增强现实无线电子内窥镜手术系统技术方案

本发明专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种增强现实无线电子内窥镜手术系统，该手术系统包括：内窥镜、支架总成及安装在支架总成上的光源主机、成像主机和显示装置；以及，增强现实装置，所述增强现实装置具有支架，以及设于所述支架上的第二无线通信单元、微处理单元和微显示单元，其中，所述微显示单元于支架戴在人体头部时位于人眼前方。本发明专利技术的增强现实无线电子内窥镜手术系统，采用增强现实装置作为系统显示装置的补充，使医务人员能够通过增强现实装置上的微显示器观看到内窥镜采集的图像及其它图像，同时不影响医务人员直接通过眼睛观察目标。该系统将微创手术精度和水平提高到新的高度。

【技术实现步骤摘要】
增强现实无线电子内窥镜手术系统
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种增强现实无线电子内窥镜手术系统。
技术介绍
目前，医疗机器人技术的研究已经成为国际机器人领域的前沿研究热点之一，医务人员和科学工程技术人员紧密配合，研究开发了一些医用外科手术系统，但目前还未有水平高的很成熟的系统应用于临床实践中。现有的电子内窥镜手术系统，其主要组成为各种形式的内窥镜、光源主机、图像处理主机及显示装置，内窥镜进入人体腔道后，通过摄像单元采集图像，经图像处理主机处理后在显示装置上显示出来，供医生在手术时参考。但医生在操作手术时，往往需要较长的时间，而长时间盯着显示装置的屏幕会使身体的相关部位疲劳度增加，极易影响手术的进行。同时，手术操作时一直盯着屏幕，使医生无法进行别的操作或查看前期检查的图像，降低了手术效率和成功率。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种增强现实无线电子内窥镜手术系统，采用增强现实装置作为系统显示装置的补充，使医务人员能够通过增强现实装置上的微显示器观看到内窥镜采集的图像及其它图像，同时不影响医务人员直接通过眼睛观察目标。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种增强现实无线电子内窥镜手术系统，该手术系统包括：内窥镜，其具有摄像、照明的光学系统，和将弯曲部设在前端部分的长条状插入部；支架总成以及安装在支架总成上的光源主机、成像主机和显示装置；其中，所述光源主机具有光源及光源接口，并通过光纤连接所述内窥镜的光学系统；所述成像主机具有图像处理单元，及连接图像处理单元的存储单元和第一无线通信单元，所述图像处理单元用于接收及处理所述内窥镜采集的图像，并传输到所述显示装置或储存于存储单元中；所述显示装置用于显示经所述图像处理单元处理过的由所述内窥镜采集的图像；还包括，增强现实装置，所述增强现实装置具有支架，以及设于所述支架上的第二无线通信单元、微处理单元和微显示单元，其中，所述微显示单元于支架戴在人头部时位于人眼前方；所述成像主机的图像处理单元还用于处理图像并通过第一无线通信单元进行发送，所述第二无线通信单元用于接收第一无线通信单元发射的图像信号，所述微处理单元用于控制并驱动所述微显示单元显示第二无线通信单元接收的图像信号。进一步的，所述显示装置包括第一显示器和第二显示器，所述第一显示器设于成像主机上，第二显示器为专用医学显示器；所述第一显示器还用于操作人员在其显示屏幕上标记感兴趣区域，所述图像处理单元还用于获取该感兴趣区域，经处理后发送到所述增强现实装置，并由所述微显示单元显示所述感兴趣区域。优选的，所述第一显示器具有触摸式显示屏幕，该触摸式显示屏幕用于操作人员通过触控方式在屏幕上标记感兴趣区域。进一步的，所述微显示单元通过可调支架安装于增强现实装置上，所述可调支架用于调节微显示单元与人眼之间的距离。进一步的，所述增强现实装置上还设有语音接收单元，所述语音接收单元连接所述微处理单元，用于接收语音指令；所述成像主机的存储单元还用于存储外部设备采集的病理图像；所述语音接收单元接收到语音指令后，由所述微处理单元通过第二无线通信单元发送到所述图像处理单元，并由所述图像处理单元识别语音指令后从存储单元中调取相应的病理图像发送到增强现实装置上的微显示单元进行显示。进一步的，本专利技术的手术系统还包括骨传导耳机，所述骨传导耳机通过第三通信单元和所述成像主机无线连接，用于接受成像主机的提醒指令并发出提示语音。进一步的，所述内窥镜还具有位置传感单元，所述位置传感单元连接所述成像主机的图像处理单元；所述位置传感单元用于检测内窥镜所摄图像的旋转角度，当位置传感单元检测到内窥镜所摄图像发生歪斜或倒立时，所述图像处理单元对内窥镜采集的图像进行相应的旋转以矫正，使所述显示装置显示的图像始终保持正立。优选的，所述位置传感单元为设于内窥镜里的九轴陀螺仪。进一步的，本专利技术的手术系统还包括外接电源，所述外接电源包括可充电电池及挂置部，所述挂置部用于将电源挂置于人体上，所述可充电电池连接增强现实装置的电源接口。优选的，所述内窥镜是腹腔镜、胸腔镜、关节镜、鼻镜、膀胱镜、直肠镜、十二指肠镜、纵隔镜、心脏镜中的一个或一个以上。本专利技术的有益效果：本专利技术的增强现实无线电子内窥镜手术系统，在传统内窥镜手术系统的基础上增加了增强现实装置，该增强现实眼睛能够佩戴于医务人员头部，并通过设于其上的微显示单元进行图像显示，使医务人员能够通过微显示单元观看内窥镜采集的图像，进行手术操作；或者忽略微显示单元，直接以正常方式通过眼睛观察目标，从而将医务人员的眼睛从现有内窥镜手术系统的显示装置上解放出来，避免了医务人员因长时间盯着屏幕造成的身体疲劳甚至损伤，也使得手术操作更有效率。进一步的，医务人员可以通过本专利技术的手术系统中的显示装置标记内窥镜采集的图像中的感兴趣区域，并由图像处理单元对该感兴趣区域进一步处理后发送到增强现实装置上的微显示单元进行显示，使操作者对图像的观察更加清楚，提高手术准确度。从而大大降低了病人的痛苦、手术创伤和手术费用，缩短了康复时间，同时也减轻了医生的疲劳强度。进一步的，手术过程中，医务人员可能需要查看其它设备获取的病理区域图像，比如血管造影图像、电脑断层扫描图像、核磁共振成像图像或超声波检查图像等。但在进行内窥镜手术操作时，医务人员的手脚都需要操作相应的设备，无法调取图像进行观看。此时，可以通过本专利技术的手术系统中的语音接收单元发出语音指令，从预先存入成像主机的存储单元中的相关图像中调取需要的图像，并显示到增强现实装置的微显示单元上进行观察，从而大大提高了便捷度和手术效率，使该系统将微创手术精度和水平提高到新的高度。附图说明图1为本专利技术的增强现实无线电子内窥镜手术系统的部件组成及连接关系示意图。图2为内窥镜、支架总成、光源主机和成像主机的安装、连接示意图。图3为本专利技术中增强现实装置一种实施例的结构示意图。图4为本专利技术中增强现实装置另一种实施例的结构示意图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。如图1和图2所示，本专利技术的增强现实无线电子内窥镜手术系统，其较佳实施例包括：内窥镜1，所述的内窥镜可以是腹腔镜、胸腔镜、关节镜、鼻镜、膀胱镜、直肠镜、十二指肠镜、纵隔镜、心脏镜中的任意一个，其具有摄像、照明的光学系统，和将弯曲部设在前端部分的长条状插入部11，用于插入人体腔道采集图像或通过器械进行手术操作。以及集成于支架总成2上的：光源主机3，其具有光源及光源接口，通过光纤连接内窥镜的光学系统，用于给内窥镜的光学系统提供照明或手术光源。成像主机4，其至少具有图像处理单元、存储单元和第一无线通信单元，其中存储单元和第一无线通信单元连接图像处理单元。其中，图像处理单元用于接收及处理内窥镜采集的图像，之后发送到显示装置显示或者储存到存储单元中。具体的，上述的图像处理单元由DSP+FPGA+ARM构成，以DSP为主CPU，FPGA作为主CPU的协处理器进行视频预处理，ARM作为辅助处理控制单元。其中，FPGA完成接口处理、视频数据的接入与预处理；DSP完成视频数据的输入、视频数据的压缩、外存的控制、与FPGA的交互通信及压缩数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强现实无线电子内窥镜手术系统，其特征在于，该手术系统包括：内窥镜，其具有摄像、照明的光学系统，和将弯曲部设在前端部分的长条状插入部；支架总成以及安装在支架总成上的光源主机、成像主机和显示装置；其中，所述光源主机具有光源及光源接口，并通过光纤连接所述内窥镜的光学系统；所述成像主机具有图像处理单元及连接图像处理单元的存储单元和第一无线通信单元，所述图像处理单元用于接收及处理所述内窥镜采集的图像，并传输到所述显示装置或储存于存储单元中；所述显示装置用于显示经所述图像处理单元处理过的由所述内窥镜采集的图像；还包括，增强现实装置，所述增强现实装置具有支架，以及设于所述支架上的第二无线通信单元、微处理单元和微显示单元，其中，所述支架用于将增强现实装置固定于人体头部，所述微显示单元于支架固定在人体头部时位于人眼前方；所述成像主机的图像处理单元还用于处理图像并通过第一无线通信单元进行发送，所述第二无线通信单元用于接收第一无线通信单元发射的图像信号，所述微处理单元用于控制并驱动所述微显示单元显示第二无线通信单元接收的图像信号。

【技术特征摘要】
1.一种增强现实无线电子内窥镜手术系统，其特征在于，该手术系统包括：内窥镜，其具有摄像、照明的光学系统，和将弯曲部设在前端部分的长条状插入部；支架总成以及安装在支架总成上的光源主机、成像主机和显示装置；其中，所述光源主机具有光源及光源接口，并通过光纤连接所述内窥镜的光学系统；所述成像主机具有图像处理单元及连接图像处理单元的存储单元和第一无线通信单元，所述图像处理单元用于接收及处理所述内窥镜采集的图像，并传输到所述显示装置或储存于存储单元中；所述显示装置用于显示经所述图像处理单元处理过的由所述内窥镜采集的图像；还包括，增强现实装置，所述增强现实装置具有支架，以及设于所述支架上的第二无线通信单元、微处理单元和微显示单元，其中，所述支架用于将增强现实装置固定于人体头部，所述微显示单元于支架固定在人体头部时位于人眼前方；所述成像主机的图像处理单元还用于处理图像并通过第一无线通信单元进行发送，所述第二无线通信单元用于接收第一无线通信单元发射的图像信号，所述微处理单元用于控制并驱动所述微显示单元显示第二无线通信单元接收的图像信号。2.如权利要求1所述的增强现实无线电子内窥镜手术系统，其特征在于，所述显示装置包括第一显示器和第二显示器，所述第一显示器设于成像主机上，第二显示器为专用医学显示器；所述第一显示器还用于操作人员在其显示屏幕上标记感兴趣区域，所述图像处理单元还用于获取该感兴趣区域，经处理后发送到所述增强现实装置，并由所述微显示单元显示所述感兴趣区域。3.如权利要求2所述的增强现实无线电子内窥镜手术系统，其特征在于，所述第一显示器具有触摸式显示屏幕，该触摸式显示屏幕用于操作人员通过触控方式在屏幕上标记感兴趣区域。4.如权利要求1所述的增强现实无线电子内窥镜手术系统，其特征在于，所述微显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恭会，姚鹏，吴明龙，
申请(专利权)人：杭州无创光电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33