專利名稱：一種三維醫(yī)學影像操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三維醫(yī)學影像操作的裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學影像操縱裝置。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學影像三維操作技術(shù)領(lǐng)域，目前常用的有示蹤球、游戲桿、遙控手柄等技術(shù)， 其原理都是將操作者的操縱意圖通過相應(yīng)的機械運動轉(zhuǎn)化為數(shù)字位移信號，以操縱目標控制器作相應(yīng)的位移。隨著醫(yī)學三維成像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維醫(yī)學影像顯示和操縱可以為臨床醫(yī)生提供更加直觀和清晰的生理和病理影像信息。然而，由CT、MRI等斷層掃描所合成的多模態(tài)三維醫(yī)學影像，大多數(shù)是在全部完成掃描、合成之后再行三維顯示和操縱的，因此三維操縱裝置只需要操縱位移信號輸入裝置即可，例如可以使用示蹤球、游戲桿、遙控手柄等完成。而另外的應(yīng)用需求來源于三維顯微病理切片，在顯示三維顯微病理切片時，不僅僅需要采集操作者的操縱意圖位移信息，而且還要實時地將該控制信息反饋到相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)上去，一般情況下，所謂的執(zhí)行機構(gòu)往往是微電機，因此在這種應(yīng)用情況下，三維操縱裝置包括了三維位移采集裝置及三維位移執(zhí)行機構(gòu)。類似的應(yīng)用需求還有眼科手術(shù)等。在內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)中，操作者需要將成像光纖通過內(nèi)窺鏡管道進入到人體內(nèi)部腔道內(nèi)，目前，往往通過人工的方式控制成像光纖在內(nèi)窺鏡管道內(nèi)的相對位置，以達到獲取不同組織部位圖像的目的。而在使用光纖導引激光，對人體粘膜進行多光子熒光成像時，需要對細微的組織結(jié)構(gòu)進行掃描和定位，為了避免人體生理蠕動造成定位精度的降低，一般采用吸盤及快速掃描的方法完成。因此一定精度、高速的三維操縱裝置在內(nèi)窺鏡光纖激光成像系統(tǒng)中尤為重要。本實用新型公開了一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學影像操縱裝置，該裝置將操作者位移信息和執(zhí)行器聲光偏轉(zhuǎn)信號及壓電晶體驅(qū)動信號結(jié)合起來，以便達到快速、高精度的三維操縱能力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學影像操縱裝置，該裝置將操作者位移信息和執(zhí)行器聲光偏轉(zhuǎn)信號及壓電晶體驅(qū)動信號結(jié)合起來， 以便達到快速、高精度的三維操縱能力。本實用新型裝置由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、χ方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、ζ軸方向壓電晶體組成。操作者通過觀察顯示器上的內(nèi)窺鏡動態(tài)視頻，定位所在人體組織，在感興趣的位置，停止內(nèi)窺鏡移動，通過單根單模光纖，固定在該位置的組織附近。操作者通過操縱手柄將控制位移信息轉(zhuǎn)化為電聲換能器的控制信息，以此控制X方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體的工作狀態(tài)，使得通過單根單模光纖的激光發(fā)生x-y平面偏轉(zhuǎn)。操作者通過深度按鍵將深度位移信息轉(zhuǎn)化為ζ軸方向壓電晶體的控制信息，以此控制ζ軸方向壓電晶體的工作狀態(tài)，并最終調(diào)節(jié)由物鏡、聚光鏡組成的透鏡組，從而調(diào)節(jié)焦平面，將激光打到焦點靶細胞上。操作者通過腳踏板將不同深度及位置的掃描圖像進行采樣，并最終合成三維組織影像。操縱手柄、深度按鍵、腳踏板都通過控制器將位移控制信號傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，消除了執(zhí)行器機械位移的遲滯性，提供了快速、高精度的定位能力。本實用新型的有益技術(shù)特征在于通過操縱手柄和深度按鍵將三維控制信息直接傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，速度快、精度高，以此保證了內(nèi)窺鏡下光纖三維成像的操縱能力。
圖1是本實用新型一種三維醫(yī)學影像操縱裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參考附圖，下面將對本實用新型進行詳細描述。如圖1所示的本實用新型三維醫(yī)學影像操縱裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，裝置由控制器、操縱手柄(21)、腳踏板(20)、深度按鍵(22)、電聲換能器(11)、χ方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(12)、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(13)、ζ軸方向壓電晶體(14)組成。操作者04)通過觀察顯示器上的內(nèi)窺鏡動態(tài)視頻，定位所在人體組織，在感興趣的位置，停止內(nèi)窺鏡移動，通過單根單模光纖(10)，固定在該位置的組織附近。操作者04)通過操縱手柄將控制位移信息轉(zhuǎn)化為電聲換能器(11)的控制信息，以此控制X方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(1 、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體(1 的工作狀態(tài)，使得通過單根單模光纖(10)的激光發(fā)生x-y平面偏轉(zhuǎn)。操作者04)通過深度按鍵0 將深度位移信息轉(zhuǎn)化為ζ軸方向壓電晶體(14) 的控制信息，以此控制ζ軸方向壓電晶體(14)的工作狀態(tài)，并最終調(diào)節(jié)由物鏡(16)、聚光鏡 (15)組成的透鏡組，從而調(diào)節(jié)焦平面(17)，將激光打到焦點靶細胞(18)上。操作者04)通過腳踏板OO)將不同深度及位置的掃描圖像進行采樣，并最終合成三維組織影像。操縱手柄、深度按鍵0 、腳踏板OO)都通過控制器(19)將位移控制信號傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件，消除了執(zhí)行器機械位移的遲滯性，提供了快速、 高精度的定位能力。
權(quán)利要求1. 一種三維醫(yī)學影像操縱裝置，由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、χ 方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、ζ軸方向壓電晶體組成，其特征在于所述操縱手柄、深度按鍵、腳踏板通過控制器將位移控制信號傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件。
專利摘要本實用新型公開了一種應(yīng)用于內(nèi)窺鏡光纖成像系統(tǒng)的三維醫(yī)學影像操縱裝置，該裝置由控制器、操縱手柄、腳踏板、深度按鍵、電聲換能器、x方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、y方向聲光偏轉(zhuǎn)器晶體、z軸方向壓電晶體組成，所述操縱手柄、深度按鍵、腳踏板通過控制器將操作者位移控制信號傳輸至執(zhí)行器，而執(zhí)行器為電聲控制器件。
文檔編號A61B1/05GK202060749SQ201120011969
公開日2011年12月7日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者朱安定, 趙文敏, 邢建國 申請人:浙江工商大學