硬质多通道3D脑室镜系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210397812.5

申请日:

20121018

公开号:

CN103767668A

公开日:

20140507

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

A61B1/313,A61B1/05

主分类号:

A61B1/313,A61B1/05

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:

CN201210397812A

专利代理机构:

广州新诺专利商标事务所有限公司

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。具体公开了一种硬质多通道3D脑室镜系统,包括硬质多通道脑室镜以、光源主机,所述硬质多通道脑室镜包括硬质工作端部,所述硬质工作端部的前端先端部设置有相互独立的两个光学镜头和与之对应的分别模拟人左右眼成像的CCD成像系统,所述硬质多通道脑室镜上还连接有3D主机、以及具备3D图像显示模式的监视器。该硬质多通道3D脑室镜系统通过具有独立的平衡的双镜头摄像系统获得同一图像的两套影像,然后图像经过数据线传输至3D主机处理,由监视器显示,从而获得三维视觉的脑颅图像,给医生提供手术的立体感受,达到进一步降低手术难度和提高手术安全系数的目的。

权利要求书

1.一种硬质多通道3D脑室镜系统,包括硬质多通道脑室镜以及与硬质多通道脑室镜连接的光源主机,其特征在于:所述硬质多通道脑室镜包括硬质工作端部、内镜主体、光源输入端、数据输出端、进水通道、出水通道及器械通道,所述硬质工作端部的前端先端部设置有相互独立的两个光学镜头和与之对应的分别模拟人左右眼成像的CCD成像系统,所述硬质多通道脑室镜上还连接有对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成的3D主机、以及具备3D图像显示模式的监视器。 2.根据权利要求1所述硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述3D主机通过数据线连接硬质多通道脑室镜,所述3D主机的输出模式包括监视器配合3D眼镜模式,或者被动监视器3D眼镜模式,或者不需要用户佩戴眼睛即可看到监视器的三维图像的裸眼3D模式。 3.根据权利要求2所述硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述3D眼镜包括主动式眼镜或偏振镜。 4.根据权利要求1所述硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述光源主机通过光纤与硬质多通道脑室镜连接。 5.根据权利要求1至4任一项所述硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述相互独立的两光学镜头直径均≥1.5mm。 6.根据权利要求1所述的硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述工作硬质端部长度150-250mm,其外径小于等于8mm。 7.根据权利要求1所述的硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述CCD成像系统采用的CCD电子芯片的尺寸范围是对角线长度≤1/4″,至少48万有效像素,镜头视场角100°或以上,所成像信息通过数据输出端输出至3D主机。 8.根据权利要求1所述的硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述进水通道和出水通道分别设置在内镜主体上,左右两边45°伸出,其出口设计在先端部端面上,进水通道和出水通道的直径各大于等于1.0mm. 9.根据权利要求1所述的硬质多通道3D脑室镜系统,其特征在于:所述器械通道位于内镜主体后方,直径大于等于2.0mm。

说明书

技术领域

本发明属于医用器械领域,具体涉及现代医学开展脑颅手术的一种新型医疗工具-硬 质多通道3D脑室镜。

现有技术

现有技术中,医用内镜其成像通常是二维成像,二维成像相比于三维成像,由于视觉 较为单调,被观察物体缺乏立体感,因此会使得:

1、二维成像2D内窥镜能对手术位置很难准确定位;

2、在整个手术过程需要转动内镜予以配合,因此在手术部位内窥镜的位置会变动, 严重影响手术过程成像的清晰度;

3、2D图像显示过程会有闪烁,观察者不能从各个角度看到图像,从而会影响手术的 顺利进行。

3D内镜是手术从平面发展到空间的一个技术革新,是世界内窥镜领域取得的突破性 进站,现在已经广泛应用于普外科、泌尿外科、直肠外壳、神经外壳及五官科等,3D立 体内窥镜系统的出现使得手术难度大大降低,安全系数大大提高。

目前还没有三维成像的3D脑室镜出现,因此,研发一种应用于脑颅手术的3D脑室镜 系统迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种硬质多通道3D脑室镜系统,该3D 脑室镜系统将3D成像技术应用于脑室镜中,获得三维视觉的脑室腔内图像,给医生提供 手术的立体感受,达到进一步降低手术难度和提高手术安全系数的目的。

为达到上述技术目的,本发明是通过以下技术方案予以实现的:

本发明所述的硬质多通道3D脑室镜系统,包括硬质多通道脑室镜以及与硬质多通道 脑室镜连接的光源主机,所述硬质多通道脑室镜包括硬质工作端部、内镜主体、光源输入 端、数据输出端、进水通道、出水通道及器械通道,所述硬质工作端部的前端先端部设置 有相互独立的两个光学镜头和与之对应的分别模拟人左右眼成像的CCD成像系统,所述硬 质多通道脑室镜上还连接有对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成的3D 主机、以及具备3D图像显示模式的监视器。

在本发明中,所述3D主机通过数据线连接硬质多通道脑室镜,对接收的两个相互独 立的光学镜头的图像信息进行合成,通过对监视器进行专门的像对显示方式显示,3D主 机的输出模式包括但不限于以下方式:

第一种方式为,监视器配合主动式眼镜,以普通频率两倍的速度显示图像,屏幕显示 图像的同时,眼镜将遮住左眼或右眼:屏幕展示左眼图像时,眼镜遮住右眼,反之亦然;

第二种方式为,被动监视器配合偏振镜。这种屏幕用不同的偏振同时显示两个图像。 镜片过滤器的偏振不同,可让左眼只看到左眼图像,右眼只看到右眼图像;第三种方式为 裸眼3D技术,不需要用户佩戴眼睛即可看到监视器的三维图像。

在本发明中,所述光源主机提供内镜工作所需要的光亮度,其通过光纤与硬质多通道 脑室镜连接。

在本发明中,所述相互独立的两光学镜头直径均≥1.5mm;所述工作硬质端部长度 150-250mm,其外径小于等于8mm;所述CCD成像系统采用的CCD电子芯片的尺寸范围是 对角线长度≤1/4″,至少48万有效像素,镜头视场角100°或以上,所成像信息通过数 据输出端输出至3D主机;所述进水通道和出水通道分别设置在内镜主体上,左右两边45 °伸出,其出口设计在先端部端面上,进水通道和出水通道的直径各大于等于1.0mm;所 述器械通道位于内镜主体后方,直径大于等于2.0mm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明所述的硬质多通道3D脑室镜系统,与传统2D内窥镜相比具有以下显著优点:

(1)3D内窥镜能对手术位置正确定位;

(2)自动变焦系统使得整个手术过程无需转动内镜,在手术部位内窥镜的位置固定 不动,操作者可随意改变手术点的位置,而使其始终保持高清晰度;

(3)3D立体图像能做到无闪烁,观察者可以在各个角度观看到3D图像,不影响医 生的手术。

因此,将本发明的3D脑室镜系统应用于脑颅手术之中,其能将传统的二维图像转换 为具有纵深度的三维图像,提供医生手术的立体感受,达到进一步降低手术难度和提高手 术安全系数的目的。

附图说明

图1是本发明硬质多通道3D脑室镜系统结构示意图。

图2是本发明硬质多通道脑室镜的结构示意图。

图3是本发明硬质多通道脑室镜的先端部结构示意图。

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硬质多通道3D脑室镜系统的示意图。

所述硬质多通道3D脑室镜系统,包括硬质多通道脑室镜1、与硬质多通道脑室镜1 的连接、3D主机4、光源主机3、监视器5,以及用于置放光源主机3、监视器5等的台 车2,所述光源主机3提供内镜1工作所需要的光亮度,由光纤连接硬质多通道脑室镜1。

如图2、图3所示,所述硬质多通道脑室镜1包括硬质工作端部11、内镜主体12、 光源接入端13、数据输出端14、进水通道16、出水通道17及器械通道15。所述硬质工 作端部11长度150-250mm,硬质工作端部的外径小于等于8mm。

所述硬质工作端部11最前端称为先端部111,所述先端部111设置有独立的两个光 学镜头141和142及分别与之对应的CCD成像系统,该两光学镜头141和142分别模拟人 左右眼的成像,所述光学镜头141和142直径均≥1.5mm,该先端部111还设有进水通道 出口161、出水通道出口171、器械通道出口151,以及导光用光纤131。

所述CCD成像系统采用的CCD电子芯片的尺寸范围是对角线长度≤1/4″,至少48万 有效像素,镜头视场角100°或以上,所成像信息通过数据输出端输出至3D主机,所述 3D主机对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成,并通过具备3D图像显示 模式的监视器进行显示。

所述进水通道16和出水通道17分别设置在内镜主体12上,左右两边45°伸出,其 出口设计在先端部111的端面上,进水通道16和出水通道17的直径均大于等于1.0mm, 所述器械通道15位于内镜主体后方,直径大于等于2.0mm。

结合图1、图2和图3,所述3D主机4通过数据线连接硬质多通道脑室镜1,对接收 的两个相互独立的光学镜头141和142的图像信息进行合成,通过对监视器5进行专门的 像对显示方式显示,3D主机4的输出模式包括但不限于以下方式:

第一种方式为,监视器5配合主动式3D眼镜6,以普通频率两倍的速度显示图像。 屏幕显示图像的同时,眼镜将遮住左眼或右眼:屏幕展示左眼图像时,眼镜遮住右眼,反 之亦然;

第二种方式为,被动监视器5配合偏振式3D眼镜7,这种屏幕用不同的偏振同时显 示两个图像,镜片过滤器的偏振不同,可让左眼只看到左眼图像,右眼只看到右眼图像;

第三种方式为,裸眼3D技术,不需要用户佩戴眼镜即可看到监视器的三维图像,如 图1中显示的8,不需配置专门眼镜。

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1、(10)申请公布号 CN 103767668 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103767668 A (21)申请号 201210397812.5 (22)申请日 2012.10.18 A61B 1/313(2006.01) A61B 1/05(2006.01) (71)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 硬质多通道 3D 脑室镜系。

2、统 (57) 摘要 本发明属于医用器械领域。具体公开了一种 硬质多通道 3D 脑室镜系统, 包括硬质多通道脑室 镜以、 光源主机, 所述硬质多通道脑室镜包括硬质 工作端部, 所述硬质工作端部的前端先端部设置 有相互独立的两个光学镜头和与之对应的分别模 拟人左右眼成像的 CCD 成像系统, 所述硬质多通 道脑室镜上还连接有3D主机、 以及具备3D图像显 示模式的监视器。 该硬质多通道3D脑室镜系统通 过具有独立的平衡的双镜头摄像系统获得同一图 像的两套影像, 然后图像经过数据线传输至 3D 主 机处理, 由监视器显示, 从而获得三维视觉的脑颅 图像, 给医生提供手术的立体感受, 达到进一步降 低。

3、手术难度和提高手术安全系数的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)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1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103767668 A CN 103767668 A 1/1 页 2 1. 一种硬质多通道 3D 脑室镜系统, 包括硬质多通道脑室镜以及与硬质多通道脑室镜 连接的光源主机, 其特征在于 : 所述硬质多通道脑室镜包括硬质工作端部、 内镜主体、 光源 输入端、 数据输出端、 进水通道、 出水通道及器械通道, 所述硬质工作端部的前端先端部设 置有相互独立的两个光学镜头和。

4、与之对应的分别模拟人左右眼成像的 CCD 成像系统, 所述 硬质多通道脑室镜上还连接有对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成的 3D 主机、 以及具备 3D 图像显示模式的监视器。 2. 根据权利要求 1 所述硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述 3D 主机通过数 据线连接硬质多通道脑室镜, 所述3D主机的输出模式包括监视器配合3D眼镜模式, 或者被 动监视器 3D 眼镜模式, 或者不需要用户佩戴眼睛即可看到监视器的三维图像的裸眼 3D 模 式。 3. 根据权利要求 2 所述硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述 3D 眼镜包括主 动式眼镜或偏振镜。 4。

5、. 根据权利要求 1 所述硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述光源主机通过光 纤与硬质多通道脑室镜连接。 5. 根据权利要求 1 至 4 任一项所述硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述相互 独立的两光学镜头直径均 1.5mm。 6. 根据权利要求 1 所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述工作硬质端部 长度 150-250mm, 其外径小于等于 8mm。 7. 根据权利要求 1 所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述 CCD 成像系统 采用的 CCD 电子芯片的尺寸范围是对角线长度 1/4, 至少 48 万有效像素, 镜头。

6、视场角 100或以上, 所成像信息通过数据输出端输出至 3D 主机。 8. 根据权利要求 1 所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述进水通道和出 水通道分别设置在内镜主体上, 左右两边 45伸出, 其出口设计在先端部端面上, 进水通道 和出水通道的直径各大于等于 1.0mm. 9. 根据权利要求 1 所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 其特征在于 : 所述器械通道位于 内镜主体后方, 直径大于等于 2.0mm。 权 利 要 求 书 CN 103767668 A 2 1/3 页 3 硬质多通道 3D 脑室镜系统 技术领域 0001 本发明属于医用器械领域, 具体涉及现代医学。

7、开展脑颅手术的一种新型医疗工 具 - 硬质多通道 3D 脑室镜。 现有技术 0002 现有技术中, 医用内镜其成像通常是二维成像, 二维成像相比于三维成像, 由于视 觉较为单调, 被观察物体缺乏立体感, 因此会使得 : 0003 1、 二维成像 2D 内窥镜能对手术位置很难准确定位 ; 0004 2、 在整个手术过程需要转动内镜予以配合, 因此在手术部位内窥镜的位置会变 动, 严重影响手术过程成像的清晰度 ; 0005 3、 2D 图像显示过程会有闪烁, 观察者不能从各个角度看到图像, 从而会影响手术 的顺利进行。 0006 3D 内镜是手术从平面发展到空间的一个技术革新, 是世界内窥镜领域取。

8、得的突破 性进站, 现在已经广泛应用于普外科、 泌尿外科、 直肠外壳、 神经外壳及五官科等, 3D 立体内 窥镜系统的出现使得手术难度大大降低, 安全系数大大提高。 0007 目前还没有三维成像的3D脑室镜出现, 因此, 研发一种应用于脑颅手术的3D脑室 镜系统迫在眉睫。 发明内容 0008 本发明的目的是克服现有技术的不足, 提供一种硬质多通道 3D 脑室镜系统, 该 3D 脑室镜系统将 3D 成像技术应用于脑室镜中, 获得三维视觉的脑室腔内图像, 给医生提供手 术的立体感受, 达到进一步降低手术难度和提高手术安全系数的目的。 0009 为达到上述技术目的, 本发明是通过以下技术方案予以实现。

9、的 : 0010 本发明所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 包括硬质多通道脑室镜以及与硬质多 通道脑室镜连接的光源主机, 所述硬质多通道脑室镜包括硬质工作端部、 内镜主体、 光源输 入端、 数据输出端、 进水通道、 出水通道及器械通道, 所述硬质工作端部的前端先端部设置 有相互独立的两个光学镜头和与之对应的分别模拟人左右眼成像的 CCD 成像系统, 所述硬 质多通道脑室镜上还连接有对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成的 3D 主机、 以及具备 3D 图像显示模式的监视器。 0011 在本发明中, 所述 3D 主机通过数据线连接硬质多通道脑室镜, 对接收的两个相互 独立的光学镜头的。

10、图像信息进行合成, 通过对监视器进行专门的像对显示方式显示, 3D 主 机的输出模式包括但不限于以下方式 : 0012 第一种方式为, 监视器配合主动式眼镜, 以普通频率两倍的速度显示图像, 屏幕显 示图像的同时, 眼镜将遮住左眼或右眼 : 屏幕展示左眼图像时, 眼镜遮住右眼, 反之亦然 ; 0013 第二种方式为, 被动监视器配合偏振镜。这种屏幕用不同的偏振同时显示两个图 像。镜片过滤器的偏振不同, 可让左眼只看到左眼图像, 右眼只看到右眼图像 ; 第三种方式 说 明 书 CN 103767668 A 3 2/3 页 4 为裸眼 3D 技术, 不需要用户佩戴眼睛即可看到监视器的三维图像。 0。

11、014 在本发明中, 所述光源主机提供内镜工作所需要的光亮度, 其通过光纤与硬质多 通道脑室镜连接。 0015 在本发明中, 所述相互独立的两光学镜头直径均 1.5mm ; 所述工作硬质端部长 度 150-250mm, 其外径小于等于 8mm ; 所述 CCD 成像系统采用的 CCD 电子芯片的尺寸范围是 对角线长度 1/4, 至少 48 万有效像素, 镜头视场角 100或以上, 所成像信息通过数据 输出端输出至 3D 主机 ; 所述进水通道和出水通道分别设置在内镜主体上, 左右两边 45伸 出, 其出口设计在先端部端面上, 进水通道和出水通道的直径各大于等于 1.0mm ; 所述器械 通道位。

12、于内镜主体后方, 直径大于等于 2.0mm。 0016 与现有技术相比, 本发明的有益效果是 : 0017 本发明所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统, 与传统 2D 内窥镜相比具有以下显著优 点 : 0018 (1)3D 内窥镜能对手术位置正确定位 ; 0019 (2) 自动变焦系统使得整个手术过程无需转动内镜, 在手术部位内窥镜的位置固 定不动, 操作者可随意改变手术点的位置, 而使其始终保持高清晰度 ; 0020 (3)3D 立体图像能做到无闪烁, 观察者可以在各个角度观看到 3D 图像, 不影响医 生的手术。 0021 因此, 将本发明的 3D 脑室镜系统应用于脑颅手术之中, 其能将传统。

13、的二维图像转 换为具有纵深度的三维图像, 提供医生手术的立体感受, 达到进一步降低手术难度和提高 手术安全系数的目的。 附图说明 0022 图 1 是本发明硬质多通道 3D 脑室镜系统结构示意图。 0023 图 2 是本发明硬质多通道脑室镜的结构示意图。 0024 图 3 是本发明硬质多通道脑室镜的先端部结构示意图。 具体实施方式 0025 下面结合附图对本发明作进一步的详述 : 0026 如图 1 所示为本发明所述的硬质多通道 3D 脑室镜系统的示意图。 0027 所述硬质多通道3D脑室镜系统, 包括硬质多通道脑室镜1、 与硬质多通道脑室镜1 的连接、 3D 主机 4、 光源主机 3、 监视。

14、器 5, 以及用于置放光源主机 3、 监视器 5 等的台车 2, 所 述光源主机 3 提供内镜 1 工作所需要的光亮度, 由光纤连接硬质多通道脑室镜 1。 0028 如图2、 图3所示, 所述硬质多通道脑室镜1包括硬质工作端部11、 内镜主体12、 光 源接入端 13、 数据输出端 14、 进水通道 16、 出水通道 17 及器械通道 15。所述硬质工作端部 11 长度 150-250mm, 硬质工作端部的外径小于等于 8mm。 0029 所述硬质工作端部 11 最前端称为先端部 111, 所述先端部 111 设置有独立的两个 光学镜头 141 和 142 及分别与之对应的 CCD 成像系统,。

15、 该两光学镜头 141 和 142 分别模拟 人左右眼的成像, 所述光学镜头 141 和 142 直径均 1.5mm, 该先端部 111 还设有进水通道 出口 161、 出水通道出口 171、 器械通道出口 151, 以及导光用光纤 131。 说 明 书 CN 103767668 A 4 3/3 页 5 0030 所述 CCD 成像系统采用的 CCD 电子芯片的尺寸范围是对角线长度 1/4, 至少 48万有效像素, 镜头视场角100或以上, 所成像信息通过数据输出端输出至3D主机, 所述 3D 主机对接收的两个相互独立的光学镜头的图像信息进行合成, 并通过具备 3D 图像显示 模式的监视器进行。

16、显示。 0031 所述进水通道 16 和出水通道 17 分别设置在内镜主体 12 上, 左右两边 45伸出, 其出口设计在先端部 111 的端面上, 进水通道 16 和出水通道 17 的直径均大于等于 1.0mm, 所述器械通道 15 位于内镜主体后方, 直径大于等于 2.0mm。 0032 结合图1、 图2和图3, 所述3D主机4通过数据线连接硬质多通道脑室镜1, 对接收 的两个相互独立的光学镜头 141 和 142 的图像信息进行合成, 通过对监视器 5 进行专门的 像对显示方式显示, 3D 主机 4 的输出模式包括但不限于以下方式 : 0033 第一种方式为, 监视器 5 配合主动式 3。

17、D 眼镜 6, 以普通频率两倍的速度显示图像。 屏幕显示图像的同时, 眼镜将遮住左眼或右眼 : 屏幕展示左眼图像时, 眼镜遮住右眼, 反之 亦然 ; 0034 第二种方式为, 被动监视器5配合偏振式3D眼镜7, 这种屏幕用不同的偏振同时显 示两个图像, 镜片过滤器的偏振不同, 可让左眼只看到左眼图像, 右眼只看到右眼图像 ; 0035 第三种方式为, 裸眼 3D 技术, 不需要用户佩戴眼镜即可看到监视器的三维图像, 如图 1 中显示的 8, 不需配置专门眼镜。 说 明 书 CN 103767668 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103767668 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103767668 A 7 。

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