本技術(shù)屬于醫(yī)學(xué)器械，尤其涉及一種內(nèi)窺鏡及其硬度調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)、處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)療領(lǐng)域中，通過將內(nèi)窺鏡的插入部插入到食管、腸道等腔道內(nèi)部，對被檢對象的內(nèi)部進(jìn)行觀察，以實現(xiàn)病變的發(fā)現(xiàn)、診斷和治療。

2、在內(nèi)窺鏡進(jìn)鏡或退鏡的過程中，用戶可以手動對插入部中的插入管的硬度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足內(nèi)窺鏡順利進(jìn)出的需求。具體地，內(nèi)窺鏡的插入部內(nèi)部設(shè)置有硬度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。用戶可以通過轉(zhuǎn)動內(nèi)窺鏡上的旋鈕來牽引繩子，以控制硬度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)插入管硬度調(diào)節(jié)。

3、但是，基于插入管的硬度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行手動硬度調(diào)節(jié)，操作難度較大，無法準(zhǔn)確調(diào)控插入管的硬度，進(jìn)而使得患者在內(nèi)窺鏡檢查時承受更多的痛苦。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供了一種內(nèi)窺鏡及其硬度調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)、處理設(shè)備，可以準(zhǔn)確地調(diào)控插入管的硬度，減少患者在內(nèi)窺鏡檢查時的痛苦。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種內(nèi)窺鏡硬度調(diào)節(jié)方法，內(nèi)窺鏡包括可被插入到腔道內(nèi)的插入管，插入管設(shè)置有形變傳感器，且硬度可調(diào)節(jié)。在插入管插入腔道的過程中，先獲取形變傳感器采集的插入管的形變數(shù)據(jù)；再根據(jù)形變數(shù)據(jù)，確定插入管多處的曲率；最后根據(jù)插入管多處的曲率，調(diào)節(jié)插入管一處或多處的硬度值。

3、上述技術(shù)方案通過在內(nèi)窺鏡的插入管設(shè)置形變傳感器，以在插入管被插入到腔道時采集形變數(shù)據(jù)，并根據(jù)形變數(shù)據(jù)確定插入管各處的曲率，即確定插入管在腔道內(nèi)的彎曲情況；再根據(jù)插入管各處的曲率即插入管各處的彎曲情況，自動調(diào)節(jié)插入管的硬度的大小。這樣，在插入管插入腔道的過程中，通過根據(jù)插入管的彎曲情況準(zhǔn)確地調(diào)控插入管的硬度，降低了患者在內(nèi)窺鏡檢查的痛苦程度。

4、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，在根據(jù)插入管多處的曲率，調(diào)節(jié)插入管一處或多處的硬度值的過程中，先根據(jù)插入管多處的曲率，從插入管中篩選出至少一個目標(biāo)位置，并確定各個目標(biāo)位置在插入管中分別對應(yīng)的目標(biāo)管段；再根據(jù)目標(biāo)位置的曲率和第一對應(yīng)關(guān)系，確定各個目標(biāo)管段的目標(biāo)硬度值，并將目標(biāo)管段的硬度值調(diào)節(jié)至目標(biāo)硬度值；其中，第一對應(yīng)關(guān)系中記錄有多種曲率以及每種曲率關(guān)聯(lián)的硬度值，不同曲率關(guān)聯(lián)的硬度值不完全相同。

5、這樣，通過用一個目標(biāo)位置的曲率表示一個目標(biāo)管段的曲率，并根據(jù)目標(biāo)位置的曲率，確定出目標(biāo)管段的硬度值，實現(xiàn)了插入管的分段硬度調(diào)節(jié)。此外，不同曲率關(guān)聯(lián)的硬度值不完全相同，即不同的目標(biāo)管段的硬度值可以不同。通過根據(jù)插入管各段的彎曲情況(即曲率)，準(zhǔn)確地對插入管進(jìn)行分段硬度調(diào)節(jié)，以使得彎曲情況不同的管段硬度值不同，進(jìn)而可以動態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控插入管的硬度分布，進(jìn)一步降低了患者在內(nèi)窺鏡檢查時的不適感。

6、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，當(dāng)?shù)谝磺蚀笥诘诙蕰r，第一曲率關(guān)聯(lián)的硬度值小于或等于第二曲率關(guān)聯(lián)的硬度值；第一曲率第二曲率均是第一對應(yīng)關(guān)系中記錄的曲率。

7、這樣，目標(biāo)硬度值(即插入管調(diào)節(jié)后的硬度值)與曲率整體呈負(fù)相關(guān)。即，從整體變化趨勢來說，曲率越大(插入管的彎曲程度越大)，插入管的硬度值越??；曲率越小(插入管的彎曲程度越小)，插入管的硬度值越大。這樣，當(dāng)內(nèi)窺鏡在腔道內(nèi)過彎時，通過將彎曲程度大的管段設(shè)置為較小的硬度值，以減小彎曲程度大的管段對腔道內(nèi)壁的作用力，進(jìn)而增加了內(nèi)窺鏡在腔道內(nèi)過彎的順暢程度，減少了患者在內(nèi)窺鏡檢查時的不適感。此外，還可以降低由于彎曲程度過大的管段的硬度值過大導(dǎo)致的插入管內(nèi)容物(例如內(nèi)部光纖、水汽鉗道等)劣化的風(fēng)險，進(jìn)而延長了內(nèi)窺鏡的使用生命周期。

8、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，目標(biāo)位置是插入管上曲率大于第一閾值的位置。

9、當(dāng)插入管某處位置的曲率大于第一閾值時，則表明此處位置的彎曲程度較大，如果不對彎曲程度較大處附近的管段進(jìn)行準(zhǔn)確地硬度調(diào)節(jié)，可能會導(dǎo)致由于彎曲程度較大處的管段的硬度值過大，進(jìn)而影響患者的舒適性，對患者造成危害。而本技術(shù)實施例通過將插入管上曲率大于第一閾值的位置確定為目標(biāo)位置，進(jìn)而對目標(biāo)位置附近的管段進(jìn)行準(zhǔn)確地硬度調(diào)節(jié)，以更好地保證患者在內(nèi)窺鏡檢查時的舒適性，降低插入管對患者造成危害的可能性。

10、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，目標(biāo)管段是以目標(biāo)位置基準(zhǔn)，沿插入管的軸向往前延伸第一預(yù)設(shè)長度和往后延伸第二預(yù)設(shè)長度后獲得的管段。這樣，可以基于彎曲情況嚴(yán)重的位置點(即目標(biāo)位置點)，大致定位出彎曲程度較大的管段，以準(zhǔn)確地對彎曲程度較大的管段進(jìn)行硬度調(diào)節(jié)，從而使得后續(xù)硬度調(diào)節(jié)效果得以保障。此外，通過將以目標(biāo)位置為基準(zhǔn)，前后都要延伸一定長度的管段作為一個整體管段進(jìn)行硬度調(diào)節(jié)，更符合實際物理規(guī)律，進(jìn)而可以保障后續(xù)分段硬度調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和調(diào)節(jié)效果。

11、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，該方法還包括：針對插入管中的非目標(biāo)管段，根據(jù)非目標(biāo)管段相鄰的目標(biāo)管段的硬度值，調(diào)節(jié)非目標(biāo)管段的硬度值。這樣，除了對目標(biāo)管段的硬度值進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)之外，還根據(jù)相鄰目標(biāo)管段的硬度值，合理調(diào)節(jié)非目標(biāo)管段的硬度值，使得非目標(biāo)管段不至于太硬或太軟，進(jìn)而使得進(jìn)鏡和退鏡更加順暢，降低了患者的不適感。

12、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，在根據(jù)目標(biāo)位置的曲率和第一對應(yīng)關(guān)系，確定各個目標(biāo)管段的目標(biāo)硬度值的過程中，若目標(biāo)位置的曲率小于第二閾值，則確定目標(biāo)管段的目標(biāo)硬度值為預(yù)設(shè)數(shù)值；若目標(biāo)位置的曲率大于或等于第二閾值，根據(jù)第一對應(yīng)關(guān)系中的第二對應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)位置的曲率對應(yīng)的硬度值。目標(biāo)硬度值(即插入管調(diào)節(jié)后的硬度值)與曲率整體呈負(fù)相關(guān)。具體地，當(dāng)曲率小于第二閾值時，則表明該目標(biāo)位置附近的管段的彎曲程度還較小，該管段的硬度值的大小對患者舒適感的影響較小，故可以將控制目標(biāo)管段處于一個固定的目標(biāo)硬度值，這樣不僅可以不增加患者的不適感，也可以避免因彎曲程度不大的管段的硬度值過小，影響進(jìn)鏡和退鏡的順暢程度。而當(dāng)曲率大于或等于第二閾值時，目標(biāo)硬度值與曲率呈負(fù)相關(guān)，以增加內(nèi)窺鏡在腔道內(nèi)過彎的順暢程度，減少了患者在內(nèi)窺鏡檢查時的不適感，延長了內(nèi)窺鏡的使用生命周期。

13、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，插入管的硬度可沿周向分側(cè)調(diào)節(jié)。此時，在根據(jù)目標(biāo)位置的曲率，確定各個目標(biāo)管段的目標(biāo)硬度值的過程中，可以根據(jù)目標(biāo)位置的曲率，確定各個目標(biāo)管段的第一側(cè)和第二側(cè)的目標(biāo)硬度值。第一側(cè)是貼近腔道壁的一側(cè)，第二側(cè)是遠(yuǎn)離腔道壁的一側(cè)，第一側(cè)的目標(biāo)硬度值小于第二側(cè)的目標(biāo)硬度值。通過控制插入管中貼近腔道壁的一側(cè)的硬度值小于遠(yuǎn)離腔道壁的一側(cè)的硬度值，可以避免由于貼近腔道壁的一側(cè)的硬度值過大進(jìn)而導(dǎo)致插入管對腔道壁的作用過大，以降低患者的不適感。

14、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，在根據(jù)形變數(shù)據(jù)，確定插入管多處的曲率的過程中，可以基于形變數(shù)據(jù)確定出插入管彎曲形態(tài)的擬合曲線，再根據(jù)擬合曲線，確定插入管多處的曲率。

15、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，該方法還包括：在顯示屏顯示插入管在腔體內(nèi)的形狀和插入管的硬度值；響應(yīng)于用戶對插入管的管段指定操作，從插入管中確定指定管段；響應(yīng)于用戶對指定管段的硬度調(diào)節(jié)操作，將指定管段的硬度值調(diào)節(jié)至指定硬度值。通過實時顯示插入管在腔體內(nèi)的形狀和硬度值，可以便于用戶實時得知插入管在腔體內(nèi)的彎曲情況和硬度值。此外，基于插入管實時的彎曲情況和硬度值，用戶根據(jù)需要手動調(diào)節(jié)指定管段的硬度值。這樣，在進(jìn)鏡和退鏡過程中，不僅可以根據(jù)彎曲情況準(zhǔn)確調(diào)節(jié)插入管硬度，還可以結(jié)合人工干預(yù)，滿足檢查過程中的實際需求。

16、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，插入管包括仿生肌肉。此時，在根據(jù)插入管多處的曲率，調(diào)節(jié)插入管一處或多處的硬度值的過程中，可以根據(jù)插入管多處的曲率，控制插入管一處或多處的仿生肌肉的電壓，以調(diào)節(jié)插入管的硬度值。通過在插入管中使用仿生肌肉實現(xiàn)插入管的硬度可調(diào)節(jié)，可以簡化插入管內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)，還可以使得插入管自身基本不會帶來徑向尺寸上的負(fù)荷，滿足內(nèi)窺鏡插入部的尺寸需求。

17、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，插入管包括膠皮、外編網(wǎng)、仿生肌肉、以及內(nèi)編網(wǎng)；膠皮包覆在插入管的最外側(cè)，內(nèi)編網(wǎng)在插入管的最內(nèi)側(cè)，外編網(wǎng)在膠皮和仿生肌肉之間，仿生肌肉在外編網(wǎng)和內(nèi)編網(wǎng)之間；外編網(wǎng)、仿生肌肉和內(nèi)編網(wǎng)在電壓作用下可發(fā)生硬度變化。通過將仿生肌肉設(shè)置在內(nèi)外編網(wǎng)之間，可以直接使用人工肌肉結(jié)構(gòu)作為插入管，兼具插入管功能的同時滿足硬度調(diào)節(jié)功能。

18、第二方面，本技術(shù)實施例提供一種內(nèi)窺鏡，包括處理單元和可被插入到腔道內(nèi)的插入管，插入管設(shè)置有形變傳感器，插入管的硬度可調(diào)節(jié)；

19、在插入管插入腔道的過程中，處理單元用于：向處理設(shè)備發(fā)送形變傳感器采集的插入管的形變數(shù)據(jù)；接收來自處理設(shè)備的硬度調(diào)節(jié)指令，硬度調(diào)節(jié)指令是處理設(shè)備根據(jù)形變數(shù)據(jù)確定插入管多處的曲率后，根據(jù)插入管多處的曲率生成的指令；響應(yīng)于硬度調(diào)節(jié)指令，改變插入管一處或多處的硬度值。

20、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，硬度調(diào)節(jié)指令包括用于指示插入管各個目標(biāo)管段的硬度值的第一指令；此時，處理單元具體用于：響應(yīng)于各個第一指令，分別將目標(biāo)管段的硬度值改變至相應(yīng)的目標(biāo)硬度值；不同目標(biāo)管段的目標(biāo)硬度值不完全相同。

21、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，插入管的硬度可沿周向分側(cè)調(diào)節(jié)；硬度調(diào)節(jié)指令包括用于指示目標(biāo)管段的硬度值的第二指令；此時，處理單元具體用于：響應(yīng)于各個第二指令，分別將目標(biāo)管段的第一側(cè)和第二側(cè)改變至相應(yīng)的目標(biāo)硬度值；第一側(cè)是貼近腔道壁的一側(cè)，第二側(cè)是遠(yuǎn)離腔道壁的一側(cè)，第一側(cè)的目標(biāo)硬度值小于第二側(cè)的目標(biāo)硬度值。

22、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，插入管包括仿生肌肉；此時，處理單元具體用于：響應(yīng)于硬度調(diào)節(jié)指令，向插入管一處或多處的仿生肌肉施加相應(yīng)電壓，以改變插入管一處或多處的硬度值。

23、第三方面，本技術(shù)實施例提供一種處理設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器中并可在處理器上運行的計算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計算機(jī)程序時實現(xiàn)如上述第一方面任一項的方法。

24、第四方面，本技術(shù)實施例提供一種內(nèi)窺鏡硬度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括顯示設(shè)備、光源主機(jī)、處理設(shè)備和內(nèi)窺鏡，內(nèi)窺鏡包括可被插入到腔道內(nèi)的插入管，插入管設(shè)置有形變傳感器，插入管的硬度可調(diào)節(jié)；處理設(shè)備用于執(zhí)行如上述第一方面任一項的方法。

25、第五方面，本技術(shù)實施例一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面任一項的方法。

26、第六方面，本技術(shù)實施例提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)計算機(jī)程序產(chǎn)品在處理設(shè)備上運行時，使得處理設(shè)備執(zhí)行上述第一方面中任一項所述的方法。

27、可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關(guān)描述，在此不再贅述。