專利名稱：一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領域，具體涉及具有紅外線熱掃描功能的一體化紅外線熱掃 描腹腔鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術醫(yī)用紅外線成像來源于軍工技術，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1.5mrad，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 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硬質(zhì)腹腔鏡之中，治療的同時進行先進的紅外線熱掃 描診斷的新技術，提供不同的顯示模式，為腹腔病的診斷及腹部外科手術提供新的視角和 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)有技術的不足，提供一種一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系 統(tǒng)，該一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在腹腔鏡系統(tǒng)中，通過紅 外線熱掃描探頭對腹腔壁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， 通過分析腹腔壁的立體血管靜態(tài)圖像，對于了解腹腔壁及腹腔內(nèi)各臟器的功能和病變情 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方案來實現(xiàn)的本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，包括紅外線熱掃描腹腔鏡以及與 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，所述紅外線熱掃描腹腔鏡按器械通道設置的不同，分為以下兩種形 式第一種形式是所述紅外線熱掃描腹腔鏡為采用電子CCD光學系統(tǒng)的硬質(zhì)腹腔 鏡，其上設有工作端部、冷光源接頭、數(shù)據(jù)接頭、直線型器械通道以及進水通道和出水通道； 該冷光源接頭與冷光源主機相連接，而該數(shù)據(jù)接頭與攝像主機和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主 機相連接；該直線型器械通道的直徑> 3. 0mm，進水通道和出水通道則位于腹腔鏡的兩側(cè)， 其直徑彡1. 0mm。第二種形式是所述紅外線熱掃描腹腔鏡為采用電子CCD光學系統(tǒng)而不帶任何通 道的硬質(zhì)腹腔鏡，其上設有工作端部、冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭，用于診斷；其中，冷光源接頭與冷光源主機相連接，數(shù)據(jù)接頭與攝像主機和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機相連接。本發(fā)明所述的紅外線熱掃描腹腔鏡，其工作端部均采用硬質(zhì)材料制造，具有不可 彎曲性，其直徑< 15. Omm,長度為150mm 300mm，為了避免損傷粘膜組織，其先端部設計成 鈍型。而所述的電子CCD光學系統(tǒng)設置在該紅外線熱掃描腹腔鏡工作端部的前端，其采用 直徑為1.5mm 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。在本發(fā)明中，所述的紅外線熱掃描腹腔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。所述的紅外線熱掃描探頭的直徑< 3. 0mm，長度為IOmm 50mm，其內(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。優(yōu)選地，所述的紅外線熱掃描探頭內(nèi)安裝有四組相同的紅外裝置，該四組紅外裝置互成 90度設計。所述的紅外線熱掃描探頭隱藏在紅外線熱掃描腹腔鏡工作端部的先端部內(nèi)，所 述的紅外線熱掃描腹腔鏡內(nèi)設有用于推動紅外線熱掃描探頭伸縮的推動機構以及用于驅(qū) 動紅外線熱掃描探頭旋轉(zhuǎn)的電機。啟動時，通過推動機構的作用，紅外線熱掃描探頭推出紅 外線熱掃描腹腔鏡的工作端部呈傘狀，并受微型電機的驅(qū)動做旋轉(zhuǎn)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備，所述的操作面板和手持操作設備上設有控 制按鈕，包括開關按鈕、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腹腔鏡系統(tǒng)，其工作原理如下腹腔壁間及腹 腔內(nèi)各臟器都布滿了豐富的血管，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，各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，所以組織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，對于炎癥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腹腔內(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腹腔鏡系統(tǒng)，其工作過程如下血管中血流及 腹腔壁及腹腔內(nèi)各組織輻射的紅外線，經(jīng)進入腹腔內(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)動下伸出腹腔鏡先端部若干距離，并在微型電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，對腹腔壁組織做環(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，清晰地顯示腹腔的立體血管靜態(tài)圖像，醫(yī)生通過圖像 分析，可以發(fā)現(xiàn)腹腔壁組織或者腹腔內(nèi)各臟器內(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腹腔鏡系統(tǒng)，其臨床手術方法如下患者首先 消毒麻醉，做仰臥位，醫(yī)生在患者腹部做切口，刺入穿刺器并建立氣腹，引入紅外線熱掃描 腹腔鏡，醫(yī)生通過紅外線熱掃描腹腔鏡能觀察到患者腹壁及各臟器的狀況。啟動位于紅外 線熱掃描腹腔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腹腔鏡先端部 若干距離，推動機構使得紅外線熱掃描探頭伸出成為傘狀，并在微型電機的驅(qū)動下做旋轉(zhuǎn) 運動，為腹腔做紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng)監(jiān)視器，提供醫(yī)生診斷腹腔及周圍 臟器狀態(tài)的依據(jù)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是目前的醫(yī)用紅外成像技術的紅外分辨率 的精度很高，而且已經(jīng)逐漸廣泛應用在很多領域，特別是醫(yī)療領域。將紅外線熱掃描探頭集 成在腹腔鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，伸出腹腔鏡先端部，對腹腔 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，清晰地顯示腹腔壁和腹腔內(nèi) 各臟器的立體血管靜態(tài)圖像，為醫(yī)生判斷腹腔的病變及功能狀態(tài)提供可靠的客觀依據(jù)，豐 富腹腔疾病的診斷手段，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腹腔鏡系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。圖2A是采用電子CCD光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的結(jié)構示意圖。圖2B是采用電子CCD光學系統(tǒng)而不帶通道的紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的結(jié)構示 意圖。圖3A是圖2A所示紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的端部結(jié)構示意圖。圖3B是圖2B所示紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的端部結(jié)構示意圖。圖4A是圖3A所示紅外線熱掃描探頭的結(jié)構示意圖。圖4B是圖3B所示紅外線熱掃描探頭的結(jié)構示意圖。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)的手術方法示意圖。
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腹腔鏡系統(tǒng)包括有紅外線熱掃描 腹腔鏡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 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，手持操作設備5和操作面板上設有開關按鈕、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分別顯示了紅外線熱掃描腹腔鏡1的兩種不同形式的結(jié)構示意圖，其中圖2A為采用電子CCD光學系統(tǒng)的紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的結(jié)構示意圖，該紅外 線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡設有硬質(zhì)工作端部11、冷光源接頭12、數(shù)據(jù)接頭13、直線型器械通道 14、進水通道15和出水通道16，其中，冷光源接頭12與冷光源主機2相連接，而數(shù)據(jù)接頭13 與攝像主機3和紅外線熱掃描處理系統(tǒng)主機4相連接。硬質(zhì)工作端部11具有不可彎曲性， 其直徑< 15. 0mm，長度為150mm 300mm，為了避免損傷粘膜組織，其先端部設計成鈍型。所 述的電子CCD光學系統(tǒng)設置在硬質(zhì)工作端部11的前端，其采用直徑為1. 5mm 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。直線型器械通道14的直徑彡3. 0mm，進水通道15和出水通道16則分別位于所述紅外 線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的兩側(cè)，其直徑均> 1.0mm。圖2B為采用電子CCD光學系統(tǒng)而不帶任何通道的紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的結(jié) 構示意圖，該紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡設有硬質(zhì)工作端部11、冷光源接頭12和數(shù)據(jù)接頭 13，其中，冷光源接頭12與冷光源主機2相連接，而數(shù)據(jù)接頭13與攝像主機3和紅外線熱 掃描處理系統(tǒng)主機4相連接。硬質(zhì)工作端部11具有不可彎曲性，其直徑< 15. 0mm，長度為 150mm 300mm，為了避免損傷粘膜組織，其先端部設計成鈍型。所述的電子CCD光學系統(tǒng) 設置在硬質(zhì)工作端部11的前端，其采用直徑為1. 5mm 3. Omm的光學鏡頭，其CCD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。圖3A和圖3B分別顯示了圖2A和圖2B所示的紅外線熱掃描腹腔鏡的端部結(jié)構示 意圖，其中圖3A是圖2A所示紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的端部結(jié)構示意圖，該紅外線熱掃 描硬質(zhì)腹腔鏡在其硬質(zhì)工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭131、紅外線熱掃描探 頭132和導光光纖121，并且還設有器械通道出口 141，進水通道出口 151和出水通道出口 161。內(nèi)鏡鏡頭131為直徑彡3. Omm的光學鏡頭。紅外線熱掃描探頭132的直徑< 3. Omm, 長度為IOmm 50mm。圖3B是圖2B所示紅外線熱掃描硬質(zhì)腹腔鏡的端部結(jié)構示意圖，該紅外線熱掃描 硬質(zhì)腹腔鏡在其硬質(zhì)工作端部11的先端部111集成有內(nèi)鏡鏡頭131、紅外線熱掃描探頭 132和導光光纖121。內(nèi)鏡鏡頭131為直徑>3. Omm的光學鏡頭。紅外線熱掃描探頭132 的直徑彡3. Omm,長度為IOmm 50mm。圖4A是圖3A所示的紅外線熱掃描探頭132的結(jié)構示意圖，該紅外線熱掃描探頭 132內(nèi)安裝有紅外裝置，該紅外裝置包括有紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭1321。紅外線 熱掃描探頭132內(nèi)安裝有四組相同的紅外裝置，四組紅外裝置互成90度設計。紅外線熱掃 描探頭132隱藏在紅外線熱掃描腹腔鏡1的先端部111內(nèi)，可以在推動機構1322的作用下 推出紅外線熱掃描腹腔鏡1的先端部111，并在微型電機的驅(qū)動下作旋轉(zhuǎn)掃描。圖4B是圖3B所示的紅外線熱掃描探頭132的結(jié)構示意圖，該紅外線熱掃描探頭 132內(nèi)安裝有紅外裝置，該紅外裝置包括有紅外光源發(fā)射器和紅外接收鏡頭1321。紅外線 熱掃描探頭132內(nèi)安裝有四組相同的紅外裝置，四組紅外裝置互成90度設計。紅外線熱掃 描探頭132隱藏在紅外線熱掃描腹腔鏡1的先端部111內(nèi)，可以在推動機構1322的作用下 推出紅外線熱掃描腹腔鏡1的先端部111而呈傘狀，并在微型電機的驅(qū)動下作旋轉(zhuǎn)掃描。圖5是本發(fā)明所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)的手術方法示意圖?；颊呤紫认韭樽?，做仰臥位，醫(yī)生在患者腹部做切口，刺入穿刺器8并建立氣腹，引入紅外線熱 掃描腹腔鏡1，醫(yī)生通過紅外線熱掃描腹腔鏡1能觀察到患者腹壁及各臟器的狀況。啟動 位于紅外線熱掃描腹腔鏡1先端部111的紅外線熱掃描探頭132，紅外線熱掃描探頭132 啟動后伸出腹腔鏡先端部111若干距離，推動機構使得紅外線熱掃描探頭132伸出成為傘 狀，并在微型電機的驅(qū)動下做旋轉(zhuǎn)運動，為腹腔做紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描系統(tǒng) 監(jiān)視器6，提供醫(yī)生診斷腹腔及周圍臟器狀態(tài)的依據(jù)。
權利要求
1.一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于包括紅外線熱掃描腹腔鏡以及與之 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)權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描腹腔鏡設有工作端部、冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭。
3.根據(jù)權利要求2所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描腹腔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)權利要求3所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描探頭內(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)權利要求4所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描探頭內(nèi)安裝有四組紅外裝置，該四組紅外裝置互成90度設計。
6.根據(jù)權利要求3所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描腹腔鏡內(nèi)設有用于推動所述紅外線熱掃描探頭伸縮的推動機構以及用于驅(qū)動所 述紅外線熱掃描探頭旋轉(zhuǎn)的電機。
7.根據(jù)權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描腹腔鏡為采用電子CCD光學系統(tǒng)的硬質(zhì)腹腔鏡。
8.根據(jù)權利要求7所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的電子 CXD光學系統(tǒng)采用直徑為1.5mm 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。
9.根據(jù)權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外 線熱掃描腹腔鏡還設有器械通道、進水通道和出水通道。
10.根據(jù)權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(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 持操作設備，所述的操作面板和手持操作設備上設有控制按鈕，所述的控制按鈕包括開關 按鈕、設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)用器械領域，具體公開了一種一體化紅外線熱掃描腹腔鏡系統(tǒng)，其包括紅外線熱掃描腹腔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腹腔鏡系統(tǒng)將紅外線熱掃描探頭集成在腹腔鏡系統(tǒng)中，通過紅外線熱掃描探頭對腹腔壁及腹腔內(nèi)各臟器進行立體環(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，通過分析腹腔壁及腹腔內(nèi)各臟器的立體血管靜態(tài)圖像，了解腹腔內(nèi)各臟器的功能和病變情況，做出正確診斷。
文檔編號A61B1/07GK102100541SQ20101058183
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者喬鐵, 謝景夏, 黃萬潮 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司