一种手持式全高清微创手术3d电子内窥镜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全高清微创电子内窥镜系统，具体是一种手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统。
【背景技术】
[0002]过去十几年，我国医疗器械产业快速发展，除得益于消费群体扩大因素外，政策推动也是提升国内医疗器械市场需求的一大因素。2012年，国务院发布《“十二五”期间深化医药卫生体制改革规划暨实施方案》，明确“十二五”期间提高医保覆盖率，完善医药卫生体系，大力普及与发展基层医疗机构。目前，各基层医疗机构已基本具备内窥镜微创手术能力。随着医改的不断推进，我国基层医疗机构医疗器械需求将呈快速增长态势，基层医疗机构有望成为我国医疗器械市场新的增长点，市场期待运用新技术手段或者创新性产品出现性价比更高的国产医用内窥镜将是基层医疗机构的首选。
[0003]目前，我国高端微创医疗器械多数依赖进口，器械和设备价格昂贵。进口内窥镜价格高昂而国内内窥镜生产起步较晚，成为我国微创技术普及相对缓慢的因素之一。为此，我国政府积极鼓励国产微创医疗器械的研究和开发，微创医疗器械国产化将降低医院采购成本和患者就医负担，使更多的病人能够接受微创治疗。国产微创医疗器械在稳定性、精密度等方面与进口产品仍有一定差距，但在基本功能方面已接近进口产品，性价比优势十分明显。政府推进基层医疗机构的发展，基层医疗机构设备采购量将明显增加，这给国内微创医疗器械生产企业带来机会。随着技术进步，我国医疗器械企业将逐步实现进口替代，从中低端市场向高端市场突破。
[0004]2014年全球医用内窥镜市场规模为61亿美元，预计到2016年将增长到105亿美元。2011年，我国医用内窥镜行业工业总产值约为50.65亿元元，净进口 16.82亿元，国内实际需求量达到67.47亿元，到2015年该数值有望增长到156.15亿元。与医用内窥镜市场需求量快速增长一致，我国微创手术器械、影像系统、冷光源等医用内窥镜配套器械产业发展迅速，内窥镜配套器械市场规模保持在内窥镜市场规模的2倍左右，2011年达到134.97亿元，预计2015年将增至312.29亿元。
[0005]但是，传统的微创手术系统具有以下不足:
[0006](I)主要还是依靠2D设备，无法提供精准治疗；
[0007](2)设备组成复杂，操作繁琐；目前医院只要开展相关手术必须需要配置:视频设备、手柄、冷光源设备、气腹机、高频电刀、冲洗系统等等设备、器械等繁多的种类之后，每个设备和机器都需要调试正常后才能进行手术项目。
[0008](3)价格昂贵；当前微创手术的3D设备100%的市场被外资企业垄断和控制，导致这类器械采购价格昂贵，进口总价在400-600多万元之间；由于开展相关手术设备多、采购价格昂贵，所以手术收费也同样昂贵，造成医患矛盾、给患者家庭带来困难和经济负担，甚至放弃手术!同时，医院也同样承担着同样的采购成本，尤其是三甲医院此类手术数量非常多，经济负担更重。
[0009](4)手术普及瓶颈门槛较高;正是由于手术开展成本昂贵，致使此类手术的开展不能够在更多的医院普及，即造成大医院的床位紧张，也使得大量的中小医院的医疗资源浪费，再加之内窥镜手术更多的是常规化的手术项目而不能普及推广，也造成治疗时间上的耽误，医疗资源的浪费。
[0010](5)技术落后;传统的微创手术设备主要是采用冷光源，视频摄像系统和气腹机等分体设备组成，影像前端主要是采用传统的光学前端来实现，这些技术已经有二三十年没有得到更新和发展。
[0011 ]正因如此，市场上迫切需要一种新技术整体解决此类手术设备组成复杂，操作繁琐，且新的产品和技术又可以集成多种设备的实际效果甚至更好，并且临床手术效果不能改变。还可以整体解决价格昂贵的问题，实现高技术集成下的采购低成本，大大降低设备的准入门槛。
[0012]目前，传统的3D微创手术腹腔镜和胸腔镜主要是冷光源通过光纤为3D镜头提供补光，3D镜头通过光学成像把影像传输到后端的影像传感器和处理器上来处理。传统的3D微创手术腹腔镜和胸腔镜主要是用CCD摄像头至于手柄之内的产品，但是由于其补光技术还是需要冷光源，因此无法实现其小型化，便利化和智能化。传统的3D视频传输系统的缺陷在于:传统3D腹腔镜采用塔式叠层结构，整个系统由手柄，冷光源和3D视频摄像机组成，设备多，体积大;整个系统功耗大，一般总功耗在10w以上，1080i/P高清，成本高，维护繁琐。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0014]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0015]一种手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统，包括光源模块、3D高清镜头模块、高清影像处理传感器和后端3D专用图像处理器，所述光源模块为3D高清镜头模块提供光源，3D高清镜头模块获得的影像信息通过高清影像处理传感器完成对图像的影像处理，通过高清传输线把MIPI信号传给后端3D专用图像处理器，后端3D专用图像处理器处理后把3D高清图像实时通过HDMI接口或者DVI接口输出给3D高清显示器。
[0016]作为本发明进一步的方案:所述3D高清镜头模块和高清影像处理传感器设置在不锈钢管内，3D高清镜头模块位于光源模块和高清影像处理传感器之间，所述不锈钢管的后端连接有手柄，所述后端3D专用图像处理器设置在手柄内。
[0017]作为本发明再进一步的方案:所述3D高清镜头模块包括保护镜片、透光镜片、3D影像模组帽、双光路模组、3D影像处理模块和支撑座，所述3D影像处理模块包括镜头和双路影像处理器，所述保护镜片和透光镜片分别安装在3D影像模组帽上，所述保护镜片为全透明玻璃，所述透光镜片用于把后面的双光路模组发出的光均匀的投射到目标物上，并对设备内部进行保护;所述双光路模组为设备提供光源，所述支撑座为双光路模组和3D影像处理模块提供安装定位和固定，所述镜头对获得的光学影像通过光路，传给双路影像处理器进行同步处理。
[0018]作为本发明再进一步的方案:所述保护镜片采用红宝石玻璃或者蓝宝石玻璃。
[0019]作为本发明再进一步的方案:所述不锈钢管为医用不锈钢管。
[0020]作为本发明再进一步的方案:所述不锈钢管和手柄通过防水型的卡扣式接插件进行连接。
[0021]作为本发明再进一步的方案:所述后端3D专用图像处理器由图像处理单元和电源模块组成，后端3D专用图像处理器的核心平台采用TI的达芬奇平台。
[0022]作为本发明再进一步的方案:所述光源模块采用高亮度LED灯构成，在3D高清镜头模块的两侧各有一块由多个高亮度LED灯组成的月牙形模组。
[0023]作为本发明再进一步的方案:所述手柄上设有键盘模块，键盘模块由三个按键组成，分别是白平衡按键、菜单选择键和照明系统亮度调节按键。
[0024]作为本发明再进一步的方案:所述镜头采用5片镜子。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果是:结构简单，操作方便，完全实现了高集成、低成本、高附加值的3D临床内窥镜;体积小、重量轻微，完全代替传统的手柄、冷光源、3D视频传输设备。
【附图说明】
[0026]图1为手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统的结构示意图。
[0027]图2为手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统的原理结构示意图。
[0028]图3为手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统中3D高清镜头模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]请参阅图1?3，本发明实施例中，一种手持式全高清微创手术3D电子内窥镜系统，包括光源模块1、3D高清镜头模块2、高清影像处理传感器3和后端3D专用图像处理器4，光源模块I为3D高清镜头模块2提供光源，光源模块I可以做成双半环形LED模块，3D高清镜头模块2采用的光学镜头，为2个全高清镜头，类似于人的双眼，镜头获得的影像信息通过2片低照度高清影像处理传感器3完成对图像的影像处理，然后通过高清传输线把高速视频传给后端3D专用图像处理器4，后端3D专用图像处理器4处理后把3D高清图像实时通过HDMI接口或者DVI接口输出给3D高清显示器5，正是因为采用了高清影像处理传感器3并将其置于前端，以及高亮度LED LED灯光源模块I和后端3D专用图像处理器4，使得实现了3D全高清腹腔镜系统的微型化，使医疗成本大大降低。
[0031]根据不同的使用环境可以通过后端3D专用图像处理器4控制Pmi波来调制照明系统的亮度。对于要求光照特别高的使用环境，该系统可以将冷光源通过光导来替换LED模块。而其外部结构不会发生变化。
[0032]所述3D高清镜头模块2和高清影像处理传感器3设置在不锈钢管6内，3D高清镜头模块2位于光源模块I和高清影像处理传感器3之间，所述不锈钢管6的后端连接有手柄7，所述后端3D专用图像处理器4设置在手柄7内，高清影像处理传感器3通过MIPI总线把图像信息传输到手柄7内的主板系统，即后端3D专用图像处理器4，输出的图像为1080p, 30?60帧，输出接口为3D HDMI和DVI接口信号。