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申请/专利权人：彭波

摘要：本发明公开了一种导丝内窥镜。导丝内窥镜是一种集成了医用导丝、影像采集、传输和照明功能于一体的微小内窥镜。导丝内窥镜是由导丝镜、腔道管、摄像机和影像处理器组成。导丝镜中一个自聚焦物镜将一个关注物体成像在自聚焦物镜的输出表面上，一根自聚焦光纤将自聚焦物镜输出表面上的影像传输到一个自聚焦目镜和一个透镜组。导丝镜中一个分光镜将一束照明光等量地分成多个照明光部分，每一个照明光部分被一根自聚焦光纤传输到导丝镜头端中的一个自聚焦透镜，自聚焦透镜将照明光投射到导丝镜前方的视场中。导丝内窥镜解决了微小内窥镜获得高清影像、一根自聚焦光纤对高清影像和照明光的传输，医用导丝可视化的技术问题。本发明作为一种通用型内窥镜技术应用于各类软式内窥镜、硬式腔镜和一次性内窥镜。

主权项：1.一种导丝内窥镜，其特征在于，一种导丝内窥镜分为2D导丝内窥镜和3D导丝内窥镜；一个2D导丝内窥镜是由一个2D导丝镜，一个腔道管，一个摄像机和一个2D影像处理器组成；一个3D导丝内窥镜是由一个3D导丝镜，一个腔道管，两个相同的摄像机和一个3D影像处理器组成；所述的2D或3D导丝镜是一种集成了医用导丝，影像采集，成像，影像和照明光传输功能于一体的微小内窥镜；所述的一个2D导丝镜是由一个医用导丝，一个自聚焦成像及传输系统和一个自聚焦照明光传输系统组成；所述的一个自聚焦成像及传输系统是由一个自聚焦物镜，一根自聚焦光纤，一个自聚焦目镜和一个透镜组组成；所述的一个自聚焦物镜是由多个被粘接在一起的自聚焦透镜组成的一个组合式自聚焦透镜；所述的一个自聚焦目镜是由多个被粘接在一起的自聚焦透镜组成的一个组合式自聚焦透镜；一个组合式自聚焦透镜中，第一个自聚焦透镜的输出表面与第二个自聚焦透镜的输入表面粘接在一起，以此类推，最后一个自聚焦透镜的输入表面与前面相邻的一个自聚焦透镜的输出表面粘接在一起；一个自聚焦物镜的输出表面是一个组合式自聚焦透镜中最后一个自聚焦透镜的输出表面；一个自聚焦目镜的输入表面是一个组合式自聚焦透镜中第一个自聚焦透镜的输入表面；一根长度为L’0＝λ×N＝2π÷g×N的自聚焦光纤的一个终端端面与一个自聚焦物镜的输出表面粘接在一起，另一个终端端面与一个自聚焦目镜的输入表面粘接在一起；一个自聚焦成像及传输系统中，一个自聚焦物镜将一个关注物体成像在自聚焦物镜的输出表面上，一根自聚焦光纤将自聚焦物镜输出表面上的影像传输到一个自聚焦目镜的输入表面上，自聚焦目镜将影像投射到一个或两个以上传统光学镜片组成的透镜组，透镜组将影像输出；一个2D导丝内窥镜中，一个摄像机将一个2D导丝镜中的一个自聚焦成像及传输系统输出的影像成像在一个影像传感器上，一个2D影像处理器对影像传感器输出的一个影像进行修正，处理和优化后输出一个影像；上述公式中，L’0为自聚焦光纤的长度，λ＝2π÷g为自聚焦光纤的节距，g为自聚焦光纤的径向折射率梯度，N为一个正整数；所述的一个3D导丝镜是由一个医用导丝，两个自聚焦成像及传输系统和一个自聚焦照明光传输系统组成，其中，两个自聚焦成像及传输系统是两个彼此独立和完全相同的系统，每一个系统与上述所述的2D导丝镜中的一个自聚焦成像及传输系统相同，两个系统中彼此一一对应的两个自聚焦物镜，两个自聚焦目镜，两根自聚焦光纤和两个透镜组都完全相同；两个自聚焦成像及传输系统中的两个自聚焦物镜分别设置在一个3D导丝镜中心轴线的左右两边，左右两个自聚焦物镜的中心线分别与3D导丝镜的中心轴线之间的距离相等，彼此平行；一个3D导丝镜中，左右两个自聚焦物镜分别将一个位于3D导丝镜中心轴线上的关注物体成像在左右两个自聚焦物镜的输出表面上，左右两根自聚焦光纤分别将左右两个自聚焦物镜输出表面上的影像传输到左右两个自聚焦目镜的输入表面上，左右两个自聚焦目镜分别将左右两个影像投射到左右两个透镜组，左右两个透镜组分别将左右两个影像输出；一个3D导丝内窥镜中，左右两个摄像机分别将一个3D导丝镜中左右两个自聚焦成像及传输系统输出的左右两个影像成像在左右两个影像传感器上；一个3D影像处理器对左右两个影像传感器输出的左右两个影像分别进行修正，处理，优化，加载并执行一个3D芯片对左右两个影像的多个指令的操作；所述的一个自聚焦照明光传输系统是由两个以上的自聚焦透镜，与自聚焦透镜数量相同的自聚焦光纤和一个分光镜组成；所述的一个分光镜是由一个柱镜和粘接在柱镜输出表面上的两个以上的分光柱组成，所有的分光柱的外形、几何尺寸和材料都是相同的；柱镜的输入表面直径大于或等于柱镜的输出表面直径；每一个分光柱的下表面形状是一个半圆形或多边形，多边形的一个边是一个曲率半径与柱镜输出表面的半径相等的圆弧边，所有的分光柱的下表面完全覆盖了柱镜的输出表面，分光柱的上表面形状是一个圆形并与一根自聚焦光纤的一个终端端面粘接在一起，分光柱上表面的直径小于或等于粘接在一起的一根自聚焦光纤纤芯的直径,d≤2a，自聚焦光纤的另一个终端端面与设置在导丝镜头端中的一个自聚焦透镜的输入表面粘接在一起；柱镜和分光柱的侧表面上镀有涂层，使照明光只能够在分光镜中传输；柱镜的输入表面上镀有涂层，以减少照明光在柱镜输入表面上的反射损失；来自外部的一束汇聚的照明光通过柱镜的输入表面进入分光镜后，在分光镜中被多个分光柱等量地分光，分光柱的数量与自聚焦照明光传输系统中自聚焦光纤的数量相同，一根自聚焦光纤将进入一个分光柱中的照明光部分传输到设置在导丝镜头端中的一个自聚焦透镜，自聚焦透镜将照明光投射到导丝镜前方的视场中；上述公式中，d为分光镜中的一个分光柱上表面的直径，a为自聚焦光纤纤芯的半径；导丝镜分为主动式和被动式；主动式导丝镜的头端部中设置有一个转向蛇骨，导丝镜上设置有一个操作手柄，操作手柄上设置有一个摇臂，一个或两个转轮或推拉杆，两个以上的钢丝将转向蛇骨与操作手柄上的摇臂，转轮或推拉杆连接在一起，转动摇臂或转轮或推拉杆将改变转向蛇骨的方向；被动式导丝镜在导丝镜上没有操作手柄，导丝镜头端部中没有转向蛇骨；腔道管是一个拥有两个以上腔道的导管，腔道管中的每一个腔道都是彼此独立的，腔道的数量和每一个腔道的直径根据不同的内窥镜和临床应用是不同的，其中的一个腔道是专门为导丝镜设置的，腔道管的后部设置有一个腔道管接入器，腔道管接入器上设置有所有腔道的接入口和其它设备的接口，其中的导丝镜腔道接入口上设置有一个导丝镜定向标记和锁紧装置；腔道管分为软式腔道管，硬式腔镜腔道管和软式内窥镜腔道管；软式腔道管分为主动式和被动式；主动式腔道管是在腔道管的头端部中设置有一个转向蛇骨，腔道管接入器上设置有一个摇臂，一个或两个转轮或推拉杆，两根以上的钢丝将转向蛇骨与摇臂，转轮或推拉杆连接在一起，转动摇臂或转轮或推拉杆改变转向蛇骨的方向；被动式腔道管在腔道管头端部中没有转向蛇骨，腔道管接入器上没有摇臂，转向轮或转向杆；硬式腔镜腔道管是将传统的硬式腔镜中的影像腔道改变成为导丝镜腔道，传统硬式腔镜的目镜接口改变成为一个导丝镜腔道接入口；软式内窥镜腔道管是将传统的软式内窥镜中的影像腔道改变成为导丝镜腔道，并在内窥镜操作手柄上设置一个导丝镜腔道接入口；根据导丝镜腔道头端出口处是否设置有隔离玻璃，腔道管分为隔离式和开放式；所述的隔离式腔道管是在导丝镜腔道头端出口处设置一个隔离玻璃，导丝镜在临床观察和治疗过程中与人体自然腔道和器官的表面组织没有任何的接触；所述的开放式腔道管是导丝镜腔道头端出口是开放的，没有隔离玻璃，导丝镜头端通过腔道管头端出口处进入到腔道管头端前方的空间中进行观察；导丝镜腔道接入口上的一个导丝镜定向标记与导丝镜上的标记对齐后，使用锁紧装置将导丝镜锁紧，导丝镜中的自聚焦物镜的正方向与腔道管的正方向是一致的，解开锁紧装置后，导丝镜头端中的自聚焦物镜的位置和方向就被改变了；医用导丝分为单根导丝和多根导丝；单根导丝是由一根钢丝和包围在钢丝上的金属弹簧或金属编织网与聚合材料包覆的网管组成，导丝镜中的多根自聚焦光纤分布在网管内径和单根钢丝直径之间的空隙中；多根导丝是由两根以上的蛇骨拉伸钢丝和一个金属弹簧或金属编织网与聚合材料包覆的网管组成，一根蛇骨拉伸钢丝是由一根钢丝和包围在钢丝上的金属弹簧组成，钢丝和金属弹簧之间是相对活动的，导丝镜中多根自聚焦光纤和蛇骨拉伸钢丝分布在网管的内部空间中；所述的导丝内窥镜分为无线和有线导丝内窥镜；一种无线导丝内窥镜是将导丝内窥镜中的摄像机，影像传感器和无线发射器集成在一个影像接头中；影像接头与腔道管接入器上的一个导丝镜腔道接入口连接在一起，导丝镜输出的影像在影像接头中经过摄像机再次采样后，在影像传感器上成像，影像传感器有两种输出影像的路径；第一种是无线发射器将影像传感器输出的影像以无线方式传输到一个外设的影像处理器；第二种是影像传感器将影像以有线方式输出到一个连接在影像接头上的小型影像处理器，无线发射器将小型影像处理器输出的影像以无线方式传输到主显示器；对于一个无线2D导丝内窥镜，一个影像接头中集成了一个摄像机，一个影像传感器和一个无线发射器；对于一个无线3D导丝内窥镜，一个影像接头中集成了两个摄像机，两个影像传感器和两个无线发射器；无线导丝内窥镜的腔道管接入器上设置有一个照明光接入口，一个无线连接的LED照明光源与照明光接入口连接在一起，为导丝镜提供照明光。

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