三维立体电子胃镜系统技术方案

本实用新型专利技术属于医用器械，具体涉及一种三维立体电子胃镜系统，包括软质电子胃镜以及与其连接的处理主机、光源主机、工作站组件，所述软质电子胃镜包括软质工作端部，软质工作端部设有进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像，并对胃腔进行立体影像重构的多CCD阵列模块，所述多CCD阵列模块包括至少一设于该软质工作端部先端部前端面的第一CCD阵列，以及至少一设于软质工作端部先端部外圆表面的第二CCD阵列，本实用新型专利技术对胃腔体进行环形和线性的影像拍摄，得到的数据经处理主机的综合处理，得到胃腔的三维立体影像，胃腔的立体图像对于医生以多角度观察其内在的病变及研究其环境，制定最合理有效的处理方案，具有实际意义。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医用器械，具体涉及一种利用多CXD阵列进行立体影像重构的三维立体电子胃镜系统。
技术介绍
CCD (Charge-Coupled Device，电荷耦合器件)是可用于立体相机的一种重要组成部分。它是一种光敏半导体器件，其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量，而且电荷量大小与入射光的强度成正比。CCD图像传感器的技术极为成熟，可以根据需要拼接成任何形状的阵列。1999年富士公司推出超级CCD技术，在与普通CCD相同面积和感光单元数目的情况下，其分辨率提高60%，动态范围提高130%，色彩再现能力提高40 %，能耗下降 40%，进一步提高了 CXD的功能。CXD的感光单元尺寸不断在减少，目前已经有报道的感光单元尺寸仅为0. 5 μ m，进入了亚微米时代，CCD将会围绕着高分辨率、高读出速度、低成本、 微型化、结构优化、多光谱应用和3D照相等方面进一步发展。矩阵排列的感光单元构成的面阵CXD可传感图像。C⑶现在被广泛应用于数码相机和数码摄像机中，同时也在天文望远镜、扫描仪和条形码读取器中有应用。“嫦娥二号”使用96条线CCD阵列对同一目标采样， 最后把信号全都累加。很暗的目标、分辨率很高的目标，“嫦娥二号”都能照出来，其分辨率能达到1米。目前所使用的内窥镜，可以分为单目和双目镜，单目内窥镜是由一个光学系统成像，医生可以通过目镜端直接使用眼睛进行观察，但是由于是单目镜，只能获得物体一个角度的影像，就像使用单个眼睛看物体一样的效果，物体缺乏立体感和距离感。医生使用单目内窥镜进行手术，由于单目镜成平面的图像，缺乏立体的感知，所以需依赖医生的技术水平。一些体视内窥镜，使用的是双目镜结构，其内窥镜前端可以是一个镜头或者两个镜头，物体的影像通过两个目镜输出，医生通过双目镜可以观察到与人眼类似物体的立体影像，也可以通过连接特殊的处理主机和显示器，通过处理主机的处理，可以在显示器中显示立体的影像，但是这种影像也是单角度的，具有一定的局限性。双目镜立体内窥镜虽然能得到类似人眼观察物体的立体感觉，但由于人体腔体的局限，也不能立体地反映出整个手术区域的立体全貌，所以医生在使用现行的内镜进行手术时，都要受到视觉上的制约，对于手术的开展和提高病症的治愈率有一定的限制。现有技术中，还没有将CCD阵列概念与胃镜结合起来一起应用，因此，为了得到胃腔内清晰的三维立体影像，设计一种将多CCD阵列技术与胃镜结合的内镜技术迫在眉睫。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的缺点，提供了一种三维立体电子胃镜系统，能在手术过程中对胃腔进行立体三维重构，帮助医护人员了解腔内病变状况，为制定处理方案提供更好的图像依据。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的一种三维立体电子胃镜系统，包括软质电子胃镜以及与其连接的处理主机、光源主机、工作站组件，所述软质电子胃镜包括软质工作端部，所述软质工作端部设有进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像，并对胃腔进行立体影像重构的多CXD阵列模块，所述多CXD阵列模块包括至少一设于该软质工作端部先端部前端面的第一 CXD阵列，以及至少一设于软质工作端部先端部外圆表面的第二 CCD阵列。进一步，所述软质工作端部的先端部外圆周面套设有旋转圆环载体，所述第二 CCD 阵列设于该旋转圆环载体上，所述先端部的前端面和旋转圆环载体上设有测距器。进一步，所述第一 CXD阵列至少包括2个CXD元件，每个CXD元件对应一组镜头。进一步，所述C⑶元件线性排列，每组镜头的视场角至少90°。进一步，所述第二 CXD阵列至少包括一组CXD阵列，一组CXD阵列包括至少2个 CXD元件及对应的镜头。进一步，所述软质工作端部的外径小于等于15mm，其先端部长度为8_12mm。进一步，所述软质工作端部设有气囊，所述气囊工作的最大直径小于等于200mm。进一步，还包括外部固定支架，该外部固定支架包括精密移动装置、支架和固定夹具，该精密移动装置通过电机驱动，该精密移动装置通过支架、固定夹具和所述软质工作端部固接。进一步，所述工作站组件与处理主机通过数据线连接，工作站组件包括监视器，工作站主机以及控制部件。进一步，所述处理主机的核心部分采用高速的中央处理器和高性能显卡，用于接收和处理软质电子胃镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包，通过分析数据包的各种数据，对腔体图像进行立体重构，还原腔体的立体三维图像。进一步，三维立体电子胃镜系统的使用方法(1)软质电子胃镜的软质工作端部经病人口腔内导入，缓慢进入食管至胃腔；(2)通过多CCD阵列模块对胃腔进行直线和旋转的扫描拍摄，同时即对胃腔进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像、并对胃腔进行立体影像重构。与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术对胃腔体进行环形和线性的影像拍摄，得到的数据经处理主机的综合处理，得到胃腔的三维立体影像，胃腔的立体图像对于医生以多角度观察其内在的病变及研究其环境，制定最合理有效的处理方案，具有实际意义。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图说明图1是本技术的系统示意图；图加是本技术的软质电子胃镜的结构图；图2b是本技术的气囊示意图；图3是本技术的软质电子胃镜的先端部示意图；图4是本技术的软质电子胃镜的先端部多CCD阵列模块剖面示意图；图5是本技术的三维立体电子胃镜系统的外部固定支架结构示意图；图6是本技术的三维立体电子胃镜系统的临床应用示意图。具体实施方式如图1所示，本技术所述的三维立体电子胃镜系统包括软质电子胃镜1、外部固定支架2、处理主机3、光源主机5、工作站组件等，工作站组件包括工作站主机4，控制部件6，监视器7和外部设备8等。所述的工作站组件与处理主机通过数据线连接，工作站组件包括监视器，主机，控制部件(键盘鼠标等)，外部设备(外部储存器、打印机等)。工作站组件的功能是显示处理主机输出的三维立体图像，分析、储存数据和打印相关资料等。处理主机的核心部分采用高速的中央处理器和高性能显卡，用于接收和处理软质电子胃镜返回的图像信息和测距器的数据组成的数据包，通过分析数据包的各种数据，对腔体图像进行立体重构，还原腔体的立体三维图像。内部的运动控制卡用于精确控制外部固定支架运动。如图加所示为本技术的软质电子胃镜1的结构图。软质电子胃镜1，其结构包括软质工作端部11、控制手把部分13、数据接头端15、器械通道12等，其器械通道12内径小于等于3. 0mm。软质电子胃镜1的软质工作端部11采用软质纤维材料制造，其前端具有主动弯曲的功能，控制部件131设置在控制手把部分13。软质工作端部11能承受一定的夹取压力，外部固定支架2的固定夹具23与工作端部11配合，可以控制软质工作端部11 以一定的速度运动，配合先端部的多C⑶阵列模块(151、152、153、154)进行胃部9的扫描拍摄。软质电子胃镜1的软质工作端部11，外径小于等于15mm，其前端IOmm为先端部，先端部设计有多CCD阵列模块(151、152、153、巧4)、光导纤维部分159、器械通道出口131。参阅图2b，先端部后面设计一个气囊14，气囊14工作的直径小于等于200mm，其作用是固定软质电子胃镜1在胃腔9内的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种三维立体电子胃镜系统，包括软质电子胃镜以及与其连接的处理主机、光源主机、工作站组件，所述软质电子胃镜包括软质工作端部，其特征在于：所述软质工作端部设有进行三维立体扫描拍摄、显示全景三维立体图像，并对胃腔进行立体影像重构的多ＣＣＤ阵列模块，所述多ＣＣＤ阵列模块包括至少一设于该软质工作端部先端部前端面的第一ＣＣＤ阵列，以及至少一设于软质工作端部先端部外圆表面的第二ＣＣＤ阵列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔铁，
申请(专利权)人：广州宝胆医疗器械科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81