[发明专利]一种自投影式内窥镜装置

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于微创手术的具备图像增强功能的自投影式内窥镜装置。所述自投影式内窥镜装置，包括内窥镜，内窥镜的壳体前端设有用于采集病灶的术中影像的电荷藕合器件，还包括设于壳体上的投影系统，投影系统包括激光器和扫描振镜，激光器投射的激光内容为含有病灶的术前影像像素，激光器可将激光发射至所述扫描振镜，扫描振镜可通过不断振动将激光合成为术前影像，并可将术前影像投射至壳体的后端外，并使术前影像与术中影像相叠加。本发明可将术前影像与术中影像相叠加，从而可获取增强现实融合后的术区场景，不仅可以实现多源信息融合、自然原位的显示效果，而且没有传统眼镜设备带来的观看疲劳等问题。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于微创手术的具备图像增强功能的自投影式内窥镜装置。

背景技术

内窥镜主要应用在微创手术中，用来观察人体内部器官的病变情况，也可以进行一些微创外科手术。在内窥镜实际应用中，受到光纤照亮范围以及视角大小严重限制，观察到的术野区域有限，难以完整全面地获取术中信息；实际术中视野情况复杂，受到水流、飘絮物、组织形变的影响严重，医师需要较强经验将实际视野与解剖学结构及术前病灶诊断相对应，且在操作中出现的手眼不协调问题也制约手术的效率与安全。另外，内窥镜的这些缺陷也为机器人辅助手术技术的开发及应用带来一定影响。常见的改善方法包括：单纯依赖内窥镜运动进行术区重建；也有通过相邻两帧内窥镜图像实现曝光补偿图像增强；部分研究人员也提出了将虚拟现实技术应用于内窥镜手术中，通过佩戴3D眼镜增强场景的沉浸感，希望解决手眼协调问题并融合术前多模图像信息。

以上方法中，术区重建方式操作耗时且质量有限；依赖多幅图像实现效果增强仍未从根本上改善成像质量；现有的虚拟现实辅助手术技术受到观察工具舒适性以及效果的影响较大，短时间内难以推广。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种用于微创手术的具备图像增强功能的自投影式内窥镜装置，其能够通过自投影的方式使术前影像与术中影像相叠加，为观测区域提供图像效果补偿，增强视野图像质量。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自投影式内窥镜装置，包括内窥镜，所述内窥镜的壳体前端设有用于采集病灶的术中影像的电荷藕合器件，所述自投影式内窥镜装置还包括设于所述壳体上的投影系统，所述投影系统包括激光器和扫描振镜，所述激光器投射的激光内容为含有所述病灶的术前影像像素，所述激光器可将所述激光发射至所述扫描振镜，所述扫描振镜可通过不断振动将所述激光合成为所述术前影像，并可将所述术前影像投射至所述壳体的后端外，并使所述术前影像与所述术中影像相叠加。

本发明中所述术中影像指手术过程中电荷耦合器件所采集到的病灶位置的影像。

进一步地，所述投影系统还包括第一镜管和反射镜，所述第一镜管轴向设置于所述壳体内，所述激光器设于所述壳体的外壁，所述外壁上开设有透光孔，所述反射镜设于所述第一镜管的内壁；所述扫描振镜通过所述透光孔将所述术前影像输出至所述反射镜，所述反射镜可将所述术前影像反射至所述第一镜管的后端外，并使所述术前影像与所述术中影像相叠加。

进一步地，所述第一镜管的一侧与所述壳体中设有所述激光器的一侧贴接。

进一步地，所述术中影像轴向穿过所述第一镜管，所述反射镜与所述第一镜管内壁的夹角可使所述术前影像与所述术中影像处于同一中轴线上。

优选的，所述反射镜与所述第一镜管内壁的夹角为45°。该夹角可确保所述术前影像与所述术中影像处于同一中轴线上。

进一步地，所述扫描振镜设于所述透光孔的孔口，所述扫描振镜与激光器位于所述壳体的同侧。