CN215348854U

CN215348854U - 一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜

Info

Publication number: CN215348854U
Application number: CN202120839633.7U
Authority: CN
Inventors: 季晓宇; 王利兵; 缪志伟; 陈萍; 王晓瑜
Original assignee: Zhangjiagang Hospital of Traditional Chinese Medicine
Current assignee: Zhangjiagang Hospital of Traditional Chinese Medicine
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2031-04-23

Abstract

一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，包括内视镜外壳、超声换能器、直流电机、同轴电缆、信号接头、超声成像装置、电机电源；所述超声换能器、直流电机从左至右设置在内视镜外壳内部，所述内视镜外壳内壁上固定设置有固定器用于固定超声换能器、直流电机；所述直流电机的输出轴与超声换能器固定连接并且直流电机用于带动超声换能器旋转。本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，结构设计合理，采用超声成像原理，通过超声换能器进行连续的机械扫描，获得人体各种腔道的截面图，软组织分辨力更高，实时成像效果更好，降低了漏诊率，使得受检者无痛感检查，提高了胃镜检查的舒适性，应用前景广泛。

Description

一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜

技术领域

本实用新型涉及胃镜检查技术领域，具体涉及一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜。

背景技术

胃镜检查的全名为上消化道内视镜检查，它是利用一条直径约一公分的黑色塑胶包裹导光纤维的细长管子，前端装有内视镜由嘴中伸入受检者的食道→胃→十二指肠，藉由光源器所发出之强光，经由导光纤维可使光转弯，让医师从另一端清楚地观察上消化道内各部位的健康状况。必要时，可由胃镜上的小洞伸入夹子做切片检查。全程检查时间约10分钟，若做切片检查，则需20至30分钟。

其中，内视镜是胃镜检查设备中最重要的组成部件。目前，虽然内视镜的成像技术一直在不断发展，但对于内视镜成像的准确分析以及对后续病情的快速诊断，对医生而言是极大的挑战。而胃镜检查作为一种常见的内镜类型，由于其影像的高相似性和病灶的隐蔽性，对检查人员识别病灶并判断病情的能力要求更高。因此，需要研发出一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，通过对内视镜的结构优化，使得更快速有效的辅助医生进行胃镜成像的影像分析与病情诊断，降低误诊及漏诊的发生

中国专利申请号为CN201621568382.3公开了一种内科专用智能型电子胃镜检查仪，包括底座、壳体、胃镜软管、胃镜探测器和LED显示屏，目的是为了具有移动性，便于医用人员的移动与使用，没有对内视镜的结构、内视镜成像的准确性进行提高。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，结构设计合理，采用超声成像原理，通过超声换能器进行连续的机械扫描，获得人体各种腔道的截面图，软组织分辨力更高，实时成像效果更好，降低了漏诊率，使得受检者无痛感检查，提高了胃镜检查的舒适性，应用前景广泛。

技术方案：一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，包括内视镜外壳、超声换能器、直流电机、同轴电缆、信号接头、超声成像装置、电机电源；所述超声换能器、直流电机从左至右设置在内视镜外壳内部，所述内视镜外壳内壁上固定设置有固定器用于固定超声换能器、直流电机；所述直流电机的输出轴与超声换能器固定连接并且直流电机用于带动超声换能器旋转，所述同轴电缆穿设内视镜外壳右端面中心并且同轴电缆的左端分别与超声换能器、直流电机电性连接，所述同轴电缆的另一端分别与个信号接头电性连接，1个所述信号接头与超声成像装置电性连接，另1个所述信号接头与电机电源电性连接，所述内视镜外壳内填充有传声介质；所述超声换能器包括换能器外壳、声透镜、匹配层、铌酸锂压电晶体、吸声块，所述声透镜、匹配层、铌酸锂压电晶体、吸声块从左至右依次设置在换能器外壳内部，所述铌酸锂压电晶体的左右两端均镀有电极，2个所述电极分别焊有一根引线并且与同轴电缆电性连接；所述铌酸锂压电晶体具有若干个切割阵列，所述铌酸锂压电晶体的切割阵列开口端面向吸声块。

本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，结构设计合理，操作方便，胃镜检查时，受检者吞咽所述内视镜，通过消化道的蠕动使该内视镜类似胶囊在体内运动，医生在超声成像装置的操作界面下达成像指令，超声成像装置向超声换能器发射特定参数的脉冲激励电信号驱动超声换能器运行，同时电机电源供电驱动直流电机，直流电机直接带动超声换能器旋转，使得超声换能器可以进行连续的机械扫描，获得人体各种腔道的截面图，超声换能器在此过程中拍摄的图像传输到人体外的超声成像装置进行显示，最后医生根据拍摄到的图像了解受检者胃部消化道内部的情况，从而对其病情作出诊断，实现了在受检者无痛感检查，提高了胃镜检查的舒适性。

其中，2个电极对应的引线是通过导电滑环与同轴电缆电性连接，避免超声换能器的旋转导致引线、同轴电缆造成扭伤。

所述超声换能器，结构设计合理，将匹配层粘接至铌酸锂压电晶体左端面上，然后从“背向”切割铌酸锂压电晶体，使得铌酸锂压电晶体具有若干个切割阵列，并且铌酸锂压电晶体的切割阵列开口端面向吸声块，将铌酸锂压电晶体直接粘接至吸声块上。这样一来，既简化了操作步骤，同时减小了在弯晶片过程中的误差，使得弯曲后的铌酸锂压电晶体单阵元间的相对间距及角度一致性更佳，既提高了铌酸锂压电晶体的声学转换性能，同时也不会过多的增加加工难度。

本实用新型采用超声成像原理，超声成像的软组织分辨力更高，实时成像效果更好，可以探测到声阻抗只存在微小差异的组织结构，并以较高空间分辨率的图像的形式呈现出来，降低了漏诊率；超声成像的安全性高，超声的功率都在人体安全阈值以下，不会给医生或患者造成任何危害。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述内视镜外壳为圆柱体结构，所述内视镜外壳的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

本实用新型所述外壳采用圆柱体结构，并且两头被处理得圆润无棱角，即胶囊形状。所述外壳材质选择聚甲基丙烯酸甲酯，具有良好的生物兼容性、声学友好性和稳定性，并且高透明度、低价格、易于机械加工。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述铌酸锂压电晶体上每个所述独立的切割阵列同时包含若干个由“浅刀”切割而形成的“微阵元”。

铌酸锂压电晶体在切割过程中，同时采用浅刀切割的方式将单个阵元切割成多个微阵元，既提高了铌酸锂压电晶体的声学转换性能，同时也不会过多的增加加工难度，简化了工艺步骤。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述换能器外壳外壁设置有保护层，所述换能器外壳内壁设置有声学绝缘层。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述传声介质为去离子水。

本实用新型所述传声介质采用去离子水，其声学性能良好，超声在去离子水中传播时衰减极低，并且去离子水还具有化学性质稳定、环保和成本低的优势。当超声换能器、电机等所有部件都装配完后，将抽真空后的去离子水通过内视镜外壳的预留口将内视镜外壳内部注满，并且确保内视镜外壳内部无气泡，最后环保胶水将预留口密封好。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述超声成像装置包括上位机、集成电路板，所述上位机、集成电路板、1个信号接头、同轴电缆、超声换能器依次电性连接。

医生在上位机的操作界面下达成像指令，上位机给集成电路板下达成像指令，集成电路板产生逻辑时序信号并且通过信号接头、同轴电缆下发给超声换能器，超声换能器发射超声波并接收目标物产生的回波，再将回波信号通过同轴电缆、信号接头传输到集成电路板，集成电路板进行数字信号处理及图像数据缓存后将图像数据传送到上位机进行实时成像。

进一步的，上述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述集成电路板包括FPGA 模块、激励生成模块、回波放大滤波模块、模数转换模块、数据传输模块和电源模块，所述上位机、FPGA 模块、激励生成模块、1个信号接头、同轴电缆、超声换能器依次电性连接；所述超声换能器、同轴电缆、1个信号接头、回波放大滤波模块、模数转换模块、数据传输模块、上位机依次电性连接；所述电源模块分别为FPGA 模块、激励生成模块、回波放大滤波模块、模数转换模块、数据传输模块供电。

本实用新型所述集成电路板，是以FPGA 模块为核心，通过FPGA 模块产生各种驱动信号和时序逻辑信号来指导其他模块的运行；激励生成模块由驱动芯片和高速模拟开关构成，它的功能是利用 FPGA 模块输出的低电压低电流信号来控制场效应管的导通与截止，从而转换为与驱动信号同频率的高电压高电流激励信号；回波放大滤波模块的主体是多级放大电路和无源低通滤波器，可将超声换能器传输的微弱的回波信号放大到满足成像要求的幅值范围，并根据设定的参数进行滤波；模数转换模块用的是高速模数转换芯片，能满足高频超声成像的采样速度要求；数据传输模块中用于实时成像的高速传输；电源模块通过相关的电源转换芯片转换为其他各模块所需数值的电压。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，结构设计合理，操作方便，实现了在受检者无痛感检查，提高了胃镜检查的舒适性；

（2）本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，用超声成像原理，超声成像的软组织分辨力更高，实时成像效果更好，可以探测到声阻抗只存在微小差异的组织结构，并以较高空间分辨率的图像的形式呈现出来，降低了漏诊率；超声成像的安全性高，超声的功率都在人体安全阈值以下，不会给医生或患者造成任何危害；

（3）本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，所述超声换能器，结构设计合理，减小了在弯晶片过程中的误差，使得弯曲后的铌酸锂压电晶体单阵元间的相对间距及角度一致性更佳，既提高了铌酸锂压电晶体的声学转换性能，同时也不会过多的增加加工难度。

附图说明

图1为本实用新型所述降低漏诊率的胃镜检查用内视镜的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述降低漏诊率的胃镜检查用内视镜的超声换能器的结构示意图；

图3为本实用新型所述降低漏诊率的胃镜检查用内视镜的超声换能器的局部结构示意图；

图4为本实用新型所述降低漏诊率的胃镜检查用内视镜的整体电性连接图；

图中：内视镜外壳1、固定器11、超声换能器2、换能器外壳21、保护层211、声学绝缘层212、匹配层22、声透镜221、铌酸锂压电晶体23、吸声块24、直流电机3、输出轴31、同轴电缆4、信号接头5、超声成像装置6、上位机61、集成电路板62、FPGA 模块621、激励生成模块622、回波放大滤波模块623、模数转换模块624、数据传输模块625、电源模块626、电机电源7。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、2、3所示的上述结构的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，包括内视镜外壳1、超声换能器2、直流电机3、同轴电缆4、信号接头5、超声成像装置6、电机电源7；所述超声换能器2、直流电机3从左至右设置在内视镜外壳1内部，所述内视镜外壳1内壁上固定设置有固定器11用于固定超声换能器2、直流电机3；所述直流电机3的输出轴31与超声换能器2固定连接并且直流电机3用于带动超声换能器2旋转，所述同轴电缆4穿设内视镜外壳1右端面中心并且同轴电缆4的左端分别与超声换能器2、直流电机3电性连接，所述同轴电缆4的另一端分别与2个信号接头5电性连接，1个所述信号接头5与超声成像装置6电性连接，另1个所述信号接头5与电机电源7电性连接，所述内视镜外壳1内填充有传声介质；所述超声换能器2包括换能器外壳21、声透镜221、匹配层22、铌酸锂压电晶体23、吸声块24，所述声透镜221、匹配层22、铌酸锂压电晶体23、吸声块24从左至右依次设置在换能器外壳21内部，所述铌酸锂压电晶体23的左右两端均镀有电极，2个所述电极分别焊有一根引线并且与同轴电缆4电性连接；所述铌酸锂压电晶体23具有若干个切割阵列，所述铌酸锂压电晶体23的切割阵列开口端面向吸声块24。

此外，所述内视镜外壳1为圆柱体结构，所述内视镜外壳1的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

此外，如图3所示，所述铌酸锂压电晶体23上每个所述独立的切割阵列同时包含若干个由“浅刀”切割而形成的“微阵元”。

此外，所述换能器外壳21外壁设置有保护层211，所述换能器外壳21内壁设置有声学绝缘层212。

进一步的，所述传声介质为去离子水。

进一步的，如图4所示，所述超声成像装置6包括上位机61、集成电路板62，所述上位机61、集成电路板62、1个信号接头5、同轴电缆4、超声换能器2依次电性连接。

进一步的，所述集成电路板62包括FPGA 模块621、激励生成模块622、回波放大滤波模块623、模数转换模块624、数据传输模块625和电源模块626，所述上位机61、FPGA 模块621、激励生成模块622、1个信号接头5、同轴电缆4、超声换能器2依次电性连接；所述超声换能器2、同轴电缆4、1个信号接头5、回波放大滤波模块623、模数转换模块624、数据传输模块625、上位机61依次电性连接；所述电源模块626分别为FPGA 模块621、激励生成模块622、回波放大滤波模块623、模数转换模块624、数据传输模块625供电。

实施例

基于以上的结构基础，如图1-4所示。

本实用新型所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，结构设计合理，操作方便，胃镜检查时，受检者吞咽所述内视镜，通过消化道的蠕动使该内视镜类似胶囊在体内运动，医生在超声成像装置6的操作界面下达成像指令，超声成像装置6向超声换能器2发射特定参数的脉冲激励电信号驱动超声换能器2运行，同时电机电源7供电驱动直流电机，直流电机3直接带动超声换能器2旋转，使得超声换能器2可以进行连续的机械扫描，获得人体各种腔道的截面图，超声换能器2在此过程中拍摄的图像传输到人体外的超声成像装置6进行显示，最后医生根据拍摄到的图像了解受检者胃部消化道内部的情况，从而对其病情作出诊断，实现了在受检者无痛感检查，提高了胃镜检查的舒适性。其中，2个电极对应的引线是通过导电滑环与同轴电缆电性连接，避免超声换能器的旋转导致引线、同轴电缆造成扭伤。

所述超声换能器6，结构设计合理，将匹配层22粘接至铌酸锂压电晶体23左端面上，然后从“背向”切割铌酸锂压电晶体23，使得铌酸锂压电晶体23具有若干个切割阵列，并且铌酸锂压电晶体23的切割阵列开口端面向吸声块24，将铌酸锂压电晶体23直接粘接至吸声块24上。这样一来，既简化了操作步骤，同时减小了在弯晶片过程中的误差，使得弯曲后的铌酸锂压电晶体23单阵元间的相对间距及角度一致性更佳，既提高了铌酸锂压电晶体23的声学转换性能，同时也不会过多的增加加工难度。

进一步的，本实用新型所述内视镜外壳1采用圆柱体结构，并且两头被处理得圆润无棱角，即胶囊形状。所述内视镜外壳1材质选择聚甲基丙烯酸甲酯，具有良好的生物兼容性、声学友好性和稳定性，并且高透明度、低价格、易于机械加工。

进一步的，铌酸锂压电晶体23在切割过程中，同时采用浅刀切割的方式将单个阵元切割成多个微阵元，既提高了铌酸锂压电晶体23的声学转换性能，同时也不会过多的增加加工难度，简化了工艺步骤。

进一步的，本实用新型所述传声介质采用去离子水，其声学性能良好，超声在去离子水中传播时衰减极低，并且去离子水还具有化学性质稳定、环保和成本低的优势。当超声换能器2、直流电机3等所有部件都装配完后，将抽真空后的去离子水通过内视镜外壳1的预留口将内视镜外壳1内部注满，并且确保内视镜外壳1内部无气泡，最后环保胶水将预留口密封好。

进一步的，所述超声成像装置6包括上位机61、集成电路板62，医生在上位机的操作界面下达成像指令，上位机61给集成电路板62下达成像指令，集成电路板62产生逻辑时序信号并且通过信号接头5、同轴电缆4下发给超声换能器2，超声换能器2发射超声波并接收目标物产生的回波，再将回波信号通过同轴电缆4、信号接头5传输到集成电路板62，集成电路板62进行数字信号处理及图像数据缓存后将图像数据传送到上位机61进行实时成像。

进一步的，本实用新型所述集成电路板62，是以FPGA 模块621为核心，通过FPGA模块621产生各种驱动信号和时序逻辑信号来指导其他模块的运行；激励生成模块622由驱动芯片和高速模拟开关构成，它的功能是利用 FPGA 模块621输出的低电压低电流信号来控制场效应管的导通与截止，从而转换为与驱动信号同频率的高电压高电流激励信号；回波放大滤波模块623的主体是多级放大电路和无源低通滤波器，可将超声换能器传输的微弱的回波信号放大到满足成像要求的幅值范围，并根据设定的参数进行滤波；模数转换模块624用的是高速模数转换芯片，能满足高频超声成像的采样速度要求；数据传输模块625中用于实时成像的高速传输；电源模块626通过相关的电源转换芯片转换为其他各模块所需数值的电压。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，包括内视镜外壳（1）、超声换能器（2）、直流电机（3）、同轴电缆（4）、信号接头（5）、超声成像装置（6）、电机电源（7）；所述超声换能器（2）、直流电机（3）从左至右设置在内视镜外壳（1）内部，所述内视镜外壳（1）内壁上固定设置有固定器（11）用于固定超声换能器（2）、直流电机（3）；所述直流电机（3）的输出轴（31）与超声换能器（2）固定连接并且直流电机（3）用于带动超声换能器（2）旋转，所述同轴电缆（4）穿设内视镜外壳（1）右端面中心并且同轴电缆（4）的左端分别与超声换能器（2）、直流电机（3）电性连接，所述同轴电缆（4）的另一端分别与2个信号接头（5）电性连接，1个所述信号接头（5）与超声成像装置（6）电性连接，另1个所述信号接头（5）与电机电源（7）电性连接，所述内视镜外壳（1）内填充有传声介质；所述超声换能器（2）包括换能器外壳（21）、声透镜（221）、匹配层（22）、铌酸锂压电晶体（23）、吸声块（24），所述声透镜（221）、匹配层（22）、铌酸锂压电晶体（23）、吸声块（24）从左至右依次设置在换能器外壳（21）内部，所述铌酸锂压电晶体（23）的左右两端均镀有电极，2个所述电极分别焊有一根引线并且与同轴电缆（4）电性连接；所述铌酸锂压电晶体（23）具有若干个切割阵列，所述铌酸锂压电晶体（23）的切割阵列开口端面向吸声块（24）。

2.根据权利要求1所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述内视镜外壳（1）为圆柱体结构，所述内视镜外壳（1）的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

3.根据权利要求1所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述铌酸锂压电晶体（23）上每个所述独立的切割阵列同时包含若干个由“浅刀”切割而形成的“微阵元”。

4.根据权利要求1所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述换能器外壳（21）外壁设置有保护层（211），所述换能器外壳（21）内壁设置有声学绝缘层（212）。

5.根据权利要求1所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述传声介质为去离子水。

6.根据权利要求1所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述超声成像装置（6）包括上位机（61）、集成电路板（62），所述上位机（61）、集成电路板（62）、1个信号接头（5）、同轴电缆（4）、超声换能器（2）依次电性连接。

7.根据权利要求6所述的降低漏诊率的胃镜检查用内视镜，其特征在于，所述集成电路板（62）包括FPGA 模块（621）、激励生成模块（622）、回波放大滤波模块（623）、模数转换模块（624）、数据传输模块（625）和电源模块（626），所述上位机（61）、FPGA 模块（621）、激励生成模块（622）、1个信号接头（5）、同轴电缆（4）、超声换能器（2）依次电性连接；所述超声换能器（2）、同轴电缆（4）、1个信号接头（5）、回波放大滤波模块（623）、模数转换模块（624）、数据传输模块（625）、上位机（61）依次电性连接；所述电源模块（626）分别为FPGA 模块（621）、激励生成模块（622）、回波放大滤波模块（623）、模数转换模块（624）、数据传输模块（625）供电。