CN114847851B - 一种应用于牙科检查的可视3d内窥镜 - Google Patents

一种应用于牙科检查的可视3d内窥镜 Download PDF

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Abstract

本发明属于内窥镜技术领域,尤其为一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,包括用于图像处理的影像处理系统,还包括导管、内管、内窥镜组件、外护套管和隐藏式镜面预热单元,所述隐藏式镜面预热单元布置于内管与外护套管之间的间隙内,所述隐藏式镜面预热单元包括传动机构和预热结构。本发明能够在进行牙科检查开始前,对前端物镜及LED灯源罩壳进行预热,并在预热结束后,将预热结构自动收纳至内窥镜组件与外护套管之间的间隙内,能够满足外部环境温度过低情况下的可视3D内窥镜使用需求,有效解决了由于外部环境温度过低,患者口中呼出的气体遇冷在镜片表面凝结成水雾,导致镜片透光率低,易形成散光,影响内窥镜成像效果的问题。

Description

一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜
技术领域
本发明涉及内窥镜技术领域,具体为一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜。
背景技术
目前临床普遍使用二维的单显示屏内窥镜装置,手术过程中无法显示作业面的深度信息。使得这种内窥镜的操作在很大程度上依赖于医生的操作经验,且医生容易疲劳,精准率不高,进一步增加手术风险。
3D影像所能展示的作业面的深度信息能有效地辅助医生感知操作距离从而更好地完成手术。为实现内窥镜的3D显示,国内外内窥镜公司开发了基于辅助设备的3D内窥镜系统,其主要是借助佩戴立体眼镜来达到3D视觉效果。
3D HMD是一款由负责内窥镜影像信号输入输出及控制等的“头戴式图像处理器单元”和戴在头部的“头戴式显示器”构成,由于在眼镜上装设电池会使整体结构较为沉重,在佩戴过程中极易产生不适感,易导致出现医疗事故,虽然3D HMD称得上是确认3D外科内镜影像的先进手段,但在医疗现场普遍采用的却是利用3D显示器确认影像的方法。
现有的应用于牙科检查的可视3D内窥镜在使用过程中,特别是在寒冷季节,外部环境温度较低的情况下使用时,极易受患者呼出的温热气体影响,温热气体在内窥镜前端物镜及LED光源外壳表面遇冷形成水雾,导致罩壳透光率低,易形成散光,成像效果差,影响医师对患者病情的判断。
因此我们提出了一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,解决了现有的应用于牙科检查的可视3D内窥镜在使用过程中,特别是在寒冷季节,外部环境温度较低的情况下使用时,极易受患者呼出的温热气体影响,温热气体在内窥镜前端物镜及LED光源外壳表面遇冷形成水雾,导致罩壳透光率低,易形成散光,成像效果差,影响医师对患者病情判断的问题。
(二)技术方案
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,包括用于图像处理的影像处理系统,所述应用于牙科检查的可视3D内窥镜还包括:
导管;
内管,可拆卸连接于导管的端部;
内窥镜组件,装设于内管内部,所述内窥镜组件通过光缆将采集到的内窥镜影像信号输送至影像处理系统,由图像处理系统进行图像处理并进行影像显示;
外护套管,套接于内管的外部;
隐藏式镜面预热单元,布置于内管与外护套管之间的间隙内,所述隐藏式镜面预热单元包括传动机构和预热结构,所述预热结构经传动机构驱动沿内管与外护套管之间间隙轴向前后滑动完成自动展开、翻折与收纳操作,在进行牙科检查开始前,所述预热结构与传动机构联动,使预热结构向前滑动并向内翻折笼罩至内窥镜组件的前端,对内窥镜组件前端的物镜及LED灯源罩壳进行预热,并在牙科检查开始后,将预热结构自动收纳至内窥镜组件与外护套管之间的间隙内。
进一步地,所述导管的端部设有第一连接盘,所述内窥镜组件的后端设有第二连接盘,所述第一连接盘与第二连接盘之间通过螺栓和锁固螺母配合进行固定。
进一步地,所述内窥镜组件包括LED灯源和内窥镜单元,所述内管的前端设有端板,所述LED灯源沿端板边沿周向布置,所述内窥镜单元包括由内而外依次设置于内管的CMOS图像传感器、透镜组和物镜,所述物镜嵌装于端板上,所述透镜组由多个玻璃柱状晶体相间组成,相邻的两个玻璃柱状晶体之间设有光阑。
进一步地,所述内管与外护套管之间周向均布有四条径向间隙,各径向间隙内分别布置一个隐藏式镜面预热单元。
进一步地,所述内管的外壁上与外护套管的内壁上均布置有滑槽,所述滑槽上设有滑块,所述传动机构包括第一气缸、第二气缸以及连接于上下相对的两个滑块之间的滑动板,所述第一气缸通过连接座安装于内管与外护套管的间隙内部,所述第一气缸的活塞杆端部与滑动板固定连接,所述第二气缸固定安装于滑动板靠近第一气缸的侧壁上,所述第二气缸的活塞杆端部固定有推板,所述推板上连接有拉杆,所述拉杆与滑动板滑动配合,所述滑动板远离第一气缸的侧壁上连接有与拉杆平行设置的固定杆;
所述预热结构包括圆弧锥板以及嵌装于圆弧锥板内壁上的电热管,所述圆弧锥板转动连接于固定杆远离滑动板的一端,所述圆弧锥板上靠近电热管的一侧设有铰座,所述拉杆远离推板的一端通过联动杆与铰座转动连接。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,具备以下有益效果:
本发明,通过内管、内窥镜组件、外护套管和隐藏式镜面预热单元的组合设置,能够在进行牙科检查开始前,对前端物镜及LED灯源罩壳进行预热,并在预热结束后,将预热结构自动收纳至内窥镜组件与外护套管之间的间隙内,能够满足外部环境温度过低情况下的可视3D内窥镜使用需求,有效解决了由于外部环境温度过低,患者口中呼出的气体遇冷在镜片表面凝结成水雾,导致镜片透光率低,易形成散光,影响内窥镜成像效果的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的局部结构示意图;
图3为本发明中外护套管及隐藏式镜面预热单元的侧视图;
图4为本发明中隐藏式镜面预热单元的结构示意图;
图5为本发明中预热结构从初始形态、展开形态至翻折形态示意图。
图中:1、导管;101、第一连接盘;2、内管;201、第二连接盘;3、内窥镜组件;4、外护套管;5、隐藏式镜面预热单元;501、传动机构;5011、第一气缸;5012、第二气缸;5013、滑动板;5014、推板;5015、拉杆;5016、固定杆;5017、联动杆;502、预热结构;5021、圆弧锥板;5022、电热管;6、螺栓;7、锁固螺母;8、滑槽;9、滑块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-5所示,本发明一个实施例提出的一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,包括用于图像处理的影像处理系统,应用于牙科检查的可视3D内窥镜还包括:
导管1;
内管2,可拆卸连接于导管1的端部;
内窥镜组件3,装设于内管2内部,内窥镜组件3通过光缆将采集到的内窥镜影像信号输送至影像处理系统,由图像处理系统进行图像处理并进行影像显示;
外护套管4,套接于内管2的外部;
隐藏式镜面预热单元5,布置于内管2与外护套管4之间的间隙内,隐藏式镜面预热单元5包括传动机构501和预热结构502,预热结构502经传动机构501驱动沿内管2与外护套管4之间间隙轴向前后滑动完成自动展开、翻折与收纳操作,在进行牙科检查开始前,预热结构502与传动机构501联动,使预热结构502向前滑动并向内翻折笼罩至内窥镜组件3的前端,对内窥镜组件3前端的物镜及LED灯源罩壳进行预热,并在牙科检查开始后,将预热结构502自动收纳至内窥镜组件3与外护套管4之间的间隙内。
本实施方案中,为方便对传动机构501和预热结构502进行执行控制,在导管1上还设有启闭控制开关;在进行牙科检查前,将启闭控制开关打开,启动隐藏式镜面预热单元5的工作程序,该工作程序包括:首先启动传动机构501中的第一执行机构,将预热结构502沿内管2与外护套管4之间间隙向外滑动,并在将预热结构502滑动至内管2外端后,再启动第二执行机构,驱动预热结构502向内翻折笼罩至内窥镜组件3的前端,再启动预热结构502中的加热电气设备,通过该加热电气设备对内窥镜组件3前端的物镜及LED灯源罩壳进行预热;预热完成后,将启闭控制开关关闭,启动隐藏式镜面预热单元5的收纳程序,该收纳程序包括:首先启动第二执行机构,驱动预热结构502向外翻转,使其恢复平展状态,再启动第一执行机构,使预热结构502完成复位,将预热结构502重新收纳至内管2与外护套管4之间的间隙内;本发明能够在使用3D内窥镜对牙齿进行检查前,对内窥镜的物镜镜面及LED灯源罩壳面进行预热,解决了由于外部气温过低,在内窥镜及LED灯源镜面温度较低的情况下,口中呼出的气体遇冷在内窥镜表面结雾,影响内窥镜成像效果的问题。
如图2所示,在一些实施例中,导管1的端部设有第一连接盘101,内窥镜组件3的后端设有第二连接盘201,第一连接盘101与第二连接盘201之间通过螺栓6和锁固螺母7配合进行固定;安装时,只需将第一连接盘101与第二连接盘201前后对正并端面贴合,通过螺栓6依次穿插第一连接盘101与第二连接盘201上的安装孔,再通过拧入锁固螺母7进行最后锁固操作即可,具有便于安装与拆卸的特点。
如图2所示,在一些实施例中,内窥镜组件3包括LED灯源和内窥镜单元,内管2的前端设有端板,LED灯源沿端板边沿周向布置,内窥镜单元包括由内而外依次设置于内管2的CMOS图像传感器、透镜组和物镜,物镜嵌装于端板上,透镜组由多个玻璃柱状晶体相间组成,相邻的两个玻璃柱状晶体之间设有光阑;CMOS图像传感器与影像处理系统电性连接,操作时,手执导管1,使内管2端部延伸至口腔内,并使物镜对准病变部位,LED灯源发出的光投射至病变部位,同样内部光束经透镜组和物镜均匀投射至病变部位,透镜组及物镜成像信号由CMOS图像传感器接收,图像信号经过镜头输入后,由CMOS图像传感器转化为电信号,可由模/数转换器将模拟信号转换为数字信号后传输给影像处理系统,由影像处理系统处理后输出至显示装置中进行3D图像显示。
如图3所示,在一些实施例中,内管2与外护套管4之间周向均布有四条径向间隙,各径向间隙内分别布置一个隐藏式镜面预热单元5;在内管2与外护套管4之间的四条径向间隙内分别设置一个隐藏式镜面预热单元5,尽量增加对内窥镜组件3的前端的笼罩范围,从而加速物镜及LED灯源罩壳预热速度,提高工作效率。
如图2和图4所示,在一些实施例中,内管2的外壁上与外护套管4的内壁上均布置有滑槽8,滑槽8上设有滑块9,传动机构501包括第一气缸5011、第二气缸5012以及连接于上下相对的两个滑块9之间的滑动板5013,第一气缸5011通过连接座安装于内管2与外护套管4的间隙内部,第一气缸5011的活塞杆端部与滑动板5013固定连接,第二气缸5012固定安装于滑动板5013靠近第一气缸5011的侧壁上,第二气缸5012的活塞杆端部固定有推板5014,推板5014上连接有拉杆5015,拉杆5015与滑动板5013滑动配合,滑动板5013远离第一气缸5011的侧壁上连接有与拉杆5015平行设置的固定杆5016;
预热结构502包括圆弧锥板5021以及嵌装于圆弧锥板5021内壁上的电热管5022,圆弧锥板5021转动连接于固定杆5016远离滑动板5013的一端,圆弧锥板5021上靠近电热管5022的一侧设有铰座,拉杆5015远离推板5014的一端通过联动杆5017与铰座转动连接。
在上述实施例中,如图5所示,在进行牙科检查前,首先启动第一气缸5011,通过第一气缸5011的活塞杆推动滑动板5013,滑动板5013通过其端部的滑块9沿滑槽8向前滑动的同时,带动固定杆5016向前移动,通过固定杆5016将预热结构502中圆弧锥板5021顶出内管2与外护套管4之间的间隙,并超出内管2端部一段距离;再启动第二气缸5012,通过第二气缸5012的活塞杆带动推板5014向固定杆5016相反移动方向移动,推板5014平移的过程中带动与其连接的拉杆5015回拉联动杆5017,使圆弧锥板5021绕固定杆5016端部向内翻折90°,从而使各圆弧锥板5021同步罩于内窥镜组件3的前端位置,开启圆弧锥板5021内壁上的电热管5022,电热管5022产生的热量向外传递,加热物镜及LED灯源罩壳与圆弧锥板5021之间的空气,被加热的空气将热量传递至物镜及LED灯源罩壳表面,进而达到预热镜面的目的,在外部环境温度过低的情况下,进行牙科检查时,能够避免患者口中呼出的温热气体遇冷在物镜及LED灯源罩壳镜面上形成水雾,影响内窥镜成像效果。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (4)

1.一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,包括用于图像处理的影像处理系统,其特征在于:所述应用于牙科检查的可视3D内窥镜还包括:
导管(1);
内管(2),可拆卸连接于导管(1)的端部;
内窥镜组件(3),装设于内管(2)内部,所述内窥镜组件(3)通过光缆将采集到的内窥镜影像信号输送至影像处理系统,由图像处理系统进行图像处理并进行影像显示;
外护套管(4),套接于内管(2)的外部;
隐藏式镜面预热单元(5),布置于内管(2)与外护套管(4)之间的间隙内,所述隐藏式镜面预热单元(5)包括传动机构(501)和预热结构(502),所述预热结构(502)经传动机构(501)驱动沿内管(2)与外护套管(4)之间间隙轴向前后滑动完成自动展开、翻折与收纳操作,在进行牙科检查开始前,所述预热结构(502)与传动机构(501)联动,使预热结构(502)向前滑动并向内翻折笼罩至内窥镜组件(3)的前端,对内窥镜组件(3)前端的物镜及LED灯源罩壳进行预热,并在牙科检查开始后,将预热结构(502)自动收纳至内窥镜组件(3)与外护套管(4)之间的间隙内;
所述内管(2)的外壁上与外护套管(4)的内壁上均布置有滑槽(8),所述滑槽(8)上设有滑块(9),所述传动机构(501)包括第一气缸(5011)、第二气缸(5012)以及连接于上下相对的两个滑块(9)之间的滑动板(5013),所述第一气缸(5011)通过连接座安装于内管(2)与外护套管(4)的间隙内部,所述第一气缸(5011)的活塞杆端部与滑动板(5013)固定连接,所述第二气缸(5012)固定安装于滑动板(5013)靠近第一气缸(5011)的侧壁上,所述第二气缸(5012)的活塞杆端部固定有推板(5014),所述推板(5014)上连接有拉杆(5015),所述拉杆(5015)与滑动板(5013)滑动配合,所述滑动板(5013)远离第一气缸(5011)的侧壁上连接有与拉杆(5015)平行设置的固定杆(5016);
所述预热结构(502)包括圆弧锥板(5021)以及嵌装于圆弧锥板(5021)内壁上的电热管(5022),所述圆弧锥板(5021)转动连接于固定杆(5016)远离滑动板(5013)的一端,所述圆弧锥板(5021)上靠近电热管(5022)的一侧设有铰座,所述拉杆(5015)远离推板(5014)的一端通过联动杆(5017)与铰座转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,其特征在于:所述导管(1)的端部设有第一连接盘(101),所述内窥镜组件(3)的后端设有第二连接盘(201),所述第一连接盘(101)与第二连接盘(201)之间通过螺栓(6)和锁固螺母(7)配合进行固定。
3.根据权利要求1所述的一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,其特征在于:所述内窥镜组件(3)包括LED灯源和内窥镜单元,所述内管(2)的前端设有端板,所述LED灯源沿端板边沿周向布置,所述内窥镜单元包括由内而外依次设置于内管(2)的CMOS图像传感器、透镜组和物镜,所述物镜嵌装于端板上,所述透镜组由多个玻璃柱状晶体相间组成,相邻的两个玻璃柱状晶体之间设有光阑。
4.根据权利要求1所述的一种应用于牙科检查的可视3D内窥镜,其特征在于:所述内管(2)与外护套管(4)之间周向均布有四条径向间隙,各径向间隙内分别布置一个隐藏式镜面预热单元(5)。
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