CN115530731A - 一种心血管可视化内窥镜及内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心血管可视化内窥镜及内窥镜系统，内窥镜包括用于插入体腔的插入部，插入部包括具有鞘管远端部和鞘管近端部的鞘管本体，内窥镜还包括摄像模组，摄像模组包括摄像元件、光学镜头和摄像模组接头，其中，摄像元件设置在鞘管远端部内，光学镜头与鞘管远端部的远端端面密封连接，插入部包括以下部件：套管，其套设在鞘管本体外，且套管的内壁与鞘管本体的外壁之间形成可供液体流通的通道；管状的端盖，其套设在鞘管远端部的外侧，端盖的近端与套管密封连接，端盖与鞘管远端部之间形成与通道连通的腔体；端盖的至少远端部分与鞘管远端部同轴设置。本发明利用通道向腔体输送液体，以使光学镜头前部区域的局部血液含水量提高。

Description

一种心血管可视化内窥镜及内窥镜系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种心血管可视化内窥镜及内窥镜系统。

背景技术

目前，介入类医疗器械已经被广泛应用于人体心血管，通过介入器械到达患者体内病变部位，以导入药物、诊疗器械或植入器械到病患部位，目的是无需通过外科手术即可使其到达病变部位。

针对于心血管的介入器械主要是基于影像设备（如DSA、超声机）的引导下执行介入操作，由于术者无法在直视心血管内环境的条件下操作介入器械，因此，在介入手术过程中需要更多的时间进行对患者病变处识别、判断，也需要更多的时间来识别器械在心血管内的位置、状态。

心血管内窥镜相比于人体其他部位的内窥镜（比如腹腔镜、耳鼻喉内窥镜）而言，其技术发展受到更多的限制，其客观原因主要是心血管的生理形态：首先，心血管的管径比较细，必然导致对器械的精密度提出了更高的要求；其次，心血管内部填充流动着的血液，难以使内窥镜拍摄到心血管内的清晰画面。

现有技术中公开的各种心血管内窥镜的技术方案多数处于理论阶段，比如在心血管内窥镜的摄像探头处设置血液过滤膜，设想以过滤膜滤除红色，使血管内环境清楚地显示出来。目前还没有一种成熟的安全有效的心血管内窥镜。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在直视下引导介入器械操作的心血管可视化内窥镜及内窥镜系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种心血管可视化内窥镜，包括用于插入体腔的插入部，所述插入部包括具有鞘管远端部和鞘管近端部的鞘管本体，所述内窥镜还包括摄像模组，所述摄像模组包括摄像元件、光学镜头和摄像模组接头，其中，所述摄像元件设置在所述鞘管远端部内，所述光学镜头与所述鞘管远端部的远端端面密封连接，所述插入部包括以下部件：

套管，其套设在所述鞘管本体外，且所述套管的内壁与所述鞘管本体的外壁之间形成可供液体流通的通道；

管状的端盖，其套设在所述鞘管远端部的外侧，所述端盖的近端与所述套管密封连接，所述端盖与所述鞘管远端部之间形成与所述通道连通的腔体；

所述端盖的至少远端部分与所述鞘管远端部同轴设置，使得通过通道、腔体后从端盖的远端排出的液体能够以鞘管轴心线为中心均匀分布，有效提高在血管内的提高局部血液含水量的均匀性，以施加尽量少的液体来达到可视化拍摄的目的。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述光学镜头设置在所述端盖的远端开口内侧，所述端盖的远端开口具有口径收窄结构。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述端盖的内壁设有多个呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋，所述凸出筋与所述鞘管远端部的外壁相抵；

或者，所述鞘管远端部的外壁设有多个呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋，所述凸出筋与所述端盖的内壁相抵。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述鞘管远端部的管径大于所述鞘管本体上其他区域的管径，所述腔体相对于所述通道具有收窄结构。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述腔体的宽度介于1至200微米，所述腔体的长度介于10至10000微米。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述鞘管远端部内壁上还周向分布有辅助光源，所述辅助光源与所述光学镜头相邻设置。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述鞘管本体为可调弯鞘管，所述内窥镜还包括与所述鞘管本体的鞘管近端部连接的调弯手柄；

所述摄像模组接头通过穿过调弯手柄并延伸至所述鞘管远端部的导线与所述摄像元件电连接。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述内窥镜还包括管道，所述管道的一端设置在所述套管上并与所述通道连通，其另一端被配置为通过一动力装置与一储液容器连通。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种内窥镜系统，包括主机及如上所述的心血管可视化内窥镜，所述主机包括壳体及设置在壳体内的主控板和电源，其中，所述电源与主控板上的电源模块电连接；

所述壳体上设有用于连接所述心血管可视化内窥镜的第一接口，所述第一接口与所述主控板电连接。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述壳体内还设有储液容器及与所述主控板上的电源模块电连接液压泵，所述壳体上还设有第二接口，所述第二接口依次与所述液压泵、储液容器连通，所述第二接口被配置为通过一管道与所述内窥镜的通道连通。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述主机上还设有与所述主控板电连接的显示屏和按键操作部，其中，所述按键操作部被配置为向所述主控板输入对所述内窥镜的摄像模组的控制参数，所述显示屏被配置为显示所述摄像模组采集到的图像信息或视频流信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：通过通道、腔体后从端盖的远端出口排出的液体能够以鞘管轴心线为中心环状分布，使得摄像元件的图像采集区域均匀地增加含水量，使得在局部稀释的血液环境中可视化地拍摄心血管内部结构，实现可视化引导介入操作；采用以鞘管轴心线为中心环状分布的出液形式，可以施加尽量少的液体来达到局部可视化拍摄的目的，避免引起心力衰竭。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个示例性实施例提供的内窥镜的立体图；

图2为本发明的一个示例性实施例提供的远端剖视图示的内窥镜的侧视图；

图3为本发明的一个示例性实施例提供的远端爆炸图示的内窥镜的侧视图；

图4为图2中远端的放大剖视图；

图5为图4中沿A-A方向的剖视图；

图6为本发明的一个示例性实施例提供的内窥镜系统的组成结构示意图；

图7为本发明的一个示例性实施例提供的内窥镜系统的主机的爆炸结构示意图；

图8为本发明的一个示例性实施例提供的在心血管上插入大鞘的示意图；

图9为在图8的基础上实施内窥镜的示意图；

图10为本发明的另一个示例性实施例提供的内窥镜远端的放大剖视图；

图11为本发明的再一个示例性实施例提供的内窥镜远端的放大剖视图。

其中，附图标记包括：1-鞘管本体，11-鞘管远端部，21-摄像元件，22-光学镜头，23-辅助光源，24-摄像模组接头，25-导线，3-套管，31-通道，4-端盖，41-腔体，42-凸出筋，51-调弯手柄，52-管道，6-主机，61-壳体，62-主控板，63-电源，64-第一接口，65-储液容器，66-液压泵，67-第二接口，68-显示屏，69-按键操作部，7-大鞘。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明实施例提供的心血管可视化内窥镜是一种能让术者在直视下操作介入器械到达患者体内病变部位的心血管设备，是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的可视化仪器。其具有摄像元件21（图像传感器）、光学镜头22、照明光源、机械装置、控制装置等，可以通过心血管通路进入人体，在直视下到达病变部位进行介入器械操作、器械回收、病变诊断等一系列操作。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，提供了一种心血管可视化内窥镜系统，包括主机6及心血管可视化内窥镜，其中，内窥镜如图1-图4所示，其包括用于插入体腔的插入部，所述插入部包括具有鞘管远端部11和鞘管近端部的鞘管本体1，所述鞘管本体1为可调弯鞘管，可调弯结构方便术者从多个方向观察目标部位。所述内窥镜还包括摄像模组、管道52和与所述鞘管本体1的鞘管近端部连接的调弯手柄51，调弯手柄51套设在鞘管本体1的主体部位上且与调弯拉线相连接，所述摄像模组包括摄像元件21、光学镜头22、辅助光源23和摄像模组接头24，其中辅助光源23周向分布在鞘管远端部11内壁上，所述辅助光源23与所述光学镜头22相邻设置，以提高摄像元件的血液的能见度；其中，所述摄像元件21设置在所述鞘管远端部11内，所述光学镜头22与所述鞘管远端部11的远端端面密封连接，所述摄像模组接头24通过穿过调弯手柄51并延伸至所述鞘管远端部11的导线25与所述摄像元件21电连接。如图4所示，所述插入部包括以下部件：

套管3，其套设在所述鞘管本体1外，且所述套管3的内壁与所述鞘管本体1的外壁之间形成可供液体流通的通道31，所述管道52的一端设置在所述套管3上并与所述通道31连通；

管状的端盖4，其套设在所述鞘管远端部11的外侧，所述端盖4的近端与所述套管3密封连接，所述端盖4与所述鞘管远端部11之间形成与所述通道31连通的腔体41；

所述端盖4的至少远端部分与所述鞘管远端部11同轴设置。

鞘管远端部11的管径大于所述鞘管本体1上其他区域的管径，以方便容置摄像模组包括摄像元件21、光学镜头22和摄像模组接头24，所述腔体41相对于所述通道31具有收窄结构，在一个具体的实施例中，所述腔体41的宽度介于1至200微米，所述腔体41的长度介于10至10000微米。

如图7所示，主机6包括壳体61及设置在壳体61内的主控板62、电源63、第一接口64、储液容器65、液压泵66、第二接口67、显示屏68、按键操作部69，第一接口64用于连接所述心血管可视化内窥镜的摄像模组，其中，所述电源63与主控板62上的电源模块电连接，通过该电源模块可以向液压泵66、显示屏68、连接在第一接口64上的摄像模组供电，所述按键操作部69被配置为向所述主控板62输入对所述内窥镜的摄像模组的控制参数，比如液压泵66的液压压力（即流速）及启动时间（即稀释范围），所述显示屏68被配置为显示所述摄像模组采集到的图像信息或视频流信息；

将摄像模组的摄像模组接头24插在第一接口64上，将管道52的入口端插在第二接口67上，所述第二接口67依次与所述液压泵66、储液容器65连通，这样，当主控板62控制液压泵66启动时，储液容器65的液体被抽出，并经过管道52流入通道31，然后进入腔体41，最后从端盖4的开口处流出。

所述光学镜头22设置在所述端盖4的远端开口内侧，以增加摄像元件21的视场角；所述端盖4的远端开口具有口径收窄结构，可以是如图4所示的倒圆角状的收窄结构，使得流过鞘管远端部11的液体能够在收窄结构的斜面导向作用下，向靠近所述光学镜头22中轴线的方向流动，使得光学镜头22前方的局部区域的血液含水量增加，以清晰摄像模组的拍摄环境。

本发明不限定内窥镜的远端结构如图4所示，尤其是光学镜头22与端盖4的端面的远近位置关系，图4所示的光学镜头22缩进在端盖4内仅为本发明的一种的实施例；在另一个实施例中，如图10所示，光学镜头22与端盖4的远端端面齐平；在本发明的再一个实施例中，如图11所示，光学镜头22探出于端盖4。需要说明的是，无论光学镜头22与端盖的位置关系如何，相同的特征在于光学镜头22与端盖4之间有间隙，即腔体41从通道31接收的液体可以从端盖4的远端排出内窥镜而进入血管。

本发明实施例实现端盖4的至少远端部分与所述鞘管远端部11同轴设置的其中一种方式为端盖4的内壁设有多个（三个或四个以上）呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋42，如图5所示，所述凸出筋42与所述鞘管远端部11的外壁相抵；

另一种方式为鞘管远端部11的外壁设有多个呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋42，所述凸出筋42与所述端盖4的内壁相抵。

无论是哪种方式，均是依靠凸出筋42来支撑开鞘管远端部11与端盖4，使其两者之间形成腔体41，而凸出筋42长度相等即可使得端盖4与所述鞘管远端部11同轴设置，即使径向上的腔体宽度大致相同，这样使得在端盖4的远端开口处呈环状排出液体，并且同轴设置在光学镜头22的远端方向的外圆周上。

在进行介入手术时，首先经导丝引导将一大鞘7置入心血管内且使其与体外形成通路，如图8所示，通过体外的大鞘止血阀将内窥镜模组远端置入心血管；

再通过调弯鞘管将内窥镜模组沿血管内侧推送到达目标位置附近，如图9所示，通过主机控制打开摄像元件21、辅助光源23、液压泵66；储液容器内存储的液体（可以是生理盐水、干素水、造影剂等）朝着摄像模组远端方向（光学镜头22前方）均匀喷出，喷出的液体快速与血液融合，使摄像模组前端的血液含水量快速增加，具体可通过主机控制液压泵66来调节液体流量；同时还可以调整摄像模组的辅助光源23的强度及波长，增加光线在血液中的穿透能力；摄像元件21在局部稀释后的血液和辅助光源23的照射可看到心血管内部结构。

摄像模组拍摄的图片或者视频会通过主控板62发送给显示屏68，因此，术者可以通过显示屏68直视介入体内的插入部上的摄像元件21所拍摄到的图像。当介入的长度估计差不多快到达病变部位时，可以启动液压泵66，将光学镜头22的前方区域的局域血液含水量从45%增加到55%以上，以使当前拍摄环境变得清晰。

最后术者在心血管可视化内窥镜的指引下进行介入器械操作到达目标部位，术者可以通过主机的显示屏直视器械工作状态，如打开、定位、锚定、释放等一系列精准的操作；同时也可以在直视下精准的把心血管里的植入部入剥离再回收到体外。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种心血管可视化内窥镜，包括用于插入体腔的插入部，所述插入部包括具有鞘管远端部（11）和鞘管近端部的鞘管本体（1），其特征在于，所述内窥镜还包括摄像模组，所述摄像模组包括摄像元件（21）、光学镜头（22）和摄像模组接头（24），其中，所述摄像元件（21）设置在所述鞘管远端部（11）内，所述光学镜头（22）与所述鞘管远端部（11）的远端端面密封连接，所述插入部包括以下部件：

套管（3），其套设在所述鞘管本体（1）外，且所述套管（3）的内壁与所述鞘管本体（1）的外壁之间形成可供液体流通的通道（31）；

管状的端盖（4），其套设在所述鞘管远端部（11）的外侧，所述端盖（4）的近端与所述套管（3）密封连接，所述端盖（4）与所述鞘管远端部（11）之间形成与所述通道（31）连通的腔体（41）；

所述端盖（4）的至少远端部分与所述鞘管远端部（11）同轴设置。

2.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述光学镜头（22）设置在所述端盖（4）的远端开口内侧，所述端盖（4）的远端开口具有口径收窄结构。

3.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述端盖（4）的内壁设有多个呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋（42），所述凸出筋（42）与所述鞘管远端部（11）的外壁相抵；

或者，所述鞘管远端部（11）的外壁设有多个呈周向间隔分布的长度相等的凸出筋（42），所述凸出筋（42）与所述端盖（4）的内壁相抵。

4.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述鞘管远端部（11）的管径大于所述鞘管本体（1）上其他区域的管径，所述腔体（41）相对于所述通道（31）具有收窄结构。

5.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述腔体（41）的宽度介于1至200微米，所述腔体（41）的长度介于10至10000微米。

6.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述鞘管远端部（11）内壁上还周向分布有辅助光源（23），所述辅助光源（23）与所述光学镜头（22）相邻设置。

7.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述鞘管本体（1）为可调弯鞘管，所述内窥镜还包括与所述鞘管本体（1）的鞘管近端部连接的调弯手柄（51）；

所述摄像模组接头（24）通过穿过调弯手柄（51）并延伸至所述鞘管远端部（11）的导线与所述摄像元件（21）电连接。

8.根据权利要求1所述的心血管可视化内窥镜，其特征在于，所述内窥镜还包括管道（52），所述管道（52）的一端设置在所述套管（3）上并与所述通道（31）连通，其另一端被配置为通过一动力装置与一储液容器连通。

9.一种内窥镜系统，其特征在于，包括主机（6）及如权利要求1至8中任一项所述的心血管可视化内窥镜，所述主机（6）包括壳体（61）及设置在壳体（61）内的主控板（62）和电源（63），其中，所述电源（63）与主控板（62）上的电源模块电连接；

所述壳体（61）上设有用于连接所述心血管可视化内窥镜的第一接口（64），所述第一接口（64）与所述主控板（62）电连接。

10.根据权利要求9所述的内窥镜系统，其特征在于，所述壳体（61）内还设有储液容器（65）及与所述主控板（62）上的电源模块电连接液压泵（66），所述壳体（61）上还设有第二接口（67），所述第二接口（67）依次与所述液压泵（66）、储液容器（65）连通，所述第二接口（67）被配置为通过一管道（52）与所述内窥镜的通道（31）连通。

11.根据权利要求9所述的内窥镜系统，其特征在于，所述主机（6）上还设有与所述主控板（62）电连接的显示屏（68）和按键操作部（69），其中，所述按键操作部（69）被配置为向所述主控板（62）输入对所述内窥镜的摄像模组的控制参数，所述显示屏（68）被配置为显示所述摄像模组采集到的图像信息或视频流信息。

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