专利名称：具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医用器械领域，具体涉及具有红外线热扫描功能的带红外线热扫 描探头的肛肠镜系统。
现有技术医用红外线成像来源于军工技术，使用已有40多年的历史，随着医学、红外线成 像、及多媒体等多种技术的发展，红外线成像的温度分辨率已经达到0. 05度，空间分辨能 力已经达到0. Smrad,图像清晰度有了很大的提高，结果分析直观方便，其在临床上的应用 范围正在扩大。目前红外线成像诊断在以下方面显示出一定优势1，判断急、慢性炎症的部 位、范围、程度；2，监测血管性病变的供血功能状态；3，肿瘤预警指示、全程监视及疗效评 估。由此可见，红外线成像时对B超、CT、MR等其他形态学诊断方法的重要补充。肛肠镜是硬质内镜端部前端装置有电子CCD处理芯片的肛肠镜，肛肠镜是进行肛 肠手术的核心器械，肛肠镜连接有摄像主机、内镜监视器和冷光源主机，配合各种各样的手 术器械，医生可以深入肛肠道内，检查和处理肛肠病症。目前尚没有出现将红外线热扫描探头结合肛肠镜两者结合进行使用的内窥镜系 统。因此，设计一种将红外线热扫描技术与肛肠镜结合使用的具有红外热扫描功能的肛肠 镜系统技术迫在眉睫。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有红外热扫描功能的肛肠 镜系统，该肛肠镜系统是将红外线热扫描探头及系统引进肛肠镜系统中，通过红外线热扫 描探头对肛肠壁组织进行立体的扫描，多平面连续横切扫描得到的数据传输至红外线热扫 描系统主机进行图像处理，清晰显示肛肠壁的立体血管静态图像，为医生提供一幅肛肠道 的红外线热扫描图像，使得医生根据获得的显示图像，通过分析肛肠壁的红外热扫描图像， 了解肛肠的功能，得到意想不到的诊断效果。为了实现上述技术目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的本实用新型所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，包括硬质肛肠镜及与硬 质肛肠镜连接的冷光源主机、摄像主机、内镜监视器，所述硬质肛肠镜上还设有红外线热扫 描系统，所述红外线热扫描系统包括红外线热扫描探头、红外线热扫描处理系统主机和红 外线热扫描系统监视器。在本实用新型中，所述的硬质肛肠镜，根据其采用的光学系统及是否带有进水通 道和出水通道，可以分为以下三种形式第一种形式所述硬质肛肠镜为采用电子ccd光学系统的肛肠镜，其包括硬质内 镜端部、冷光源接头、数据接头、至少一条直线型器械通道、进水通道及出水通道。第二种形式所述硬质肛肠镜为采用电子CCd光学系统的肛肠镜，所述硬质肛肠 镜为采用电子CCd光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部、冷光源接头、数据接头、至少一条直线型器械通道，与上述第一种相比，其不带有进水通道和出水通道。第二种形式所述硬质肛肠镜为采用棱镜光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端 部、冷光源接头、目镜输入端、至少一条直线型器械通道、进水通道和出水通道。在本实用新型中，上述三种形式的硬质肛肠镜的硬质内镜端部均为硬质材料所制 造，具有不可弯曲性，直径小于等于20mm，硬质内镜端部长300 450mm，此外，为了避免损 伤粘膜组织的需要，硬质内镜端部的先端部设计成钝型；上述三种形式的肛肠镜的器械通 道均大于等于3. 0mm，且第一和第三种形式的硬质肛肠镜的进水通道和出水通道的直径均 大于等于1. 0mm。本实用新型所述的硬质肛肠镜，第一和第二种形式的肛肠镜采用的ccd光学系统 装置在工作端部前端，采用直径大于等于3. Omm光学镜头的电子CCD光学系统，其CCD芯片 采用<1/4〃，至少48万有效像素的(XD，镜头视场角100°或以上；第三种形式的肛肠镜 采用棱镜光学系统，其光学镜头大于等于3. 0mm。在本实用新型中，所述红外线热扫描探头包括探头工作端部、操作手把和数据线， 所述探头工作端部穿过肛肠镜主体部分的直线型器械通道并从硬质内镜端部的前端伸出， 所述数据线通过接头与红外线热扫描处理系统主机连接，所述红外线热扫描系统监视器与 红外线热扫描处理系统主机连接。本实用新型所述的红外线热扫描探头的探头工作端部长度500 2000mm，所述 探头工作端部的前端即探头先端部长度小于50mm，且该探头工作端部的外径小于等于 3. 0mm，探头工作端部里设计有红外区，红外区装有红外装置，红外装置包括红外光源发射 器，红外接收镜头；红外光源发射器和红外接收镜头组成一组红外装置，工作端部里面集成 有三组相同的红外装置，三组红外装置互成60度设计；红外区可以受电机的驱动旋转，并 做线性和环形的移动，从而对被扫描体做线性和环形的扫描。本实用新型所述的红外线热扫描探头的操作手把，其结构包括控制开关，模式选 择开关，微调开关等。所述的数据线通过接头与红外线热扫描处理系统主机连接。本实用新型所述的红外线热扫描处理系统主机，其操作面板和操作键盘或手持操 作设备提供丰富的控制按钮，开关、模式选择、红外强度微调、监视器菜单等按钮。模式选择 可以切换不同的显示模式，包括普通显示模式和夜视显示模式，普通显示模式是指红外扫 描在内镜冷光源和红外光源的照射下进行的显示模式，夜视显示模式是指没有内镜冷光源 和红外光源的照射下，依靠组织物的自身不同辐射强度来成像，医生对两种模式下的图像 对比分析，可以得到另外一个角度的更好的诊断效果。本实用新型所述的红外线热扫描处理系统主机，其后面板的输出端口外接操作键 盘或手持操作设备、监视器等，红外线热扫描系统监视器的扫描与红外线热扫描探头扫描 相一致，实现同步扫描。本实用新型所述的红外线系统，其工作原理肛肠道及周边组织间布满了丰富的 血管，动脉血温度较高，静脉血温度较低，两者存在某种热交换机制，两者都向外辐射不同 波长的红外线，，肛肠道内及周边组织的自身温度不但收到血管内血流的影响，也受自身的 新陈代谢的影响，所以肛肠道组织的温度会由于血管丰富与否和新陈代谢的活跃程度的不 同而表现出差异性，对外辐射的红外线的波长也各不相同，一般来说，如果出现炎症或者肿 瘤等病症，其温度将变高，表现在红外线热扫描图像中则是异常。研究表明，血液中的成分(血清、血浆、血红蛋白、白蛋白、红细胞、淋巴细胞、血小板)在光谱中对红外光的吸收最 低，意味着血液除了对外辐射红外线外，还对周围组织的红外线的吸收影响很小，红外线系 统的精度小于等于0. 05度，空间分辨能力至少达到0. Smrad,红外线热扫描探头在肛肠道 内近距离进行扫描，得到精细精确的红外图像。本实用新型所述的红外线系统，其工作过程血管中血流及肛肠壁组织辐射的红 外线，通过进入肛肠道内的红外扫描探头的精密红外探测器-红外接收镜头接收后，处理 芯片将光信号转换成电信号，经过预处理(如放大、滤波等)，由前置放大器和主放大器放 大到一定电平之后便进入红外线热扫描处理系统主机。同时输入主机的信号还有同步信 号、参照黑体信号等。多平面连续横切扫描得到的数据传输至红外线热扫描系统主机进行 图像处理，输出到红外线系统监视器，清晰显示肛肠立体血管静态图像，医生可通过图像进 行分析，可以发现肛肠壁内血管异常丰富、血管异常稀疏或者存在血管缺失区域等异常情 况，给医生及时提供即时的诊断依据。本实用新型所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，其临床手术方法如下所 述医生首先要求病人取截石位，消毒铺巾后，将硬质肛肠镜经由患者肛门进入肛肠道，硬 质肛肠镜能清晰地观察到肛肠道放大数倍的图像，并能通过器械通道、进水通道和出水通 道对肛肠道的病症做治疗；需要对肛肠壁及周围组织的病变情况进行诊断，可以经由器械 通道引入红外线热扫描探头的工作端部，进入肛肠道内进行红外线热扫描，输出到监视器， 医生可以根据红外图像做出诊断。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是目前的医用红外成像技术的红外分辨率的精度高，而且已经逐渐广泛应用在很多 领域，特别是医疗领域。本实用新型所述的具有红外线热扫描探头的肛肠镜，以硬质肛肠镜 为平台，引入红外线热扫描探头进入肛肠道内，利用红外线热扫描探头做线性和环形的移 动，对肛肠壁血管血液运动产生的温度差异而形成的红外线辐射进行线性和环形的扫描监 测，以得到多平面连续横切扫描成像，然后将多平面连续横切扫描得到的数据传输至红外 线热扫描系统主机进行图像处理，清晰显示肛肠立体血管静态图像，为医生判断肛肠病变 及功能状态提供可靠的客观依据。此外，本实用新型红外线热扫描处理系统提供多种工作 模式，包括普通显示模式和夜视显示模式，医生可以通过分析和比较不同显示模式的诊断 图像，做出正确诊断。本实用新型极大地丰富肛肠病的诊断手段，有效地提高诊断的准确 性。
图1是本实用新型的具有红外线热扫描功能的肛肠镜的系统示意图。图加、图2b、图2c是本实用新型中硬质肛肠镜(三种形式)的外观结构示意图。图3a、图北、图3c是对应上图2a、图2b、图2c所述硬质肛肠镜(三种形式)的端 部结构示意图。图4是本实用新型的红外线热扫描探头外观结构示意图。图5是本实用新型的红外线热扫描探头的工作端部示意图。图6是本实用新型中三组红外装置分布示意图。图7是本实用新型的带红外线热扫描探头的肛肠镜系统的手术方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详述如图1所示，本实用新型所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统包括硬质肛 肠镜1 (三个形式)，冷光源主机3，摄像主机4及内镜监视器8，红外线热扫描探头2，红外 线热扫描处理系统主机5，操作键盘或手持操作设备6，红外线热扫描系统监视器7。图2a、图2b、图2c为本实用新型中的硬质肛肠镜1的外观结构示意图。硬质肛肠 镜1，分为以下三种形式第一种形式，如图加所示，所述硬质肛肠镜1为采用电子CCd光学 系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部11、冷光源接头12、数据接头13、直线型器械通道14、 进水通道15及出水通道16。第二种形式，如图2b所示，所述硬质肛肠镜1也是采用电子 ccd光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部11、冷光源接头12、数据接头13、直线型器械 通道14，与第一种形式的相比，其不带有进水通道15及出水通道16。；第三种形式，如图2c 所示，所述硬质肛肠镜1为采用棱镜光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部11、冷光源接 头12、目镜输入端17、直线型器械通道14、进水通道15和出水通道16。上述三种形式的硬 质肛肠镜1的硬质内镜端部11均由硬质材料所制造，具有不可弯曲性，直径小于等于20mm， 硬质内镜端部端部11长300 450mm，先端部为了避免损伤粘膜组织的需要，需要把先端部 设计成钝型；三种形式的肛肠镜的器械通道14大于等于3. 0mm，第一和第三种形式的肛肠 镜的进水通道15和出水通道16的直径大于等于1. 0mm。图3a、图北、图3c所示为本实用新型中所述的硬质内镜端部11示意图。第一种形 式的硬质肛肠镜1，如图3a所示，的硬质肛肠镜1的先端部111集成设计了以下各个部分 光学镜头131，导光光纤121，器械通道出口 141，进水通道出口 151和出水通道出口 161，其 器械通道14为直线型，该器械通道14的内径大于等于3. Omm,所述进水通道15和出水通道 16位于内镜的两侧，所述内径大于等于1. Omm ；第二种形式的硬质肛肠镜1，如图北所示， 所述硬质肛肠镜1的先端部111集成设计了以下各个部分光学镜头131，导光光纤121， 器械通道出口 141，器械通道14也为直线型，其内径大于等于3. Omm ；第三种形式的硬质肛 肠镜1，如图3c所示，所述硬质肛肠镜1的先端部111集成设计了以下各个部分光学镜头 171，导光光纤121，器械通道出口 141，进水通道出口 151和出水通道出口 161，所述器械通 道14为直线状，内径大于等于3. 0mm，其进水通道15和出水通道16位于内镜的两侧，其内 径大于等于1. 0mm。上述第一种和第二种类型的硬质肛肠镜1的ccd光学系统装置在硬质 内镜端部11的前端，采用直径大于等于3. Omm光学镜头的电子CCD光学系统，其CCD芯片 采用<1/4〃，至少48万有效像素的(XD，镜头视场角100°或以上；第三种类型的硬质肛 肠镜1采用采用棱镜光学系统，其光学镜头的直径大于等于3. 0mm。如图4所示为本实用新型中所述的红外线热扫描探头2的外观结构示意图。红外 线热扫描探头2结构包括探头工作端部21，操作手把22和数据线23。所述探头工作端部 21长500 2000mm，探头工作端部21的外径小于等于3. Omm ；所述的操作手把22设计控 制按钮221，包括控制开关，模式选择开关，微调开关等；所述的数据线23通过接头与红外 线热扫描处理系统主机5连接。如图5所示为本实用新型中探头先端部211结构示意图。探头先端部211里设计 有红外区212，红外区212装有红外装置213，红外装置213包括红外光源发射器，红外接收镜头；红外光源发射器和红外接收镜头组成一组红外装置213，工作端部212里面集成有三 组相同的红外装置213，三组红外装置213互成60度设计；红外区212可以受电机的驱动 旋转，并做线性和环形的移动，从而对被扫描体做线性和环形的扫描(如图6所示)。如图7所示为本实用新型所述的带红外线热扫描探头的肛肠镜系统的手术方法 示意图。医生首先要求病人取截石位，消毒铺巾后，将硬质肛肠镜1经由患者肛门91进入 肛肠道9，硬质肛肠镜1能清晰地观察到肛肠道9放大数倍的图像，并能通过器械通道14、 进水通道15和出水通道16对肛肠道9的病症做治疗处理；需要对肛肠壁及周围组织的病 变情况进行诊断时，可以经由器械通道14引入红外线热扫描探头2的工作端部21，进入肛 肠道9内进行红外线热扫描，输出到红外线热扫描系统监视器7，医生可以根据红外图像做 出诊断。如图1所示本实用新型做所述的红外线热扫描处理主机5，其操作面板和操作键 盘或手持操作设备6提供丰富的控制按钮，开关、模式选择、红外强度微调、监视器菜单等 按钮。模式选择可以切换不同的显示模式，包括普通显示模式和夜视显示模式，普通显示模 式是指红外扫描在内镜冷光源3和红外光源的照射下进行的显示模式，夜视显示模式是指 没有内镜冷光源和红外光源的照射下，依靠组织物的自身不同辐射强度来成像，医生对两 种模式下的图像对比分析，可以得到另外一个角度的更好的诊断效果。
权利要求1.具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，包括硬质肛肠镜及与硬质肛肠镜连接的冷光 源主机、摄像主机、内镜监视器，其特征在于所述硬质肛肠镜上还设有红外线热扫描系统， 所述红外线热扫描系统包括红外线热扫描探头、红外线热扫描处理系统主机和红外线热扫 描系统监视器。
2.根据权利要求1所述的具有红外热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述硬质 肛肠镜为采用电子ccd光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部、冷光源接头、数据接头、 至少一条直线型器械通道、进水通道及出水通道。
3.根据权利要求1所述的具有红外热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述硬质 肛肠镜为采用电子ccd光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部、冷光源接头、数据接头、 至少一条直线型器械通道。
4.根据权利要求1所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述硬 质肛肠镜为采用棱镜光学系统的肛肠镜，其包括硬质内镜端部、冷光源接头、目镜输入端、 至少一条直线型器械通道、进水通道和出水通道。
5.根据权利要求2至4任一项所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在 于所述红外线热扫描探头包括探头工作端部、操作手把和数据线，所述探头工作端部穿过 肛肠镜主体部分的直线型器械通道并从硬质内镜端部的前端伸出，所述数据线通过接头与 红外线热扫描处理系统主机连接，所述红外线热扫描系统监视器与红外线热扫描处理系统 主机连接。
6.根据权利要求5所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述探 头工作端部的前端为探头先端部，探头先端部里设有红外区，红外区里至少安装有一组红 外装置，所述红外装置包括红外光源发射器和红外接收镜头。
7.根据权利要求6所述的具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述红 外区的红外装置为三组，该三组红外装置互成60度设计。
8.根据权利要求5所述的具有红外热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述探头 工作端部长500 2000mm，所述探头先端部长度小于50mm，所述探头工作端部外径小于等 于 3. 0mm。
9.根据权利要求5所述的具有红外热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述红外 线热扫描探头的操作手把包括控制开关、具有普通显示模式和夜视显示模式的模式选择开 关和微调开关。
10.根据权利要求1所述的具有红外热扫描功能的肛肠镜系统，其特征在于所述红外 线热扫描处理系统主机还包括与其连接的操作面板、操作键盘或手持操作设备，所述操作 面板、操作键盘或手持操作设备上设有控制按钮，开关按钮、模式选择按钮、红外强度微调 功能按钮和监视器菜单按钮。
专利摘要本实用新型属于医用器械领域，具体公开具有红外线热扫描功能的肛肠镜系统，包括硬质肛肠镜及与硬质肛肠镜连接的冷光源主机、摄像主机、内镜监视器，所述硬质肛肠镜上还设有红外线热扫描系统，所述红外线热扫描系统包括红外线热扫描探头、红外线热扫描处理系统主机和红外线热扫描系统监视器。该肛肠镜系统是在传统肛肠镜的基础上，引入红外线热扫描技术，利用红外线热扫描探头做线性和环形的移动，清晰显示肛肠壁立体血管静态图像，为医生判断肛肠病变及功能状态提供可靠的客观依据。此外，本实用新型红外线热扫描处理系统提供多种工作模式，包括普通显示模式和夜视显示模式，医生可以通过分析和比较不同显示模式的诊断图像，做出正确诊断。本实用新型极大地丰富肛肠病的诊断手段，有效地提高诊断的准确性。
文档编号A61B1/31GK201899482SQ201020651209
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者乔铁 申请人:广州宝胆医疗器械科技有限公司