阅读说明：本技术 一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜 (Multi-position stereoscopic vision multi-wavelength video ophthalmic surgery microscope ) 是由 陈晞凯 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了显微镜领域的一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜,包括：变倍转鼓,中间设有一第一显微物镜组位,环绕第一显微物镜组位对称设有若干个第二显微物镜组位；多位立体显微摄像总成,通过第二显微物镜组位安装于变倍转鼓上；中路显微摄像,通过第一显微物镜组位安装于变倍转鼓上；多波长多角度照明组件,设于变倍转鼓的正下方；多位立体监视器,设于变倍转鼓下方,并与多位立体显微摄像总成连接；多向中路监视屏,设于变倍转鼓下方,位于多波长多角度照明组件以及多位立体监视器之间,并与中路显微摄像连接。本发明的优点在于：极大的提升了显微镜使用的便捷性、安全性、影像显示效果,降低了使用者的疲劳度,并便于多人协作。(The invention provides a multi-stereoscopic mid-vision multi-wavelength video ophthalmic operating microscope in the field of microscopes, which comprises: the zooming rotary drum is provided with a first microscope objective group position in the middle and a plurality of second microscope objective group positions symmetrically arranged around the first microscope objective group position; the multi-position stereo microscope camera assembly is arranged on the zoom rotary drum through a second microscope objective group; the middle path of microscopic shooting is arranged on the zooming rotary drum through a first microscope objective group position; the multi-wavelength multi-angle illumination assembly is arranged right below the zooming rotary drum; the multi-position stereo monitor is arranged below the zooming rotary drum and is connected with the multi-position stereo microscopic camera assembly; and the multi-direction middle path monitoring screen is arranged below the zooming rotary drum, is positioned between the multi-wavelength multi-angle illumination assembly and the multi-position three-dimensional monitor, and is connected with the middle path microscopic camera. The invention has the advantages that: the microscope greatly improves the convenience, safety and image display effect of the microscope, reduces the fatigue of users, and is convenient for multi-person cooperation.)

一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜

技术领域

本发明涉及显微镜领域，特别指一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜。

背景技术

手术显微镜是一种常用的医用手术显微设备，眼科手术显微镜亦广泛被用于眼科手术。现有的手术显微镜，显微观察部分多采用由主物镜、变倍物镜对、分光转像棱镜以及目镜等光学镜片组成的光学系统；照明部分一般由钨丝灯泡、卤素灯泡、LED灯或者氙灯作为光源，通过导光束及其他光学元件组成照明系统，有同轴照明、斜照明和裂隙照明几种。

引用《国家食品药品监督管理总局发布手术显微镜注册技术审查指导原则》中的内容：现有的手术显微镜的结构如图17所示，现有的手术显微镜1’，其手术视野平面2’，经主物镜11’后，由变倍物镜对12’分二路，经过分光器13’，双目镜筒14’，目镜15’后出瞳，供使用者双目观看；手术显微镜可通过分光器安装助手镜、图像采集处理系统等相关配件。助手镜可配有供单眼或双眼观察的镜管，用于手术辅助；现有的手术显微镜照明系统，一般由钨丝灯泡、卤素灯泡、LED灯、氙灯作为光源，通过导光束及其他光学元件组成照明系统，有同轴照明、斜照明和裂隙照明之分。

然而，现有的手术显微镜存在如下缺点：

1、手术视野平面到使用者双目出瞳的距离，是固定不变的，使用者不论个子高矮与手的长短，都得去适应这个距离，尤其是矮个手短的使用者，要适应这个距离的姿势去进行精细的显微手术比较困难。

2、数值孔径是由物镜焦距和有效通光孔径决定的，手术中为了看的更清楚，需要提高照明度；特别是眼科手术显微镜，如果为了看清而不节制地提高照度，易造成光辐射对眼底视网膜的伤害。

3、手术视野目标的捕捉、调焦，均在双目体视目镜中观察进行调整，分散主刀医生注意力，需要让病人保持一个姿势不要动。

4、照明光源方向单一，而眼角膜、晶体等介质多为曲面高反光，以至于手术过程中经常出现反光干扰。

5、玻璃体切割手术是一项主要功能，而玻璃体切割是倒像，为了解决倒像问题，需要在大物镜前端加装玻璃体切割倒像镜使其倒回正像，至使从手术视野平面到使用者双目出瞳的距离越来越长，矮个手短的使用者越加难以掌握。

6、使用者肉眼通过其光学系统直接察看手术视野部位，由于单色光、红外、荧光造影激发光等均存在视觉障碍，所以现有的手术显微镜以白光为主。

7、目镜出瞳，会让使用者眼睛疲劳，目镜倍率越大越容易疲劳。

8、通过分光器接出来的助手镜，仅适合助手旁观而不适合帮忙。

9、通过分光器安装图像采集相关配件，但多数为立体双路光学中分出单边一路采集，所采集的图像效果视同“睁一只眼闭一只眼”，作为手术视频记录与远程教学交流的医学图像，尚不尽人意。

因此，如何提供一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜，实现提升显微镜使用的便捷性、安全性、影像显示效果，降低使用者的疲劳度，便于多人协作，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜，实现提升显微镜使用的便捷性、安全性、影像显示效果，降低使用者的疲劳度，便于多人协作。

本发明是这样实现的：一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜，包括：

变倍转鼓，中间设有一第一显微物镜组位，环绕所述第一显微物镜组位对称设有若干个第二显微物镜组位；所述第一显微物镜组位与第二显微物镜组位的中轴延长线相交于手术视野；

多位立体显微摄像总成，通过所述第二显微物镜组位安装于变倍转鼓上；

中路显微摄像，通过所述第一显微物镜组位安装于变倍转鼓上；

多波长多角度照明组件，设于所述变倍转鼓的正下方；

多位立体监视器，设于所述变倍转鼓的下方，位于所述多波长多角度照明组件的侧边，并与所述多位立体显微摄像总成视频连接；

多向中路监视屏，设于所述变倍转鼓的下方，位于所述多波长多角度照明组件以及多位立体监视器之间，并与所述中路显微摄像视频连接。

进一步地，所述多位立体显微摄像总成包括：

至少二对立体显微摄像对，各所述立体显微摄像对均包括两个第一显微摄像单元；两个所述第一显微摄像单元通过第二显微物镜组位对称设于变倍转鼓上。

进一步地，所述第一显微摄像单元包括：

第一显微物镜组，设于所述第二显微物镜组位内；

第一滤光器，设于所述第一显微物镜组的上端，与所述第一显微物镜组处于同一轴线上；

第一图像传感器，设于所述第一滤光器的上端，与所述第一显微物镜组以及第一滤光器处于同一轴线上，并与所述多位立体监视器视频连接。

进一步地，所述中路显微摄像包括一第二显微摄像单元；所述第二显微摄像单元包括：

第二显微物镜组，设于所述第一显微物镜组位内；

第二滤光器，设于所述第二显微物镜组的上端，与所述第二显微物镜组处于同一轴线上；

第二图像传感器，设于所述第二滤光器的上端，与所述第二显微物镜组以及第二滤光器处于同一轴线上，并与所述多向中路监视屏视频连接。

进一步地，所述多波长多角度照明组件包括：

一个照明光束支架，设有若干个安装孔，各所述安装孔的中轴延长线相交于手术视野；

若干个独立照明光束单元，分别设于各所述安装孔内。

进一步地，所述独立照明光束单元包括：

聚光镜筒，设于所述安装孔内；

聚光镜组，设于所述聚光镜筒内；

第三滤光器，设于所述聚光镜组的下端；

LED散热器，设于所述聚光镜组的上端；

LED灯，设于所述LED散热器的底面，且照射方向朝向所述聚光镜组。

进一步地，所述LED灯为白光灯、多波长光灯或者荧光造影激发光灯。

进一步地，所述多位立体监视器包括：

多组立体监视器对；各所述立体监视器对均包括：

两个位置调整机构，设于所述变倍转鼓的下方，分别位于所述多波长多角度照明组件对称的两个侧边；

两个立体监视器单元，安装于所述位置调整机构上，并通过所述位置调整机构进行位置调整；所述立体监视器单元与多位立体显微摄像总成视频连接。

进一步地，所述立体监视器单元包括：

一个监视器暗壳，上方设有两个通光孔，并安装于所述位置调整机构上；

两个监视屏，对称设于所述监视器暗壳内部的左右两侧，并与所述多位立体显微摄像总成视频连接；

两个窗口片，分别设于两个所述通光孔内；

两个验光镜片，分别设于两个所述窗口片的外侧；

两个反射镜，对称设于所述监视器暗壳内部，用于将所述监视屏显示的图像依次通过窗口片以及验光镜片反射出来。

进一步地，所述多向中路监视屏包括：

多个中路监视屏，各所述中路监视屏均设于多波长多角度照明组件以及多位立体监视器之间，并与所述中路显微摄像视频连接；所述中路监视屏为触摸显示屏。

本发明的优点在于：

1、通过设置所述多位立体显微摄像总成以及多位立体监视器，所述多位立体监视器接收多位立体显微摄像总成拍摄的视频，并通过所述监视屏以及反射镜将视频进行上下翻转和左右镜像，使得眼睛通过所述验光镜片看到的是本位正像，特别是眼科玻切手术时，不必像传统那样加装玻璃体切割倒像镜，至使从手术视野平面到眼睛的距离越来越长，而所述多位立体监视器可通过位置调整机构进行上下前后以及俯仰角等的位置调节，以适应使用者的身高以及手的长短，便于进行精细的显微手术，进而极大的提升了显微镜使用的便捷性，降低了使用者的疲劳度。

2、设置所述多位立体显微摄像总成采集影像，便于对采集的影像进行处理，使得即使在多样的照明环境下(白光、多种波长光、红外、紫外、荧光造影激发光以及低照度光等)，也能够对影像进行图像增强，显示手术显微的实时动态、高清、高动态范围的高质量影像，供记录与远程教学互动交流的医学图像，即极大的提升了影像显示效果。

3、通过设置所述多位立体显微摄像总成、中路显微摄像、多位立体监视器以及多向中路监视屏，使得多位使用者可以同时进行操作，同时察看手术部位的本位正像，且所述多位立体监视器可通过位置调整机构进行位置调整，以适应不同身高的使用者，让不同身高的使用者均处于最佳工作状态；且通过各所述立体监视器单元以及中路监视屏察看手术部位的本位正像，相对于传统上通过分光器接出助手镜，效果视同“睁一只眼闭一只眼”，提升了各使用者间协同的可能性，且避开了大倍率目镜以及位置精准的出瞳，使得眼睛长时间注视不易疲劳，即使得所述显微镜便于多人协作，并降低使用者的疲劳度。

4、通过设置所述多波长多角度照明组件，使用者可依据手术的实际需要开启对应的独立照明光束单元，设置独立照明光束单元的波长，即依据实际需要形成多角度、多种波长或荧光造影激发光的多方位照明光束阵列，不必为了看得更清楚，而不节制的提高照度，造成光辐射对眼底视网膜的伤害；通过调整光照的角度也能避免眼角膜、晶体等介质产生的高反光，使得使用者看得更清楚，进而极大的提升了显微镜使用的安全性。

5、通过设置所述多位立体显微摄像总成、中路显微摄像、多波长多角度照明组件，实现对手术视野目标的捕捉、调焦、照明光束的波长角度的调节，当手术视野目标移动时，助手可随时进行调整、主刀医生无须分散注意力。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜的结构示意图。

图2是本发明一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜的俯视图。

图3是本发明多位立体显微摄像总成的结构示意图。

图4是本发明多位立体显微摄像总成的剖视图。

图5是本发明中路显微摄像的剖视图。

图6是本发明多位立体显微摄像总成与中路显微摄像的结构示意图。

图7是本发明多位立体监视器的结构示意图。

图8是本发明多位立体监视器的俯视图。

图9是本发明立体监视器对的结构示意图。

图10是本发明立体监视器单元的结构示意图。

图11是本发明立体监视器单元的剖视图。

图12是本发明多向中路监视屏的结构示意图。

图13是本发明多位立体监视器与多向中路监视屏的结构示意图。

图14是本发明多波长多角度照明组件的结构示意图。

图15是本发明照明光束支架的结构示意图。

图16是本发明独立照明光束单元的剖视图。

图17是传统手术显微镜的光学原理示意图。

标记说明：

100-一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜，1-变倍转鼓，2-多位立体显微摄像总成，3-中路显微摄像，4-多波长多角度照明组件，5-多位立体监视器，6-多向中路监视屏，7-眼睛，8-手术视野，11-第一显微物镜组位，12-第二显微物镜组位，21-立体显微摄像对，211-第一显微摄像单元，2111-第一显微物镜组，2112-第一滤光器，2113-第一图像传感器，31-第二显微摄像单元，311-第二显微物镜组，312-第二滤光器，313-第二图像传感器，41-照明光束支架，42-独立照明光束单元，411-安装孔，421-聚光镜筒，422-聚光镜组，423-第三滤光器，424-LED散热器，425-LED灯，51-立体监视器对，511-位置调整机构，512-立体监视器单元，5121-监视器暗壳，5122-监视屏，5123-窗口片，5124-验光镜片，5125-反射镜，51211-通光孔，61-中路监视屏，1’-传统手术显微镜，2’-手术视野平面，11’-主物镜，12’-变倍物镜对，13’-分光器，14’-双目镜筒，15’-目镜。

具体实施方式

请参照图1至图17所示，本发明一种多位体视中视多波长视频眼科手术显微镜100的较佳实施例，包括：

变倍转鼓1，中间设有一第一显微物镜组位11，环绕所述第一显微物镜组位11对称设有若干个第二显微物镜组位12；所述第一显微物镜组位11与第二显微物镜组位12的中轴延长线相交于手术视野8；所述变倍转鼓1可进行旋转切换位置，在预留的所述第二显微物镜组位12上安装不同倍率的显微物镜组；

多位立体显微摄像总成2，通过所述第二显微物镜组位12安装于变倍转鼓1上；所述多位立体显微摄像总成2可在摄像的同时拍摄照片，输出可变倍多方位手术视野8的立体显微视频与立体照相图片信号；

中路显微摄像3，通过所述第一显微物镜组位11安装于变倍转鼓1上，即安装在所述变倍转鼓1的视场中轴位置；所述中路显微摄像3可在摄像的同时拍摄照片，输出手术视野8中路的显微视频与照片信号；

多波长多角度照明组件4，设于所述变倍转鼓1的正下方，用于提供多波长、多角度的照明；

多位立体监视器5，设于所述变倍转鼓1的下方，位于所述多波长多角度照明组件4的侧边，并与所述多位立体显微摄像总成2视频连接；所述多位立体监视器5用于显示多位立体显微摄像总成2输出的手术视野8的立体显微视频图像，且显示的内容为本位正像，即不是颠倒或者翻转的图像；

多向中路监视屏6，设于所述变倍转鼓1的下方，位于所述多波长多角度照明组件4以及多位立体监视器5之间，并与所述中路显微摄像3视频连接；所述多向中路监视屏6用于显示中路显微摄像3输出的手术视野8中路正面的显微视频图像，且显示的内容为本位正像，可用于手术视野8目标的捕捉、调焦、照明光束的波长角度调节，当手术视野8目标移动时，助手可随时进行调整、主刀医生无须分散注意力。

所述手术显微镜100适用于眼科手术以及非眼科手术。

所述多位立体显微摄像总成2包括：

至少二对立体显微摄像对21，各所述立体显微摄像对21均包括两个第一显微摄像单元211；两个所述第一显微摄像单元211通过第二显微物镜组位12对称设于变倍转鼓1上，即所述立体显微摄像对21之间交叉设置。

所述第一显微摄像单元211包括：

第一显微物镜组2111，设于所述第二显微物镜组位12内；

第一滤光器2112，设于所述第一显微物镜组2111的上端，与所述第一显微物镜组2111处于同一轴线上；

第一图像传感器2113，设于所述第一滤光器2112的上端，与所述第一显微物镜组2111以及第一滤光器2112处于同一轴线上，并与所述多位立体监视器5视频连接。

所述中路显微摄像3包括一第二显微摄像单元31；所述第二显微摄像单元31包括：

第二显微物镜组311，设于所述第一显微物镜组位11内；

第二滤光器312，设于所述第二显微物镜组311的上端，与所述第二显微物镜组311处于同一轴线上；

第二图像传感器313，设于所述第二滤光器312的上端，与所述第二显微物镜组311以及第二滤光器312处于同一轴线上，并与所述多向中路监视屏6视频连接。

所述多波长多角度照明组件4包括：

一个照明光束支架41，设有若干个安装孔411，各所述安装孔411的中轴延长线相交于手术视野8，即照明光束阵列以手术视野8为照明靶面；所述照明光束支架41为花瓣状，设有多个花瓣；

若干个独立照明光束单元42，分别设于各所述安装孔411内；各所述独立照明光束单元42，通过对所述多向中路监视屏6的观察，调节独立照明光束单元42的波长、开启的位置，进而调整光束的角度；所述独立照明光束单元42可由用户自行排列组装于照明光束支架41上。

所述独立照明光束单元42包括：

聚光镜筒421，设于所述安装孔411内，用于聚光；

聚光镜组422，设于所述聚光镜筒421内；

第三滤光器423，设于所述聚光镜组422的下端；所述第一滤光器2112、第二滤光器312以及第三滤光器423均用于选择性地透射不同波长的光；

LED散热器424，设于所述聚光镜组422的上端，用于为所述LED灯425散热；

LED灯425，设于所述LED散热器424的底面，且照射方向朝向所述聚光镜组422。

所述LED灯425为白光灯、多波长光灯或者荧光造影激发光灯。

所述多位立体监视器5包括：

多组立体监视器对51；各所述立体监视器对51均包括：

两个位置调整机构511，设于所述变倍转鼓1的下方，分别位于所述多波长多角度照明组件4对称的两个侧边，用于调整所述立体监视器单元512，以满足不同身高的使用者；

两个立体监视器单元512，安装于所述位置调整机构511上，并通过所述位置调整机构511进行位置调整；所述立体监视器单元512与多位立体显微摄像总成2视频连接。

还包括一支架(未图示)，各所述位置调整机构511均安装于支架上。

所述立体监视器单元512包括：

一个监视器暗壳5121，上方设有两个通光孔51211，并安装于所述位置调整机构511上；

两个监视屏5122，对称设于所述监视器暗壳5121内部的左右两侧，并与所述多位立体显微摄像总成2视频连接；

两个窗口片5123，分别设于两个所述通光孔51211内；

两个验光镜片5124，分别设于两个所述窗口片5123的外侧；

两个反射镜5125，对称设于所述监视器暗壳5121内部，用于将所述监视屏5122显示的图像依次通过窗口片5123以及验光镜片5124反射出来。

所述多向中路监视屏6包括：

多个中路监视屏61，各所述中路监视屏61均设于多波长多角度照明组件4以及多位立体监视器5之间，并与所述中路显微摄像3视频连接；所述中路监视屏61为触摸显示屏，可对图像标记编辑输出，供实时互动交流；所述中路监视屏61通过图像旋转、上下翻转、左右镜像，获得本位正像显示。

本发明工作原理：

打开所述多波长多角度照明组件4提供照明，使用者通过所述位置调整机构511调整立体监视器单元512的位置以及角度，启动所述多位立体显微摄像总成2、中路显微摄像3、多位立体监视器5以及多向中路监视屏6；所述多位立体显微摄像总成2拍摄的影像传输到多位立体监视器5上，显示本位正像；所述中路显微摄像3拍摄的影像传输到多向中路监视屏6上，显示本位正像；多名使用者的眼睛7分别通过一所述立体监视器单元512的验光镜片5124、窗口片5123、反射镜5125，观察到所述监视屏5122上显示的手术视野8进行协同手术，并通过所述中路监视屏61观察中路的手术视野8。

综上所述，本发明的优点在于：

1、通过设置所述多位立体显微摄像总成以及多位立体监视器，所述多位立体监视器接收多位立体显微摄像总成拍摄的视频，并通过所述监视屏以及反射镜将视频进行上下翻转和左右镜像，使得眼睛通过所述验光镜片看到的是本位正像，特别是眼科玻切手术时，不必像传统那样加装玻璃体切割倒像镜，至使从手术视野平面到眼睛的距离越来越长，而所述多位立体监视器可通过位置调整机构进行上下前后以及俯仰角等的位置调节，以适应使用者的身高以及手的长短，便于进行精细的显微手术，进而极大的提升了显微镜使用的便捷性，降低了使用者的疲劳度。

2、设置所述多位立体显微摄像总成采集影像，便于对采集的影像进行处理，使得即使在多样的照明环境下(白光、多种波长光、红外、紫外、荧光造影激发光以及低照度光等)，也能够对影像进行图像增强，显示手术显微的实时动态、高清、高动态范围的高质量影像，供记录与远程教学互动交流的医学图像，即极大的提升了影像显示效果。

3、通过设置所述多位立体显微摄像总成、中路显微摄像、多位立体监视器以及多向中路监视屏，使得多位使用者可以同时进行操作，同时察看手术部位的本位正像，且所述多位立体监视器可通过位置调整机构进行位置调整，以适应不同身高的使用者，让不同身高的使用者均处于最佳工作状态；且通过各所述立体监视器单元以及中路监视屏察看手术部位的本位正像，相对于传统上通过分光器接出助手镜，效果视同“睁一只眼闭一只眼”，提升了各使用者间协同的可能性，且避开了大倍率目镜以及位置精准的出瞳，使得眼睛长时间注视不易疲劳，即使得所述显微镜便于多人协作，并降低使用者的疲劳度。

4、通过设置所述多波长多角度照明组件，使用者可依据手术的实际需要开启对应的独立照明光束单元，设置独立照明光束单元的波长，即依据实际需要形成多角度、多种波长或荧光造影激发光的多方位照明光束阵列，不必为了看得更清楚，而不节制的提高照度，造成光辐射对眼底视网膜的伤害；通过调整光照的角度也能避免眼角膜、晶体等介质产生的高反光，使得使用者看得更清楚，进而极大的提升了显微镜使用的安全性。

5、通过设置所述多位立体显微摄像总成、中路显微摄像、多波长多角度照明组件，实现对手术视野目标的捕捉、调焦、照明光束的波长角度的调节，当手术视野目标移动时，助手可随时进行调整、主刀医生无须分散注意力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。