医用3D影像手术显微镜系统技术方案

本发明专利技术涉及医用3D影像手术显微镜系统，其包括：手术显微镜，用于输出三条光路，分别为第一光路、第二光路及第三光路，第一光路及第二光路均为手术区域内的光信号，第三光路为手术区域内及手术区域外的光信号，即第三光路为大视野图像光路；第一光路通过第一光学接口、第一图像传感器形成第一电信号；第二光路通过第二光学接口、第二图像传感器形成第二电信号；第三光路通过第三光学接口、第三图像传感器形成第三电信号；视频处理器，将第一电信号和第二电信号处理合成为3D图像，将第三电信号处理为2D图像，并将3D图像及2D图像传输给显示设备进行显示。本发明专利技术可减少手术医生的精神压力及疲劳感，从而降低手术风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手术显微镜的成像技术。
技术介绍
手术显微镜的产生和手术水平的提高形成了一门崭新的学科一显微外科。显微外 科应用手术显微镜进行精细的手术(如小血管的对接缝合)，被广泛地应用于眼科、耳鼻喉科、外科、妇科、整形外科中。传统的手术显微镜是双目体视显微镜，直接观察时有立体感，以保证手术精确顺利。放大倍数I. 6 80倍可变，有足够大的工作距离(9cnT40Cm)，物镜视场较大(通常15mnT40mm)。现代手术显微镜上装有电视图像系统，又称为显微外科电视系统。手术显微镜结构形式很多，手术显微镜的组成由观察系统、照明、支架及照相、电视摄像显示系统组成。其中观察系统有两支独立的光路以一定的夹角对物体成像，所以从两个目镜观察到的是立体像。照相机或电视摄像系统通过光学接口与手术显微镜相连，在电视监视器上显示手术情况，可供多人共览、会诊、教学科研及录像机记录存档。显微镜应用于生物医学领域已有几百年的历史，但直接将显微镜用于外科手术则是1925年以来的事。这是因为一般生物显微镜的工作距离短，视场小，无法直接用于手术；再加之过去的外科手术多为宏观性，医生凭肉眼即可胜任。随着医学的发展，对医生提出了进行精细手术的要求，这种要求促进了显微镜技术的研究和手术显微镜的产生。手术显微镜(OperationMicroscope)的产生,使医生能够看清手术部位的精细结构，可以进行凭肉眼无法完成的各种显微手术，大大拓展了手术治疗范围，提高了手术精度和病人愈合率。现在，手术显微镜已成为一种常规医疗设备，主要供医院临床各科室进行手术与检查使用。按手术部位划分，手术显微镜可以分为眼科、耳鼻喉科、外科、妇科、整形外科、显微外科等数种，也有一些手术显微镜属通用型，配属的附件较多，组合后可供各科使用；按外部形状划分，可分为移动式和固定式2种，其中，移动式有立柱式和夹持式，固定式有悬吊式、墙式及桌式等。I.手术显微镜的基本结构一台手术显微镜大致由四部分组成观察系统、照明系统、支架系统、显示和记录系统。(I)观察系统 为了成立体像，必须有2支独立的光路以一定的夹角对物体成像，在一般手术显微镜中的观察系统实质上是一可变倍双目体视显微镜。观察系统包括大物镜、变倍系统、分光器、接目物镜、转向棱镜及目镜。一台手术显微镜配有数种物镜和目镜，因此有不同的焦距，它们和变倍组件相配合可得到不同的放大倍率。在手术时，经常需要助手配合，因此观察系统经常设计成双人双目的形式，供医生和助手同时使用；(2)照明系统 手术显微镜的照明方式分为内照明和外照明2种。内照明的照明光束由显微镜本体内射出，由安置在手术显微镜横臂内的冷光源、光缆及部分光学件所组成，适合小孔深部照明手术。外照明常用于某些特殊需要(如眼科裂隙照明)或进行辅助照明，它的照明系统常安装在显微镜本体上，照明光束倾斜射向手术部位。现代许多高级手术显微镜常同时具有内、外照明2套系统。近年来手术显微镜均采用冷光源。这种光源有足够大的物面照度，且光中没有红外成分，因此热量小，对手术面影响小，故称为冷光源。为了减轻观察系统的质量，冷光源常安置在手术显微镜的立柱或横臂内，由导光纤维将光线引至物镜处； (3)支架系统 高质量的手术显微镜一般配有复杂的机械系统来固定和操纵，以保证能够快速、自如灵活地将观察和照明系统移到必要位置。支架系统包括底座、立柱、横臂、水平XI -Y移动器及脚控板等。横臂一般设计成2组，目的是使观察显微镜在尽可能大的范围内能够迅速移至手术面上空；水平X-Y移动器则可将显微镜精确定位于所要求的位置。脚控板除控制显 微镜上下左右移动调焦外，还可进行显微镜调倍组件放大倍率的变换。在立柱内柱都设有平衡锤，目的是与横臂、水平)(-Y移动器以及显微镜等保持平衡； (4)显示和记录系统 随着现代医疗仪器的发展，许多手术显微镜配上了照相机、电视摄像显示器及录像机。手术显微镜的电视显示系统包括摄像头、转换器、光学接口和显示器等，用光学接口将显微镜和CCD摄像头相连，可使手术情况在电视监视器上直接显示出来，供多人同时在监视器上观察手术情况，适用于教学、科研及临床会诊。近年来各厂家生产的手术显微镜均配有这一系统以供选购。为了保存资料，常用照相机将所需的手术画面拍摄下来，因此，许多手术显微镜中安装了分光器，从显微镜的光路中用分光器引出有关成像光线，并通过专用接口与照相机相连以供记录。当录像机与电视摄像机相连时，可在磁带上记录整个手术过程。但现有技术在图像上，只能呈现出平面效果的图像(也就是2D图像)。(I)这给手术过程中会诊、医生手术判断，手术操作或助手医生手术判断，手术操作带来很大风险；(2)这给手术医生带来的劳动强度和精神压力也很大，因手术医生或助手医生必须使用双目对准目镜来完成手术，在手术过程，医生眼睛不能离开目镜，这种观察系统医生必须全神惯注一直注视着目镜，造成医生的眼睛容易疲劳，长时间手术，神经紧崩，精神压力过大，这样造成误诊的机率也更大。(3)这给医疗事故争端，教学科研及录像机记录存档也带来不清晰或无法判断等现象。现有技术上，观察系统复杂且让手术医生操作上更加困难，劳动强度大，精神压力大，而且让设备更加重，使手术过程操作不太方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种医用3D影像手术显微镜系统，其能解决手术风险大的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下 医用3D影像手术显微镜系统，其包括以下部件手术显微镜，用于输出三条光路，分别为第一光路、第二光路及第三光路，第一光路及第二光路均为手术区域内的光信号，第三光路为手术区域内及手术区域外的光信号；第一光学接口，用于将第一光路导入给第一图像传感器； 第一图像传感器，用于将第一光路转换为第一电信号，并传输给视频处理器； 第二光学接口，用于将第二光路导入给第二图像传感器； 第二图像传感器，用于将第二光路转换为第二电信号，并传输给视频处理器； 第三光学接口，用于将第三光路导入给第三图像传感器； 第三图像传感器，用于将第三光路转换为第三电信号，并传输给视频处理器； 视频处理器，用于将第一电信号和第二电信号处理合成为3D图像，将第三电信号处理为2D图像，并将3D图像及2D图像传输给显示设备； 显示设备，用于显示3D图像及2D图像。优选的，为了使成像更加真实，便于手术医生、助理医生更容易区分手术部位，进一步降低手术风险，所述视频处理器还用于将3D图像及2D图像处理成彩色图像。优选的，为了降低手术医生、助理医生在长时间手术下的精神压力和疲劳度，以及便于多人会诊，所述显示设备包括监视器及头戴式显示器，监视器通过数据线接收来自视频处理器的3D图像及2D图像，头戴式显示器通过无线发射装置接收来自视频处理器的3D图像及2D图像。头戴式显示器安装在手术医生、助理医生的头部，头戴式显示器可以是头戴式无线Lcos显示器；监视器的影像提供给会诊人员观看、研究。进一步的，为了教学研究，提高手术水平，所述监视器还连接一录像机，所述录像机用于保存3D图像及2D图像，形成影像资料。优选的，第一光学接口、第二光学接口、第三光学接口均为分光器。优选的，第一图像传感器、第二图像传感器、第三图像传感器均为C⑶传感器或CMOS传感器。所述CXD传感器可为高分辨率C本文档来自技高网...

【技术保护点】
医用3D影像手术显微镜系统，其特征在于，包括以下部件：手术显微镜，用于输出三条光路，分别为第一光路、第二光路及第三光路，第一光路及第二光路均为手术区域内的光信号，第三光路为手术区域内及手术区域外的光信号；第一光学接口，用于将第一光路导入给第一图像传感器；第一图像传感器，用于将第一光路转换为第一电信号，并传输给视频处理器；第二光学接口，用于将第二光路导入给第二图像传感器；第二图像传感器，用于将第二光路的光信号转换为第二电信号，并传输给视频处理器；第三光学接口，用于将第三光路导入给第三图像传感器；第三图像传感器，用于将第三光路转换为第三电信号，并传输给视频处理器；视频处理器，用于将第一电信号和第二电信号处理合成为3D图像，将第三电信号处理为2D图像，并将3D图像及2D图像传输给显示设备；显示设备，用于显示3D图像及2D图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温细仁，
申请(专利权)人：深圳市麟静科技有限公司，
类型：发明
国别省市：