具备荧光成像功能的新型内窥镜的制作方法

1.本实用新型涉及内窥镜装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种具备荧光成像功能的新型内窥镜。


背景技术：

2.内窥镜是一种配备有成像组件的医疗辅助装置，内窥镜可以经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内，从而获取人体内特定位置的影像信息。
3.为了获取清晰的影像信息，内窥镜都会集成有照明组件，目前用于荧光成像的内窥镜大多采用多个cmos成像芯片，分别对白光和荧光进行成像，并且需要外置的同时具有白光和红外光的光源进行照明，成本高，且系统复杂，这样非常不利于荧光内窥镜的普及。


技术实现要素：

4.(一)技术问题
5.综上所述，如何提供一种既能够进行白光照明，又能够进行红外光照明，同时又满足设计简单、成本低廉等要求的新型荧光成像内窥镜，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
6.(二)技术方案
7.本实用新型提供了一种具备荧光成像功能的新型内窥镜，该具备荧光成像功能的新型内窥镜包括：
8.内窥镜头端，所述内窥镜头端为柱状结构，所述内窥镜头端的一端为可视端，所述内窥镜头端的另一端为接线端，于所述可视端开设有摄像窗口；
9.内窥镜摄像头，所述内窥镜摄像头设置于所述内窥镜头端的内部，所述内窥镜摄像头用于获取其前方的影像信息；
10.白光灯组，所述白光灯组包括有用于发出白光照明光线的白光灯，所述白光灯组设置于所述内窥镜头端内；
11.红外灯组，所述红外灯组包括有用于发出红外照明光线的红外灯，所述红外灯组设置于所述内窥镜头端内。
12.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，所述白光灯组设置有至少一个，所述红外灯组设置有至少一个；所述白光灯组以及所述红外灯组环绕所述内窥镜摄像头按照规则排列方式间隔设置。
13.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，于所述白光灯的灯头前方设置有第一偏心照明镜头；于所述红外灯的灯头前方设置有第二偏心照明镜头。
14.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，于所述第一偏心照明镜头上设置有红外截止镀膜。
15.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，所述白光灯为白光led灯；所述红外灯为红外led灯。
16.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，还包括有用于装配到所述可视端的内部的头端座，所述内窥镜摄像头、所述白光灯组以及所述红外灯组可拆卸地设置于所述头端座上并通过所述头端座设置于所述可视端。
17.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，所述内窥镜摄像头包括cmos镜头、cmos成像芯片以及与所述cmos 成像芯片连接用于信号输出的信号线缆；由所述cmos镜头获取其前方的影像信息，由所述cmos成像芯片对所述影像信息进行成像，并将模拟视频信号进行处理生成数字信号并通过所述信号线缆输出；所述的cmos成像芯片需要同时具有可见光和红外光的感光能力。
18.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，还包括有外置处理器；所述外置处理器通过所述信号线缆与所述cmos 成像芯片连接；所述外置处理器与所述白光灯组控制连接，所述外置处理器与所述红外灯组控制连接，由所述外置处理器分别控制所述白光灯组以及所述红外灯组的运行。
19.优选地，在本发明所提供的具备荧光成像功能的新型内窥镜中，所述内窥镜头端为一体式结构；所述内窥镜头端为长圆筒形结构。
20.优选地，外置处理器可以对白光灯组以及红外灯组进行分别控制，能够精确控制白光灯组和红外灯组的打开时间和开闭间隔，白光灯组以及红外灯组能够提供不同的光线(白光光线与红外光线)，配合上 cmos成像芯片的触发曝光模式，可以实现白光和红外荧光独立成像，并且逐帧交替输出，然后在处理器上进行融合成像，在常见的可见光成像的cmos获取荧光成像。
21.(三)有益效果
22.本实用新型提供了一种具备荧光成像功能的新型内窥镜，属于是医疗器械设备。该具备荧光成像功能的新型内窥镜包括内窥镜头端，在内窥镜头端内设置了内窥镜摄像头、白光灯组以及红外灯组，其中，白光灯组包括有用于发出白光照明光线的白光灯，白光灯组设置于内窥镜头端内，红外灯组包括有用于发出红外照明光线的红外灯，红外灯组设置于内窥镜头端内。通过上述结构设计，本实用新型独创性地在内窥镜上设置了两种灯组，白光灯组用于发出白光，提供明亮的照明环境，红外灯组用于发出红外光线，用于实现荧光成像。外置处理器可以对白光灯组以及红外灯组进行分别控制，能够精确控制白光灯组和红外灯组的打开时间和开闭间隔，白光灯组以及红外灯组能够提供不同的光线(白光光线与红外光线)，配合上cmos成像芯片的触发曝光模式，可以实现白光和红外荧光独立成像，并且逐帧交替输出，然后在处理器上进行融合成像，可以在常见的可见光成像的cmos获取荧光成像。本实用新型投入使用后，可以做到荧光成像的低成本设计，还能实现处理器和光源一体设计，更适合便携式内窥镜，大大降低了系统的复杂度。
附图说明
23.图1为本实用新型一种实施例中具备荧光成像功能的新型内窥镜的结构示意简图。
24.在图1中，部件名称与附图编号的对应关系为：
25.内窥镜头端1、内窥镜摄像头2、白光灯组3、红外灯组4、第一偏心照明镜头5、第二偏心照明镜头6。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
27.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中具备荧光成像功能的新型内窥镜的结构示意简图。
30.本实用新型提供了一种具备荧光成像功能的新型内窥镜，该具备荧光成像功能的新型内窥镜的结构如下，包括：
31.1、内窥镜头端1
32.内窥镜头端1为柱状结构(具有空腔结构)，具体为圆筒形结构。由于内窥镜是探入到人体内，为了避免内窥镜头端1对人体组织造成划伤，内窥镜头端1的棱角位置均采用了圆弧倒角结构。当然，内窥镜头端1还可以采用橄榄球型结构设计，这样更便于内窥镜进入到人体内。
33.在本实用新型中，沿内窥镜头端1的轴线方向(长度方向)，内窥镜头端1的一端为可视端，内窥镜头端1的另一端为接线端，于可视端开设有摄像窗口，内窥镜头端1的内部为空腔结构，用于安装本实用新型的其他组成部分。
34.内窥镜头端1由硬质材料制成，可以为医用高分子材料或者医用不锈钢材料。
35.2、内窥镜摄像头2
36.内窥镜镜头能够获取其前方的影像信息并可生成模拟信号进行输出，内窥镜摄像头2设置于内窥镜头端1的内部空腔中，内窥镜摄像头2设置于摄像窗口的中心位置，内窥镜摄像头2用于获取其前方的影像信息。
37.具体地，内窥镜摄像头2包括有cmos镜头，内窥镜摄像头2还包括有用于对cmos镜头获取的影像信息(模拟信号)进行处理的 cmos成像芯片以及与cmos成像芯片连接用于信号输出的信号线缆。由cmos镜头获取其前方的影像信息并生成模拟信号，由cmos 成像芯片对模拟信号进行处理生成数字信号并通过信号线缆输出，信号线缆的一端与cmos成像芯片连接，cmos成像芯片的另一端贯穿内窥镜头端1。
38.3、灯光系统
39.灯光系统包括有白光灯组3以及红外灯组4，其中，白光灯组3 包括有用于发出白光照明光线的白光灯，白光灯组3设置于内窥镜头端1内，红外灯组4包括有用于发出红外照明光线的红外灯，红外灯组4设置于内窥镜头端1内。
40.具体地，白光灯为白光led灯，红外灯为红外led灯。
41.白光灯包括有白光led灯(灯珠)以及白光驱动电路板，由白光驱动电路板稳定电压驱动白光led灯发光，白光驱动电路板可以调节白光led灯的发光亮度。
42.红外灯包括有红外led灯(灯珠)以及红外光驱动电路板，由红外光驱动电路板稳定电压驱动红外led灯发光，红外光驱动电路板可以调节红外led灯的发光亮度。
43.在本实用新型中，白光灯组3设置有至少一个，红外灯组4设置有至少一个，白光灯组3以及红外灯组4环绕内窥镜摄像头2按照规则排列方式等间隔设置。
44.具体地，当白光灯组3设置有一个时，红外灯组4设置有一个，白光灯组3与红外灯组4分设在内窥镜摄像头2的上下两侧或者左右两侧。
45.具体地，当白光灯组3设置有两个时，红外灯组4设置有两个，两个白光灯组3分设在内窥镜摄像头2的上下两侧(或者左右两侧)，两个红外灯组4分设在内窥镜摄像头2的左右两侧(或者上下两侧)。
46.进一步地，本实用新型在白光灯的灯头前方还设置有第一偏心照明镜头5，在红外灯的灯头前方设置有第二偏心照明镜头6。并且，于第一偏心照明镜头5上设置有红外截止镀膜。
47.本专利创新点在于把白光led和红外led同时放置在内窥镜头端，可以大大降低荧光成像所需要的红外led照明的成本；同时本设计可以使用常见的可见光cmos传感器实现荧光成像。
48.上图中白光led和红外led分别配置偏心照明镜头，来保证成像区域的照明均匀性。本设计中白光led的偏心照明镜头增加红外截止镀膜，可以实现红外700nm-1100nm截止，来保证白光led发出的光线不含有红外波段，可以保证可见光cmos白光图像的色彩不受红外的干扰。
49.4、头端座
50.头端座用于装配到可视端的内部，内窥镜摄像头2、白光灯组3 以及红外灯组4可拆卸地设置于头端座上并通过头端座设置于可视端。本实用新型设置有头端座后，可以在内窥镜头端1的外部将内窥镜摄像头2以及灯光系统组装到一起，将头端座推入到内窥镜头端1内即可完成内窥镜摄像头2以及灯光系统在内窥镜头端1上的组装。同样地，如果需要对内窥镜摄像头2以及灯光系统进行维修更换，也可以将头端座拉出，快速完成维修更换操作。
51.5、外置处理器；
52.外置处理器通过信号线缆与cmos成像芯片连接，外置处理器与白光灯组3控制连接，外置处理器与红外灯组4控制连接，由外置处理器分别控制白光灯组3以及红外灯组4的运行。
53.外置处理器可以对白光灯组3以及红外灯组4进行分别控制，能够精确控制白光灯组3和红外灯组4的打开时间和开闭间隔，白光灯组3以及红外灯组4能够提供不同的光线(白光光线与红外光线)，配合上cmos成像芯片的触发曝光模式，可以实现白光和红外荧光独立成像，并且逐帧交替输出，然后在处理器上进行融合成像，可以在可见光cmos镜头获取的常规图像上呈现荧光成像效果。本实用新型投入使用后，可以做到低成本设计，还能实现处理器和光源一体设计，更适合便携式内窥镜，大大降低了系统的复杂度。
54.本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。