小口径高分辨率30°视向角耳内窥镜设计
发布时间：2022-04-17 20:17
微创手术已经成为外科手术的一个重要趋势。耳内窥镜作为耳外科微创手术的主要器材,其分辨率高低对耳内窥镜手术的成功与否起着关键性作用。耳内窥镜相对于其他医学领域的内窥镜产品而言,晚出现近一个世纪。无论国内还是国外的耳内窥镜技术都还没有达到最高水平。我国内窥镜产业起步又比较晚,技术还不成熟,国产耳内窥镜的质量性能不如国外品牌。我国国内医院的耳内窥镜产品大多依赖于进口,大大增加了诊疗费用。因此加快我国国内耳内窥镜自主研发,生产出具有高性能、低成本的耳内窥镜产品十分必要。本文针对国产耳内窥镜现有的成像质量和耐用性等不足,从降低成本,提高分辨率等角度出发,进行了小口径高分辨率30°视向角耳内窥镜系统的研究。主要研究内容包括以下几个部分:首先,本文研究了耳内窥镜系统的组成。分别研究了成像光学系统和照明光学系统的组成及工作原理,确定了光学系统像质评价标准,为后续的光学系统设计提供理论依据。然后,依据人耳的结构尺寸,确定了30°视向角耳内窥镜光学系统的设计指标。使用Zemax进行了光学系统设计。采用分模块化设计的方法,分别对带有转像棱镜的物镜系统和中继系统进行优化设计。在得到成像质量良好的物镜系统和中继...
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.2 耳内窥镜的国内外研究现状
1.2.1 耳内窥镜发展史
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 耳内窥镜系统设计理论基础
2.1 耳内窥镜系统组成
2.2 耳内窥镜成像系统组成及像质评价原理
2.2.1 物镜工作原理
2.2.2 棱镜结构
2.2.3 中继系统结构
2.2.4 光学系统像质评价原理
2.3 照明系统组成
2.3.1 照明系统的组成
2.3.2 光纤传输原理
2.4 本章小结
第3章 30°视向角耳内窥镜光学系统设计
3.1 光学系统参数确定
3.2 耳内窥镜光学系统设计原则
3.3 物镜设计
3.3.1 物镜初始结构
3.3.2 转像棱镜结构
3.3.3 物镜优化设计
3.4 中继系统设计
3.4.1 中继系统初始结构
3.4.2 中继系统优化设计
3.5 整体优化设计
3.6 公差分析
3.6.1 公差分析方法
3.6.2 公差分类
3.6.3 公差分析
3.7 本章小结
第4章 30°视向角耳内窥镜照明系统仿真分析
4.1 照明光源的选择
4.2 光纤材料的选择
4.3 光纤排列仿真分析
4.3.1 倾斜端面光纤束
4.3.2 带有反射镜的光纤照明
4.3.3 弯曲光纤束照明
4.4 成像系统光能计算
4.5 成像系统与照明系统组合
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]耳内镜手术是昙花一现还是技术革命?[J]. 孔维佳,丁秀勇,王云峰,王武庆,孙宇,张文,陈阳,汪照炎,杨海弟,杨琼,赵宇,侯昭晖,梅凌云. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志. 2018(06)
[2]耳内镜下中耳手术[J]. 杨琼,唐志辉. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志. 2018(05)
[3]30°视向角硬质内窥镜光学设计[J]. 张树青,王庆晨,智喜洋,黄源欣. 光学学报. 2018(02)
[4]对耳内镜手术的思考[J]. 赖彦冰,虞幼军,侯昭晖,王武庆,赵宇,汪照炎,杨琼,张文,陈阳. 中华耳科学杂志. 2017(04)
[5]医用内窥镜冷光源质量控制研究[J]. 邵玉波,苑富强,刘艳珍,王权,孟祥峰. 中国医疗器械杂志. 2014(05)
[6]目视医用硬性内窥镜光学系统初始结构设计[J]. 向阳,姜会林,胡家升. 长春理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[7]耳内镜下耳外科微创手术[J]. 杨仕明,韩东一,杨伟炎. 实用医学杂志. 2005(02)
[8]耳内镜在耳与耳神经外科临床的应用[J]. 方耀云,杨伟炎. 中华耳科学杂志. 2003(01)
[9]耳内窥镜辅助治疗慢性化脓性中耳炎[J]. 张欣,萧健云,方俭生,田湘娥,冯永. 湖南医科大学学报. 1999(05)
博士论文
[1]大视场高分辨率空间红外光学系统关键技术研究[D]. 张东阁.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]高清内窥镜光学系统设计[D]. 付艳丽.长春理工大学 2018
[2]大视场高精度动态星模拟器光学系统设计[D]. 黄程.长春理工大学 2017
[3]耳内窥镜系统的设计[D]. 谈进.福建师范大学 2015
[4]高清三维腹腔镜的光机系统设计及标定方法研究[D]. 唐佳.浙江大学 2014
[5]医学内窥镜高性能LED冷光源研究[D]. 杨天领.浙江大学 2013
[6]基于梯度折射率透镜的关节镜光学系统设计[D]. 吴琼.长春理工大学 2013
[7]医用硬性内窥镜光学系统设计[D]. 陈冲.长春理工大学 2010
本文编号：3646199
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.2 耳内窥镜的国内外研究现状
1.2.1 耳内窥镜发展史
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 耳内窥镜系统设计理论基础
2.1 耳内窥镜系统组成
2.2 耳内窥镜成像系统组成及像质评价原理
2.2.1 物镜工作原理
2.2.2 棱镜结构
2.2.3 中继系统结构
2.2.4 光学系统像质评价原理
2.3 照明系统组成
2.3.1 照明系统的组成
2.3.2 光纤传输原理
2.4 本章小结
第3章 30°视向角耳内窥镜光学系统设计
3.1 光学系统参数确定
3.2 耳内窥镜光学系统设计原则
3.3 物镜设计
3.3.1 物镜初始结构
3.3.2 转像棱镜结构
3.3.3 物镜优化设计
3.4 中继系统设计
3.4.1 中继系统初始结构
3.4.2 中继系统优化设计
3.5 整体优化设计
3.6 公差分析
3.6.1 公差分析方法
3.6.2 公差分类
3.6.3 公差分析
3.7 本章小结
第4章 30°视向角耳内窥镜照明系统仿真分析
4.1 照明光源的选择
4.2 光纤材料的选择
4.3 光纤排列仿真分析
4.3.1 倾斜端面光纤束
4.3.2 带有反射镜的光纤照明
4.3.3 弯曲光纤束照明
4.4 成像系统光能计算
4.5 成像系统与照明系统组合
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]耳内镜手术是昙花一现还是技术革命?[J]. 孔维佳,丁秀勇,王云峰,王武庆,孙宇,张文,陈阳,汪照炎,杨海弟,杨琼,赵宇,侯昭晖,梅凌云. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志. 2018(06)
[2]耳内镜下中耳手术[J]. 杨琼,唐志辉. 临床耳鼻咽喉头颈外科杂志. 2018(05)
[3]30°视向角硬质内窥镜光学设计[J]. 张树青,王庆晨,智喜洋,黄源欣. 光学学报. 2018(02)
[4]对耳内镜手术的思考[J]. 赖彦冰,虞幼军,侯昭晖,王武庆,赵宇,汪照炎,杨琼,张文,陈阳. 中华耳科学杂志. 2017(04)
[5]医用内窥镜冷光源质量控制研究[J]. 邵玉波,苑富强,刘艳珍,王权,孟祥峰. 中国医疗器械杂志. 2014(05)
[6]目视医用硬性内窥镜光学系统初始结构设计[J]. 向阳,姜会林,胡家升. 长春理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[7]耳内镜下耳外科微创手术[J]. 杨仕明,韩东一,杨伟炎. 实用医学杂志. 2005(02)
[8]耳内镜在耳与耳神经外科临床的应用[J]. 方耀云,杨伟炎. 中华耳科学杂志. 2003(01)
[9]耳内窥镜辅助治疗慢性化脓性中耳炎[J]. 张欣,萧健云,方俭生,田湘娥,冯永. 湖南医科大学学报. 1999(05)
博士论文
[1]大视场高分辨率空间红外光学系统关键技术研究[D]. 张东阁.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
硕士论文
[1]高清内窥镜光学系统设计[D]. 付艳丽.长春理工大学 2018
[2]大视场高精度动态星模拟器光学系统设计[D]. 黄程.长春理工大学 2017
[3]耳内窥镜系统的设计[D]. 谈进.福建师范大学 2015
[4]高清三维腹腔镜的光机系统设计及标定方法研究[D]. 唐佳.浙江大学 2014
[5]医学内窥镜高性能LED冷光源研究[D]. 杨天领.浙江大学 2013
[6]基于梯度折射率透镜的关节镜光学系统设计[D]. 吴琼.长春理工大学 2013
[7]医用硬性内窥镜光学系统设计[D]. 陈冲.长春理工大学 2010
本文编号：3646199
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