一种具有智能吻合功能的4k荧光一体化腔镜系统
阅读说明：本技术 一种具有智能吻合功能的4k荧光一体化腔镜系统 (4K fluorescence integration chamber mirror system with intelligence function of coincide ) 是由 刘连新 刘尧 孟凡征 丁帅 李霄剑 孟凡 许建国 傅强 王浩 顾东晓 朱程广 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明属于医疗设备技术领域,尤其是一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统,包括壳体,所述壳体的内壁设置有医用混合冷光源模块、4K荧光摄像模块、4K显示模块和供电模块,且医用混合冷光源模块有LED发光模块、近红外发光模块、光学模块和电路控制模块组成,所述壳体的内壁通过螺钉固定有4K摄像主控板,且壳体位于4K摄像主控板一侧的内壁通过螺钉固定有显示屏主控板,所述近红外发光模块和LED发光模块分别固定于壳体的内壁上。本发明可以将国内荧光腔镜导航和4K高清成像通过同一个腔镜系统完成,能够将两者同时融合,从而满足人们的使用需求。(The invention belongs to the technical field of medical equipment, and particularly relates to a 4K fluorescence integrated endoscope system with an intelligent anastomosis function, which comprises a shell, wherein a medical mixed cold light source module, a 4K fluorescence camera module, a 4K display module and a power supply module are arranged on the inner wall of the shell, the medical mixed cold light source module comprises an LED light-emitting module, a near-infrared light-emitting module, an optical module and a circuit control module, a 4K camera main control board is fixed on the inner wall of the shell through screws, a display screen main control board is fixed on the inner wall of the shell, which is positioned on one side of the 4K camera main control board, through screws, and the near-infrared light-emitting module and the LED light-emitting module are respectively fixed on the inner wall of the shell. The invention can complete domestic fluorescence endoscope navigation and 4K high-definition imaging through the same endoscope system, and can simultaneously fuse the two endoscope systems, thereby meeting the use requirements of people.)
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统。
背景技术
腔镜系统是微创手术必备的设备，但是目前国内荧光腔镜导航和4K高清成像需要不同的腔镜系统完成，无法将两者同时融合。在微创手术内窥镜和特殊光谱增强方面，主要有4K高清成像放大内窥镜、染色剂增强、光学原理增强、后图像增强，高清晰度和高色彩还原的智能化内窥镜技术是国内外主流的研究方向，我国现有的微创服务系统的水平大幅落后于欧美等发达国家，染色剂增强是利用不同器官、组织对染色剂敏感度的差异性，ICG是一种近红外荧光染料，可被波长为750～810nm的外来光所激发，发射840nm左右的近红外光，透过5～10nm结缔组织，可用于组织与器官的显影，该技术在肝胆肿瘤诊断和外科手术导航中的临床应用越来越广泛，具有独特的精准诊疗价值，荧光成像、4K显示及图像处理技术将是未来荧光成像产品的发展趋势，结合人工智能技术解决术中多源信息融合难的问题，通过荧光视像精细化智能辅助处理系统和常见病灶精细化辅助识别系统，实现辅助精准手术的功能。
目前国内荧光腔镜导航和4K高清成像需要不同的腔镜系统完成，无法将两者同时融合，所以亟需一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统来改变这一现状。
发明内容
基于目前国内荧光腔镜导航和4K高清成像需要不同的腔镜系统完成，无法将两者同时融合的技术问题，本发明提出了一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统。
本发明提出的一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统，包括壳体，所述壳体的内壁设置有医用混合冷光源模块、4K荧光摄像模块、4K显示模块和供电模块，且医用混合冷光源模块有LED发光模块、近红外发光模块、光学模块和电路控制模块组成，所述壳体的内壁通过螺钉固定有4K摄像主控板，且壳体位于4K摄像主控板一侧的内壁通过螺钉固定有显示屏主控板，所述近红外发光模块和LED发光模块分别固定于壳体的内壁上，所述近红外发光模块和LED发光模块连接有同一个导光束，且导光束远离近红外发光模块和LED发光模块的一端设置有光学模块，所述壳体的外壁开设有出光口，且光学模块嵌入在出光口的内壁。
通过采用以上技术方案：LED发光模块能够发出白光，近红外发光模块发出红外光，白光和红外光能够通过导光束把光线糅合到一起，通过光学模块进行过滤和汇聚，然后通过出光口经过导光束导出，进而可以将国内荧光腔镜导航和4K高清成像通过同一个腔镜系统完成，能够将两者同时融合，从而满足人们的使用需求。
本发明进一步设置为，所述壳体的外壁开设有安装槽，且安装槽的内壁嵌装有显示屏。
通过采用以上技术方案：显示屏能够实时的显示腔内手术场景，便于医护人员进行操作。
本发明进一步设置为，所述壳体位于显示屏下方的外壁设置有参数设置面板，且参数设置面板的外壁分别设置有光源参数显示窗口、光源参数位置按键、摄像参数设置按键和摄像接口。
通过采用以上技术方案：通过参数设置面板能够对系统的光源参数和摄像参数进行设置，从而可以针对不同的光源进行设置使用。
本发明进一步设置为，所述壳体的一侧外壁分别设置有系统总开关、摄像开关和混合光源开关。
通过采用以上技术方案：系统总开关能够控制整个系统的运行或者停止，摄像开关和混合光源开关能够分别控制摄像和混合光源的运行或者停止，提高了人们操控的便捷性。
本发明进一步设置为，所述壳体的内壁分别设置有光源调光控制板和信号板。
通过采用以上技术方案：光源调光控制板能够控制对光源进行调控，信号板能够保证摄像主板与摄像头之间的连接。
本发明进一步设置为，所述LED发光模块包括第一散热片、第一散热风扇和LED发光灯珠，LED发光灯珠通过导热硅脂贴在第一散热片外壁上，第一散热风扇和LED发光灯珠由电路控制模块供电。
通过采用以上技术方案：第一散热片和第一散热风扇能够对LED发光灯珠进行良好的散热效果，避免LED发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生。
本发明进一步设置为，所述近红外发光模块包括第二散热片、第二散热风扇和近红外发光灯珠，近红外发光灯珠通过导热硅脂贴在第二散热片外壁上，第二散热风扇和近红外发光灯珠由电路控制模块供电。
通过采用以上技术方案：第二散热片和第二散热风扇能够对近红外发光灯珠进行良好的散热效果，避免近红外发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生。
本发明进一步设置为，所述4K荧光摄像模块主要包括前端摄像头采集模块、图像处理模块、4K荧光成像的智能混合病灶识别模块，且前端摄像头采集模块包括摄像头，所述摄像头由各种光学透镜和嵌有白光3CMOS-4K级和荧光独立CMOS级四晶片图像传感器的镜头端PCB板组成。
通过采用以上技术方案：3CMOS-4K级将白光反射光中的红、绿、蓝分别成像在红、绿、蓝光传感器上，荧光激发光谱成像在荧光独立CMOS级传感器上，图像处理模块能够对前端图像传感器采集的视频流进行实时图像处理，通过获取的白光条件下得到的白光图像和经过荧光处理的荧光图片，设计白光成像与荧光成像融合的图像增强算法，增强荧光图像的可视化效果，4K荧光成像的智能混合病灶识别模块是以处理模块的CPU为载体的算法，通过4k荧光视像的细粒度人工智能分析算法，利用恶性肿瘤与正常细胞的生理化学性质差异，通过荧光成像技术对疑似病变区域进行粗粒度的检测、分期与区域勾画；构建通道卷积与空间卷积分离的轻量级目标识别算法，对不同科室、不同部位的4K超高清视像数据进行快速检测与识别，结合荧光成像处理输入的粗粒度识别影响信息和病灶精准化识别定位结果，实现病灶疑似区域的精准定位。
本发明进一步设置为，所述供电模块包括三孔电源插座。
通过采用以上技术方案：三孔电源插座能够接入外部交流电，外部交流电通过供电模块转换成系统所需的直流电压，为系统各个模块供电。
本发明中的有益效果为：
1、本发明通过设置有LED发光模块和近红外发光模块，LED发光模块能够发出白光，近红外发光模块发出红外光，白光和红外光能够通过导光束把光线糅合到一起，通过光学模块进行过滤和汇聚，然后通过出光口经过导光束导出，进而可以将国内荧光腔镜导航和4K高清成像通过同一个腔镜系统完成，能够将两者同时融合，从而满足人们的使用需求；
2、本发明通过设置有前端摄像头采集模块、图像处理模块、4K荧光成像的智能混合病灶识别模块，3CMOS-4K级将白光反射光中的红、绿、蓝分别成像在红、绿、蓝光传感器上，荧光激发光谱成像在荧光独立CMOS级传感器上，图像处理模块能够对前端图像传感器采集的视频流进行实时图像处理，通过获取的白光条件下得到的白光图像和经过荧光处理的荧光图片，设计白光成像与荧光成像融合的图像增强算法，增强荧光图像的可视化效果，4K荧光成像的智能混合病灶识别模块是以处理模块的CPU为载体的算法，通过4k荧光视像的细粒度人工智能分析算法，利用恶性肿瘤与正常细胞的生理化学性质差异，通过荧光成像技术对疑似病变区域进行粗粒度的检测、分期与区域勾画；构建通道卷积与空间卷积分离的轻量级目标识别算法，对不同科室、不同部位的4K超高清视像数据进行快速检测与识别，结合荧光成像处理输入的粗粒度识别影响信息和病灶精准化识别定位结果，实现病灶疑似区域的精准定位；
3、本发明通过设置有第一散热片、第二散热片、第二散热风扇和第二散热风扇，第一散热片和第一散热风扇能够对LED发光灯珠进行良好的散热效果，避免LED发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生；第二散热片和第二散热风扇能够对LED发光灯珠进行良好的散热效果，避免LED发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统的主视结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统的侧视结构示意图；
图3为本发明提出的一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统的剖视结构俯视图。
图中：1、壳体；2、显示屏；3、参数设置面板；4、光源参数显示窗口；5、光源参数位置按键；6、出光口；7、摄像参数设置按键；8、摄像接口；9、系统总开关；10、摄像开关；11、混合光源开关；12、4K摄像主控板；13、信号板；14、电路控制模块；15、光源调光控制板；16、近红外发光模块；17、LED发光模块；18、导光束；19、光学模块；20、供电模块；21、显示屏主控板；22、三孔电源插座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种具有智能吻合功能的4K荧光一体化腔镜系统，包括壳体1，壳体1的内壁设置有医用混合冷光源模块、4K荧光摄像模块、4K显示模块和供电模块20，且医用混合冷光源模块有LED发光模块17、近红外发光模块16、光学模块19和电路控制模块14组成，壳体1的内壁通过螺钉固定有4K摄像主控板12，且壳体1位于4K摄像主控板12一侧的内壁通过螺钉固定有显示屏主控板21，近红外发光模块16和LED发光模块17分别固定于壳体1的内壁上，近红外发光模块16和LED发光模块17连接有同一个导光束18，且导光束18远离近红外发光模块16和LED发光模块17的一端设置有光学模块19，壳体1的外壁开设有出光口6，且光学模块19嵌入在出光口6的内壁。
具体的，壳体1的外壁开设有安装槽，且安装槽的内壁嵌装有显示屏2。显示屏2能够实时的显示腔内手术场景，便于医护人员进行操作。
具体的，壳体1位于显示屏2下方的外壁设置有参数设置面板3，且参数设置面板3的外壁分别设置有光源参数显示窗口4、光源参数位置按键5、摄像参数设置按键7和摄像接口8。通过参数设置面板3能够对系统的光源参数和摄像参数进行设置，从而可以针对不同的光源进行设置使用。
具体的，壳体1的一侧外壁分别设置有系统总开关9、摄像开关10和混合光源开关11。系统总开关9能够控制整个系统的运行或者停止，摄像开关10和混合光源开关11能够分别控制摄像和混合光源的运行或者停止，提高了人们操控的便捷性。
具体的，壳体1的内壁分别设置有光源调光控制板15和信号板13。光源调光控制板15能够控制对光源进行调控，信号板13能够保证摄像主板与摄像头之间的连接。
具体的，LED发光模块17包括第一散热片、第一散热风扇和LED发光灯珠，LED发光灯珠通过导热硅脂贴在第一散热片外壁上，第一散热风扇和LED发光灯珠由电路控制模块14供电。第一散热片和第一散热风扇能够对LED发光灯珠进行良好的散热效果，避免LED发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生。
具体的，近红外发光模块16包括第二散热片、第二散热风扇和近红外发光灯珠，近红外发光灯珠通过导热硅脂贴在第二散热片外壁上，第二散热风扇和近红外发光灯珠由电路控制模块14供电。第二散热片和第二散热风扇能够对近红外发光灯珠进行良好的散热效果，避免近红外发光灯珠热量过高造成烧坏的情况发生。
具体的，4K荧光摄像模块主要包括前端摄像头采集模块、图像处理模块、4K荧光成像的智能混合病灶识别模块，且前端摄像头采集模块包括摄像头，摄像头由各种光学透镜和嵌有白光3CMOS-4K级和荧光独立CMOS级四晶片图像传感器的镜头端PCB板组成。3CMOS-4K级将白光反射光中的红、绿、蓝分别成像在红、绿、蓝光传感器上，荧光激发光谱成像在荧光独立CMOS级传感器上，图像处理模块能够对前端图像传感器采集的视频流进行实时图像处理，通过获取的白光条件下得到的白光图像和经过荧光处理的荧光图片，设计白光成像与荧光成像融合的图像增强算法，增强荧光图像的可视化效果，4K荧光成像的智能混合病灶识别模块是以处理模块的CPU为载体的算法，通过4k荧光视像的细粒度人工智能分析算法，利用恶性肿瘤与正常细胞的生理化学性质差异，通过荧光成像技术对疑似病变区域进行粗粒度的检测、分期与区域勾画；构建通道卷积与空间卷积分离的轻量级目标识别算法，对不同科室、不同部位的4K超高清视像数据进行快速检测与识别，结合荧光成像处理输入的粗粒度识别影响信息和病灶精准化识别定位结果，实现病灶疑似区域的精准定位。
具体的，供电模块20包括三孔电源插座22。三孔电源插座22能够接入外部交流电，外部交流电通过供电模块20转换成系统所需的直流电压，为系统各个模块供电。
使用时，LED发光模块17能够发出白光，近红外发光模块16发出红外光，白光和红外光能够通过导光束18把光线糅合到一起，通过光学模块19进行过滤和汇聚，然后通过出光口6经过导光束18导出，进而可以将国内荧光腔镜导航和4K高清成像通过同一个腔镜系统完成，能够将两者同时融合，从而满足人们的使用需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。