[发明专利]光源内置的医用电子内窥镜

说明书

一种光源内置的医用电子内窥镜，所述内窥镜为管状，前端设置有光电转换单元和照明单元，其中：光电转换单元用于将通过成像窗口和成像镜头采集的光信号转换为静态图像和/或视频的电信号；照明单元发出的光通过所述医用电子内窥镜前端与成像窗口并排设置的照明窗口对内窥镜指向的目标区域进行均匀光照；成像镜头的成像镜筒后端设为全圆角，结合滤光片对光电转换单元和成像镜头进行物理隔离，提升内窥镜在使用时的电气安全性。本内窥镜系统体积小，操作方便，成像清晰，电气安全性好，支持高温高压消毒降低使用成本。

技术领域

本发明属于硬管内窥镜技术领域，尤其涉及一种光源内置的医用电子内窥镜。

背景技术

医用内窥镜通过自然通道或者微创切口进入人体内的封闭环境，需要有光源进行照明并对体内组织进行成像，外科医生通过显示屏进行相应的手术操作。内窥镜照明质量、成像质量、操作的便捷程度、系统的性能稳定对手术尤其是复杂手术的成功率有着重要的影响。

首先，光源照明质量的好坏是影响窥镜性能的一个重要的因素。现有的内窥镜大多采用外置的医用冷光源，通常为卤素灯通过红外滤光片过滤大部分红外光谱，然后通过一段很长的光纤束传输到内窥镜头端。这种外置的光源有几个显著的缺点：(1)外置的光源功率较高，光电转换效率很低，输入的电功率绝大部分转成热能，由于需要散热，导致光源主机噪声比较大；(2)外置光源需要占用一定的手术室空间，对空间比较小的手术室来说是个负担；(3)由于医生手持的内窥镜后面需要一根光纤束进行传输，增加了操作的不方便性，光纤束弯折角度稍大容易出现损坏，造成照明的衰减甚至失效，从而增加医生进行手术操作的负担。

其次，内窥镜图像的传输方式也是影响成像质量的另一个重要因素。传统的光学镜通过若干中继透镜(一般是棒状镜)进行光信号传输，这种传输方式具有明显的缺陷：(1)数十片中继透镜的高精度装配，将显著提高内窥镜制造的难度和成本；(2)光信号在中继透镜中多次折反射，将不可避免地出现信号光强的衰减，并导致杂散光出现显著增加，降低系统的信噪比，从而降低了成像质量。

再者，为保证成像镜头的装配精度，成像镜头需要通过镜管前端进行较严格的限位，镜管传导到成像镜头之间电荷导通。医用内窥镜要求镜头应具有大视场角、大景深的特点，根据几何光学可知镜头的后截距将会很短，这意味着镜筒的后端和图像传感器及其PCB板距离很近。电刀工作时存在电流泄露，镜筒上存在静电，电荷如果击穿空气流到图像传感器的电路板上，将使图像传感器PCB板出现功能异常甚至损坏的情况，静电隔离的设计对于内窥镜性能的稳定有重要影响。

最后，现有内窥镜未能大范围在医院普及，其很大一个原因则是内窥镜的使用成本高。内窥镜镜管如果支持高温高压消毒，实现多次重复使用将大幅度地降低内窥镜的使用成本。胶粘剂固定镜筒内的部分光学元件和机械模组，封闭内窥镜镜管使之成为密闭空间，其中择取的胶粘剂的热稳定性、粘接强度将直接决定内窥镜的使用寿命。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种光源内置的医用电子内窥镜，以期至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种光源内置的医用电子内窥镜，所述医用电子内窥镜为管状，其特征在于，所述医用电子内窥镜前端设置有光电转换单元和照明单元：

光电转换单元，位于所述医用电子内窥镜内部，用于将通过成像窗口和成像镜头采集的光信号转换为静态图像和/或视频的电信号；

照明单元，位于所述医用电子内窥镜内部，且与所述光电转换单元相对于所述医用电子内窥镜的中心轴平行设置；所述照明单元发出的光通过所述医用电子内窥镜前端与成像窗口并排设置的照明窗口对所述医用电子内窥镜指向的目标区域进行均匀光照。

其中，所述照明单元包括微型贴片式LED光源。

其中，所述微型贴片式LED光源的基板采用氮化铝、氧化铍或铜-碳纤维材料制成，导热系数大于260W/(m·K)。