CN116327088A - 一种内窥镜及内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内窥镜，包括：头端部，其远端面设有第一观察窗口和第二观察窗口，头端部内设置有第一成像模组，第一成像模组与第一观察窗口连通，用于基于第一观察窗口采集到的光线进行成像；具有挠性的插入部，其与头端部的基端侧连接，插入部内贯穿设置有传像介质，传像介质的一端与第二观察窗口连通，用于传导第二观察窗口采集到的光线；第二成像模组，其与传像介质的另一端连通，用于基于第二观察窗口采集到的光线进行成像；本发明中的内窥镜集成了两个不同的成像模组，能够实现多种成像模式，并且第二成像模组设置于头端部之外，不会显著增大头端部的体积，有利于内窥镜在临床上的应用。
Description
技术领域
本发明涉及内窥镜技术领域，特别是涉及一种内窥镜及内窥镜系统。
背景技术
内窥镜在医学领域具有重要的应用，通常可以通过内窥镜的头端部进入人体内实施光学成像观察，具有微米量级的高空间分辨率。利用内窥镜可以看到X射线、CT、MRI等影像技术不能显示的微小病变，同时还可以通过内窥镜的活检孔道伸入手术器械实施微创治疗，因此在消化内科、呼吸科、泌尿外科等疾病诊疗中发挥了重要的作用。
目前，现有的内窥镜为了满足临床的多种观察需求，需要设置具有至少两种成像模式的内窥镜，但是现有技术中将所有的成像模组均设置在头端部，会显著增大头端尺寸，不利于临床应用。
可见，现有内窥镜技术还有待改进。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种内窥镜及内窥镜系统，在提供至少两种成像模式的基础上，不会显著增大头端体积，有利于临床应用。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种内窥镜，包括：
头端部，其远端面设有第一观察窗口和第二观察窗口，所述头端部内设置有第一成像模组，所述第一成像模组与所述第一观察窗口连通，用于基于所述第一观察窗口采集到的光线进行成像；
具有挠性的插入部，其与所述头端部的基端侧连接，所述插入部内贯穿设置有传像介质，所述传像介质的一端与所述第二观察窗口连通，用于传导所述第二观察窗口采集到的光线；
第二成像模组，其与所述传像介质的另一端连通，用于基于所述第二观察窗口采集到的光线进行成像。
可选的，所述内窥镜还包括：
操作部，其与所述插入部的基端侧连接；
所述第二成像模组设置于所述操作部内。
可选的，所述操作部设置有供用户操作的模式切换开关，所述模式切换开关分别与所述第一成像模组和所述第二成像模组通信连接，用于控制所述第一成像模组和所述第二成像模组的工作状态。
可选的，所述头端部的远端面还设置有用于清洁所述第一观察窗口的第一水汽喷嘴和用于清洁所述第二观察窗口的第二水汽喷嘴。
可选的，
所述第一成像模组为可见光成像模组，用于基于所述第一观察窗口采集到的光线进行可见光成像，以生成可见光图像。
可选的，
所述第二成像模组为近红外成像模组，用于基于所述第二观察窗口采集到的光线进行近红外光成像，以生成近红外光图像。
可选的，所述近红外成像模组包括沿所述传像介质的出射光路依次设置的传像透镜组、激发光截止滤波片和近红外感光元件。
可选的，所述第二观察窗口和/或所述传像透镜组和/或所述激发光截止滤波片镀有与目标成像波段对应的增透膜，其中，所述目标成像波段位于近红外波段。
可选的，所述目标成像波段为820nm～860nm。
本发明实施例还提供了一种内窥镜系统，包括：光源、图像处理器、显示器和如上述所述的内窥镜。
本发明实施例提供了一种内窥镜，包括：头端部，其远端面设有第一观察窗口和第二观察窗口，头端部内设置有第一成像模组，第一成像模组与第一观察窗口连通，用于基于第一观察窗口采集到的光线进行成像；具有挠性的插入部，其与头端部的基端侧连接，插入部内贯穿设置有传像介质，传像介质的一端与第二观察窗口连通，用于传导第二观察窗口采集到的光线；第二成像模组，其与传像介质的另一端连通，用于基于第二观察窗口采集到的光线进行成像。
可见，本发明实施例中的内窥镜的头端部的远端面上设有第一观察窗口和第二观察窗口，头端部内部设有第一成像模组，该第一成像模组能够对第一观察窗口采集到的光线进行成像，第二成像模组通过设置于插入部内、且连通第二观察窗口和第二成像模组的传像介质接收由第二观察窗口采集到的光线，并基于接收到的光线进行成像，本发明中的内窥镜集成了两个不同的成像模组，有利于实现多种成像模式，并且第二成像模组设置于头端部之外，而设置于头端部中的第二观察窗口与传像介质的径向尺寸较小，所以不会显著增大头端部的体积，有利于内窥镜在临床上的应用。
本发明实施例还提供了一种内窥镜系统，具有与上述内窥镜相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种内窥镜的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种内窥镜的结构示意图；
图3本发明实施例提供的一种内窥镜的外观结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种镜体头端部冠状面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种内窥镜的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种内窥镜及内窥镜系统，在集成两种成像模式、提高成像质量的基础上，不会增大头端体积，有利于临床应用。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种内窥镜的结构示意图。该内窥镜，包括：
头端部1，其远端面设有第一观察窗口11和第二观察窗口12，所述头端部1内设置有第一成像模组13，所述第一成像模组13与所述第一观察窗口11连通，用于基于所述第一观察窗口11采集到的光线进行成像；
具有挠性的插入部2，其与所述头端部1的基端侧连接，所述插入部2内贯穿设置有传像介质21，所述传像介质21的一端与所述第二观察窗口12连通，用于传导所述第二观察窗口12采集到的光线；
第二成像模组3，其与所述传像介质21的另一端连通，用于基于所述第二观察窗口12采集到的光线进行成像。
需要说明的是，在本领域中通常定义操作者在操作内窥镜时，将远离操作者的一端称为远端，将靠近操作者的一端称为基端(或近端)。本发明实施例中内窥镜的头端部1的远端面设有第一观察窗口11和第二观察窗口12，其中，在内窥镜使用过程中第一观察窗口11将采集到的光线传输至与其连通的第一成像模组13，第一成像模组13基于接收到的光线进行成像得到对应的第一图像，第二观察窗口12将采集到的光线经过与其连通的传像介质21传输至位于传像介质21另一端的第二成像模组3，第二成像模组3基于接收到的光线进行成像，得到对应的第二图像。
具体的，第一成像模组13和第二成像模组3的输出端均用于与图像处理器通信连接，将生成的图像传输至图像处理器，并经图像处理器处理后，将图像发送至与图像处理器连接的显示器进行显示，以便操作者通过显示器所显示的图像作出相应的诊断。其中，本发明实施例中的传像介质21具体可以为光纤，本发明实施例中的第二成像模组3位于头端部1之外，而设置于头端部1中的第二观察窗口12与传像介质21的径向尺寸较小，因此不会显著增大头端部1的体积。另外，由于本发明实施例中能够通过第一成像模组13得到第一图像，还够通过第二成像模组3得到第二图像，以便后续根据实际需要综合第一图像和/或第二图像得到最终的图像，有利于实现多种成像模式。
进一步的，如图2和图3所示，本发明实施例中的内窥镜还可以包括：
操作部4，其与插入部2的基端侧连接；
第二成像模组3设置于操作部4内。
可以理解的是，为了便于临床使用，本发明实施例中的内窥镜还可以包括操作部4，并且由于临床上医生可以通过操作部4对内窥镜进行操作，而且临床操作上对操作部4的尺寸要求并非特别严格，因此操作部能够设计出空间来放置第二成像模组3，操作部4的小范围增加对临床操作的影响甚微。
进一步的，操作部4设置有供用户操作的模式切换开关41，模式切换开关41分别与第一成像模组13和第二成像模组3通信连接，用于控制第一成像模组13和第二成像模组3的工作状态。
可以理解的是，为了更好地满足临床医生的使用，本发明实施例中可以在操作部4上设置模式切换开关41，以便临床医生根据实际需要对模式切换开关41进行操作以选择内窥镜的工作模式，以便通过内窥镜获取到对应工作模式下的图像。
具体的，模式切换开关41可以分别与第一成像模组13和第二成像模组3通信连接，例如可以设置不同的档位来表示不同的工作模式，例如模式切换开标41切换至第一档时，可以控制第一成像模组13开启，内窥镜处于与第一成像模组13对应的成像模式下，模式切换开关41切换至第二档时，可以控制第二成像模组3开启，内窥镜处于与第二成像模组3对应的工作模式下，模式切换开关41切换至第三档时，可以控制第一成像模组13和第二成像模组3均开启，内窥镜处于双模组模式下。在实际应用中，可以通过设置不同的开关位置来表示不同的档位，也可以设置默认工作模式，使内窥镜开启时模式切换开关41控制默认工作模式下的第一成像模组13和第二成像模组3的工作状态，并且在接收到用户的切换操作后，按照预设的模式切换顺序切换至下一个工作模式，并控制对应的成像模组开启。
例如，在实际应用过程中当内窥镜处于与第一成像模组13对应的成像模式下时，第一成像模组13将生成的第一图像发送至图像处理器，然后再经图像处理器处理后发送至显示器进行显示，所显示的为处理后的第一图像；当内窥镜处于与第二成像模组3对应的成像模式下时，第二成像模组3将生成的第二图像发送至图像处理器，然后再经图像处理器处理后发送至显示器进行显示，所显示的为处理后的第二图像；当内窥镜处于第一成像模组13和第二成像模组3均开启的双模组模式下时，第一成像模组13将生成的第一图像发送至图像处理器，第二成像模组3将生成的第二图像发送至图像处理器，图像处理器对第一图像和第二图像进行处理，将处理后的复合图像发送至显示器进行显示。
进一步的，头端部1的远端面还设置有用于清洁第一观察窗口11的第一水汽喷嘴A和用于清洁第二观察窗口12的第二水汽喷嘴B。
需要说明的是，本发明实施例中的头端部1还可以包括与第一观察窗口11对应的第一水汽喷嘴A以及与第二观察窗口12对应的第二水汽喷嘴B，其中，第一水汽喷嘴A用于对第一观察窗口11进行冲洗清洁，第二水汽喷嘴B可以用于对第二观察窗口12进行冲洗清洁，具体如图4所示的头端部冠状面结构示意图，其中，A为第一水汽喷嘴，B为第二水汽喷嘴，C为辅助送水口，D为器械通道口，E为照明光纤，照明光纤的入射端用于接光源的出射端，将光源发出的光传输至头端部1并通过头端部1上的对应出射口射出，以便对目标物体进行照射。
进一步的，第一成像模组13具体可以为可见光成像模组，用于基于第一观察窗口11采集到的光线进行可见光成像，以生成可见光图像。
需要说明的是，为了减少对现有内窥镜结构的变更，本发明实施例中的第一成像模组13具体可以为可见光成像模组，其可包括用于感测可见光波段范围的光线强度的光电转换芯片，可以针对第一观察窗口11采集到的光线中的可见光进行成像。例如，当光源出射的照明光为白光时，通过第一成像模组12可实现白光成像；当光源出射的照明光为特殊光时，通过第一成像模组12可实现特殊光成像(比如，光源出射由蓝色窄带光和绿色窄带光构成的合束光时，可以通过第一成像模组12实现窄带光成像)；当光源出射的是激发光时，通过第一成像模组12可实现自体荧光成像，以便更好地满足临床应用的实际需求，其中，自体荧光是体腔内的组织受激发光激发而产生的荧光，该自体荧光所在波段通常为绿光波段，所以能够被第一成像模组13捕获。
其中，在一些实施例中，第二成像模组3具体也可以为可见光成像模组，与第一成像模组13均用于对可见光成像，通过第一观察窗口11和第二观察窗口12之间的位置偏移实现所采集到的第一图像与第二图像之间的像素位移，进而可便于实现3D成像。
或者，在本实施例中，为了实现ICG荧光成像，第二成像模组3还可以为近红外成像模组，用于基于第二观察窗口12采集到的光线进行近红外光成像，以生成近红外光图像。
需要说明的是，ICG(吲哚菁绿)是一种水溶性分子，静脉注射后迅速强烈地和血浆蛋白结合，当ICG结合蛋白暴露在750～810nm的激发光源下时，它发出的荧光峰值在840nm左右，因为这个波长是极少会被血红蛋白或水吸收，含有ICG的结构可以通过拥有敏感的红外光和适当滤波的摄像机捕捉。通常ICG在术前2～14d通过外周静脉给药，手术时正常组织已将ICG代谢，不再显示荧光；而肿瘤组织代谢能力差，组织内仍有ICG残留，应用荧光显像仪进行观察发现肝脏肿瘤可呈现清晰的、边界清楚的荧光影像，并可对肿瘤性质进行初步鉴定。由于ICG的肿瘤荧光特异性，将为医生提供一种新的早癌诊断筛查方法，大大提高早癌筛查的阳性率，因此，本发明实施例中的第二成像模组3可以为近红外成像模组，用于实现ICG荧光成像模式。在实际应用中，在光源出射近红外激发光的情况下，ICG受激产生比该近红外激发光波长更长的近红外光，第二成像模组3接收由第二观察窗口12采集的光线并生成对应的近红外光图像(通常也可以称之为ICG荧光图像)，然后将该近红外光图像发送至图像处理器，以便图像处理器对其处理后发送至显示器进行显示。
其中，当内窥镜处于双模块模式下时，亦即，光源同时提供可见光和近红外激发光，第一成像模组13和第二成像模组3均启动的情况下，两个成像模组均将生成的图像发送至图像处理器，图像处理器会将两个图像叠加处理后发送至显示器，最终显示的图像上结合了ICG荧光图像的信息，可以使临床医生通过图像更准确地作出诊断。
具体地，如图2或图5所示，近红外成像模组可以包括沿传像介质21的出射光路依次设置的传像透镜组31、激发光截止滤波片32和近红外感光元件33。
需要说明的是，本发明实施例中的传像介质21将第二观察窗口12采集的近红外光信号传输至传像透镜组31，传像透镜组31对接收到的近红外光信号进行放大聚焦，以提高近红外光信号强度，由于通过第二观察窗口12采集到的近红外光信号中不仅包括大量的ICG荧光反射信号，还会包括一部分近红外激发光信号，但是对于ICG荧光成像来说需要根据ICG荧光反射信号进行成像，因此需要将近红外光信号中的近红外激发光信号滤除，以便提高ICG荧光图像的精确度，故近红外光信号经传像透镜组31的放大聚焦后，经激发光截止滤波片32滤波后传输至近红外感光元件33，并由近红外感光元件33生成ICG荧光图像，从而可以提高最终成像的清晰度。其中，近红外感光元件33可以为用于感测近红外光波段范围的光线强度的光电转换芯片。
更进一步的，本发明实施例中的第二观察窗口12和/或传像透镜组31和/或激发光截止滤波片32镀有与目标成像波段对应的增透膜，其中，目标成像波段位于近红外波段。
可以理解的是，为了提高近红外波段的透射率，提高近红外波段光信号强度，具体的可以提高接收到的近红外波段反射光信号的透射率和强度，本发明实施例中可以在第二观察窗口12和/或传像透镜组31和/或激发光截止滤波片32上镀设与目标成像波段对应的增透膜，从而提高近红外波段的强度，有利于进一步提高成像质量。具体的，本发明实施例中的目标成像波段可以为ICG荧光所在波段：820nm～860nm。当然，还可以理解的是，本实施例所述的目标成像波段具体可以为成像过程中重点关注的波段，其具体范围可以根据实际需要进行确定，本发明实施例不做特殊限定。
可见，本发明实施例中的内窥镜中包括头端部、插入部和第二成像模组，其中，头端部的远端面上设有第一观察窗口和第二观察窗口，头端部内部设有第一成像模组，该第一成像模组能够对第一观察窗口采集到的光线进行成像，第二成像模组通过设置于插入部内、且连通第二观察窗口和第二成像模组的传像介质接收由第二观察窗口采集到的光线，并基于接收到的光线进行成像，本发明中的内窥镜集成了两个不同的成像模组，有利于实现多种成像模式，并且第二成像模组设置于头端部之外，而设置于头端部中的第二观察窗口与传像介质的径向尺寸较小，所以不会显著增大头端部的体积，有利于内窥镜在临床上的应用。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种内窥镜系统，包括：光源51、图像处理器52、显示器53和如上述的内窥镜54。
具体如图5所示，其中，光源51包括与内窥镜54中的第一成像模组13对应的第一光源模组511和与第二成像模组3对应的第二光源模组512，光源51通过照明光路与内窥镜的头端部54的远端面连接。
为了便于使用，本发明实施例中的内窥镜54内的第一成像模组13和第二成像模组3均分别通过相应的信号线与光源51连接，在实际应用中信号线以及照明光路可以封装为一个整体，并且封装后的整体传输结构与光源51之间的连接方式可以为插拔式连接，第一成像模组13和第二成像模组3产生的信号可以进一步通过光源51内部对应的信号线传输至图像处理器52。当然，在一些实施例中，第一成像模组13和第二成像模组3产生的信号也可以通过其他连接结构，直接传输给图像处理器52而无需经过光源51内部，具体不做特殊限定。
需要说明的是，本发明实施例还提供了一种内窥镜系统，具有与上述内窥镜相同的有益效果，并且对于本发明实施例中所涉及到的内窥镜的具体介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种内窥镜，其特征在于，包括：
头端部，其远端面设有第一观察窗口和第二观察窗口，所述头端部内设置有第一成像模组，所述第一成像模组与所述第一观察窗口连通，用于基于所述第一观察窗口采集到的光线进行成像；
具有挠性的插入部，其与所述头端部的基端侧连接，所述插入部内贯穿设置有传像介质，所述传像介质的一端与所述第二观察窗口连通，用于传导所述第二观察窗口采集到的光线；
第二成像模组，其与所述传像介质的另一端连通，用于基于所述第二观察窗口采集到的光线进行成像。
2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜还包括：
操作部，其与所述插入部的基端侧连接；
所述第二成像模组设置于所述操作部内。
3.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于，所述操作部设置有供用户操作的模式切换开关，所述模式切换开关分别与所述第一成像模组和所述第二成像模组通信连接，用于控制所述第一成像模组和所述第二成像模组的工作状态。
4.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述头端部的远端面还设置有用于清洁所述第一观察窗口的第一水汽喷嘴和用于清洁所述第二观察窗口的第二水汽喷嘴。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的内窥镜，其特征在于，
所述第一成像模组为可见光成像模组，用于基于所述第一观察窗口采集到的光线进行可见光成像，以生成可见光图像。
6.根据权利要求5所述的内窥镜，其特征在于，
所述第二成像模组为近红外成像模组，用于基于所述第二观察窗口采集到的光线进行近红外光成像，以生成近红外光图像。
7.根据权利要求6所述的内窥镜，其特征在于，所述近红外成像模组包括沿所述传像介质的出射光路依次设置的传像透镜组、激发光截止滤波片和近红外感光元件。
8.根据权利要求7所述的内窥镜，其特征在于，所述第二观察窗口和/或所述传像透镜组和/或所述激发光截止滤波片镀有与目标成像波段对应的增透膜，其中，所述目标成像波段位于近红外波段。
9.根据权利要求8所述的内窥镜，其特征在于，所述目标成像波段为820nm～860nm。
10.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：光源、图像处理器、显示器和如权利要求1至9任意一项所述的内窥镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111604803.4A CN116327088A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种内窥镜及内窥镜系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111604803.4A CN116327088A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种内窥镜及内窥镜系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116327088A true CN116327088A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86891754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111604803.4A Pending CN116327088A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种内窥镜及内窥镜系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116327088A (zh) |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111604803.4A patent/CN116327088A/zh active Pending
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