CN109602383A - 一种多功能智能支气管镜检查系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗领域，涉及一种多功能可以定位的智能支气管镜。将X射线检查和内镜检查进行结合，内镜检查不透过X射线，此时可以对检查位置进行定位，提高了检查的精度；此外在进行X射线检查时，采用两个X轴的发射器，分别进行大面积的图像检查和检查位置的放大图像，同时还能够对检查位置进行跟踪，大大提高了检查的精度，避免经验不足的操作者检查定位不准确；在内镜检查时，采用X射线检查肺部的呼吸状态，同时调节换气装置与肺部的呼吸状态同步，这样大大提高了检查时的舒适程度；内镜检查集成了光谱检查装置，可以对分泌物进行吸收光谱的检查，可以同步获取分泌物的种类，提高检查的准确性。

Description

一种多功能智能支气管镜检查系统

技术领域

本发明涉及医疗领域，涉及一种支气管镜，尤其涉及一种多功能可以定位的智能支气管镜。

背景技术

支气管镜检查是将细长的支气管镜经口或鼻置入患者的下呼吸道，即经过声门进入气管和支气管以及更远端，直接观察气管和支气管的病变，并根据病变进行相应的检查和治疗。广义上包括经支气管镜病灶活检、支气管粘膜活检、经支气管镜透壁肺活检及经支气管镜针吸活检。大多数肺部及气道疾病，如肿瘤、间质性肺病、肉芽肿性疾病以及某些感染性疾病需要通过经支气管镜活检术来确定诊断，这是最常用的一项检查项目。

支气管肺泡灌洗是一项经支气管镜进行的无创操作技术，在疾病诊断中已经被广泛的接受。通过向肺泡内注入足量的灌洗液并充分吸引，得到支气管肺泡灌洗液，在肺泡水平分析以下重要信息，如免疫细胞、炎症细胞、细胞学和感染微生物病原学资料，辅助进行呼吸道疾病的诊断、病情观察和预后判断。

申请号：201711229695.0公开了一种支气管镜电磁导航系统，包括注册模块、导航模块和显示模块，通过注册模块匹配出的支气管在CT图像中的位置图像，导航模块中的定位传感器获取到支气管镜的实时位置坐标，通过注册模块的正确注册和导航模块的精准导航，实现支气管树中的精确电磁导航。但是其仅仅提供了该定位的方法，没有具体公开是如何实现定位的，且由于精细的定位目前还难以实现，其定位精度一般不高。

申请号：201610840583.8公开了一种电子支气管镜，检查过程中，插入患者支气管内的支气管镜本体通过设置在所述先端部与所述插入部交接处的氧气输出口向患者变窄的支气管中输入防窒息氧气。但是目前仅仅提供氧气是不足以降低支气管镜的痛苦程度的，还应当结合肺部的呼吸情况进一步进行供养配合，这种配合仅采用内镜难以实现。

发明内容

针对上述内容，为解决上述问题，提供一种多功能智能支气管镜检查系统，包括控制主机、显示装置、图像处理装置、X射线系统和内镜系统，其特征在于图像处理装置连接控制主机，用于处理X射线系统和内镜系统上传的图像；

显示装置连接控制主机，用于在检查时实时显示图像处理装置处理后的X射线系统和内镜系统上传的图像；

X射线系统和内镜系统连接控制主机，X射线系统拍摄待测位置的X射线检查的肺部图像，获取肺部的呼吸状态，并将肺部图像和呼吸状态发送至控制主机；内镜系统包括内镜主体，用于对肺部进行图像检查并具有抽吸、注液、换气、光谱检查的功能。

X射线系统包括检查床、X射线系统主机、图像分析器、运动跟踪器、第一X轴发射器、第二X轴发射器、Y轴发射器、X轴接收屏、Y轴接收屏；

X射线系统主机连接图像分析器和运动跟踪器、第一X轴发射器、第二X轴发射器、Y轴发射器、X轴接收屏、Y轴接收屏；

检查床包括检查床板，运动跟踪器、第一X轴发射器、第二X轴发射器、Y轴发射器、X轴接收屏、Y轴接收屏均安装在检查床上；第一X轴发射器、第二X轴发射器设置于检查床板的正下方，发射方向对准检查床板，X轴接收屏设置于检查床板的正上方，接收第一X轴发射器、第二X轴发射器发射的X射线；Y轴发射器设置于检查床板上方的一侧，对准检查床板的另一侧，Y轴发射器前方设置Y轴发射板，Y轴接收屏设置于检查床板上方与Y轴发射器相对的另一侧，用于接收Y轴发射器的X射线；

X轴接收屏和Y轴接收屏呈90度固定连接，X轴接收屏、Y轴接收屏、检查床板和Y轴发射板形成长方体形检查区域；

运动跟踪器设置于检查床板下侧，紧挨检查床板，第一X轴发射器安装在运动跟踪器上，运动跟踪带动第一X轴发射器在水平方向上二维运动；第二X轴发射器设置于检查床板下方，远离运动跟踪器；第一X轴发射器的X射线为点源X射线，发散角为90°-120°；第二X轴发射器和Y轴发射器发射的X射线为面源X射线，发散角为30°-60°。

内镜系统包括内镜系统主机、内镜手柄、运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置和内镜主体；

内镜手柄连接内镜系统主机，内镜系统主机连接运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置，运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置连接内镜主体；

内镜主体为长条的管状，管直径为1.5-3mm；内镜主体包括伸缩外壁、通气管、通液管、发射光纤、接收光纤、信号传输光纤束、检查镜头和内镜头罩；通气管、通液管、发射光纤、接收光纤、信号传输线均设置于伸缩外壁内；

内镜头罩由柔性多孔材料构成，形状为半球行，罩在内镜主体的头部，检查镜头设置在内镜头罩内，其中检查镜头不透过X射线，检查镜头内设置有照明装置，检查镜头连接信号传输光纤束；光纤束的另一端连接图像检查器，图像检查器获取检查位置的视频检查数据；

通气管设置有多个出气孔，用于连接换气装置进行换气；通液管的端部设置于内镜头罩内；通液管的另一端连接抽吸装置和注液装置，进行注液和抽液操作；

发射光纤和接收光纤的端部设置有棱镜支架和棱镜，发射光纤和接收光纤的端部均对准棱镜，发射光纤和接收光纤的端部均和棱镜之间具有一定的间距，棱镜将发射光纤的光全反射回接收光纤；发射光纤和接收光纤的另一端连接光谱装置，用于对检查位置进行吸收光谱分析。

伸缩外壁由多个可以伸缩的气囊和不可伸缩的外壁块组合而成，气囊和外壁块沿着伸缩外壁的延长方向间隔设置，伸缩外壁的截面有8-16个气囊或者外壁块；与同一个外壁块连接的两个气囊之间互相连接；气囊连接运动机构，运动机构控制多个气囊的膨胀和收缩实现整个伸缩外壁的扭动；外壁块上设置有换气孔。

第二X轴发射器、X轴接收屏和Y轴发射器、Y轴接收屏用于获取肺部的X轴图像和Y轴图像，并将X轴图像和Y轴图像发送至X射线系统主机；X射线系统的图像分析器分析X轴图像并获得检查探头所在的位置，运动跟踪器根据检查探头所在的位置控制第一X轴发射器运动到检查探头位置的正下方；第一X轴发射器和X轴接收屏用于获取X轴放大图像；第一X轴发射器和第二X轴发射器交替工作，Y轴发射器、Y轴接收屏连续工作；X射线系统主机将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机；

图像处理装置根据Y轴图像分析肺部的呼吸状态，并将呼吸状态发送至内镜系统，内镜系统的换气装置根据肺部的呼吸状态进行同步辅助换气；

内镜系统获取肺部的视频检查数据、光谱数据并发送至控制主机，图像处理装置将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机和视频检查数据、光谱数据均显示在显示装置上，图像处理装置根据X轴图像、Y轴图像X轴放大图像对检查探头进行定位，并在X轴图像、Y轴图像X轴放大图像中分别用亮点标记进行标记。

本发明的有益效果为：

首先本发明将X射线检查和内镜检查进行结合，内镜检查不透过X射线，此时可以对检查位置进行定位，提高了检查的精度；

此外在进行X射线检查时，采用两个X轴的发射器，分别进行大面积的图像检查和检查位置的放大图像，同时还能够对检查位置进行跟踪，大大提高了检查的精度，避免经验不足的操作者检查定位不准确；

在内镜检查时，采用X射线检查肺部的呼吸状态，同时调节换气装置与肺部的呼吸状态同步，这样大大提高了检查时的舒适程度；

将X射线检查的图像和内镜检查的图像进行同步显示，此外还可以在数据库中存储了已有病例的检查经验，引导检查者进行检查，节省时间。

内镜检查集成了光谱检查装置，可以对分泌物进行吸收光谱的检查，可以同步获取分泌物的种类，提高检查的准确性。

附图说明

被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的X射线系统和内镜系统的结构示意图；

图3为本发明内镜主体的结构示意图。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。

结合图附图1-3，一种多功能智能支气管镜检查系统，包括控制主机、显示装置、图像处理装置、X射线系统和内镜系统，其特征在于图像处理装置连接控制主机，用于处理X射线系统和内镜系统上传的图像；

显示装置连接控制主机，用于在检查时实时显示图像处理装置处理后的X射线系统和内镜系统上传的图像；

X射线系统和内镜系统连接控制主机，X射线系统拍摄待测位置的X射线检查的肺部图像，获取肺部的呼吸状态，并将肺部图像和呼吸状态发送至控制主机；内镜系统包括内镜主体23，用于对肺部进行图像检查并具有抽吸、注液、换气、光谱检查的功能。

X射线系统包括检查床、X射线系统主机、图像分析器、运动跟踪器11、第一X轴发射器12、第二X轴发射器13、Y轴发射器14、X轴接收屏15、Y轴接收屏16；

X射线系统主机连接图像分析器和运动跟踪器11、第一X轴发射器12、第二X轴发射器13、Y轴发射器14、X轴接收屏15、Y轴接收屏16；

检查床包括检查床板17，运动跟踪器11、第一X轴发射器12、第二X轴发射器13、Y轴发射器14、X轴接收屏15、Y轴接收屏16均安装在检查床上；第一X轴发射器12、第二X轴发射器13设置于检查床板17的正下方，发射方向对准检查床板17，X轴接收屏15设置于检查床板17的正上方，接收第一X轴发射器12、第二X轴发射器13发射的X射线；Y轴发射器14设置于检查床板17上方的一侧，对准检查床板17的另一侧，Y轴发射器14前方设置Y轴发射板18，Y轴接收屏16设置于检查床板17上方与Y轴发射器14相对的另一侧，用于接收Y轴发射器14的X射线；

X轴接收屏15和Y轴接收屏16呈90度固定连接，X轴接收屏15、Y轴接收屏16、检查床板17和Y轴发射板18形成长方体形检查区域；

运动跟踪器11设置于检查床板17下侧，紧挨检查床板17，第一X轴发射器12安装在运动跟踪器11上，运动跟踪带动第一X轴发射器12在水平方向上二维运动；第二X轴发射器13设置于检查床板17下方，远离运动跟踪器11；第一X轴发射器12的X射线为点源X射线，发散角为90°-120°；第二X轴发射器13和Y轴发射器14发射的X射线为面源X射线，发散角为30°-60°。

内镜系统包括内镜系统主机21、内镜手柄22、运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置和内镜主体23；

内镜手柄22连接内镜系统主机21，内镜系统主机21连接运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置，运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置连接内镜主体23；

内镜主体23为长条的管状，管直径为1.5-3mm；内镜主体23包括伸缩外壁24、通气管25、通液管26、发射光纤27、接收光纤28、信号传输光纤束29、检查镜头30和内镜头罩31；通气管25、通液管26、发射光纤27、接收光纤28、信号传输线均设置于伸缩外壁24内；

内镜头罩31由柔性多孔材料构成，形状为半球行，罩在内镜主体23的头部，检查镜头30设置在内镜头罩31内，其中检查镜头30不透过X射线，检查镜头30内设置有照明装置，检查镜头30连接信号传输光纤束29；光纤束的另一端连接图像检查器，图像检查器获取检查位置的视频检查数据；

通气管25设置有多个出气孔，用于连接换气装置进行换气；通液管26的端部设置于内镜头罩31内；通液管26的另一端连接抽吸装置和注液装置，进行注液和抽液操作；

发射光纤27和接收光纤28的端部设置有棱镜支架32和棱镜33，发射光纤27和接收光纤28的端部均对准棱镜33，发射光纤27和接收光纤28的端部均和棱镜33之间具有一定的间距，棱镜33将发射光纤27的光全反射回接收光纤28；发射光纤27和接收光纤28的另一端连接光谱装置，用于对检查位置进行吸收光谱分析。

伸缩外壁24由多个可以伸缩的气囊34和不可伸缩的外壁块35组合而成，气囊34和外壁块35沿着伸缩外壁24的延长方向间隔设置，伸缩外壁24的截面有8-16个气囊34或者外壁块35；与同一个外壁块35连接的两个气囊34之间互相连接；气囊34连接运动机构，运动机构控制多个气囊34的膨胀和收缩实现整个伸缩外壁24的扭动；外壁块35上设置有换气孔。

第二X轴发射器13、X轴接收屏15和Y轴发射器14、Y轴接收屏16用于获取肺部的X轴图像和Y轴图像，并将X轴图像和Y轴图像发送至X射线系统主机；X射线系统的图像分析器分析X轴图像并获得检查探头所在的位置，运动跟踪器11根据检查探头所在的位置控制第一X轴发射器12运动到检查探头位置的正下方；第一X轴发射器12和X轴接收屏15用于获取X轴放大图像；第一X轴发射器12和第二X轴发射器13交替工作，Y轴发射器14、Y轴接收屏16连续工作；X射线系统主机将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机；

图像处理装置根据Y轴图像分析肺部的呼吸状态，并将呼吸状态发送至内镜系统，内镜系统的换气装置根据肺部的呼吸状态进行同步辅助换气；

内镜系统获取肺部的视频检查数据、光谱数据并发送至控制主机，图像处理装置将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机和视频检查数据、光谱数据均显示在显示装置上，图像处理装置根据X轴图像、Y轴图像X轴放大图像对检查探头进行定位，并在X轴图像、Y轴图像X轴放大图像中分别用亮点标记进行标记。

在控制主机内部可集成引导系统，自动分析图像数据后进行智能分析，根据已有的患者病例进行分析后，在显示装置上显示已有病例的检查过程，引导操作者进行操作。

控制主机内部预先存储有已有病例的操作流程，操作流程数据包括图像数据和操作步骤，图像数据和操作步骤相互对应，所述操作流程是经过标准化的合格的操作流程。在实际显示时，当控制主机收集到内镜图像和X射线图像后，先和预先存储的标准病例的图像数据进行比对，如果和某一标准数据的相似度最高，则显示该标准病例的对应图像的操作步骤，为操作这提供指引。

该装置的使用流程如下：

步骤1：首先使检查者平躺于检查床板上，紧靠检查床板和Y轴发射板，调整好Y轴接收屏和X轴接收屏的位置，开启检查装置。

步骤2：先进行X射线检查，并在显示装置上确定需要检查的位置，之后进行内镜检查。

步骤3：开启内镜检查，使内镜主体通过鼻腔进入检查者肺部，同步进行X射线检查，在屏幕上观察内镜检查的视频图像和X射线检查的图像，X射线检查装置自动根据内镜检查的镜头进行放大图的检查。

步骤4：结合内镜检查的视频图像和X射线检查的图像数据，调整检查主体的动作，到达检查位置后，准确判断待检查位置的情况，之后根据待查位置的情况选择进行的处理：

光谱处理：将检查主体头部接触检查位置的分泌物，之后开启光谱检查，获取分泌物的光谱图像，确定分泌物的成分；

抽吸处理：将分泌物通过抽吸装置抽出；

注液处理：将生理盐水或者药物注入检查位置，之后再将注入的液体抽出；

步骤5：检查完成后，保存所需的检查数据，缓慢拔出内镜主体，关闭仪器。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种多功能智能支气管镜检查系统，包括控制主机、显示装置、图像处理装置、X射线系统和内镜系统，其特征在于图像处理装置连接控制主机，用于处理X射线系统和内镜系统上传的图像；

显示装置连接控制主机，用于在检查时实时显示图像处理装置处理后的X射线系统和内镜系统上传的图像；

X射线系统和内镜系统连接控制主机，X射线系统拍摄待测位置的X射线检查的肺部图像，获取肺部的呼吸状态，并将肺部图像和呼吸状态发送至控制主机；内镜系统包括内镜主体（23），用于对肺部进行图像检查并具有抽吸、注液、换气、光谱检查的功能。

2.根据权利要求1所述的多功能智能支气管镜检查系统，其特征在于：

X射线系统包括检查床、X射线系统主机、图像分析器、运动跟踪器（11）、第一X轴发射器（12）、第二X轴发射器（13）、Y轴发射器（14）、X轴接收屏（15）、Y轴接收屏（16）；

X射线系统主机连接图像分析器和运动跟踪器（11）、第一X轴发射器（12）、第二X轴发射器（13）、Y轴发射器（14）、X轴接收屏（15）、Y轴接收屏（16）；

检查床包括检查床板（17），运动跟踪器（11）、第一X轴发射器（12）、第二X轴发射器（13）、Y轴发射器（14）、X轴接收屏（15）、Y轴接收屏（16）均安装在检查床上；第一X轴发射器（12）、第二X轴发射器（13）设置于检查床板（17）的正下方，发射方向对准检查床板（17），X轴接收屏（15）设置于检查床板（17）的正上方，接收第一X轴发射器（12）、第二X轴发射器（13）发射的X射线；Y轴发射器（14）设置于检查床板（17）上方的一侧，对准检查床板（17）的另一侧，Y轴发射器（14）前方设置Y轴发射板（18），Y轴接收屏（16）设置于检查床板（17）上方与Y轴发射器（14）相对的另一侧，用于接收Y轴发射器（14）的X射线；

X轴接收屏（15）和Y轴接收屏（16）呈90度固定连接，X轴接收屏（15）、Y轴接收屏（16）、检查床板（17）和Y轴发射板（18）形成长方体形检查区域；

运动跟踪器（11）设置于检查床板（17）下侧，紧挨检查床板（17），第一X轴发射器（12）安装在运动跟踪器（11）上，运动跟踪带动第一X轴发射器（12）在水平方向上二维运动；第二X轴发射器（13）设置于检查床板（17）下方，远离运动跟踪器（11）；第一X轴发射器（12）的X射线为点源X射线，发散角为90°-120°；第二X轴发射器（13）和Y轴发射器（14）发射的X射线为面源X射线，发散角为30°-60°。

3.根据权利要求2所述的多功能智能支气管镜检查系统，其特征在于：

内镜系统包括内镜系统主机（21）、内镜手柄（22）、运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置和内镜主体（23）；

内镜手柄（22）连接内镜系统主机（21），内镜系统主机（21）连接运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置，运动机构、抽吸装置、注液装置、换气装置、光谱装置连接内镜主体（23）；

内镜主体（23）为长条的管状，管直径为1.5-3mm；内镜主体（23）包括伸缩外壁（24）、通气管（25）、通液管（26）、发射光纤（27）、接收光纤（28）、信号传输光纤束（29）、检查镜头（30）和内镜头罩（31）；通气管（25）、通液管（26）、发射光纤（27）、接收光纤（28）、信号传输线均设置于伸缩外壁（24）内；

内镜头罩（31）由柔性多孔材料构成，形状为半球行，罩在内镜主体（23）的头部，检查镜头（30）设置在内镜头罩（31）内，其中检查镜头（30）不透过X射线，检查镜头（30）内设置有照明装置，检查镜头（30）连接信号传输光纤束（29）；光纤束的另一端连接图像检查器，图像检查器获取检查位置的视频检查数据；

通气管（25）设置有多个出气孔，用于连接换气装置进行换气；通液管（26）的端部设置于内镜头罩（31）内；通液管（26）的另一端连接抽吸装置和注液装置，进行注液和抽液操作；

发射光纤（27）和接收光纤（28）的端部设置有棱镜支架（32）和棱镜（33），发射光纤（27）和接收光纤（28）的端部均对准棱镜（33），发射光纤（27）和接收光纤（28）的端部均和棱镜（33）之间具有一定的间距，棱镜（33）将发射光纤（27）的光全反射回接收光纤（28）；发射光纤（27）和接收光纤（28）的另一端连接光谱装置，用于对检查位置进行吸收光谱分析。

4.根据权利要求3所述的多功能智能支气管镜检查系统，其特征在于：

伸缩外壁（24）由多个可以伸缩的气囊（34）和不可伸缩的外壁块（35）组合而成，气囊（34）和外壁块（35）沿着伸缩外壁（24）的延长方向间隔设置，伸缩外壁（24）的截面有8-16个气囊（34）或者外壁块（35）；与同一个外壁块（35）连接的两个气囊（34）之间互相连接；气囊（34）连接运动机构，运动机构控制多个气囊（34）的膨胀和收缩实现整个伸缩外壁（24）的扭动；外壁块（35）上设置有换气孔。

5.根据权利要求4所述的多功能智能支气管镜检查系统，其特征在于：

第二X轴发射器（13）、X轴接收屏（15）和Y轴发射器（14）、Y轴接收屏（16）用于获取肺部的X轴图像和Y轴图像，并将X轴图像和Y轴图像发送至X射线系统主机；X射线系统的图像分析器分析X轴图像并获得检查探头所在的位置，运动跟踪器（11）根据检查探头所在的位置控制第一X轴发射器（12）运动到检查探头位置的正下方；第一X轴发射器（12）和X轴接收屏（15）用于获取X轴放大图像；第一X轴发射器（12）和第二X轴发射器（13）交替工作，Y轴发射器（14）、Y轴接收屏（16）连续工作；X射线系统主机将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机；

图像处理装置根据Y轴图像分析肺部的呼吸状态，并将呼吸状态发送至内镜系统，内镜系统的换气装置根据肺部的呼吸状态进行同步辅助换气；

内镜系统获取肺部的视频检查数据、光谱数据并发送至控制主机，图像处理装置将X轴图像、Y轴图像和X轴放大图像发送至控制主机和视频检查数据、光谱数据均显示在显示装置上，图像处理装置根据X轴图像、Y轴图像X轴放大图像对检查探头进行定位，并在X轴图像、Y轴图像X轴放大图像中分别用亮点标记进行标记。