CN111024374B - 内窥镜仿真动态检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内窥镜仿真动态检测装置，包括模拟胃，该模拟胃由仿人体组织软质材料制成，该模拟胃上设有模拟贲门将模拟胃的内腔和外界连通；还设有变压机构，用于改变模拟胃内腔的气压或外部的气压，使模拟胃产生内外压差从而使其收缩或扩张；模拟胃的内壁设有至少一个内镜观测标准件。本发明的有益效果是，通过模型模拟人体胃内部生理环境，通过变压机构使模拟胃收缩或扩张以模仿胃的蠕动，并在该模拟环境下设置内镜观测标准件用作胃镜观察的目标物，较常规的体外测试，本装置能提供更真实的生理场景用于动态评判胃镜的分辨力性能，并考察胃镜纤维的弯曲能力和操作性能，使得检测结果更加接近真实生理环境下的观察结果。

Description

内窥镜仿真动态检测装置

技术领域

本发明属于用于内窥镜成像器械检测的人体内脏器官体外模拟系统，具体涉及一种内窥镜仿真动态检测装置。

背景技术

医用内窥镜是一类常见的医用检测仪器，具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置、导管等，它可以人体的天然孔道或人造孔道进入体内。借助于内窥镜，医生可直观地观察人体内粘膜组织或内脏器官的表层形态结构。胃镜是临床最常用的胃部检查用内窥镜，它经口腔、食道或人造孔道进入胃内，使得医生可以观察胃内疾病。胃镜作为一种医疗器械，在投入市场前必须经过严格的检测，以评价其功能表现，而胃镜的光学分辨力是评判其性能优劣的重要参数。分辨力的评价借助分辨力标准件来进行，即在体外将分辨力标准件固定，并使用胃镜观察，根据成像结果来评价胃镜的分辨力性能。但实际使用过程中，胃镜镜头面临更为复杂的胃内部环境，如胃内腔的黑暗环境、胃的运动、胃酸液体环境等，这些因素对目标点的观测产生干扰，因而胃镜的实际分辨力受环境的影响较大，仅通过体外直接观测分辨力标准件不能反映胃镜的真实分辨力性能。然而，目前还没有能够模拟胃内部环境的装置，无法实现内窥镜的动态检测评价。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种内窥镜仿真动态检测装置，能够真实模拟胃内部场景，无干扰光照环境，以动态检测评价内窥镜的分辨力性能。

其技术方案如下：

一种内窥镜动态检测装置，其关键在于，包括模拟胃，该模拟胃由软质材料制成，该模拟胃上设有模拟贲门，所述模拟贲门将所述模拟胃的内腔和外界连通；

还设有变压机构，该变压机构用于改变所述模拟胃内腔的气压或外部的气压，使所述模拟胃产生内外压差从而使得所述模拟胃收缩或扩张；

所述模拟胃的内壁设有至少一个内镜观测标准件。

采用以上设计，其优点在于通过模型模拟人体胃内部生理环境，通过变压机构使模拟胃收缩或扩张以模仿胃的蠕动，并在该模拟环境下设置内镜观测标准件用作胃镜观察的目标物。较常规的体外测试，本装置能提供更真实的生理场景用于动态评判胃镜的分辨力性能，并测试胃镜光纤的弯曲能力和操作性能，使得测试结果更为可靠。

作为优选技术方案，上述变压机构包括刚性的盒体，该盒体与所述模拟胃的至少一部分外壁之间形成密封的变压腔，该变压腔连接有充放气机构和压力指示元件。

采用以上设计，通过改变变压腔的气压，带动模拟胃收缩或扩张，设置压力指示元件，便于操作者实时掌握变压腔的气压以使模拟胃在合适的膨胀范围内发生变形。

作为优选技术方案，上述盒体内设置有所述模拟胃，所述模拟胃还设有模拟幽门，所述模拟贲门和模拟幽门分别穿出所述盒体，所述模拟贲门和模拟幽门的外壁分别与所述盒体气密连接，所述盒体与所述模拟胃之间的腔体形成所述变压腔。

采用以上设计，将模拟胃通过模拟贲门和模拟幽门固定在盒体上，便于维持其形态，方便检测，同时通过降低变压腔的气压使得模拟胃整体舒张，通过增大变压腔的气压使得模拟胃整体收缩，模拟胃蠕动来进行胃镜的动态检测。

作为优选技术方案，上述盒体与所述模拟胃中至少一个为不透明材料制成。

采用以上设计，不透明材料制成的盒体或模拟胃，使得模拟胃内部为黑暗环境，模拟真实场景。

作为优选技术方案，上述充放气机构包括导气管，该导气管的一端与所述变压腔连通，该导气管的另一端连接有气筒，该气筒的一端设有气嘴，该气嘴与所述导气管相连，该气筒内设有活塞，该活塞的活塞杆从所述气筒的另一端伸出；

所述导气管与所述变压腔相连的一端连接有所述压力指示元件。

采用以上设计，通过简单的结构对变压腔充气或放气。

作为优选技术方案，上述模拟胃装置还设有模拟胃液分泌机构，该模拟胃液分泌机构向所述模拟胃内注入模拟胃液。

采用以上设计，通过通入模拟胃液模拟胃内部的液体环境，进一步提高了模型与真实生理场景的相似度。

作为优选技术方案，上述模拟胃液分泌机构包括胃液导管、储液室，所述胃液导管的一端与所述模拟胃相连并与其内腔连通，另一端伸入所述储液室内；所述胃液导管上还设有止液阀。

采用以上设计，便于向模拟胃内注入液体，以模仿胃内存在胃液的生理环境。

作为优选技术方案，上述模拟胃包括模拟贲门部、模拟胃体部和模拟幽门部；

所述模拟胃体部呈两端开口且向一侧弧形弯曲的囊状，其中靠近外侧弧线的部分形成大弯部，靠近内侧弧线的部分形成小弯部，所述模拟胃体部一端的内径大于另一端的内径，其中较大端部分向外膨出以形成模拟胃底，该模拟胃底靠近所述小弯部一侧连接有所述模拟贲门部，较小端连接有所述模拟幽门部；

所述模拟贲门部的一端与所述模拟胃体部的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成所述模拟贲门；

所述模拟幽门部的一端与所述模拟胃体部的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成所述模拟幽门；

在所述模拟贲门部、大弯部、小弯部、模拟胃底和模拟幽门部各设有一个所述内镜观测标准件。

采用以上设计，模拟真实胃部生理形态，同时在胃部的几个特征区域分别设置内径观察标准件，在测试胃镜的分辨力的同时，能够考察胃镜光纤或导光束的弯曲性能和易操作性。

作为优选技术方案，上述模拟贲门连接有模拟食管，该模拟食管还连接有模拟喉部；

所述模拟胃的大弯部位于小弯部下方，所述模拟食管沿着水平方向设置。

采用以上设计，提供了接近真实情况的胃镜通过人体自然腔道进入胃内的路径。

作为优选技术方案，上述模拟贲门和模拟幽门的外壁分别套设有弹性结。

采用以上设计，根据需要使用弹性结将模拟贲门或模拟幽门闭合，以防止模拟胃液流出或使模拟胃内部无外界光干扰。

作为优选技术方案，上述内镜观测标准件为分辨力卡，该分辨力卡贴设在所述模拟胃的内壁。

采用以上设计，利用现有标准件作为目标物，有利于形成统一的评价标准。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过模型模拟人体胃内部生理环境，并在该模拟环境下设置内镜观测标准件用作胃镜分辨率检测的目标物，较常规的体外测试，本装置能提供更真实的场景用于评判胃镜的分辨力性能，并考察胃镜光纤或导光束的弯曲能力和易操作性，使得检测结果更加接近真实生理环境下的观察结果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为模拟胃的结构示意图；

图3为变压机构的结构示意图；

图4为A型国标分辨力卡的示意图；

图5为B型国标分辨力卡的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种内窥镜仿真动态检测装置，包括模拟胃100，该模拟胃100由仿人体组织软质材料制成，该模拟胃100包括模拟贲门部110、模拟胃体部120和模拟幽门部130。如图2所示，所述模拟胃体部120呈两端开口且向一侧弧形弯曲的囊状，其中靠近外侧弧线的部分形成大弯部122，靠近内侧弧线的部分形成小弯部121，所述模拟胃体部120一端的内径大于另一端的内径，其中较大端部分向外膨出以形成模拟胃底123，该模拟胃底123靠近所述小弯部121一侧连接有所述模拟贲门部110，较小端连接有所述模拟幽门部130。

所述模拟贲门部110的一端与所述模拟胃体部120的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成模拟贲门111。所述模拟幽门部130的一端与所述模拟胃体部120的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成模拟幽门131。所述模拟贲门111和模拟幽门131分别将所述模拟胃100的内腔和外界连通。模拟贲门和模拟幽门的外壁分别套设有弹性结700，根据需要使其闭合，如使用胃镜检测时将模拟幽门闭合，以防止透光及防止模拟胃液流出。

所述模拟贲门111连接有模拟食管500，该模拟食管500的一端与所述模拟贲门111相连，另一端连接有模拟喉部600。所述模拟胃100的大弯部122位于小弯部121下方，所述模拟食管500沿着水平方向设置。

所述模拟胃100的尺寸与真实大小接近，所述模拟胃100的形态、方向，以及模拟食管500的方向，均与人体进行胃镜检查时左侧卧位下的消化道姿态接近，以最大程度地模拟真实生理场景。

所述模拟贲门部110、大弯部122、小弯部121、模拟胃底123、模拟幽门部130分别对应胃的贲门区、胃大弯、胃小弯、胃底和幽门部，属于胃的典型解剖区域，因此至少在上述部位各设有一个所述内镜观测标准件200。

所述检测装置还设有变压机构300，用于改变所述模拟胃100内腔的气压或外部的气压，使所述模拟胃100产生内外压差从而使得所述模拟胃100收缩或扩张。既可以是向模拟胃内通入空气来使其扩张，也可以通过降低模拟胃100的外部气压以形成负压来使其收缩。

具体地，如图1和3所示，所述变压机构300包括刚性的盒体310，该盒体310与所述模拟胃100的至少一部分外壁之间形成气密的变压腔320，该变压腔320连接有充放气机构330和压力指示元件360。所述盒体310内设置有所述模拟胃100，所述模拟贲门111和模拟幽门131分别穿出所述盒体310，所述模拟贲门111和模拟幽门131的外壁分别通过弹性橡胶圈350与所述盒体310气密连接，所述盒体310与所述模拟胃100之间腔体形成所述变压腔320。具体地，所述弹性橡胶圈350的外圈与所述盒体310上的相应孔孔壁相连，所述弹性橡胶圈350的内壁与所述模拟贲门111的外壁或模拟幽门131的外壁相连。

其中，所述盒体310为长方体形，所述模拟胃100的小弯部121靠近所述盒体310的顶部，这样使得所述大弯部122与所述盒体310底部之间有一定间隙，便于其扩张。

所述充放气机构330包括导气管331，该导气管331的一端与所述变压腔320连通，该导气管331的另一端连接有气筒332，该气筒332的一端设有气嘴，该气嘴与所述导气管331相连，该气筒332内设有活塞333，该活塞333的活塞杆从所述气筒332的另一端伸出，该活塞333的活塞杆伸出端连接有不完全齿轮机构340。通过手动或者电机带动不完全齿轮机构340工作，驱动活塞杆往复运动，从而不断改变所述变压腔320的气压，使得所述模拟胃100被扩张和压瘪，以模拟胃部的运动。所述导气管331与所述变压腔320相连的一端连接有所述压力指示元件360，具体地，该压力指示元件360可以是气压表。

所述模拟胃100还连接有模拟胃液分泌机构400，用于向所述模拟胃100内通入模拟胃液。所述模拟胃液分泌机构400包括胃液导管410、储液室420，所述胃液导管410的一端与所述模拟胃100相连并与其内腔连通，另一端伸入所述储液室420内，所述胃液导管410上设有止液阀411。所述储液室420可以是设置在高位的上方开口的容器，使得模拟胃液依靠重力流入所述模拟胃100内。所述储液室420还可以是封闭的容器，所述胃液导管410的端部伸入到所述所述储液室420内液面以下，所述储液室420还连接有注液机构430，该注液机构430用于对所述储液室420通入空气加压，用于推动储液室420内的模拟胃液注入到所述模拟胃100内。所述模拟胃液可以是溶解有电解质和蛋白的透明酸性溶液，也可以是采用食品级黄原胶溶解后的胶状物，以更好地模仿胃液的成分。

所述内镜观测标准件200为分辨力卡，该分辨力卡粘贴在所述模拟胃100的内壁，该分辨力卡的图案面背向胃壁。所述分辨力卡应为外径在5厘米以内的小尺寸卡片，如将国标分辨力板A型制成3mm边长的卡片，如图4所示，或国标分辨力板B型，如图5所示，或十字分化刻度尺，或针孔板。此类分辨力卡均为现有产品或根据现有技术易于获得的产品，不再赘述。

所述盒体310与所述模拟胃100中至少一个为不透明材料制成，以使所述模拟胃100内为黑暗环境，模拟真实生理情景，使得对胃镜进行分辨率检测时仅依靠其自身光源进行观察成像。

所述模拟胃100由仿人体组织软质弹性气密材料制成，可以是硅胶、橡胶等，以便于通过变压机构300控制其运动。

使用时，设置好检测装置，并通入一定量的模拟胃液，使得至少所述大弯部122处的分辨力卡被淹没，将待测试的胃镜前端通过模拟喉部600经模拟食管500送入所述模拟胃100内。并在变压机构300不工作和工作两种情形下，由检测人员通过胃镜观察各个分辨力卡，根据成像质量判断胃镜的分辨力性能。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：包括模拟胃(100)，该模拟胃(100)由软质材料制成，该模拟胃(100)上设有模拟贲门(111)，所述模拟贲门(111)将所述模拟胃(100)的内腔和外界连通；

还设有变压机构(300)，该变压机构(300)用于改变所述模拟胃(100)内腔的气压或外部的气压，使所述模拟胃(100)产生内外压差从而使得所述模拟胃(100)收缩或扩张；

所述模拟胃(100)的内壁设有至少一个内镜观测标准件(200)；

所述变压机构(300)包括刚性的盒体(310)，该盒体(310)与所述模拟胃(100)的至少一部分外壁之间形成气密的变压腔(320)，该变压腔(320)连接有充放气机构(330)和压力指示元件(360)；

所述盒体(310)内设置有所述模拟胃(100)，所述模拟胃(100)还设有模拟幽门(131)，所述模拟贲门(111)和模拟幽门(131)分别穿出所述盒体(310)，所述模拟贲门(111)和模拟幽门(131)的外壁分别与所述盒体(310)气密连接，所述盒体(310)与所述模拟胃(100)之间的腔体形成所述变压腔(320)；

所述充放气机构(330)包括导气管(331)，该导气管(331)的一端与所述变压腔(320)连通，该导气管(331)的另一端连接有气筒(332)，该气筒(332)的一端设有气嘴，该气嘴与所述导气管(331)相连，该气筒(332)内设有活塞(333)，该活塞(333)的活塞杆从所述气筒(332)的另一端伸出，该活塞(333)的活塞杆伸出端连接有不完全齿轮机构(340)；

所述模拟胃(100)包括模拟贲门部(110)、模拟胃体部(120)和模拟幽门部(130)；

所述模拟胃体部(120)呈两端开口且向一侧弧形弯曲的囊状，其中靠近外侧弧线的部分形成大弯部(122)，靠近内侧弧线的部分形成小弯部(121)，所述模拟胃体部(120)一端的内径大于另一端的内径，其中较大端部分向外膨出以形成模拟胃底(123)，该模拟胃底(123)靠近所述小弯部(121)一侧连接有所述模拟贲门部(110)，较小端连接有所述模拟幽门部(130)；

所述模拟贲门部(110)的一端与所述模拟胃体部(120)的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成所述模拟贲门(111)；

所述模拟幽门部(130)的一端与所述模拟胃体部(120)的相应端平滑过渡相连，其另一端逐渐径向收缩以形成所述模拟幽门(131)；

至少在所述模拟贲门部(110)、大弯部(122)、小弯部(121)、模拟胃底(123)、模拟幽门部(130)各设有一个所述内镜观测标准件(200)；

所述盒体(310)为长方体形，所述模拟胃(100)的小弯部(121)靠近所述盒体(310)的顶部，以使所述大弯部(122)与所述盒体(310)底部之间有一定间隙，便于其扩张；

还设有模拟胃液分泌机构(400)，该模拟胃液分泌机构(400)向所述模拟胃(100)内注入模拟胃液。

2.根据权利要求1所述的内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：所述盒体(310)与所述模拟胃(100)中至少一个为不透明材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：

所述导气管(331)与所述变压腔(320)相连的一端连接有所述压力指示元件(360)。

4.根据权利要求1所述的内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：所述模拟胃液分泌机构(400)包括胃液导管(410)、储液室(420)，所述胃液导管(410)的一端与所述模拟胃(100)相连并与其内腔连通，另一端伸入所述储液室(420)内；

所述胃液导管(410)上设有止液阀(411)。

5.根据权利要求1所述的内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：所述模拟贲门(111)连接有模拟食管(500)，该模拟食管(500)还连接有模拟喉部(600)；

所述模拟胃(100)的大弯部(122)位于小弯部(121)下方，所述模拟食管(500)沿着水平方向设置。

6.根据权利要求1或2所述的内窥镜仿真动态检测装置，其特征在于：所述内镜观测标准件(200)为分辨力卡，该分辨力卡贴设在所述模拟胃(100)的内壁。

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