具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統的製作方法

2023-05-19 11:52:21 1

專利名稱：具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫用器械領域，具體涉及具有紅外線熱掃描功能的具有紅外線熱掃描 功能的電子十二指腸鏡系統。
現有技術醫用紅外線成像來源於軍工技術，使用已有40多年的歷史，隨著醫學、紅外線成 像、及多媒體等多種技術的發展，紅外線成像的溫度解析度已經達到0. 05度，空間分辨能 力已經達到0. Smrad,圖像清晰度有了很大的提高，結果分析直觀方便，其在臨床上的應用 範圍正在擴大。目前紅外線成像診斷在以下方面顯示出一定優勢1，判斷急、慢性炎症的部 位、範圍、程度；2，監測血管性病變的供血功能狀態；3，腫瘤預警指示、全程監視及療效評 估。由此可見，紅外線成像時對B超、CT、MR等其他形態學診斷方法的重要補充。電子十二指腸鏡是軟質內鏡端部前端安裝有電子CCD處理晶片的軟質纖維十二 指腸鏡，電子十二指腸鏡是進行消化道手術的常用器械，電子十二指腸鏡連接有攝像主機、 監視器和冷光源主機，配合各種各樣的手術器械，醫生可以深入十二指腸內，進行消化道手 術。目前尚沒有出現將紅外線熱掃描探頭結合電子十二指腸鏡兩者結合進行使用的 內窺鏡系統。因此，設計一種將紅外線熱掃描技術與電子十二指腸鏡結合使用的具有紅外 線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統技術迫在眉睫。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種具有紅外線熱掃描功能的電子電 子十二指腸鏡系統，該電子十二指腸鏡系統是將紅外線熱掃描系統引進電子十二指腸鏡系 統中，通過紅外線熱掃描系統的探頭對十二指腸及其組織進行立體的掃描，多平面連續橫 切掃描得到的數據傳輸至紅外線熱掃描系統主機進行圖像處理，清晰顯示十二指腸壁的立 體血管靜態圖像，為醫生提供一幅十二指腸及其組織的紅外線熱掃描圖像。為了實現上述技術目的，本發明是通過以下技術方案來實現的本發明所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，包括電子十二指腸 鏡及與電子十二指腸鏡連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器，所述電子十二指腸鏡上 還設有紅外線熱掃描系統，所述紅外線熱掃描系統包括紅外線熱掃描探頭、紅外線熱掃描 處理系統主機和紅外線熱掃描系統監視器。本發明中，所述的電子十二指腸鏡，包括軟質內鏡端部、數據接頭、器械通道、操作 手柄，該種形式的電子CCD光學系統，是安裝在軟質內鏡端部的先端部，採用大於等於3. 0 光學鏡頭的C⑶光學系統，且所採用的C⑶晶片採用彡1/4"，至少48萬有效像素的(XD， 鏡頭視場角100°或以上。軟質內鏡端部的直徑為8cm 15mm，長度大於等於700mm，該軟 質內鏡端部是使用顯微軟性材料製造而成的，且其先端部具有彎曲的功能，所述器械通道 直徑大於等於3. 0mm。所述CCD光學系統安裝在軟質內鏡端部前端，採用直徑大於等於3. 0光學鏡頭的電子C⑶光學系統，其C⑶晶片採用彡1/4"，至少48萬有效像素的(XD，鏡頭 視場角100°或以上。在本發明中，所述紅外線熱掃描探頭包括探頭工作端部、操作手把和數據線，所述 探頭工作端部穿過電子十二指腸鏡的器械通道並從軟質內鏡端部的前端伸出，所述數據線 通過接頭與紅外線熱掃描處理系統主機連接，所述紅外線熱掃描系統監視器與紅外線熱掃 描處理系統主機連接。本發明所述的紅外線熱掃描探頭，其探頭工作端部長度範圍為500 2000mm， 所述探頭工作端部前端的探頭先端部長度小於50mm，且該探頭先端部的外徑小於等於 3. Omm,所述探頭先端部裡設計有紅外區，紅外區裝有紅外裝置，紅外裝置包括紅外光源發 射器，紅外接收鏡頭；紅外光源發射器和紅外接收鏡頭組成一組紅外裝置，探頭先端部的紅 外區裡面集成有三組相同的紅外裝置，三組紅外裝置互成60度設計；紅外區可以受電機的 驅動旋轉，並做線性和環形的移動，從而對被掃描體做線性和環形的掃描。本發明所述的紅外線熱掃描探頭的操作手把，其結構包括控制開關，模式選擇開 關，微調開關等。所述的數據線通過接頭與紅外線熱處理系統主機連接。本發明所述的紅外線熱處理系統主機，其操作面板和操作鍵盤或手持操作設備提 供豐富的控制按鈕，開關、模式選擇、紅外強度微調、監視器菜單等按鈕。模式選擇可以切換 不同的顯示模式，包括普通顯示模式和夜視顯示模式，普通顯示模式是指紅外掃描在內鏡 冷光源和紅外光源的照射下進行的顯示模式，夜視顯示模式是指沒有內鏡冷光源和紅外光 源的照射下，依靠組織物的自身不同輻射強度來成像，醫生對兩種模式下的圖像對比分析， 可以得到另外一個角度的更好的診斷效果。本發明所述的紅外線熱處理系統主機，其後面板的輸出埠外接操作鍵盤或手持 操作設備、監視器等，監視器的掃描與紅外線熱掃描探頭掃描相一致，實現同步掃描。本發明所述的紅外線熱掃描系統，其工作原理十二指腸是消化功能十分重要的 場所，所以組織內血管的血流豐富，動脈血溫度較高，靜脈血溫度較低，兩者存在某種熱交 換機制，兩者都向外輻射不同波長的紅外線，腸道及其周邊組織自身的溫度不但受到血管 內血流的影響，也受自身的新陳代謝的影響，所以組織內發生異變的部分的溫度會由於血 管豐富與否和新陳代謝的活躍程度的不同而表現出差異性，對外輻射的紅外線的波長也各 不相同。研究表明，血液中的成分(血清、血漿、血紅蛋白、白蛋白、紅細胞、淋巴細胞、血小 板)在光譜中對紅外光的吸收最低，意味著血液除了對外輻射紅外線外，還對周圍組織的 紅外線的吸收影響很小，紅外線熱掃描系統的精度小於等於0. 05度，空間分辨能力至少達 到0. 8mrad，紅外線熱掃描探頭在十二指腸中作近距離進行掃描，得到精細精確的紅外圖 像。本發明所述的紅外線熱掃描系統，其工作過程十二指腸內血管血流及組織輻射 的紅外線，通過進入十二指腸內的紅外線熱掃描探頭的精密紅外探測器-紅外接收鏡頭接 收後，處理晶片將光信號轉換成電信號，經過預處理(如放大、濾波等)，由前置放大器和主 放大器放大到一定電平之後便進入紅外線熱處理系統主機。同時輸入主機的信號還有同步 信號、參照黑體信號等。多平面連續橫切掃描得到的數據傳輸至紅外線熱掃描系統主機進 行圖像處理，輸出到紅外線系統監視器，清晰顯示十二指腸道立體血管靜態圖像，醫生可通 過圖像進行分析，可以發現腸道或周邊組織血管異常豐富、血管異常稀疏或者存在血管缺失區域等異常情況，給醫生及時提供即時的診斷依據。本發明所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其臨床手術方法如 下所述醫生要求病人做適合體位，消毒麻醉後，將十二指腸鏡經病人口腔經食道、利用電 子十二指腸鏡的柔軟和端部能彎曲的功能，進入胃部，然後拐入十二指腸，醫生在電子十二 指腸鏡的直視下對十二指腸通水或通入器械，對十二指腸的病症進行處理；紅外線熱掃描 探頭的工作端部經由電子十二指腸鏡的器械通道緩慢進入十二指腸道內，對十二指腸壁及 其周圍組織進行紅外線熱掃描，得到的紅外線圖像可以為醫生對十二指腸的病情及功能診 斷提供依據。與現有技術相比，本發明的有益效果是目前的醫用紅外成像技術的紅外解析度的精度高，而且已經逐漸廣泛應用在很 多領域，特別是醫療領域。帶紅外線熱掃描探頭的電子十二指腸鏡，以電子十二指腸鏡為 平臺，引入紅外線熱掃描探頭進入十二指腸內，利用紅外線熱掃描探頭做線性和環形的移 動，對十二指腸壁血管血液運動產生的溫度差異而形成的紅外線輻射進行線性和環形的掃 描監測，以得到多平面連續橫切掃描成像，然後將多平面連續橫切掃描得到的數據傳輸至 紅外線熱掃描系統主機進行圖像處理，清晰顯示十二指腸立體血管靜態圖像，為醫生判斷 十二指腸病變及功能狀態提供可靠的客觀依據。此外，本發明紅外線熱掃描處理系統提供 多種工作模式，包括普通顯示模式和夜視顯示模式，醫生可以通過分析和比較不同顯示模 式的診斷圖像，做出正確診斷。本發明極大地豐富十二指腸病的診斷手段，有效地提高診斷 的準確性。


圖1是本發明的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統示意圖。圖2是本發明中電子十二指腸鏡的外觀結構示意圖。圖3是本發明中電子十二指腸鏡的端部示意圖。圖4是本發明的紅外線熱掃描探頭外觀結構示意圖。圖5是本發明的紅外線熱掃描探頭的工作端部示意圖。圖6是本發明中三組紅外裝置分布示意圖。圖7是本發明所述的具有紅外線熱掃描探頭功能的電子十二指腸鏡系統的手術 方法示意圖。
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，本發明所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統包括電 子十二指腸鏡1，冷光源主機3，攝像主機4及內鏡監視器8，紅外線熱掃描探頭2，紅外線熱 處理系統主機5，操作鍵盤或手持操作設備6，紅外線熱掃描系統監視器7。如圖2所示為本發明中的電子十二指腸鏡1的外觀結構示意圖。所述電子十二指 腸鏡1結構與傳統用於消化道的纖維軟質電子十二指腸鏡相同，包括軟質內鏡端部11，器 械通道12，操作手柄13，數據接頭14。其軟質內鏡端部11軟質材料製造，直徑介乎8cm 15mm之間，長度大於等於700mm，其器械通道12的直徑大於等於3. 0mm。
如圖3所示為本發明中所述的電子十二指腸鏡1的端部111示意圖。所述電子 十二指腸鏡1的先端部111集成設計了以下各個部分光學鏡頭141，導光光纖142，器械通 道出口 121。CCD光學系統安裝在軟質內鏡端部11前端，採用直徑大於等於3. Omm光學鏡 頭131的電子CXD光學系統，其C⑶晶片採用彡1/4"，至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視 場角100°或以上；本發明所述的紅外線熱掃描探頭2的探頭工作端部21部分通過器械通 道12進入胃部內進行工作。如圖4所示，本發明中所述的紅外線熱掃描探頭2結構包括探頭工作端部21，操作 手把22和數據線23。所，其探頭工作端部21長500 2000mm，所述探頭工作端部21的外 徑小於等於3. Omm ；所述的操作手把22設計控制按鈕221，包括控制開關，模式選擇開關，微 調開關等；所述的數據線23通過接頭與紅外線熱處理系統主機5連接。如圖5所示，本發明中所述的紅外線熱掃描探頭2的探頭先端部211裡設計有紅 外區212，紅外區212裝有紅外裝置213，紅外裝置213包括紅外光源發射器，紅外接收鏡 頭；紅外光源發射器和紅外接收鏡頭組成一組紅外裝置213，探頭先端部211的紅外區212 裡面集成有三組相同的紅外裝置213，三組紅外裝置213互成60度設計；紅外區212可以 受電機的驅動旋轉，並做線性和環形的移動，從而對被掃描體做線性和環形的掃描(如圖6 所示)。圖7所示為本發明所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統的臨床 手術示意圖，其臨床手術方法如下所述醫生要求病人做適合體位，消毒麻醉後，將十二指 腸鏡1經病人口腔經食道91、利用電子十二指腸鏡1的柔軟和端部能彎曲的功能，進入胃部 9，然後拐入十二指腸，醫生在電子十二指腸鏡1的直視下對十二指腸10通水或通入器械， 對十二指腸10的病症進行處理；紅外線熱掃描探頭1的探頭工作端部21經由電子十二指 腸鏡1的器械通道12緩慢進入十二指腸10道內，對十二指腸壁及其周圍組織進行紅外線 熱掃描，得到的紅外線圖像可以為醫生對十二指腸的病情及功能診斷提供依據。如圖1所示，本發明所述的紅外線處理主機5，其操作面板和操作鍵盤或手持操作 設備6提供豐富的控制按鈕，開關、模式選擇、紅外強度微調、監視器菜單等按鈕。模式選擇 可以切換不同的顯示模式，包括普通顯示模式和夜視顯示模式，普通顯示模式是指紅外掃 描在內鏡冷光源3和紅外光源的照射下進行的顯示模式，夜視顯示模式是指沒有內鏡冷光 源和紅外光源的照射下，依靠組織物的自身不同輻射強度來成像，醫生對兩種模式下的圖 像對比分析，可以得到另外一個角度的更好的診斷效果。
權利要求
1.具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，包括電子十二指腸鏡及與電子十二 指腸鏡連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器，其特徵在於所述電子十二指腸鏡上還 設有紅外線熱掃描系統，所述紅外線熱掃描系統包括紅外線熱掃描探頭、紅外線熱掃描處 理系統主機和紅外線熱掃描系統監視器。
2.根據權利要求1所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特點在 於所述電子十二指腸鏡採用CCD電子光學系統，所述電子十二指腸鏡包括軟質內鏡端部、 數據接頭、器械通道、操作手柄。
3.根據權利要求2所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述紅外線熱掃描探頭包括探頭工作端部、操作手把和數據線，所述探頭工作端部穿過 電子十二指腸鏡的器械通道並從軟質內鏡端部的前端伸出，所述數據線通過接頭與紅外線 熱掃描處理系統主機連接，所述紅外線熱掃描系統監視器與紅外線熱掃描處理系統主機連 接。
4.根據權利要求3所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述探頭工作端部的前端為探頭先端部，探頭先端部裡設有紅外區，紅外區裡至少安裝 有一組紅外裝置，所述紅外裝置包括紅外光源發射器和紅外接收鏡頭。
5.根據權利要求4所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述紅外區的紅外裝置為三組，該三組紅外裝置互成60度設計，且該三組紅外裝置隱 藏在探頭先端部內部。
6.根據權利要求3所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述探頭工作端部長500 2000mm，所述探頭先端部長度小於50mm，所述探頭先端部外 徑小於等於3. 0mm。
7.根據權利要求3所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述紅外線熱掃描探頭的操作手把包括控制開關、模式選擇開關和微調開關。
8.根據權利要求1所述的具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，其特徵在 於所述紅外線熱掃描處理系統主機還包括與其連接的操作面板、操作鍵盤或手持操作設 備，所述操作面板、操作鍵盤或手持操作設備上設有控制按鈕、開關按鈕、具有普通顯示模 式和夜視顯示模式的模式選擇按鈕、紅外強度微調功能按鈕和監視器菜單按鈕。
全文摘要
本發明屬於醫用器械領域，具體公開了一種具有紅外線熱掃描功能的電子十二指腸鏡系統，該電子十二指腸鏡系統包括電子十二指腸鏡及與其連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器，所述電子十二指腸鏡上還設有紅外線熱掃描系統，所述紅外線熱掃描系統包括紅外線熱掃描探頭、紅外線熱掃描處理系統主機和紅外線熱掃描系統監視器。該電子十二指腸鏡系統是在傳統電子十二指腸鏡的基礎上，引入紅外線熱掃描技術，利用紅外線熱掃描探頭做線性和環形的移動，清晰顯示十二指腸壁立體血管靜態圖像，為醫生判斷十二指腸病變及功能狀態提供可靠的客觀依據。此外，本發明紅外線熱掃描處理系統提供多種工作模式，包括普通顯示模式和夜視顯示模式，醫生通過分析和比較不同顯示模式的診斷圖像，做出正確診斷。本發明極大地豐富十二指腸病的診斷手段，有效提高診斷的準確性。
文檔編號A61B1/31GK102100536SQ20101058171
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者喬鐵 申請人:廣州寶膽醫療器械科技有限公司