CN116746858B - 一种可用于高温高压复消的3d成像内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，镜头的外侧设有斜面，所述斜面的中部设有成像孔、照明孔，外壳内设有成像透镜管，镜头上设有定位台阶，成像透镜管的一端伸入镜体；镜体的另一端还设有锥面连接体，锥面连接体包括封堵段、连接段，成像透镜管的端部穿过定位孔伸入连接段，连接段内设有抵触在成像透镜管的端部的镜管连接透片，连接段内还设有压紧弹簧；本申请中，压紧弹簧可将成像透镜管的头部顶紧在镜头上，使得成像透镜管在镜体、外壳内安装定位可靠；压紧弹簧可避免高温高压灭菌消毒过程中的热应力对成像部件的损伤，显著提高该3D成像内窥镜的耐高温性能，提高该3D成像内窥镜的可靠性及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术，尤其是一种可用于高温高压复消的3D成像内窥镜 。
背景技术
微创手术与传统开放式手术相比，具有创伤小、患者恢复快的优点。大部分微创手术的开展都离不开硬管内窥镜摄像系统，传统的硬管内窥镜摄像系统多是二维摄像系统，仅能显示被观察组织和器械的二维平面信息，不能体现被观察组织和器械的立体纵深位置关系，具有立体纵深视觉效果的三维内窥镜摄像系统是近几年出现在医疗领域的新应用。
如公告号为CN207908788U的中国专利文件公开的“一种立体内窥光学系统”，设有左光学系统和右光学系统，具有结构简化、工作长度长、体积小、重量轻等优点。如公告号为CN105511071A的中国专利文件公开的“内窥镜、光机连接装置及改造二维内窥镜系统的方法”，采用该内窥镜将现有二维内窥镜系统升级改造为三维内窥镜系统，能够在降低升级改造成本的同时，减少对现有二维内窥镜系统中设备的闲置。
内窥镜作为医疗器械，镜头在使用时要进入人体体腔，每次使用前都需要进行消毒；采用高温高压灭菌法进行消毒时，高温高压的蒸汽会导致内窥镜组件受热膨胀，会造成内窥镜密封失效，高温蒸汽会泄漏到透镜组之间，造成图像成像质量下降，严重的会导致镜头报废。如公告号为CN106264428A的中国专利文件公开的“一种可重复进行高温高压灭菌的医用内窥镜”，包括薄壁内窥镜导管、照明单元、透镜组单元、摄像单元和视频处理单元，照明单元、透镜组单元和摄像单元通过耐高温级环氧基树脂紧密粘合在内窥镜导管的内壁上；能够通过高温高压进行灭菌处理，实现了内窥镜系统的重复使用；此种方式虽然提高了内窥镜的耐高温性能，但可靠性差，亟待改进 。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，用于解决现有内窥镜耐高温性能差、可靠性差的问题 。
为了解决上述问题，本发明提供一种可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，包括镜体、外壳和镜头，所述外壳的一端与所述镜体连接，另一端与所述镜头连接，所述镜体上还设有光纤接头，所述镜头的外侧设有斜面，所述斜面的中部设有两个成像孔，所述斜面上还设有位于所述成像孔上、下的照明孔，所述外壳内设有两个分别与所述成像孔对应的成像透镜管，所述镜头上设有与所述成像透镜管的一端对应的定位台阶，所述成像透镜管的另一端伸入所述镜体；所述镜体的另一端还设有锥面连接体，所述锥面连接体包括封堵段、连接段，所述封堵段插设在所述镜体内，所述连接段上设有外锥面且端部固定有玻璃护片，所述封堵段上设有供所述成像透镜管穿过的定位孔，所述成像透镜管的端部穿过所述定位孔伸入所述连接段，所述连接段内设有抵触在两个所述成像透镜管的端部的镜管连接透片，所述连接段内还设有一端压紧所述镜管连接透片使得所述成像透镜管顶紧所述镜头的压紧弹簧 。
本发明提供的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜还具有以下技术特征：
进一步地，所述连接段内还设有弹簧安装座，所述弹簧安装座包括连接筒和压环，所述连接筒的外壁与所述连接段的内壁连接，所述连接筒远离所述镜管连接透片的一端的内壁上设有所述压环，所述压环的中心设有透光孔，所述压紧弹簧的一端抵触在所述压环上，所述压紧弹簧的另一端抵触在所述镜管连接透片上 。
进一步地，所述封堵段的外侧壁上设有第一环槽，所述第一环槽内安装有与所述镜体的内壁抵触的第一密封圈 ；所述镜体与所述外壳连接的一端的内壁上设有第二环槽，所述第二环槽内安装有与所述外壳的外壁抵触的第二密封圈 。
进一步地，所述封堵段远离所述外壳的一端的端面上设有轴向凹槽，所述轴向凹槽内填充有干燥剂，所述封堵段的端面上还设有干燥剂封堵隔片 。
进一步地，所述连接段的外壁上还设有轴向定位键，所述连接段靠近所述镜体处还设有连接外螺纹，所述镜体上设有固定所述锥面连接体的顶丝，所述镜体上还设有夹持槽 。
进一步地，所述锥面连接体的端部还连接有包胶手轮，所述包胶手轮包括圆筒状的轮壳，所述轮壳的一端的内壁上安装有薄壁轴承，所述轮壳的另一端的内壁上设有与所述连接外螺纹适配的连接内螺纹；所述轮壳内还安装有可转动的定位头，所述定位头上设有与所述锥面连接体的连接段适配的锥形对接槽，所述锥形对接槽的内壁上设有与所述轴向定位键适配的定位键槽 。
进一步地，所述镜头与所述外壳的接缝处采用激光无缝焊接密封，所述镜体与所述外壳的接缝处采用激光无缝焊接密封，所述镜体与所述锥面连接体的接缝处采用激光无缝焊接密封。
进一步地，所述镜头与所述外壳的接缝处还设有遮光防护结构。
进一步地，所述成像透镜管包括镜管壳，所述镜管壳靠近所述镜头的一端设有成像棱镜组件，所述镜管壳内还安装多个成像透镜组件和多个镜片定位隔圈 。
本发明具有如下有益效果：通过在镜体内设置压紧弹簧、镜管连接透片，压紧弹簧可将成像透镜管的头部顶紧在镜头上，使得成像透镜管在镜体、外壳内安装定位可靠；通过设置可顶紧成像透镜管的压紧弹簧，在对该3D成像内窥镜进行高温高压灭菌消毒时，镜体、外壳内的成像部件受热膨胀时可压缩压紧弹簧，灭菌消毒结束后成像部件可在压紧弹簧的作用下复位，由此可消除高温高压灭菌消毒过程中的热应力对成像部件的损伤，显著提高该3D成像内窥镜的耐高温性能，提高该3D成像内窥镜的可靠性及使用寿命 。
附图说明
图1为本发明实施例的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜的结构示意图 ；
图2为本发明实施例中的外壳内的成像透镜管的结构示意图 ；
图3为本发明实施例中的镜头的端面结构示意图 ；
图4为本发明实施例中的镜体的内部结构示意图 ；
图5为本发明实施例中的包胶手轮的结构示意图 ；
图6为本发明实施例中的外壳与镜头的连接结构示意图 。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图6所示的本发明的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜的一个实施例中，该可用于高温高压复消的3D成像内窥镜包括镜体10、外壳20和镜头30，外壳20的一端与镜体10连接，另一端与镜头30连接，镜体10上还设有光纤接头40，镜头30的外侧设有斜面31，斜面31的中部设有两个成像孔301，斜面31上还设有位于成像孔301上、下的照明孔302，外壳20内设有两个分别与成像孔301对应的成像透镜管50，镜头30上设有与成像透镜管50的一端对应的定位台阶32，成像透镜管50的另一端伸入镜体10；镜体10的另一端还设有锥面连接体60，锥面连接体60包括封堵段61、连接段62，封堵段61插设在镜体10内与镜体10固定相连，连接段62上设有外锥面且端部固定有玻璃护片63，优选地，玻璃护片63焊接固定在连接段62上且连接处密封；封堵段61上设有供成像透镜管50穿过的定位孔，成像透镜管50的端部穿过所述定位孔伸入连接段62的内腔，连接段62内设有抵触在两个成像透镜管50的端部的镜管连接透片64，连接段62内还设有一端压紧镜管连接透片64使得成像透镜管50顶紧镜头30的压紧弹簧65 ；该可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，镜头上的两个成像孔可分别用于图像采集以便于合成三维图像，成像孔上、下的照明孔可为成像孔的视场范围提供充足、均匀的照明以保证成像质量 。
本申请中的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，通过在镜体内设置压紧弹簧、镜管连接透片，压紧弹簧可将成像透镜管的头部顶紧在镜头上，使得成像透镜管在镜体、外壳内安装定位可靠；通过设置可顶紧成像透镜管的压紧弹簧，在对该3D成像内窥镜进行高温高压灭菌消毒时，镜体、外壳内的成像部件受热膨胀时可压缩压紧弹簧，灭菌消毒结束后成像部件可在压紧弹簧的作用下复位，由此可消除高温高压灭菌消毒过程中的热应力对成像部件的损伤，显著提高该3D成像内窥镜的耐高温性能，提高该3D成像内窥镜的可靠性及使用寿命。
在本申请的上述实施例中，可以理解的是，外壳内安装有两个成像透镜管，两个成像透镜管的中心轴线的连线的中点与外壳的中心轴向重合，相对应地，锥面连接体60上封堵段61上设有两个定位孔，两个定位孔的中心的连线的中点与外壳的中心轴向重合；具体而言，定位孔的数量根据成像透镜管的数量设置，定位孔的位置根据成像透镜管在外壳内的位置进行设置，定位孔、成像透镜管的数量不仅限定于两个。
在本申请的一个实施例中，优选地，连接段62内还设有弹簧安装座66，弹簧安装座66包括连接筒661和压环662，连接筒661的外壁与连接段62的内壁连接，优选地，连接筒661与连接段62采用螺纹连接；在该实施例中，连接筒661远离镜管连接透片64的一端的内壁上设有压环662，压环662的中心设有透光孔663，压紧弹簧65的一端抵触在压环662上，压紧弹簧65的另一端抵触在镜管连接透片64上，由此使得压紧弹簧安装可靠；具体而言，透光孔663的内径需保证成像需要而不能影响成像效果，压紧弹簧65的内圈直径需大于透光孔663的内径使得压紧弹簧不会阻碍成像光线的传递。
在本申请的一个实施例中，优选地，封堵段61的外侧壁上设有第一环槽，所述第一环槽内安装有与镜体10的内壁抵触的第一密封圈11 ；镜体10与外壳20连接的一端的内壁上设有第二环槽，所述第二环槽内安装有与外壳20的外壁抵触的第二密封圈12 ；具体而言，锥面连接体60上的封堵段61将镜体10的内部分隔为如图4所示的左、右两个腔体，通过设置第一密封圈11、第二密封圈12使得镜体10内右侧的腔体的两端密封可靠，第一密封圈11能防止镜体10外的水汽通过镜体与锥面连接体的连接处进入镜体，第二密封圈12能防止镜体10外的水汽通过镜体与外壳的连接处进入镜体；优选地，第一密封圈11、第二密封圈12均为耐高温密封圈 。
在本申请的一个实施例中，优选地，封堵段61远离外壳10的一端的端面上设有轴向凹槽67，轴向凹槽67内填充有干燥剂，封堵段61的端面上还设有干燥剂封堵隔片671；优选地，轴向凹槽67为圆孔槽且以镜体10的中心轴向为中心均匀地设置两个以上。具体而言，如图4所示，该3D成像内窥镜组装完成后，镜体10、外壳20、镜头30、锥面连接体60的连接处均为密封结构，镜体、外壳的内部腔体内的气体中可能含有少量的水分，通过设置可填充干燥剂的轴向凹槽，填充的干燥剂可吸收该3D成像内窥镜组装后内腔可能存在的水分，由此可最大限度地减少内部水汽对成像透镜、成像质量的影响 。
在本申请的一个实施例中，优选地，连接段62的外壁上还设有轴向定位键622，连接段62靠近镜体10处还设有连接外螺纹621，由此可便于该3D成像内窥镜与相机等模块连接以便于使用；优选地，镜体10上设有固定锥面连接体60的顶丝13，在锥面连接体60于镜体10组装时，先将锥面连接体60的封堵段61插入镜体10，然后通过拧紧顶丝13将锥面连接体60与镜体10进行预固定，再对锥面连接体60与镜体10的连接处进行焊接密封固定，由此使得锥面连接体60与镜体10固定、密封可靠；优选地，镜体10上还设有夹持槽14 ，具有而言，镜体10的外轮廓呈圆柱状，不方便夹持、定位，在圆柱状的镜体的两侧设置夹持槽可方便夹持 。
在本申请的一个实施例中，优选地，锥面连接体60的端部还连接有包胶手轮70，包胶手轮70包括圆筒状的轮壳71，轮壳71的一端的内壁上安装有薄壁轴承72，轮壳71的另一端的内壁上设有与连接外螺纹621适配的连接内螺纹711；轮壳71内还安装有可转动的定位头73，定位头73上设有与锥面连接体60的连接段62适配的锥形对接槽731，锥形对接槽731的内壁上设有与轴向定位键622适配的定位键槽732 ；具体而言，包胶手轮70上的薄壁轴承72的内圈与相机等图像采集部件固定相连，该3D成像内窥镜与相机等图像采集部件连接时，先将锥面连接体60的连接段62上的轴向定位键622插入锥形对接槽731的内壁上的定位键槽732中，使得该3D成像内窥镜不会相对定位头73转动，然后转动包胶手轮70上的轮壳71，轮壳71上的连接内螺纹711与锥面连接体60上的连接外螺纹621配合将锥面连接体60与定位头73沿轴向锁紧，由此可便于该3D成像内窥镜拆卸 。
在本申请的一个实施例中，优选地，镜头30与外壳20的接缝处采用激光无缝焊接密封，镜体10与外壳20的接缝处采用激光无缝焊接密封，镜体10与锥面连接体60的接缝处采用激光无缝焊接密封；具体而言，镜体10、外壳20、镜头30、光纤接头40、锥面连接体60的壳体的材质均为医用不锈钢，在连接处均采用激光无缝焊接密封，使得该3D成像内窥镜的壳体具有较高的结构强度和可靠的密封性能 。
在本申请的一个实施例中，优选地，镜头30与外壳20的接缝处203还设有遮光防护结构，具有而言，由于镜头30与外壳20的接缝处采用激光无缝焊接密封，焊接过程中可能会使得焊缝处的外壳内、镜头内的光纤被烧断，通过在接缝处203设置遮光防护结构可避免出现此种问题。具有而言，接缝处203可采用如图6所示的a、b、c三种遮光防护结构；第一种遮光防护结构a中，外壳20、镜头30的对接端面分别设有对接斜面，第二种遮光防护结构b中，外壳20、镜头30的接缝处的内侧设有连接环204,；第二种遮光防护结构c中，外壳20或镜头30的对接端面设有内凹的环台205，由此通过在镜头30与外壳20的接缝处203设置遮光防护结构，使得接缝处焊接密封可靠，焊接过程中不会损伤光纤，焊接后接缝处不会漏光 。
在本申请的一个实施例中，优选地，成像透镜管50包括镜管壳51，镜管壳51靠近镜头30的一端设有成像棱镜组件52，镜管壳51内还安装多个成像透镜组件63和多个镜片定位隔圈54，具体而言，成像透镜管50根据需要设置有多组不同的成像透镜组件，不同的成像透镜组件之间根据需要可通过镜片定位隔圈54进行隔离，使得不同的成像透镜组件的距离满足成像要求 。
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；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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，包括镜体、外壳和镜头，所述外壳的一端与所述镜体连接，另一端与所述镜头连接，所述镜体上还设有光纤接头，其特征在于，所述镜头的外侧设有斜面，所述斜面的中部设有两个成像孔，所述斜面上还设有位于所述成像孔上、下的照明孔，所述外壳内设有两个分别与所述成像孔对应的成像透镜管，所述镜头上设有与所述成像透镜管的一端对应的定位台阶，所述成像透镜管的另一端伸入所述镜体；所述镜体的另一端还设有锥面连接体，所述锥面连接体包括封堵段、连接段，所述封堵段插设在所述镜体内，所述连接段上设有外锥面且端部固定有玻璃护片，所述封堵段上设有供所述成像透镜管穿过的定位孔，所述成像透镜管的端部穿过所述定位孔伸入所述连接段，所述连接段内设有抵触在两个所述成像透镜管的端部的镜管连接透片，所述连接段内还设有一端压紧所述镜管连接透片使得所述成像透镜管顶紧所述镜头的压紧弹簧；所述封堵段的外侧壁上设有第一环槽，所述第一环槽内安装有与所述镜体的内壁抵触的第一密封圈 ；所述镜体与所述外壳连接的一端的内壁上设有第二环槽，所述第二环槽内安装有与所述外壳的外壁抵触的第二密封圈；所述连接段的外壁上还设有轴向定位键，所述连接段靠近所述镜体处还设有连接外螺纹，所述镜体上设有固定所述锥面连接体的顶丝，所述镜体上还设有夹持槽；所述锥面连接体的端部还安装有包胶手轮，所述包胶手轮包括圆筒状的轮壳，所述轮壳的一端的内壁上安装有薄壁轴承，所述轮壳的另一端的内壁上设有与所述连接外螺纹适配的连接内螺纹；所述轮壳内还安装有可转动的定位头，所述定位头上设有与所述锥面连接体的连接段适配的锥形对接槽，所述锥形对接槽的内壁上设有与所述轴向定位键适配的定位键槽 。
2.根据权利要求1所述的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，其特征在于：所述连接段内还设有弹簧安装座，所述弹簧安装座包括连接筒和压环，所述连接筒的外壁与所述连接段的内壁连接，所述连接筒远离所述镜管连接透片的一端的内壁上设有所述压环，所述压环的中心设有透光孔，所述压紧弹簧的一端抵触在所述压环上，所述压紧弹簧的另一端抵触在所述镜管连接透片上 。
3.根据权利要求1所述的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，其特征在于：所述封堵段远离所述外壳的一端的端面上设有轴向凹槽，所述轴向凹槽内填充有干燥剂，所述封堵段的端面上还设有干燥剂封堵隔片 。
4.根据权利要求1所述的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，其特征在于：所述镜头与所述外壳的接缝处采用激光无缝焊接密封，所述镜体与所述外壳的接缝处采用激光无缝焊接密封，所述镜体与所述锥面连接体的接缝处采用激光无缝焊接密封 。
5.根据权利要求4所述的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，其特征在于：所述镜头与所述外壳的接缝处还设有遮光防护结构 。
6.根据权利要求5所述的可用于高温高压复消的3D成像内窥镜，其特征在于：所述成像透镜管包括镜管壳，所述镜管壳靠近所述镜头的一端设有成像棱镜组件，所述镜管壳内还安装多个成像透镜组件和多个镜片定位隔圈 。
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