一種新型三維立體電子膽道鏡系統技術方案

本實用新型專利技術屬于醫用器械，具體涉及一種利用多CCD陣列進行立體影像重構的新型三維立體電子膽道鏡系統，其包括軟質電子膽道鏡，以及與其連接的處理主機、光源主機、工作站組件，三維立體軟質電子膽道鏡可以經由膽囊底部小切口進入膽囊腔內，也可以在術中通過膽管壁上的小切口進入膽道，然后通過良好的柔軟性和操控性拐入膽囊管，進而進入膽總管，對膽總管的情況進行探查，其軟質工作端部先端部的多CCD陣列模塊對膽總管，甚至肝內膽管進行精細掃描，得到膽管等的三維立體影像，醫生根據三維立體影像對膽管病變進行處理。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于醫用器械，具體涉及一種利用多CXD陣列進行立體影像重構的新型三維立體電子膽道鏡系 統。
技術介紹
CCD (Charge-Coupled Device，電荷耦合器件)是可用于立體相機的一種重要組成部分。它是一種光敏半導體器件，其上的感光單元將接收到的光線轉換為電荷量，而且電荷量大小與入射光的強度成正比。CCD圖像傳感器的技術極為成熟，可以根據需要拼接成任何形狀的陣列。1999年富士公司推出超級CCD技術，在與普通CCD相同面積和感光單元數目的情況下，其分辨率提高60%，動態范圍提高130%，色彩再現能力提高40 %，能耗下降 40%，進一步提高了 CXD的功能。CXD的感光單元尺寸不斷在減少，目前已經有報道的感光單元尺寸僅為0. 5 μ m，進入了亞微米時代，CCD將會圍繞著高分辨率、高讀出速度、低成本、 微型化、結構優化、多光譜應用和3D照相等方面進一步發展。矩陣排列的感光單元構成的面陣CXD可傳感圖像。C⑶現在被廣泛應用于數碼相機和數碼攝像機中，同時也在天文望遠鏡、掃描儀和條形碼讀取器中有應用?！版隙鸲枴笔褂?6條線CCD陣列對同一目標采樣， 最后把信號全都累加。很暗的目標、分辨率很高的目標，“嫦娥二號”都能照出來，其分辨率能達到1米。目前所使用的內窺鏡，可以分為單目和雙目鏡，單目內窺鏡是由一個光學系統成像，醫生可以通過目鏡端直接使用眼睛進行觀察，但是由于是單目鏡，只能獲得物體一個角度的影像，就像使用單個眼睛看物體一樣的效果，物體缺乏立體感和距離感。醫生使用單目內窺鏡進行手術，由于單目鏡成平面的圖像，缺乏立體的感知，所以需依賴醫生的技術水平。一些體視內窺鏡，使用的是雙目鏡結構，其內窺鏡前端可以是一個鏡頭或者兩個鏡頭，物體的影像通過兩個目鏡輸出，醫生通過雙目鏡可以觀察到與人眼類似物體的立體影像，也可以通過連接特殊的處理主機和顯示器，通過處理主機的處理，可以在顯示器中顯示立體的影像，但是這種影像也是單角度的，具有一定的局限性。雙目鏡立體內窺鏡雖然能得到類似人眼觀察物體的立體感覺，但由于人體腔體的局限，也不能立體地反映出整個手術區域的立體全貌，所以醫生在使用現行的內鏡進行手術時，都要受到視覺上的制約，對于手術的開展和提高病癥的治愈率有一定的限制?，F有技術中，還沒有將CCD陣列概念與軟質膽道鏡結合起來一起應用，因此，為了得到膽管內清晰的三維立體影像，設計一種將多CCD陣列技術與纖維膽道鏡結合的內鏡技術迫在眉睫。
技術實現思路
本技術克服了現有膽道鏡現有技術中的一些缺點，提供了一種新型三維立體電子膽道鏡系統，使得軟質膽道鏡能進入膽囊管、膽總管甚至肝內膽管，利用其工作端部先端部的多CCD陣列模塊對膽管進行三維立體掃描，得到立體的影像。為了解決上述技術問題，本技術是通過以下技術方案實現的一種新型三維立體電子膽道鏡系統，包括軟質電子膽道鏡，以及與其連接的處理主機、光源主機、工作站組件，所述軟質電子膽道鏡包括軟質工作端部，操作部及與外部連接的數據端口，該軟質工作端部包括可控彎曲的先端部，該先端部與所述操作部連接，所述先端部設有進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像，并對膽道腔進行立體影像重構的多CCD陣列模塊，所述多CCD陣列模塊包括至少一設于該先端部前端面的第一 CCD陣列，以及至少一設于先端部外圓表面的第二 CCD陣列，所述先端部的前端面和先端部外圓表面上對應設有測距器。進一步，所述軟質工作端部的直徑小于等于6. Omm,長度小于等于500mm，所述先端部長度為至少20mm。進一步，所述軟質工作端部先端部外圓表面設有旋轉圓環載體，所述第二 CCD陣列設于該旋轉圓環載體上，所述測距器設于先端部的前端面和旋轉圓環載體上。 進一步，所述操作部設有控制上述先端部彎曲的控制輪，控制影像微調的按鈕和器械通道。進一步，所述軟質工作端部內設有驅動旋轉圓環載體旋轉的微型馬達。進一步，所述第一 CXD陣列至少包括2個CXD元件，每個CXD元件對應一組鏡頭。進一步，所述C⑶元件線性排列，每組鏡頭的視場角至少90°。進一步，所述第二 CXD陣列包括至少一組CXD陣列，一組CXD陣列包括至少2個 CXD元件及對應的鏡頭。進一步，還包括外部固定支架，該外部固定支架包括精密移動裝置、支架和固定夾具，該精密移動裝置通過電機驅動，該精密移動裝置通過支架、固定夾具和所述軟質工作端部固接。進一步，所述處理主機的核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于接收和處理軟質電子膽道鏡返回的圖像信息和測距器的數據組成的數據包，通過分析數據包的各種數據，對腔體圖像進行立體重構，還原腔體的立體三維圖像。進一步，三維立體膽道鏡系統的使用方法(1)將軟質電子膽道鏡經由膽囊底部的微小切口進入膽囊腔內，通過軟質電子膽道鏡工作端部先端部的主動受控彎曲的導引作用，可以方便找到膽囊管并通過適當的操作手法進入膽囊管，進而進入膽總管；(2)通過先端部設置的多CXD陣列模塊即對膽總管、膽囊管進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像、并對膽總管、膽囊管進行立體影像重構。與現有技術相比，本技術的有益效果是本技術對膽管進行環形和線性的影像拍攝，得到的數據經處理主機的綜合處理，得到膽囊管、膽總管或者肝內膽管的三維立體影像，膽管的立體圖像對于醫生以多角度觀察其內在的病變及研究其環境，制定最合理有效的處理方案，具有實際意義。以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。附圖說明圖1是本技術的系統及臨床手術示意圖；圖2是本技術的軟質電子膽道鏡的結構示意圖；圖3是本技術的軟質電子膽道鏡的先端部示意圖；圖4是本技術的軟質電子膽道鏡的先端部多CCD陣列模塊剖面示意圖；圖5是本技術的外部固定支架結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，本技術所述新型三維立體電子膽道鏡系統包括軟質電子膽道鏡 1，外部固定支架2，以及與其連接的處理主機3、光源主機5、工作站組件，工作站組件包括工作站主機4，控制部件6 (鍵盤鼠標等)，監視器7和外部設備8 (外部儲存器、打印機等) 等。所述的工作站組件與處理主機通過數據線連接，工作站組件的功能是顯示處理主機3 輸出的三維立體圖像，分析、儲存數據和打印相關資料等。處理主機3的核心部分采用高速的中央處理器和高性能顯卡，用于接收和處理軟質電子膽道鏡1返回的圖像信息和測距器的數據組成的數據包，通過分析數據包的各種數據，對腔體圖像進行立體重構，還原腔體的立體三維圖像。內部的運動控制卡用于精確控制外部固定支架運動。如圖2所示為本技術的軟質電子膽道鏡1的結構示意圖。軟質電子膽道鏡1 的結構至少包括軟質工作端部11，操作部12和連接外部處理主機3和光源主機5的數據端口 13。其軟質工作端部11的直徑小于等于6. 0mm，有效長度小于等于500mm，其軟質工作端部11前至少20mm為可控彎曲部分，稱為先端部，先端部111同時設有進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像的多CXD陣列模塊(131，132，134，135)；其操作部12是提供醫生握持操作的部分，設置有控制先端部彎曲的控制輪123，控制內鏡狀態的按鈕122和器械通道121等；數據端口 13外接處理主機3和光源主機5，為多C⑶陣列模塊(13本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種新型三維立體電子膽道鏡系統，包括軟質電子膽道鏡，以及與其連接的處理主機、光源主機、工作站組件，所述軟質電子膽道鏡包括軟質工作端部，操作部及與外部連接的數據端口，該軟質工作端部包括可控彎曲的先端部，該先端部與所述操作部連接，其特征在于：所述先端部設有進行三維立體掃描拍攝、顯示全景三維立體圖像，并對膽道腔進行立體影像重構的多ＣＣＤ陣列模塊，所述多ＣＣＤ陣列模塊包括至少一設于該先端部前端面的第一ＣＣＤ陣列，以及至少一設于先端部外圓表面的第二ＣＣＤ陣列，所述先端部的前端面和先端部外圓表面上對應設有測距器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬鐵，
申請(專利權)人：廣州寶膽醫療器械科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：81