CN86101466B - 带有测量装置的内窥镜及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明的带有测量装置的内窥镜，属于内窥镜的技术改进，其特点是在普通内窥镜上增设一个包括由测尺［１］，分划板［２］构成的测量系统。测尺［１］设置在测尺操作孔［１０］内。分划板［２］标有圈定光栏或尺寸细分划刻线［１１］。其测量方法在于利用内窥镜固有的视场角２ω、物体距离Ｌ、物体尺寸Ｈ之间存在的Ｈ／Ｌ＝２ｔｇω关系，来测量物体的距离和大小。

Description

带有测量装置的内窥镜及其测量方法

本发明属于内窥镜及其测量方法的技术改进。

在本发明以前，一般的内窥镜不具备测量功能。无论硬式窥镜，还是软式窥镜，在观察物体时，均由必要的视场角决定，出现近大、远小的视差，这种视差使内窥镜只能定性地观察物体的形状，而不能定量地测量物体的大小。但是，能定量地测定被观察物体的大小是非常重要的，如测知体腔内肿瘤尺寸，及由此而知的该肿瘤的增长速度，对于正确判断该疾病的性质和确定正确的治疗方案具有重要意义;测知子宫腔底部宽度，有利于选择尺寸适宜的宫内节育器，提高节育效果。测知机器零件深度缺陷的尺寸，对判断其质量提供数字依据等等。

为了解决普通内窥镜不能作定量测量物体的问题，日本町田制作所千龟俊夫先生发明了一种“利用圈柱形聚光玻璃纤维的光学测量装置”使内窥镜增加了测量功能。但该装置难度较大，造价高，使用不够方便，不利于大批量商品化生产。

本发明的目的，是提供一种结构简单、造价低，使用方便的具有测量功能的内窥镜及其测量方法。

本发明的任务，是通过在普通内窥镜上增设一个由内窥镜测尺、分划板和内窥镜操作孔构成的测量系统来实现的。

本发明的测量内窥镜的测量方法的基本特征，是利用内窥镜固有的视场角2w、物体的距离L、物体的尺寸H之间所存在的函数关系，即：H/L＝2tgw，来测量物体的距离和大小。

图1所示的测量内窥镜的结构示意图，是本发明的测量内窥镜的一种技术方案。其中1为测尺，2为分划板，3为圈定视场，4为视场角2w，5为读数端，6为物体，7为光导纤维，8为目镜，9为物镜，10为测尺操作孔。H为物体尺寸，H为圈定视场下物体尺寸，L为物体距离。

图2为利用硬性内窥镜已知视场角观察物体（如肿瘤）时的视场图象，其中1为测尺，4′为视场光栏，6为物体。

图3为一种简单的硬性内窥镜分划板图案，其中3′为圈定光栏。图4为图3所示的分划板图案观测物体时的视场图象。

图5为对图3所示的圈定光栏3′进行细分划的分划板图案。其中11为圈定光栏3′的细分划刻线。

图6为用图5所说的分划板图案观测物体时的视场图象。

图7为软性内窥镜具有细分划刻线，但未加圈定光栏的分划板图案。其中12为数码显示装置。

图8为用图7所说的分划板图案观测物体时的视场图象。

图9为加圈定光栏〔3〕，并进行了细分划的软性内窥镜分划板图案。

图10为用图9所示的分划板图案进行观测物体时的视场图象。

图1所示的内窥镜测尺为专用单排读数测尺。内窥镜测尺也可为双排读数测尺。内窥镜测尺〔1〕放在内窥镜测尺操作孔〔10〕内。测尺的零位是在测尺接物端与内窥镜入瞳处于同一垂直平面时，在读数端〔5〕标注的。内窥镜测尺也可以是兼用的，兼用的内窥镜测尺是在诸如活体组织取样钳之类的内窥镜手术器械的相应长度部位上标以与专用测尺相同的刻度值构成的。

具有双排读数的测尺，其中一排读数为被测物体的尺寸，其标值方法是利用H/L＝2tgw公式。如设某内窥镜的视场角2W等于70°时，物体的尺寸H与物体的距离L之比为：

H/L＝2tg35°＝1.4，即在测尺的1/1.4的长度上标值为1，在（1/1.4）×2的长度上标值为2，以此类推，另一排读数为被测物体的距离L。

移动内窥镜使所观察物体〔6〕的垂轴轮廓充满视场，然后将在内窥镜测尺操作孔〔10〕（或钳子口）内处于零位的内窥镜测尺〔1〕向前轻轻推进，当内窥镜测尺〔1〕接触到物体〔6〕边缘时（如图2所示），读数端〔5〕的读数即为物体〔6〕的距离L;物体的尺寸H等于测尺读数的1.4倍。假如图1所示的内窥镜测尺〔1〕的读数为6.6Cm，则物体的尺寸为：

H＝L×1.4＝6.6Cm×1.4＝9.24Cm

具有双排读数的内窥镜测尺，可在读数端〔5〕处直接读出物体的尺寸。具有双排读数的测尺，可用单一颜色标注，也可用二种颜色标注。

所说的分划板〔2〕，设在内窥镜观察系统的视场光栏处，以使读数更加简便。图3为一种简单的硬性内窥镜分划板图案，其中同心园〔3′〕为圈定光栏，图4为用这种具有圈定光栏〔3′〕的分划板图案观察物体时的视场图象。

圈定光栏〔3′〕的直径取决于圈定视场2w′因为：

2W′/2W＝圈定光栏直径/视场光栏直径

所以，圈定光栏直径〔3′〕＝视场光栏直径×2W′/2W。当圈定视场2w′等于53.13°，即2arCtg1/2时，H′＝L。设视场角2w为70°时的光栏直径为2.2mm，则：圈定光栏直径＝2.2×53.13°/70°＝1.67mm。这样，在分划板上刻以直径为1.67mm的同心园〔3′〕（如图3所示），当物体图象充满同心园〔3′〕（如图4所示）时，则物体的尺寸等于用测尺测知的物体的距离，即等于测尺的读数。

为了测量物体的各部分尺寸，本发明对上述分划板又进行了细分划，如图5、6、9、10所示。也可采用具有细分划刻线，但未加圈定光栏的分划板图案（如图7和图8所示），特别是还可在分划板上设置数码显示装置，通过微机处理系统直接读出物体的尺寸。

图11为本发明的测量内窥镜的另一种技术方案，其中6为物体、3为目镜、9为物镜，13为精密量具，14为具有斜面的变速传动杆，15为弹簧，16为测量杆，17为半球形触点。

图12为变速传动杆〔14〕的斜面端结构示意图。其中斜面与物体距离L，物体尺寸H之间满足h/1＝H/L关系。

图11所示的测量内窥镜特别适于对硬性物体的深部管腔进行精密测量。这种测量内窥镜的要点是由精密量具〔13〕，具有斜面的变速传动杆〔14〕，弹簧〔15〕、测量杆〔16〕、半球形触点〔17〕构成测量系统。测量杆〔16〕被弹簧压缩与变速传动杆〔14〕的斜面靠紧，但弹簧的弹力小于精密量具〔13〕传动杆的弹力。当物体距离改变时，测量杆随着伸缩，至使变速传动杆〔14〕上下滑动。精密量具〔13〕的指针便指出物体距离的变化，由于变速传动杆斜面与物体距离L、物体尺寸H之间满足h/1＝H/L关系，这样就可以直接读出物体的尺寸。

测量杆可以随着物体的远近分量程进行更换，但精密量具〔13〕的读数零位，均以其测量杆的接物端处于与测量内窥镜入瞳处于一个垂轴平面为准。半球形触点〔17〕的中心与测量杆同轴，以减少测量误差。

本发明的测量内窥镜由于是在各种类型的普通内窥镜上增设一个测量系统构成，因此结构合理、制造成本低，便于推广。

Claims (5)

1、一种测量内窥镜，由在普通内窥镜上增设一个测量系统构成，其特征在于所说的测量系统，由测尺〔1〕、分划板〔2〕、测尺操作孔〔10〕构成，测尺〔1〕可为单排读数测尺，也可为双排读数测尺，测尺〔1〕放在测尺操作孔〔10〕内;分划板〔2〕标有圈定光栏〔3〕和尺寸细分划刻线〔11〕，分划板〔2〕放在内窥镜观察系统的视场光栏处。

2、按照权利要求1所述的测量内窥镜，其特征是所说的测尺〔1〕可由在活体组织取样钳之类的内窥镜手术器械的相应部位标以刻度构成。

3、按照权利要求1所述的测量内窥镜，其特征是所说的测尺〔1〕的读数部分〔5〕可为百分表或千分表，也可在分划板周围设置数码显示装置。

4、按照权利要求1所述的测量内窥镜。其测量方法在于利用内窥镜固有的视场角2W、物体距离L、物体尺寸H之间存在的H/L＝2tgw关系，来测量物体的距离和大小。

5、一种测量内窥镜，由在普通内窥镜上增设一个测量系统构成，其特征在于所说的测量系统由精密量具〔13〕具有斜面的变速传动杆〔14〕、弹簧〔15〕、测量杆〔16〕、半球形触点〔17〕构成，变速传动杆的斜面与物体距离L、物体尺寸H之间满足h/1＝H/L。

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