專利名稱:測量內窺鏡及其測量方法
本發明屬于內窺鏡及其測量方法的技術改進。
在本發明以前，一般的內窺鏡不具備測量功能。無論硬式窺鏡，還是軟式窺鏡，在觀察物體時，均由必要的視場角決定，出現近大、遠小的視差，這種視差使內窺鏡只能定性地觀察物體的形狀，而不能定量地測定物體的大小。但是，能定量地測定被觀察物體的大小是非常重要的，如測知體腔內腫瘤尺寸，及由此而知的該腫瘤的增長速度，對于正確判斷該疾病的性質和確定正確的治療方案具有重要意義;測知子宮腔底部寬度，有利于選擇尺寸適宜的宮內節育器，提高節育效果，測知機器零件深度缺陷的尺寸，對判斷其質量提供數字依據等等。
為了解決普通內窺鏡不能作定量測量物體的問題，日本町田制作所千龜俊夫先生發明了一種“利用圈柱形聚光玻璃纖維的光學測量裝置”使內窺鏡增加了測量功能。但該裝置難度較大，造價高，使用不夠方便，不利于大批量商品化生產。
本發明的目的，是提供一種結構簡單、造價低，使用方便的具有測量功能的內窺鏡及其測量方法。
本發明的任務，是通過在普通內窺鏡上增設一個由內窺鏡測尺、分劃板和內窺鏡操作孔構成的測量系統來實現的。
本發明的測量內窺鏡的測量方法的基本特征，是利用內窺鏡固有的視場角2W、物體的距離L、物體的尺寸H之間所存在的函數關系，即 (H)/(L) ＝2tgw，來測量物體的距離和大小。
圖1所示的測量內窺鏡的結構示意圖，是本發明的測量內窺鏡的一種技術方案。其中1為測尺、2為分劃板，3為圈定視場，4為視場角2W，5為讀數端，6為物體，7為光導纖維，8為目鏡，9為物鏡，10為測尺操作孔，H為物體尺寸，H′為圈定視場下物體尺寸，L為物體距離。
圖2為利用硬性內窺鏡已知視場角觀察物體(如腫瘤)時的視場圖象，其中1為測尺，4′為視場光欄，6為物體。
圖3為一種簡單的硬性內窺鏡分劃板圖案，其中3′為圈定光欄。圖4為用圖3所示的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖5為對圖3所示的圈定光欄3′進行細分劃的分劃板圖案。其中11為圈定光欄3′的細分劃刻線。
圖6為用圖5所說的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖7為軟性內窺鏡具有細分劃刻線，但未加圈定光欄的分劃板圖案。其中12為數碼顯示裝置。
圖8為用圖7所說的分劃板圖案觀測物體時的視場圖象。
圖9為加圈定光欄〔3′〕，并進行了細分劃的軟性內窺鏡分劃板圖案。
圖10為用圖9所示的分劃板圖案進行觀測物體時的視場圖象。
圖1所示的內窺鏡測尺為專用單排讀數測尺。內窺鏡測尺也可為雙排讀數測尺。內窺鏡測尺〔1〕放在內窺鏡測尺操作孔〔10〕內。測尺的零位是在測尺接物端與內窺鏡入瞳處于同一垂直平面時，在讀數端〔5〕標注的。內窺鏡測尺也可以是兼用的，兼用的內窺鏡測尺是在諸如活體組織取樣鉗之類的內窺鏡手術器械的相應長度部位上標以與專用測尺相同的刻度值構成的。
具有雙排讀數的測尺，其中一排讀數為被測物體的尺寸，其標值方法是利用 (H)/(L) ＝2tgw公式。如設某內窺鏡的視場角2W等于70°時，物體的尺寸H與物體的距離L之比為(H)/(L) ＝2tg35°＝1.4，即在測尺的1/1.4的長度上標值為1，在(1/1.4)×2的長度上標值為2，以此類推。另一排讀數為被測物體的距離L。
移動內窺鏡使所觀察物體〔6〕的垂軸輪廓充滿視場，然后將在內窺鏡測尺操作孔〔10〕(或鉗子口)內處于零位的內窺鏡測尺〔1〕向前輕輕推進，當內窺鏡測尺〔1〕接觸到物體〔6〕邊緣時(如圖2所示)，讀數端〔5〕的讀數即為物體〔6〕的距離L;物體的尺寸H等于測尺讀數的1.4倍。假如圖1所示的內窺鏡測尺〔1〕的讀數為6.6Cm，則物體的尺寸為H＝L×1.4＝6.6Cm×1.4＝9.24Cm具有雙排讀數的內窺鏡測尺，可在讀數端〔5〕處直接讀出物體的尺寸。具有雙排讀數的測尺，可用單一顏色標注，也可用二種顏色標注。
所說的分劃板〔2〕，設在內窺鏡觀察系統的視場光欄處，以使讀數更加簡便。圖3為一種簡單的硬性內窺鏡分劃板圖案，其中同心園〔3′〕為圈定光欄，圖4為用這種具有圈定光欄〔3′〕的分劃板圖案觀察物體時的視場圖象。
圈定光欄〔3′〕的直徑取決于圈定視場2W′因為(2W′)/(2W) ＝ (圈定光欄直徑)/(視場光欄直徑)
所以，圈定光欄直徑〔3′〕＝視場光欄直徑× (2W′)/(2W) 。當圈定視場2W′等于53.13°，即2arCtg 1/2 時，H′＝L。設視場角2W為70°時的光欄直徑為2.2mm，則圈定光欄直徑＝2.2× (53.13°)/(70°) ＝1.67mm。這樣，在分劃板上刻以直徑為1.67mm的同心園〔3′〕(如圖3所示)，當物體圖象充滿同心園〔3′〕(如圖4所示)時，則物體的尺寸等于用測尺測知的物體的距離，即等于測尺的讀數。
為了測量物體的各部分尺寸，本發明對上述分劃板又進行了細分劃，如圖5、6、9、10所示。也可采用具有細分劃刻線，但未加圈定光欄的分劃板圖案(如圖7和圖8所示)，特別是還可在分劃板上設置數碼顯示裝置，通過微機處理系統直接讀出物體的尺寸。
圖11為本發明的測量內窺鏡的另一種技術方案，其中6為物體、8為目鏡、9為物鏡，13為精密量具，14為具有斜面的變速傳動桿，15為彈簧，16為測量桿，17為半球形觸點。
圖12為變速傳動桿〔14〕的斜面端結構示意圖。其中斜面與物體距離L，物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 關系。
圖11所示的測量內窺鏡特別適于對硬性物體的深部管腔進行精密測量。這種測量內窺鏡的要點是由精密量具〔13〕，具有斜面的變速傳動桿〔14〕，彈簧〔15〕、測量桿〔16〕、半球形觸點〔17〕構成測量系統。測量桿〔16〕被彈簧壓縮與變速傳動桿〔14〕的斜面靠緊，但彈簧的彈力小于精密量具〔13〕傳動桿的彈力。當物體距離改變時，測量桿隨著伸縮，至使變速傳動桿〔14〕上下滑動。精密量具〔13〕的指針便指出物體距離的變化，由于變速傳動桿斜面與物體距離L、物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 關系，這樣就可以直接讀出物體的尺寸。
測量桿可以隨著物體的遠近分量程進行更換，但精密量具〔13〕的讀數零位，均以其測量桿的接物端處于與測量內窺鏡入瞳處于一個垂軸平面為準。半球形觸點〔17〕的中心與測量桿同軸，以減少測量誤差。
本發明的測量內窺鏡由于是在各種類型的普通內窺鏡上增設一個測量系統構成，因此結構合理、制造成本低，便于推廣。
權利要求
1.一種測量內窺鏡，由在普通內窺鏡上增設一個測量系統構成，其特征在于所說的測量系統，由測尺[1]、分劃板[2]、測尺操作孔[10]構成，測尺[1]可為單排讀數測尺，也可為雙排讀數測尺，測尺[1]放在測尺操作孔[10]內；分劃板[2]標有圈定光欄[3]和尺寸細分劃刻線[11]，分劃板[2]放在內窺鏡觀察系統的視場光欄處。
2.按照權利要求
1所述的測量內窺鏡，其特征是所說的測尺〔1〕可由在活體組織取樣鉗之類的內窺鏡手術器械的相應部位標以刻度構成。
3.按照權利要求
1所述的測量內窺鏡，其特征是所說的測尺〔1〕的讀數部分〔5〕可為百分表或千分表，也可在分劃板周圍設置數碼顯示裝置。
4.按照權利要求
1所述的測量內窺鏡，其測量方法在于利用內窺鏡固有的視場角2W、物體距離L、物體尺寸H之間存在的 (H)/(L) ＝2tgw關系，來測量物體的距離和大小。
5.一種測量內窺鏡，由在普通內窺鏡上增設一個測量系統構成，其特征在于所說的測量系統由精密量具〔13〕具有斜面的變速傳動桿〔14〕、彈簧〔15〕、測量桿〔16〕、半球形觸點〔17〕構成，變速傳動桿的斜面與物體距離L、物體尺寸H之間滿足 (h)/(l) ＝ (H)/(L) 。
專利摘要
本發明的測量內窺鏡，屬于內窺鏡的技術改進。其特點是在普通內窺鏡上增設一個測量系統。測量系統的一種技術方案是由測尺、分劃板、測尺操作孔構成；測量系統的另一種技術方案是由精密量具、具有斜面的變速傳動桿、彈簧、測量桿、半球形觸點構成。該兩種技術方案的測量方法都是利用內窺鏡固有的視場角2w、物體的距離L和物體尺寸H之間的函數關系，測知物體的距離和大小。
文檔編號A61B1/00GK86101466SQ86101466
公開日1987年7月29日 申請日期1986年3月7日
發明者姜克讓 申請人:姜克讓導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan