一种电子内窥镜及3D电子内窥镜的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种电子内窥镜及3d电子内窥镜。

背景技术：

1、近年来，由于衰老及损伤所导致的关节问题，严重影响人们生活质量，基于关节生理病理特点出现的微创诊断与治疗领域快速发展，但目前用于关节微创治疗的传统关节镜存在一定的缺陷，阻碍了关节微创治疗的发展。目前广泛使用的传统关节镜，由于其为光学镜，对镜片加工要求很高，存在加工昂贵，高清成像成本较高等局限性；且传统脊柱内镜为重复使用，每次使用后需消清洗和消毒灭菌，清洗及消毒灭菌过程中不可避免的对镜片及内部零件易造成损害，影响手术安全。此外，关节微创手术需要全方位观察关节腔内组织情况，传统关节镜只有单一角度，难以全面观察组织。最重要的是，传统关节镜重复使用极易造成关节腔内感染，严重影响患者手术效果，增加术后并发症发生概率。目前，光学内镜基本为进口，价格昂贵，国内高质量镜片生产尚有难度。因此，现有的光学关节镜存在诸多技术缺陷，需要改进。

2、历经多年发展，脊柱内镜技术已经成为脊柱外科手术体系的重要集群之一。脊柱内镜手术由于其复杂的生理结构以及涉及脊髓操作的重要特点，要求内镜设备提供良好的视觉条件。但现有的内镜设备存在诸多不足。首先，常规脊柱内镜属于二维显示内镜，医生立体视觉缺乏，深度感丢失，手眼协调难度大，导致手术难度增加，神经损伤风险增加；其次，传统脊柱内镜为重复使用，每次使用后需消清洗和消毒灭菌，清洗及消毒灭菌过程中不可避免的对镜片及内部零件易造成损害，影响手术安全；最重要的是，脊髓作为人体中枢神经系统，一旦感染后果不堪设想，传统脊柱内镜重复使用极易造成中枢神经系统感染，严重影响患者手术效果，重者可致生命危险。

3、因此，现有的二维脊柱内镜存在诸多技术缺陷，需要改进。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种电子内窥镜及3d电子内窥镜，解决反复消毒易感染的问题，且器件成本低。

2、为解决上述一个或多个技术问题，本技术一方面提供一种电子内窥镜，包括：一次性内窥镜本体、和可重复使用的图像处理装置；

3、其中，所述一次性内窥镜本体包括：工作镜体和与所述工作镜体后端连接的操作装置；

4、所述工作镜体包括用于获取工作镜体前端外部图像信息的图像传感器组件；

5、所述图像处理装置用于对所述图像传感器组件获取的图像进行处理。

6、在一个优选的实施方式中，所述图像传感器组件包括：对工作镜体外部环境进行成像的成像光学系统、和位于成像光学系统成像面位置的图像传感器。

7、在一个优选的实施方式中，所述成像光学系统包括物镜透镜组和转向棱镜组，所述转向棱镜组用于使得成像光学系统的光轴转向预定角度。

8、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体的前端端面法线与工作镜体中心轴的具有第一角度夹角。

9、在一个优选的实施方式中，所述第一角度夹角与所述转向棱镜组对成像光学系统的光轴的转角角度相对应。

10、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：用于对工作镜体前端外部进行照明的照明装置。

11、在一个优选的实施方式中，所述照明装置为多个，并设置于图像传感器组件周围。

12、在一个优选的实施方式中，所述照明装置包括设置于所述工作镜体的前端端面附近的内置光源。

13、在一个优选的实施方式中，所述照明装置包括将外置光源发出的光线传入工作镜体的前端端面上的导光装置。

14、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：为所述照明装置和为图像传感器组件供电的供电电路。

15、在一个优选的实施方式中，所述操作装置为操作手柄装置。

16、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：进出水通道。

17、在一个优选的实施方式中，所述进出水通道的进出水内口位于所述工作镜体的前端端面处，所述进出水通道的进出水外口位于所述操作装置的两侧。

18、在一个优选的实施方式中，所述图像处理装置包括信号转换单元、信号处理单元和图像处理单元。

19、在一个优选的实施方式中，所述信号转换单元包括：噪声去除电路、自动增益调整电路和模数转换器。

20、在一个优选的实施方式中，所述信号处理单元包括：执行分色、色彩内插、增益校正、白平衡调整、和伽马校正中至少一种功能的信号处理电路。

21、在一个优选的实施方式中，所述图像处理单元包括：执行缩放、颜色增强处理和边缘增强处理中至少一种功能的图像处理电路。

22、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

23、本发明通过一次性内窥镜本体及可重复使用图像处理器的设计，避免现有设备由于反复消毒造成的性能不稳定及容易造成感染的问题，并且有助于降低内窥镜的成本。

24、本技术另一方面还提供一种3d电子内窥镜，包括：一次性3d内窥镜本体、和可重复使用的3d图像处理装置；

25、其中，所述一次性3d内窥镜本体包括：工作镜体和与所述工作镜体后端连接的操作装置；

26、所述工作镜体包括用于获取工作镜体前端外部3d图像信息的3d图像传感器组件；

27、所述3d图像处理装置用于对所述图像传感器组件获取的3d图像信息进行处理。

28、在一个优选的实施方式中，所述3d图像传感器组件包括：多个图像传感器组件，每个图像传感器组件用于获取工作镜体前端外部对应视角的3d图像信息。

29、在一个优选的实施方式中，所述3d图像传感器组件包括：图像传感器组件和深度信息传感器组件，所述图像传感器组件用于获取工作镜体前端外部一个视角的图像信息，所述深度信息传感器组件用于获取工作镜体前端外部对象的距离深度信息。

30、在一个优选的实施方式中，每个图像传感器包括：对工作镜体外部环境对应视角进行成像的成像光学系统、和位于成像光学系统成像面位置的图像传感器。

31、在一个优选的实施方式中，所述成像光学系统包括物镜透镜组和转向棱镜组，所述转向棱镜组用于使得成像光学系统的光轴转向预定角度。

32、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体的前端端面法线与工作镜体中心轴的具有第一角度夹角。

33、在一个优选的实施方式中，所述第一角度夹角与所述转向棱镜组对成像光学系统的光轴的转角角度相对应。

34、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：用于对工作镜体前端外部进行照明的照明装置。

35、在一个优选的实施方式中，所述照明装置为多个，并设置于图像传感器组件周围。

36、在一个优选的实施方式中，所述照明装置包括设置于所述工作镜体的前端端面附近的内置光源。

37、在一个优选的实施方式中，所述照明装置包括将外置光源发出的光线传入工作镜体的前端端面上的导光装置。

38、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：为所述照明装置和为图像传感器组件供电的供电电路。

39、在一个优选的实施方式中，所述操作装置为操作手柄装置。

40、在一个优选的实施方式中，所述工作镜体还包括：进出水通道。

41、在一个优选的实施方式中，所述进出水通道的进出水内口位于所述工作镜体的前端端面处，所述进出水通道的进出水外口位于所述操作装置的两侧。

42、在一个优选的实施方式中，所述3d图像处理装置包括图像处理单元。

43、在一个优选的实施方式中，所述图像处理单元包括：3d格式图像生成单元和3d显示图像生成单元；

44、其中所述3d格式图像生成单元用于基于3d图像传感器组件获取的图像信息，生成预定3d格式的图像；

45、所述3d显示图像生成单元用于将3d格式图像生成单元生成预定3d格式的图像，处理成适合3d显示设备显示的立体图像。

46、在一个优选的实施方式中，所述3d显示图像生成单元将3d显示设备的设备参数作为算法参数，利用排图算法，对3d格式图像生成单元生成预定3d格式的图像进行处理，得到适合3d显示设备显示的混合立体图像。

47、在一个优选的实施方式中，所述3d显示设备的设备参数包括：3d显示分光器件的结构尺寸、设置位置、和排布倾斜角中的至少一个参数。

48、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

49、本发明实施例通过一次性3d内窥镜本体及可重复使用图像处理器的设计，避免现有设备由于反复消毒造成的性能不稳定及容易造成感染的问题，并且有助于降低内窥镜的成本。并且由于采用了3d图像传感器组件获取3d图像，可以使得使用者清晰看到手术中的3d影像，可观察到更多的细节，在手术操作时，能够提高操作安全性，达到更好的手术效果。