专利名称：具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统的制作方法
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具有红外线热 扫描功能的硬质电子脑室镜系统。
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。硬质电子脑室镜是硬质内镜端部前端装置有电子CCD处理芯片的脑室镜，硬质电 子脑室镜是进行脑科手术的核心器械，硬质电子脑室镜设有摄像主机、监视器和冷光源主 机，配合各种各样的手术器械，医生可以探入脑颅内，进行复杂的脑科手术。目前尚没有出现将红外线热扫描探头结合脑室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脑室镜结合使用的具有红外线热扫描功能的硬 质电子脑室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，提供一种具有红外线热扫描功能的硬 质电子脑室镜系统，该脑室镜系统将红外线热扫描系统引进脑室镜系统中，通过红外线热 扫描探头对脑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，清晰显示脑部的立体血管静态图像，为医生提供一幅大脑的红外 线热扫描图像，使得医生根据获得的显示图像，通过分析脑组织的红外热扫描图像，对于了 解大脑的功能，提前知道大脑组织的变化，预测癌变风险等有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硬质电子脑室镜系统，包括硬质电子 脑室镜及与硬质电子脑室镜连接的冷光源主机、摄像主机、内镜监视器，所述硬质电子脑室 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，所述硬质脑室镜采用CCD电子光学系统的电子脑室镜，所述硬 质电子脑室镜包括硬质内镜端部、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，所述直线型器械通道的直径大于等于3. 0mm，所述CXD光学系统装置在硬 质内镜端部的前端，采用直径1. 5 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。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，
3所述探头工作端部穿过脑室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，其长500 2000mm，所述 探头工作端部的外径小于等于3. 0mm，其前端为小于50mm的探头先端部，探头先端部里设 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，探头先端部的红外区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、红外热扫描系统监视器等，红外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热扫描系统，其工作原理大脑布满了丰富的血管，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，，脑组织自身的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，所以脑 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，如果脑组织肿瘤变异会由于其新陈代谢活跃，其温度明显高 于正常。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，红外线热扫描系统的精度小于等于0. 05度，空间分辨能力至少达 到0. 8mrad，红外线热扫描模块在大脑组织内近距离进行扫描，得到精细精确的红外图像。本实用新型所述的红外线热扫描系统，其工作过程血管中血流及脑组织辐射的 红外线，通过进入脑部的红外线热扫描模块的精密红外探测器-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，清晰显示脑部立体血管静态图像，医生可通过图像进行分 析，可以发现大脑内血管异常丰富、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硬质电子脑室镜系统，其临床手术方 法为首先固定病人头部，对病人做麻醉消毒，然后施行开颅手术，通入硬质电子脑室镜进入脑颅内，用固定器对硬质电子脑室镜进行严格的固定，观察脑组织并对病变进行处理，为 了检查脑组织的情况，可以在硬质电子脑室镜的器械通道通入红外线热扫描探头的工作端 部，探入脑组织中，对脑组织间的血管等进行红外线热扫描，能把脑组织内层的潜在病变情 况以红外线热扫描图像的形式提供给医生做诊断依据。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很高，而且已经逐渐广泛应用在很 多领域。本实用新型是以电子脑室镜为平台，将红外线热扫描系统引入至脑室内，利用红外 线热扫描探头做线性和环形的移动，对脑室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，清晰显示脑室立体血管静 态图像，为医生判断脑部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脑科手术的诊断 手段，有效地提高诊断的准确性。
图1是本实用新型所述具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统示意图。图2是本实用新型的硬质电子脑室镜的外观结构示意图。图3是本实用新型的硬质电子脑室镜的端部示意图。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是本实用新型所述具有红外线热扫描探头功能的脑室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硬质电子脑室镜系统包 括硬质电子脑室镜1，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。如图2所示，本实用新型中的硬质电子脑室镜1为采用CCD光学系统的硬质电子 脑室镜，该硬质电子脑室镜1由硬质内镜端部11，冷光源接头12，数据接头13，直线型的器 械通道14，进水通道15和出水通道16组成，所述器械通道14的直径大于等于3. 0mm，所述 CCD光学系统安装在硬质内镜端部11的前端，采用直径1. 5 3. Omm光学镜头的电子CCD 光学系统，其C⑶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。如图3所示，本实用新型中所述硬质内镜端部11前端的先端部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。本实用新型所述的红外线热扫描探头2的探头工作端部21部分通过器械通道 14进入脑室腔内进行工作的。
5[0030]如图4所示，本实用新型中所述的红外线热扫描探头2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长为500 2000mm，其外径小于等于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，本实用新型中所述探头工作端部21前端的探头先端部211内部设计 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，探头先端部211的红外区 212里面集成有三组相同的红外装置213，三组红外装置213之间是互成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6所示为本实用新型所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统 的临床手术方法示意图。首先固定病人头部，对病人做麻醉消毒，然后施行开颅手术，通入 硬质电子脑室镜1进入脑颅9内，用固定器10对硬质电子脑室镜1进行严格的固定，观察 脑组织并对病变进行处理，为了检查脑组织的情况，可以在硬质电子脑室镜1的器械通道 14通入红外线热扫描探头2的探头工作端部21，探入脑组织中，对脑组织间的血管等进行 红外线热扫描，能把脑组织内层的潜在病变情况以红外线热扫描图像的形式提供给医生做 诊断依据。如图1所示，本实用新型所述的红外线处理主机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硬质电子脑室镜系统，包括硬质电子脑室镜及与硬质电子 脑室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电子脑室镜上还 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所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，其特点在 于所述硬质电子脑室镜采用CCD电子光学系统，所述硬质电子脑室镜包括硬质内镜端部、 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2所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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 脑室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。
4.根据权利要求3所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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。
5.根据权利要求4所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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，且该三组红外装置隐 藏在探头先端部内部。
6.根据权利要求3所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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，所述探头先端部外 径小于等于3. 0mm。
7.根据权利要求3所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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、模式选择开关和微调开关。
8.根据权利要求1所述的具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，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、具有普通显示模 式和夜视显示模式的模式选择按钮、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，具体公开了一种具有红外线热扫描功能的硬质电子脑室镜系统，包括硬质电子脑室镜及与硬质电子脑室镜连接的冷光源主机、摄像主机、内镜监视器，所述硬质电子脑室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。该硬质电子脑室镜系统系统是在传统硬质电子脑室镜的基础上，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，清晰显示脑部立体血管静态图像，为医生判断脑部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脑科手术的诊断手段，有效地提高诊断的准确性。
文档编号A61B1/05GK201905867SQ20102065125
公开日2011年7月27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, 谢景夏, 黄万潮 申请人:广州宝胆医疗器械科技有限公司