專利名稱：一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體涉及具有紅外線熱掃描功能的一體化紅外線熱掃 描結(jié)腸鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)醫(yī)用紅外線成像來源于軍工技術(shù)，已有40多年的使用歷史，隨著醫(yī)學、紅外線成 像及多媒體等多種技術(shù)的發(fā)展，紅外線成像的溫度分辨率已經(jīng)達到0. 05度，空間分辨能力 已經(jīng)達到0. Smrad,圖像清晰度有了很大的提高，結(jié)果分析直觀方便，因而其在臨床上的應(yīng) 用范圍正逐漸擴大。目前，紅外線成像診斷在以下方面顯示出一定優(yōu)勢1)判斷組織疼痛 的部位和性質(zhì)；2)判斷急、慢性炎癥的部位、范圍和程度；3)監(jiān)測血管性病變的供血功能狀 態(tài)；4)腫瘤預(yù)警指示、全程監(jiān)視及療效評估。由此可見，紅外線成像是對B超、CT、MR等其 它形態(tài)學診斷方法的重要補充。將紅外線熱掃描探頭集成于結(jié)腸鏡之中，治療的同時進行先進的紅外線熱掃描診 斷的新技術(shù)，提供不同的顯示模式，為結(jié)腸病的診斷提供新的視角和新的手段。目前尚沒有 出現(xiàn)兩者結(jié)合的一體化內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系 統(tǒng)，該一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在結(jié)腸鏡系統(tǒng)中，通過紅 外線熱掃描探頭對結(jié)腸壁及其周邊組織進行立體的掃描，得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描 處理系統(tǒng)主機進行圖像處理，并提供不同的顯示模式選擇，使得醫(yī)生能根據(jù)獲得的不同的 顯示圖像，通過分析結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，對于了解結(jié)腸的功能和病變情況，具有意想 不到的診斷效果。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，包括紅外線熱掃描結(jié)腸鏡以及與 之連接的冷光源主機、攝像主機、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系 統(tǒng)包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。在本發(fā)明中，所述的紅外線熱掃描結(jié)腸鏡按其所采用的光學系統(tǒng)的不同，分為以 下兩種形式第一種形式是所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡為采用電子CCD光學系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸 鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭、操作手柄和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與冷光源主機、攝像主 機和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機相連接；該工作端部采用軟質(zhì)材料制造，直徑< 15mm，長 度< 2000mm，先端部具有彎曲的功能；該電子CCD光學系統(tǒng)設(shè)置在工作端部的前端，采用直 徑彡3. Omm的光學鏡頭，其C⑶芯片采用尺寸彡1/4"、至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視 場角在100°以上；該器械通道的直徑彡3. 0mm。第二種形式是所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡為采用光導纖維光學系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡，其上設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭、目鏡輸入端、操作手柄和器械通道；該數(shù)據(jù)接頭與冷光源 主機和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機相連接；該目鏡輸入端與攝像主機相連接；該工作端部 采用軟質(zhì)材料制造，直徑< 15mm，長度< 2000mm，先端部具有彎曲的功能；該光導纖維光學 系統(tǒng)采用直徑彡3. Omm的光學鏡頭；該器械通道的直徑彡3. 0mm。在本發(fā)明中，所述的紅外線熱掃描結(jié)腸鏡在其工作端部的先端部集成有紅外線熱 掃描探頭、內(nèi)鏡鏡頭和導光光纖。所述紅外線熱掃描探頭的直徑<3. 0mm，其內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)， 紅外區(qū)的外部設(shè)有保護套，紅外區(qū)內(nèi)至少安裝有一組紅外裝置，所述紅外裝置包括紅外光 源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡內(nèi)還可以設(shè)有微型電機，所述紅外線 熱掃描探頭在微型電機的驅(qū)動下，可以伸出結(jié)腸鏡先端部平面IOmm 50mm。優(yōu)選地，紅外 區(qū)內(nèi)安裝有三組相同的紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設(shè)計。所述紅外線熱掃描探頭 可以在微型電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，從而對被掃描體做環(huán)形掃描。在本發(fā)明中，所述紅外線熱掃描系統(tǒng)還包括有與所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機 相連接的操作面板、操作鍵盤或手持操作設(shè)備，所述的操作面板和手持操作設(shè)備上設(shè)有控 制按鈕，包括開關(guān)按鈕、模式選擇按鈕、紅外強度微調(diào)功能按鈕和監(jiān)視器菜單按鈕。模式選 擇按鈕用于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(nèi)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(nèi)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(yī)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。所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng) 主機的后面板設(shè)有輸出端口，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器、操作鍵盤或手持操作設(shè)備 連接于該輸出端口，紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器的掃描與紅外線熱掃描探頭的掃描相一致， 實現(xiàn)同步掃描。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其工作原理如下結(jié)腸壁及其周 邊組織布滿了豐富的血管，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，結(jié)腸壁及其周邊組織自身的溫度不但受到血管內(nèi)血流 的影響，也受自身新陳代謝的影響，所以結(jié)腸壁及其周邊組織內(nèi)發(fā)生異變的部分的溫度會 由于血管豐富與否和新陳代謝活躍程度的不同而表現(xiàn)出差異性，對外輻射的紅外線的波長 也各不相同，對于結(jié)腸炎癥或者腫瘤等病變，由于其新陳代謝活躍，其溫度明顯高于正常。 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，紅外線系統(tǒng)的精度小于等于0. 05度，空間分辨能力至少達到0. 8mrad，紅外 線熱掃描探頭在結(jié)腸道內(nèi)近距離進行掃描，得到精細精確的紅外圖像。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其工作過程如下結(jié)腸壁及其周 邊組織血管中血流及組織輻射的紅外線，經(jīng)進入結(jié)腸道內(nèi)的紅外線熱掃描探頭的精密紅外 探測器-紅外接收鏡頭接收后，處理芯片將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過預(yù)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后便進入紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機。 同時輸入主機的信號還有同步信號、參照黑體信號等。紅外線熱掃描探頭啟動后，在微型電 機的驅(qū)動下伸出結(jié)腸鏡先端部若干距離，并在微型電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，對結(jié)腸壁做環(huán)形掃 描，多平面連續(xù)橫切掃描得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機進行圖像處理，并 輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，清晰地顯示結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，醫(yī)生通過圖像分析，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)腸壁及其周邊組織內(nèi)血管異常豐富、血管異常稀疏或者存在血管缺失區(qū)域 等異常情況，給醫(yī)生及時提供即時的診斷依據(jù)。本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其臨床手術(shù)方法如下醫(yī)生要求 患者作適當體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結(jié)腸鏡經(jīng)患者肛門處通入直腸，通過紅外線 熱掃描結(jié)腸鏡端部的彎曲功能，順利進入結(jié)腸道內(nèi)，醫(yī)生可以通過紅外線熱掃描結(jié)腸鏡做 清晰的觀察，并可以通入手術(shù)器械，治療結(jié)腸息肉等病癥。啟動位于紅外線熱掃描結(jié)腸鏡先 端部的紅外線熱掃描探頭，紅外線熱掃描探頭啟動后伸出結(jié)腸鏡先端部若干距離，為結(jié)腸 道做旋轉(zhuǎn)的紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，提供醫(yī)生診斷結(jié)腸道及其周 邊組織狀態(tài)的依據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是目前的醫(yī)用紅外成像技術(shù)的紅外分辨率 的精度很高，而且已經(jīng)逐漸廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域，特別是醫(yī)療領(lǐng)域。將紅外線熱掃描探頭集 成在結(jié)腸鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，伸出結(jié)腸鏡先端部，對結(jié)腸 壁血管血液運動產(chǎn)生的溫度差異而形成的紅外線輻射進行掃描監(jiān)測，多平面連續(xù)橫切掃描 得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機進行圖像處理，清晰地顯示結(jié)腸的立體血管 靜態(tài)圖像，為醫(yī)生判斷結(jié)腸的病變及功能狀態(tài)提供可靠的客觀依據(jù)，豐富結(jié)腸疾病的診斷 手段，有效地提高診斷的準確性。


圖1是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是采用電子CCD光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是采用光導纖維光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2A和圖2B所示紅外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡的端部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明所述的紅外線熱掃描探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳述如圖1所示，本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)包括有紅外線熱掃描 結(jié)腸鏡1、冷光源主機2、攝像主機3、紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4、操作鍵盤或手持操作設(shè) 備5、紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器6和內(nèi)鏡監(jiān)視器7。其中，紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4還 連接有操作面板，手持操作設(shè)備5和操作面板上設(shè)有開關(guān)按鈕、模式選擇按鈕、紅外強度微 調(diào)功能按鈕和監(jiān)視器菜單按鈕等控制按鈕。圖2A和圖2B顯示了紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1的兩種不同形式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2A為采用電子CCD光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外 線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12、操作手柄13和器械通道14。數(shù)據(jù) 接頭12分別與冷光源主機2、攝像主機3和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4相連接。軟質(zhì)工 作端部11的直徑彡15mm，長度彡2000mm，其先端部111具有彎曲的功能。所述的電子CXD 光學系統(tǒng)設(shè)置在軟質(zhì)工作端部11的前端，采用直徑> 3. Omm的光學鏡頭，其CCD芯片采用 尺寸彡W、至少48萬有效像素的(XD，鏡頭視場角在100°以上。器械通道14的直徑^ 3. 0mm。圖2B為采用光導纖維光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅 外線熱掃描軟質(zhì)結(jié)腸鏡設(shè)有軟質(zhì)工作端部11、數(shù)據(jù)接頭12、目鏡輸入端15、操作手柄13和 器械通道14。數(shù)據(jù)接頭12分別與冷光源主機2和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4相連接，而 目鏡輸入端15與攝像主機3相連接。軟質(zhì)工作端部11的直徑< 15mm，長度< 2000mm，其 先端部111具有彎曲的功能。所述的光導纖維光學系統(tǒng)采用直徑>3. Omm的光學鏡頭。器 械通道14的直徑彡3. 0_。圖3為圖2A和圖2B所示的紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1的端部結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線 熱掃描結(jié)腸鏡1在其軟質(zhì)工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭121、紅外線熱掃描探 頭122和導光光纖123，并且還設(shè)有器械通道出口 141。內(nèi)鏡鏡頭121的直徑彡3. 0mm，而紅 外線熱掃描探頭122的直徑< 3. 0mm。圖4是本發(fā)明所述的紅外線熱掃描探頭122的結(jié)構(gòu)示意圖，該紅外線熱掃描探頭 122內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)1222，紅外區(qū)1222的外部設(shè)有保護套1221，紅外區(qū)1222內(nèi)安裝有紅外裝 置1223，該紅外裝置1223包括有紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。紅外區(qū)1222內(nèi)安裝有 三組相同的紅外裝置1223，三組紅外裝置1223互成60度設(shè)計。紅外線熱掃描探頭122可 以在微型電機的驅(qū)動下，伸出所述紅外線熱掃描結(jié)腸鏡先端部IOmm 50mm，并且繞著N-N’ 的方向旋轉(zhuǎn)，從而對被掃描體做環(huán)形的掃描。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)的手術(shù)方法示意圖。醫(yī)生要 求患者作適當體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1經(jīng)患者肛門81處通入直腸82，通 過紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1的先端部111的彎曲功能，順利進入結(jié)腸道8內(nèi)，醫(yī)生可以通過紅 外線熱掃描結(jié)腸鏡1做清晰的觀察，并可以通入手術(shù)器械，治療結(jié)腸息肉等病癥。啟動位于 紅外線熱掃描結(jié)腸鏡1先端部111的紅外線熱掃描探頭122，紅外線熱掃描探頭122啟動后 伸出結(jié)腸鏡先端部111若干距離，為結(jié)腸道8做旋轉(zhuǎn)的紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描 系統(tǒng)監(jiān)視器6，提供醫(yī)生診斷結(jié)腸道及其周邊組織狀態(tài)的依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于包括紅外線熱掃描結(jié)腸鏡以及與之 連接的冷光源主機、攝像主機、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng) 包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡設(shè)有工作端部、數(shù)據(jù)接頭和器械通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡在其工作端部的先端部集成有紅外線熱掃描探頭、內(nèi)鏡鏡頭和導光光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描探頭內(nèi)設(shè)有紅外區(qū)，所述紅外區(qū)的外部設(shè)有保護套，所述的紅外區(qū)內(nèi)至少安裝有 一組紅外裝置，所述的紅外裝置包括紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 區(qū)內(nèi)安裝有三組紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設(shè)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動所述紅外線熱掃描探頭伸縮和旋轉(zhuǎn)的電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡為采用電子CCD光學系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結(jié)腸鏡為采用光導纖維光學系統(tǒng)的軟質(zhì)結(jié)腸鏡，其上還設(shè)有目鏡輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描系統(tǒng)還包括與所述紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機相連接的操作面板、操作鍵盤或手 持操作設(shè)備，所述的操作面板和手持操作設(shè)備上設(shè)有控制按鈕，所述的控制按鈕包括開關(guān) 按鈕、設(shè)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(diào)功能按鈕和監(jiān)視 器菜單按鈕。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體公開了一種一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)，其包括紅外線熱掃描結(jié)腸鏡以及與之連接的冷光源主機、攝像主機、內(nèi)鏡監(jiān)視器和紅外線熱掃描系統(tǒng)，所述的紅外線熱掃描系統(tǒng)包括紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機和紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器。該一體化紅外線熱掃描結(jié)腸鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在結(jié)腸鏡系統(tǒng)中，通過紅外線熱掃描探頭對結(jié)腸壁組織進行立體環(huán)形掃描，得到的數(shù)據(jù)傳輸至紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機進行圖像處理，并提供普通顯示模式和夜視顯示模式等不同的顯示模式選擇，使得醫(yī)生能根據(jù)獲得的不同的顯示圖像，通過分析結(jié)腸的立體血管靜態(tài)圖像，了解結(jié)腸的功能和病變情況，做出正確診斷。
文檔編號A61B1/31GK102100540SQ201010581860
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者喬鐵 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司