并且加载检查程序以在计算机的处理器上执行。在步骤905中，用户使用选定手指将套管插入患者的口腔中，并且在步骤909中，用户在计算机屏幕上观察当前由套管的摄像装置捕获的图像。可选地，步骤907还在屏幕上显示参考图像，参考图像是作为对无经验用户的指导的咽喉和扁桃体或牙齿的一般参考图像，或者是用于供医生或有经验用户进行对照以便检测咽喉或牙齿状况的变化的患者先前的咽喉或牙齿图像。

如果在步骤913中用户发现图像覆盖或质量不令人满意，则进行步骤917，用户使用他的选定手指来对套管进行重新定位和/或重新定向，以用于改善在计算机屏幕上观察的图像的覆盖或质量。当在步骤913中用户发现图像令人满意时，则进行步骤921，检验检查场景：在第一检查场景中，步骤901至步骤913由患者或者辅助患者的另外的人执行，而远程定位的医生观看由计算机180经由因特网或另外的网络发送到医生的计算机的实时图像，并且然后在步骤925中，用户按照医生的指示，使用他的选定手指来进一步对套管的摄像装置进行定位和定向。如果没有在线医生，则步骤921转到步骤929，其中套管的摄像装置拍摄一个或更多个咽喉或牙齿的图像和/或视频片段且设备将它们发送到计算机，并且在步骤933中，将所拍摄的静态图像和/或视频片段存储在计算机的图像存储装置中和/或上传或邮件发送到医生的服务器或计算机。

通过说明书和附图的咽喉或牙齿检查的使用场景强调了优选实施方式，并且用于提供结构、操作和有用性的清楚和具体的描述。然而，上述教导可用于且还可扩展到检查和查看人类的其他体腔、动物的体腔以及非医疗场景中的一些其他难以到达的腔。

虽然已经针对有限数目的实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将会认识到，本发明不受本文特定示出和描述的内容的限制。更确切地，本发明的范围包括本文所描述的各种特征的组合和子组合两者，以及对本领域技术人员会是明显的变化和修改。

Claims (10)

1.一种用于腔内查看的设备，所述设备包括：

套管，所述套管包括：

用于捕获腔内的视图的摄像装置，所述摄像装置包括具有光轴的光学元件，以及

管座，所述管座用于与用户的选定手指的末端接合，以用于通过所述用户在所述腔内对套管进行定位和定向；

手指附接件，所述手指附接件用于将所述套管固定到所述选定手指且超过所述末端；

手指附接定向件，其中，在所述手指附接件与所述选定手指接合时，所述手指附接定向件与所述选定手指的轴线方向对准，以及其中，所述手指附接件与所述管座预对准，并且所述管座与所述摄像装置预对准，使得所述光轴平行于所述手指附接定向件，从而使得在所述套管通过所述手指附接件固定到所述选定手指时，所述光轴平行于所述选定手指的末端；以及

用于向计算机发送由所述摄像装置捕获的视图的短程连接件，

其中，所述计算机被配置成向医生的计算机发送由所述摄像装置捕获的视图。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述手指附接件形成一次性卫生罩的一部分，所述一次性卫生罩包括：

用于保护手指的保护套；以及

透明尖端，所述透明尖端使得所述摄像装置能够通过所述透明尖端捕获视图。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述一次性卫生罩形成一次性手套的一部分。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摄像装置包括用于照亮所述腔的一部分的照明件。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述腔在患者的口腔内，并且所述视图是所述患者的咽喉或牙齿。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，还包括用于将所述设备固定到所述用户的手腕的箍带。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述箍带包括以下中的至少之一：电池、处理器或短程连接单元。

8.根据权利要求3所述的设备，所述一次性卫生罩还包括手掌罩和四个手指罩，使得所述一次性卫生罩是一次性手套的形式。

9.一种由用户查看腔的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1-8中任一项所述的设备所包括的套管附接到所述用户的选定手指的末端，使得所述摄像装置的光轴平行于所述选定手指的末端；

将所述选定手指插入腔中；

通过所述选定手指在所述腔内对套管进行定位；

通过所述摄像装置捕获所述腔内的视图；

在计算机屏幕上显示所述视图；

向医生的计算机发送由所述摄像装置捕获的视图；以及

在通过手指使所述套管在所述腔内移动的同时，重复上述定位、捕获、显示和发送步骤，

其中，所述腔是非医疗场景中的难以到达的腔。

10.一种由用户查看腔的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1-8中任一项所述的设备所包括的套管附接到所述用户的选定手指的末端，使得所述摄像装置的光轴平行于所述选定手指的末端；

将所述选定手指插入腔中；

通过所述选定手指在所述腔内对套管进行定位；

通过所述摄像装置捕获所述腔内的视图；

在计算机屏幕上显示所述视图；

向医生的计算机发送由所述摄像装置捕获的视图；以及

在通过手指使所述套管在所述腔内移动的同时，重复上述定位、捕获、显示和发送步骤，

其中，所述腔在患者的口腔内，并且所述视图是所述患者的牙齿。

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