一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統的製作方法

2023-07-07 13:58:16

專利名稱：一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫用器械領域，具體涉及現代醫學開展骨科手術的一種核心醫療工具。
現有技術 目前開展骨科手術，使用的是專用的骨科關節鏡，用於觀察患處的損傷和病變。一 般來說，關節鏡使用傳統的柱狀透鏡光學系統，關節鏡不具備器械通道，不能通入手術器械 進行骨科的手術，而且使用傳統的柱狀透鏡光學系統的關節鏡，圖像的質量受到一定的限 制。當醫生需要確定患者患處的病變或者病變的性質時候，通常需要取出相關組織，在實驗 室中進行化驗，而且取活檢時難以準確確定活檢部位，不利於臨床及時診斷和治療。目前世 界上還沒有一種在活體組織的情況下對其性質進行診斷的技術， 現有技術中，共聚焦顯微技術作為一種嶄新的成像技術，共聚焦顯微鏡技術已經 在生物學研究中得到廣泛應用，目前其應用領域擴展到細胞學、微生物學、發育生物學、遺 傳學、神經生物學、生理和病理學等學科的研究工作中，成為現代生物學微觀研究的重要工 具。因此，如何將共聚焦顯微成像技術、顯微雷射技術與骨科關節鏡結合使用，來實現在活 體組織的情況下準確定位定性對骨科患者進行詳盡的檢查尤為迫切。

發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在於將共聚焦顯微技術與硬質電子
關節鏡進行有機結合，提出一種一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，該一體化共聚焦
顯微硬質電子關節鏡系統可以使操作者準確確定活檢部位，同時觀察到關節的宏觀情況和
微觀情況，在當前操作及檢查的同時對可疑病變進行即時的分析與檢測，克服隨機活檢帶
來的弊端，有助於提高臨床的治療效果並降低醫療成本。 為實現上述技術目的，本發明是通過以下技術方案來實現的 本發明所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，包括硬質電子關節鏡及與
之連接的內鏡冷光源主機、硬質電子關節鏡主機，所述硬質電子關節鏡包括硬質材料製成
的硬質內鏡端部、冷光源接口 、圖像數據輸出接口 、器械通道，所述硬質關節鏡至少設有一
條直線型器械通道，所述硬質內鏡端部設有共聚焦顯微鏡頭、共聚焦雷射頭、內鏡電子光學
系統的鏡頭，導光光纖和器械通道出口 ，共聚焦顯微鏡頭和共聚焦雷射頭一起集成到硬質
內鏡端部，將硬質電子關節鏡設計成一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡。所述硬質內鏡端部的直徑小於等於8. 0mm，且其長度為150mm 200mm。 此外，為了提高手術操作過程的把握性和穩定性，所述圖像數據輸出接口與內鏡
的中軸線成45。。 所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡的鏡身設計有控制單元，方便醫生進行 共聚焦顯微的控制，控制單元包括有共聚焦顯微開啟開關、圖像凍結開關、放大縮小倍數調 節開關等，控制單元採用耐高溫及防水材料設計。
在本發明中，所述硬質電子關節鏡使用CCD電子光學晶片，其晶片採用《1/4〃 ， 至少48萬有效像素的CCD，鏡頭視場角100°以上，CCD安裝在硬質電子關節鏡硬質內鏡端 部的前端處。 作為上述技術的進一步改進，所述一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡主機外接有 兩臺醫用監視器，分別顯示內鏡圖像和共聚焦顯微圖像；還包括與共聚焦顯微硬質電子關 節鏡主機連接便於操作的鍵盤。
與現有技術相比，本發明的有益效果是 本發明的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統是在硬質電子關節鏡的基礎上， 引入先進的共聚焦顯微技術並將共聚焦顯微鏡頭和雷射頭集成在硬質電子關節鏡中。在內 鏡的共聚焦顯微雷射頭髮出的波長為488nm的藍色雷射和螢光素鈉的共同作用下，醫生通 過操作一體化共聚焦顯微硬質膽囊鏡貼近關節患處，能夠以30幀/秒(fps)或以上的速度 記錄細胞內的動態，共聚焦顯微主機能以230fps或者以上的速度拍攝圖像，通過一體化共 聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，進行活體檢測，即時對關節組織或者病變等進行診斷和治 療，醫生可以同時觀察到關節患處的宏觀情況和微觀情況，為醫生進行實時的細胞活檢提 供了新的平臺。


圖1是本發明的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統示意圖。
圖2是本發明的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡的結構示意圖。
圖3是本發明的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡的端部結構示意圖。
圖4是本發明的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統手術使用示意圖,
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的詳述 如圖1所示，本發明所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統包括一體化共 聚焦顯微硬質電子關節鏡1、光源主機2、共聚焦顯微硬質電子關節鏡主機3、鍵盤4、兩醫用 監視器5和6，分別顯示硬質電子關節鏡頭和共聚焦顯微鏡頭的圖像。 如圖2所示為本發明中的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡1的結構示意圖，所 述一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡1包括硬質材料製成的硬質內鏡端部11、冷光源接口 12、圖像數據輸出接口 13、器械通道14，控制單元15。圖像數據輸出接口 13通過數據線與 共聚焦顯微硬質電子關節鏡主機3連接，向共聚焦顯微硬質電子關節鏡主機3傳輸內鏡光 學系統圖像和共聚焦顯微圖像。器械通道14為直線型器械通道，且器械通道14的直徑小 於等於3. Omm ;硬質電子關節鏡1光學系統採用解析度更高的電子CCD晶片光學系統，其芯 片採用《l/4"，至少48萬有效像素的CCD，鏡頭視場角100°以上，CCD安裝在硬質電子關 節鏡1工作端部的前端處。控制單元15方便醫生進行共聚焦顯微的控制，控制單元15包 括有共聚焦顯微開啟開關，圖像凍結開關，放大縮小倍數調節開關等，控制單元採用耐高溫 及防水材料設計。 圖3是本發明中硬質電子關節鏡1的端部結構示意圖。硬質電子關節鏡l的硬質 內鏡端部11，其直徑小於等於8. Omm，長度為150mm 200mm。硬質內鏡端部11集成了共聚焦顯微鏡頭131，共聚焦顯微雷射頭132，內鏡電子光學系統的鏡頭133，導光光纖121和器 械通道出口 141。 如圖4，結合圖1所示，本發明所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統的手 術示意圖，醫生在患者關節患處7做一微小切口 ，然後將硬質電子關節鏡1插入，可以通過 監視器5觀察到患者關節患處7的病變，要檢測關節患處7的組織性質，通過操作控制單元 15可以控制硬質電子關節鏡1的共聚焦顯微雷射頭132發出頻率為488nm的藍色雷射，藍 色雷射與患者關節患處7的螢光素鈉相作用，可以獲得清晰的共聚焦顯微圖像，從顯示器6 輸出，醫生能夠在硬質電子關節鏡1的幫助下進行活體檢測，即時對關節組織或者病變等 進行診斷和治療。
權利要求
一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，包括硬質電子關節鏡及與之連接的內鏡冷光源主機、硬質電子關節鏡主機、鍵盤和相配套的監視器；所述硬質電子關節鏡包括硬質內鏡端部、冷光源接口、圖像數據輸出接口、器械通道，所述硬質關節鏡至少設有一條直線型器械通道，其特徵在於所述硬質內鏡端部設有共聚焦顯微鏡頭、共聚焦雷射頭、內鏡電子光學系統的鏡頭，導光光纖和器械通道出口，共聚焦顯微鏡頭和共聚焦雷射頭一起集成到硬質內鏡端部，將硬質電子關節鏡設計成一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡。
2. 根據權利要求1所述的共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，其特徵在於所述硬質內 鏡端部的直徑小於等於8. 0mm，且其長度為150mm 200mm。
3. 根據權利要求1所述的一體化共聚焦硬質電子關節鏡系統，其特徵在於所述圖像 數據輸出接口與內鏡的中軸線成45。。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，其特徵 在於所述硬質電子關節鏡使用CCD電子光學晶片，其晶片採用《1/4〃 ，至少48萬有效像 素的CCD，鏡頭視場角100°以上，CCD安裝在硬質電子關節鏡硬質內鏡端部的前端處。
5. 根據權利要求1至3任一項所述的一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，其特徵 在於所述一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡的鏡身設計有方便醫生進行共聚焦顯微控制 的控制單元，該控制單元包括有共聚焦顯微開啟開關、圖像凍結開關及放大縮小倍數調節 開關，控制單元採用耐高溫及防水材料設計。
全文摘要
本發明屬於醫用器械領域，具體公開了一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統，包括硬質電子關節鏡、攝像主機、光源主機及其相關監視器，硬質電子關節鏡至少設有一條直線型器械通道，硬質內鏡端部設有共聚焦顯微鏡頭、共聚焦雷射頭、內鏡電子光學系統的鏡頭，導光光纖和器械通道出口，將硬質電子關節鏡設計成一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡。本系統將先進的共聚焦雷射掃描顯微技術引入到骨科手術的診斷之中，併集成了共聚焦顯微鏡頭和電子光學系統，內鏡進入患處後，通過內鏡先端部的共聚焦顯微雷射頭髮出488nm的藍色雷射，與螢光素鈉相互作用，醫生可以通過共聚焦顯微監視器監察到患處的微觀病變，並進行實時的活檢和診治。一體化共聚焦顯微硬質電子關節鏡系統的出現，可以解決送活檢所帶來的問題，並將對關節的診治和認識引入到微觀世界，為此提供更加有力的診斷工具。
文檔編號A61B10/04GK101779947SQ20101011628
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者喬鐵 申請人:廣州市番禺區膽囊病研究所