本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡成像，尤其涉及一種內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

1、內(nèi)窺鏡技術(shù)在各類(lèi)微創(chuàng)手術(shù)中廣泛應(yīng)用，通過(guò)將光學(xué)成像設(shè)備與操作工具相結(jié)合，醫(yī)生能夠在最小化創(chuàng)口的前提下，實(shí)時(shí)觀察手術(shù)部位的情況，并進(jìn)行精細(xì)操作。隨著高能量激光光源的引入，傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。高功率激光在液態(tài)介質(zhì)中引發(fā)的瑞利散射、光束相干性與介質(zhì)折射率的微小變化均可能導(dǎo)致成像系統(tǒng)中的光強(qiáng)非線性波動(dòng)，這些波動(dòng)在成像平面上表現(xiàn)為周期性的干擾條紋現(xiàn)象，嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量和手術(shù)的精確度。具體地，會(huì)出現(xiàn)橫條紋干擾和局部過(guò)曝等情況。橫條紋干擾即在液體介質(zhì)中，高功率激光經(jīng)過(guò)多次瑞利散射，同時(shí)強(qiáng)烈的反射光對(duì)卷簾式快門(mén)圖像傳感器的沖擊形成的周期性干擾條紋，嚴(yán)重影響圖像的清晰度和均勻性；局部過(guò)曝即激光束集中照射在組織表面時(shí)，反射光強(qiáng)度極高，導(dǎo)致成像系統(tǒng)中部分區(qū)域細(xì)節(jié)丟失，影響醫(yī)生的術(shù)野判斷。

2、盡管現(xiàn)有技術(shù)中嘗試通過(guò)調(diào)節(jié)激光器輸出、選擇不同類(lèi)型的圖像傳感器來(lái)緩解這些干擾條紋現(xiàn)象，但這些方法的有效性和適用性在復(fù)雜的手術(shù)環(huán)境中存在顯著局限：激光參數(shù)調(diào)節(jié)的局限性：調(diào)節(jié)激光器的輸出功率雖可在一定程度上緩解干擾條紋的形成，但同時(shí)可能會(huì)對(duì)手術(shù)的精確性和激光治療效果產(chǎn)生不利影響，尤其是在需要高能量密度的手術(shù)中，這種調(diào)節(jié)可能導(dǎo)致手術(shù)操作無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。降低激光功率會(huì)削弱汽化治療的效果，無(wú)法兼顧手術(shù)效率與成像質(zhì)量。傳感器選擇的局限性：雖然基于全局快門(mén)曝光形式的傳感器能夠部分抑制卷簾快門(mén)引發(fā)的動(dòng)態(tài)畸變，但其靈敏度不足、噪聲水平和動(dòng)態(tài)范圍的局限、功耗以及熱管理問(wèn)題，都會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量和設(shè)備可靠性產(chǎn)生較大影響。尤其在醫(yī)用內(nèi)窺鏡領(lǐng)域，長(zhǎng)期的穩(wěn)定、高速成像能力以及暗部環(huán)境的信息捕捉，都會(huì)更有效的提升應(yīng)用效果。所以全局快門(mén)形式的圖像傳感器并不足以完全代替卷簾快門(mén)的圖像傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置在一光強(qiáng)衰減組件的表面設(shè)計(jì)一光束勻化組件，通過(guò)將光束勻化功能與光強(qiáng)衰減功能集成于一體，解決了傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)中的激光橫條紋干擾問(wèn)題，并顯著改善局部過(guò)曝現(xiàn)象。

2、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的光束勻化功能與光強(qiáng)衰減功能僅針對(duì)一組織反射光，不影響激光主束的能量密度和手術(shù)治療效果。

3、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置在所述光強(qiáng)衰減組件的表面設(shè)計(jì)所述光束勻化組件，針對(duì)所述組織反射光的強(qiáng)度分布進(jìn)行分散與再疊加處理，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入一傳感器組件的所述組織反射光強(qiáng)度均勻化。

4、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置通過(guò)所述光強(qiáng)衰減組件對(duì)進(jìn)入一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)的所述組織反射光進(jìn)行整體強(qiáng)度衰減，避免高強(qiáng)度光束對(duì)所述傳感器組件的沖擊。

5、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量成像，消除橫條紋干擾，優(yōu)化光強(qiáng)分布，提升圖像均勻性和動(dòng)態(tài)范圍。

6、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的所述光束勻化組件選擇合適的曲率半徑和排列方式，實(shí)現(xiàn)緊密排列結(jié)構(gòu)，最大化利用空間，同時(shí)提升光強(qiáng)分布均勻性。

7、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的所述光束勻化組件表面設(shè)置有一防反射涂層，能夠減少光學(xué)損耗，提高整體透過(guò)率。

8、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的所述光強(qiáng)衰減組件選擇高透射率的材料，保證所述組織反射光衰減的同時(shí)不引入光學(xué)畸變。

9、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的所述光強(qiáng)衰減組件引入多層寬帶鍍膜技術(shù)，確保所述組織反射光的高效衰減，同時(shí)保持寬光譜透射性能。

10、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的一安裝組件適配不同型號(hào)的內(nèi)窺鏡，支持快速切換。

11、本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置適用于液體介質(zhì)和無(wú)液體介質(zhì)的手術(shù)場(chǎng)景，且可結(jié)合ai圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)光學(xué)參數(shù)優(yōu)化，體現(xiàn)了所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置高適應(yīng)性和智能擴(kuò)展性。

12、依本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明進(jìn)一步提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置包括：

13、一光束勻化組件；

14、一光強(qiáng)衰減組件；和

15、一安裝組件，所述安裝組件適于被安裝于一內(nèi)窺鏡，其中所述光束勻化組件被設(shè)置于所述光強(qiáng)衰減組件表面，所述光強(qiáng)衰減組件被安裝于所述安裝組件，一組織反射光適于進(jìn)入所述光束勻化組件和所述光強(qiáng)衰減組件以分別實(shí)現(xiàn)光束勻化功能與光強(qiáng)衰減功能以得到一處理光束，所述處理光束適于被呈現(xiàn)于一傳感器組件。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述光束勻化組件被設(shè)置為一微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。

17、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述光強(qiáng)衰減組件被設(shè)置為一中性濾光片。

18、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述光束勻化組件的曲率半徑被設(shè)置為5μm至20μm。

19、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置還包括一防反射涂層，所述防反射涂層被設(shè)置于所述光束勻化組件表面。

20、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述光強(qiáng)衰減組件的材料為石英玻璃或硼硅玻璃。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述安裝組件包括一卡扣單元和一對(duì)準(zhǔn)單元，所述對(duì)準(zhǔn)單元被設(shè)置于所述卡扣單元，所述卡扣單元適于連接于所述內(nèi)窺鏡。

22、依本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明進(jìn)一步提供一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的實(shí)現(xiàn)方法包括步驟：

23、a：通過(guò)一高功率激光照射組織表面產(chǎn)生一組織反射光；

24、b：以所述組織反射光進(jìn)入一光束勻化組件和一光強(qiáng)衰減組件并分別實(shí)現(xiàn)光束勻化功能與光強(qiáng)衰減功能的方式得到一處理光束；和

25、c：呈現(xiàn)所述處理光束于一傳感器組件。

26、通過(guò)對(duì)隨后的描述和附圖的理解，本發(fā)明進(jìn)一步的目的和優(yōu)勢(shì)將得以充分體現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述光束勻化組件被設(shè)置為一微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述光強(qiáng)衰減組件被設(shè)置為一中性濾光片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述光束勻化組件的曲率半徑被設(shè)置為5μm至20μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置還包括一防反射涂層，所述防反射涂層被設(shè)置于所述光束勻化組件表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述光強(qiáng)衰減組件的材料為石英玻璃或硼硅玻璃。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置，其中所述安裝組件包括一卡扣單元和一對(duì)準(zhǔn)單元，所述對(duì)準(zhǔn)單元被設(shè)置于所述卡扣單元，所述卡扣單元適于連接于所述內(nèi)窺鏡。

8.一種內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，所述內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)激光干擾抑制裝置包括一光束勻化組件、一光強(qiáng)衰減組件和一安裝組件，所述安裝組件適于被安裝于一內(nèi)窺鏡，其中所述光束勻化組件被設(shè)置于所述光強(qiáng)衰減組件表面，所述光強(qiáng)衰減組件被安裝于所述安裝組件，一組織反射光適于進(jìn)入所述光束勻化組件和所述光強(qiáng)衰減組件以分別實(shí)現(xiàn)光束勻化功能與光強(qiáng)衰減功能以得到一處理光束，所述處理光束適于被呈現(xiàn)于一傳感器組件。

技術(shù)研發(fā)人員：曹雷,劉明升,李永博,王亞軍,魯懷安,穆力越,楊冰,韓小娟,朱翔,姜大力,賀大林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安藍(lán)極醫(yī)療電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15