便携超细电子支气管镜的设计
发布时间：2021-04-03 22:48
目的设计一种便携的外径为1.2～3.6 mm的超细电子支气管镜,以便实现8～11级支气管腔的检查和治疗。方法该便携超细电子支气管镜由镜体、显示主机及大屏部件组成。镜体包括可自由弯曲的插入部、摄像部件及照明部件等,显示主机包括图像处理和控制部件、显示部件及接口模组等。摄像部件使用微型、低功耗图像传感器和超细的专用屏蔽线;照明部件使用微型、高亮度LED产生光源,经过光纤为摄像部件提供照明;结合先进的图像处理和控制技术,能够更好地进行医疗操作。结果采用边长0.6 mm微型图像传感器,设计成功了一种无工作通道、外径1.2 mm、分辨率高达4万像素的内镜;采用边长1.1 mm微型图像传感器、增加1.2 mm工作通道,设计成功了另外一种外径2.8 mm、分辨率高达16万像素的内镜。结论超细电子支气管镜达到了超细、无热的效果,又采用便携、存储、无线等先进技术更方便用户使用和教学,同时适用于气管插管观察。
【文章来源】：中国医疗设备. 2020,35(08)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
电路原理示意图
为了采集微型图像传感器的微弱模拟信号，采用了超细的专用屏蔽线，图像采集和处理板使用匹配电路、快速数字信号处理芯片（Digital Signal Processing,DSP）和现场可编程门阵列芯片（Field Programmable Gate Array,FPGA），并且采用先进图像处理算法，使图像更加清晰。锂电池是充电电池，为便携主机供电，且便携主机中的器件采用低耗能器件，实现设备的便携化。便携主机可独立使用、随身携带、外出诊断。主控制板包括控制模块、光源驱动板（包括亮度控制模块）、充电模块、按键模块；控制模块包括微控制电路。主控制板包含的按键模块包括开关按键、拍录按键、菜单按键、浏览按键。在显示主机中，显示部件包括显示屏与显示屏驱动和存储板，通过显示屏驱动和存储板可以对显示屏的参数进行设置，可以保存感兴趣图像，也可以录像，并有USB接口把保存的图像数据拷贝到计算机硬盘中。主控制板电路连接图如图4所示，硬件实物手板图如图5所示。1.3 头端部设计
带工作通道的头端部设计如下：(1)摄像模组采用边长0.6 mm微型图像传感器和镜头、1.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径2 mm、图像分辨率高达4万像素的内镜；(2)摄像模组采用边长0.6 mm微型图像传感器和镜头、2.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径3 mm、图像分辨率高达4万像素的内镜；(3)摄像模组采用边长1.1 mm微型图像传感器和镜头、1.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径2.8 mm、图像分辨率高达16万像素的内镜；(4)摄像模组采用边长1.1 mm微型图像传感器和镜头、2.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径3.6 mm、图像分辨率高达16万像素的内镜。图7 不带工作通道的头端部结构示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的CMOS图像传感器采集系统设计[J]. 曹鹏飞. 电子测试. 2019(11)
[2]三维电子腹腔镜系统[J]. 曹伦,毛昊阳,梁向南,何裕源,朱祥,毛亮亮,邵辉,何超. 中国医疗器械杂志. 2019(01)
[3]基于CMOS传感器的高性能图像采集系统设计[J]. 任勇峰,王国忠,储成群,焦新泉. 仪表技术与传感器. 2019(01)
[4]CMOS图像传感器LVDS驱动器电路设计[J]. 藏范军,常玉春,刘洋,纪永成,郭杨钰,马成,王欣洋. 吉林大学学报(信息科学版). 2018(04)
[5]基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 丁宁,常玉春,赵健博,王超,杨小天. 吉林大学学报(工学版). 2018(04)
[6]基于FPGA的高清视频信号存储模块设计[J]. 杨晓玲,刘文龙. 中国医学物理学杂志. 2018(06)
[7]电子内窥镜的研究现状及发展趋势[J]. 张雯雯,周正东,管绍林,余子丽. 中国医疗设备. 2017(01)
[8]医用内窥镜关键技术的研究[J]. 陈庆. 中国医疗设备. 2015(04)
[9]超细电子支气管镜引导下气道支架置入术治疗肿瘤性复杂气道狭窄[J]. 史小武,杨钢,陶兆武,肖阳,赵苏. 华中科技大学学报(医学版). 2014(03)
硕士论文
[1]超细支气管镜、电子导航、GS外周超声小探头、玫瑰系统联合评价外周肺感染性病变的价值[D]. 李雅洁.天津医科大学 2016
[2]超微型光纤行细支气管成像的实验研究[D]. 刘义均.重庆医科大学 2014
本文编号：3117228
【文章来源】：中国医疗设备. 2020,35(08)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
电路原理示意图
为了采集微型图像传感器的微弱模拟信号，采用了超细的专用屏蔽线，图像采集和处理板使用匹配电路、快速数字信号处理芯片（Digital Signal Processing,DSP）和现场可编程门阵列芯片（Field Programmable Gate Array,FPGA），并且采用先进图像处理算法，使图像更加清晰。锂电池是充电电池，为便携主机供电，且便携主机中的器件采用低耗能器件，实现设备的便携化。便携主机可独立使用、随身携带、外出诊断。主控制板包括控制模块、光源驱动板（包括亮度控制模块）、充电模块、按键模块；控制模块包括微控制电路。主控制板包含的按键模块包括开关按键、拍录按键、菜单按键、浏览按键。在显示主机中，显示部件包括显示屏与显示屏驱动和存储板，通过显示屏驱动和存储板可以对显示屏的参数进行设置，可以保存感兴趣图像，也可以录像，并有USB接口把保存的图像数据拷贝到计算机硬盘中。主控制板电路连接图如图4所示，硬件实物手板图如图5所示。1.3 头端部设计
带工作通道的头端部设计如下：(1)摄像模组采用边长0.6 mm微型图像传感器和镜头、1.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径2 mm、图像分辨率高达4万像素的内镜；(2)摄像模组采用边长0.6 mm微型图像传感器和镜头、2.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径3 mm、图像分辨率高达4万像素的内镜；(3)摄像模组采用边长1.1 mm微型图像传感器和镜头、1.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径2.8 mm、图像分辨率高达16万像素的内镜；(4)摄像模组采用边长1.1 mm微型图像传感器和镜头、2.2 mm工作通道、二根0.4 mm光纤，可组成外径3.6 mm、图像分辨率高达16万像素的内镜。图7 不带工作通道的头端部结构示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的CMOS图像传感器采集系统设计[J]. 曹鹏飞. 电子测试. 2019(11)
[2]三维电子腹腔镜系统[J]. 曹伦,毛昊阳,梁向南,何裕源,朱祥,毛亮亮,邵辉,何超. 中国医疗器械杂志. 2019(01)
[3]基于CMOS传感器的高性能图像采集系统设计[J]. 任勇峰,王国忠,储成群,焦新泉. 仪表技术与传感器. 2019(01)
[4]CMOS图像传感器LVDS驱动器电路设计[J]. 藏范军,常玉春,刘洋,纪永成,郭杨钰,马成,王欣洋. 吉林大学学报(信息科学版). 2018(04)
[5]基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 丁宁,常玉春,赵健博,王超,杨小天. 吉林大学学报(工学版). 2018(04)
[6]基于FPGA的高清视频信号存储模块设计[J]. 杨晓玲,刘文龙. 中国医学物理学杂志. 2018(06)
[7]电子内窥镜的研究现状及发展趋势[J]. 张雯雯,周正东,管绍林,余子丽. 中国医疗设备. 2017(01)
[8]医用内窥镜关键技术的研究[J]. 陈庆. 中国医疗设备. 2015(04)
[9]超细电子支气管镜引导下气道支架置入术治疗肿瘤性复杂气道狭窄[J]. 史小武,杨钢,陶兆武,肖阳,赵苏. 华中科技大学学报(医学版). 2014(03)
硕士论文
[1]超细支气管镜、电子导航、GS外周超声小探头、玫瑰系统联合评价外周肺感染性病变的价值[D]. 李雅洁.天津医科大学 2016
[2]超微型光纤行细支气管成像的实验研究[D]. 刘义均.重庆医科大学 2014
本文编号：3117228
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