三维立体硬质电子胆囊镜系统及其使用方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110033346.8

申请日:

2011.01.31

公开号:

CN102090879A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61B 1/31申请日:20110131|||公开

IPC分类号:

A61B1/31; A61B1/05; A61B1/00

主分类号:

A61B1/31

申请人:

广州宝胆医疗器械科技有限公司

发明人:

乔铁

地址:

511400 广东省广州市番禺区东环街迎宾路730号番禺节能科技园天安科技创新大厦411号

优先权:

专利代理机构:

广州新诺专利商标事务所有限公司 44100

代理人:

罗毅萍;曹爱红

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内容摘要

本发明属于医用器械领域,具体公开三维立体硬质电子胆囊镜系统,其包括硬质电子胆囊镜,所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、内镜主体部分,所述硬质工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像并对胆囊腔进行三维立体重构的多CCD阵列模块,所述多CCD阵列模块包括至少一置于硬质工作端部先端部前端面的端面CCD阵列模块,及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块。本发明通过至少两个部分的CCD阵列模块配合内窥镜的纵深运动,所得到的所有关于胆囊内的图像资料和和测距器测出的距离数据传输到处理主机进行集中处理重构,重现胆囊的立体环境,帮助医护人员更为清楚地了解胆囊腔内病变状况,为制定处理方案提供更好的图像依据,具有重要的实际意义。

权利要求书

1: 三维立体硬质电子胆囊镜系统, 包括硬质电子胆囊镜及与硬质电子胆囊镜连接的冷 光源主机, 所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、 内镜主体部分, 其特征在于 : 所述硬质 工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、 显示其全景三维立体图像、 并对胆囊 腔进行立体影像重构的的多 CCD 阵列模块, 所述多 CCD 阵列模块包括至少一置于硬质工作 端部先端部前端面的端面 CCD 阵列模块, 及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆 周面 CCD 阵列模块。
2: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述硬质电子 胆囊镜按照其是否带有通道和是否带把手, 可以分为带有通道带把手的硬质电子胆囊镜、 有通道无把手的硬质电子胆囊镜、 不带通道带把手、 不带通道无把手的硬质电子胆囊镜共 四种结构形式。
3: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述硬质电子 胆囊镜的硬质工作端部, 其长度 250 ~ 300mm, 外径小于等于 12mm, 其前端的 9 ~ 15mm 为先 端部。
4: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述端面 CCD 阵列模块包括硬质工作端部先端部的端面 CCD 阵列和端面测距器, 所述端面 CCD 阵列其包 括至少两个呈线性排列的 CCD 元件, 且每个 CCD 元件对应一组光学光学镜头, 每组光学光学 镜头的视场角至少是 90°。
5: 根据权利要求 4 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述端面 CCD 阵列至少具有每秒拍摄 5 张的速度, 所述端面测距器的工作频率与端面 CCD 阵列的工作频 率一致。
6: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述圆周面 CCD 阵列模块包括硬质工作端部先端部的圆周面 CCD 阵列和圆周面测距器, 所述圆周面 CCD 阵 列其包括至少两个呈线性排列的 CCD 元件, 且每个 CCD 元件对应一组光学光学镜头, 每组光 学光学镜头的视场角至少是 90°。
7: 根据权利要求 6 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述圆周面 CCD 阵列至少具有每秒拍摄 5 张的速度, 所述圆周面测距器的工作频率与圆周面 CCD 阵列的工 作频率一致。
8: 根据权利要求 7 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述硬质工作 端部的先端部安装有一能以内镜主体的主轴做旋转运动的圆环载体, 所述圆周面 CCD 阵列 和圆周面测距器设于该圆环载体上。
9: 根据权利要求 8 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述胆囊镜内 镜部分的内镜主体上还固定连接有外部固定支架, 该外部固定支架包括依次连接固定夹 具、 支架和移动装置, 所述移动装置固定在刚性平台上且由驱动电机进行驱动。
10: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其特征在于 : 所述三维立体 硬质电子胆囊镜还连接有处理数据用的处理主机, 以及工作站组件, 所述工作站组件与处 理主机通过数据线连接, 工作站组件包括监视器、 工作站主机、 控制部件、 外部设备 ; 所述处 理主机, 其核心部分采用高速的中央处理器和高性能显卡, 用于接收和处理三维立体硬质 电子胆囊镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包, 通过分析数据包的各种数据, 对胆囊图像进行立体重构, 还原胆囊的立体三维图像。 2
11: 根据权利要求 1 所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统的使用方法, 其特征在于 : (1) 将硬质电子胆囊镜通过胆囊底部的切口进入胆囊腔内 ; (2) 通过置于硬质电子胆囊镜硬质工作端部的多 CCD 阵列模块对胆囊腔进行直线和旋 转的扫描拍摄的同时即对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、 显示全景三维立体图像、 并对胆 囊腔进行立体影像重构。

说明书


三维立体硬质电子胆囊镜系统及其使用方法

    【技术领域】
     本发明属于医用器械, 具体涉及一种利用多 CCD 阵列进行立体影像重构的三维立 体硬质电子胆囊镜系统。现有技术
     内窥镜按其所成像是平面的还是立体的图像, 可将其分为平面内窥镜和立体内窥 镜。
     目前所使用的内窥镜, 按其使用的目镜数量还可以分为单目和双目镜 :
     第一、 单目内窥镜是由一个光学系统成像, 医生可以通过目镜端直接使用眼睛进 行观察, 但是由于是单目镜, 只能获得物体一个角度的影像, 就像使用单个眼睛看物体一样 的效果, 物体缺乏立体感和距离感。
     第二、 目前一些立体内窥镜, 使用的是双目镜结构, 其内窥镜前端可以是一个光学 镜头或者两个光学镜头, 物体的影像通过两个目镜输出, 医生通过双目镜可以观察到与人 眼类似的物体的立体影像, 也可以通过连接特殊的处理主机和显示器, 通过处理主机的处 理, 可以在显示器中显示立体的影像, 但是这种影像也是单角度的, 具有一定的局限性, 目 前已经出现使用这种结构的立体腹腔镜。但是其他应用领域还没有出现。
     医生在使用单目内窥镜进行手术时, 由于单目镜成平面的图像, 缺乏立体的感知, 所以依赖医生的技术水平。而双目镜立体内窥镜虽然能得到类似人眼观察物体的立体感 觉, 但由于人体腔体的局限, 也不能立体地反映出整个手术区域的立体全貌, 所以医生在使 用现行的内镜进行手术时, 都要受到视觉上的制约, 对于手术的开展和提高病症的治愈率 有一定的限制。
     CCD(Charge-Coupled Device, 电荷耦合器件 ) 是可用于立体相机的一种重要组成 部分。 它是一种光敏半导体器件, 其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量, 而且电荷 量大小与入射光的强度成正比。CCD 图像传感器的技术极为成熟, 可以根据需要拼接成任 何形状的阵列。1999 年富士公司推出超级 CCD 技术, 在与普通 CCD 相同面积和感光单元数 目的情况下, 其分辨率提高 60%, 动态范围提高 130%, 色彩再现能力提高 40%, 能耗下降 40%, 进一步提高了 CCD 的功能。CCD 的感光单元尺寸不断在减少, 目前已经有报道的感光 单元尺寸仅为 0.5μm, 进入了亚微米时代, CCD 将会围绕着高分辨率、 高读出速度、 低成本、 微型化、 结构优化、 多光谱应用和 3D 照相等方面进一步发展。矩阵排列的感光单元构成的 面阵 CCD 可传感图像。 CCD 现在被广泛应用于数码相机和数码摄像机中, 同时也在天文望远 镜、 扫描仪和条形码读取器中有应用。 “嫦娥二号” 使用 96 条线 CCD 阵列对同一目标采样, 最后把信号全都累加。很暗的目标、 分辨率很高的目标, “嫦娥二号” 都能照出来, 其分辨率 能达到 1 米。
     现有技术中, 还没有将 CCD 阵列概念与胆囊镜结合起来一起应用, 因此, 为了得到 胆囊腔内清晰地三维立体影像, 将多 CCD 阵列技术与胆囊镜结合的内镜技术迫在眉睫。发明内容 本发明的目的是克服现有技术的不足, 提出一种三维立体硬质电子胆囊镜, 该三 维立体硬质电子胆囊镜能在手术过程中对胆囊腔进行立体三维重构, 帮助医护人员了解腔 内病变状况, 制定处理方案提供更好的图像依据。
     为了实现上述技术的不足, 本发明是通过以下技术方案实现的 :
     本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 包括硬质电子胆囊镜及与硬质电子 胆囊镜连接的冷光源主机, 所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、 内镜主体部分, 所述硬 质工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、 显示其全景三维立体图像并对胆囊 腔进行立体影像重构的多 CCD 阵列模块, 所述多 CCD 阵列模块包括至少一置于硬质工作端 部先端部前端面的端面 CCD 阵列模块, 及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆周 面 CCD 阵列模块。所述具有多阵列模块能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、 显示全景三 维立体图像、 对胆囊腔进行立体影像重构的硬质电子胆囊镜称之为三维立体硬质电子胆囊 镜。
     在本发明中, 所述三维立体硬质电子胆囊镜上还连接有外部固定支架、 处理主机、 光源主机、 工作站组件等。
     本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜, 按照是否是否带有通道 ( 即具有治疗的 功能 ) 和是否带把手, 可以分为带有通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜、 有通道无把 手的三维立体硬质电子胆囊镜, 和不带通道带把手、 不带通道无把手的三维立体硬质电子 胆囊镜共四种结构形式, 具体如下 :
     第一种, 带有通道无把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 其包括硬质工作端部、 内镜 主体部分、 数据接头端、 冷光源接头、 器械通道、 进水通道和出水通道。
     第二种, 带有通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 其包括硬质工作端部、 内镜 主体部分、 把手部分和一体化接口、 和冷光源接头、 器械通道、 进水通道和出水通道。
     第三种, 不带通道无把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 其结构包括硬质工作端部、 内镜主体部分、 数据接头端和冷光源接头。
     第四种, 不带通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 其结构包括硬质工作端部、 内镜主体部分、 把手部分和一体化接口或者数据接头端和冷光源接头。
     本发明所述的带通道的三维立体硬质电子胆囊镜的硬质工作端部, 其长度 250 ~ 300mm, 外径小于等于 12mm, 其前端 9 ~ 15mm 为先端部, 先端部设计有多 CCD 阵列模块、 光导 纤维部分、 器械通道出口和进出水通道出口。
     本发明所述的不带通道的三维立体硬质电子胆囊镜的硬质工作端部, 其长度 250 ~ 300mm, 外径小于等于 12mm, 其前端 9 ~ 15mm 为先端部, 先端部设计有多 CCD 阵列模 块、 光导纤维部分。
     本发明所述的多 CCD 阵列模块, 包括先端部端面的 CCD 阵列和测距器, 先端部外圆 表面的 CCD 阵列及其测距器。
     本发明中, 所述置于先端部端面的端面 CCD 阵列模块包括端面 CCD 阵列和端面测 距器, 所述端面 CCD 阵列, 其内部结构最少包括 2 个 CCD 元件, CCD 元件线性排列, 每个 CCD 对应一组光学镜头, 能同时对同一个腔内部分成像, 每组光学镜头的视场角至少 90°, CCD 阵列至少具有每秒拍摄 5 张的速度。所述的测距器利用激光或者声波等的反射原理, 对腔
     体距离、 深度进行测定。测距器的工作频率与 CCD 阵列的工作频率一致, 保证数据同步, 利 于进行立体重建。
     本发明中, 所述置于先端部外圆表面的圆周面 CCD 阵列模块包括圆周面 CCD 阵列 和圆周面测距器, 所述圆周面 CCD 阵列至少包括一组 CCD 阵列, 每组 CCD 阵列包括至少 2 个 CCD 元件及对应的光学镜头, 能同时对同一个胆囊腔内部分成像, 每组光学镜头的视场角至 少 90°, CCD 阵列至少具有每秒拍摄 5 张的速度。一组 CCD 阵列的适当位置配置一个测距 器, 其工作频率与 CCD 阵列的工作频率一致, 保证数据同步, 以利于进行立体重建。 CCD 阵列 安装在能以主轴做旋转运动的圆环载体上, 能对腔体进行旋转的 CCD 影像拍摄, 圆环载体 旋转的速度与外部固定支架的运动速度成比例, 以保证腔体内的影像能进行多角度的无缝 结合, 对三维立体重构有重要意义。
     本发明所述的光导纤维部分, 是为三维立体硬质电子胆囊镜的工作提供足够光源 的传输光路, 其出口至少分为两个部分, 一个部分为先端部的前端提供光源, 一个部分为先 端部圆周 360°的范围提供光源。
     本发明所述的带有通道的三维立体硬质电子胆囊镜, 其器械通道内径小于等于 3.0mm, 进水通道和出水通道分别小于等于 1.0mm。 本发明所述的外部固定支架, 其作用是配合三维立体硬质电子胆囊镜进行腔体的 CCD 阵列扫描, 其移动速度与三维立体硬质电子胆囊镜先端部的多 CCD 阵列旋转扫描拍摄 速度成比例。其结构包括固定夹具、 支架、 移动装置。固定夹具用于紧密固定三维立体硬质 电子胆囊镜的内镜主体部分, 支架连接固定夹具与移动装置, 移动装置使用高性能的电机 驱动, 电机的运动速度由处理主机统一控制。 移动装置传动方式不限, 可以采用丝杆传动或 者导轨传动, 移动装置固定在刚性平台之上。
     本发明所述的处理主机, 其核心部分采用高速的中央处理器和高性能显卡, 用于 接收和处理三维立体硬质电子胆囊镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包, 通过 分析数据包的各种数据, 对腔体图像进行立体重构, 还原腔体的立体三维图像。 内部的运动 控制卡用于精确控制外部固定支架运动。
     所述的工作站组件与处理主机通过数据线连接, 工作站组件包括监视器、 工作站 主机、 控制部件 ( 键盘鼠标等 )、 外部设备 ( 外部储存器、 打印机等 )。工作站组件的功能是 显示处理主机输出的三维立体图像, 分析、 储存数据和打印相关资料等。
     所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统, 其临床使用方法及系统连接如下 : 医生提 取病人胆囊至腹壁外, 固定胆囊, 于胆囊底部做微小切口, 并导入三维立体硬质电子胆囊 镜, 通过三维立体硬质电子胆囊镜对胆囊注入生理盐水使得胆囊充盈, 三维立体硬质电子 胆囊镜的内镜主体部分固定在外部固定支架, 三维立体硬质电子胆囊镜的数据接头端外接 处理主机, 冷光源接头外接光源主机, 工作站与处理主机和外部固定支架通过数据线连接。 对胆囊腔进行三维立体扫描的过程中应尽量保持胆囊的状态稳定, 同时启动三维立体硬质 电子胆囊镜三维立体硬质电子胆囊镜的多 CCD 阵列模块和外部固定支架, 在多 CCD 阵列模 块对胆囊腔进行直线和旋转的扫描拍摄的同时, 外部固定支架做匀速的移动, 其速度与 CCD 阵列的旋转成比例, 测距器将实时测量先端部的 CCD 阵列与胆囊壁或胆囊壁组织的精确距 离, 多 CCD 阵列模块和测距器的数据包通过数据线传输至处理主机进行计算处理, 传输至 工作站组件的监视器进行三维立体图像的显示。
     与现有技术相比, 本发明的有益效果 :
     本发明所述的三维立体胆囊镜参考了嫦娥二号绕月卫星上的 CCD 立体相机的相 关概念和原理, 首次使用多 CCD 阵列对人体腔道进行立体扫描拍摄和立体重建, 通过处理 主机的处理, 获得胆囊腔腔体腔道的立体影像, 胆囊的立体图像对于医生以多角度观察其 内在的病变及研究病变成因, 制定最合理有效的处理方案, 具有重要的实际意义。因此, 本 发明所述的三维立体胆囊镜方便医生通过在立体的影像的指导下可以进行手术处理, 病症 研究等临床和科研的研究, 将医生的手术习惯从平面引入到立体的层面, 革新了手术手段, 提高病症的处理效率和准确率等。 附图说明
     图 1 是本发明的三维立体硬质电子胆囊镜的系统示意图。
     图 2a、 图 2b 是本发明的带通道三维立体硬质电子胆囊镜的结构图 ( 包括不带把手 和带把手两种形式 )。
     图 3a 是本发明中带通道三维立体硬质电子胆囊镜先端部结构示意图 ( 对应于上 述图 2a、 图 2b)。 图 2c、 图 2d 是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜的结构图 ( 包括不带把 手和带把手两种形式 )。
     图 3b 是本发明中带通道三维立体硬质电子胆囊镜先端部结构示意图 ( 对应于上 述图 2c、 图 2d)。
     图 4 是本发明的三维立体硬质电子胆囊镜的先端部多 CCD 阵列模块剖面示意图。
     图 5 是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜系统的外部固定支架结构示 意图。
     图 6 是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜系统的临床应用示意图。
     具体实施方式
     下面结合附图对本发明作进一步的详述 :
     如图 1 所示为本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜的系统示意图。三维立体硬 质电子胆囊镜系统包括 : 三维立体硬质电子胆囊镜 1、 外部固定支架 2、 处理主机 3、 光源主 机 5、 工作站组件, 工作站组件包括工作站主机 4、 控制部件 6、 监视器 7 和外部设备 8。
     本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜根据其是否带有通道和是否带有把手可 分成以下形式, 具体是 :
     如图 2a、 图 2b 所示为本发明带通道三维立体硬质电子胆囊镜 1 的结构图。 带通道 三维立体硬质电子胆囊镜 1 有至少两种形式 :
     第一种是不带把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 如图 2a 所示, 其包括硬质工作端 部 11、 内镜主体部分 10、 数据接头端 15、 冷光源接头 12、 器械通道 17、 进水通道 13 和出水通 道 14 等。
     第二种是带把手的三维立体硬质电子胆囊镜, 如图 2b 所示, 其包括硬质工作端部 11、 内镜主体部分 10、 把手部分 18、 一体化接口 19、 器械通道 17、 进水通道 13 和出水通道 14 等, 其中一体化接口 19 集成有冷光源接头和数据接头端的作用, 并设计在把手部分 18 内部。 本发明中, 带通道的三维立体硬质电子胆囊镜 1 的硬质工作端部 11, 其长度 250 ~ 300mm, 外径小于等于 12mm, 其前端 10mm 为先端部 111, 如图 3a 所示, 所述硬质工作端部 11 的先端部 111 设计有端面 CCD 阵列模块和圆周面 CCD 阵列模块, 光导纤维部分 121、 器械通 道出口 171 和进出水通道出口 131、 141, 光导纤维部分 121 提供立体三维电子胆囊镜 1 前端 和圆形端面观察必要的亮度。通过端面 CCD 阵列模块、 圆周面 CCD 阵列模块对胆囊腔进行 三维立体扫描拍摄, 显示胆囊腔的全景三维立体图像、 并对胆囊腔进行立体影像重构。
     如图 2c、 图 2d 所示为本发明不带通道三维立体硬质电子胆囊镜 1 的结构图。 不带 通道三维立体硬质电子胆囊镜 1 也至少有两种形式 :
     第一种是不带把手的, 三维立体硬质电子胆囊镜 1, 如图 2c 所示, 其包括硬质工作 端部 11、 内镜主体部分 10、 数据接头端 12、 冷光源接头 15 等。
     第二种是带把手的三维立体硬质电子胆囊镜 1, 如图 2d 所示, 其包括硬质工作端 部 11、 内镜主体部分 10、 把手部分 18、 一体化接口 19, 一体化接口 19 集成有冷光源接头和 数据接头端 12 的作用, 设计在把手部分 18 内部。
     上述两种不带通道的三维立体硬质电子胆囊镜 1 的硬质工作端部 11, 其长度 250 ~ 300mm, 外径小于等于 12mm, 其前端 10mm 为先端部 111, 如图 3b 所示, 先端部 111 设 计有端面 CCD 阵列模块和圆周面 CCD 阵列模块、 光导纤维部分 121, 光导纤维部分 121 提供 立体三维电子胆囊镜 1 前端和圆形端面观察必要的亮度。
     如图 3a、 3b 所示, 所述置于先端部端面的端面 CCD 阵列模块, 包括端面 CCD 阵列 151 和端面测距器 152。所述端面 CCD 阵列 153, 其内部结构最少包括 2 个 CCD 元件, CCD 元 件线性排列, 每个 CCD 对应一组光学镜头, 能同时对同一个腔内部分成像, 每组光学镜头的 视场角至少 90°, CCD 阵列至少具有每秒拍摄 5 张的速度。所述的端面测距器 152 利用激 光或者声波等的反射原理, 对腔体距离、 深度进行测定。端面测距器 152 的工作频率与 CCD 阵列的工作频率一致, 保证数据同步, 利于进行立体重建。
     所述置于先端部外圆表面的圆周面 CCD 阵列模块包括圆周面 CCD 阵列 153 及圆周 面测距器 154。所述圆周面 CCD 阵列 153, 至少包括一组 CCD 阵列, 一组 CCD 阵列包括至少 2 个 CCD 元件及对应的光学镜头, 能同时对同一个腔内部分成像, 且每组光学镜头的视场角 至少 90°, 所述圆周面 CCD 阵列 153 至少具有每秒拍摄 5 张的速度。且一组 CCD 阵列的适 当位置配置一个圆周面测距器 154, 所述圆周面测距器 154 工作频率与圆周面 CCD 阵列 153 的工作频率一致, 保证数据同步, 以利于进行立体重建。 由图可知, CCD 阵列 153 安装在能以 硬质工作端部 11 主轴做旋转运动的圆环载体 155 上, 能对腔体进行旋转的 CCD 影像拍摄, 圆环载体 155 旋转的速度与外部固定支架 2 的运动速度成比例, 以保证腔体内的影像能进 行多角度的无缝结合。
     如图 4 所示, 所述端面 CCD 阵列 151 和端面测距器 152 直接固定在先端部的端面 位置, 端面 CCD 阵列 151 的视场角最少 90°, 其作用主要是拍摄内镜前端的三维图像。
     所述圆表面 CCD 阵列 153 和圆周面测距器 154 安装在内镜先端部 111 的可以绕内 镜工作端部 111 主轴旋转的圆环载体 155 上, 圆环载体 155 通过配合固定在内镜内部的固 定机构 158, 可以与固定机构 158 进行平滑的相对旋转运动, 圆周面 CCD 阵列 153 和圆周面 测距器 154 的数据也通过适当传输方式经数据线 156 传输至处理主机 3, 圆环载体 155 的动
     力来自于内镜先端部的微型马达 157, 通过传动结构提供圆环载体绕固定机构 158 旋转的 能量。
     如图 5 所示, 外部固定支架 2 的作用是配合三维立体硬质电子胆囊镜 1 进行腔体 的 CCD 阵列扫描, 其移动速度与三维立体硬质电子胆囊镜 1 先端部的端面 CCD 阵列 153 和 圆周面 CCD 阵列 154 旋转扫描拍摄速度成比例。所述外部固定支架包括固定夹具 23、 支架 22、 移动装置 21。 其中固定夹具 23 用于紧密固定三维立体硬质电子胆囊镜 1 的内镜主体部 分 10, 支架 22 用于连接固定夹具 23 和移动装置 21, 移动装置 21 使用高性能的电机驱动, 电机的运动速度由处理主机 4 统一控制。在本发明中, 所述移动装置 21 传动方式不限, 可 以采用丝杆传动或者导轨传动, 移动装置 21 固定在刚性平台之上。
     如图 6 所示为本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统的临床应用示意图。三 维立体硬质电子胆囊镜 1 连接冷光源主机 5 及处理主机 3, 工作站组件 ( 主机 4, 控制部件 6, 监视器 7 和外部设备 8) 处于正常工作状态, 三维立体硬质电子胆囊镜 1 的硬质工作端部 11 经胆囊 9 底部的微小切口进入胆囊腔内, 需要对胆囊腔进行三维立体的扫描重构, 则可 以通过固定胆囊并充盈生理盐水, 三维立体硬质电子胆囊镜 1 固定在外部固定支架 2 之上, 两者状态稳定, 尽量减少外接对胆囊 9 和三维立体硬质电子胆囊镜 1 的干扰, 通过工作站组 件 ( 主机 4, 控制部件 6, 监视器 7 和外部设备 8) 启动三维立体硬质电子胆囊镜 1 的多 CCD 阵列的扫描拍摄功能, 同时启动外部固定支架 2 的移动装置 21, 其移动速度与三维立体硬 质电子胆囊镜 1 的先端部的圆环载体 155 的旋转速度成比例, 以保证成像质量和有利于处 理主机进行三维立体重建, 所有数据通过处理主机 3 处理后传输至工作站组件的主机 4 进 行进一步计算合成, 重建成三维立体影像, 显示在监视器 7。三维立体硬质电子胆囊镜 1 对 整个胆囊腔 9 进行扫描后, 可以清晰地显示出胆囊腔 9 的全景三维图, 为医生了解胆囊 9 的 深层情况提供更为详细的依据。胆囊腔 9 的三维立体影像重建后, 医生可以根据三维图像, 使用带有通道的三维立体硬质电子胆囊镜 1 对胆囊腔内病变进行处理。

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1、10申请公布号CN102090879A43申请公布日20110615CN102090879ACN102090879A21申请号201110033346822申请日20110131A61B1/31200601A61B1/05200601A61B1/0020060171申请人广州宝胆医疗器械科技有限公司地址511400广东省广州市番禺区东环街迎宾路730号番禺节能科技园天安科技创新大厦411号72发明人乔铁74专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人罗毅萍曹爱红54发明名称三维立体硬质电子胆囊镜系统及其使用方法57摘要本发明属于医用器械领域,具体公开三维立体硬质电子胆囊镜系统,其。

2、包括硬质电子胆囊镜,所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、内镜主体部分,所述硬质工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像并对胆囊腔进行三维立体重构的多CCD阵列模块,所述多CCD阵列模块包括至少一置于硬质工作端部先端部前端面的端面CCD阵列模块,及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块。本发明通过至少两个部分的CCD阵列模块配合内窥镜的纵深运动,所得到的所有关于胆囊内的图像资料和和测距器测出的距离数据传输到处理主机进行集中处理重构,重现胆囊的立体环境,帮助医护人员更为清楚地了解胆囊腔内病变状况,为制定处理方案提供更好的图像依据,具有重要的实际意义。5。

3、1INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图5页CN102090884A1/2页21三维立体硬质电子胆囊镜系统,包括硬质电子胆囊镜及与硬质电子胆囊镜连接的冷光源主机,所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、内镜主体部分,其特征在于所述硬质工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示其全景三维立体图像、并对胆囊腔进行立体影像重构的的多CCD阵列模块,所述多CCD阵列模块包括至少一置于硬质工作端部先端部前端面的端面CCD阵列模块,及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块。2根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所。

4、述硬质电子胆囊镜按照其是否带有通道和是否带把手,可以分为带有通道带把手的硬质电子胆囊镜、有通道无把手的硬质电子胆囊镜、不带通道带把手、不带通道无把手的硬质电子胆囊镜共四种结构形式。3根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述硬质电子胆囊镜的硬质工作端部,其长度250300MM,外径小于等于12MM,其前端的915MM为先端部。4根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述端面CCD阵列模块包括硬质工作端部先端部的端面CCD阵列和端面测距器,所述端面CCD阵列其包括至少两个呈线性排列的CCD元件,且每个CCD元件对应一组光学光学镜头,每组光学光学镜头的视场角。

5、至少是90。5根据权利要求4所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述端面CCD阵列至少具有每秒拍摄5张的速度,所述端面测距器的工作频率与端面CCD阵列的工作频率一致。6根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述圆周面CCD阵列模块包括硬质工作端部先端部的圆周面CCD阵列和圆周面测距器,所述圆周面CCD阵列其包括至少两个呈线性排列的CCD元件,且每个CCD元件对应一组光学光学镜头,每组光学光学镜头的视场角至少是90。7根据权利要求6所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述圆周面CCD阵列至少具有每秒拍摄5张的速度,所述圆周面测距器的工作频率与圆周面CCD阵列的。

6、工作频率一致。8根据权利要求7所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述硬质工作端部的先端部安装有一能以内镜主体的主轴做旋转运动的圆环载体,所述圆周面CCD阵列和圆周面测距器设于该圆环载体上。9根据权利要求8所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述胆囊镜内镜部分的内镜主体上还固定连接有外部固定支架,该外部固定支架包括依次连接固定夹具、支架和移动装置,所述移动装置固定在刚性平台上且由驱动电机进行驱动。10根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其特征在于所述三维立体硬质电子胆囊镜还连接有处理数据用的处理主机,以及工作站组件,所述工作站组件与处理主机通过数据线连接,工作站组件。

7、包括监视器、工作站主机、控制部件、外部设备;所述处理主机,其核心部分采用高速的中央处理器和高性能显卡,用于接收和处理三维立体硬质电子胆囊镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包,通过分析数据包的各种数据,对胆囊图像进行立体重构,还原胆囊的立体三维图像。权利要求书CN102090879ACN102090884A2/2页311根据权利要求1所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统的使用方法,其特征在于1将硬质电子胆囊镜通过胆囊底部的切口进入胆囊腔内;2通过置于硬质电子胆囊镜硬质工作端部的多CCD阵列模块对胆囊腔进行直线和旋转的扫描拍摄的同时即对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像、并对胆囊腔。

8、进行立体影像重构。权利要求书CN102090879ACN102090884A1/6页4三维立体硬质电子胆囊镜系统及其使用方法技术领域0001本发明属于医用器械,具体涉及一种利用多CCD阵列进行立体影像重构的三维立体硬质电子胆囊镜系统。现有技术0002内窥镜按其所成像是平面的还是立体的图像,可将其分为平面内窥镜和立体内窥镜。0003目前所使用的内窥镜,按其使用的目镜数量还可以分为单目和双目镜0004第一、单目内窥镜是由一个光学系统成像,医生可以通过目镜端直接使用眼睛进行观察,但是由于是单目镜,只能获得物体一个角度的影像,就像使用单个眼睛看物体一样的效果,物体缺乏立体感和距离感。0005第二、目前。

9、一些立体内窥镜,使用的是双目镜结构,其内窥镜前端可以是一个光学镜头或者两个光学镜头,物体的影像通过两个目镜输出,医生通过双目镜可以观察到与人眼类似的物体的立体影像,也可以通过连接特殊的处理主机和显示器,通过处理主机的处理,可以在显示器中显示立体的影像,但是这种影像也是单角度的,具有一定的局限性,目前已经出现使用这种结构的立体腹腔镜。但是其他应用领域还没有出现。0006医生在使用单目内窥镜进行手术时,由于单目镜成平面的图像,缺乏立体的感知,所以依赖医生的技术水平。而双目镜立体内窥镜虽然能得到类似人眼观察物体的立体感觉,但由于人体腔体的局限,也不能立体地反映出整个手术区域的立体全貌,所以医生在使用。

10、现行的内镜进行手术时,都要受到视觉上的制约,对于手术的开展和提高病症的治愈率有一定的限制。0007CCDCHARGECOUPLEDDEVICE,电荷耦合器件是可用于立体相机的一种重要组成部分。它是一种光敏半导体器件,其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量,而且电荷量大小与入射光的强度成正比。CCD图像传感器的技术极为成熟,可以根据需要拼接成任何形状的阵列。1999年富士公司推出超级CCD技术,在与普通CCD相同面积和感光单元数目的情况下,其分辨率提高60,动态范围提高130,色彩再现能力提高40,能耗下降40,进一步提高了CCD的功能。CCD的感光单元尺寸不断在减少,目前已经有报道的感光单元。

11、尺寸仅为05M,进入了亚微米时代,CCD将会围绕着高分辨率、高读出速度、低成本、微型化、结构优化、多光谱应用和3D照相等方面进一步发展。矩阵排列的感光单元构成的面阵CCD可传感图像。CCD现在被广泛应用于数码相机和数码摄像机中,同时也在天文望远镜、扫描仪和条形码读取器中有应用。“嫦娥二号”使用96条线CCD阵列对同一目标采样,最后把信号全都累加。很暗的目标、分辨率很高的目标,“嫦娥二号”都能照出来,其分辨率能达到1米。0008现有技术中,还没有将CCD阵列概念与胆囊镜结合起来一起应用,因此,为了得到胆囊腔内清晰地三维立体影像,将多CCD阵列技术与胆囊镜结合的内镜技术迫在眉睫。说明书CN1020。

12、90879ACN102090884A2/6页5发明内容0009本发明的目的是克服现有技术的不足,提出一种三维立体硬质电子胆囊镜,该三维立体硬质电子胆囊镜能在手术过程中对胆囊腔进行立体三维重构,帮助医护人员了解腔内病变状况,制定处理方案提供更好的图像依据。0010为了实现上述技术的不足,本发明是通过以下技术方案实现的0011本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,包括硬质电子胆囊镜及与硬质电子胆囊镜连接的冷光源主机,所述硬质电子胆囊镜包括硬质工作端部、内镜主体部分,所述硬质工作端部上设有能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示其全景三维立体图像并对胆囊腔进行立体影像重构的多CCD阵列模块,所述多CC。

13、D阵列模块包括至少一置于硬质工作端部先端部前端面的端面CCD阵列模块,及至少一置于硬质工作端部先端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块。所述具有多阵列模块能对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像、对胆囊腔进行立体影像重构的硬质电子胆囊镜称之为三维立体硬质电子胆囊镜。0012在本发明中,所述三维立体硬质电子胆囊镜上还连接有外部固定支架、处理主机、光源主机、工作站组件等。0013本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜,按照是否是否带有通道即具有治疗的功能和是否带把手,可以分为带有通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜、有通道无把手的三维立体硬质电子胆囊镜,和不带通道带把手、不带通道无把手的三维立体。

14、硬质电子胆囊镜共四种结构形式,具体如下0014第一种,带有通道无把手的三维立体硬质电子胆囊镜,其包括硬质工作端部、内镜主体部分、数据接头端、冷光源接头、器械通道、进水通道和出水通道。0015第二种,带有通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜,其包括硬质工作端部、内镜主体部分、把手部分和一体化接口、和冷光源接头、器械通道、进水通道和出水通道。0016第三种,不带通道无把手的三维立体硬质电子胆囊镜,其结构包括硬质工作端部、内镜主体部分、数据接头端和冷光源接头。0017第四种,不带通道带把手的三维立体硬质电子胆囊镜,其结构包括硬质工作端部、内镜主体部分、把手部分和一体化接口或者数据接头端和冷光源接头。0。

15、018本发明所述的带通道的三维立体硬质电子胆囊镜的硬质工作端部,其长度250300MM,外径小于等于12MM,其前端915MM为先端部,先端部设计有多CCD阵列模块、光导纤维部分、器械通道出口和进出水通道出口。0019本发明所述的不带通道的三维立体硬质电子胆囊镜的硬质工作端部,其长度250300MM,外径小于等于12MM,其前端915MM为先端部,先端部设计有多CCD阵列模块、光导纤维部分。0020本发明所述的多CCD阵列模块,包括先端部端面的CCD阵列和测距器,先端部外圆表面的CCD阵列及其测距器。0021本发明中,所述置于先端部端面的端面CCD阵列模块包括端面CCD阵列和端面测距器,所述端。

16、面CCD阵列,其内部结构最少包括2个CCD元件,CCD元件线性排列,每个CCD对应一组光学镜头,能同时对同一个腔内部分成像,每组光学镜头的视场角至少90,CCD阵列至少具有每秒拍摄5张的速度。所述的测距器利用激光或者声波等的反射原理,对腔说明书CN102090879ACN102090884A3/6页6体距离、深度进行测定。测距器的工作频率与CCD阵列的工作频率一致,保证数据同步,利于进行立体重建。0022本发明中,所述置于先端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块包括圆周面CCD阵列和圆周面测距器,所述圆周面CCD阵列至少包括一组CCD阵列,每组CCD阵列包括至少2个CCD元件及对应的光学镜头,能同。

17、时对同一个胆囊腔内部分成像,每组光学镜头的视场角至少90,CCD阵列至少具有每秒拍摄5张的速度。一组CCD阵列的适当位置配置一个测距器,其工作频率与CCD阵列的工作频率一致,保证数据同步,以利于进行立体重建。CCD阵列安装在能以主轴做旋转运动的圆环载体上,能对腔体进行旋转的CCD影像拍摄,圆环载体旋转的速度与外部固定支架的运动速度成比例,以保证腔体内的影像能进行多角度的无缝结合,对三维立体重构有重要意义。0023本发明所述的光导纤维部分,是为三维立体硬质电子胆囊镜的工作提供足够光源的传输光路,其出口至少分为两个部分,一个部分为先端部的前端提供光源,一个部分为先端部圆周360的范围提供光源。00。

18、24本发明所述的带有通道的三维立体硬质电子胆囊镜,其器械通道内径小于等于30MM,进水通道和出水通道分别小于等于10MM。0025本发明所述的外部固定支架,其作用是配合三维立体硬质电子胆囊镜进行腔体的CCD阵列扫描,其移动速度与三维立体硬质电子胆囊镜先端部的多CCD阵列旋转扫描拍摄速度成比例。其结构包括固定夹具、支架、移动装置。固定夹具用于紧密固定三维立体硬质电子胆囊镜的内镜主体部分,支架连接固定夹具与移动装置,移动装置使用高性能的电机驱动,电机的运动速度由处理主机统一控制。移动装置传动方式不限,可以采用丝杆传动或者导轨传动,移动装置固定在刚性平台之上。0026本发明所述的处理主机,其核心部分。

19、采用高速的中央处理器和高性能显卡,用于接收和处理三维立体硬质电子胆囊镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包,通过分析数据包的各种数据,对腔体图像进行立体重构,还原腔体的立体三维图像。内部的运动控制卡用于精确控制外部固定支架运动。0027所述的工作站组件与处理主机通过数据线连接,工作站组件包括监视器、工作站主机、控制部件键盘鼠标等、外部设备外部储存器、打印机等。工作站组件的功能是显示处理主机输出的三维立体图像,分析、储存数据和打印相关资料等。0028所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统,其临床使用方法及系统连接如下医生提取病人胆囊至腹壁外,固定胆囊,于胆囊底部做微小切口,并导入三维立体硬质电子胆。

20、囊镜,通过三维立体硬质电子胆囊镜对胆囊注入生理盐水使得胆囊充盈,三维立体硬质电子胆囊镜的内镜主体部分固定在外部固定支架,三维立体硬质电子胆囊镜的数据接头端外接处理主机,冷光源接头外接光源主机,工作站与处理主机和外部固定支架通过数据线连接。对胆囊腔进行三维立体扫描的过程中应尽量保持胆囊的状态稳定,同时启动三维立体硬质电子胆囊镜三维立体硬质电子胆囊镜的多CCD阵列模块和外部固定支架,在多CCD阵列模块对胆囊腔进行直线和旋转的扫描拍摄的同时,外部固定支架做匀速的移动,其速度与CCD阵列的旋转成比例,测距器将实时测量先端部的CCD阵列与胆囊壁或胆囊壁组织的精确距离,多CCD阵列模块和测距器的数据包通过。

21、数据线传输至处理主机进行计算处理,传输至工作站组件的监视器进行三维立体图像的显示。说明书CN102090879ACN102090884A4/6页70029与现有技术相比,本发明的有益效果0030本发明所述的三维立体胆囊镜参考了嫦娥二号绕月卫星上的CCD立体相机的相关概念和原理,首次使用多CCD阵列对人体腔道进行立体扫描拍摄和立体重建,通过处理主机的处理,获得胆囊腔腔体腔道的立体影像,胆囊的立体图像对于医生以多角度观察其内在的病变及研究病变成因,制定最合理有效的处理方案,具有重要的实际意义。因此,本发明所述的三维立体胆囊镜方便医生通过在立体的影像的指导下可以进行手术处理,病症研究等临床和科研的研。

22、究,将医生的手术习惯从平面引入到立体的层面,革新了手术手段,提高病症的处理效率和准确率等。附图说明0031图1是本发明的三维立体硬质电子胆囊镜的系统示意图。0032图2A、图2B是本发明的带通道三维立体硬质电子胆囊镜的结构图包括不带把手和带把手两种形式。0033图3A是本发明中带通道三维立体硬质电子胆囊镜先端部结构示意图对应于上述图2A、图2B。0034图2C、图2D是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜的结构图包括不带把手和带把手两种形式。0035图3B是本发明中带通道三维立体硬质电子胆囊镜先端部结构示意图对应于上述图2C、图2D。0036图4是本发明的三维立体硬质电子胆囊镜的先端部多CC。

23、D阵列模块剖面示意图。0037图5是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜系统的外部固定支架结构示意图。0038图6是本发明的不带通道三维立体硬质电子胆囊镜系统的临床应用示意图。具体实施方式0039下面结合附图对本发明作进一步的详述0040如图1所示为本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜的系统示意图。三维立体硬质电子胆囊镜系统包括三维立体硬质电子胆囊镜1、外部固定支架2、处理主机3、光源主机5、工作站组件,工作站组件包括工作站主机4、控制部件6、监视器7和外部设备8。0041本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜根据其是否带有通道和是否带有把手可分成以下形式,具体是0042如图2A、图2B所示为本发。

24、明带通道三维立体硬质电子胆囊镜1的结构图。带通道三维立体硬质电子胆囊镜1有至少两种形式0043第一种是不带把手的三维立体硬质电子胆囊镜,如图2A所示,其包括硬质工作端部11、内镜主体部分10、数据接头端15、冷光源接头12、器械通道17、进水通道13和出水通道14等。0044第二种是带把手的三维立体硬质电子胆囊镜,如图2B所示,其包括硬质工作端部11、内镜主体部分10、把手部分18、一体化接口19、器械通道17、进水通道13和出水通道14等,其中一体化接口19集成有冷光源接头和数据接头端的作用,并设计在把手部分18内说明书CN102090879ACN102090884A5/6页8部。0045本。

25、发明中,带通道的三维立体硬质电子胆囊镜1的硬质工作端部11,其长度250300MM,外径小于等于12MM,其前端10MM为先端部111,如图3A所示,所述硬质工作端部11的先端部111设计有端面CCD阵列模块和圆周面CCD阵列模块,光导纤维部分121、器械通道出口171和进出水通道出口131、141,光导纤维部分121提供立体三维电子胆囊镜1前端和圆形端面观察必要的亮度。通过端面CCD阵列模块、圆周面CCD阵列模块对胆囊腔进行三维立体扫描拍摄,显示胆囊腔的全景三维立体图像、并对胆囊腔进行立体影像重构。0046如图2C、图2D所示为本发明不带通道三维立体硬质电子胆囊镜1的结构图。不带通道三维立体。

26、硬质电子胆囊镜1也至少有两种形式0047第一种是不带把手的,三维立体硬质电子胆囊镜1,如图2C所示,其包括硬质工作端部11、内镜主体部分10、数据接头端12、冷光源接头15等。0048第二种是带把手的三维立体硬质电子胆囊镜1,如图2D所示,其包括硬质工作端部11、内镜主体部分10、把手部分18、一体化接口19,一体化接口19集成有冷光源接头和数据接头端12的作用,设计在把手部分18内部。0049上述两种不带通道的三维立体硬质电子胆囊镜1的硬质工作端部11,其长度250300MM,外径小于等于12MM,其前端10MM为先端部111,如图3B所示,先端部111设计有端面CCD阵列模块和圆周面CCD。

27、阵列模块、光导纤维部分121,光导纤维部分121提供立体三维电子胆囊镜1前端和圆形端面观察必要的亮度。0050如图3A、3B所示,所述置于先端部端面的端面CCD阵列模块,包括端面CCD阵列151和端面测距器152。所述端面CCD阵列153,其内部结构最少包括2个CCD元件,CCD元件线性排列,每个CCD对应一组光学镜头,能同时对同一个腔内部分成像,每组光学镜头的视场角至少90,CCD阵列至少具有每秒拍摄5张的速度。所述的端面测距器152利用激光或者声波等的反射原理,对腔体距离、深度进行测定。端面测距器152的工作频率与CCD阵列的工作频率一致,保证数据同步,利于进行立体重建。0051所述置于先。

28、端部外圆表面的圆周面CCD阵列模块包括圆周面CCD阵列153及圆周面测距器154。所述圆周面CCD阵列153,至少包括一组CCD阵列,一组CCD阵列包括至少2个CCD元件及对应的光学镜头,能同时对同一个腔内部分成像,且每组光学镜头的视场角至少90,所述圆周面CCD阵列153至少具有每秒拍摄5张的速度。且一组CCD阵列的适当位置配置一个圆周面测距器154,所述圆周面测距器154工作频率与圆周面CCD阵列153的工作频率一致,保证数据同步,以利于进行立体重建。由图可知,CCD阵列153安装在能以硬质工作端部11主轴做旋转运动的圆环载体155上,能对腔体进行旋转的CCD影像拍摄,圆环载体155旋转的。

29、速度与外部固定支架2的运动速度成比例,以保证腔体内的影像能进行多角度的无缝结合。0052如图4所示,所述端面CCD阵列151和端面测距器152直接固定在先端部的端面位置,端面CCD阵列151的视场角最少90,其作用主要是拍摄内镜前端的三维图像。0053所述圆表面CCD阵列153和圆周面测距器154安装在内镜先端部111的可以绕内镜工作端部111主轴旋转的圆环载体155上,圆环载体155通过配合固定在内镜内部的固定机构158,可以与固定机构158进行平滑的相对旋转运动,圆周面CCD阵列153和圆周面测距器154的数据也通过适当传输方式经数据线156传输至处理主机3,圆环载体155的动说明书CN1。

30、02090879ACN102090884A6/6页9力来自于内镜先端部的微型马达157,通过传动结构提供圆环载体绕固定机构158旋转的能量。0054如图5所示,外部固定支架2的作用是配合三维立体硬质电子胆囊镜1进行腔体的CCD阵列扫描,其移动速度与三维立体硬质电子胆囊镜1先端部的端面CCD阵列153和圆周面CCD阵列154旋转扫描拍摄速度成比例。所述外部固定支架包括固定夹具23、支架22、移动装置21。其中固定夹具23用于紧密固定三维立体硬质电子胆囊镜1的内镜主体部分10,支架22用于连接固定夹具23和移动装置21,移动装置21使用高性能的电机驱动,电机的运动速度由处理主机4统一控制。在本发明。

31、中,所述移动装置21传动方式不限,可以采用丝杆传动或者导轨传动,移动装置21固定在刚性平台之上。0055如图6所示为本发明所述的三维立体硬质电子胆囊镜系统的临床应用示意图。三维立体硬质电子胆囊镜1连接冷光源主机5及处理主机3,工作站组件主机4,控制部件6,监视器7和外部设备8处于正常工作状态,三维立体硬质电子胆囊镜1的硬质工作端部11经胆囊9底部的微小切口进入胆囊腔内,需要对胆囊腔进行三维立体的扫描重构,则可以通过固定胆囊并充盈生理盐水,三维立体硬质电子胆囊镜1固定在外部固定支架2之上,两者状态稳定,尽量减少外接对胆囊9和三维立体硬质电子胆囊镜1的干扰,通过工作站组件主机4,控制部件6,监视器。

32、7和外部设备8启动三维立体硬质电子胆囊镜1的多CCD阵列的扫描拍摄功能,同时启动外部固定支架2的移动装置21,其移动速度与三维立体硬质电子胆囊镜1的先端部的圆环载体155的旋转速度成比例,以保证成像质量和有利于处理主机进行三维立体重建,所有数据通过处理主机3处理后传输至工作站组件的主机4进行进一步计算合成,重建成三维立体影像,显示在监视器7。三维立体硬质电子胆囊镜1对整个胆囊腔9进行扫描后,可以清晰地显示出胆囊腔9的全景三维图,为医生了解胆囊9的深层情况提供更为详细的依据。胆囊腔9的三维立体影像重建后,医生可以根据三维图像,使用带有通道的三维立体硬质电子胆囊镜1对胆囊腔内病变进行处理。说明书CN102090879ACN102090884A1/5页10图1图2A说明书附图CN102090879ACN102090884A2/5页11说明书附图CN102090879ACN102090884A3/5页12说明书附图CN102090879ACN102090884A4/5页13图4图5说明书附图CN102090879ACN102090884A5/5页14图6说明书附图CN102090879A。

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