CN116327097B - 一种内镜检测肿物大小的测量方法和测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法和测量装置。方法包括：由激光光源产生一束有色可见光束，经过导光纤维和透光片后从内镜头端分散发出与导光纤维头端中心线有夹角的至少两道有色光线；通过调整透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离使得至少两道有色光线分别投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑作为标记点组，通过成像通路并由内镜成像系统对肿物成像以形成带有标记点组的肿物图像；根据几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离。本发明提供的激光测量方法可以实现激光在内镜下的应用，可有效、准确计算内镜下肿物大小，并可对纵向、斜向生长的肿物直径进行立体化计算。

Description

一种内镜检测肿物大小的测量方法和测量装置
技术领域
本发明涉及肿物测量医疗器械技术领域，特别是一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法和测量装置。
背景技术
电子喉镜下对于喉部肿瘤大小、边界、累及范围等情况的准确评估，是喉部肿瘤尤其是恶性肿瘤诊断分期及治疗方案制定的重要参考依据。在常规电子喉镜检查的过程中，操作者通常依靠个人经验，或以周边解剖结构为参考标准，对肿瘤大小进行目测估算。
现有技术报道的测量方法基本采用实体尺，例如王向前等开发一种经套管送入，可在内镜下展开的2-4cm实体标尺；路又可等开发使用虚拟内标的内镜测量方法及其物距测量装置，其通过对不同距离下内镜标准平面图的拍摄，建立虚拟内标，结合带有标准刻度的活检钳或导丝对镜头与肿物之间的距离进行测量，从而计算病灶大小。
综上，现有的测量方法或依靠经验，或依靠实体尺，而实体尺需要在内镜下调整角度、距离等，以确保准确测量病灶大小，一定程度上延长了检查时间且喉腔空间狭小，且内镜管道直径有限，如标尺过大，则难以进入和展开，如标尺过小，则会牺牲相应的测量范围，再者由于实体标尺长期以折叠状态保存，多次使用后可能发生形变，影响准确性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本申请提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法和装置，该激光测量方法可以对内镜下非标准平面生长的病灶大小进行较为精确的计算，可解决实体标尺在电子喉镜下操作不便、测量范围有限以及长期使用后准确度下降的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法，所述测量方法包括；包括：1)由激光光源产生一束有色可见光束，经过导光纤维和透光片后从内镜头端分散发出与导光纤维头端中心线有夹角的至少两道有色光线；2)通过调整透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离使得至少两道有色光线分别投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑作为标记点组，通过成像通路并由内镜成像系统对肿物成像以形成带有标记点组的肿物图像；3)根据透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置，包括：数据获取模块，用于提供透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，其中，所述标记点组为经透光片投射在肿物上的光斑中，距离最远的两个光斑组成，带有标记点的肿物图像由内镜成像系统形成；计算模块，用于实现所述测量方法的步骤3)。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，用于实现本申请所述测量方法的步骤3)。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第四方面提供一种终端，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行本申请所述测量方法的步骤3)。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第五方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光定位标尺，包括标尺本体、激光光源、导光纤维和透光片。所述标尺本体设有贯穿所述标尺本体的中空内腔，所述激光光源设于所述标尺本体的尾端；所述导光纤维设于所述中空内腔，且一端与所述激光光源信号连通，另一端固定于所述中空内腔的第一位置；所述透光片设置于所述中空内腔的第二位置，且所述第一位置位于所述透光片的入光侧。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第六方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量系统，包括带有成像系统的内镜检测器，所述内镜检测器设有成像通路和活检孔道，包括带有成像系统的内镜检测器，所述内镜检测器设有成像通路和活检孔道；还包括所述的激光定位标尺和控制器；使用状态下，所述激光定位标尺设于所述活检孔道；所述控制器与所述定位标尺的激光光源和所述内镜检测器的像系统均电性连接。
如上所述，本申请具有以下有益效果：
1)本发明提供的激光测量方法和装置可以实现激光在内镜下的应用，凭借计算公式，可有效、准确地计算出内镜下肿物大小，并可对纵向、斜向生长的肿物直径进行立体化计算。
2)本发明较传统的内镜下实体标尺而言，只需要调整内镜头端与肿物的距离使发射出的光线可以位于肿物的两个边界即可，无需额外对其进行角度调整，仅通过原本的单手操作即可完成对肿物的大小测量，大大节约了检查时间，减轻了患者的痛苦。
3)本发明所设计的激光测量方法，无需折叠，长期存放、反复使用均不会影响其精度，有利于更为准确地测量内镜下肿物的大小。
附图说明
图1为本发明所述的内镜检测肿物大小的激光测量方法的实际测量情况的近景平面示意图；
图2为本发明所述的内镜检测肿物大小的激光测量方法通过成像系统获得的肿物图像示意图；
图3为本发明所述的内镜检测肿物大小的激光测量方法的实际测量情况的立体化应用示意图；
图4为本发明所述的内镜检测肿物大小的激光测量方法的通过成像系统获得的立体化应用肿物图像示意图；
图5为本发明应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置的结构示意图；
图6本发明应用于内镜检测肿物大小的激光测量终端示意图；
图7为本发明激光定位标尺的结构示意图；
图8为激光定位标尺头端及透光片与导光纤维的位置关系示意图；
图9为内镜头端及为标尺应用到活检孔道与成像系统通路的位置关系示意图；
图10为本发明所述的内镜检测肿物大小的激光测量方法的流程示意图。
图中标记：
1 内镜
2 至少两道有色光线
21 中间光线
22 第一有色光线
23 第二有色光线
3 成像通路
4 活检孔道
A 第一虚拟平面
B 第二虚拟平面
a1 第一标记点
a2 第二标记点
a3 中间标记点
a1’ 第一标记点成像点
a2’ 第二标记点成像点
a3’ 中间标记点成像点
100 激光测量装置
101 数据获取模块
102 计算模块
200 激光测量终端
201 处理器
202 存储器
2021 操作系统
2022 应用程序
203 网络接口
204 用户接口
205 总线系统
6 标尺本体
61 刻度区
62 调节卡
7 激光光源
8 导光纤维
9 透光片
c1 第一位置
c2 第二位置
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法、应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置、计算机可读存储介质、终端、应用于内镜检测肿物大小的激光定位标尺和应用于内镜检测肿物大小的激光测量系统。与此同时，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
图1为实际测量情况的近景平面示意图，图2为通过成像系统获得的肿物图像示意图。参阅图1和图2，本发明实施例一方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法，包括：
1)由激光光源产生一束有色可见光束，经过导光纤维和透光片后从内镜1头端分散发出与导光纤维头端中心线有夹角的至少两道有色光线2；
2)通过调整透光片出光位置及内镜的成像通路3的入口端与肿物的距离使得至少两道有色光线2分别投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑作为标记点组(a1、a2)，通过成像通路并由内镜成像系统对肿物成像以形成带有对应标记点组(a1、a2)的标记点组(a1’、a2’)的肿物图像；
3)根据透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离。
本申请的测试原理如下：图1为实际测量情况的近景平面示意图，即实际测量情况下形成的第一虚拟平面，两道有色光线分别投射在肿物的两个边界形成一组标记点组(a1、a2)，两道有色光线的夹角为2α，2α根据现有技术器件的选用或计算可或获知且其根据透光片出光位置与肿物的距离在改变；内镜成像系统的视野角度为β(已知，且为定值)；并且优选透光片出光位置的中心与活检孔道4的中心重合，活检孔道的中心与成像通路的中心距离为W(已知)；该第一虚拟平面与镜头间的距离为H(未知)。具体的，将内镜成像系统的视野所在的圆称为第一虚拟平面圆。
图2为通过成像系统获得的肿物图像示意图，肿物图像上带有实景中标记点组(a1、a2)对应的肿物上标记点组(a1’、a2’)，实景中第一虚拟平面圆对应的肿物图像上的圆的半径为R(已知，通过对肿物图像测量可获得)，标记点组(a1’、a2’)到肿物图像的中心点的距离为d1、d2(已知，通过对肿物图像测量可获得)。
已知第一虚拟平面和肿物图像存在几何对应关系为，
因为α、β、W、R和d均为已知，则
通过上述几何对应关系来计算获得第一虚拟平面与镜头间的距离为H。通过调整近景平面与镜头间的距离H，即可调整使得两道有色光线分别投射在肿物的其他任意两个边界，根据几何对应关系进行立体化应用。
在一具体实施例中，保持透光片出光位置与成像通路入口端齐平。
在一具体实施例中，有色可见光束经过透光片后分散发出2N+1道有色光线，各相邻光线之间的夹角为α，α为1°～30°，夹角为α的大小通过激光光源和透光片的参数进行设置，夹角为α的大小根据需要进行定制，可选1°～5°、5°～10°、10°～15°、15°～20°、20°～25°、25°～30°；位于2N+1道有色光线中间的中间光线21与成像通路3平行且所述中间光线21与所述导光纤维的头端中心重合，N为大于等于1的整数，N一般为1～5。
在一具体实施例中，步骤2)中，保持透光片出光位置和成像通路3入口的相对位置不变，通过调整透光片出光位置与肿物的距离，使得至少两道光线2且除中间光线21之外的有色光线投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑分别作为立体标记点组，所述立体标记点组包括第一标记点a1与第二标记点a2，同时所述中间光线21在肿物上形成中间标记点a3；采用成像系统获得同时带有第一标记点成像点a1’、第二标记点成像点a2’和中间标记点成像点a3’的肿物图像。
图3为实际测量情况的立体化应用示意图，图4为通过成像系统获得的肿物图像示意图，立体化应用具体说明，在一具体实施例中，步骤3)中，根据如下步骤计算肿物标记点组中第一标记点a1与第二标记点a2的距离：
1)在第一虚拟平面A上，若第一标记点a1与中间标记点a3的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式一计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式一：
若第一标记点a1与中间标记点a3位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式二计算第一虚拟平面A与内镜头端的距离H1：
公式二：
其中，α1为在肿物上形成第一标记点的有色光线与所述中间光线的夹角；
W为透光片出光位置的中心与成像通路的中心之间的距离；
R为肿物图像的半径；
β为内镜成像系统的视野角度；
d1为肿物图像上第一标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
3)在第二虚拟平面B上，若第二标记点a2与中间标记点a3的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式三计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式三：
若第二标记点a2与中间标记点a3的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式四计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式四：
其中，α2为在肿物上形成第二标记点的有色光线与所述中间有色光线的夹角；
d2为肿物图像上第二标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
4)采用公式五计算出该标记点组中，第一标记点和第二标记点的实际空间距离X：
公式五：
在一具体实施例中，步骤3)还包括：以首次获得的距离作为所测肿物的最大径；或者，基于若干次变化透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离后，各次变化产生的标记组及对应的带有标记点组的肿物图像，计算各次变化后标记点组两个光斑之间的距离，以获得的最大距离值作为所测肿物的最大径。
如图5所示，展示了本发明实施例第二方面中的一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置100的结构示意图。应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置100，包括：数据获取模块101，用于提供透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，其中，所述标记点组为经透光片投射在肿物上的光斑中，距离最远的两个光斑组成，带有标记点的肿物图像由内镜成像系统形成；计算模块102，用于应用于内镜检测肿物大小的激光测量方法的步骤3)。
本发明实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，用于实现上述用于内镜检测肿物大小的激光测量方法的步骤3)。
本发明实施例第四方面供一种终端，就内镜检测肿物大小的激光测量终端的硬件结构而言，请参阅图6，内镜检测肿物大小的激光测量终端200的一个可选的硬件结构示意图，该终端200可以是移动电话、计算机设备、平板设备、个人数字处理设备、工厂后台处理设备等。激光测量终端200包括：至少一个处理器201、存储器202、至少一个网络接口203和用户接口204。装置中的各个组件通过总线系统205耦合在一起。可以理解的是，总线系统205用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统205除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
其中，用户接口204可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击枪、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。可以理解，存储器202可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，StaticRandom Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous StaticRandomAccess Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类别的存储器。
本发明实施例中的存储器202用于存储各种类别的数据以支持激光测量终端100的操作。这些数据的示例包括：用于在激光测量终端200上操作的任何可执行程序，如操作系统2021和应用程序2022；操作系统2021包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序2022可以包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例提供的内镜检测肿物大小的激光测量方法可以包含在应用程序2022中。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器201中，或者由处理器201实现。处理器201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器201可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器201可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器201可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所提供的配件优化方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
在示例性实施例中，激光测量终端200可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex ProgrammableLogicDevice)，用于执行前述方法。
本发明实施例第五方面供一种应用于内镜检测肿物大小的激光定位标尺，如图7-9所所示，激光定位标尺包括标尺本体6、激光光源7、导光纤维8和透光片9。所述标尺本体6设有贯穿所述标尺本体6的中空内腔，所述激光光源7设于所述标尺本体6的尾端。所述导光纤维8设于所述中空内腔，且一端与所述激光光源7信号连通，另一端固定于所述中空内腔的第一位置c1。所述透光片9设置于所述中空内腔的第二位置c2，且所述第一位置c1位于所述透光片4的入光侧。激光光源7选用可见光激光光源。透光片9起到分散光束的作用，例如采用等宽等间距的平行狭缝构成的光栅，并控制导光纤维末端到透光片的距离P与透光片上标尺样镂空图案的长度Q，控制P和Q的比例来确定各条光线之间的夹角。
具体的，所述标尺本体6设有刻度区61和滑动设于所述刻度区61外的调节卡62，所述刻度区61靠近所述激光光源7侧设置且所述刻度区61设置刻度线；所述第二位置c2为所述中空内腔的头端。当该标尺设备通过内镜自带的活检孔道进入时，可使用该调节卡口进行校准，保证标尺的头端与内镜镜头处于同一平面，以便后续进行计算和测量。
本发明实施例第六方面提供一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量系统，包括带有成像系统的内镜检测器，所述内镜检测器设有成像通路和活检孔道；还如上所述的激光定位标尺和控制器；使用状态下，所述激光定位标尺设于所述活检孔道；所述控制器与所述定位标尺的激光光源和所述内镜检测器的像系统均电性连接。控制器可选用某种终端，用来控制电路启闭、处理或存储数据能，例如移动电话、计算机设备、平板设备、个人数字处理设备、工厂后台处理设备等。优选的，使用状态下，使透光片出光位置与成像通路入口端齐平。
实施例1
以目前所使用奥林巴斯ENF TYPE VT2电子鼻咽喉内窥镜为例，其光学视野角β＝90°，头端总直径4.8mm，活检孔道4直径2.0mm，活检孔道中心(即置入激光定位标尺后，透光片出光位置的中心)与成像通路3的中心之间的实际距离W为2.0mm；通过采集系统在屏幕上所采集的图像直径为1080像素，则R＝540像素。
参阅图8所示，通过在透光片9上雕刻出标尺样图案并控制导光纤维8末端到透光片9的距离P与透光片9上标尺样镂空图案的长度Q，使得/>则获得了可发射出1束中间光线及2束成角的标记光线的激光定位标尺装置，其各条光线间的夹角为30°，即α＝30°；
将上述的激光定位标尺装置置入VT2内窥镜的活检孔道，并对一直径为10mm，向侧方立体生长的肿瘤进行测量。参阅图3，通过调整镜头(即出光位置及成像通路的入口端)与肿物的距离，使得外侧两条标记光线分别投射在肿物的两个边界形成第一标记点a1和第二标记点a2。参阅图4，采集带有第一标记点成像点a1’和第二标记点成像点a2’的肿物图像，如图3所示。则此时，外侧两条标记光线与中间光线之间的夹角a1＝a2＝α＝30°；在图像上分别量出第一标记点成像点a1’和第二标记点成像点a2’图像中心点(圆心)的距离，d1＝405像素，d2＝216像素，则根据前述公式计算可得：
则，所测量肿物最大径为：
实施例2
参阅图10，立体化应用过程中，采用算法实现测量方法的步骤3)：
S1、提供透光片出光位置的中心与成像通路的中心之间的距离W；提供内镜成像系统的视野角度β，Y＝0，i＝0；
S2、获得肿物上形成第一标记点的有色光线与所述中间光线的夹角α1；
获得肿物上形成第二标记点的有色光线与所述中间光线的夹角α2；
获得肿物图像上第一标记点成像点到肿物图像中心点的距离d1；
获得肿物图像上第二标记点成像点到肿物图像中心点的距离d2；
获得肿物图像的半径R；
获得第一标记点与中间标记点的垂直投影与成像系统中心的垂直投影关系；
获得第二标记点与中间标记点的垂直投影与成像系统中心的垂直投影关系；
S3、判断第一标记点与中间标记点的垂直投影与成像系统中心的垂直投影关系，
若为同侧采用上述公式一，若为两侧采用上述公式二；
S4、判断第二标记点与中间标记点的垂直投影与成像系统中心的垂直投影关系，
若为同侧采用上述公式三，若为两侧采用上述公式四；
S5、采用上述公式五计算第一标记点和第二标记点的实际空间距离X；
S6、判断X是否大于Y；1)若X大于Y，则S7、Y＝X，S8、i＝i+1；S9、判断i
是否小于M(M为人为设定整数值)，若i小于M则重新回到S2，重新调整位置获得新值；若若i不小于M则计算结束输出Y值；
2)若X不大于Y，S8、i＝i+1；
S9、判断i是否小于M(M为人为设定整数值)，若i小于M则重新回到S2，
重新调整位置获得新值；若i不小于M，则S10、计算结束输出Y值；
S11、结束。
实施例3
应用于内镜检测肿物大小的激光定位标尺，参阅图7，包括标尺本体6、激光光源7、导光纤维8和透光片9。其中，标尺本体6设有贯穿所述标尺本体的中空内腔，激光光源7设于标尺本体6的尾端。导光纤维8设于中空内腔，且一端与激光光源7信号连通，另一端固定于中空内腔的第一位置c1。透光片9设置于中空内腔的第二位置c2，且第一位置c1位于透光片9的入光侧，第二位置c2为所述中空内腔的头端。标尺本体采用可弯曲的软管制成。
更具体的，标尺本体6设有刻度区61和滑动设于所述刻度区61外的调节卡62，刻度区61靠近激光光源7侧设置且刻度区61设置刻度线。通过调节卡62可获知标尺本体进入活检孔道的深度，从而保证标尺的头端与内镜镜头处于同一平面，以便后续进行计算和测量。另外，还设有用于提供激光光源电能的电源64和控制激光光源启闭的开关63。
实施例4
应用于内镜检测肿物大小的激光测量系统，包括带有成像系统的内镜检测器，内镜检测器设有成像通路3和活检孔道4。激光测量系统还包括实施例3的激光定位标尺和控制器。使用状态下，所述激光定位标尺设于活检孔道4，且保持透光片出光位置与成像通路入口端齐平。控制器与所述定位标尺的激光光源和所述内镜检测器的成像系统均电性连接。可以通过控制器控制定位标尺的激光光源的启闭，通过控制器获取成像系统的成像，并根据计算机程序、算法进行如实施例1和2所述的计算方法。控制器可选用终端，例如移动电话、计算机设备、平板设备、个人数字处理设备、工厂后台处理设备等。
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”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置，包括：
数据获取模块，用于提供透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，其中，所述标记点组为经透光片投射在肿物上的光斑中，距离最远的两个光斑组成，带有标记点的肿物图像由内镜成像系统形成，形成方法如下步骤1）和步骤2）：
1）由激光光源产生一束有色可见光束，经过导光纤维和透光片后从内镜头端分散发出与导光纤维头端中心线有夹角的至少两道有色光线；其中，有色可见光束经过透光片后分散发出2N+1道有色光线，各相邻光线之间的夹角为α，α为1°~30°；位于2N+1道有色光线中间的中间光线与成像通路平行且所述中间光线与所述导光纤维的头端中心重合，N为大于等于1的整数；
2）通过调整透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离使得至少两道有色光线分别投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑作为标记点组，通过成像通路并由内镜成像系统对肿物成像以形成带有标记点组的肿物图像；其中，步骤2）中，保持透光片出光位置和成像通路入口的相对位置不变，通过调整透光片出光位置与肿物的距离，使得至少两道除中间光线之外的有色光线投射在肿物上形成光斑，并以距离最远的两个光斑分别作为标记点组，所述标记点组包括第一标记点与第二标记点，同时所述中间光线在肿物上形成中间标记点；采用成像系统获得同时带有第一标记点成像点、第二标记点成像点和中间标记点成像点的肿物图像；
计算模块，用于实现如下步骤3）：
3）根据透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离；
其中，计算模块用于实现计算每次调整距离后，肿物标记点组中第一标记点与第二标记点的距离：
（1）在第一虚拟平面上，若第一标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式一计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式一：；
若第一标记点与中间标记点位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式二计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式二：；
其中，α1为在肿物上形成第一标记点的有色光线与中间光线的夹角；
W为透光片出光位置的中心与成像通路的中心之间的距离；
R为肿物图像的半径；
β为内镜成像系统的视野角度；
d1为肿物图像上第一标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（2）在第二虚拟平面上，若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式三计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式三：；
若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式四计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式四：；
其中，α2为在肿物上形成第二标记点的有色光线与中间光线的夹角；
d2为肿物图像上第二标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（3）采用公式五计算出该标记点组中，第一标记点和第二标记点的实际空间距离X：
公式五：
。
2.根据权利要求1所述的应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置，其特征在于，保持透光片出光位置与成像通路入口端齐平。
3.如权利要求1或2所述的应用于内镜检测肿物大小的激光测量装置，其特征在于，步骤 3）还包括：
以首次获得的距离作为所测肿物的最大径；或者，基于若干次变化透光片出光
位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离后，各次变化产生的标记组及对应的带有标记点组的肿物图像，计算各次变化后标记点组两个光斑之间的距离，以获得的最大距离值作为所测肿物的最大径。
4.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，用于执行如下步骤：
根据透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离；
根据如下步骤计算肿物标记点组中第一标记点与第二标记点的距离：
（1）在第一虚拟平面上，若第一标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式一计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式一：
若第一标记点与中间标记点位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式二计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式二：；
其中，α1为在肿物上形成第一标记点的有色光线与中间光线的夹角；
W为透光片出光位置的中心与成像通路的中心之间的距离；
R为肿物图像的半径；
β为内镜成像系统的视野角度；
d1为肿物图像上第一标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（2）在第二虚拟平面上，若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式三计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式三：；
若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式四计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式四：；
其中，α2为在肿物上形成第二标记点的有色光线与中间光线的夹角；
d2为肿物图像上第二标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（3）采用公式五计算出该标记点组中，第一标记点和第二标记点的实际空间距离X：
公式五：。
5.根据权利要求4所述的计算机可读存储介质，其特征在于，还包括：
以首次获得的距离作为所测肿物的最大径；或者，基于若干次变化透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离后，各次变化产生的标记组及对应的带有标记点组的肿物图像，计算各次变化后标记点组两个光斑之间的距离，以获得的最大距离值作为所测肿物的最大径。
6.一种终端，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如下步骤：
根据透光片出光位置与成像通路的相对位置、形成标记点组的有色光线之间的夹角、内镜成像系统的视野角度和带有标记点组的肿物图像的几何对应关系，计算每次调整距离后，肿物的标记点组两个光斑之间的距离；
根据如下步骤计算肿物标记点组中第一标记点与第二标记点的距离：
（1）在第一虚拟平面上，若第一标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式一计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式一：
若第一标记点与中间标记点位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式二计算第一虚拟平面与内镜头端的距离H1：
公式二：；
其中，α1为在肿物上形成第一标记点的有色光线与中间光线的夹角；
W为透光片出光位置的中心与成像通路的中心之间的距离；
R为肿物图像的半径；
β为内镜成像系统的视野角度；
d1为肿物图像上第一标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（2）在第二虚拟平面上，若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影同侧，采用公式三计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式三：；
若第二标记点与中间标记点的垂直投影位于成像系统中心的垂直投影两侧，采用公式四计算第二虚拟平面圆与内镜头端的距离H2：
公式四：；
其中，α2为在肿物上形成第二标记点的有色光线与中间光线的夹角；
d2为肿物图像上第二标记点成像点到肿物图像中心点的距离；
（3）采用公式五计算出该标记点组中，第一标记点和第二标记点的实际空间距离X：
公式五：。
7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，还包括：以首次获得的距离作为所测肿物的最大径；或者，基于若干次变化透光片出光位置及内镜的成像通路的入口端与肿物的距离后，各次变化产生的标记组及对应的带有标记点组的肿物图像，计算各次变化后标记点组两个光斑之间的距离，以获得的最大距离值作为所测肿物的最大径。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011033521A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsutoyo Corp 光電式エンコーダ及び真空装置
CN104146711A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 深圳市开立科技有限公司 一种基于内窥镜的病灶尺寸测量方法和系统
CN104224093A (zh) * 2008-06-09 2014-12-24 康生科技公司 具有用以照明处于不同距离上的组织的多个源的体内相机
WO2017132792A1 (zh) * 2016-02-01 2017-08-10 武汉数码刀医疗有限公司 多叶准直器及其位移检测系统
WO2018183987A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Annmarie Hipsley Systems and methods for ocular laser surgery and therapeutic treatments
CN209059119U (zh) * 2018-09-11 2019-07-05 重庆金山医疗器械有限公司 内窥镜处理器的操作面板
CN209377536U (zh) * 2018-05-18 2019-09-13 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种可以精确测量长度的牙科口镜
WO2019221190A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 シンクランド株式会社 レーザ装置及び骨孔位置決め方法
CN111505022A (zh) * 2020-03-31 2020-08-07 东莞泰升玻璃有限公司 一种用于检测玻璃外观缺陷的视检装置
EP4066727A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-05 Panasonic i-PRO Sensing Solutions Co., Ltd. Endoscope
CN217987521U (zh) * 2021-06-30 2022-12-09 江苏华圣伦医疗器械有限公司 一种具有光纤光源的一次性医用超微型电子内窥镜头结构

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104224093A (zh) * 2008-06-09 2014-12-24 康生科技公司 具有用以照明处于不同距离上的组织的多个源的体内相机
JP2011033521A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsutoyo Corp 光電式エンコーダ及び真空装置
CN104146711A (zh) * 2014-08-01 2014-11-19 深圳市开立科技有限公司 一种基于内窥镜的病灶尺寸测量方法和系统
WO2017132792A1 (zh) * 2016-02-01 2017-08-10 武汉数码刀医疗有限公司 多叶准直器及其位移检测系统
WO2018183987A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Annmarie Hipsley Systems and methods for ocular laser surgery and therapeutic treatments
WO2019221190A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 シンクランド株式会社 レーザ装置及び骨孔位置決め方法
CN209377536U (zh) * 2018-05-18 2019-09-13 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种可以精确测量长度的牙科口镜
CN209059119U (zh) * 2018-09-11 2019-07-05 重庆金山医疗器械有限公司 内窥镜处理器的操作面板
CN111505022A (zh) * 2020-03-31 2020-08-07 东莞泰升玻璃有限公司 一种用于检测玻璃外观缺陷的视检装置
EP4066727A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-05 Panasonic i-PRO Sensing Solutions Co., Ltd. Endoscope
CN217987521U (zh) * 2021-06-30 2022-12-09 江苏华圣伦医疗器械有限公司 一种具有光纤光源的一次性医用超微型电子内窥镜头结构

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