一种基于偏振消光原理的手术成像装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地，涉及一种基于偏振消光原理的手术成像装置。

背景技术：

在内科手术过程中，由于手术区域位于人体内部，由此必不可少地需要内窥镜和腹腔镜等来进行人体内的图像采集。但是现有内窥镜/腹腔镜技术的成像装置却存在如下两个缺陷：(1)无法避开人体腔道内或非腔道的表面反射光，这些反射光会影响成像质量，进而无法清晰观察组织表面以下的组织信息，影响内科手术的准确进行；(2)不能即可获得腔道内或非腔道的消除表面反射光的图像(用于清晰观察组织表面以下的组织信息)，又能获得带有表面反射光的图像(用于观察组织表面的形态)，进而无法根据临床应用需求进行灵活选择。

技术实现要素：

针对前述现有成像装置所存在的、因组织表面反射光而影响成像质量的问题，本发明提供了一种基于偏振消光原理的手术成像装置。

本发明采用的技术方案,提供了一种基于偏振消光原理的手术成像装置，包括成像组件、观察组件和照明组件，其中，所述成像组件包括第一偏光片、物镜组和棒状镜组，所述观察组件包括目镜组，所述照明组件包括导光口、光纤束、光纤和第二偏光片；所述第一偏光片、所述物镜组、所述棒状镜组和所述目镜组沿成像光路方向依次同轴设置，所述导光口、所述光纤束、所述光纤和所述第二偏光片沿照明光路方向依次设置；所述光纤的两端分别连接所述光纤束和所述第二偏光片，并将所述光纤设置在所述物镜组和所述棒状镜组的圆周外围，将所述第二偏光片设置在所述第一偏光片的圆周外围。

优化的，所述第一偏光片的偏振化方向与所述第二偏光片的偏振化方向正交设置或平行设置。

优化的，所述照明组件还包括外置光源，其中，所述外置光源和所述导光口沿照明光路方向依次设置。进一步优化的，所述外置光源为led光源或非led光源。所述外置光源为单色光源或复合色光源。

优化的，所述观察组件还包括用于与摄像系统相连的目镜卡口，其中，所述目镜组和所述目镜卡口沿成像光路方向依次同轴设置。

优化的，还包括用于包覆所述成像组件和所述照明组件的外壳。

优化的，当所述光纤为多根时，它们环绕所述物镜组及所述棒状镜组均匀布置，同时设置所述第二偏振片为环形片状结构。

综上，采用本发明所提供的基于偏振消光原理的手术成像装置，具有如下有益效果：(1)通过在该手术成像装置的成像组件和照明组件中分别配置偏光片，可以利用偏振消光的原理将腔道内或非腔道的组织表面反射光滤掉，从而可减少表面反射光对成像质量的影响，利于得到消除表面反射光的高清晰图像，进而方便清晰观察组织表面以下的组织信息，保障内科手术的准确进行；(2)通过正交设置两偏光片的偏振化方向，可以最大限度地消除表面反射光，获得最清晰的腔道内或非腔道的组织表面图像，而通过平行设置两偏光片的偏振化方向，又可以不消除表面反射光，获取带有表面反射光的图像，从而可以根据临床应用需求进行灵活选择；(3)通过配置目镜卡口，可以方便与摄像系统相连，实现图像的电子采集，进一步方便实用；(4)通过设置包覆成像组件和照明组件的外壳，可以实现与观察组件的隔绝密闭，易于保养和消毒；(5)所述手术成像装置还具有结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的手术成像装置的结构示意图。

图2是本发明提供的手术成像装置的成像效果对比示例图。

上述附图中：1、第一偏光片2、物镜组3、棒状镜组4、目镜组5、导光口6、光纤束7、光纤8、第二偏光片9、外置光源10、目镜卡口11、外壳。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的基于偏振消光原理的手术成像装置。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

图1示出了本发明提供的手术成像装置的结构示意图，图2示出了本发明提供的手术成像装置的成像效果对比示例图。

本实施例提供的所述基于偏振消光原理的手术成像装置，包括成像组件、观察组件和照明组件，其中，所述成像组件包括第一偏光片1、物镜组2和棒状镜组3，所述观察组件包括目镜组4，所述照明组件包括导光口5、光纤束6、光纤7和第二偏光片8；所述第一偏光片1、所述物镜组2、所述棒状镜组3和所述目镜组4沿成像光路方向依次同轴设置，所述导光口5、所述光纤束6、所述光纤7和所述第二偏光片8沿照明光路方向依次设置；所述光纤7的两端分别连接所述光纤束6和所述第二偏光片8，并将所述光纤7设置在所述物镜组2和所述棒状镜组3的圆周外围，将所述第二偏光片8设置在所述第一偏光片1的圆周外围。

如图1所示，在所述手术成像装置的结构中，所述照明组件用于照明待成像样品(即主要为腔道内或非腔道的组织表面)，其工作原理是：由外置光源9发出的照明光线通过所述导光口5，进入所述光纤束6和所述光纤7，然后通过所述第二偏光片8照明待成像样品,其中，所述导光口5、所述光纤束6和所述光纤7分别起到传输照明光线的作用，所述第二偏光片8用于允许通过在照明光线中某一电矢量振动方向的光(此方向称为偏振化方向)，而吸收与其垂直振动的光，得到用于照明待成像样品的第二平面偏振透射光。所述成像组件和所述观察组件用于对待成像样品进行成像，其工作原理是：待成像样品的反射光通过所述第一偏光片1，进入所述物镜2，再通过所述棒状镜组3，最后进入所述目镜组4，得到可被观察或可通过摄像系统采集的图像，其中，所述第一偏光片1用于允许通过在反射光(即由待成像样品所反射的第二平面偏振投射光)中某一电矢量振动方向的光，而吸收与其垂直振动的光，得到用于成像的第一平面偏振透射光。

由此结合前述手术成像装置的结构，由于两偏光片是平行设置的，可以分别通过转动方式调整两偏光片的偏振化方向，进而调整对反射光的不同消光比，减少表面反射光对成像质量的影响。而最终成像图像的视场角度、视场面积和成像距离可预先通过改变所述第一偏光片1、所述物镜组2，所述棒状镜组3和所述目镜组4的参数来调节，进而可通过调节不同的参数来实现腔道内或腔道外成像。由此通过在该手术成像装置的成像组件和照明组件中分别配置偏光片，可以利用偏振消光的原理将腔道内或非腔道的组织表面反射光滤掉，从而可减少表面反射光对成像质量的影响，利于得到消除表面反射光的高清晰图像，进而方便清晰观察组织表面以下的组织信息，保障内科手术的准确进行。此外，所述手术成像装置还具有结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

优化的，所述第一偏光片1的偏振化方向与所述第二偏光片8的偏振化方向正交设置或平行设置。通过正交设置两偏光片的偏振化方向，可以最大限度地消除表面反射光，获得最清晰的腔道内或非腔道的组织表面图像，如图2中的(b)所示，而通过平行设置两偏光片的偏振化方向，又可以不消除表面反射光，获取带有表面反射光的图像，如图2中的(a)所示，从而可以根据临床应用需求进行灵活选择。

优化的，所述照明组件还包括外置光源9，其中，所述外置光源9和所述导光口5沿照明光路方向依次设置。如图1所示，所述外置光源9用于为照明组件提供照明光线，进一步优化的，所述外置光源9为led光源或非led光源；或者，所述外置光源9为单色光源或复合色光源。

优化的，所述观察组件还包括用于与摄像系统相连的目镜卡口10，其中，所述目镜组4和所述目镜卡口10沿成像光路方向依次同轴设置。如图1所示，通过配置所述目镜卡口10，可以方便与摄像系统相连，实现图像的电子采集，进一步方便实用。

优化的，还包括用于包覆所述成像组件和所述照明组件的外壳11。如图1所示，通过设置包覆成像组件和照明组件的外壳，可以实现与观察组件的隔绝密闭，易于保养和消毒。

优化的，当所述光纤7为多根时，它们环绕所述物镜组2及所述棒状镜组3均匀布置，同时设置所述第二偏振片8为环形片状结构。如图1所示，通过前述设计，可以对待成像样品进行环向的无影照明，进一步提升成像质量。

本实施例提供的所述基于偏振消光原理的手术成像装置，具有如下有益效果：(1)通过在该手术成像装置的成像组件和照明组件中分别配置偏光片，可以利用偏振消光的原理将腔道内或非腔道的组织表面反射光滤掉，从而可减少表面反射光对成像质量的影响，利于得到消除表面反射光的高清晰图像，进而方便清晰观察组织表面以下的组织信息，保障内科手术的准确进行；(2)通过正交设置两偏光片的偏振化方向，可以最大限度地消除表面反射光，获得最清晰的腔道内或非腔道的组织表面图像，而通过平行设置两偏光片的偏振化方向，又可以不消除表面反射光，获取带有表面反射光的图像，从而可以根据临床应用需求进行灵活选择；(3)通过配置目镜卡口，可以方便与摄像系统相连，实现图像的电子采集，进一步方便实用；(4)通过设置包覆成像组件和照明组件的外壳，可以实现与观察组件的隔绝密闭，易于保养和消毒；(5)所述手术成像装置还具有结构简单和易于实现等优点，便于实际推广和应用。

如上所述，可较好地实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的基于偏振消光原理的手术成像装置并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。