專利名稱:測量內(nèi)窺鏡及其測量方法
本發(fā)明屬于內(nèi)窺鏡及其測量方法的技術(shù)改進(jìn)。
在本發(fā)明以前，一般的內(nèi)窺鏡不具備測量功能。無論硬式窺鏡，還是軟式窺鏡，在觀察物體時，均由必要的視場角決定，出現(xiàn)近大、遠(yuǎn)小的視差，這種視差使內(nèi)窺鏡只能定性地觀察物體的形狀，而不能定量地測定物體的大小。但是，能定量地測定被觀察物體的大小是非常重要的，如測知體腔內(nèi)腫瘤尺寸，及由此而知的該腫瘤的增長速度，對于正確判斷該疾病的性質(zhì)和確定正確的治療方案具有重要意義;測知子宮腔底部寬度，有利于選擇尺寸適宜的宮內(nèi)節(jié)育器，提高節(jié)育效果，測知機(jī)器零件深度缺陷的尺寸，對判斷其質(zhì)量提供數(shù)字依據(jù)等等。
為了解決普通內(nèi)窺鏡不能作定量測量物體的問題，日本町田制作所千龜俊夫先生發(fā)明了一種“利用圈柱形聚光玻璃纖維的光學(xué)測量裝置”使內(nèi)窺鏡增加了測量功能。但該裝置難度較大，造價高，使用不夠方便，不利于大批量商品化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的，是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低，使用方便的具有測量功能的內(nèi)窺鏡及其測量方法。
本發(fā)明的任務(wù)，是通過在普通內(nèi)窺鏡上增設(shè)一個由內(nèi)窺鏡測尺、分劃板和內(nèi)窺鏡操作孔構(gòu)成的測量系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
本發(fā)明的測量內(nèi)窺鏡的測量方法的基本特征，是利用內(nèi)窺鏡固有的視場角2W、物體的距離L、物體的尺寸H之間所存在的函數(shù)關(guān)系，即 (H)/(L) ＝2tgw，來測量物體的距離和大小。
圖1所示的測量內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，是本發(fā)明的測量內(nèi)窺鏡的一種技術(shù)方案。其中1為測尺、2為分劃板，3為圈定視場，4為視場角2W，5為讀數(shù)端，6為物體，7為光導(dǎo)纖維，8為目鏡，9為物鏡，10為測尺操作孔，H為物體尺寸，H′為圈定視場下物體尺寸，L為物體距離。
圖2為利用硬性內(nèi)窺鏡已知視場角觀察物體(如腫瘤)時的視場圖象，其中1為測尺，4′為視場光欄，6為物體。
圖3為一種簡單的硬性內(nèi)窺鏡分劃板圖案，其中3′為圈定光欄。圖4為用圖3所示的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖5為對圖3所示的圈定光欄3′進(jìn)行細(xì)分劃的分劃板圖案。其中11為圈定光欄3′的細(xì)分劃刻線。
圖6為用圖5所說的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖7為軟性內(nèi)窺鏡具有細(xì)分劃刻線，但未加圈定光欄的分劃板圖案。其中12為數(shù)碼顯示裝置。
圖8為用圖7所說的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖9為加圈定光欄〔3′〕，并進(jìn)行了細(xì)分劃的軟性內(nèi)窺鏡分劃板圖案。
圖10為用圖9所示的分劃板圖案進(jìn)行觀測物體時的視場圖象。
圖1所示的內(nèi)窺鏡測尺為專用單排讀數(shù)測尺。內(nèi)窺鏡測尺也可為雙排讀數(shù)測尺。內(nèi)窺鏡測尺〔1〕放在內(nèi)窺鏡測尺操作孔〔10〕內(nèi)。測尺的零位是在測尺接物端與內(nèi)窺鏡入瞳處于同一垂直平面時，在讀數(shù)端〔5〕標(biāo)注的。內(nèi)窺鏡測尺也可以是兼用的，兼用的內(nèi)窺鏡測尺是在諸如活體組織取樣鉗之類的內(nèi)窺鏡手術(shù)器械的相應(yīng)長度部位上標(biāo)以與專用測尺相同的刻度值構(gòu)成的。
具有雙排讀數(shù)的測尺，其中一排讀數(shù)為被測物體的尺寸，其標(biāo)值方法是利用 (H)/(L) ＝2tgw公式。如設(shè)某內(nèi)窺鏡的視場角2W等于70°時，物體的尺寸H與物體的距離L之比為(H)/(L) ＝2tg35°＝1.4，即在測尺的1/1.4的長度上標(biāo)值為1，在(1/1.4)×2的長度上標(biāo)值為2，以此類推。另一排讀數(shù)為被測物體的距離L。
移動內(nèi)窺鏡使所觀察物體〔6〕的垂軸輪廓充滿視場，然后將在內(nèi)窺鏡測尺操作孔〔10〕(或鉗子口)內(nèi)處于零位的內(nèi)窺鏡測尺〔1〕向前輕輕推進(jìn)，當(dāng)內(nèi)窺鏡測尺〔1〕接觸到物體〔6〕邊緣時(如圖2所示)，讀數(shù)端〔5〕的讀數(shù)即為物體〔6〕的距離L;物體的尺寸H等于測尺讀數(shù)的1.4倍。假如圖1所示的內(nèi)窺鏡測尺〔1〕的讀數(shù)為6.6Cm，則物體的尺寸為H＝L×1.4＝6.6Cm×1.4＝9.24Cm具有雙排讀數(shù)的內(nèi)窺鏡測尺，可在讀數(shù)端〔5〕處直接讀出物體的尺寸。具有雙排讀數(shù)的測尺，可用單一顏色標(biāo)注，也可用二種顏色標(biāo)注。
所說的分劃板〔2〕，設(shè)在內(nèi)窺鏡觀察系統(tǒng)的視場光欄處，以使讀數(shù)更加簡便。圖3為一種簡單的硬性內(nèi)窺鏡分劃板圖案，其中同心園〔3′〕為圈定光欄，圖4為用這種具有圈定光欄〔3′〕的分劃板圖案觀察物體時的視場圖象。
圈定光欄〔3′〕的直徑取決于圈定視場2W′因為(2W′)/(2W) ＝ (圈定光欄直徑)/(視場光欄直徑)
所以，圈定光欄直徑〔3′〕＝視場光欄直徑× (2W′)/(2W) 。當(dāng)圈定視場2W′等于53.13°，即2arCtg 1/2 時，H′＝L。設(shè)視場角2W為70°時的光欄直徑為2.2mm，則圈定光欄直徑＝2.2× (53.13°)/(70°) ＝1.67mm。這樣，在分劃板上刻以直徑為1.67mm的同心園〔3′〕(如圖3所示)，當(dāng)物體圖象充滿同心園〔3′〕(如圖4所示)時，則物體的尺寸等于用測尺測知的物體的距離，即等于測尺的讀數(shù)。
為了測量物體的各部分尺寸，本發(fā)明對上述分劃板又進(jìn)行了細(xì)分劃，如圖5、6、9、10所示。也可采用具有細(xì)分劃刻線，但未加圈定光欄的分劃板圖案(如圖7和圖8所示)，特別是還可在分劃板上設(shè)置數(shù)碼顯示裝置，通過微機(jī)處理系統(tǒng)直接讀出物體的尺寸。
圖11為本發(fā)明的測量內(nèi)窺鏡的另一種技術(shù)方案，其中6為物體、8為目鏡、9為物鏡，13為精密量具，14為具有斜面的變速傳動桿，15為彈簧，16為測量桿，17為半球形觸點。
圖12為變速傳動桿〔14〕的斜面端結(jié)構(gòu)示意圖。其中斜面與物體距離L，物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 關(guān)系。
圖11所示的測量內(nèi)窺鏡特別適于對硬性物體的深部管腔進(jìn)行精密測量。這種測量內(nèi)窺鏡的要點是由精密量具〔13〕，具有斜面的變速傳動桿〔14〕，彈簧〔15〕、測量桿〔16〕、半球形觸點〔17〕構(gòu)成測量系統(tǒng)。測量桿〔16〕被彈簧壓縮與變速傳動桿〔14〕的斜面靠緊，但彈簧的彈力小于精密量具〔13〕傳動桿的彈力。當(dāng)物體距離改變時，測量桿隨著伸縮，至使變速傳動桿〔14〕上下滑動。精密量具〔13〕的指針便指出物體距離的變化，由于變速傳動桿斜面與物體距離L、物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 關(guān)系，這樣就可以直接讀出物體的尺寸。
測量桿可以隨著物體的遠(yuǎn)近分量程進(jìn)行更換，但精密量具〔13〕的讀數(shù)零位，均以其測量桿的接物端處于與測量內(nèi)窺鏡入瞳處于一個垂軸平面為準(zhǔn)。半球形觸點〔17〕的中心與測量桿同軸，以減少測量誤差。
本發(fā)明的測量內(nèi)窺鏡由于是在各種類型的普通內(nèi)窺鏡上增設(shè)一個測量系統(tǒng)構(gòu)成，因此結(jié)構(gòu)合理、制造成本低，便于推廣。
權(quán)利要求
1.一種測量內(nèi)窺鏡，由在普通內(nèi)窺鏡上增設(shè)一個測量系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于所說的測量系統(tǒng)，由測尺[1]、分劃板[2]、測尺操作孔[10]構(gòu)成，測尺[1]可為單排讀數(shù)測尺，也可為雙排讀數(shù)測尺，測尺[1]放在測尺操作孔[10]內(nèi)；分劃板[2]標(biāo)有圈定光欄[3]和尺寸細(xì)分劃刻線[11]，分劃板[2]放在內(nèi)窺鏡觀察系統(tǒng)的視場光欄處。
2.按照權(quán)利要求
1所述的測量內(nèi)窺鏡，其特征是所說的測尺〔1〕可由在活體組織取樣鉗之類的內(nèi)窺鏡手術(shù)器械的相應(yīng)部位標(biāo)以刻度構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求
1所述的測量內(nèi)窺鏡，其特征是所說的測尺〔1〕的讀數(shù)部分〔5〕可為百分表或千分表，也可在分劃板周圍設(shè)置數(shù)碼顯示裝置。
4.按照權(quán)利要求
1所述的測量內(nèi)窺鏡，其測量方法在于利用內(nèi)窺鏡固有的視場角2W、物體距離L、物體尺寸H之間存在的 (H)/(L) ＝2tgw關(guān)系，來測量物體的距離和大小。
5.一種測量內(nèi)窺鏡，由在普通內(nèi)窺鏡上增設(shè)一個測量系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于所說的測量系統(tǒng)由精密量具〔13〕具有斜面的變速傳動桿〔14〕、彈簧〔15〕、測量桿〔16〕、半球形觸點〔17〕構(gòu)成，變速傳動桿的斜面與物體距離L、物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 。
專利摘要
本發(fā)明的測量內(nèi)窺鏡，屬于內(nèi)窺鏡的技術(shù)改進(jìn)。其特點是在普通內(nèi)窺鏡上增設(shè)一個測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)的一種技術(shù)方案是由測尺、分劃板、測尺操作孔構(gòu)成；測量系統(tǒng)的另一種技術(shù)方案是由精密量具、具有斜面的變速傳動桿、彈簧、測量桿、半球形觸點構(gòu)成。該兩種技術(shù)方案的測量方法都是利用內(nèi)窺鏡固有的視場角2w、物體的距離L和物體尺寸H之間的函數(shù)關(guān)系，測知物體的距離和大小。
文檔編號A61B1/00GK86101466SQ86101466
公開日1987年7月29日 申請日期1986年3月7日
發(fā)明者姜克讓 申請人:姜克讓導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan