一種可重復(fù)進(jìn)行高溫高壓滅菌的醫(yī)用內(nèi)窺鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)用設(shè)備，尤其涉及一種可重復(fù)進(jìn)行高溫高壓滅菌的醫(yī)用內(nèi)窺鏡，屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用內(nèi)窺鏡通常是用在微創(chuàng)治療、經(jīng)皮介入放射學(xué)和外科手術(shù)等領(lǐng)域。因?yàn)橐M(jìn)入人體體腔內(nèi)進(jìn)行治療和診斷，所以對于這種類型的內(nèi)窺鏡在每次使用之前需進(jìn)行消毒，否則在使用一次后必須棄用。
[0003]在某些情況下，可使用高濃度消毒劑對內(nèi)窺鏡進(jìn)行滅菌處理，在其他一些情況下，則需要使用高溫高壓滅菌法，即在一定的高溫度蒸汽下對內(nèi)窺鏡進(jìn)行高壓滅菌。但是上述類型的內(nèi)窺鏡對于高溫高壓滅菌流程非常敏感，這種敏感包括多方面原因，一方面是透鏡組系統(tǒng)、圖像傳感器和其他使用透明粘合劑粘合的元件在高溫高壓滅菌處理的過程中會部分融化從而模糊鏡頭，而在高壓作用下蒸汽會泄露到透鏡組之間，使透鏡光學(xué)特性降低，造成圖像成像質(zhì)量大幅度下降，不能提供手術(shù)診斷所要求的圖像成像清晰度；另外，內(nèi)窺鏡在經(jīng)過高溫高壓滅菌處理后的余熱也會造成圖像信號的失真。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型是為了解決上述不足，提供了一種可重復(fù)進(jìn)行高溫高壓滅菌的醫(yī)用內(nèi)窺鏡。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種可重復(fù)進(jìn)行高溫高壓滅菌的醫(yī)用內(nèi)窺鏡，其特征在于:所述內(nèi)窺鏡包括薄壁內(nèi)窺鏡導(dǎo)管、照明單元，透鏡組單元，攝像單元和視頻處理單元，所述照明單元、透鏡組單元和攝像單元位于薄壁內(nèi)窺鏡導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，并通過耐高溫級環(huán)氧基樹脂緊密粘合在內(nèi)窺鏡導(dǎo)管的內(nèi)壁上；薄壁內(nèi)窺鏡導(dǎo)管近端安裝視頻處理單元，并設(shè)有手柄，所述攝像單元內(nèi)的傳輸引線和電纜通過熱塑性彈性套管包裹并延伸至視頻處理單元的近端，視頻處理單元連接電纜；所述手柄上安裝有幾個操作按鈕，所述按鈕包括聚焦調(diào)節(jié)、白平衡和電源開關(guān)按鈕；所述視頻處理單元安裝有視頻圖像處理芯片；
[0006]所述透鏡組單元包括第一透鏡組和第二透鏡組，所述第一透鏡組包括透鏡和透鏡，所述第二透鏡組包括透鏡和透鏡；所述內(nèi)窺鏡導(dǎo)管遠(yuǎn)端安裝有一個透明的平板保護(hù)石英玻璃；第一透鏡組位于平板保護(hù)石英玻璃和第二透鏡組之間；第一透鏡組和第二透鏡組之間以及第一透鏡組和平板保護(hù)石英玻璃之間設(shè)有空隙；
[0007]所述第二透鏡組近端安裝有晶體濾波器和紅外截止濾光片，并使用醫(yī)療級耐高溫環(huán)氧基樹脂將其緊密粘合在內(nèi)窺鏡導(dǎo)管內(nèi)壁上。
[0008]所述攝像單元包括電路板和電路板，電路板上表面安置圖像傳感器，下表面安裝有電子元件，電路板上表面安裝有電子元件，兩個電路板之間相互平行，兩者之間的距離d4在2.5mm左右，兩個電路板橫截面積等于或小于圖像傳感器，電路板下表面的電子元件通過傳輸引線和圖像傳感器直接連接；電路板兩側(cè)設(shè)有圓柱形凹槽，用于通過傳輸引線；所述電子元件一部分安裝在電路板的下表面，一部分安裝在電路板的上表面，信號及電源線連接著電路板下表面電氣連接點(diǎn)和電路板上表面的電氣連接點(diǎn)；電纜中的信號及電源線通過連接線和電路板連接，進(jìn)一步穿過電路板上的孔和電路板、圖像傳感器連接。
[0009]所述攝像單元中平板保護(hù)石英玻璃厚度dl約為0.4mm，傳感器厚度d2約為1mm，電路板的厚度d3在0.5mm左右，電路板和電路板的間距為2.5mm，整個攝像單元厚度為5mm ο
[0010]所述照明單元采用微型貼片式LED作為照明光源，包括近光LED組和遠(yuǎn)光LED組，對稱分布在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)最前端的兩側(cè)。
[0011]所述近光LED組和遠(yuǎn)光LED組安裝在銅基板上。
[0012]所述近光LED組和遠(yuǎn)光LED組均覆蓋一層透明平板保護(hù)玻璃。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)能夠通過高溫高壓進(jìn)行滅菌處理，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的重復(fù)使用，降低了內(nèi)窺鏡的成本，操作簡單。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是透鏡組單元放大的橫截面示意圖。
[0016]圖3是攝像單元放大的縱向截面示意圖。
[0017]圖4是攝像單元使用一塊電路板的橫截面示意圖。
[0018]圖5是攝像單元使用兩塊電路板的橫截面示意圖。
[0019]圖6是照明單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。
[0021]如圖1所示，一種可重復(fù)進(jìn)行高溫高壓滅菌的醫(yī)用內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡I包括照明單元3，透鏡組單元4，攝像單元5和視頻處理單元6，所述照明單元3、透鏡組單元4和攝像單元5位于內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的遠(yuǎn)端，并通過耐高溫級環(huán)氧基樹脂緊密粘合在內(nèi)窺鏡導(dǎo)管2的內(nèi)壁上，所述環(huán)氧基樹脂能夠確保在高溫高壓處理過程中不會融化而模糊鏡頭的問題，使得內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的成像清晰度和穩(wěn)定性不受影響；內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I近端安裝視頻處理單元6，并設(shè)有手柄11。另外，所述攝像單元5內(nèi)的傳輸引線8都使用一種防縮熱塑性彈性套管進(jìn)行包裹，同時電纜7也使用該種熱塑性彈性套管包裹并延伸至視頻處理單元6的近端，防止在高溫高壓滅菌處理過程對信號傳輸線和電源線的破壞；視頻處理單元6連接電纜12。特別的，為了方便手術(shù)時的實(shí)時性操作，在手柄11上安裝有幾個操作按鈕10，所述按鈕包括聚焦調(diào)節(jié)、白平衡和電源開關(guān)按鈕。進(jìn)一步處理后的圖像信息通過電纜12中的視頻信號線輸出到外部高清顯示器進(jìn)行實(shí)時圖像顯示。特別的，為了在最小化內(nèi)窺鏡直徑尺寸的條件下，獲得最大的探測靈敏度和信號強(qiáng)度，本實(shí)用新型采用高達(dá)2400萬像素的超微圖像傳感器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而影響成像質(zhì)量的另一重要因素是圖像重構(gòu)和圖像處理，為此，本實(shí)用新型選則專用的視頻圖像處理芯片9對接收的圖像信息進(jìn)行處理，所述芯片9包括軟體兼容系統(tǒng)級晶片，可以提供在高達(dá)4K 30P分辨率下的H.265編碼的視頻，或H.264高達(dá)4K 60P的影像，其最新一代的影像傳感器處理器(ISP)與高速SLVDS/MIPI/HISPI支持多達(dá)64萬畫素傳感器的分辨率接口，而交錯的多重曝光，高的寬動態(tài)范圍(HDR)處理提供了更寬的動態(tài)范圍和圖像細(xì)節(jié)。
[0022]現(xiàn)有技術(shù)的醫(yī)用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)不能進(jìn)行高溫高壓滅菌的主要原因之一是，在高溫高壓作用下，粘合劑融化使得蒸汽進(jìn)入透鏡組之間改變其光學(xué)特性，從而降低圖像質(zhì)量。因此針對此方面的設(shè)計(jì)就變得尤為重要，本實(shí)用新型選擇專用的環(huán)氧基樹脂進(jìn)行功能元件的加固，如圖2所示為透鏡組單元放大的橫截面圖，透鏡組單元4包括第一透鏡組和第二透鏡組，所述第一透鏡組包括透鏡13和14，所述第二透鏡組包括透鏡15和16。上述透鏡安裝在由醫(yī)用耐高溫硬質(zhì)塑料構(gòu)成的薄壁內(nèi)窺鏡導(dǎo)管2的遠(yuǎn)端，所述內(nèi)窺鏡導(dǎo)管2遠(yuǎn)端安裝有一個透明的平板保護(hù)石英玻璃19防止透鏡在操作過程中被刮擦而降低鏡頭的清晰度。平板保護(hù)玻璃位于第一透鏡組的遠(yuǎn)端，第二透鏡組位于第一透鏡組的近端。為了保證內(nèi)窺鏡系統(tǒng)經(jīng)過高溫高壓滅菌處理后，依然能重復(fù)使用，本實(shí)用新型使用一種醫(yī)療級耐高溫環(huán)氧基樹脂將平板保護(hù)玻璃19和第一透鏡組13和14緊密粘合在內(nèi)窺鏡導(dǎo)管2的內(nèi)壁上，第二透鏡組15和16使用一種耐高溫級環(huán)氧基樹脂緊密粘合在內(nèi)窺鏡導(dǎo)管2的內(nèi)壁上，特別的，第一種環(huán)氧基樹脂只需15-30分鐘的固化時間就能實(shí)現(xiàn)緊密粘合，而第二種環(huán)氧基樹脂固化時間超過12小時，更快的固化時間有利于建立需要的永久聚焦特性。兩種環(huán)氧基樹脂可以在265° F溫度下15分鐘內(nèi)，保持其結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，此種特性使內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在經(jīng)過多次高溫高壓滅菌處理(265° F溫度下15分鐘)后，依然能夠重復(fù)使用，但是通過實(shí)驗(yàn)證明，在經(jīng)過12?15次高溫高壓滅菌處理后，上述環(huán)氧基樹脂的光學(xué)特性會受損，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)不能再使用。為了阻止色差的產(chǎn)生，透鏡組之間以及透鏡組和平板保護(hù)玻璃之間要有足夠空隙。進(jìn)一步為了提高光學(xué)質(zhì)量，第二透鏡組近端安裝有晶體濾波器17和紅外截止濾光片18，并使用醫(yī)療級耐高溫環(huán)氧