一种集成导光束的高分辨率内窥镜的制作方法

1.本实用新型涉及内窥镜技术，尤其是涉及一种集成导光束的高分辨率内窥镜。


背景技术：

2.当今世界生活水平不断提高,人们对医疗技术也提出了更高的要求。作为疾病诊断与医学研究的重要手段,手术显微镜具有快速、无损、高分辨率、高特异性等优势的新型成像技术在临床医学与基础医学研究中都发挥着重要的作用。而传统手术内窥镜设施笨重，价格昂贵，且一般传统内窥镜的构造都是将导光束垂直于镜头设计，这种虽然便于拆卸，但对于神经外科肿瘤这种精细化手术而言，侧向的导光束严重影响医生手持的稳定性，且医生单手手持操作时，侧向结构会影响医生视野,其连接的导光束也不便于转动,从而导致术中需反复定位、重复调焦才能观察到深部精细结构，对手术时效性带来了很大挑战。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种激发光源模组集成于手柄内部，并融合光学显微镜技术和光电转换技术将光源通路与图像通路完美的融合一起，使整个结构更简单，便于医生手持操作与定位，对医生在患者大脑中寻找细微的病灶，辨认重要的神经、血管和功能区等结构时提供了稳定性保障，从而让医生能摆脱传统显微镜下手术体位的限制，带来超高清的图像体验，实现高效精细化手术效果。
4.本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：
5.一种集成导光束的高分辨率内窥镜，包括图像传感器、手柄以及导光束，所述图像传感器以及所述导光束安装于所述手柄内部，所述集成导光束的高分辨率内窥镜还包括激发光源模组以及成像模组，所述激发光源模组以及所述成像模组平行设置，所述图像传感器位于所述成像模组一侧并位于同一直线上，所述激发光源模组位于所述手柄内部并与所述导光束连接，所述激发光源模组包括反射组件，所述成像模组包括荧光组件以及物镜组件，光源发出的光经所述导光束进入所述激发光源模组，光经所述反射组件反射后垂直进入所述成像模组的荧光组件，经所述荧光组件处理后反射聚焦至所述物镜组件像面上，所述物镜组件将被测对象放大成像至所述图像传感器。
6.进一步的，所述激发光源模组轴线与所述成像模组的轴线的距离为10-13mm。
7.进一步的，所述激发光源模组包括光源套筒、光纤接口以及光源棒镜组，所述光纤接口以及所述光源棒镜组安装于所述光源套筒内部，所述光纤接口与所述导光束连接。
8.进一步的，所述反射组件安装于所述光源套筒端部，所述光源棒镜组位于所述反射组件以及所述光纤接口之间，所述反射组件包括反射镜以及镜座，所述镜座与所述光源套筒连接，所述反射镜安装于所述镜座。
9.进一步的，所述激发光源模组还包括转接管，所述转接管位于所述反射组件与所述荧光组件之间，所述转接管两端分别与所述反射组件与所述荧光组件连接，所述转接管的轴线与所述成像模组的轴线垂直。
10.进一步的，所述荧光组件对光线进行准直和滤波并对光线进行反射。
11.进一步的，所述成像模组还包括连接管、后端棒镜，所述连接管与所述荧光组件连接，所述后端棒镜位于所述连接管内，所述连接管位于所述荧光组件以及所述图像传感器之间。
12.进一步的，所述成像模组还包括放大镜组件，所述放大镜组件安装于所述连接管内，所述放大镜组件位于所述后端棒镜以及所述图像传感器之间。
13.进一步的，所述成像模组还包括保护组件，所述保护组件包括保护片以及安装座，所述安装座安装于所述连接管端部，所述保护片安装于所述安装座，所述保护片位于所述图像传感器一侧。
14.进一步的，所述成像模组包括镜鞘以及棒镜组件，所述棒镜组件安装于所述镜鞘，所述棒镜组件位于所述物镜组件以及所述荧光组件之间。
15.相比现有技术，本实用新型集成导光束的高分辨率内窥镜的图像传感器以及导光束安装于手柄内部，集成导光束的高分辨率内窥镜还包括激发光源模组以及成像模组，激发光源模组以及成像模组平行设置，图像传感器位于成像模组一侧并位于同一直线上，激发光源模组位于手柄内部并与导光束连接，激发光源模组包括反射组件，成像模组包括荧光组件以及物镜组件，光源发出的光经导光束进入激发光源模组，光经反射组件反射后垂直进入成像模组的荧光组件，经荧光组件处理后反射聚焦至物镜组件像面上，物镜组件将被测对象放大成像至图像传感器，通过上述设计，使光瞳与光纤共轭并能控制光纤入射数值孔径，使激发光源模组轴线与成像模组的轴线的距离缩小，使导光束能够集成在手柄内部，将原本沉重的导光束线缆从内窥镜侧面引入到手柄尾部，使得整个内窥显微系统结构紧凑重量轻，便于医生手持操作与定位，对医生在患者大脑中寻找细微的病灶，辨认重要的神经、血管和功能区等结构时提供了稳定性保障，从而让医生能摆脱传统显微镜下手术体位的限制，带来超高清的图像体验，实现高效精细化手术效果；为亚微米分辨率内窥显微镜的操控准确性、稳定性和舒适性提供了保障。
附图说明
16.图1为本实用新型集成导光束的高分辨率内窥镜的立体图；
17.图2为图1的集成导光束的高分辨率内窥镜的内部结构示意图；
18.图3为图1的集成导光束的高分辨率内窥镜的局部结构剖视图；
19.图4为图3的集成导光束的高分辨率内窥镜的局部结构示意图；
20.图5为图3的集成导光束的高分辨率内窥镜的光路图；
21.图6为图1的集成导光束的高分辨率内窥镜的使用效果图。
22.图中：10、手柄；11、前壳体；12、中壳体；13、后壳体；20、图像传感器；30、主控板；40、导光束；50、激发光源模组；51、转接管；52、反射组件；520、反射镜；521、镜座；53、光源棒镜组；54、光源套筒；55、光纤接口；60、成像模组；61、保护组件；610、保护片；611、安装座；62、放大镜组件；63、连接管；64、后端棒镜；65、压圈；66、荧光组件；660、镜体；661、荧光模组；67、棒镜组件；670、前端棒镜；671、棒镜管；68、镜鞘；69、物镜组件；690、显微物镜；691、物镜保护片。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.图1至图4为本技术集成导光束的高分辨率内窥镜，集成导光束的高分辨率内窥镜包括手柄10、图像传感器20、主控板30、导光束40、激发光源模组50以及成像模组60。
27.手柄10包括前壳体11、中壳体12以及后壳体13。前壳体11以及后壳体13分别与中壳体12的前后两端连接，前壳体11、中壳体12以及后壳体13共同形成中空结构。
28.图像传感器20为cmos传感器。图像传感器20采集被测物体的图像。图像传感器20安装于手柄10的中壳体12内。
29.主控板30安装于手柄10内部，主控板30与图像传感器20电性连接。
30.导光束40安装于手柄10内部，导光束40的线缆位于手柄尾部。
31.激发光源模组50安装于手柄10内部，激发光源模组50包括转接管51、反射组件52、光源棒镜组53、光源套筒54以及光纤接口55。转接管51用于连接激发光源模组50以及成像模组60。反射组件52包括反射镜520以及镜座521。反射镜520安装于镜座521内。转接管51与镜座521连接。光源套筒54与镜座521连接，光源棒镜组53安装于光源套筒54内部。光纤接口55安装于光源套筒54端部。光源棒镜组53位于光纤接口55以及反射组件52之间。
32.成像模组60包括保护组件61、放大镜组件62、连接管63、后端棒镜64、压圈65、荧光组件66、棒镜组件67、镜鞘68以及物镜组件69。保护组件61包括保护片610以及安装座611。保护片610安装于安装座611。安装座611安装于连接管63的端部。放大镜组件62以及后端棒镜64位于连接管63内部。放大镜组件62位于后端棒镜64以及保护组件61之间。放大镜组件62对被测物品图像进行放大。压圈65安装于后端棒镜64的端部。荧光组件66包括镜体660以及荧光模组661。荧光模组661安装于镜体660内。镜体660与压圈65以及转接管51连接。镜鞘68与镜体660连接，棒镜组件67安装于镜鞘68。棒镜组件67包括前端棒镜670以及棒镜管671。前端棒镜670的数量为多个，多个前端棒镜670安装于棒镜管671。物镜组件69包括显微物镜690以及物镜保护片691，显微物镜690安装于棒镜管671，物镜保护片691安装于镜鞘68的末端。成像模组60的保护组件61、放大镜组件62、连接管63、后端棒镜64、压圈65、荧光组件66安装于手柄10内部，成像模组60的棒镜组件67、镜鞘68以及物镜组件69安装于手柄10
外部。
33.成像模组60与激发光源模组50平行，成像模组60的轴线与激发光源模组50的轴线之间的距离为10-13mm。具体的，成像模组60的轴线与激发光源模组50的轴线之间的距离为11.5mm。
34.请继续参阅图5，使用集成导光束的高分辨率内窥镜时，光源发出的光借助导光束40进入激发光源模组50，经过光源棒镜组53以及反射镜520垂直进入荧光组件66，荧光组件66对光进行准直和滤波由二色向镜全部反射，然后经棒镜组件67聚焦在物镜组件69的显微物镜690上。再经过显微物镜690聚焦在被测对象上，然后显微物镜690将被测对象放大成像，再经过棒镜组件67并由荧光组件66中的二向色镜和滤光片进一步滤波，然后经过后端棒镜64以及放大镜组件62进一步放大后清晰成像到图像传感器20上。此时，被测对象就能被图像传感器20清晰的实时录像。该内窥显微系统采用光瞳与光纤共轭、控制光纤入射数值孔径的技术手段将导光束40光轴和图像传输像轴的中心距d缩小到11.5mm左右，为导光束40集成在手柄10内部提供了可能。
35.请继续参阅图6，图6是利用本技术集成导光束的高分辨率内窥镜在活体猪脑上采集的细胞图像，图像上清晰的显示了脑细胞形态信息，达到了亚微米解析能力。
36.基于此，本设计在传统手术显微镜结构上，将激发光源模组50集成于手柄10内部，并融合光学显微镜技术和光电转换技术将光源通路与图像通路完美的融合一起，使整个结构更简单，便于医生手持操作与定位，对医生在患者大脑中寻找细微的病灶，辨认重要的神经、血管和功能区等结构时提供了稳定性保障，从而让医生能摆脱传统显微镜下手术体位的限制，带来超高清的图像体验，实现高效精细化手术效果。
37.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本实用新型实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本实用新型的保护范围。