CN210776008U - 一种3d电子手术显微摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开一种3D电子手术显微摄像装置，属于一种医疗设备，便于获得成像区域反应病变部位信息的三维荧光图像。所述装置包括第一摄像头、第二摄像头和图像处理器，所述第一摄像头与第二摄像头并排设置；所述第一摄像头包括第一图像传感器，所述第一图像传感器的感光面前方设有第一滤光片；所述第二摄像头包括第二图像传感器，所述第二图像传感器的感光面前方设有第二滤光片；所述第一图像传感器和所述第二图像传感器分别与所述图像处理器电性连接。本实用新型主要用于手术摄像。

Description

一种3D电子手术显微摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，尤其涉及一种3D电子手术显微摄像装置。

背景技术

一般而言，外科手术是医生基于人体结构的精确了解才能够进行的，目前，医生在使用传统的2D内窥镜时不易观察手术视野内的立体结构，仅依靠多年积累的经验进行手术操作。针对该问题，现在市面上出现了一种立体三维图像摄像装置，该装置拍摄的立体图像能够使外科医生直观的感觉到手术视野深度，更清楚地辨认组织层次，在手术中能够最大程度减少血管、神经的损伤，进一步减少出血和手术并发症。并且，3D技术可提高手术速度和精确度，缩短时间，使复杂手术变得相对简单，手术缝合时进针的方向、深度更清楚，便于进行精确的缝合，缓解医生在手术过程中的疲劳。

虽然3D摄像技术可以在一定程度上帮助医生观察手术视野内的立体结构，但是，现有的3D摄像技术不便于获得成像区域反应病变部位信息的三维荧光图像。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种3D电子手术显微摄像装置，便于获得成像区域反应病变部位信息的三维荧光图像。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种3D电子手术显微摄像装置，包括第一摄像头、第二摄像头和图像处理器，所述第一摄像头与第二摄像头并排设置；所述第一摄像头包括第一图像传感器，所述第一图像传感器的感光面前方设有第一滤光片；所述第二摄像头包括第二图像传感器，所述第二图像传感器的感光面前方设有第二滤光片；所述第一图像传感器和所述第二图像传感器分别与所述图像处理器电性连接。

可选的，所述第一摄像头还包括第一壳体，所述第一图像传感器安装在所述第一壳体的前端，所述第一壳体的前端还连接有第一安装座，所述第一滤光片安装在所述第一安装座上；所述第二摄像头还包括第二壳体，所述第二图像传感器安装在所述第二壳体的前端，所述第二壳体的前端连接有第二安装座，所述第二滤光片安装在所述第二安装座上。

可选的，所述第一安装座上设有与所述第一图像传感器相对的第一通孔，所述第一滤光片安装在所述第一通孔内或所述第一通孔的端部；所述第二安装座上设有与所述第二图像传感器相对的第二通孔，所述第二滤光片安装在所述第二通孔内或所述第二通孔的端部。

可选的，所述第一安装座与所述第一壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接，所述第二安装座与所述第二壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接。

可选的，所述第一滤光片和所述第二滤光片为带通滤光片，用于透过波长在820～860nm之间的光。

可选的，所述装置还包括无影灯，所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在所述无影灯的下表面。

可选的，所述第一摄像头和所述第二摄像头设置在所述无影灯下表面的中心位置处。

可选的，所述无影灯的上表面安装有固定装置，所述第一摄像头通过第一信号传输线与所述图像处理器相连，所述第一信号传输线的一端与所述第一摄像头相连，另一端穿过所述无影灯和所述固定装置与所述图像处理器相连；所述第二摄像头通过第二信号传输线与所述图像处理器相连，所述第二信号传输线的一端与所述第二摄像头相连，另一端穿过所述无影灯和所述固定装置与所述图像处理器相连。

可选的，所述无影灯为弧形的长条状LED阵列发光灯，所述无影灯的两端分别设有把手。

可选的，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器为CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器的尺寸小于或等于1/1.7英寸，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的镜头视场角≥120度。

可选的，所述图像处理器还连接有显示设备。

本实用新型实施例提供的3D电子手术显微摄像装置，包括第一摄像头、第二摄像头和图像处理器，所述第一摄像头与第二摄像头并排设置；所述第一摄像头包括第一图像传感器，所述第一图像传感器的感光面前方设有第一滤光片；所述第二摄像头包括第二图像传感器，所述第二图像传感器的感光面前方设有第二滤光片；所述第一图像传感器和所述第二图像传感器分别与所述图像处理器电性连接。这样，术前通过向患者体内注射一种特异性靶向肿瘤区域的荧光试剂，并使用激发光照射成像区域时，所述第一滤光片和所述第二滤光片可透过由病变部位反射的特定波长的光，这时，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器即可获得反应病变部位信息的荧光图像，所述图像处理器对所述第一图像传感器捕获的荧光图像和所述第二图像传感器捕获的荧光图像进行融合处理，得到手术视野内反应病变部位信息的三维荧光图像，从而实现了对正常组织和病变部位的区分。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的3D电子手术显微摄像装置一可选实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的第一摄像头的***示意图；

图3为本实用新型实施例的第二摄像头的***示意图；

图4为本实用新型的3D电子手术显微摄像装置另一可选实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型的3D电子手术显微摄像装置另一可选实施方式的局部***示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种3D电子手术显微摄像装置，便于获得成像区域反应病变部位信息的三维荧光图像。

如图1、图2和图3所示，本实施例提供的3D电子手术显微摄像装置包括第一摄像头1、第二摄像头2和图像处理器3，所述第一摄像头1与第二摄像头2并排设置；所述第一摄像头1包括第一图像传感器11，所述第一图像传感器11的感光面前方设有第一滤光片12；所述第二摄像头2包括第二图像传感器21，所述第二图像传感器21的感光面前方设有第二滤光片22；所述第一图像传感器11和所述第二图像传感器21分别与所述图像处理器3电性连接。

本实施例，所述第一图像传感器用于拍摄第一图像，并将所述第一图像传输给所述图像处理器；所述第二图像传感器用于拍摄第二图像，并将所述第二图像传输给所述图像处理器；所述图像处理器用于接收所述第一图像和所述第二图像，并对所述第一图像和所述第二图像进行放大，实现手术显微摄像，这样，相比于传统光学显微镜进行显微摄像的方法，可以减少光噪声和干扰，还能够更加准确的捕获图像信息并选择性显示图像区域，所述图像处理器还可以对图像的亮度和色彩对比度等进行控制和处理，以使经过处理后的图像更加清晰。另外，所述图像传感器还可以对所述第一图像和所述第二图像、或放大后的第一图像和第二图像进行融合处理，生成三维图像。其中，将两幅图像经过处理重建为三维图像的具体方法为现有技术，在此不再赘述。

本实施例，位于所述第一图像传感器感光面前方的第一滤光片、以及位于所述第二图像传感器感光面前方的第二滤光片，用于透过由病变部位反射的特定波长的光。可选的，所述第一滤光片和所述第二滤光片可以为带通滤光片，用于透过波长在820～860nm之间的近红外光。这样，术前通过向患者体内注射一种特异性靶向肿瘤区域的荧光试剂(例如：吲哚菁绿(indocyanine green，ICG)，一种近红外荧光染料，与蛋白质结合的ICG可被波长范围在750～810nm的外来光所激发，发射波长840nm左右的近红外光)，当使用激发光照射成像区域时，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器即可获得成像区域反应病变部位信息的荧光图像；这时，所述图像处理器对所述第一图像传感器及第二图像传感器采集的荧光图像进行三维融合处理后，就可以方便地得到手术视野内反应病变部位信息的三维荧光图像，从而便于实现对正常组织和病变部位的区分。

可选的，所述图像处理器还可以连接有显示设备，所述显示设备可以用于显示由所述图像处理器生成的图像，例如所述三维荧光图像，这样，医生在手术过程中就不用一直趴在手术位置用显微镜进行观察，可以直接观察显示设备的屏幕，缓解医生在手术过程中的疲劳。

如图2和图3所示，可选的，所述第一摄像头还包括第一壳体13，所述第一图像传感器11安装在所述第一壳体13的前端，所述第一壳体13的前端还连接有第一安装座14，所述第一滤光片12安装在所述第一安装座14上；所述第二摄像头还包括第二壳体23，所述第二图像传感器21安装在所述第二壳体23的前端，所述第二壳体23的前端连接有第二安装座24，所述第二滤光片22安装在所述第二安装座24上。

本实施例，所述第一摄像头和所述第二摄像头可以为显微摄像头，所述第一壳体和所述第二壳体的前端为显微摄像头的物镜端；这时，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器可以为CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器的尺寸小于或等于1/1.7英寸，这样，有利于减小所述摄像头的总体积；所述壳体和所述安装座分别方便了图像传感器和滤光片的固定。

如图4和图5所示，可选的，所述第一壳体和所述第二壳体并排设置且互相连接，形成组合壳体，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器位于所述组合壳体的同一端，这时，所述第一摄像头和所述第二摄像头组成双目摄像头6。此时，所述第一安装座和所述第二安装座也可以互相连接，形成组合安装座。

具体地，所述第一壳体与第二壳体也可以设置成一体式结构，可以通过注塑成型工艺制成；同样地，第一安装座和第二安装座也可以设置成一体式结构。

进一步的，所述第一滤光片和所述第二滤光片也可以为一体式结构，这样，能够简化滤光片与安装座之间的安装步骤。

作为上述实施例的一可选实施方式，所述第一安装座上设有与所述第一图像传感器相对的第一通孔，所述第一滤光片安装在所述第一通孔内或所述第一通孔的端部；所述第二安装座上设有与所述第二图像传感器相对的第二通孔，所述第二滤光片安装在所述第二通孔内或所述第二通孔的端部。这样，能够使手术视野内反射的光透过滤光片的光后被与滤光片相对应的图像传感器捕获。

可选的，所述第一安装座与所述第一壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接，所述第二安装座与所述第二壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接。

本实施例，所述安装座与所述壳体之间滑移连接时，可以采用导轨和滑槽的形式实现；所述安装座与所述壳体之间转动连接时，可以采用销轴连接；所述安装座与所述壳体之间可拆卸连接时，可以采用卡扣或螺纹连接。这样，可以通过滑动或转动安装座，或者将所述安装座从所述壳体上拆下，使安装座以及安装在安装座上的滤光片远离图像传感器，这时，图像传感器就可以直接捕获成像区域的反射光，得到可见光图像；这时，所述图像处理器可以对所述可见光图像进行融合处理，得到三维的可见光图像，方便了以使对手术部位进行观察。

作为上述实施例的一可选实施方式，所述安装座还可以连接有驱动装置，当所述所述安装座与所述壳体之间滑移连接时，所述驱动装置可以用于驱动所述安装座进行滑动；当所述安装座与所述壳体之间转动连接时，所述驱动装置可以用于驱动所述安装座进行转动；可选的，所述驱动装置可以包括微型电机。优选地，可以在所述3D电子手术显微摄像装置上设置控制开关，所述控制开关与所述驱动装置电连接，用于控制所述驱动装置的启停，这样，可以通过所述控制开关控制所述安装座以及安装在所述安装座上的滤光片的移动。

进一步，在得到所述三维的可见光图像以及三维的荧光图像之后，所述图像处理器还可以对所述三维的可见光图像以及三维的荧光图像进行叠加处理，生成叠加图像，所述叠加图像上能够显示成像区域内的正常组织部分，也能够显示成像区域内的病变部分，并且正常组织部分以可见光图像的形式进行显示，病变部分以荧光图像的形式进行显示，实现了对正常组织和病变部位的区分，方便了手术的进行。具体的，可以在手术过程中，通过所述3D电子手术显微摄像装置的3D可见光摄像功能(将两个滤光片分别从两个图像传感器的感光面前方移除即可)找到手术术野中病灶或手术进行的位置，这时，保持所述3D电子手术显微摄像装置不动，然后通过所述3D电子手术显微摄像装置的3D荧光摄像功能(将两个滤光片分别设置在两个图像传感器的感光面前方即可)捕获3D荧光图像，这时，再控制所述图像处理器进行3D可见光图像和3D荧光图像的叠加，生成叠加图像，根据所述叠加图像即可确定病变区域在成像区域内的位置及大小。最后，可以在所述3D电子手术显微摄像装置的3D可见光摄像功能下，根据所述显示设备中显示的3D可见光图像对病灶或手术位置加以处理。

其中，3D可见光图像和3D荧光图像叠加技术，主要是将在相同坐标轴上的图像进行叠加处理，使荧光区域能够在可见光区域中进行显示，便于医生确定病灶或手术位置，能够准确地判断并进行手术。

如图4所示，作为本实施例的一可选实施方式，所述装置还可以包括无影灯7，所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在所述无影灯7的下表面。

本实施例，所述无影灯的下侧为所述无影灯的照明侧，将所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在所述无影灯的照明侧，一方面方便了摄像头在手术台附近进行放置，另一方面，还可以利用所述无影灯对摄像头进行补光，使摄像头拍摄的图像更加清晰，并且，采用具有冷光源特性的无影灯对摄像头进行补光，可以减少照明产生的热量，从而降低患者的不适感。

如图4所示，进一步的，所述第一摄像头和所述第二摄像头可以设置在所述无影灯下表面的中心位置处。

本实施例，由于无影灯的聚焦点一般位于光斑的中心位置处，且在使用无影灯时往往将光斑的中心位置处对准手术部位，因此，将摄像头设置在所述无影灯下表面的中心位置处，能够使摄像头正对着手术部位，方便摄像头对手术部位进行拍摄，且能够得到良好的拍摄效果。

如图4所示，可选的，所述无影灯7的上侧面可以安装有固定装置8，所述第一摄像头通过第一信号传输线9与所述图像处理器相连，所述第一信号传输线9的一端与所述第一摄像头相连，另一端穿过所述无影灯7和所述固定装置8与所述图像处理器相连；所述第二摄像头通过第二信号传输线10与所述图像处理器相连，所述第二信号传输线10的一端与所述第二摄像头相连，另一端穿过所述无影灯7和所述固定装置8与所述图像处理器相连。

本实施例，所述固定装置可以用于与手术室内安装的机械臂相连接(固定装置以及固定装置与机械臂的连接结构属于现有技术，在此不再赘述)，这样，能够方便对所述无影灯的位置进行调整。

如图4所示，可选的，所述无影灯7可以为弧形的长条状LED阵列发光灯，所述无影灯7的两端分别设有把手71。

本实施例，所述弧形的长条状LED阵列发光灯体积较小，便于进行移动，在使用时，可以通过所述把手推拉所述无影灯来调整所述无影灯的位置(应当理解的是，实际使用中，无影灯一般配合机械臂进行使用，此处属于现有技术，在此不再赘述)；可选的，在使用所述把手对所述无影灯的位置进行调整时，可以使所述无影灯的长度方向与手术台的长度方向一致，这样，可以增加手术台侧部的空间，方便医生进行手术。

可选的，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的镜头视场角大于或等于120度，所述无影灯的光斑直径在160～280mm之间，所述无影灯与手术部位之间的距离为150～550mm。这样，既可以使手术部位完全暴露在所述无影灯下，又可以提高手术部位的亮度，还可以提高手术部位在所述摄像头拍摄的图像中所占的比重，从而提高摄像头的拍摄效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种3D电子手术显微摄像装置，其特征在于，包括第一摄像头、第二摄像头和图像处理器，所述第一摄像头与第二摄像头并排设置；

所述第一摄像头包括第一图像传感器，所述第一图像传感器的感光面前方设有第一滤光片；

所述第二摄像头包括第二图像传感器，所述第二图像传感器的感光面前方设有第二滤光片；

所述第一图像传感器和所述第二图像传感器分别与所述图像处理器电性连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第一摄像头还包括第一壳体，所述第一图像传感器安装在所述第一壳体的前端，所述第一壳体的前端还连接有第一安装座，所述第一滤光片安装在所述第一安装座上；

所述第二摄像头还包括第二壳体，所述第二图像传感器安装在所述第二壳体的前端，所述第二壳体的前端连接有第二安装座，所述第二滤光片安装在所述第二安装座上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第一安装座上设有与所述第一图像传感器相对的第一通孔，所述第一滤光片安装在所述第一通孔内或所述第一通孔的端部；

所述第二安装座上设有与所述第二图像传感器相对的第二通孔，所述第二滤光片安装在所述第二通孔内或所述第二通孔的端部。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一安装座与所述第一壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接，所述第二安装座与所述第二壳体之间滑移连接、转动连接或可拆卸连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述第一滤光片和所述第二滤光片为带通滤光片，用于透过波长在820～860nm之间的光。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括无影灯，所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在所述无影灯的下表面。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一摄像头和所述第二摄像头设置在所述无影灯下表面的中心位置处。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述无影灯的上表面安装有固定装置；

所述第一摄像头通过第一信号传输线与所述图像处理器相连，所述第一信号传输线的一端与所述第一摄像头相连，另一端穿过所述无影灯和所述固定装置与所述图像处理器相连；

所述第二摄像头通过第二信号传输线与所述图像处理器相连，所述第二信号传输线的一端与所述第二摄像头相连，另一端穿过所述无影灯和所述固定装置与所述图像处理器相连。

9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述无影灯为弧形的长条状LED阵列发光灯，所述无影灯的两端分别设有把手。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器为CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器的尺寸小于或等于1/1.7英寸，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器的镜头视场角大于或等于120度。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理器还连接有显示设备。

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