專利名稱：一種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置及所應用的成像系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
—種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置及所應用的成像系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械領域，具體屬于醫(yī)療3D圖像檢測設備領域。該裝置和系統(tǒng)可從內(nèi)部對可能病變的組織在尺寸或形狀進行自動和準確地觀察，從而對感興趣的組織器官是否正常進行判斷。本實用新型包括一種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，還包括使用該觀察裝置的成像系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]某種情況下，人體器官會由于病變而導致尺寸或形狀的變化，因此觀測人體內(nèi)部器官成為早期診斷的重要依據(jù)，比如對鼻腔、口腔或食管等人體管狀器官的觀察，是早期診斷這些部位是否存在癌變的重要依據(jù)。[0003]現(xiàn)有技術中存在兩種方法能夠觀察到這些人體器官，一種是通過單鏡頭內(nèi)窺鏡或相機的方案，但這些方案采用的單鏡頭技術無法實現(xiàn)立體觀察，只能夠顯示二維圖像，能夠觀察的范圍有限，容易存在觀測的盲點，而這些盲點很有可能隱含了病人病情的重要信息。 作為立體觀察的另一種解決方案，現(xiàn)有技術又有采用如光纖和雙個鏡頭觀察的解決方案， 但這種觀測主要是依賴人體的視覺系統(tǒng)綜合形成三維圖像信息，且這種觀察系統(tǒng)的設備和性能主要受醫(yī)生個人素質和能力的限制，由于人類視覺系統(tǒng)并不能自動準確地測算距離， 從而影響了使用效果。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型目的在于提供一種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，該裝置能夠采集人體內(nèi)器官的三維圖像信息，使數(shù)字微型攝像機具有遠距離測量和計算能力，從而可以觀察和測量人體內(nèi)部管狀結構和其他結構的細節(jié)，其典型的應用是觀察鼻腔，檢測和診斷疾病， 還可以應用于獲取人體和動物體內(nèi)其他的視覺信息。[0005]本實用新型的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置整體為條形體結構，條形體的一端設有鏡頭和傳感器，另一端為與外部計算機三維成像儀器連接的連接端；所述鏡頭為兩個或兩個以上，所述鏡頭與傳感器相對設置，所述傳感器通過不同的鏡頭同時獲得不同角度的圖像信息。[0006]本實用新型的有益效果在于，通過兩個以上鏡頭的設置，使得觀察裝置能夠從多個角度收集器官的圖像信息，從而有利于通過外部計算機三維成像儀器形成具有不同景深的三維圖像，以此解決單個鏡頭只能收集二維圖像信息導出現(xiàn)致盲點以及現(xiàn)有技術中無法準確獲得圖形信息的問題。[0007]優(yōu)選的，所述多個鏡頭排列成一個鏡頭面。鏡頭的排列方式并不限定形成平直的表面，該鏡頭面可以包括多種形式，如根據(jù)實際情況該鏡頭面可以呈弧形或具有傾角，且鏡頭之間可以緊密排列也可以具有一定的間隙，只要形成一個鏡頭面即可。[0008]優(yōu)選的，所述多個鏡頭通過一體成型方式或拼接方式固定成一個鏡頭面。[0009]優(yōu)選的，所述鏡頭為2個且上下排列，或為3個且呈三角形排列，或為4個且呈矩形排列。[0010]采用2個鏡頭能夠同時獲取兩個不同的圖像信號，以此得出的三維圖像信息基本滿足日常觀測需要；而采用3或4個鏡頭能夠同時獲取更多不同的圖像信號，滿足更高要求的觀測需要。[0011]優(yōu)選的，所述傳感器為多個，所述傳感器與鏡頭各自對應，多個傳感器組成一個傳感器面。每個傳感器與每個鏡頭獨自對應，便于傳感器對數(shù)據(jù)處理。[0012]優(yōu)選的，至少包括一個傳感器對應兩個或兩個以上鏡頭。如所有鏡頭對應同一個傳感器；或多個傳感器對應同一個鏡頭，而余下的鏡頭各自對應一個傳感器，等等；以上關于傳感器和鏡頭的對應方式，取決于后期數(shù)據(jù)處理需求以及傳感器設置需求，同一傳感器對應多鏡頭方式，有利于簡化傳感器的加工工藝。[0013]優(yōu)選的，還包括設于條形體側部的發(fā)光體。進一步的，所述發(fā)光體為發(fā)光LED，且發(fā)光LED以對稱方式設置在條形體的側部。[0014]所述發(fā)光體使得觀察裝置獲得人體器官的反射光源，采用發(fā)光LED便于縮小體積，使得觀測裝置能獲得更清晰的圖像信息，而且LED發(fā)光的范圍更大，從可見光到不可見光(如紅外線)均可以發(fā)射，使得觀察裝置觀察的范圍更大。[0015]優(yōu)選的，所述條形體內(nèi)設有處理單元，所述處理單元將傳感器接收的圖像電信息轉送到外部計算機三維成像儀器。[0016]優(yōu)選的，所述處理單元還用于根據(jù)外部控制信號調(diào)節(jié)傳感器和/或鏡頭的工作狀態(tài)。因為處理單元根據(jù)外部設備輸入 的控制信號調(diào)節(jié)傳感器和/或鏡頭的工作狀態(tài)，所以使本裝置始終工作在較理想的狀態(tài)，保證采集和輸出的三維圖像信號準確。[0017]優(yōu)選的，在設有發(fā)光體的情況下，所述處理單元還用于控制發(fā)光體的工作狀態(tài)。因為處理單元根據(jù)外部設備輸入的控制信號調(diào)節(jié)發(fā)光體的工作狀態(tài)，所以使本裝置始終工作在較理想的狀態(tài)下，保證采集和輸出的三維圖像信號準確。[0018]優(yōu)選的，所述條形體為半柔性材料制成，條形體可根據(jù)不同的觀察管狀體彎制成不同的形狀。因為條形體可根據(jù)不同的觀察部位彎制成不同的形狀，所以條形體能夠適應人體內(nèi)的管狀體，從而使管狀體能夠順利進入人體內(nèi)。[0019]優(yōu)選的，與外部計算機三維成像儀器可拆卸的連接端，這種連接可以是旋轉卡接、 螺紋連接、插接或套接。優(yōu)選的，所述的條形體為可拋棄的一次性材料制成。因為本裝置用于觀測人體內(nèi)部器官，所以本裝置需要進入人體內(nèi)部，現(xiàn)有技術為了避免細菌感染或病毒傳播，每次使用前必須清洗消毒，而本裝置為一次性用品，每個病人使用的都是全新產(chǎn)品， 避免了上述繁瑣的工序。[0020]優(yōu)選的，所述條形體的橫截面為圓形、橢圓形、圓角矩形或其他具有圓角結構的多邊形；所述條形體用于與主機可拆卸連接的一端設有防滑手握操作位置。圓形、橢圓形、圓角矩形或其他具有圓角結構的多邊形設計，便于將條形體深入人體管狀組織內(nèi)部，提高檢測的舒適度，使人體組織免受其他傷害。防滑手握操作位置的設計，便于醫(yī)生操作和控制深度，此處的防滑手握操作位置，是在該位置上采用防滑條紋或由防滑材料制成，起到防滑作用。[0021]本實用新型的另一個目的是提供使用上述醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置的成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠輸出三維圖像信息，方便醫(yī)生觀測人體內(nèi)器官各個位置的情況，使得疾患能夠準確地早期觀察、早期治療。[0022]上述使用醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置的成像系統(tǒng)，包括所述的觀測裝置和用作外部計算機三維成像儀器的主機；[0023]所述觀測裝置為條形體，條形體的一端設有鏡頭和傳感器，條形體另一端用于與主機可拆卸連接；[0024]所述鏡頭至少為兩個，鏡頭并排設于傳感器前，使傳感器通過不同鏡頭捕獲不同角度的圖像信息，所述圖像信息直接或間接傳送至主機；所述主機根據(jù)圖像信息輸出管狀體內(nèi)的三維圖像。[0025]本實用新型采用兩個以上的鏡頭進行圖像信息采集，因而能夠從多角度收集器官的圖像信息，即收集三維圖像信息，以此解決單個鏡頭只能收集二維圖像信息，方便醫(yī)生觀測人體內(nèi)器官各個位置的情況，使得疾患能夠準確地早期觀察、早期治療。[0026]優(yōu)選的，所述條形體由半柔性材料制成，所述條形體與主機之間通過柔性電纜連接。[0027]因為條形體為半柔性材料制成，即條形體可根據(jù)不同的觀察部位彎制成不同的形狀，所以條形體能夠適應人體內(nèi)的管狀體，從而使管狀體能夠順利進入人體內(nèi)。[0028]柔性電纜十分柔軟，而條形體與主機之間通過柔性電纜連接，使得使用者能夠更好地操作條形體 ，降低了操作難度。


[0029]圖1是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第一種實施例的結構示意圖；[0030]圖2是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第一種實施例鏡頭布置示意圖；[0031]圖3是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第一種實施例的工作原理圖；[0032]圖4是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第一種實施例鏡頭與傳感器布置關系不意圖；[0033]圖5是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第二種實施例的結構示意圖；[0034]圖6是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置第二種實施例鏡頭布置示意圖；[0035]圖7是本實用新型醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀測裝置。
具體實施方式
[0036]本實用新型實施例1如圖1至3所示，該觀察裝置I整體為條形體，條形體為半柔性電纜材料制成，橫截面為圓形或橢圓形。條形體的一端分別設有LED1B、鏡頭IA和傳感器 1C，條形體另一端通過柔性電纜與外部設備連接。[0037]所述鏡頭1A、LED1B和傳感器IC的數(shù)量均為兩個。兩鏡頭IA并排設置，兩LEDlB 相對地設于鏡頭IA兩側,所述傳感器IC設于條形體I內(nèi)，并與鏡頭IA 對應設置，且鏡頭IA與傳感器IC間留有空隙；所述鏡頭IA 一面與傳感器IC相對，鏡頭IA另一面朝向條形體I外，每個鏡頭IA各自將圖像信息傳送至對應的傳感器1C。[0038]所述條形體內(nèi)還設有處理單元1D，處理單元ID接收傳感器IC轉送的圖像信息并將圖像信轉送至外部設備，處理單元ID根據(jù)接收的圖像信息調(diào)節(jié)LED1B、傳感器IC和鏡頭 IA的工作狀態(tài)。因為處理單元ID根據(jù)接收的圖像信息或外部設備輸入的控制信號調(diào)節(jié)LED1B、傳感器IC和鏡頭IA的工作狀態(tài)，所以使本裝置始終工作在較理想的狀態(tài)下，保證了采集和輸出的三維圖像信號的準確。[0039]本實用新型為可拆卸的一次性用品，相對可重復使用的裝置，提高了衛(wèi)生品質。[0040]本實用新型的內(nèi)部組件和配置以及工作原理如圖3和圖4所示，包括兩個鏡頭和兩個傳感器。鏡頭用于將圖像集中到傳感器像素表面。至少有兩個圖像同時不同角度被傳感器像素捕獲。LED (光發(fā)射二極管)可以用來提高照明條件。圖像數(shù)據(jù)傳送到小的硅處理芯片內(nèi)探測儀器，這個芯片能控制和配置傳感器，如暴露時間，放大器的增益參數(shù)；接收圖像數(shù)據(jù)并將其發(fā)送至主機儀器；執(zhí)行內(nèi)部管理和其他任務。每個鏡頭獲取不同角度的圖像信息后，然后通過外部的主機儀器實時或接近實時的進行測量、去噪或其他操作，獲取三維圖像信息。[0041]本實用新型實施例2如圖5和圖6所示，與實施例1的區(qū)別在于所示鏡頭IA和傳感器IC的數(shù)量為4個，4個鏡頭IA呈矩形排列，且每個鏡頭IA分別與一個傳感器IC對應。[0042]本實用新型的實施例3采用的鏡頭數(shù)為3個，呈三角形并排設置，所述的傳感器為 I個，3個鏡頭同時與同一個傳感器對應。[0043]圖7顯示了本實用新型在成像系統(tǒng)中的應用，具體展示了觀察裝置與主機3連接應用。觀察裝置I采用實施例2的4鏡頭方式，觀察裝置I另一端用通過柔性電纜與主機3 相接，條形體與主機3間的連接為可拆卸連接，如旋轉卡接、螺紋連接、插接或套接等。觀察裝置I使用半柔性電纜使得操作者(醫(yī)生)便于將探測設備(攝像頭)放入管狀內(nèi)(如人類鼻腔結構)。主機儀器是基于計算機成像的計算儀器，實時或接近實時的在主機上進行測量、 去噪或其他操作。[0044]上述兩個實施例中，條形體的橫截面應為圓形或者橢圓形，并且條形體用于與主機可拆卸連接的一端設有防滑手握操作位置，便于醫(yī)生操作控制條形體進入人體內(nèi)的深度。根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
權利要求1.一種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，整體為條形體結構，所述條形體的一端設有鏡頭和傳感器，另一端為與外部計算機三維成像儀器連接的連接端；其特征在于，所述鏡頭為兩個或兩個以上，所述鏡頭與傳感器相對設置，所述傳感器通過不同的鏡頭同時獲得不同角度的圖像信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述多個鏡頭排列成一個鏡頭面。
3.根據(jù)權利要求2所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述多個鏡頭通過一體成型方式或拼接方式固定成一個鏡頭面。
4.根據(jù)權利要求2所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述鏡頭為2個且上下排列，或為3個且呈三角形排列，或為4個且呈矩形排列。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述傳感器為多個，所述傳感器與鏡頭各自對應，多個傳感器組成一個傳感器面。
6.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，至少包括一個傳感器對應兩個或兩個以上鏡頭。
7.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，還包括設于條形體側部的發(fā)光體。
8.根據(jù)權利要求7所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述發(fā)光體為發(fā)光LED，發(fā)光LED以對稱方式設置在條形體的側部。
9.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述條形體內(nèi)設有處理單元，所述處理單元將傳感器接收的圖像電信息進行處理并轉送到外部計算機三維成像儀器。
10.根據(jù)權利要求9所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述處理單元還用于根據(jù)外部控制信號調(diào)節(jié)傳感器和/或鏡頭的工作狀態(tài)。
11.根據(jù)權利要求9所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，在設有發(fā)光體的情況下，所述處理單元還用于控制發(fā)光體的工作狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述條形體為半柔性材料制成，條形體可根據(jù)不同的觀察管狀體彎制成不同的形狀。
13.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述條形體的連接端為與外部計算機三維成像儀器可拆卸的連接端。
14.根據(jù)權利要求13所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述連接端與外部計算機三維成像儀器通過旋轉卡接、螺紋連接、插接或套接的方式連接。
15.根據(jù)權利要求14所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述的條形體為可拋棄的一次性材料制成。
16.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述條形體的橫截面為圓形、橢圓形、圓角矩形或其他具有圓角結構的多邊形。
17.根據(jù)權利要求16所述的醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置，其特征在于，所述條形體用于與主機可拆卸連接的一端設有防滑手握操作位置。
18.一種應用權利要求1所述醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置的成像系統(tǒng)，其特征在于，包括觀測裝置和用作外部計算機三維成像儀器的主機；所述觀測裝置為條形體，條形體的一端設有鏡頭和傳感器，條形體另一端用于與主機可拆卸連接；所述鏡頭至少為兩個，鏡頭并排設于傳感器前，使傳感器通過不同鏡頭捕獲不同角度的圖像信息，所述圖像信息直接或間接傳送至主機；所述主機根據(jù)圖像信息輸出管狀體內(nèi)的三維圖像。
19.根據(jù)權利要求18所述的成像系統(tǒng)，其特征在于，所述條形體由半柔性材料制成，所述條形體與主機之間通過柔性電纜連接。
專利摘要本實用新型為一種醫(yī)用管狀體內(nèi)近距離觀察裝置及所應用的成像系統(tǒng)，該觀察裝置整體呈條形體結構，所述條形體的一端設有鏡頭和傳感器，另一端為與外部計算機三維成像儀器連接的連接端；所述鏡頭為兩個或兩個以上，所述鏡頭與傳感器相對設置，所述傳感器通過不同鏡頭同時獲得不同角度的圖像信息。本實用新型還包括應用該觀察裝置的成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠采集人體管狀體內(nèi)多層次的三維圖像，便于疾病的早期診斷和治療。
文檔編號A61B1/05GK202821282SQ20122033918
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權日2012年7月12日
發(fā)明者于燕斌, 相韶華 申請人:于燕斌, 相韶華