CN211723077U - 医用内窥镜及其头端 - Google Patents
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Abstract
本新型涉及一种医用内窥镜头端，包括：适于穿刺的头部，头部的顶端开有第一、第二、第三孔，头部内安装有摄像组件、第一光源；所述摄像组件通过第一孔获取外部景象，第一光源通过第二孔透光，所述第三孔为通孔；所述头部为陶瓷材料制成，所述陶瓷材料为通过稳定剂改性的氧化锆。本新型的有益效果在于：本新型采用稳定剂改性氧化锆陶瓷材料，保证了良好的化学稳定性和物理稳定性，具有优良的机械韧性及机械强度以及优异的力学性能。
Description
技术领域
本新型涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种医用内窥镜及其头端。
背景技术
内窥镜是一种常用的医疗器械，由可弯曲部分、光源及一组镜头组成。经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内。使用时将内窥镜导入预检查的器官，可直接窥视有关部位的变化。
内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用。
内窥镜头端承载图像传感器、光源及医疗器械通道，是内窥镜的关键部件。目前常规的解决方案是采用不锈钢作为内窥镜头端。因为不锈钢是金属材料，具有导电性，很难达到医疗器械要求的电磁兼容性能指标。
因此，需要对内窥镜进行改进。
发明内容
为了实现上述目的，本新型采用的技术方案如下：
本新型提供了一种医用内窥镜头端，包括：适于穿刺的头部，头部的顶端开有第一、第二、第三孔，头部内安装有摄像组件、第一光源；所述摄像组件通过第一孔获取外部景象，第一光源通过第二孔透光，所述第三孔为通孔；所述头部为陶瓷材料制成，所述陶瓷材料为通过稳定剂改性的氧化锆。
进一步，所述头部的顶端还开有第四孔，头部内安装有第二光源，所述第二光源通过第四孔透光，所述第二、第四孔对称分布于第一孔两侧。
进一步，所述摄像组件包括安装于头部内的光学镜头和图像传感器，所述光学镜头光学中心与图像传感器的光学中心重合。
进一步，所述第一孔包括近端的第一孔段和远端的第二孔段，所述光学镜头位于第一孔段内，所述图像传感器位于第二孔段内。
进一步，所述第一孔段为圆形，所述第二孔段为矩形。
进一步，所述稳定剂为氧化钇。
进一步，所述稳定剂为氧化钇，所述氧化钇与氧化锆材料的质量百分比含量是ZrO2:Y2O3＝85-97wt％:3-15wt％。
进一步，所述陶瓷包括质量百分比含量为3-5wt％的着色剂，所述着色剂组成及各成分质量百分比含量为Fe2O3:CoO:NiO:
MnO2＝30-40wt％:9-15wt％:20-30wt％:25-35wt％。
相对于现有技术，本新型实施例具有以下有益效果：
1、由于陶瓷材料是电绝缘体，所以陶瓷内窥镜头端比金属内窥镜头端有更好的电磁兼容性能指标。
2、陶瓷材料的热导率比金属材料热导率低，所以陶瓷内窥镜头端比金属内窥镜头端有更好的绝热性能。
3、本新型采用氧化钇稳定氧化锆陶瓷材料，保证了良好的化学稳定性和物理稳定性，具有优良的机械韧性及机械强度以及优异的力学性能。
4、本新型采用陶瓷注射成型技术成型医用内窥镜陶瓷头端，可制作形状复杂及尺寸微小的陶瓷产品，产品尺寸精确可控，公差可达±20μm，性能优越：无须机械加工或只需微量加工。
5、本新型的医用内窥镜陶瓷头端的外部直径小于6mm，采用陶瓷注射成型技术成型，可快速而自动地进行批量生产，大幅降低产品成本。可以实现一次性内窥镜方案，彻底杜绝交叉感染等医疗事故。
6、本新型采用Fe2O3:CoO:NiO:MnO2作为着色剂，避免了铬(Cr)对人体的有毒作用，使医用内窥镜陶瓷头端具有良好的生物相容性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本新型进一步说明。
图1是本新型示意图。
图2是图1所示A-A向剖视示意图。
图中：1为头部，2为第二孔，3为第一孔，31为第一孔段，32为第二孔段，4为第三孔，5为第四孔，6第一颈阶，7为第二颈阶。
具体实施方式
现在结合附图对本新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本新型的基本结构，因此其仅显示与本新型有关的构成。
一种医用内窥镜包括头端、插入部、操作部、电气接头部。头端是内窥镜的最前端，由送水/送气喷嘴、导光束、物镜、钳子管道出口、弯曲橡皮等组成。插入部外面是带刻度的外皮，内部包裹着导光束、导像束、送水/送气管、钳子管道和鼓轮钢丝。操作部是医生检查、治疗时手持操作的部分，主要包括角度控制转子、卡锁、功能按钮、吸引活塞、送水/送气活塞、钳子管道入口等。电气接头部是电子内窥镜连接冷光源和图像处理系统的部件，由电气接头、导光接头、送水/送气接头、吸引接头组成。而在诊治活动中动作最频繁的部位:一是操作部，包括有送气/送水按钮、吸引按钮、活捡通道、角度钮等。二是镜身，镜身为一根易弯曲的插入管，由钢丝网管及蛇型钢管制成，在小于1cm的管径内容纳有导向束、导光束、活检/吸引通道、注气/注水管道及控制角度的钢丝等。
请参阅图1，上述头端包括头部1，与头部1连接的颈部，所述头部1通过颈部与插入部连接，头部1的顶端开有第一、第二、第三、第四孔3、2、4、5。头部1内安装有摄像组件、第一光源和第二光源；所述摄像组件通过第一孔3获取外部景象，第一光源通过第二孔2透光，第二光源通过第四孔5透光，所述第三孔4为通孔，用作器械通道；第三孔4为圆形或椭圆形，其尺寸适于器械穿过，一般不大于2mm；第二孔2与第四孔5对称分布于第一孔3的两侧，双光源可以提供更多的光量，同时对称的设计可减少照明阴影，从而为摄像组件提供较好的照明条件。第二、第四孔2、5为矩形孔，方便光源的安装与定位，优选为正方孔。该头部1为柱体，端部为弧形，进入人体通畅顺滑，减少患者的不适感，一般最大尺寸小于6mm。头部1与颈部之间通过台阶过度，与插入部连接后，头部1与插入部之间的台阶消除，使用更平滑。颈部包括第一、第二颈阶6、7，第一孔3通过第一颈阶6延伸，第三孔4通过第二颈阶7延伸，通过第一、第二颈阶6、7隔离器械通道与摄像通道，避免干涉。
上述摄像组件包括光学镜头与图像传感器，光学镜头的光学中心与图像传感器的光学中心重合，从而确保在使用过程中保持图像不变形，方便观察和定位。
请参阅图2，上述的第一孔3包括近端的第一孔段31与远端的第二孔段32，光学镜头位于第一孔段31内，图像传感器位于第二孔段32内，方便安装和定位。第一孔段31为圆形，方便光学镜头的安装，第二孔段32为矩形，进一步方便图像传感器的定位。
所述插入部与头端连接，所述操作部通过线束穿过插入部至第三孔4；所述电气接头部通过线缆束穿过插入部与摄像组件、第一光源连接。
上述头部1采用陶瓷材料制成，陶瓷材料是电绝缘体，陶瓷内窥镜头端比金属内窥镜头端有更好的电磁兼容性能指标，陶瓷材料的热导率比金属材料热导率低，所以陶瓷内窥镜头端比金属内窥镜头端有更好的绝热性能。该陶瓷材料为通过稳定剂改性的氧化锆，该稳定剂为氧化钇，氧化钇与氧化锆成分质量百分比含量为ZrO2:Y2O3＝85-97wt％:3-15wt％％，该陶瓷材料具有优异的力学性能、生物相容性、美观性、低的热导率、高化学稳定性以及良好的电绝缘性能和电磁兼容性能。为了防止光源的光泄漏进摄像组件内，陶瓷材料还添加着色剂，着色剂成分质量百分比含量为Fe2O3:CoO:NiO:MnO2＝30-40wt％:9-15wt％:20-30wt％:25-35wt％，着色剂的添加量为3-5wt％，使医用内窥镜陶瓷头端整体为颜色亮丽的黑色。采用Fe2O3:CoO:NiO:MnO2作为着色剂，避免了铬(Cr)对人体的有毒作用，使医用内窥镜陶瓷头端具有良好的生物相容性。
头部采用陶瓷注射成型的方法成型，可制作形状复杂及尺寸微小的陶瓷产品，各部分尺寸精确可控，尺寸公差±20μm，无须机械加工或只需微量加工。光学镜头及图像传感器位置控制精确，成像清晰准确，利于医生进行精准手术。
医用内窥镜陶瓷头端制造步骤如下：
将掺杂有着色剂的氧化钇稳定氧化锆的陶瓷粉末与热塑性体系粘结剂等配方在一定温度下进行混炼、造粒，得到注射用喂料。
将喂料加入注射成型机器内在140-160℃温度下加热，被转化成粘稠的液体。然后在70-80MPa压力下高速注入金属模具内，冷却固化为内窥镜陶瓷头端的坯体，然后脱模。
脱脂，通过加热的方法，从室温开始到600℃，施行30-40小时的脱脂工艺，将内窥镜陶瓷头端坯体内的粘结剂等有机物进行排除。
脱脂后的内窥镜陶瓷头端素坯在1400-1460℃的高温烧结后再经过振动抛光和表面喷砂等后道处理工艺而成为光洁而致密的圆柱形瓷体；具有高强度及高韧性并完全符合生物相容性的国家标准，便于插入被检者体内。
在本新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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。所述壳体内是指壳体围成的腔体内，而不是壳体的内外表面之间的区域，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本新型中的具体含义。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述仅为本新型的优选实施例而已，并不用于限制本新型，对于本领域的技术人员来说，本新型可以有各种更改和变化。凡在本新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种医用内窥镜头端，其特征在于，包括：
适于穿刺的头部，头部的顶端开有第一、第二、第三孔，头部内安装有摄像组件、第一光源；所述摄像组件通过第一孔获取外部景象，第一光源通过第二孔透光，所述第三孔为通孔；
所述头部为陶瓷材料制成，所述陶瓷材料为通过稳定剂改性的氧化锆。
2.如权利要求1所述的医用内窥镜头端，其特征在于，包括：
所述头部的顶端还开有第四孔，头部内安装有第二光源，所述第二光源通过第四孔透光，所述第二、第四孔对称分布于第一孔两侧。
3.如权利要求1所述的医用内窥镜头端，其特征在于，包括：
所述摄像组件包括安装于头部内的光学镜头和图像传感器，所述光学镜头光学中心与图像传感器的光学中心重合。
4.如权利要求3所述的医用内窥镜头端，其特征在于，包括：
所述第一孔包括近端的第一孔段和远端的第二孔段，所述光学镜头位于第一孔段内，所述图像传感器位于第二孔段内。
5.如权利要求4所述的医用内窥镜头端，其特征在于，所述第一孔段为圆形，所述第二孔段为矩形。
6.如权利要求1所述的医用内窥镜头端，其特征在于，包括：
所述稳定剂为氧化钇。
7.一种医用内窥镜，其特征在于，包括：
权利要求1-6之一所述的医用内窥镜头端、插入部、操作部、电气接头部，所述插入部与医用内窥镜头端连接，所述操作部通过线束穿过插入部至所述第三孔；
所述电气接头部通过线缆束穿过插入部与摄像组件、第一光源连接。
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