CN112294236B - 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法 - Google Patents

内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112294236B
CN112294236B CN202011097786.5A CN202011097786A CN112294236B CN 112294236 B CN112294236 B CN 112294236B CN 202011097786 A CN202011097786 A CN 202011097786A CN 112294236 B CN112294236 B CN 112294236B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bending
endoscope
information
bending part
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011097786.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112294236A (zh
Inventor
刘彬
谢天宇
陈清晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Aohua Endoscopy Co ltd
Peking University
Original Assignee
Shanghai Aohua Endoscopy Co ltd
Peking University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Aohua Endoscopy Co ltd, Peking University filed Critical Shanghai Aohua Endoscopy Co ltd
Priority to CN202011097786.5A priority Critical patent/CN112294236B/zh
Publication of CN112294236A publication Critical patent/CN112294236A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112294236B publication Critical patent/CN112294236B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/009—Flexible endoscopes with bending or curvature detection of the insertion part
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0052—Constructional details of control elements, e.g. handles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0055—Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/005—Flexible endoscopes
    • A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
    • A61B1/0057—Constructional details of force transmission elements, e.g. control wires
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances

Abstract

本发明涉及医疗设备技术领域，提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法，其中，内窥镜前端弯曲部形态检测系统包括：操作部和牵引丝，牵引丝的一端与操作部相连，另一端用于与弯曲部相连，操作部用于驱动牵引丝运动，以带动弯曲部弯曲；位移检测模块，与操作部和/或牵引丝相连，位移检测模块用于检测牵引丝的位移信息；形状生成模块，与位移检测模块相连，形状生成模块用于接收位移信息，并适于根据位移信息建立弯曲部的姿态模型；显示装置，与形状生成模块相连，显示装置用于显示姿态模型。通过本申请的技术方案，能为医生提供内窥镜前端的弯曲部的三维姿态，提高医生对内窥镜的操作便捷性，有效减轻医生以及患者的负担。

Description

内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法。
背景技术
目前，在大多数使用内窥镜检查或治疗时，医生只能凭借经验判断内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的形态，无法直观地看到内窥镜前端弯曲部的弯曲形态，在实际操作时造成镜体插入或退出等动作不能快速完成，具有安全风险。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面实施例提出一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，该内窥镜前端弯曲部形态检测系统，操作部与弯曲部通过牵引丝相连，操作部通过驱动牵引丝运动从而使弯曲部能够弯曲，位移检测模块通过与操作部和/或牵引丝相连，用于检测牵引丝的位移信息，并将位移信息发送至形状生成模块，形状生成模块通过对牵引丝的位移信息分析计算，能够快速建立弯曲部的姿态模型，并通过显示装置显示，这样，医生在使用内窥镜检查或治疗时，通过显示装置便能够直观地看到内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的弯曲形态，进而便于内窥镜的镜体进行插入或退出等动作的快速完成，提高了医生使用内窥镜进行检查或治疗的快速性和准确性，且降低了实际操作内窥镜时的安全风险。
本发明第一方面的实施例提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，包括：操作部和牵引丝，所述牵引丝的一端与所述操作部相连，另一端用于与所述弯曲部相连，所述操作部用于驱动所述牵引丝运动，以带动所述弯曲部弯曲；位移检测模块，与所述操作部和/或牵引丝相连，所述位移检测模块用于检测所述牵引丝的位移信息；形状生成模块，与所述位移检测模块相连，所述形状生成模块用于接收所述位移信息，并根据所述位移信息建立所述弯曲部的姿态模型；显示装置，与所述形状生成模块相连，所述显示装置用于显示所述姿态模型。
本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，包括操作部、牵引丝、位移检测模块、形状生成模块和显示装置。其中，牵引丝(如钢丝或合金丝)的一端与操作部相连，另一端与弯曲部相连。操作部通过驱动牵引丝运动，从而能够带动弯曲部进行弯曲。位移检测模块通过与所述操作部或牵引丝相连，或者同时与操作部和牵引丝相连，从而能够测量牵引丝的位移信息。形状生成模块(如带有运算功能的电脑主机或工控机)与位移检测模块相连，由于牵引丝的位移信息与弯曲部的弯曲状态有一一对应的关系，形状生成模块通过接收牵引丝的位移信息，并能够利用融合算法解算出前端弯曲部的弯曲状态，并建立姿态模型。显示装置与形状生成模块电连接，用于显示形状生成模块建立的弯曲部的姿态模型，从而能够为医生实时提供内窥镜前端弯曲部的三维姿态，能够提高医生对内窥镜的操作性，可以减轻医生以及患者的负担。同时，该系统结构简单、成本较低，且响应快速、易于推广。
根据本发明的一个实施例，内窥镜前端弯曲部形态检测系统还包括：辅助信息检测模块，与所述形状生成模块相连，所述辅助信息检测模块还与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息和/或所述弯曲部的倾斜角度并发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于根据所述辅助信息检测模块的检测结果调整所述弯曲部的姿态模型。
根据本发明的一个实施例，所述辅助信息检测模块包括：测力单元，所述测力单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息，所述形状生成模块适于根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；和/或，测倾角单元，所述测倾角单元用于与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的倾斜角度，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜。
根据本发明的一个实施例，所述显示装置包括输入模块和与所述输入模块电连接的输出模块，所述输入模块与所述形状生成模块电连接，所述输入模块用于接收所述形状生成模块生成的姿态模型并传输至所述输出模块，所述输出模块用于输出所述姿态模型。
根据本发明的一个实施例，所述操作部包括转动手轮，所述转动手轮与所述牵引丝相连，所述转动手轮被转动，使得所述牵引丝适于带动所述弯曲部弯曲；其中，所述位移检测模块与所述转动手轮和/或所述牵引丝相连。
根据本发明的另一个实施例，所述操作部包括操作手柄和与所述操作手柄电连接的电动弯曲驱动机构，所述电动弯曲驱动机构与所述牵引丝相连，所述操作手柄用于控制所述电动弯曲驱动机构执行动作，以带动所述牵引丝及所述弯曲部运动；其中，所述位移检测模块与所述电动弯曲驱动机构和/或所述牵引丝相连。
根据本发明的另一个实施例，内窥镜前端弯曲部形态检测系统还包括：电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述操作手柄电连接，并与所述内窥镜相连，所述操作手柄用于控制所述电动旋转驱动机构执行动作，以驱动所述内窥镜旋转；其中，所述电动旋转驱动机构上设有测旋转角度单元，所述测旋转角度单元用于测量所述内窥镜的旋转角度，并将所述旋转角度发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。
本发明第二方面实施例提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测方法，包括：获取内窥镜中牵拉前端弯曲部的牵引丝的位移信息；根据所述位移信息建立所述弯曲部的姿态模型；通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示。
本发明第二方面实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测方法，通过测量内窥镜中用于牵拉前端弯曲部的牵引丝的位移信息，通过对牵引丝的位移信息进行分析整合并建立弯曲部的姿态模型，姿态模型再通过显示装置(如平板或显示器等)进行实时显示，以便医生能够直观地看到内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的弯曲形态，进而便于插入或退出内窥镜镜体等动作的快速完成，提高了使用内窥镜进行检查或治疗的快速性和准确性，且降低了实际操作内窥镜时的安全风险。
根据本发明的一个实施例，在通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括：获取所述弯曲部的受力信息，并根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；和/或，获取所述弯曲部的倾斜角度，并根据所述倾斜角度调整所述姿态模型的倾斜角度，使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜。
根据本发明的一个实施例，在通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括：获取所述内窥镜的旋转角度，并根据所述旋转角度调整所述姿态模型的旋转角度，使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。
本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，通过位移检测模块与操作部和/或牵引丝相连，用于检测牵引丝的位移信息，并将位移信息发送至形状生成模块，形状生成模块通过对牵引丝的位移信息分析计算，能够快速建立弯曲部的姿态模型，并通过显示装置显示，这样，医生在使用内窥镜检查或治疗时，通过显示装置便能够直观地看到内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的弯曲形态，进而便于插入或退出内窥镜镜体等动作的快速完成，提高了医生使用内窥镜进行检查或治疗的快速性和准确性，且降低了实际操作内窥镜时的安全风险。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统的弯曲部处于一种状态的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统的弯曲部处于另一状态的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的应用光电编码器测量牵引丝位移信息的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的应用直线位移传感器接触式测量牵引丝位移信息的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的应用电涡流位移传感器非接触式测量牵引丝位移信息的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的应用拉力传感器测量牵引丝拉力的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的辅助信息检测模块中的第一种前端弯曲部倾角测量单元的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的辅助信息检测模块中的第二种前端弯曲部倾角测量单元的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的图像传感器与内窥镜前端弯曲部的装配结构示意图；
图11为本发明实施例提供的计算牵引丝位移信息与前端弯曲部单关节弯曲角度关系的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图；
图13为本发明另一个实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的电动弯曲驱动机构的局部结构示意图；
图15为本发明实施例提供的测量弯曲电机输出扭矩的结构示意图；
图16为本发明实施例提供的电动旋转驱动机构的结构示意图；
图17为本发明实施例提供的辅助信息检测模块的结构示意框图；
图18为本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测方法的流程示意图。
附图标号说明：
1、内窥镜前端弯曲部形态检测系统；10、插入段；101、弯曲部；20、操作部；201、转动手轮；2011、驱动杆；2012、驱动部；2013、第一齿轮；202、牵引丝；30、位移检测模块；301、光电编码器；302、第二齿轮；303、直线位移传感器；304、游标；305、电涡流位移传感器；306、绝缘件；307、金属片；40、辅助信息检测模块；401、测力单元；402、测倾角单元；403、图像采集单元；404、测旋转角度单元；405、辅助信息接收汇总单元；411、拉力传感器；421、惯性测量传感器；422、线圈；431、图像传感器；50、形状生成模块；60、显示装置；61、姿态显示区；62、图像显示区；71：电动弯曲驱动机构；711、弯曲电机；712、扭矩传感器；713、第一编码器；714、第三齿轮；715、第四齿轮；72：电动旋转驱动机构；721、旋转电机；722、旋转电机座；723、编码器座；724、底板；725、旋转轴；726、基座；727、第二编码器；728、第五齿轮；729、第六齿轮。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图3所示，本发明提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统1，包括：操作部20和牵引丝202，牵引丝202的一端与操作部20相连，另一端用于与弯曲部101相连，操作部20用于驱动牵引丝202运动，以带动弯曲部101弯曲；位移检测模块30，与操作部20和/或牵引丝202相连，位移检测模块30用于检测牵引丝202的位移信息；形状生成模块50，与位移检测模块30相连，形状生成模块50用于接收位移信息，并根据位移信息建立弯曲部101的姿态模型；显示装置60，与形状生成模块50相连，显示装置60用于显示姿态模型。
本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统1，包括操作部20、牵引丝202、位移检测模块30、形状生成模块50和显示装置60。其中，内窥镜包括插入段10，插入段10包括弯曲部101，牵引丝202(如钢丝或合金丝)的一端与操作部20相连，另一端与弯曲部101相连，操作部20通过驱动牵引丝202运动，从而能够带动弯曲部101进行弯曲，位移检测模块30通过与操作部20或牵引丝202相连，或者同时与操作部20和牵引丝202相连，从而能够测量牵引丝202的位移信息。形状生成模块50(如带有运算功能的电脑主机或工控机)与位移检测模块30相连，牵引丝202的位移信息与弯曲部101的弯曲角度有一一对应的关系。形状生成模块50通过接收牵引丝202的位移信息，能够利用融合算法解算出弯曲部101的弯曲角度，并建立姿态模型。显示装置60通过与形状生成模块50电连接，用于显示形状生成模块50建立的弯曲部101的姿态模型，从而能够为医生实时提供内窥镜的弯曲部101的三维姿态，能够提高医生对内窥镜的操作性，可以减轻医生以及患者的负担。同时，该系统结构简单、成本较低，且响应快速、易于推广。
如图2至4所示，根据本发明的一个实施例，操作部20包括转动手轮201，转动手轮201与牵引丝202相连，转动手轮201被转动，使得牵引丝202适于带动弯曲部101弯曲；其中，位移检测模块30与转动手轮201和/或牵引丝202相连。
具体地，操作部包括转动手轮201，转动手轮201设有驱动杆2011，驱动杆2011上设有驱动部2012，驱动部2012与牵引丝202相连，这样，当转动手轮201被转动时，驱动杆2011通过驱动部2012带动牵引丝202运动，从而能够控制弯曲部101进行弯曲。
具体实施例一：位移检测模块30包括光电编码器301，光电编码器301与转动手轮201相连，用于测量转动手轮201的转动角度，并适于根据转动手轮201的转动角度确定牵引丝202的位移信息，如图4所示。
具体地，转动手轮201上设有第一齿轮2013，光电编码器301设有与第一齿轮2013相啮合的第二齿轮302，这样，当转动手轮201转动时，便能够带动光电编码器301转动，从而使得光电编码器301能够检测转动手轮201的转动角度，转动手轮201与牵引丝202相连，进而使得光电编码器301能够检测牵引丝202的位移信息。其中，位移检测模块30还可以是任何可记录轴转动信息的传感器，如磁性角度传感器、圆形变阻器等。
具体实施例二：位移检测模块30与牵引丝202相连。
当牵引丝202处于直线状态运动时，可以直接用位移检测模块(如直线位移检测器件)检测处于直线状态时的牵引丝202的位移信息。
在实施牵引丝202位移的直线状态测量法时，直线位移检测器件可以接触或者无接触地测量牵引丝202处于直线状态时的位移信息。接触式测量时，将牵引丝202的一处固定于直线位移检测器件上，当牵引丝202移动时，直线位移检测器件内的活动部件会移动并转换成电信号输出，如基于电位计原理的位移传感器。
如图5所示，是一种应用直线位移传感器303接触式测量牵引丝202位移的结构示意图，牵引丝202穿过位移传感器的游标304，并且固定在游标304上，这样游标304可以跟随牵引丝202一起运动。
位移检测模块30包括可探测部件和测量部件，可探测部件设于牵引丝202上，测量部件用于测量可探测部件的位移量，以确定牵引丝202的位移信息。
非接触式测量时，因牵引丝202线径较细无法直接对牵引丝202进行探测，则需在牵引丝202上安装可探测部件，非接触式测量牵引丝202位移可采用超声或激光等测量部件对可探测部件进行回波测量，也可基于视觉原理检测可探测部件的移动；此外当可探测部件为金属时，可借助电涡流位移传感器305进行测量。
图6示出了一种利用电涡流位移传感器305进行牵引丝202位移测量的方式，整个结构包括牵引丝202、电涡流位移传感器305、绝缘件306、金属片307。
具体地，金属片307通过绝缘件306与牵引丝202机械连接。电涡流位移传感器305发射交变磁场，会在金属片307内感应出电涡流。电涡流产生的磁场反过来影响电涡流位移传感器305内发射线圈的阻抗值，根据该阻抗值的变化反映金属片307到发射源的距离，进而获得牵引丝202的位移信息。
如图17所示，根据本发明的一个实施例，内窥镜前端弯曲部形态检测系统1还包括：辅助信息检测模块40，与形状生成模块50相连，辅助信息检测模块40用于与弯曲部101相连，以检测弯曲部101的受力信息和/或弯曲部101的倾斜角度并发送至形状生成模块50，形状生成模块50适于根据辅助信息检测模块40的检测结果调整弯曲部101的姿态模型。
内窥镜前端弯曲部形态检测系统1还包括与形状生成模块50相连的辅助信息检测模块40，辅助信息检测模块40与弯曲部101相连，用于检测弯曲部101的受力信息和弯曲部101的倾斜角度中的至少一者。形状生成模块50利用牵引丝202的位移信息解算出弯曲部101的弯曲角度后，可以利用弯曲部101的受力信息修正弯曲部101的弯曲角度，或者利用弯曲部101的倾斜角度使弯曲部的姿态模型按照检测的倾斜角度进行倾斜，进而能进一步提高弯曲部101的姿态模型的准确性。
如图17所示，根据本发明的一个实施例，辅助信息检测模块40包括：测力单元401，测力单元401与弯曲部101相连，用于检测弯曲部101的受力信息，形状生成模块50适于根据受力信息修正姿态模型的弯曲角度。
测力单元401与弯曲部101相连，用于检测弯曲部101的受力信息，可将其分为直接测量和间接测量两种。
直接测量是应用力学传感器直接检测弯曲部101触碰到外部物体的力，具体地，可在弯曲部101的表层贴压力传感器。
间接测量则是检测驱动弯曲部101进行弯曲的驱动结构上的力，这里的驱动结构包括但不限于：转动手轮201、牵引丝202以及中间的各种传动辅助构件等。测量牵引丝202的拉力可采用拉力传感器411来检测。
如图7所示，可在拉力传感器411的两端留有牵引丝202固定的孔或轴，将其以串联的方式接入牵引丝202，并跟随牵引丝202移动。拉力传感器411可以有多种形态，如S型或圆柱形等。
根据本发明的一个实施例，辅助信息检测模块40包括：测倾角单元402，测倾角单元402用于与弯曲部101相连，用于检测弯曲部101的倾斜角度，形状生成模块50适于使姿态模型按该倾斜角度倾斜。
测倾角单元402用来测量弯曲部101的倾斜角度，位于弯曲部101的内部。测量倾角可采用惯性测量传感器421，其包括三轴加速度计、三轴陀螺仪。通过加速度计能够测量弯曲部101的静态倾角，但当弯曲部101运动时，加速度计获得的加速度除了重力加速度外还有线加速度，因此单纯依靠加速度计无法获得弯曲部101的动态倾角。在实施时需要将三轴加速度计和三轴陀螺仪的数据进行融合处理，来实现弯曲部101的动态倾角测量。图8示出了一种测倾角单元，其包括惯性测量传感器421以及信息处理模块(图中未示出)。
测量倾角还可以使用磁传感器，磁传感器可以采用三轴磁场传感器或者线圈422，在实施时需要磁场发射源。当磁传感器为三轴磁场传感器时，磁场发射源可以为恒定磁场或者交变磁场，恒定磁场可由人工产生或者借助地磁场，三轴磁场传感器接收磁场发射源的磁场。当磁传感器为线圈422时，磁场发射源需要发射交变磁场。根据用途可将线圈分为发射线圈和感应线圈，发射线圈发射交变磁场，感应线圈感应交变磁场。当位于弯曲部101内部的线圈为发射线圈时，其作为磁场发射源，需要在内窥镜内或者外部布置多个感应线圈来解算发射线圈的倾角。反之，当位于弯曲部101内部的线圈为感应线圈时，需要在内窥镜内或者外部布置多个发射线圈来解算感应线圈的倾角。
图9示出了另一种测倾角单元402，其应用线圈422测量弯曲部101的倾角。
如图10和图17所示，辅助信息检测模块40还包括图像采集单元403，图像采集单元403包括图像传感器431以及相应的图像预处理模块(图中未示出)。图像传感器431可以采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)或者CCD(charge coupled device camera，电荷耦合元件)，其位于弯曲部101的内部，用于采集插入段10前端的图像信息。在操作者控制下，弯曲部101实时呈现各种弯曲状态，图像传感器431采集整个操作过程中观察到的图像。这些图像经由图像预处理模块后打包发送至形状生成模块50。形状生成模块50对邻近时间点内的图像进行挑选，用于后续图像偏角的计算。根据本发明的一个实施例，形状生成模块50挑选两张特征点较多的图像，利用多个匹配的特征点在不同帧的空间位置关系计算出图像传感器431采集这两张图像前后的姿态变化，具体实施时可通过计算本质矩阵或者基础矩阵解出图像传感器431的旋转参数，获得图像偏角，并进一步应用图像偏角修正姿态模型的弯曲角度。
进一步地，辅助信息检测模块40还包括：辅助信息接收汇总单元405，辅助信息接收汇总单元405与测力单元401、测倾角单元402、图像采集单元403相连，用于接收测力单元401、测倾角单元402、图像采集单元403所检测的信息，并发送至形状生成模块50。
根据本发明的另一个实施例，操作部20包括操作手柄(图中未示出)和与操作手柄电连接的电动弯曲驱动机构71，电动弯曲驱动机构71与牵引丝202相连，操作手柄用于控制电动弯曲驱动机构71执行动作，以带动牵引丝202及弯曲部101运动；其中，位移检测模块30与电动弯曲驱动机构71和/或牵引丝相连。
操作部包括操作手柄和与操作手柄电连接的电动弯曲驱动机构71(如电机或电机+传动机构)，电动弯曲驱动机构71与牵引丝202连接，操作手柄(如遥控手柄或遥控器)通过控制电动弯曲驱动机构71运动，从而能够带动牵引丝202运动，进而实现牵引丝202带动弯曲部101弯曲，提高了弯曲部101弯曲的效率，减轻了医生的操作负担，且提高了弯曲部101弯曲的稳定性。
根据本发明的另一个实施例，内窥镜前端弯曲部形态检测系统1还包括：电动旋转驱动机构72，电动旋转驱动机构72与操作手柄电连接，并与内窥镜相连，操作手柄用于控制电动旋转驱动机构72执行动作，以驱动内窥镜旋转；其中，电动旋转驱动机构72上设有测旋转角度单元404，测旋转角度单元404用于测量内窥镜的旋转角度，并将旋转角度发送至形状生成模块50，形状生成模块50适于使弯曲部101的姿态模型按该旋转角度旋转。
电动旋转驱动机构72(如电机或电机+传动机构)与弯曲部101相连，并与操作手柄电连接，操作手柄通过控制电动旋转驱动机构72运动，从而能够控制内窥镜旋转，此时弯曲部101跟随旋转。通过在电动旋转驱动机构72上设置测旋转角度单元404，测旋转角度单元404能够获得弯曲部101的旋转角度，并发送至形状生成模块50，形状生成模块50根据弯曲部101的旋转角度能够实时调整姿态模型的形状。
其中，测旋转角度单元404可以是辅助信息检测模块40的一个子模块。
测旋转角度单元404设于电动旋转驱动机构72上，用于测量内窥镜的旋转角度。当电动旋转驱动机构72运转时，能够驱动整个内窥镜镜体一起旋转，进而带动弯曲部101进行旋转。在旋转过程中，使用第二编码器727来记录弯曲部101的旋转角度，用于后续将弯曲部101的姿态模型根据该旋转角度进行旋转。
本发明另一实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，包括形状生成模块50、显示装置60和电动内窥镜操作部(即操作手柄、电动弯曲驱动机构71和电动旋转驱动机构72)。电动内窥镜操作部与内窥镜的弯曲部相连，包括电动弯曲驱动机构71和电动旋转驱动机构72，即通过电动驱动方式驱动弯曲部弯曲和旋转。与传统内窥镜在驱动方式不同之处在于，在操作传统内窥镜时操作者通过旋转手轮驱动牵引丝202，并且手动旋转内窥镜；在操作采用电动驱动方式的内窥镜时操作者则是通过操作手柄控制电动弯曲驱动机构71运动，进而驱动牵引丝202运动，并可以电动控制内窥镜镜体进行旋转。电动弯曲驱动机构71中的弯曲电机驱动牵引丝202运动。电动旋转驱动机构72可以带动整个电动弯曲驱动机构71进行旋转，从而带动内窥镜插入段10进行旋转；也可以直接驱动内窥镜插入段10旋转，让电动弯曲驱动机构71跟随转动。
位移检测模块30以及辅助信息检测模块中的测力单元401、测倾角单元402、图像采集单元403均可以经过变形或者不变形地从传统内窥镜实施例迁移到电动驱动方式的内窥镜上。例如，位移检测模块30在传统内窥镜上实施时采用位移检测模块30检测转动手轮的转动角度，在采用电动驱动方式的内窥镜上则是用位移检测模块30检测电机的旋转信息，图14示出了采用电动驱动方式的内窥镜时测量牵引丝202位移的一种结构示意图，其中，第一编码器713连接有第三齿轮714，弯曲电机711(即用于控制弯曲部进行弯曲的电机)连接有第四齿轮715；第三齿轮714和第四齿轮715啮合。此外，辅助信息检测模块中的测力单元401实施在传统内窥镜上时，既可以直接测量弯曲部101的受力，又可以通过间接测量的方式来反映弯曲部101的受力情况。这两种方式均可以经过变形从传统内窥镜实施例中迁移到电动内窥镜上，例如在采用电动驱动方式的内窥镜时不用转动手轮而是用电机驱动牵引丝202，可以使用扭矩传感器712测量电机的输出扭矩来间接表征弯曲部101的受力情况。
图15示出了测量弯曲电机711输出扭矩的一种结构示意图，扭矩传感器712串联入弯曲电机711驱动弯曲部101进行弯曲的传动结构中。
图16示出了测旋转角度单元404的一种结构图，在该实施例中是用电动旋转驱动机构72带动整个电动弯曲驱动机构71进行旋转，从而带动内窥镜插入段10进行旋转。其中，旋转电机721(即用于控制弯曲部进行旋转的电机)、第二编码器727分别通过旋转电机座722、编码器座723固定在底板724上。旋转电机721的输出轴上固定一个外径稍大的旋转轴725，旋转轴725上固定有第六齿轮729，第二编码器727上连接有第五齿轮728，第五齿轮728和第六齿轮729机械啮合，旋转轴725另一端固定在基座726上。当旋转电机721旋转时，因其轴固定于基座726上，所以旋转电机721会带动底板724以及其上的电动弯曲驱动机构71一起运动，第二编码器727能够记录运动过程中的旋转角度。
形状生成模块50是带有运算功能的普通电脑主机或者工控机，用来处理数据、建立姿态模型，其存储镜体插入过程中位移检测模块30和辅助信息检测模块40的所有数据，并利用牵引丝202的位移信息可以解算出弯曲部101的弯曲角度。另外，形状生成模块50可以利用弯曲部101的受力状态修正解算出的弯曲角度，同时可以利用内窥镜前端的图像变化解算出弯曲部101的偏角，再次修正弯曲部101的弯曲角度。在利用牵引丝202的位移信息解算弯曲部101的弯曲角度前，需建立弯曲角度与牵引丝202位移的模型。弯曲部101由多个关节构成。为了便于说明，假设弯曲部101有n个相同的关节，每个关节的最大弯曲角度相同且为α，每个关节弯曲半径为R，如图11中(a)和(b)所示，该实施例中旋转轴位于关节的中心。当弯曲部101未弯曲时每个关节的间隙为d，当其弯曲时每个关节的弯曲角度为β，压缩侧的关节间隙变为d′。
Figure BDA0002724316090000161
n倍的Δdbw即为牵引丝202位移。因弯曲部101可有多种机械结构，关节间的旋转轴有不位于中心的情况，如图11中(c)和(d)所示。在该实施例中Δdbw与式(1)不同，变为：
Figure BDA0002724316090000162
得到牵引丝202位移与弯曲部101的弯曲角度关系后，下一步应用旋量理论利用得到的弯曲角度对整个弯曲部101进行三维重建。通过旋量理论，可以得到弯曲部101中的每个点绕不同关节的旋转轴旋转后的最终位置。这里以一个点g(0)绕一个轴
Figure BDA0002724316090000163
旋转角度θ为例进行说明：
Figure BDA0002724316090000164
Figure BDA0002724316090000165
在式(3)中，
Figure BDA0002724316090000171
是从初始位置g(0)绕轴ω旋转角度θ到g(θ)的映射；在式(4)中，
Figure BDA0002724316090000172
‖ω‖＝1，v＝-ω×q，
Figure BDA0002724316090000173
是轴上的一点。在实际计算中，弯曲部101上的每个点绕轴旋转的轴数可能是一个或者多个，需要在初始位置g(0)左侧乘以一个或者多个
Figure BDA0002724316090000174
其中
Figure BDA0002724316090000175
为旋量、θj为绕轴旋转的角度。通过计算弯曲部101中每个点绕轴旋转后的位置，形状生成模块50能够建立一个和真实弯曲部相似的姿态模型。
另外，在实施时可选择利用弯曲部101的受力信息、图像变化解算的偏角中的一个或者两个进行弯曲角度的修正。
内窥镜前端弯曲部形态检测系统1的一种处理流程，通过位移检测模块30以及辅助信息检测模块40将收集到的信息发送至形状生成模块50进行处理融合。形状生成模块50将融合处理后的姿态模型发送至显示装置60进行显示。
具体地，辅助信息检测模块40将测力单元401记录的弯曲部101的受力信息、测倾角单元402记录的弯曲部101的倾角信息、图像采集单元403记录的前端图像信息进行汇总预处理，打包发送至形状生成模块50。形状生成模块50进行牵引丝202位移信息接入和辅助信息接入，并利用牵引丝202位移与弯曲部101的弯曲角度关系解算出弯曲部101的初步弯曲角度。在牵引丝202受到较大拉力时，初步弯曲角度与实际的弯曲角度会有偏差。形状生成模块50可以利用接收到的受力信息对初步弯曲角度进行校正得到修正后弯曲角度。另外，形状生成模块50还可利用图像信息的变化，解算出图像变化偏角，该偏角可以用来修正弯曲部101的弯曲角度。形状生成模块50可以直接利用修正后的弯曲角度重建得到弯曲部101的三维姿态。进一步地，形状生成模块50还可以利用倾角信息以及旋转角度信息对上述三维姿态进行倾斜、旋转处理得到融合后的姿态模型。最后形状生成模块50将姿态模型发送至显示装置60进行显示。
根据本发明的一个实施例，显示装置60包括输入模块和与输入模块电连接的输出模块，输入模块与形状生成模块50电连接，输入模块用于接收形状生成模块50生成的姿态模型并传输至输出模块，输出模块用于输出姿态模型。
显示装置60为带有显示功能的设备，包括但不限于平板、显示器等。
具体地，显示装置60主要包含姿态显示区61、图像显示区62以及其他信息显示区。姿态显示区61用于显示形状生成模块50重建的弯曲部101的三维姿态，图像显示区62显示图像传感器431获得的图像，而其他信息显示区用来显示其他信息，包括但不限于时间信息、镜体信息、患者信息等。显示装置60的这三个显示区域可以根据实际情况放在不同位置，如图12所示。
具体地，姿态显示区61包括弯曲部101的弯曲姿态显示以及附加功能。弯曲部101的弯曲姿态显示具有显示弯曲部101的轮廓的基本功能，并可在此基本功能上叠加其他显示手段，例如在显示轮廓上贴上不同的图案或者在轮廓下方放置底座等。附加功能主要包括弯曲指示，旋转显示以及旋转指示，倾斜显示以及倾斜指示。其中弯曲指示、旋转指示可以采用带方向的线、面或者线面结合的方式进行设计，倾斜指示可画出对地垂线以及弯曲部101轮廓的轴线，并可选择地用带方向的线、面或者线面结合的方式标出垂线与轴线的夹角。倾斜指示可以标注在弯曲部101轮廓内或者在轮廓外。当未选择利用旋转信息以及倾角信息时，姿态显示区61中显示的弯曲部101的姿态不会随着镜体旋转或者倾角变化而发生改变，仅在选择利用相应信息后才实时发生对应的改变。另外，显示装置60中的附加功能还可以包括三维网格显示，功能仅在附加功能选项内选中后工作。
图12示出了一种姿态显示区61的示意图，图中显示了弯曲部101的基本轮廓，并在该轮廓下方放置了底座，此外还有弯曲指示、旋转指示、倾角指示、附加功能选项。除了上述示出的实施例以外，操作者还可以利用鼠标、键盘等输入设备对显示装置60显示的弯曲部101的姿态进行旋转、平移等操作，并可以调取操作过程中弯曲部101姿态图的历史状态。
根据本发明的一个实施例，牵引丝202包括钢丝，钢丝的一端与操作部20相连，另一端用于与弯曲部101相连。
如图18所示，本发明第二方面实施例提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测方法，包括步骤S100：获取内窥镜中牵拉弯曲部的牵引丝的位移信息；步骤S102：根据位移信息建立弯曲部的姿态模型；步骤S110：通过显示装置将弯曲部的姿态模型进行实时显示。
根据本发明的一个实施例，在通过显示装置将弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括步骤S104：获取弯曲部的受力信息，并根据受力信息修正姿态模型的弯曲角度。
通过获取弯曲部的受力信息，如通过力学传感器检测弯曲部受力信息，进而可以通过弯曲部的受力信息结合融合算法修正姿态模型的弯曲角度，以准确得到弯曲部的姿态模型。
根据本发明的一个实施例，在通过显示装置将弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括步骤S106：获取弯曲部的倾斜角度，并根据倾斜角度调整姿态模型的倾斜角度，使姿态模型按倾斜角度倾斜。
通过获取弯曲部的倾斜角度，并将弯曲部的姿态模型按照该倾斜角度进行倾斜，以进一步提高弯曲部的姿态模型显示的准确性。
如图18所示，根据本发明的一个实施例，在通过显示装置将弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括步骤S108：获取内窥镜的旋转角度，并根据旋转角度调整姿态模型的旋转角度，使姿态模型按旋转角度旋转。
通过获取内窥镜的旋转角度，并将弯曲部的姿态模型按照该旋转角度进行旋转，以进一步提高弯曲部的姿态模型显示的准确性。
本发明第一方面实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，操作部通过驱动牵引丝运动从而使弯曲部能够弯曲，位移检测模块与操作部和牵引丝中的至少一者相连，位移检测模块能够检测牵引丝的位移信息，并将位移信息发送至形状生成模块，形状生成模块通过对牵引丝的位移信息分析计算，能够快速建立弯曲部的姿态模型，姿态模型能够通过显示装置显示，这样，医生在使用内窥镜检查或治疗时，通过显示装置便能够直观地看到内窥镜的弯曲部在人体内的弯曲形态，进而便于内窥镜的镜体进行插入或退出等动作的快速完成，提高了医生使用内窥镜进行检查或治疗的快速性和准确性，且降低了实际操作内窥镜时的安全风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，所述内窥镜包括弯曲部，其特征在于，所述内窥镜前端弯曲部形态检测系统包括：
操作部和牵引丝，所述牵引丝的一端与所述操作部相连，另一端用于与所述弯曲部相连，所述操作部用于驱动所述牵引丝运动，以带动所述弯曲部弯曲；
所述弯曲部由多个关节组成；
位移检测模块，与所述操作部和/或牵引丝相连，所述位移检测模块用于检测所述牵引丝的位移信息；
形状生成模块，与所述位移检测模块相连，所述形状生成模块用于接收所述位移信息，并适于根据所述牵引丝的位移信息和所述弯曲部的关节信息建立所述弯曲部的姿态模型；
所述关节信息包括：所述关节的最大弯曲角度、所述关节的弯曲半径、所述弯曲部未弯曲时所述关节的间隙距离、所述弯曲部弯曲时所述关节的弯曲角度、在所述弯曲角度下的压缩侧的所述关节的间隙距离；
显示装置，与所述形状生成模块相连，所述显示装置用于显示所述姿态模型；
辅助信息检测模块，与所述形状生成模块相连，所述辅助信息检测模块还与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息和所述弯曲部的倾斜角度并发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于根据所述辅助信息检测模块的检测结果调整所述弯曲部的姿态模型；
所述辅助信息检测模块包括：
测力单元，所述测力单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息，所述形状生成模块适于根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；
测倾角单元，所述测倾角单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的倾斜角度，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜；
所述辅助信息检测模块还包括：
图像采集单元，所述图像采集单元位于所述弯曲部的内部，用于采集插入段前端的图像信息，所述形状生成模块适于根据所述图像信息修正所述姿态模型的弯曲角度。
2.根据权利要求1所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，
所述操作部包括转动手轮，所述转动手轮与所述牵引丝相连，所述转动手轮被转动，使得所述牵引丝适于带动所述弯曲部弯曲；
其中，所述位移检测模块与所述转动手轮和/或所述牵引丝相连。
3.根据权利要求1所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，
所述操作部包括操作手柄和与所述操作手柄电连接的电动弯曲驱动机构，所述电动弯曲驱动机构与所述牵引丝相连，所述操作手柄用于控制所述电动弯曲驱动机构执行动作，以带动所述牵引丝及所述弯曲部运动；
其中，所述位移检测模块与所述电动弯曲驱动机构和/或所述牵引丝相连。
4.根据权利要求3所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，还包括：
电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述操作手柄电连接，并与所述内窥镜相连，所述操作手柄用于控制所述电动旋转驱动机构执行动作，以驱动所述内窥镜旋转；
其中，所述电动旋转驱动机构上设有测旋转角度单元，所述测旋转角度单元用于测量所述内窥镜的旋转角度，并将所述旋转角度发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。
5.一种内窥镜前端弯曲部形态检测方法，其特征在于，包括：
获取内窥镜中牵拉前端弯曲部的牵引丝的位移信息；
所述弯曲部由多个关节组成；
根据所述位移信息和所述弯曲部的关节信息建立所述弯曲部的姿态模型；
所述关节信息包括：所述关节的最大弯曲角度、所述关节的弯曲半径、所述弯曲部未弯曲时所述关节的间隙距离、所述弯曲部弯曲时所述关节的弯曲角度、在所述弯曲角度下的压缩侧的所述关节的间隙距离；
通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示；
获取所述弯曲部的受力信息，并根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；
获取所述弯曲部的倾斜角度，并根据所述倾斜角度调整所述姿态模型的倾斜角度，使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜；
获取插入段前端的图像信息，并根据所述图像信息修正所述姿态模型的弯曲角度。
6.根据权利要求5所述的内窥镜前端弯曲部形态检测方法，其特征在于，在通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括：
获取所述内窥镜的旋转角度，并根据所述旋转角度调整所述姿态模型的旋转角度，使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。
CN202011097786.5A 2020-10-14 2020-10-14 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法 Active CN112294236B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011097786.5A CN112294236B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011097786.5A CN112294236B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112294236A CN112294236A (zh) 2021-02-02
CN112294236B true CN112294236B (zh) 2022-03-25

Family

ID=74326948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011097786.5A Active CN112294236B (zh) 2020-10-14 2020-10-14 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112294236B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113397602B (zh) * 2021-05-21 2022-10-14 深圳市赛禾医疗技术有限公司 心脏内三维超声成像导管及系统、心脏三维模型构建方法
CN113662491A (zh) * 2021-08-23 2021-11-19 哈尔滨工业大学 内镜镜体及消化内镜机器人
CN114532942B (zh) * 2022-02-28 2023-11-10 四川大学 一种内窥镜辅助操作装置及其控制方法
CN115474888B (zh) * 2022-08-11 2023-04-18 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 一种具有可视功能的血管腔内操作导管

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929774A (zh) * 2004-03-10 2007-03-14 奥林巴斯株式会社 内窥镜
CN1942134A (zh) * 2004-04-02 2007-04-04 奥林巴斯株式会社 内窥镜
CN102573603A (zh) * 2010-05-31 2012-07-11 奥林巴斯医疗株式会社 内窥镜形状检测装置及内窥镜的插入部的形状检测方法
CN103228193A (zh) * 2010-12-01 2013-07-31 奥林巴斯医疗株式会社 管状插入系统
CN103561629A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 奥林巴斯株式会社 内窥镜装置
CN103906459A (zh) * 2011-10-31 2014-07-02 奥林巴斯株式会社 管状插入装置
CN104000548A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 深圳先进技术研究院 用于三维尺寸测量的双目光电式内窥镜及内窥系统
CN105283115A (zh) * 2013-05-29 2016-01-27 奥林巴斯株式会社 校正辅助装置、弯曲系统及校正方法
CN105451630A (zh) * 2013-08-06 2016-03-30 奥林巴斯株式会社 插入系统以及对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法
CN107252517A (zh) * 2011-10-14 2017-10-17 直观外科手术操作公司 导管系统
CN208141044U (zh) * 2018-04-28 2018-11-23 郑州九泰科技有限公司 一种居中稳定工业内窥镜
CN110402096A (zh) * 2017-02-24 2019-11-01 伦敦大学国王学院 机器人装置
CN111067468A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 北京双翼麒电子有限公司 用于控制内窥镜系统的方法、设备及存储介质
CN211155662U (zh) * 2019-10-30 2020-08-04 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） 软体可视喉镜

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6610007B2 (en) * 2000-04-03 2003-08-26 Neoguide Systems, Inc. Steerable segmented endoscope and method of insertion
CN101099657A (zh) * 2007-07-13 2008-01-09 上海大学 细长柔性杆的空间形状检测装置和方法
JP4580973B2 (ja) * 2007-11-29 2010-11-17 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置具システム
CN101558988A (zh) * 2008-04-17 2009-10-21 光峰科技股份有限公司 具有可挠转向结构的消化道内视镜及其可挠转向管
CN103764216B (zh) * 2011-05-03 2016-08-17 施菲姆德控股有限责任公司 可转向输送护套
US8900131B2 (en) * 2011-05-13 2014-12-02 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical system providing dynamic registration of a model of an anatomical structure for image-guided surgery
ES2606310T3 (es) * 2011-08-03 2017-03-23 Alcon Research, Ltd. Sonda quirúrgica oftálmica articulada
JP6045417B2 (ja) * 2012-12-20 2016-12-14 オリンパス株式会社 画像処理装置、電子機器、内視鏡装置、プログラム及び画像処理装置の作動方法
CN105286775A (zh) * 2015-10-12 2016-02-03 程细高 具有伸缩型外鞘的可弯曲型椎间孔镜
CN205251479U (zh) * 2015-11-25 2016-05-25 武汉金光电子器械有限公司 一种弓形牵引器
TWI795414B (zh) * 2017-06-29 2023-03-11 美商美國德州系統大學評議委員會 手術設備及其手術工具
CN108065902A (zh) * 2017-12-26 2018-05-25 北京华信佳音医疗科技发展有限责任公司 一种电子内窥镜蛇骨的实现方式
JP7030530B2 (ja) * 2018-01-12 2022-03-07 キヤノン株式会社 連続体ロボットの制御装置及びその制御方法、並びに、プログラム
CN113795186A (zh) * 2019-03-07 2021-12-14 普罗赛普特生物机器人公司 成像探头的刚性护套
CN111012289A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 西安申兆光电科技有限公司 一种弯曲形状检测装置、检测方法以及内窥镜系统
CN111134598A (zh) * 2020-02-17 2020-05-12 聚品(上海)生物科技有限公司 用于控制内窥镜弯曲角度的蛇骨组件

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929774A (zh) * 2004-03-10 2007-03-14 奥林巴斯株式会社 内窥镜
CN1942134A (zh) * 2004-04-02 2007-04-04 奥林巴斯株式会社 内窥镜
CN102573603A (zh) * 2010-05-31 2012-07-11 奥林巴斯医疗株式会社 内窥镜形状检测装置及内窥镜的插入部的形状检测方法
CN103228193A (zh) * 2010-12-01 2013-07-31 奥林巴斯医疗株式会社 管状插入系统
CN103561629A (zh) * 2011-05-27 2014-02-05 奥林巴斯株式会社 内窥镜装置
CN107252517A (zh) * 2011-10-14 2017-10-17 直观外科手术操作公司 导管系统
CN103906459A (zh) * 2011-10-31 2014-07-02 奥林巴斯株式会社 管状插入装置
CN104000548A (zh) * 2013-02-22 2014-08-27 深圳先进技术研究院 用于三维尺寸测量的双目光电式内窥镜及内窥系统
CN105283115A (zh) * 2013-05-29 2016-01-27 奥林巴斯株式会社 校正辅助装置、弯曲系统及校正方法
CN105451630A (zh) * 2013-08-06 2016-03-30 奥林巴斯株式会社 插入系统以及对形状传感器的形状检测特性进行调整的方法
CN110402096A (zh) * 2017-02-24 2019-11-01 伦敦大学国王学院 机器人装置
CN208141044U (zh) * 2018-04-28 2018-11-23 郑州九泰科技有限公司 一种居中稳定工业内窥镜
CN211155662U (zh) * 2019-10-30 2020-08-04 北京大学第三医院（北京大学第三临床医学院） 软体可视喉镜
CN111067468A (zh) * 2019-12-30 2020-04-28 北京双翼麒电子有限公司 用于控制内窥镜系统的方法、设备及存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《wireguide driving actuator using resonant-type smooth impact drive mechanism》;YOKOZAWA,HIROKI等;《SENSORS AND ACRUATORS A-PHYSICAL》;20150730;第230卷;第40-44页 *
《纤维 乳管镜诊治乳头溢液103例分析》;刘彬等;《中国误诊学杂志》;20091125;第9卷(第33期);第8200-8201页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112294236A (zh) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112294236B (zh) 内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法
JP6851427B2 (ja) 遠隔操作医療システムにおける器具のオフスクリーン表示のためのシステム及び方法
CN103237633B (zh) 主操作输入装置以及主-从机械手
CN101642364B (zh) 能动驱动式医疗设备
US8473031B2 (en) Medical robotic system with functionality to determine and display a distance indicated by movement of a tool robotically manipulated by an operator
CN100525699C (zh) 弯曲控制装置
JP4695420B2 (ja) 湾曲制御装置
US8374723B2 (en) Obtaining force information in a minimally invasive surgical procedure
CN106102549A (zh) 用于控制成像器械定向的系统和方法
CN112472007A (zh) 利用拉线的内窥镜的自动校准
CN112568998B (zh) 一种远程主从交互式医疗系统及方法
US20040068173A1 (en) Remote control of medical devices using a virtual device interface
KR20150007020A (ko) 수술 로봇 시스템 및 그 제어 방법
CN105773629A (zh) 用于使多轴操纵器与输入设备对准的方法
WO2000057767A2 (en) Apparatus and methods for medical diagnostic and for medical guided interventions and therapy
WO2019056871A1 (zh) 手术机器人系统
CN111166387A (zh) 甲状腺的超声成像方法和装置
CN113194869B (zh) 手术机器人装置和手术机器人装置的驱动方法
CN114788735A (zh) 具有主端力反馈的远程交互式超声引导穿刺系统及方法
JP2013235114A (ja) 内視鏡装置、内視鏡画像の表示方法、内視鏡画像表示装置およびプログラム
JP5273432B2 (ja) コントローラ
KR102225448B1 (ko) 능동 조향 카테터를 조작하기 위한 마스터 장치 및 능동 조향 카테터와 마스터 장치의 양방향 제어가 가능한 카테터 시스템
KR101928275B1 (ko) 능동 조향 카테터를 제어하기 위한 햅틱 마스터 장치 및 시스템
JPH06114002A (ja) 内視鏡装置
JP2019115540A (ja) 対称運動の支援システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant