内窥镜以及内窥镜压力温度控制系统的制作方法

1.本发明涉及内窥镜，具体涉及一种具有实时检测压力温度功能的内窥镜以及压力温度控制系统。


背景技术：

2.现有的内窥镜包括细长的插入部以及操作部，插入部从头端侧按照顺序依次包括设置在头端侧的头端、设置在该头端末端的可自由弯曲的弯曲部以及设置在弯曲部末端的挠性插管，所述头端安装有摄像部与照明部。术者手握操作部，操纵各种按钮，完成弯曲、摄像、抽吸以及送药等操作。
3.医生在进行内镜手术治疗时，需要实时对病患部位的压力温度进行监测，以便手术能够在合适的压力温度条件下顺利进行。如进行肾脏碎石手术时，医生需要向患者肾脏内通水，并通过钬激光进行碎石，钬激光在工作时会发出高热，过高的压力温度会对患者造成伤害，目前，没有很好的方法进行压力温度检测，医生只能凭借经验进行碎石的操作。


技术实现要素：

4.本发明提供一种具有实时压力温度监测功能的内窥镜，该内窥镜包括：
5.插入部，所述插入部头端配置有摄像头、光源、压电传感器以及温度传感器，所述压电传感器以及温度传感器分别具有压力传感线缆与温度传感线缆，压力传感线缆与温度传感线缆贯穿插入部设置；
6.操作部，所述操作部与插入部的末端连接；
7.传感器处理芯片，所述传感器处理芯片与压力传感线缆与温度传感线缆电连接；
8.反馈模块，所述的反馈模块与传感器处理芯片的输出端连接，所述传感器处理芯片用于处理压电传感器输出的信号并将处理后的信息输出至反馈模块。
9.在一些实施方式中，所述的压电传感器的侧部形成用于感应压力的感应面，所述感应面至少部分裸露在头端部的外面以与腔体内体液直接接触。
10.在一些实施方式中，所述压电传感器的顶面低于或与头端部的顶面齐平时，所述硬质体对应该感应面的区域形成凹槽。
11.在一些实施方式中，所述插入部头端包括硬质体，所述硬质体设有压电传感器通孔、温度传感器通孔、摄像通孔，所述压电传感器与温度传感器分别固定安装在压电传感器通孔与温度传感器通孔，所述压电传感器通孔与温度传感器通孔均布置在插入部头端的侧部。
12.在一些实施方式中，温度传感器为微型热电偶，微型热电偶由两种不同的金属在一端焊接在一起构成，所述压电传感器采用微制造技术制成。
13.在一些实施方式中，所述内窥镜进一步包括配置在内窥镜外部的用于处理摄像头采集的图像的图像处理器，所述传感器处理芯片和反馈模块各自独立地选择配置在图像处理器或操作部。
14.在一些实施方式中，所述的反馈模块包括显示器、报警器、报警灯或震动器。
15.本发明进一步提供一种内窥镜压力温度控制系统，所述控制系统包括权利要求前述所述的内窥镜、灌流设备以及执行模块，所述的灌流设备用于将液体输送至腔体内，所述传感器处理芯片与执行模块电连接，灌流设备与传感器处理芯片电连接，所述传感器处理芯片、执行模块、反馈模块各自独立地选择安装在内窥镜操作部、执行模块、灌流设备上，传感器处理芯片响应执行模块输入的信号以控制灌流设备的流量；
16.作为优选，灌流设备包括泵以及与泵连通连接的流体通道，所述流体通道适于将液体输送至腔体内，所述泵与传感器处理芯片电连接。
17.作为优选，所述传感器处理芯片向外设有连接接头，该连接接头适于与泵通信连接，所述的执行模块包括按钮、滚轮或触屏。
18.根据本发明提供的内窥镜，压电传感器与温度传感器直接布置在内窥镜的头端，直接感应腔体内压力与温度，而非需要将体液抽出体外进行检测，检测数据更贴近真实的腔内压力，误差更小；相较于传统的光纤测压，价格成本随着产量会显著下滑，有利于产品推广。
19.本发明增加内窥镜与图像处理器、灌流系统的联动机制，可以实现术者根据实时压力以及温度情况对灌流系统的灌流流量做出调整或根据当前手术方式选择灌流模式。
附图说明
20.图1为实施例1提供的内窥镜的结构示意图；
21.图2为实施例1提供的内窥镜头端的结构示意图；
22.图3为图2的结构剖面图；
23.图4为实施例1提供的另一种内窥镜头端的结构剖面图；
24.图5为实施例1提供的另一种内窥镜头端的结构示意图；
25.图6为实施例1提供的另一种内窥镜的的结构示意图；
26.图7为实施例1提供的另一种内窥镜的结构示意图；
27.图8-9为实施例2提供的内窥镜控制系统的结构示意图。
具体实施方式
28.下面通过具体实施例，并结合说明书附图对本发明或发明的技术方案作进一步具体的说明；
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“远”、“近”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
31.实施例1
32.请参阅图1，本实施方式提供一种具有实时压力温度监测功能的内窥镜，该内窥镜包括插入部1、操作部2、传感器处理芯片5以及反馈模块6；所述操作部2与插入部1的末端连接，所述操作部包括操作手柄以及安装在操作手柄上的各种控制按钮以及开关等。
33.请进一步参阅图2-3，所述插入部头端11配置有摄像头、光源、压电传感器31以及温度传感器32，所述压电传感器31以及温度传感器32分别具有压力传感线缆311与温度传感线缆321，压力传感线缆311与温度传感线缆321贯穿插入部1设置，所述传感器处理芯片5与压力传感线缆311与温度传感线缆321电连接，所述的反馈模块6与传感器处理芯片5的输出端连接，所述传感器处理芯片5用于处理压电传感器与温度传感器输出的电信号并将处理后的信息输出至反馈模块6，此处的压电传感器采用微制造技术(mems)，mems有机械微结构、微型传感器、微型激励系统和微电子系统组成。传感器外形为长方体(长宽高：0.9x0.33x0.25mm)，侧面有一个压力检测平面，在直流电压激励下，电压信号和施加的压力呈线性关系，后端有传感导线310。
34.如此，通过在内窥镜插入部的头端集合设计压电传感器与温度传感器，可以将腔体内体液与压电传感器与温度传感器直接充分接触，如此，检测结果更为精准，误差更小。
35.本领域技术人员公知，插入部的直径需要控制在较小的尺寸以使得其可在狭窄的腔道内穿过，部分场景下插入部的尺寸需要限定在9mm以下，在部分狭窄腔道的应用场景下，插入部的尺寸需要限定在3mm以下。如此，本实施例提供的温度传感器为微型热电偶(mtc)，该柔性精密热电偶，能满足快速、准确的温度测量使用需求。微型热电偶(mtc)由两种不同的金属在一端焊接在一起构成。使用过程中，这两种金属会产生一个小电压，此电压信号可以被后端系统处理并转换。更具体地，温度传感器为圆柱形，后端有传感器导线。
36.进一步地，本实施方式舍弃了价格昂贵的光纤压电传感器，使用新型的压电传感器，其感应面310在侧面，其可以满足小尺寸以及价格合适的要求。所述压电传感器31的侧部形成用于感应压力的感应面310，所述感应面310至少部分裸露在头端11的外面以与腔体内体液直接接触，所述压电传感器31具有用于传输信号的传感导线310，通过该内窥镜头端可以实时检测脏器腔体内的压力，无需将体液抽出体外进行检测，检测更为精准，便于医护人员及时压力进行调节，提高手术安全性，降低病人手术风险。且相较于光纤传感器，本实施例提供的压电传感器不易折断，设备寿命更长，且成本更低，利于普及使用。
37.在一些实施例中，请参阅图3，所述压电传感器31的顶面低于或与头端11的顶面齐平时，所述头端对应该感应面的区域形成凹槽312，所述感应面朝向该凹槽设计以感应到压力。在另一些实施例中，请参阅图4，所述的压电传感器的顶面相较于头端的顶面突出，如此，则不需要设计凹槽，压电传感器31的感应面310可以直接裸露在头端外部，即可以直接与体液充分接触以感应腔体内压力大小。
38.在本实施例中，请参参阅图5，所述插入部头端11包括硬质体，所述硬质体内设有压电传感器通孔110、温度传感器通孔111、摄像通孔112，所述压电传感器31与温度传感器32分别固定安装在压电传感器通孔与温度传感器通孔，所述压电传感器通孔与温度传感器通孔均布置在插入部头端的侧部，且压电传感器通孔与温度传感器通孔侧壁敞开设计，压电传感器的感应面朝向敞开面设计，此设计首先便于腔体内体液直接接触传感器，其次更便于传感器的组装。
39.可选地，所述的硬质体内设有工作通道115以供器械通过。
40.在一些实施方式中，所述的反馈模块6包括显示器、报警器、报警灯或震动器，即传感器处理芯片将处理好的温度压力参数以显示屏显示以及报警震动等形式给使用者以反馈。
41.此外，请参阅图6-7，所述内窥镜进一步包括配置在内窥镜外部的用于处理摄像头采集的图像的图像处理器9，所述传感器处理芯片5和反馈模块6各自独立地选择配置在图像处理器9或操作部2；例如，如图1所示，所述传感器处理芯片和反馈模块均按照在操作部；如图6所示，传感器芯片5安装在图像处理器，所述的反馈模块6安装在在内窥镜操作部。如图7所示，传感器芯片5与反馈模块6均安装在图像处理器。
42.示例一：内窥镜为独立系统：内窥镜头端的传感器进行压力温度感应，将压力温度信号转化为电信号，并通过传感器导线将操作手柄内部的传感器处理芯片进行处理，后将处理后信号发到内窥镜手柄并通过反馈模块做出相应反馈。反馈可以是显示具体压力温度数值或是指示灯、声音、震动等。
43.示例二：内窥镜与图像处理器组成反馈系统1：内窥镜头端的传感器进行压力温度感应，将压力温度信号转化为电信号，并通过传感器导线将信号传输至图像处理器内的传感器处理芯片进行处理，后将处理后信号重新发回内窥镜手柄并通过反馈模块做出相应反馈；反馈可以是显示具体压力温度数值或是指示灯、声音、震动等。
44.示例三：内窥镜与图像处理器组成反馈系统2：内窥镜头端的传感器进行压力温度感应，将压力温度信号转化为电信号，并通过传感器导线将信号传输至图像处理器内的传感器处理芯片进行处理，并将压力温度值在图像处理器(图像处理器在此之前的工作为对内窥镜头端摄像头采集到的画面进行处理或处理后进行显示，图像处理器对内窥镜系统来说是必须的)上进行提示，提示可以是图像显示具体压力温度数值或是指示灯或声音等。使用者根据当前提示压力温度值，操作手柄上的执行模块，执行模块可对灌流系统的灌流压力温度及灌流模式进行调整。
45.实施例2
46.请参阅图7-8，本实施方式提供一种内窥镜的压力控制系统，所述的控制系统包括实施例1提供的内窥镜、灌流设备以及执行模块8，所述的灌流设备用于将液体输送至腔体100内，所述传感器处理芯片5与执行模块8电连接，灌流设备与传感器处理芯片5电连接，所述传感器处理芯片5、执行模块8、反馈模块6各自独立地安装在内窥镜操作部2、图像处理器9、灌流设备上，传感器处理芯片5响应执行模块8输入的信号以控制灌流设备的流量。
47.具体地，灌流设备包括泵71以及与泵连通连接的流体通道72，所述流体通道72适于将液体输送至腔体内，所述泵71与传感器处理芯片5电连接。
48.所述传感器处理芯片向外设有连接接头70，该连接接头70适于与泵71通信连接，所述的执行模块8包括按钮、滚轮或触屏。
49.所述传感器处理芯片处理后的信号通过相应的反馈模块6得以反馈，例如报警器、报警灯、显示屏显示以及震动等。具体地，所述传感器处理芯片的传感导线与反馈模块连接。在一些实施例中，医生根据反馈模块反馈的结果，例如屏显示的腔体内压力或温度高于或低于风险值时，医生可以执行模块调整灌流设备的流量以此来调整腔体内的压力，避免出现热损伤和术后腔道狭窄等相关医疗事故。
50.在另一些实施例中，所述的操作部包括手柄以及至少一个设置在手柄上执行模块
8，即执行模块直接设置在手柄上，所述传感器处理芯片5与执行模块8电连接，灌流设备与传感器处理芯片5电连接，传感器处理芯片5响应执行模块输入的信号以控制灌流设备的流量。所述执行模块可以是按钮、滚轮、触屏等方式。即执行模块8的信号输入，传感器处理芯片5控制灌流设备流量的大小。具体地，所述传感器处理芯片5向外设有连接接头70，该连接接头70适于与灌流设备通信连接。具体实施例可以是：执行模块为2颗按钮，压力温度值高时，按下减压按钮，传感器处理芯片发送信号给灌流设备，灌流设备识别信号，降低灌流流量。压力温度值低时则按下加压按钮，灌流设备识别信号，增大灌流流量。除此之外，还可以拥有第三颗按钮，使用者可以根据不同的手术场景控制灌流系统进行不同的灌流模式，如大流量模式，小流量模式，脉冲模式等。通过对执行模块的多功能设计，通过传感器处理芯片实施对灌流设备的多个模式的控制操作，如此实现压力的优化控制。
51.传感器处理芯片5可以安装在操作手柄、图像处理器或灌流设备的泵上。而反馈模块80也可以安装在操作手柄、图像处理器或灌流设备的泵上。执行模块也可以安装在操作手柄、图像处理器或灌流设备的泵上。即传感器处理芯片5、反馈模块80以及执行模块8可以各自独立地选择安装在操作手柄、图像处理器或灌流设备上，只要通过传感导线将压电传感器、传感器处理芯片、反馈模块以及执行模块电连接完成信号的传输即可。。
52.示例一：内窥镜+灌流设备1：内窥镜头端的传感器进行压力温度感应，将压力温度信号转化为电信号，并通过传感器导线将信号传输到手柄内部的传感器处理芯片进行处理，后将处理后信号发到内窥镜手柄并通过反馈模块做出相应反馈。反馈可以是显示具体压力温度数值或是指示灯、声音、震动等。使用者根据提示，可以操控内窥镜手柄上的执行模块进行压力温度调节(执行模块可以是按钮、滚轮、触屏等方式。具体实施例可以是：执行模块为2颗按钮，压力温度值高时，按下减压按钮，处理芯片发送信号给灌流系统，灌流系统识别信号，降低灌流流量。压力温度值低时则按下加压按钮。除此之外，还可以拥有第三颗按钮，使用者可以根据不同的手术场景控制灌流系统进行不同的灌流模式，如大流量模式，小流量模式，脉冲模式等)
53.示例二：内窥镜+灌流设备+图像处理器：在上一版的基础上增加图像处理器。传感器进行压力温度感应并转化为电信号，经过操作手柄内传感器处理芯片处理后，将信号再次发送给图像处理器内的反馈模块，反馈可以是显示具体压力温度数值或是指示灯、声音、震动等。使用者根据当前提示压力温度值，操作手柄上的执行模块，执行模块可对灌流系统的灌流压力温度及灌流模式进行调整。
54.上述2个方案不仅能够检测和提示压力，既能对压力进行检测和显示，同时还能根据需要对腔内压力进行调整。压电传感器3直接感应腔体100内压力，而非需要将体液抽出体外进行检测，检测数据更贴近真实的腔内压力，测量更加精准，误差更小。增加内窥镜与图像处理器、灌流系统的联动机制，可以实现术者根据实时压力情况对灌流系统的灌流流量、压力做出调整或根据当前手术方式选择灌流模式。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种具有实时压力温度监测功能的内窥镜，其特征在于，该内窥镜包括：插入部，所述插入部头端配置有摄像头、光源、压电传感器以及温度传感器，所述压电传感器以及温度传感器分别具有压力传感线缆与温度传感线缆，压力传感线缆与温度传感线缆贯穿插入部设置；操作部，所述操作部与插入部的末端连接；传感器处理芯片，所述传感器处理芯片与压力传感线缆与温度传感线缆电连接；反馈模块，所述的反馈模块与传感器处理芯片的输出端连接，所述传感器处理芯片用于处理温度传感器以及压电传感器输出的信号并将处理后的信息输出至反馈模块。2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述的压电传感器的侧部形成用于感应压力的感应面，所述感应面至少部分裸露在头端部的外面以与腔体内体液直接接触。3.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述压电传感器的顶面低于或与头端部的顶面齐平时，所述硬质体对应该感应面的区域形成凹槽。4.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述插入部头端包括硬质体，所述硬质体设有压电传感器通孔、温度传感器通孔、摄像通孔，所述压电传感器与温度传感器分别固定安装在压电传感器通孔与温度传感器通孔，所述压电传感器通孔与温度传感器通孔均布置在插入部头端的侧部。5.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，温度传感器为微型热电偶，微型热电偶由两种不同的金属在一端焊接在一起构成，所述压电传感器采用微制造技术制成。。6.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜进一步包括配置在内窥镜外部的用于处理摄像头采集的图像的图像处理器，所述传感器处理芯片和反馈模块各自独立地配置在图像处理器或操作部。7.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述的反馈模块包括显示器、报警器、报警灯或震动器。8.一种内窥镜压力温度控制系统，其特征在于，所述控制系统包括权利要求1-7任意一项所述的内窥镜、灌流设备以及执行模块，所述的灌流设备用于将液体输送至腔体内，所述传感器处理芯片与执行模块电连接，灌流设备与传感器处理芯片电连接，所述传感器处理芯片、执行模块、反馈模块各自独立地选择安装在内窥镜操作部、图像处理器、灌流设备上，传感器处理芯片响应执行模块输入的信号以控制灌流设备的流量。9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，灌流设备包括泵以及与泵连通连接的流体通道，所述流体通道适于将液体输送至腔体内，所述泵与传感器处理芯片电连接。10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述传感器处理芯片向外设有连接接头，该连接接头适于与泵通信连接，所述的执行模块包括按钮、滚轮或触屏。

技术总结
本发明提供一种具有实时压力温度监测功能的内窥镜，该内窥镜包括插入部、操作部、传感器处理芯片与反馈模块，所述插入部头端配置有摄像头、光源、压电传感器以及温度传感器，所述压电传感器以及温度传感器分别具有压力传感线缆与温度传感线缆，压力传感线缆与温度传感线缆贯穿插入部设置，所述操作部与插入部的末端连接，所述传感器处理芯片与压力传感线缆与温度传感线缆电连接，所述的反馈模块与传感器处理芯片的输出端连接，所述传感器处理芯片用于处理压电传感器输出的信号并将处理后的信息输出至反馈模块。息输出至反馈模块。息输出至反馈模块。


技术研发人员：夏大卫 李芳柄 徐鹏宏 郦兴 夏帮凑 张远志
受保护的技术使用者：浙江医高医疗科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/1