專利名稱：三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械，具體涉及一種利用多CXD陣列進(jìn)行立體影像重構(gòu)的三維立 體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)目前所使用的內(nèi)窺鏡，其通常可以分為單目和雙目鏡第一、目前使用的平面內(nèi)窺鏡，主要是單目內(nèi)窺鏡，單目內(nèi)窺鏡是由一個光學(xué)系統(tǒng) 成像，醫(yī)生可以通過目鏡端直接使用眼睛進(jìn)行觀察，但是由于是單目鏡，只能獲得物體一個 角度的影像，就像使用單個眼睛看物體一樣的效果，物體缺乏立體感和距離感。第二、目前使用的一些立體內(nèi)窺鏡，使用的是雙目鏡結(jié)構(gòu)，其內(nèi)窺鏡前端可以是一 個光學(xué)鏡頭或者兩個光學(xué)鏡頭，物體的影像通過兩個目鏡輸出，醫(yī)生通過雙目鏡可以觀察 到與人眼類似的物體的立體影像，也可以通過連接特殊的處理主機(jī)和顯示器，通過處理主 機(jī)的處理，可以在顯示器中顯示立體的影像，但是這種影像也是單角度的，具有一定的局限 性，目前已經(jīng)出現(xiàn)使用這種結(jié)構(gòu)的立體腹腔鏡。但是在其他應(yīng)用領(lǐng)域還沒有出現(xiàn)。醫(yī)生在使用單目內(nèi)窺鏡進(jìn)行手術(shù)時，由于單目鏡成平面的圖像，缺乏立體的感知， 所以依賴醫(yī)生的技術(shù)水平。而雙目鏡式立體內(nèi)窺鏡雖然能得到類似人眼觀察物體的立體感 覺，但由于人體腔體的局限，也不能立體地反映出整個手術(shù)區(qū)域的立體全貌，所以醫(yī)生在使 用現(xiàn)行的內(nèi)鏡進(jìn)行手術(shù)時，都要受到視覺上的制約，對于手術(shù)的開展和提高病癥的治愈率 有一定的限制。CCD (Charge-Coupled Device，電荷耦合器件)是可用于立體相機(jī)的一種重要組成 部分。它是一種光敏半導(dǎo)體器件，其上的感光單元將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電荷量，而且電荷 量大小與入射光的強(qiáng)度成正比。CCD圖像傳感器的技術(shù)極為成熟，可以根據(jù)需要拼接成任 何形狀的陣列。1999年富士公司推出超級CCD技術(shù)，在與普通CCD相同面積和感光單元數(shù) 目的情況下，其分辨率提高60 %，動態(tài)范圍提高130 %，色彩再現(xiàn)能力提高40 %，能耗下降 40%，進(jìn)一步提高了 CXD的功能。CXD的感光單元尺寸不斷在減少，目前已經(jīng)有報道的感光 單元尺寸僅為0. 5 μ m，進(jìn)入了亞微米時代，CCD將會圍繞著高分辨率、高讀出速度、低成本、 微型化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多光譜應(yīng)用和3D照相等方面進(jìn)一步發(fā)展。矩陣排列的感光單元構(gòu)成的 面陣CXD可傳感圖像。C⑶現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)中，同時也在天文望遠(yuǎn) 鏡、掃描儀和條形碼讀取器中有應(yīng)用?！版隙鸲枴笔褂?6條線CCD陣列對同一目標(biāo)采樣， 最后把信號全都累加。很暗的目標(biāo)、分辨率很高的目標(biāo)，“嫦娥二號”都能照出來，其分辨率 能達(dá)到1米?，F(xiàn)有技術(shù)中，還沒有將CCD陣列概念與腦室鏡結(jié)合起來一起應(yīng)用，因此，為了得到 腦顱腔內(nèi)清晰地三維立體影像，將多CCD陣列技術(shù)與腦室鏡結(jié)合的內(nèi)鏡技術(shù)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，公開一種三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，該三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡能在手術(shù)過程中對腦顱腔進(jìn)行立體三維重構(gòu)，幫助醫(yī)護(hù)人員了 解腦顱腔內(nèi)病變狀況，制定處理方案提供更好的圖像依據(jù)。為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，包括硬質(zhì)電子腦室鏡及與硬質(zhì)電子 腦室鏡連接的冷光源主機(jī)，所述硬質(zhì)電子腦室鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，所述硬 質(zhì)工作端部上設(shè)有能對腦顱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像并對腦顱腔 進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多C⑶陣列模塊，所述多CXD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部 先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面 CCD陣列模塊。所述具有多陣列模塊能對腦顱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體 圖像的硬質(zhì)電子腦室鏡稱之為三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，按照是否具有治療的功能和是否帶把 手，可以分為帶有通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡、有通道無把手的三維立體硬質(zhì) 電子腦室鏡，和不帶通道帶把手、不帶通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡共四種結(jié)構(gòu) 形式，具體如下第一種，帶有通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，其包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡 主體部分、數(shù)據(jù)接頭端、冷光源接頭、器械通道、進(jìn)水通道和出水通道。第二種，帶有通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，其包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡 主體部分、把手部分和一體化接口、和冷光源接頭、器械通道、進(jìn)水通道和出水通道。第三種，不帶通道無把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部、 內(nèi)鏡主體部分、數(shù)據(jù)接頭端和冷光源接頭。第四種，不帶通道帶把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，其結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)工作端部、 內(nèi)鏡主體部分、把手部分和一體化接口或者數(shù)據(jù)接頭端和冷光源接頭。本發(fā)明中，上述帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的硬質(zhì)工作端部，其外徑小于 等于10mm，所述硬質(zhì)工作端部長180 250mm，其前端7 12mm為先端部，先端部設(shè)計(jì)有多 CXD陣列模塊、光導(dǎo)纖維部分、器械通道出口和進(jìn)出水通道出口。本發(fā)明中，上述不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的硬質(zhì)工作端部，其外徑小 于等于10mm，工作端部長180 250mm，其前端7 12mm為先端部，先端部設(shè)計(jì)有多CXD陣 列模塊、光導(dǎo)纖維部分。本發(fā)明中，所述置于先端部端面的端面CCD陣列模塊包括端面CCD陣列和端面測 距器，所述端面CXD陣列的內(nèi)部最少包括2個CXD元件，所述CXD元件線性排列，且每個CXD 對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭，能同時對同一個腔內(nèi)部分成像，每組光學(xué)鏡頭的視場角至少90°，CXD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。所述的端面測距器利用激光或者聲波等的反射原理， 對腦顱腔距離、深度進(jìn)行測定。端面測距器的工作頻率與端面CCD陣列的工作頻率一致，保 證數(shù)據(jù)同步，利于進(jìn)行立體重建。本發(fā)明中，所述置于先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊包括圓周面CCD陣列 和圓周面測距器，所述圓周面CXD陣列至少包括一組CXD陣列，一組CXD陣列包括至少2個 CCD元件及對應(yīng)的光學(xué)鏡頭，能同時對同一個腔內(nèi)部分成像，每組光學(xué)鏡頭的視場角至少 90°，C⑶陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。一組CXD陣列的適當(dāng)位置配置一個測距器， 其工作頻率與CCD陣列的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，以利于進(jìn)行立體重建。CCD陣列安裝在能以主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圓環(huán)載體上，能對腦顱腔進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝，圓環(huán)載體 旋轉(zhuǎn)的速度與外部固定支架的運(yùn)動速度成比例，以保證腦顱腔內(nèi)的影像能進(jìn)行多角度的無
縫結(jié)合，對三維立體重構(gòu)有重要意義。本發(fā)明所述的光導(dǎo)纖維部分，是為三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的工作提供足夠光源 的傳輸光路，其出口至少分為兩個部分，一個部分為先端部的前端提供光源，一個部分為先 端部圓周360°的范圍提供光源。本發(fā)明所述的帶有通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡，其器械通道內(nèi)徑小于等于 3. 0mm，進(jìn)水通道和出水通道分別小于等于1. 0mm。本發(fā)明所述的外部固定支架，其作用是配合三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡進(jìn)行腦顱腔 的CCD陣列掃描，其移動速度與三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡先端部的多CCD陣列旋轉(zhuǎn)掃描拍 攝速度成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具、支架、移動裝置。固定夾具用于緊密固定三維立體硬 質(zhì)電子腦室鏡的內(nèi)鏡主體部分，支架連接固定夾具與移動裝置，移動裝置使用高性能的電 機(jī)驅(qū)動，電機(jī)的運(yùn)動速度由處理主機(jī)統(tǒng)一控制。移動裝置傳動方式不限，可以采用絲桿傳動 或者導(dǎo)軌傳動，移動裝置固定在剛性平臺之上。本發(fā)明所述的處理主機(jī)，其核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于 接收和處理三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包，通過 分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù)，對腦顱腔圖像進(jìn)行立體重構(gòu)，還原腦顱腔的立體三維圖像。內(nèi)部的 運(yùn)動控制卡用于精確控制外部固定支架運(yùn)動。所述的工作站組件與處理主機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接，工作站組件包括監(jiān)視器、工作站 主機(jī)、控制部件(鍵盤鼠標(biāo)等)，外部設(shè)備(外部儲存器、打印機(jī)等)。工作站組件的功能是 顯示處理主機(jī)輸出的三維立體圖像，分析、儲存數(shù)據(jù)和打印相關(guān)資料等。所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其臨床使用方法及系統(tǒng)連接如下首先固 定病人頭部，對病人做麻醉消毒，然后施行開顱手術(shù)，小心通入三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡先 作觀察，需要進(jìn)行腦顱腔的全景立體重建時，則需要使用外部固定支架固定好內(nèi)鏡主體部 分，通過調(diào)節(jié)支架，使得三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡進(jìn)入腦顱腔內(nèi)，固定好支架，同時盡可能 穩(wěn)定病人，使得內(nèi)鏡和腦顱腔腔盡可能減少干擾，準(zhǔn)備完畢后，開啟掃描功能，外部固定支 架驅(qū)動內(nèi)鏡均勻速度往腦顱外移動。多CCD陣列模塊對腦顱腔進(jìn)行直線和旋轉(zhuǎn)的掃描拍 攝的同時，外部固定支架做勻速的移動，其速度與CCD陣列的旋轉(zhuǎn)成比例，測距器將實(shí)時測 量先端部的CCD陣列與腦顱腔內(nèi)組織的精確距離，多CCD陣列模塊和測距器的數(shù)據(jù)包通過 數(shù)據(jù)線傳輸至處理主機(jī)進(jìn)行計(jì)算處理，傳輸至工作站組件的監(jiān)視器進(jìn)行三維立體圖像的顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所述的三維立體腦室鏡參考了嫦娥二號繞月衛(wèi)星上的CXD立體相機(jī)的相 關(guān)概念和原理，首次使用多CXD陣列對人體腔道進(jìn)行立體掃描拍攝和立體重建，通過處理 主機(jī)的處理，獲得腦顱腔的立體影像，腦顱腔的立體圖像對于醫(yī)生以多角度觀察其內(nèi)在的 病變及研究病變成因，制定最合理有效的處理方案，具有重要的實(shí)際意義。因此，本發(fā)明所 述的三維立體腦室鏡方便醫(yī)生通過在立體的影像的指導(dǎo)下可以進(jìn)行手術(shù)處理，病癥研究等 臨床和科研的研究，將醫(yī)生的手術(shù)習(xí)慣從平面引入到立體的層面，革新了手術(shù)手段，提高病 癥的處理效率和準(zhǔn)確率等。


圖1是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖加、圖2b是本發(fā)明的帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的結(jié)構(gòu)圖(包括不帶把手 和帶把手兩種形式)。圖3a是本發(fā)明中帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡先端部結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)于上 述圖2a、圖2b)。 圖2c、圖2d是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的結(jié)構(gòu)圖(包括不帶把 手和帶把手兩種形式)。圖北是本發(fā)明中帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡先端部結(jié)構(gòu)示意圖(對應(yīng)于上 述圖2c、圖2d)。圖4是本發(fā)明的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的先端部多CCD陣列模塊剖面示意5是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)的外部固定支架結(jié)構(gòu)示 意6是本發(fā)明的不帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)的臨床應(yīng)用示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述如圖1所示，本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)包括三維立體硬質(zhì)電 子腦室鏡1、外部固定支架2、處理主機(jī)3、光源主機(jī)5、工作站組件等，工作站組件包括工作 站主機(jī)4，控制部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8等。本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡根據(jù)其是否帶有通道和是否帶有把手可 分成以下形式，具體是如圖2a、圖2b所示，本發(fā)明帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的 結(jié)構(gòu)圖，帶通道三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1至少兩種形式第一種是不帶手把的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1，如圖加所示，其包括硬質(zhì)工作 端部11、內(nèi)鏡主體部分10、數(shù)據(jù)接頭端15、冷光源接頭12、器械通道17、進(jìn)水通道13和出水 通道14等。第二種是帶把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1，如圖2b所示，其包括硬質(zhì)工作端 部11、內(nèi)鏡主體部分10、手把部分18、一體化接口 19、器械通道17、進(jìn)水通道13和出水通道 14等，所述一體化接口 19集成有冷光源接頭和數(shù)據(jù)接頭端的作用，設(shè)計(jì)在手把部分18內(nèi)部。在本發(fā)明中，所述帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的硬質(zhì)工作端部11，其外 徑小于等于10mm，所述硬質(zhì)工作端部11長180 250mm，其前端IOmm為先端部111，先端部 111內(nèi)設(shè)計(jì)有多CCD陣列模塊(包括端面CCD陣列模塊、圓周面CCD陣列模塊)、光導(dǎo)纖維 部分121、器械通道出口 171和進(jìn)、出水通道出口 131、141，光導(dǎo)纖維部分121提供立體三維 電子腦室鏡1前端和圓形端面觀察必要的亮度。如圖2c、2d為本發(fā)明所述的不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的結(jié)構(gòu)圖。所 述不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1也有以下兩種形式第一種是不帶把手的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1，如圖2c所示，其包括硬質(zhì)工作端部11、內(nèi)鏡主體部分10、數(shù)據(jù)接頭端12、冷光源接頭15。第二種是帶手把的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1，如圖2d所示，其包括硬質(zhì)工作端 部11、內(nèi)鏡主體部分10、手把部分18、一體化接口 19，所述一體化接口 19集成有冷光源接 頭和數(shù)據(jù)接頭端12的作用，設(shè)計(jì)在手把部分18內(nèi)部。上述兩種不帶通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的硬質(zhì)工作端部11，其外徑小于 等于10mm，所述硬質(zhì)工作端部長180 250mm，其前端IOmm為先端部111，先端部111設(shè)計(jì) 有多CCD陣列模塊塊(包括端面CCD陣列模塊、圓周面CCD陣列模塊)、光導(dǎo)纖維部分121， 光導(dǎo)纖維部分121提供立體三維電子腦室鏡1前端和圓形端面觀察必要的亮度。如圖3a、!3b所示，所述端面CXD陣列模塊，包括先端部端面的CXD端面陣列151和 端面測距器152，圓周面CXD陣列153所述端面圓周面CXD陣列153151，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)最少包 括2個CCD元件，CCD元件線性排列，每個CCD對應(yīng)一組光學(xué)鏡頭，能同時對同一個腦顱腔壁 的部分成像，每組鏡頭的視場角至少90°，C⑶陣列至少具有每秒拍攝5張的速度。所述的 端面測距器152利用激光或者聲波等的反射原理，對腦顱腔距離、深度進(jìn)行距離的測定。端 面測距器152的工作頻率與CXD陣列的工作頻率一致，保證數(shù)據(jù)同步，利于進(jìn)行立體重建。由圖可知，所述圓周面陣列模塊包括先端部外圓表面的圓周面CCD陣列153及圓 周面測距器154。所述圓周面C⑶陣列153，至少包括一組C⑶陣列，一組C⑶陣列包括至 少2個CCD元件及對應(yīng)的光學(xué)鏡頭，能同時對同一個腔內(nèi)部分成像，每組光學(xué)鏡頭的視場角 至少90°，所述圓周面CXD陣列153至少具有每秒拍攝5張的速度。每一組CXD陣列的適 當(dāng)位置配置一個圓周面測距器154，該圓周面測距器154的工作頻率與圓周面CXD陣列153 的工作頻率一致，從而保證數(shù)據(jù)同步，以利于進(jìn)行立體重建。如圖4所示是本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡的先端部多CCD陣列模塊剖 面示意圖。先端部111端面的端面CCD陣列151和端面測距器152直接固定于先端部11的 端面，端面CCD陣列151的視場角最少90°，其作用主要是拍攝內(nèi)鏡前端的三維圖像；所述 圓周面CCD陣列153和圓周面測距器巧4是安裝在內(nèi)鏡先端部的可以繞內(nèi)鏡工作端部主軸 旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)載體巧5上，能對腦顱腔進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的CCD影像拍攝，圓環(huán)載體155旋轉(zhuǎn)的速度與 外部固定支架2的運(yùn)動速度成比例，以保證腦顱腔內(nèi)的影像能進(jìn)行多角度的無縫結(jié)合。所 述圓環(huán)載體巧5通過配合固定在內(nèi)鏡內(nèi)部的固定機(jī)構(gòu)158，可以與固定機(jī)構(gòu)158進(jìn)行平滑 的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，圓周面CCD陣列153和測距器154的數(shù)據(jù)也通過適當(dāng)傳輸方式經(jīng)數(shù)據(jù)線 156傳輸至處理主機(jī)，圓環(huán)載體155的動力來自于內(nèi)鏡先端部的微型馬達(dá)157，通過傳動結(jié) 構(gòu)提供圓環(huán)載體繞固定機(jī)構(gòu)158旋轉(zhuǎn)的能量。如圖5所示為本發(fā)明所述的外部固定支架2的結(jié)構(gòu)簡圖。外部固定支架2的作用 是配合三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1進(jìn)行腦顱腔腔的CCD陣列掃描，其移動速度與三維立體 硬質(zhì)電子腦室鏡1先端部的多CXD陣列(包括端面CXD陣列151、圓周面CXD陣列153)旋 轉(zhuǎn)掃描拍攝速度成比例。其結(jié)構(gòu)包括固定夾具23、支架22、移動裝置21。固定夾具23用于 緊密固定三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的內(nèi)鏡主體部分10，支架22連接固定夾具23與移動 裝置21，移動裝置21使用高性能的電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)的運(yùn)動速度由處理工作站主機(jī)4統(tǒng)一控 制。移動裝置21傳動方式不限，可以采用絲桿傳動或者導(dǎo)軌傳動，移動裝置21固定在剛性 平臺之上。如圖6所示為本發(fā)明所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)的臨床應(yīng)用示意圖。三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1連接冷光源主機(jī)5及處理主機(jī)3，工作站組件(工作站主機(jī)4，控制 部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)處于正常工作狀態(tài)，三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的硬質(zhì)工作 端部11經(jīng)腦顱開口 91進(jìn)入腦顱腔，三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1固定在外部固定支架2之 上，兩者狀態(tài)穩(wěn)定，盡量減少外接對腦顱腔9和三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的干擾，通過工 作站組件(工作站主機(jī)4，控制部件6，監(jiān)視器7和外部設(shè)備8)啟動三維立體硬質(zhì)電子腦室 鏡1的多CCD陣列的掃描拍攝功能，同時啟動外部固定支架2的移動裝置21，其移動速度與 三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1的先端部的環(huán)形載體155的旋轉(zhuǎn)速度成比例，以保證成像質(zhì)量 和有利于處理主機(jī)進(jìn)行三維立體重建，所有數(shù)據(jù)通過處理主機(jī)3處理后傳輸至工作站組件 的工作站主機(jī)4進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算合成，重建成三維立體影像，顯示在監(jiān)視器7。三維立體硬 質(zhì)電子腦室鏡1對整個腦顱腔9進(jìn)行掃描后，可以清晰地顯示出腦顱腔9的全景三維圖，為 醫(yī)生了解腦顱腔道9的深層情況提供更為詳細(xì)的依據(jù)。腦顱腔9的三維立體影像重建后， 醫(yī)生可以根據(jù)三維圖像，使用帶有通道的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡1對腦顱腔內(nèi)病變進(jìn)行 處理。
權(quán)利要求
1.三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，包括硬質(zhì)電子腦室鏡及與硬質(zhì)電子腦室鏡連接的 冷光源主機(jī)，所述硬質(zhì)電子腦室鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，其特征在于所述硬 質(zhì)工作端部上設(shè)有能對腦顱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像并對腦顱腔 進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多C⑶陣列模塊，所述多CXD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部 先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面 CCD陣列模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)電子 腦室鏡按照其是否帶有通道和是否帶把手，可以分為帶有通道帶把手的硬質(zhì)電子腦室鏡、 有通道無把手的硬質(zhì)電子腦室鏡、不帶通道帶把手的硬質(zhì)電子腦室鏡和不帶通道無把手的 硬質(zhì)電子腦室鏡共四種結(jié)構(gòu)形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)電子 腦室鏡硬質(zhì)工作端部的外徑小于等于10mm，其長度范圍是180 250mm，其前端7 12mm 為先端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述端面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的端面CCD陣列和端面測距器，所述端面CCD陣列其包 括至少兩個呈線性排列的CXD元件，且每個CXD元件對應(yīng)一組光學(xué)光學(xué)鏡頭，每組光學(xué)光學(xué) 鏡頭的視場角至少是90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述端面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度，所述端面測距器的工作頻率與端面CCD陣列的工作頻 率一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述圓周面CCD 陣列模塊包括硬質(zhì)工作端部先端部的圓周面CCD陣列和圓周面測距器，所述圓周面CCD陣 列其包括至少兩個呈線性排列的CXD元件，且每個CXD元件對應(yīng)一組光學(xué)光學(xué)鏡頭，每組光 學(xué)光學(xué)鏡頭的視場角至少是90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述圓周面CCD 陣列至少具有每秒拍攝5張的速度，所述圓周面測距器的工作頻率與圓周面CCD陣列的工 作頻率一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)工作 端部的先端部安裝有一能以內(nèi)鏡主體的主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圓環(huán)載體，所述圓周面CCD陣列 和圓周面測距器設(shè)于該圓環(huán)載體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述腦室鏡內(nèi) 鏡部分的內(nèi)鏡主體上還固定連接有外部固定支架，該外部固定支架包括依次連接固定夾 具、支架和移動裝置，所述移動裝置固定在剛性平臺上且由驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其特征在于所述硬質(zhì)電子 腦室鏡還連接有處理數(shù)據(jù)用的處理主機(jī)以及工作站組件，所述工作站組件與處理主機(jī)通過 數(shù)據(jù)線連接，工作站組件包括監(jiān)視器、工作站主機(jī)、控制部件、外部設(shè)備；所述處理主機(jī)，其 核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于接收和處理三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡 返回的圖像信息和測距器的數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)包，通過分析數(shù)據(jù)包的各種數(shù)據(jù)，對腦顱腔圖 像進(jìn)行立體重構(gòu)，還原腦顱腔的立體三維圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)的使用方法，其特征在于(1)將硬質(zhì)電子腦室鏡進(jìn)入顱部；(2)通過置于硬質(zhì)電子腦室鏡的硬質(zhì)工作端部的多CXD陣列模塊對腦顱腔進(jìn)行直線和 旋轉(zhuǎn)的掃描拍攝的同時即對腦顱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并對 腦顱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領(lǐng)域，具體公開一種三維立體硬質(zhì)電子腦室鏡系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)電子腦室鏡，所述硬質(zhì)電子腦室鏡包括硬質(zhì)工作端部、內(nèi)鏡主體部分，所述硬質(zhì)工作端部上設(shè)有能對腦顱腔進(jìn)行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像并對腦顱腔進(jìn)行立體影像重構(gòu)的多CCD陣列模塊，所述多CCD陣列模塊包括至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部前端面的端面CCD陣列模塊，及至少一置于硬質(zhì)工作端部先端部外圓表面的圓周面CCD陣列模塊。本發(fā)明通過至少兩個部分的CCD陣列模塊配合內(nèi)窺鏡的縱深運(yùn)動，所得到的所有關(guān)于腦顱腔內(nèi)的圖像資料和和測距器測出的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碇鳈C(jī)進(jìn)行集中處理重構(gòu)，重現(xiàn)腦顱腔的立體環(huán)境，幫助醫(yī)護(hù)人員更為清楚地了解腦顱腔內(nèi)病變狀況，為制定處理方案提供更好的圖像依據(jù)，具有重要的實(shí)際意義。
文檔編號A61B1/313GK102058388SQ20111003347
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31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