CN116509312A - 具有复眼镜头的气管镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有复眼镜头的气管镜，涉及气管镜技术领域，包括一护套管，护套管的末端设有手柄；一支架，与手柄可拆卸连接；一镜头组件，通过一支撑结构设于护套管的内部前端，镜头组件包括一镜头座，该镜头座为半球形的空心壳体，镜头座上设有若干通孔，通孔沿镜头座的经线和纬线方向均匀分布，镜头座的敞口端安装在一安装板上；镜头座内设有若干组镜头单元，每个镜头单元包括一凸透镜和一CMOS模组，凸透镜安装在通孔内，CMOS模组安装在安装板上；一驱动机构，用于驱动镜头组件沿着护套管的轴线方向做直线运动。本发明采用复眼镜头，在无需调整镜头座的角度的情况下即可以获得优于传统气管镜的大视场的图像信息。
Description
本申请是发明名称为“具有复眼镜头的气管镜”的分案申请，其中母案的申请号为201810936520.1，申请日为2018.08.16。
技术领域
本发明涉及气管镜技术领域，具体涉及一种具有复眼镜头的气管镜。
背景技术
气管镜是检查呼吸系统疾病的重要诊疗手段之一，位于气管镜前端的镜头可以实时采集呼吸系统的图像，并于显示终端显示，医护人员可以基于镜头采集的图像对疾病作出诊断。
但是，目前应用于气管镜上的镜头所采集的图像丢失了空间目标的三维信息，其还原的三维空间位置准确度较低，因而会影响医护人员对病变的准确位置的判断，影响后续治疗。
现有的气管镜的镜头的视场较小，在观察呼吸系统时，往往需要医护人员转动气管镜，以改变镜头的方向，来获得呼吸系统的全面图像，这大大增加了气管镜的操作难度，也增加了操作时间，易引发患者的不适。
为了降低气管镜的操作难度，本领域的技术人员提出了相应的解决方案，如申请号为201610314185.2的中国发明专利中，公开了一种变向内窥硬质支气管镜，通过在镜头的两侧设置对称的拉绳，并通过对左拉绳和右拉绳的松开、张紧实现镜头的360度转动，从而可以采集较大范围内的呼吸系统图像，但是，这种方式仍然需要保持左拉绳和右拉绳的动作的同步，且调节拉绳的状态仍需要耗费大量的时间。
此外，现有的气管镜在插入气管内后，仍需要医护人员手持以防止气管镜松脱，医护人员在长时间握持气管镜后容易出现抖动的情况，使得气管镜容易松脱，同时也增加了患者的不适感。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种具有复眼镜头的气管镜，以降低气管镜的操作难度，且可以获得大视场的、立体的呼吸系统图像。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有复眼镜头的气管镜，包括一护套管，所述护套管的末端设有手柄；一支架，与所述手柄可拆卸连接；一镜头组件，通过一支撑结构设于所述护套管的内部前端，所述镜头组件包括一镜头座，所述镜头座为半球形的空心壳体，所述镜头座上设有若干通孔，所述通孔沿所述镜头座的经线和纬线方向均匀分布，所述镜头座的敞口端安装在一安装板上；所述镜头座内设有若干组镜头单元，每个镜头单元包括一凸透镜和一CMOS模组，所述凸透镜安装在所述通孔内，所述CMOS模组安装在所述安装板上，且所述凸透镜通过一传像光纤与所述CMOS模组电连接；一驱动机构，用于驱动所述镜头组件沿着所述护套管的轴线方向做直线运动，以使得所述镜头座伸出所述护套管的前端或回缩至所述护套管的内部。
优选地，所述安装板的外周沿周向均布有若干周向照明灯珠，所述安装板朝向所述镜头座的一端沿周向均布有若干端部照明灯珠。周向照明灯珠和端部照明灯珠可以为若干镜头单元提供充足的光线，确保图像采集的质量。
优选地，所述周向照明灯珠和所述端部照明灯珠的顶部均设有凹透镜，周向照明灯珠和端部照明灯珠发出的光线经凹透镜的折射作用可以变得更加发散，从而扩大了光线的照明范围。
优选地，所述镜头组件还包括与所述安装板连接的传动轴，所述传动轴和所述镜头座分别设于所述安装板的两侧；所述支撑结构包括固定支架和活动支架，所述固定支架的外周与所述护套管的内壁固定连接，所述传动轴活动穿设在所述固定支架的内周，所述活动支架的外周与所述护套管的内壁滑动连接，所述活动支架的内周与所述传动轴的外周固定连接；所述活动支架较固定支架更靠近所述安装板。则在驱动机构带动镜头组件运动时，传动轴与固定支架发生相对滑动，而活动支架则随着传动轴一起运动，即活动支架距离镜头座的距离始终为定值，可以对镜头座起到有效的支撑作用，防止镜头座在伸出后出现晃动的情况，有利于提高图像采集的稳定性。
优选地，所述传动轴的外侧壁设置有撞块，且所述撞块位于所述固定支架和所述手柄之间，所述撞块用于对所述传动轴的终止位置进行限定。
优选地，所述活动支架包括一固定套设在所述传动轴外周的环形套筒，所述环形套筒的外周沿周向均布有若干支脚；所述护套管的内壁前端沿周向均布有若干与所述支脚适配的导向槽，所述导向槽的末端用于对所述传动轴的起始位置进行限定。采用这种结构的活动支架，可以对传动轴起到周向支撑作用，同时，导向槽可以对活动支架起到导向作用，提高镜头组件的运动稳定性。
优选地，所述传动轴的外侧壁设置有齿条，所述齿条的长度方向与所述传动轴的轴线方向相一致；所述驱动机构包括固定在所述护套管的内壁上的电机，所述电机的输出轴通过齿轮与所述齿条传动连接。通过齿轮齿条传动，将电机输出轴的转动转变为传动轴的直线运动。
优选地，本发明的具有复眼镜头的气管镜还包括防脱结构，所述防脱结构包括环形气囊，所述环形气囊套设在所述护套管的前端外周，所述环形气囊的内周与所述护套管的外壁胶接；所述环形气囊的内周对称设置有两个充气管，所述护套管上设置有两个可供所述充气管通过的过孔，所述护套管靠近手柄的位置设置有充气口，两个充气管经由相应的过孔进入护套管内部并从所述充气口处伸出，伸出所述充气口的两个充气管通过三通管与一充气泵连通。在气管镜经由气管进入主支气管后，通过充气泵为环形气囊充气，环形气囊膨胀抵靠主支气管与气管的连接处，通过设置所述防脱结构，即便在医护人员手部意外抖动时，也可以有效防止气管镜的前端回缩；且两个充气管的末端通过三通管相互连通，可以通过充气泵为两个充气管同时供气，从而保证环形气囊膨胀均匀。
优选地，所述护套管的内壁设置有两个呈外凸的弧形结构的充气管保护套，所述充气管保护套的敞口处与所述护套管的内壁连接，两个所述充气管分别穿设在相应的充气管保护套中。以保证充气管在护套管内部排列整齐，防止充气管与驱动机构发生干涉，还可以防止充气管在长久使用中出现磨损的情况。
优选地，所述护套管的内部沿长度方向贯通设有一供氧通道，所述供氧通道包括与所述护套管内壁固定连接的弧形侧板，所述护套管靠近所述手柄的位置设有一与所述供氧通道连通的供氧口。在使用时，氧气管可以从供氧口插入到供氧通道内，为保证供氧效果，可以将氧气管向前推送至护套管的前端，以直接向肺部供氧，防止患者出现缺氧的情况。
优选地，所述支架包括与所述第一夹紧结构连接的伸缩杆，所述伸缩杆的顶部设有与所述伸缩杆垂直的套筒，所述套筒内穿设有一横杆，所述横杆的端部设置有所述第二夹紧结构；所述套筒上设置有一螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有一紧固螺栓，所述紧固螺栓能够与所述横杆上的一平面紧密抵接。在医护人员将气管镜插入到位后，即可将支架紧固在床边的相应位置，并调节伸缩杆的高度和横杆相对于套筒的位置，使得第二夹紧结构与手柄的位置相对应，此时，医护人员即可将手柄与第二夹紧结构连接，以解放医护人员的双手，便于其进行供氧、充气和观察呼吸系统图像等工作。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的具有复眼镜头的气管镜使用时，医护人员手持手柄将护套管从患者的鼻腔或口腔插入气管中，在插入到位后，利用驱动机构将镜头组件推出，使得镜头座伸出于护套管的前端，镜头座上的若干镜头单元形成了复眼结构，不仅可以扩大视场，还可以采集到呼吸系统的三维图像，便于医护人员充分掌握病变处的位置病变的形状大小，有利于后期的诊断和治疗；由此可见，本发明采用复眼镜头，在无需调整镜头座的角度的情况下即可以获得优于传统气管镜的大视场的图像信息，大大降低了气管镜的操作难度，缩短了操作时间，减轻了患者的不适；此外，本发明在插入气管镜的过程中，镜头组件位于护套管的内部，可以防止镜头与气管管壁发生接触，可以有效防止凸透镜模糊。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的具有复眼镜头的气管镜的结构示意图；
图2为本发明实施例的具有复眼镜头的气管镜的俯视图；
图3为本发明实施例的具有复眼镜头的气管镜的局部结构示意图；
图4为本发明实施例的安装板的结构示意图；
图5为本发明实施例的端部照明灯珠的结构示意图；
图6为本发明实施例的活动支架与护套管的连接结构示意图；
图7为本发明实施例的固定支架与护套管的连接结构示意图；
图8为本发明实施例的充气管保护套与护套管的连接结构示意图；
图9为本发明实施例的支架的结构示意图。
附图标记：
1-护套管；2-手柄；3-镜头组件；4-支撑结构；5-驱动机构；6-防脱结构；7-供氧通道；8-支架；
11-导向槽；12-走线孔；13-过孔；14-充气口；31-镜头座；32-安装板；33-传动轴；41-固定支架；42-活动支架；51-电机；52-齿轮；61-环形气囊；62-充气管；63-三通管；64-充气管保护套；71-弧形侧板；72-供氧口；73-氧气管；81-第一夹紧结构；82-伸缩杆；83-套筒；84-横杆；85-第二夹紧结构；86-紧固螺栓；
321-周向照明灯珠；322-端部照明灯珠；323-凹透镜；331-齿条；332-撞块；421-环形套筒；422-支脚；841-平面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2和图3所示，本实施例公开了一种具有复眼镜头的气管镜，包括一护套管1，护套管1的末端设有手柄2；护套管1的内部设有一镜头组件3，镜头组件3通过一支撑结构4设于护套管1的内部前端，镜头组件3包括一镜头座31，镜头座31为半球形的空心壳体，镜头座31上设有若干通孔，通孔沿镜头座31的经线和纬线方向均匀分布，镜头座31的敞口端安装在一安装板32上；镜头座31内设有若干组镜头单元(图中未示出)，每个镜头单元包括一凸透镜和一CMOS模组，凸透镜安装在通孔内，CMOS模组安装在安装板上，且凸透镜通过一传像光纤与CMOS模组电连接；还包括用于驱动镜头组件3沿着护套管1的轴线方向做直线运动的驱动机构5。
在使用时，医护人员手持手柄2将护套管1从患者的鼻腔或口腔插入气管中，在插入到位后，利用驱动机构5将镜头组件3推出，使得镜头座31伸出于护套管1的前端，镜头座31上的若干镜头单元形成了复眼结构，不仅可以扩大视场，还可以采集到呼吸系统的三维图像，便于医护人员充分掌握病变处的位置病变的形状大小，有利于后期的诊断和治疗。
由此可见，本实施例中采用复眼镜头，在无需调整镜头座的角度的情况下即可以获得优于传统气管镜的大视场的图像信息，大大降低了气管镜的操作难度，缩短了操作时间，减轻了患者的不适；此外，在插入气管镜的过程中，镜头组件位于护套管的内部，可以防止镜头与气管管壁发生接触，可以有效防止凸透镜模糊。
需要说明的是，本实施例的镜头单元的成像原理可参考公告号为CN203691552U的中国实用新型专利中公开的复眼立体拍摄装置的原理。
参考图4和图5，本实施例中安装板32的外周沿周向均布有若干周向照明灯珠321，安装板32朝向镜头座31的一端沿周向均布有若干端部照明灯珠322，且周向照明灯珠321和端部照明灯珠322的顶部均设有凹透镜323(本实施例仅示出了端部照明灯珠322的凹透镜323结构，周向照明灯珠321与此相同)，则在采集呼吸系统的图像时，周向照明灯珠321和端部照明灯珠322发出的光线经相应的凹透镜323的折射作用可以变得更加发散，从而扩大了光线的照明范围，为各镜头单元提供充足的光线，确保图像采集的质量。
具体地，镜头组件3还包括与安装板32连接的传动轴33，传动轴33和镜头座31分别设于安装板32的两侧，支撑结构4包括固定支架41和活动支架42，其中，固定支架41的外周与护套管1的内壁固定连接，传动轴33活动穿设在固定支架41的内周，活动支架42的外周与护套管1的内壁滑动连接，活动支架42的内周与传动轴33的外周固定连接，且活动支架42较固定支架41更靠近安装板32，则在驱动机构5带动镜头组件3运动时，传动轴33与固定支架41发生相对滑动，而活动支架42则随着传动轴33一起运动，可以对镜头座31起到有效的支撑作用，防止镜头座31在伸出后出现晃动的情况，有利于提高图像采集的稳定性。
传动轴33的外侧壁设置有齿条331，齿条331的长度方向与传动轴33的轴线方向相一致，且齿条331位于固定支架41和活动支架42之间，驱动机构5包括固定在护套管1的内壁上的电机51，电机51的输出轴通过齿轮52与齿条331传动连接。
具体地，参考图6，活动支架42包括一固定套设在传动轴33外周的环形套筒421，环形套筒421的外周沿周向均布有若干支脚422，护套管1的内壁前端沿周向均布有若干与支脚422适配的导向槽11。采用这种结构的活动支架42，可以对传动轴33起到周向支撑作用，同时，导向槽11可以对活动支架42起到导向作用，提高镜头组件的运动稳定性。
具体地，参考图7，固定支架41的结构与活动支架42的结构类似，固定支架41的环形套筒与传动轴33滑动连接，其支脚与护套管1的内壁固定连接。
此外，传动轴33的外侧壁设置有撞块332，且撞块332位于固定支架41和手柄2之间，本实施例的传动轴33的起始位置和终止位置分别由导向槽11的末端和撞块332限定，在支脚422碰撞到导向槽11的末端和撞块332与固定支架41碰撞时，即表示传动轴33回缩到位和伸出到位。
需要说明的是，本实施例的电机51、周向照明灯珠321、端部照明灯珠322的开关(图中未示出)均设置在护套管1的外侧靠近手柄2位置，以便于医护人员操作；此外，复眼图像的图像传输可以通过线缆与显示器连接，线缆可以从护套管1上的走线孔12穿出。
进一步地，参考图8，本实施例的具有复眼镜头的气管镜还包括防脱结构6，防脱结构6包括环形气囊61，环形气囊61套设在护套管1的前端外周，环形气囊61的内周与护套管1的外壁胶接，环形气囊61的内周对称设置有两个充气管62，护套管1上设置有两个可供充气管通过的过孔13，护套管1靠近手柄2的位置设置有充气口14，两个充气管62经由相应的过孔13进入护套管1内部并从充气口14处伸出，伸出充气口14的两个充气管62通过三通管63与一充气泵(图中未示出)连通，在气管镜经由气管进入主支气管后，通过充气泵为环形气囊61充气，环形气囊61膨胀抵靠主支气管与气管的连接处，在医护人员手部意外抖动时，由于环形气囊61的卡抵作用，可以有效防止气管镜的前端回缩。
本实施例中护套管1的内壁设置有两个呈外凸的弧形结构的充气管保护套64，充气管保护套64的敞口处与护套管1的内壁连接，两个充气管62分别穿设在相应的充气管保护套64中，以保证充气管62在护套管1内部排列整齐，防止充气管62与驱动机构5发生干涉。
本实施例中，为了防止患者出现缺氧的情况，护套管1的内部沿长度方向贯通设有一供氧通道7(参考图2和3)，供氧通道包括与护套管内壁固定连接的弧形侧板71，护套管1靠近手柄2的位置设有一与供氧通道7连通的供氧口72，在使用时，氧气管73可以从供氧口72插入到供氧通道7内，为保证供氧效果，可以将氧气管73向前推送至护套管1的前端，以直接向肺部供氧。
为了解放医护人员的双手，本实施例的具有复眼镜头的气管镜还包括与手柄2可拆卸连接的支架8，参考图9，支架8包括位于底部的第一夹紧结构81，第一夹紧结构81用于与床板可拆卸连接，通过旋入或旋出底部的螺栓，即可实现其与床板的连接和拆卸，第一夹紧结构81的顶部连接有伸缩杆82，伸缩杆82的顶部设有与伸缩杆82垂直的套筒83，套筒83内穿设有一横杆84，横杆84的端部设置有第二夹紧结构85，第二夹紧结构85用于与手柄2可拆卸连接，手柄2的外周设有两个相对的平面841，以便于第二夹紧结构85将其夹紧，套筒83上设置有一螺纹通孔(图中未示出)，螺纹通孔内螺纹连接有一紧固螺栓86，紧固螺栓86能够与横杆84上的一平面841紧密抵接，通过旋出紧固螺栓86即可实现横杆84的水平位置的调节，并在调节到位后，旋入紧固螺栓86即可固定横杆84的水平位置，在医护人员将气管镜插入到位后，即可将支架8紧固在床边的相应位置，并调节伸缩杆82的高度和横杆84的水平位置，使得第二夹紧结构85与手柄2的位置相对应，此时，医护人员即可将手柄2与第二夹紧结构85连接，以解放医护人员的双手，便于其进行供氧、充气和观察呼吸系统图像等工作。本实施例的伸缩杆82的高度调节方式与横杆84和套筒83的相对位置调节方式相同，第二夹紧结构85和第一夹紧结构81的结构相同，在此不做赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种具有复眼镜头的气管镜，其特征在于，包括：
一护套管，所述护套管的末端设有手柄；
一支架，所述支架的底部设置有用于与床边连接的第一夹紧结构，顶部设置有用于与所述手柄连接的第二夹紧结构；
一镜头组件，通过一支撑结构设于所述护套管的内部前端，所述镜头组件包括一镜头座，所述镜头座为半球形的空心壳体，所述镜头座上设有若干通孔，所述通孔沿所述镜头座的经线和纬线方向均匀分布，所述镜头座的敞口端安装在一安装板上；所述镜头座内设有若干组镜头单元，每个镜头单元包括一凸透镜和一CMOS模组，所述凸透镜安装在所述通孔内，所述CMOS模组安装在所述安装板上，且所述凸透镜通过一传像光纤与所述CMOS模组电连接；
所述镜头组件还包括与所述安装板连接的传动轴，所述传动轴和所述镜头座分别设于所述安装板的两侧；
所述支撑结构包括固定支架和活动支架，所述固定支架的外周与所述护套管的内壁固定连接，所述传动轴活动穿设在所述固定支架的内周，所述活动支架的外周与所述护套管的内壁滑动连接，所述活动支架的内周与所述传动轴的外周固定连接；所述活动支架较所述固定支架更靠近所述安装板；
一驱动机构，用于驱动所述镜头组件沿着所述护套管的轴线方向做直线运动，以使得所述镜头座伸出所述护套管的前端或回缩至所述护套管的内部。
2.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述安装板的外周沿周向均布有若干周向照明灯珠，所述安装板朝向所述镜头座的一端沿周向均布有若干端部照明灯珠。
3.根据权利要求2所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述周向照明灯珠和所述端部照明灯珠的顶部均设有凹透镜。
4.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述传动轴的外侧壁设置有撞块，且所述撞块位于所述固定支架和所述手柄之间，所述撞块用于对所述传动轴的终止位置进行限定。
5.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述活动支架包括一固定套设在所述传动轴外周的环形套筒，所述环形套筒的外周沿周向均布有若干支脚；
所述护套管的内壁前端沿周向均布有若干与所述支脚适配的导向槽，所述导向槽的末端用于对所述传动轴的起始位置进行限定。
6.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特性在于：
所述传动轴的外侧壁设置有齿条，所述齿条的长度方向与所述传动轴的轴线方向相一致；
所述驱动机构包括固定在所述护套管的内壁上的电机，所述电机的输出轴通过齿轮与所述齿条传动连接。
7.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
还包括防脱结构，所述防脱结构包括环形气囊，所述环形气囊套设在所述护套管的前端外周，所述环形气囊的内周与所述护套管的外壁胶接；
所述环形气囊的内周对称设置有两个充气管，所述护套管上设置有两个可供所述充气管通过的过孔，所述护套管靠近手柄的位置设置有充气口，两个所述充气管经由相应的所述过孔进入所述护套管内部并从所述充气口处伸出，伸出所述充气口的两个所述充气管通过三通管与一充气泵连通。
8.根据权利要求7所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述护套管的内壁设置有两个呈外凸的弧形结构的充气管保护套，所述充气管保护套的敞口处与所述护套管的内壁连接，两个所述充气管分别穿设在相应的所述充气管保护套中。
9.根据权利要求7所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述护套管的内部沿长度方向贯通设有一供氧通道，所述供氧通道包括与所述护套管内壁固定连接的弧形侧板，所述护套管靠近所述手柄的位置设有一与所述供氧通道连通的供氧口。
10.根据权利要求1所述的具有复眼镜头的气管镜，其特征在于：
所述支架包括与所述第一夹紧结构连接的伸缩杆，所述伸缩杆的顶部设有与所述伸缩杆垂直的套筒，所述套筒内穿设有一横杆，所述横杆的端部设置有所述第二夹紧结构；
所述套筒上设置有一螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有一紧固螺栓，所述紧固螺栓能够与所述横杆上的一平面紧密抵接。
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