CN202821282U - 一种医用管状体内近距离观察装置及所应用的成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种医用管状体内近距离观察装置及所应用的成像系统，该观察装置整体呈条形体结构，所述条形体的一端设有镜头和传感器，另一端为与外部计算机三维成像仪器连接的连接端；所述镜头为两个或两个以上，所述镜头与传感器相对设置，所述传感器通过不同镜头同时获得不同角度的图像信息。本实用新型还包括应用该观察装置的成像系统，该系统能够采集人体管状体内多层次的三维图像，便于疾病的早期诊断和治疗。

Description

一种医用管状体内近距离观察装置及所应用的成像系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体属于医疗3D图像检测设备领域。该装置和系统可从内部对可能病变的组织在尺寸或形状进行自动和准确地观察，从而对感兴趣的组织器官是否正常进行判断。本实用新型包括一种医用管状体内近距离观察装置，还包括使用该观察装置的成像系统。

背景技术

某种情况下，人体器官会由于病变而导致尺寸或形状的变化，因此观测人体内部器官成为早期诊断的重要依据，比如对鼻腔、口腔或食管等人体管状器官的观察，是早期诊断这些部位是否存在癌变的重要依据。

现有技术中存在两种方法能够观察到这些人体器官，一种是通过单镜头内窥镜或相机的方案，但这些方案采用的单镜头技术无法实现立体观察，只能够显示二维图像，能够观察的范围有限，容易存在观测的盲点，而这些盲点很有可能隐含了病人病情的重要信息。作为立体观察的另一种解决方案，现有技术又有采用如光纤和双个镜头观察的解决方案，但这种观测主要是依赖人体的视觉系统综合形成三维图像信息，且这种观察系统的设备和性能主要受医生个人素质和能力的限制，由于人类视觉系统并不能自动准确地测算距离，从而影响了使用效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种医用管状体内近距离观察装置，该装置能够采集人体内器官的三维图像信息，使数字微型摄像机具有远距离测量和计算能力，从而可以观察和测量人体内部管状结构和其他结构的细节，其典型的应用是观察鼻腔，检测和诊断疾病，还可以应用于获取人体和动物体内其他的视觉信息。

本实用新型的医用管状体内近距离观察装置整体为条形体结构，条形体的一端设有镜头和传感器，另一端为与外部计算机三维成像仪器连接的连接端；所述镜头为两个或两个以上，所述镜头与传感器相对设置，所述传感器通过不同的镜头同时获得不同角度的图像信息。

本实用新型的有益效果在于，通过两个以上镜头的设置，使得观察装置能够从多个角度收集器官的图像信息，从而有利于通过外部计算机三维成像仪器形成具有不同景深的三维图像，以此解决单个镜头只能收集二维图像信息导出现致盲点以及现有技术中无法准确获得图形信息的问题。

优选的，所述多个镜头排列成一个镜头面。镜头的排列方式并不限定形成平直的表面，该镜头面可以包括多种形式，如根据实际情况该镜头面可以呈弧形或具有倾角，且镜头之间可以紧密排列也可以具有一定的间隙，只要形成一个镜头面即可。

优选的，所述多个镜头通过一体成型方式或拼接方式固定成一个镜头面。

优选的，所述镜头为2个且上下排列，或为3个且呈三角形排列，或为4个且呈矩形排列。

采用2个镜头能够同时获取两个不同的图像信号，以此得出的三维图像信息基本满足日常观测需要；而采用3或4个镜头能够同时获取更多不同的图像信号，满足更高要求的观测需要。

优选的，所述传感器为多个，所述传感器与镜头各自对应，多个传感器组成一个传感器面。每个传感器与每个镜头独自对应，便于传感器对数据处理。

优选的，至少包括一个传感器对应两个或两个以上镜头。如所有镜头对应同一个传感器；或多个传感器对应同一个镜头，而余下的镜头各自对应一个传感器，等等；以上关于传感器和镜头的对应方式，取决于后期数据处理需求以及传感器设置需求，同一传感器对应多镜头方式，有利于简化传感器的加工工艺。

优选的，还包括设于条形体侧部的发光体。进一步的，所述发光体为发光LED，且发光LED以对称方式设置在条形体的侧部。

所述发光体使得观察装置获得人体器官的反射光源，采用发光LED便于缩小体积，使得观测装置能获得更清晰的图像信息，而且LED发光的范围更大，从可见光到不可见光（如红外线）均可以发射，使得观察装置观察的范围更大。

优选的，所述条形体内设有处理单元，所述处理单元将传感器接收的图像电信息转送到外部计算机三维成像仪器。

优选的，所述处理单元还用于根据外部控制信号调节传感器和/或镜头的工作状态。因为处理单元根据外部设备输入的控制信号调节传感器和/或镜头的工作状态，所以使本装置始终工作在较理想的状态，保证采集和输出的三维图像信号准确。

优选的，在设有发光体的情况下，所述处理单元还用于控制发光体的工作状态。因为处理单元根据外部设备输入的控制信号调节发光体的工作状态，所以使本装置始终工作在较理想的状态下，保证采集和输出的三维图像信号准确。

优选的，所述条形体为半柔性材料制成，条形体可根据不同的观察管状体弯制成不同的形状。因为条形体可根据不同的观察部位弯制成不同的形状，所以条形体能够适应人体内的管状体，从而使管状体能够顺利进入人体内。

优选的，与外部计算机三维成像仪器可拆卸的连接端，这种连接可以是旋转卡接、螺纹连接、插接或套接。优选的，所述的条形体为可抛弃的一次性材料制成。因为本装置用于观测人体内部器官，所以本装置需要进入人体内部，现有技术为了避免细菌感染或病毒传播，每次使用前必须清洗消毒，而本装置为一次性用品，每个病人使用的都是全新产品，避免了上述繁琐的工序。

优选的，所述条形体的横截面为圆形、椭圆形、圆角矩形或其他具有圆角结构的多边形；所述条形体用于与主机可拆卸连接的一端设有防滑手握操作位置。圆形、椭圆形、圆角矩形或其他具有圆角结构的多边形设计，便于将条形体深入人体管状组织内部，提高检测的舒适度，使人体组织免受其他伤害。防滑手握操作位置的设计，便于医生操作和控制深度，此处的防滑手握操作位置，是在该位置上采用防滑条纹或由防滑材料制成，起到防滑作用。

本实用新型的另一个目的是提供使用上述医用管状体内近距离观察装置的成像系统，该系统能够输出三维图像信息，方便医生观测人体内器官各个位置的情况，使得疾患能够准确地早期观察、早期治疗。

上述使用医用管状体内近距离观测装置的成像系统，包括所述的观测装置和用作外部计算机三维成像仪器的主机；

所述观测装置为条形体，条形体的一端设有镜头和传感器，条形体另一端用于与主机可拆卸连接；

所述镜头至少为两个，镜头并排设于传感器前，使传感器通过不同镜头捕获不同角度的图像信息，所述图像信息直接或间接传送至主机；所述主机根据图像信息输出管状体内的三维图像。

本实用新型采用两个以上的镜头进行图像信息采集，因而能够从多角度收集器官的图像信息，即收集三维图像信息，以此解决单个镜头只能收集二维图像信息，方便医生观测人体内器官各个位置的情况，使得疾患能够准确地早期观察、早期治疗。

优选的，所述条形体由半柔性材料制成，所述条形体与主机之间通过柔性电缆连接。

因为条形体为半柔性材料制成，即条形体可根据不同的观察部位弯制成不同的形状，所以条形体能够适应人体内的管状体，从而使管状体能够顺利进入人体内。

柔性电缆十分柔软，而条形体与主机之间通过柔性电缆连接，使得使用者能够更好地操作条形体，降低了操作难度。

附图说明

图1是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第一种实施例镜头布置示意图；

图3是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第一种实施例的工作原理图；

图4是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第一种实施例镜头与传感器布置关系示意图；

图5是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第二种实施例的结构示意图；

图6是本实用新型医用管状体内近距离观测装置第二种实施例镜头布置示意图；

图7是本实用新型医用管状体内近距离观测装置。

具体实施方式

本实用新型实施例1如图1至3所示，该观察装置1整体为条形体，条形体为半柔性电缆材料制成，横截面为圆形或椭圆形。条形体的一端分别设有LED1B、镜头1A和传感器1C，条形体另一端通过柔性电缆与外部设备连接。

所述镜头1A、LED1B和传感器1C的数量均为两个。两镜头1A并排设置，两LED1B相对地设于镜头1A两侧，所述传感器1C设于条形体1内，并与镜头1A一一对应设置，且镜头1A与传感器1C间留有空隙；所述镜头1A一面与传感器1C相对，镜头1A另一面朝向条形体1外，每个镜头1A各自将图像信息传送至对应的传感器1C。

所述条形体内还设有处理单元1D，处理单元1D接收传感器1C转送的图像信息并将图像信转送至外部设备，处理单元1D根据接收的图像信息调节LED1B、传感器1C和镜头1A的工作状态。因为处理单元1D根据接收的图像信息或外部设备输入的控制信号调节LED1B、传感器1C和镜头1A的工作状态，所以使本装置始终工作在较理想的状态下，保证了采集和输出的三维图像信号的准确。

本实用新型为可拆卸的一次性用品，相对可重复使用的装置，提高了卫生品质。

本实用新型的内部组件和配置以及工作原理如图3和图4所示，包括两个镜头和两个传感器。镜头用于将图像集中到传感器像素表面。至少有两个图像同时不同角度被传感器像素捕获。LED（光发射二极管）可以用来提高照明条件。图像数据传送到小的硅处理芯片内探测仪器，这个芯片能控制和配置传感器，如暴露时间，放大器的增益参数；接收图像数据并将其发送至主机仪器；执行内部管理和其他任务。每个镜头获取不同角度的图像信息后，然后通过外部的主机仪器实时或接近实时的进行测量、去噪或其他操作，获取三维图像信息。

本实用新型实施例2如图5和图6所示，与实施例1的区别在于所示镜头1A和传感器1C的数量为4个，4个镜头1A呈矩形排列，且每个镜头1A分别与一个传感器1C对应。

本实用新型的实施例3采用的镜头数为3个，呈三角形并排设置，所述的传感器为1个，3个镜头同时与同一个传感器对应。

图7显示了本实用新型在成像系统中的应用，具体展示了观察装置与主机3连接应用。观察装置1采用实施例2的4镜头方式，观察装置1另一端用通过柔性电缆与主机3相接，条形体与主机3间的连接为可拆卸连接，如旋转卡接、螺纹连接、插接或套接等。观察装置1使用半柔性电缆使得操作者（医生）便于将探测设备（摄像头）放入管状内（如人类鼻腔结构）。主机仪器是基于计算机成像的计算仪器，实时或接近实时的在主机上进行测量、去噪或其他操作。

上述两个实施例中，条形体的横截面应为圆形或者椭圆形，并且条形体用于与主机可拆卸连接的一端设有防滑手握操作位置，便于医生操作控制条形体进入人体内的深度。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (19)

1.一种医用管状体内近距离观察装置，整体为条形体结构，所述条形体的一端设有镜头和传感器，另一端为与外部计算机三维成像仪器连接的连接端；其特征在于，所述镜头为两个或两个以上，所述镜头与传感器相对设置，所述传感器通过不同的镜头同时获得不同角度的图像信息。 

2.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述多个镜头排列成一个镜头面。 

3.根据权利要求2所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述多个镜头通过一体成型方式或拼接方式固定成一个镜头面。 

4.根据权利要求2所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述镜头为2个且上下排列，或为3个且呈三角形排列，或为4个且呈矩形排列。 

5.根据权利要求1至4任一项所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述传感器为多个，所述传感器与镜头各自对应，多个传感器组成一个传感器面。 

6.根据权利要求1至4任一项所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，至少包括一个传感器对应两个或两个以上镜头。 

7.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，还包括设于条形体侧部的发光体。 

8.根据权利要求7所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述发光体为发光LED，发光LED以对称方式设置在条形体的侧部。 

9.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述条形体内设有处理单元，所述处理单元将传感器接收的图像电信息进行处理并转送到外部计算机三维成像仪器。 

10.根据权利要求9所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述处理单元还用于根据外部控制信号调节传感器和/或镜头的工作状态。 

11.根据权利要求9所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，在设有发光体的情况下，所述处理单元还用于控制发光体的工作状态。 

12.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述条形体为半柔性材料制成，条形体可根据不同的观察管状体弯制成不同的形状。 

13.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述条形体的连接端为与外部计算机三维成像仪器可拆卸的连接端。 

14.根据权利要求13所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述连接端与外部计算机三维成像仪器通过旋转卡接、螺纹连接、插接或套接的方式连接。 

15.根据权利要求14所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述的条形体为可抛弃的一次性材料制成。 

16.根据权利要求1所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述条形体的横截面为圆形、椭圆形、圆角矩形或其他具有圆角结构的多边形。 

17.根据权利要求16所述的医用管状体内近距离观察装置，其特征在于，所述条形体用于与主机可拆卸连接的一端设有防滑手握操作位置。 

18.一种应用权利要求1所述医用管状体内近距离观察装置的成像系统，其特征在于，包括观测装置和用作外部计算机三维成像仪器的主机；所述观测装置为条形体，条形体的一端设有镜头和传感器，条形体另一端用于与主机可拆卸连接；所述镜头至少为两个，镜头并排设于传感器前，使传感器通过不同镜头捕获不同角度的图像信息，所述图像信息直接或间接传送至主机；所述主机根据图像信息输出管状体内的三维图像。 

19.根据权利要求18所述的成像系统，其特征在于，所述条形体由半柔性材料制成，所述条形体与主机之间通过柔性电缆连接。 

Images