專利名稱：一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫用器械領域，具體涉及具有紅外線熱掃描功能的一體化紅外線 熱掃描結腸鏡系統。
現有技術醫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，紅外線成像的溫度分辨率已經達到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，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勢1)判斷組織疼痛 的部位和性質；2)判斷急、慢性炎癥的部位、范圍和程度；3)監測血管性病變的供血功能狀 態；4)腫瘤預警指示、全程監視及療效評估。由此可見，紅外線成像是對B超、CT、MR等其 它形態學診斷方法的重要補充。將紅外線熱掃描探頭集成于結腸鏡之中，治療的同時進行先進的紅外線熱掃描診 斷的新技術，提供不同的顯示模式，為結腸病的診斷提供新的視角和新的手段。目前尚沒有 出現兩者結合的一體化內窺鏡系統。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種一體化紅外線熱掃描結腸 鏡系統，該一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統將紅外線熱掃描探頭集成在結腸鏡系統中，通 過紅外線熱掃描探頭對結腸壁及其周邊組織進行立體的掃描，得到的數據傳輸至紅外線熱 掃描處理系統主機進行圖像處理，并提供不同的顯示模式選擇，使得醫生能根據獲得的不 同的顯示圖像，通過分析結腸的立體血管靜態圖像，對于了解結腸的功能和病變情況，具有 意想不到的診斷效果。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，包括紅外線熱掃描結腸鏡以 及與之連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器和紅外線熱掃描系統，所述的紅外線熱掃 描系統包括紅外線熱掃描處理系統主機和紅外線熱掃描系統監視器。在本實用新型中，所述的紅外線熱掃描結腸鏡按其所采用的光學系統的不同，分 為以下兩種形式第一種形式是所述紅外線熱掃描結腸鏡為采用電子CCD光學系統的軟質結腸 鏡，其上設有工作端部、數據接頭、操作手柄和器械通道；該數據接頭與冷光源主機、攝像主 機和紅外線熱掃描處理系統主機相連接；該工作端部采用軟質材料制造，直徑< 15mm，長 度< 2000mm，先端部具有彎曲的功能；該電子CCD光學系統設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腸鏡為采用光導纖維光學系統的軟質結腸鏡，其上設有工作端部、數據接頭、目鏡輸入端、操作手柄和器械通道；該數據接頭與冷光源 主機和紅外線熱掃描處理系統主機相連接；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。在本實用新型中，所述的紅外線熱掃描結腸鏡在其工作端部的先端部集成有紅外 線熱掃描探頭、內鏡鏡頭和導光光纖。所述紅外線熱掃描探頭的直徑< 3. 0mm，其內設有紅 外區，紅外區的外部設有保護套，紅外區內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。所述紅外線熱掃描結腸鏡內還可以設有微型電機，所述紅 外線熱掃描探頭在微型電機的驅動下，可以伸出結腸鏡先端部平面IOmm 50mm。優選地， 紅外區內安裝有三組相同的紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設計。所述紅外線熱掃描 探頭可以在微型電機的驅動下旋轉，從而對被掃描體做環形掃描。在本實用新型中，所述紅外線熱掃描系統還包括有與所述紅外線熱掃描處理系統 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、紅外強度微調功能按鈕和監視器菜單按鈕。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。所述紅外線熱掃描處理 系統主機的后面板設有輸出端口，所述的紅外線熱掃描系統監視器、操作鍵盤或手持操作 設備連接于該輸出端口，紅外線熱掃描系統監視器的掃描與紅外線熱掃描探頭的掃描相一 致，實現同步掃描。本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其工作原理如下結腸壁及 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，結腸壁及其周邊組織自身的溫度不但受到血管內 血流的影響，也受自身新陳代謝的影響，所以結腸壁及其周邊組織內發生異變的部分的溫 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出差異性，對外輻射的紅外線的 波長也各不相同，對于結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，紅外線系統的精度小于等于0. 05度，空間分辨能力至少達到0. Smrad, 紅外線熱掃描探頭在結腸道內近距離進行掃描，得到精細精確的紅外圖像。本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其工作過程如下結腸壁及 其周邊組織血管中血流及組織輻射的紅外線，經進入結腸道內的紅外線熱掃描探頭的精密 紅外探測器-紅外接收鏡頭接收后，處理芯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后便進入紅外線熱掃描處理系統 主機。同時輸入主機的信號還有同步信號、參照黑體信號等。紅外線熱掃描探頭啟動后，在 微型電機的驅動下伸出結腸鏡先端部若干距離，并在微型電機的驅動下旋轉，對結腸壁做 環形掃描，多平面連續橫切掃描得到的數據傳輸至紅外線熱掃描處理系統主機進行圖像處 理，并輸出到紅外線熱掃描系統監視器，清晰地顯示結腸的立體血管靜態圖像，醫生通過圖像分析，可以發現結腸壁及其周邊組織內血管異常豐富、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。本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其臨床手術方法如下醫生 要求患者作適當體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結腸鏡經患者肛門處通入直腸，通過紅 外線熱掃描結腸鏡端部的彎曲功能，順利進入結腸道內，醫生可以通過紅外線熱掃描結腸 鏡做清晰的觀察，并可以通入手術器械，治療結腸息肉等病癥。啟動位于紅外線熱掃描結腸 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腸鏡先端部若干距離，為 結腸道做旋轉的紅外線熱掃描，輸出到紅外線熱掃描系統監視器，提供醫生診斷結腸道及 其周邊組織狀態的依據。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是目前的醫用紅外成像技術的紅外分 辨率的精度很高，而且已經逐漸廣泛應用在很多領域，特別是醫療領域。將紅外線熱掃描探 頭集成在結腸鏡上，利用紅外線熱掃描探頭在微型電機驅動下旋轉，伸出結腸鏡先端部，對 結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掃描監測，多平面連續橫切 掃描得到的數據傳輸至紅外線熱掃描處理系統主機進行圖像處理，清晰地顯示結腸的立體 血管靜態圖像，為醫生判斷結腸的病變及功能狀態提供可靠的客觀依據，豐富結腸疾病的 診斷手段，有效地提高診斷的準確性。

圖1是本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統的結構示意圖。圖2A是采用電子CCD光學系統的紅外線熱掃描軟質結腸鏡的結構示意圖。圖2B是采用光導纖維光學系統的紅外線熱掃描軟質結腸鏡的結構示意圖。圖3是圖2A和圖2B所示紅外線熱掃描軟質結腸鏡的端部結構示意圖。圖4是本實用新型所述的紅外線熱掃描探頭的結構示意圖。圖5是本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統的手術方法示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳述如圖1所示，本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統包括有紅外線熱 掃描結腸鏡1、冷光源主機2、攝像主機3、紅外線熱掃描處理系統主機4、操作鍵盤或手持操 作設備5、紅外線熱掃描系統監視器6和內鏡監視器7。其中，紅外線熱掃描處理系統主機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 微調功能按鈕和監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腸鏡1的兩種不同形式的結構示意圖，其中圖2A為采用電子CCD光學系統的紅外線熱掃描軟質結腸鏡的結構示意圖，該紅外 線熱掃描軟質結腸鏡設有軟質工作端部11、數據接頭12、操作手柄13和器械通道14。數據 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主機4相連接。軟質工 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 光學系統設置在軟質工作端部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的紅外線熱掃描軟質結腸鏡的結構示意圖，該紅 外線熱掃描軟質結腸鏡設有軟質工作端部11、數據接頭12、目鏡輸入端15、操作手柄13和 器械通道14。數據接頭12分別與冷光源主機2和紅外線熱掃描處理系統主機4相連接，而 目鏡輸入端15與攝像主機3相連接。軟質工作端部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腸鏡1的端部結構示意圖，該紅外線 熱掃描結腸鏡1在其軟質工作端部11的先端部111集成有內鏡鏡頭121、紅外線熱掃描探 頭122和導光光纖123，并且還設有器械通道出口 141。內鏡鏡頭121的直徑彡3. 0mm，而紅 外線熱掃描探頭122的直徑< 3. 0mm。圖4是本實用新型所述的紅外線熱掃描探頭122的結構示意圖，該紅外線熱掃描 探頭122內設有紅外區1222，紅外區1222的外部設有保護套1221，紅外區1222內安裝有 紅外裝置1223，該紅外裝置1223包括有紅外光源發射器和紅外接收鏡頭。紅外區1222內 安裝有三組相同的紅外裝置1223，三組紅外裝置1223互成60度設計。紅外線熱掃描探頭 122可以在微型電機的驅動下，伸出所述紅外線熱掃描結腸鏡先端部IOmm 50mm，并且繞 著N-N’的方向旋轉，從而對被掃描體做環形的掃描。圖5是本實用新型所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統的手術方法示意圖。醫 生要求患者作適當體位，消毒麻醉后，把紅外線熱掃描結腸鏡1經患者肛門81處通入直腸 82，通過紅外線熱掃描結腸鏡1的先端部111的彎曲功能，順利進入結腸道8內，醫生可以 通過紅外線熱掃描結腸鏡1做清晰的觀察，并可以通入手術器械，治療結腸息肉等病癥。啟 動位于紅外線熱掃描結腸鏡1先端部111的紅外線熱掃描探頭122，紅外線熱掃描探頭122 啟動后伸出結腸鏡先端部111若干距離，為結腸道8做旋轉的紅外線熱掃描，輸出到紅外線 熱掃描系統監視器6，提供醫生診斷結腸道及其周邊組織狀態的依據。
權利要求1.一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于包括紅外線熱掃描結腸鏡以及與之 連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器和紅外線熱掃描系統，所述的紅外線熱掃描系統 包括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所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結腸鏡設有工作端部、數據接頭和器械通道。
3.根據權利要求2所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結腸鏡在其工作端部的先端部集成有紅外線熱掃描探頭、內鏡鏡頭和導光光纖。
4.根據權利要求3所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描探頭內設有紅外區，所述紅外區的外部設有保護套，所述的紅外區內至少安裝有 一組紅外裝置，所述的紅外裝置包括紅外光源發射器和紅外接收鏡頭。
5.根據權利要求4所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 區內安裝有三組紅外裝置，該三組紅外裝置互成60度設計。
6.根據權利要求3所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結腸鏡內設有用于驅動所述紅外線熱掃描探頭伸縮和旋轉的電機。
7.根據權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結腸鏡為采用電子CCD光學系統的軟質結腸鏡。
8.根據權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描結腸鏡為采用光導纖維光學系統的軟質結腸鏡，其上還設有目鏡輸入端。
9.根據權利要求1所述的一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其特征在于所述的紅外 線熱掃描系統還包括與所述紅外線熱掃描處理系統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、紅外強度微調功能按鈕和監視 器菜單按鈕。
專利摘要本實用新型屬于醫用器械領域，具體公開了一種一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統，其包括紅外線熱掃描結腸鏡以及與之連接的冷光源主機、攝像主機、內鏡監視器和紅外線熱掃描系統，所述的紅外線熱掃描系統包括紅外線熱掃描處理系統主機和紅外線熱掃描系統監視器。該一體化紅外線熱掃描結腸鏡系統將紅外線熱掃描探頭集成在結腸鏡系統中，通過紅外線熱掃描探頭對結腸壁組織進行立體環形掃描，得到的數據傳輸至紅外線熱掃描處理系統主機進行圖像處理，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，使得醫生能根據獲得的不同的顯示圖像，通過分析結腸的立體血管靜態圖像，了解結腸的功能和病變情況，做出正確診斷。
文檔編號A61B1/31GK201899484SQ20102065145
公開日2011年7月20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