CN209172246U - 一种智能即时3d腔镜显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能即时3D腔镜显示系统，包括：主刀头盔即视模块、视频处理模块和控制模块；所述主刀头盔即视模块连接视频处理模块，视频处理模块连接控制模块，控制模块与腔镜主体和腔镜镜头连接；所述腔镜镜头贯穿腔镜主体连接，腔镜镜头包括：硬质光纤管和弯曲的软质光纤管，硬质光纤管和软质光纤管之间设有转向机构；本实用新型实现主刀即时即视，且镜头无死角，全3D高清显示，减少扶镜助手，为狭窄的手术站位提供空间；避免扶镜手操作不熟练、配合不佳等人为因素降低手术效率；摒弃原有镜头的诸多角度位置无法达到、与操作机械相互干扰、显示效果不佳的缺点，手术准确性、手术效率明显提高。

Description

一种智能即时3D腔镜显示系统

技术领域

本实用新型属于医学设备技术领域，具体涉及一种智能即时3D腔镜显示系统。

背景技术

目前外科医师做腹腔镜手术，多是使用OLYMPUS和Stryker公司的30°镜和电子平头镜，这些都是硬镜，无法弯曲转弯，而且由于是平面镜，只有二维显示，无法得到立体感，医生在操作过程中常常判断不好进入操作器械的深度；现在有3D腹腔镜系统，是通过两个摄像头加医生佩戴3D眼镜来实现的，一是容易眼胀，二是仍需要助手扶镜配合；以上两类显示方式都存在镜头无法完全显示视野，且镜头容易与操作器械相互干扰，即使是可弯曲的单孔腹腔镜镜头，也需要手动仅能在一个平面内弯曲，诸多部位不能显示，而且还存在显示方向容易倒置等问题。

实用新型内容

为克服现有腔镜存在镜头无法完全显示视野，且镜头容易与操作器械相互干扰的技术缺陷，本实用新型公开了一种智能即时3D腔镜显示系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能即时3D腔镜显示系统，包括：主刀头盔即视模块、视频处理模块和控制模块；所述主刀头盔即视模块连接视频处理模块，视频处理模块连接控制模块，控制模块与腔镜主体和腔镜镜头连接；

所述腔镜镜头贯穿腔镜主体连接，腔镜镜头包括：硬质光纤管和弯曲的软质光纤管，硬质光纤管和软质光纤管之间设有转向机构。

优选地，所述转向机构包括镜头插盘和转向钢丝，镜头插盘卡接在硬质光纤管上端，镜头插盘上设有双光纤接口和光源接口，围绕双光纤接口外侧设有钢丝接口，所述软质光纤管底部设有光源灯和双光纤镜头，软质光纤管底部侧壁还设有与钢丝接口相匹配的钢丝插口，贯穿钢丝插口与钢丝接口之间连接转向钢丝，转向钢丝延伸至硬质光纤管外侧缠绕外部主机上的定滑轮，其中一组对称设置的转向钢丝连接至竖直方向上设置的第一电机输出轴，另一组对称设置的转向钢丝连接至水平方向上设置的第二电机输出轴，所述第一电机和第二电机与控制模块控制连接。

优选地，所述软质光纤管底部还设有喷头，镜头插盘上还设有水管接口，所述喷头通过水管接口管路连接外部的供水泵。

优选地，所述腔镜主体包括：上基座、下基座和伸缩机构；硬质光纤管穿设于上基座和下基座中部连接，上基座和下基座分别与伸缩机构的上下端铰接，伸缩机构采用多节液压伸缩杆，液压伸缩杆之间构成空间圆锥形，伸缩机构与控制模块控制连接。

优选地，所述下基座下方还连接有支架，支架中部设有与下基座宽度相匹配的凹槽，凹槽两端设有支脚。

优选地，所述上基座上方设有电机室，电机室内放有旋转电机，电机室内连接有轴承，旋转电机的输出轴与轴承连接，旋转电机与视频处理模块控制连接。

优选地，所述智能即时腔镜显示系统还连接镜头控制器，镜头控制器具有头盔控制功能及镜头亮度、白平衡、视频采集和截图功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现主刀即时即视，且镜头无死角，全3D高清显示，减少扶镜助手，为狭窄的手术站位提供空间；避免扶镜手操作不熟练、配合不佳等人为因素降低手术效率；摒弃原有镜头的诸多角度位置无法达到、与操作机械相互干扰、显示效果不佳的缺点，手术准确性、手术效率明显提高。

附图说明

图1是本实用新型一种智能即时3D腔镜显示系统的模块原理图。

图2是本实用新型所述腔镜主体和腔镜镜头的具体实施方式结构示意图。

图3是本实用新型所述镜头插盘的具体实施方式结构示意图。

图4是本实用新型所述软质光纤管底部的具体实施方式结构示意图。

图5是本实用新型所述腔镜主体的具体实施方式结构示意图。

附图标记：1-硬质光纤管，2-软质光纤管，3-镜头插盘，4-双光纤接口，5-光源接口，6-钢丝接口，7-水管接口，8-光源灯，9-双光纤镜头，10-喷头，11-上基座，12-下基座，13-伸缩机构，14-支架，15-支脚，16-电机室。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种智能即时3D腔镜显示系统，包括：主刀头盔即视模块、视频处理模块和控制模块；所述主刀头盔即视模块连接视频处理模块，视频处理模块连接控制模块，控制模块与腔镜主体和腔镜镜头连接；

所述腔镜镜头贯穿腔镜主体连接，腔镜镜头包括：硬质光纤管1和弯曲的软质光纤管2，硬质光纤管1和软质光纤管2之间设有转向机构；

所述主刀头盔即视模块采用现有的VR技术中的头盔位置方位感知技术，主刀头盔模块采用VR头盔，VR头盔将采集的位置信息发送至外部的计算机，计算机进行处理后发送指令给腔镜镜头；所述腔镜主体和腔镜镜头还连接视频处理模块，视频处理模块接收腔镜镜头的光学信号，并将该光学信号转换为数字信号后发送至控制模块，控制模块控制腔镜镜头的液压伸缩杆动作；所述视频处理模块还包括有标记模块，该标记模块将腔镜镜头靠近光源处的方向标记为上方，该视频处理模块连接外部的计算机，计算机对比标记位置后发送指令给腔镜主体，控制腔镜主体的旋转电机动作；所述转向机构用于牵引软质光纤管2动作，利用光纤的可弯曲特性，将现有的硬镜设计成硬质光纤管1和软质光纤管2便于腔镜镜头的任意活动。

所述转向机构包括镜头插盘3和转向钢丝，镜头插盘3卡接在硬质光纤管1上端，镜头插盘3上设有双光纤接口4和光源接口5，围绕双光纤接口4外侧设有钢丝接口6，所述软质光纤管2底部设有光源灯8和双光纤镜头9，软质光纤管2底部侧壁还设有与钢丝接口6相匹配的钢丝插口，贯穿钢丝插口10与钢丝接口6之间连接转向钢丝，转向钢丝延伸至硬质光纤管1外侧缠绕外部主机上的定滑轮，其中一组对称设置的转向钢丝连接至竖直方向上设置的第一电机输出轴，另一组对称设置的转向钢丝连接至水平方向上设置的第二电机输出轴，所述第一电机和第二电机与控制模块控制连接；

所述主刀头盔即视模块与腔镜镜头的第一电机和第二电机控制连接，通过镜头插盘3将软质光纤管2底部与第一电机和第二电机连接，使用时，将转向钢丝贯穿在钢丝接口6和钢丝插口上进行固定，所述钢丝接口6设计在镜头插盘3的边缘处，使得转向钢丝靠近硬质光纤管1和软质光纤管2的两侧壁，硬质光纤管1和软质光纤管2为一体式设计，光纤管中部为光源灯8和双光纤镜头9的通道；通过第一电机拉动转向钢丝上下运动使得软质光纤管2在矢状轴平面上弯曲，通过第二电机拉动转向钢丝上下运动使得软质光纤管2在水平轴平面上弯曲；通过第一电机和第二电机的两组电机牵拉转向钢丝实现腔镜镜头的180°球面范围内的任意活动，从而达到主刀的转向带动腔镜镜头的转向，实现主刀即时既视；所述双光纤镜头9实现3D视角，双光纤镜头9采用高清光纤镜头，高清光纤镜头增加显示内容的高清特性以便于局部放大，也可模拟人的双眼起到视物三维立体效果。

所述软质光纤管2底部还设有喷头10，镜头插盘3上还设有水管接口7，所述喷头10通过水管接口7管路连接外部的供水泵；所述供水泵还控制连接外部的遥控器，通过在软质光纤管2底部增设喷头10，采用遥控设计，实现腔镜镜头的自清洗，方便医生手术。

所述腔镜主体包括：上基座11、下基座12和伸缩机构13；硬质光纤管1穿设于上基座11和下基座12中部连接，上基座11和下基座12分别与伸缩机构13的上下端铰接，伸缩机构13采用多节液压伸缩杆，液压伸缩杆之间构成空间圆锥形，伸缩机构13与控制模块控制连接；

镜头插盘3上还设置有卡条，卡条两端连接转向钢丝，上基座11设有与卡条相匹配的卡槽，所述上基座11与镜头插盘3卡接连接；所述多节液压伸缩杆至少为两节式设计，由说明书附图5可知，构成空间圆锥形的液压伸缩杆至少为三个；每个液压伸缩杆分别由一根液体管路连接外部主机，液压伸缩杆通过调节各缸内液体量以伸缩调整长度；使用时液压伸缩杆接收控制模块的控制信号进行伸缩，由于上基座11和下基座12分别与伸缩机构13的上下端铰接设计，通过液压伸缩杆的伸缩带动腔镜主体在与腹壁夹角最大150°的范围内任意摇动，并提供进退20cm的进镜深度，同时腔镜主体带动腔镜镜头做相同的动作；通过转向机构和伸缩机构13协同设计，实现腔镜镜头的显示位置无死角。

所述下基座12下方还连接有支架14，支架14中部设有与下基座12宽度相匹配的凹槽，凹槽两端设有支脚15；通过支架14的设计提高腔镜主体和腔镜镜头的固定稳定性，同时还能防止病员在调整体位的过程中坠床，造成进一步伤害。

所述上基座11上方设有电机室16，电机室16内放有旋转电机，电机室16内连接有轴承，旋转电机的输出轴与轴承连接，旋转电机与视频处理模块控制连接；所述轴承的轴承外壁与上基座11卡接连接，轴承内壁与旋转电机的输出轴连接；所述旋转电机与标记模块控制连接，若标记模块显示腔镜镜头位置偏离视野水平时，标记模块控制旋转电机正反转，旋转电机带动轴承旋转，轴承与上基座11连接，上基座11带动硬质光纤管1和软质光纤管2旋转回到视野水平位置，通过旋转电机的旋转及转向机构的协同控制将视野随时自动保持水平。

所述智能即时3D腔镜显示系统还连接镜头控制器，镜头控制器具有头盔控制功能及镜头亮度、白平衡、视频采集和截图功能；将头盔功能及镜头亮度、白平衡、视频采集和截图功能集合在一个镜头控制器上，方便工作人员的控制操作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：包括：主刀头盔即视模块、视频处理模块和控制模块；所述主刀头盔即视模块连接视频处理模块，视频处理模块连接控制模块，控制模块与腔镜主体和腔镜镜头连接；

所述腔镜镜头贯穿腔镜主体连接，腔镜镜头包括：硬质光纤管（1）和弯曲的软质光纤管（2），硬质光纤管（1）和软质光纤管（2）之间设有转向机构。

2.如权利要求1所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述转向机构包括镜头插盘（3）和转向钢丝，镜头插盘（3）卡接在硬质光纤管（1）上端，镜头插盘（3）上设有双光纤接口（4）和光源接口（5），围绕双光纤接口（4）外侧设有钢丝接口（6），所述软质光纤管（2）底部设有光源灯（8）和双光纤镜头（9），软质光纤管（2）底部侧壁还设有与钢丝接口（6）相匹配的钢丝插口，贯穿钢丝插口与钢丝接口（6）之间连接转向钢丝，转向钢丝延伸至硬质光纤管（1）外侧缠绕外部主机上的定滑轮，其中一组对称设置的转向钢丝连接至竖直方向上设置的第一电机输出轴，另一组对称设置的转向钢丝连接至水平方向上设置的第二电机输出轴，所述第一电机和第二电机与控制模块控制连接。

3.如权利要求2所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述软质光纤管（2）底部还设有喷头（10），镜头插盘（3）上还设有水管接口（7），所述喷头（10）通过水管接口（7）管路连接外部的供水泵。

4.如权利要求1所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述腔镜主体包括：上基座（11）、下基座（12）和伸缩机构（13）；硬质光纤管（1）穿设于上基座（11）和下基座（12）中部连接，上基座（11）和下基座（12）分别与伸缩机构（13）的上下端铰接，伸缩机构（13）采用多节液压伸缩杆，液压伸缩杆之间构成空间圆锥形，伸缩机构（13）与控制模块控制连接。

5.如权利要求4所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述下基座（12）下方还连接有支架（14），支架（14）中部设有与下基座（12）宽度相匹配的凹槽，凹槽两端设有支脚（15）。

6.如权利要求4所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述上基座（11）上方设有电机室（16），电机室（16）内放有旋转电机，电机室（16）内连接有轴承，旋转电机的输出轴与轴承连接，旋转电机与视频处理模块控制连接。

7.如权利要求1所述的一种智能即时3D腔镜显示系统，其特征在于：所述智能即时3D腔镜显示系统还连接镜头控制器，镜头控制器具有头盔控制功能及镜头亮度、白平衡、视频采集和截图功能。