TW202034857A

TW202034857A - 醫療用數位顯微鏡系統

Info

Publication number: TW202034857A
Application number: TW108109369A
Authority: TW
Inventors: 蔡建宏; 柯俊明
Original assignee: 蔡建宏; 柯俊明
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2020-10-01

Abstract

本創作揭示一種醫療用數位顯微鏡系統，其包含：一顯微鏡總成，係產生一拍攝影像訊號；一支架總成，具有複數活動關節且界定一自由端，所述顯微鏡總成設於該自由端；一姿態感測總成，設置於該自由端或該顯微鏡總成其中之一，該姿態感測單元產生一姿態角度訊號；一顯示端總成，具有一處理單元及一顯示器單元，該顯示端總成與該顯微鏡總成及該姿態感測總成連接並接收該拍攝影像訊號及該姿態角度訊號，該處理單元透過該姿態角度訊號將該拍攝影像的畫面以旋轉或鎖定其中之一方式顯示於該顯示器單元。

Description

醫療用數位顯微鏡系統

本創作係有關一種數位顯示領域，特別是一種醫療用數位顯微鏡系統。

當前口腔牙齒醫療，醫療人員所使用的設備多為一體式的醫療設備，讓病患躺在椅子上，然後醫療人員低頭看病患的口腔，為了補足照明，醫療設備還有一個可以自由活動的手術燈，透過活動支架讓手術燈可以照相病患的口腔，使醫療人員可以清楚的看到要進行醫療的部分。然而，當前這種設備在使用上，尚有不足之處導致使用過程中不方便或者造成職業傷害，說明如下： 1、職業傷害，醫療人員需要長時間看著手術燈照射的地方，且手術燈為避免產生陰影，通常亮度十分的高，如此會導致醫療人員的視力受損(例如青光眼或白內障)，此外醫療人員為了要能看清楚或者進行醫療操作，會長時間處於低頭或者特殊的姿態一段時間，如此將會造成頸部或背部的痠痛； 2、使用不便，因為牙齒所在的口腔空間中並不大，導致手術燈必須要用斜一邊的方式照向口腔，同時間還需要顧慮到醫療人員的角度，這樣的使用方式會導致醫療人員必須頻繁的改變手術燈位置及調整自身視野； 3、操作空間過窄，在一些特定位置的牙齒，因為口腔的關係及病患躺著，再加上前述的問題，導致手術燈會與手術器械相互影響，大幅度增加手術困難度； 4、視角問題，在一些特定的位置時，醫療人員必須使用反射鏡才能看到牙齒的實際狀況，但是反射鏡所顯示出來的影像是與實境情況左右相反，又或者醫療人員在病患頭頂方向進行操作，這些都會導致影像不同，在於講解病情或醫療教學上，都容易發生誤解。是以，要如何解決上述之問題與缺失，即為本案之創作人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

為改善上述之問題，本創作之主要目的係提供一種降低職業傷害且有效延長醫療人員職業壽命的醫療用數位顯微鏡系統。本創作另一主要目的係提供一種便於醫療人員使用操作的醫療用數位顯微鏡系統。本創作另一主要目的係提供一種具有較大醫療行為操作空間的醫療用數位顯微鏡系統。本創作另一主要目的係提供一種可根據醫療人員習慣及目的任意調整影像角度的醫療用數位顯微鏡系統。為達上述之目的，本創作提供一種醫療用數位顯微鏡系統，其包含：一顯微鏡總成，係產生一拍攝影像訊號；一支架總成，具有複數活動關節且界定一自由端，所述顯微鏡總成設於該自由端；一姿態感測總成，設置於該自由端或該顯微鏡總成其中之一，該姿態感測單元產生一姿態角度訊號；一顯示端總成，具有一處理單元及一顯示器單元，該顯示端總成與該顯微鏡總成及該姿態感測總成連接並接收該拍攝影像訊號及該姿態角度訊號，該處理單元透過該姿態角度訊號將該拍攝影像的畫面以旋轉或鎖定其中之一方式顯示於該顯示器單元。藉此醫療人員在醫療手術的過程中，可以在不改變原有習慣下，新增加了顯微鏡總成作為觀察手術部位的手段，並透過顯示器單元將拍攝影像的畫面顯示，根據醫療人員的需求，讓拍攝影像的畫面以旋轉或鎖定其中之一方式顯示，藉此改善當前現有技術的不足及缺失。

本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。請參閱第1A圖及第1B圖及第1C圖，為本創作醫療用數位顯微鏡系統的立體示意圖及結構方塊圖及顯微鏡總成的立體示意圖，本創作醫療用數位顯微鏡系統主要包含一顯微鏡總成1、一支架總成2、一姿態感測總成3及一顯示端總成4，該顯微鏡總成1係產生一拍攝影像訊號，該支架總成2具有複數活動關節AJ且界定一自由端FE，該顯微鏡總成1設於該自由端FE上，該姿態感測總成3設置於該自由端FE或該顯微鏡總成1其中之一，並根據當前的位置狀態產生一姿態角度訊號，該顯示端總成4具有一處理單元41及一顯示器單元42，該顯示端總成4與該顯微鏡總成1及該姿態感測總成3連接並接收該拍攝影像訊號及該姿態角度訊號，該處理單元41透過該姿態角度訊號將該拍攝影像的畫面以旋轉或鎖定其中之一方式顯示於該顯示器單元42。在本實施例中，上述姿態感測總成3係為一陀螺儀但不加以限制，還可以為加速計、傾斜指示裝置或電子羅盤其中之一或多個組合。在本實施例中，該顯微鏡總成1包含一殼體11、一攝像鏡頭12，設置於該殼體1內；及至少一發光元件13，設置於該殼體11內且環繞該攝像鏡頭12，該等發光元件13更具有一角度調整機構(未圖示)，使該等發光元件13所發出的光集中在一特定範圍，所述該特定範圍係指該攝像鏡頭前端1cm~20cm。上述攝像鏡頭12係為光電耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)其中之一，上述發光元件13例如但不限制為發光二極體。請參閱第2A圖及第2B圖及第2C圖及第2D圖，為本創作第一實施例之使用示意圖(一)至使用示意圖(四)，並輔以參考第1A圖，本創作支架總成2包含一基座21；一第一桿體22，固設於該基座21上；一第二桿體23，一第一端231與該第一桿體22樞接，一第二端232與一活動斜臂24的一第一端241樞接；一第三桿體25，一第一端251與該活動斜臂24的一第二端242樞接，一第二端252與一第四桿體26的一第一端261樞接；一轉角件27，一第一端271與該第四桿體26的一第二端262樞接，一第二端272供該顯微鏡總成1設置。也就是說，本創作所提到的活動關節AJ，即為活動臂及桿體端與端的連結處，而自由端FE是指轉角件27的第二端272。請參考第2A圖，基座21供第一桿體22結合設置於上，其結合手段例如但不限制可為螺鎖或焊接，該第二桿體23的第一端231樞接於第一桿體22背離基座21的端處，藉此第二桿體23以第一端231作為基準點可以進行水平方向的360度轉動。請參考第2B圖，第二桿體23的第二端232與活動斜臂24的第一端241樞接，使活動斜臂24以第二端232作為基準點進行水平方向的360度轉動，而活動斜臂24以第一端241作為基準點進行垂直方向的90度轉動。請參考第2C圖，活動斜臂24的第二端242與第三桿體25的第一端251樞接，使第三桿體25可以進行水平方向的360度轉動。請參考第2D圖，第三桿體25的第二端252與第四桿體26的第一端261樞接，第四桿體26的第二端262與轉角件27的第一端271樞接連接，轉角件27的第二端272與顯微鏡總成1連接，使第四桿體26以第一端261作為基準點進行垂直方向的180度轉動，轉角件27以第一端271作為基準點進行水平方向的360度轉動。綜觀上述，根據第2A圖至第2D圖的結構說明，使用時僅需手持於顯微鏡總成1進行拉動，上述的各活動關節AJ就會自動的適當活動，使顯微鏡總成1保持在醫療人員所需要的角度進行拍攝，而透過轉角件27的應用，可以讓朝上拍攝，讓進行口腔醫療的過程中，拍攝到以往無法拍攝到的位置(例如臼齒內側)。請參閱第3A圖及第3B圖及第3C圖，為本創作第一實施例之拍攝影像的畫面示意圖(一)至畫面示意圖(三)，並輔以參考第1A圖至第2D圖，當顯微鏡總成1調整到適當的位置後，透過攝像鏡頭12拍攝口腔後產生拍攝影像訊號，同時間姿態感測總成3會產生姿態角度訊號，根據醫療人員當前所選擇的顯示模式(鎖定向上、實際角度或鎖定鏡射)，處理單元41使用或不使用姿態角度訊號將拍攝影像訊號進行相關的修正調整，使顯示器單元42所顯示出來的畫面對應上述的顯示模式。下述將舉一例子說明，醫療人員要進行一個醫療手術，對病患的口腔下排牙齒的右邊第二顆進行治療，下述拍攝影像訊號在顯示器單元42顯示的影像稱為口腔影像5，右邊第二顆稱為待治療處51(以當事人的角度)。請參閱第3A圖，為處理單元41執行鎖定向上的顯示模式，顯示器單元42顯示出的口腔影像5會與觀看的人員保持在同一個方向，可以明顯看出待治療處51與實際狀況相同且角度與顯示器單元42相同，在這個顯示模式下，不論顯微鏡總成1任意的移動，拍攝出來的畫面將會保持向上且即時更新。請參閱第3B圖，為處理單元41執行實際角度的顯示模式，顯示器單元42顯示出的口腔影像5將會顯示實際上拍到的畫面，可以明顯看出待治療處51與實際狀況相同但角度與顯示器單元42不同，在這個顯示模式下，當顯微鏡總成1移動，顯示器單元42將即時的顯示出當前的拍攝畫面。請參閱第3C圖，為處理單元41執行鎖定鏡射的顯示模式，顯示器單元42顯示出的口腔影像5會與觀看的人員保持在同一個方向且左右相反，可以明顯看出待治療處51與實際狀況相反但角度與顯示器單元42相同，在這個顯示模式下，不論顯微鏡總成1任意的移動，拍攝出來的畫面將會保持向上且即時更新。雖然上述僅說明了三種顯示模式，但實際上還能根據新的醫療手段來增加新的顯示模式(透過更新處理單元41內的處理程序)，此外還可以透過處理單元41將畫面進行放大縮小等調整操作，讓醫療人員能更方便的使用。請參閱第4圖，為本創作第二實施例之立體示意圖，並輔以參考第2A圖至第2D圖，本實施例大致於第一實施例相同，故相同之處不再贅述，本實施例最大不同之處在於該基座21具有一第一面211及一第二面212，該第一面211設置複數滑輪2111，該第一桿體22設置於該第二面212，藉此使用上更便於移動。雖然僅提出在第一面211設置滑輪2111，但實際上還有更多的應用手段，例如使用滑軌或其他便於移動的結構，都可以讓支架總成2在移動上更省力方便。綜上所述，本創作具有下述優點： 1、降低職業傷害，醫療人員可以改看顯示器單元42而非口腔狀況，且透過處理單元41將畫面放大更有利於進行醫療，且避免長時間的低頭或駝背等特殊姿態，減少視力受強光受損及頸背痠痛； 2、使用方便，透過支架總成2的多個活動關節AJ可以將顯微鏡總成1調整到所需的位置，且可以將顯微鏡總成1朝上，看到以往無法輕易看到的位置(例如臼齒內側)； 3、良好的操作空間，透過角度調整機構將發光元件13聚集在一特定範圍內，並透過調整攝像鏡頭12的焦距到最適合的距離，避免醫療行為中手術器械與顯微鏡總成1相互干涉； 4、自定義的視角，透過處理單元41內的處理程序，可以將顯示器單元42的畫面任意的調整，來符合醫療人員的使用習慣，或者便於進行解說的角度。以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍。

1:顯微鏡總成 11:殼體 12:攝像鏡頭 13:發光元件 2:支架總成 21:基座 211:第一面 2111:滑輪 212:第二面 22:第一桿體 23:第二桿體 231:第一端 232:第二端 24:活動斜臂 241:第一端 242:第二端 25:第三桿體 251:第一端 252:第二端 26:第四桿體 261:第一端 262:第二端 27:轉角件 271:第一端 272:第二端 3:姿態感測總成 4:顯示端總成 41:處理單元 42:顯示器單元 5:口腔影像 51:待治療處 AJ:活動關節 FE:自由端

第1A圖為本創作醫療用數位顯微鏡系統的立體示意圖；第1B圖為本創作醫療用數位顯微鏡系統的結構方塊圖；第1C圖為本創作顯微鏡總成的立體示意圖；第2A圖為本創作第一實施例之使用示意圖(一)；第2B圖為本創作第一實施例之使用示意圖(二)；第2C圖為本創作第一實施例之使用示意圖(三)；第2D圖為本創作第一實施例之使用示意圖(四)；第3A圖為本創作拍攝影像的畫面示意圖(一)；第3B圖為本創作拍攝影像的畫面示意圖(二)；第3C圖為本創作拍攝影像的畫面示意圖(三)；第4圖為本創作第二實施例之立體示意圖。

1:顯微鏡總成

3:姿態感測總成

4:顯示端總成

41:處理單元

42:顯示器單元

Claims

一種醫療用數位顯微鏡系統，其包含：一顯微鏡總成，係產生一拍攝影像訊號；一支架總成，具有複數活動關節且界定一自由端，所述顯微鏡總成設於該自由端；一姿態感測總成，設置於該自由端或該顯微鏡總成其中之一，該姿態感測單元產生一姿態角度訊號；一顯示端總成，具有一處理單元及一顯示器單元，該顯示端總成與該顯微鏡總成及該姿態感測總成連接並接收該拍攝影像訊號及該姿態角度訊號，該處理單元透過該姿態角度訊號將該拍攝影像的畫面以旋轉或鎖定其中之一方式顯示於該顯示器單元。
如申請專利範圍第1項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該支架總成包含：一基座；一第一桿體，固設於該基座上；一第二桿體，一第一端與該第一桿體樞接，一第二端與一活動斜臂的一第一端樞接；一第三桿體，一第一端與該活動斜臂的一第二端樞接，一第二端與一第四桿體的一第一端樞接；一轉角件，一第一端與該第四桿體的一第二端樞接，一第二端供該顯微鏡總成設置。
如申請專利範圍第2項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該基座具有一第一面及一第二面，該第一面設有複數滑輪，該第二面供該第一桿體設置。
如申請專利範圍第1項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該姿態感測總成係為加速計、傾斜指示裝置、陀螺儀、電子羅盤其中之一或其組合。
如申請專利範圍第1項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該顯微鏡總成包含：一殼體；一攝像鏡頭，設置於該殼體內；及至少一發光元件，設置於該殼體內且環繞該攝像鏡頭。
如申請專利範圍第5項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該等發光元件更具有一角度調整機構，使該等發光元件所發出的光集中在一特定範圍。
如申請專利範圍第6項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該特定範圍係指該攝像鏡頭前端1cm~20cm。
如申請專利範圍第5項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該攝像鏡頭係為光電耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)其中之一。
如申請專利範圍第1項所述之醫療用數位顯微鏡系統，其中該處理單元係將顯示於該顯示器單元上的畫面以鏡射方式顯示。