[发明专利]内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法

说明书

本发明涉及医疗设备技术领域，提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法，其中，内窥镜前端弯曲部形态检测系统包括：操作部和牵引丝，牵引丝的一端与操作部相连，另一端用于与弯曲部相连，操作部用于驱动牵引丝运动，以带动弯曲部弯曲；位移检测模块，与操作部和/或牵引丝相连，位移检测模块用于检测牵引丝的位移信息；形状生成模块，与位移检测模块相连，形状生成模块用于接收位移信息，并适于根据位移信息建立弯曲部的姿态模型；显示装置，与形状生成模块相连，显示装置用于显示姿态模型。通过本申请的技术方案，能为医生提供内窥镜前端的弯曲部的三维姿态，提高医生对内窥镜的操作便捷性，有效减轻医生以及患者的负担。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法。

背景技术

目前，在大多数使用内窥镜检查或治疗时，医生只能凭借经验判断内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的形态，无法直观地看到内窥镜前端弯曲部的弯曲形态，在实际操作时造成镜体插入或退出等动作不能快速完成，具有安全风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面实施例提出一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，该内窥镜前端弯曲部形态检测系统，操作部与弯曲部通过牵引丝相连，操作部通过驱动牵引丝运动从而使弯曲部能够弯曲，位移检测模块通过与操作部和/或牵引丝相连，用于检测牵引丝的位移信息，并将位移信息发送至形状生成模块，形状生成模块通过对牵引丝的位移信息分析计算，能够快速建立弯曲部的姿态模型，并通过显示装置显示，这样，医生在使用内窥镜检查或治疗时，通过显示装置便能够直观地看到内窥镜插入段前端弯曲部在人体内的弯曲形态，进而便于内窥镜的镜体进行插入或退出等动作的快速完成，提高了医生使用内窥镜进行检查或治疗的快速性和准确性，且降低了实际操作内窥镜时的安全风险。

本发明第一方面的实施例提供了一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，包括：操作部和牵引丝，所述牵引丝的一端与所述操作部相连，另一端用于与所述弯曲部相连，所述操作部用于驱动所述牵引丝运动，以带动所述弯曲部弯曲；位移检测模块，与所述操作部和/或牵引丝相连，所述位移检测模块用于检测所述牵引丝的位移信息；形状生成模块，与所述位移检测模块相连，所述形状生成模块用于接收所述位移信息，并根据所述位移信息建立所述弯曲部的姿态模型；显示装置，与所述形状生成模块相连，所述显示装置用于显示所述姿态模型。

本发明实施例提供的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，包括操作部、牵引丝、位移检测模块、形状生成模块和显示装置。其中，牵引丝(如钢丝或合金丝)的一端与操作部相连，另一端与弯曲部相连。操作部通过驱动牵引丝运动，从而能够带动弯曲部进行弯曲。位移检测模块通过与所述操作部或牵引丝相连，或者同时与操作部和牵引丝相连，从而能够测量牵引丝的位移信息。形状生成模块(如带有运算功能的电脑主机或工控机)与位移检测模块相连，由于牵引丝的位移信息与弯曲部的弯曲状态有一一对应的关系，形状生成模块通过接收牵引丝的位移信息，并能够利用融合算法解算出前端弯曲部的弯曲状态，并建立姿态模型。显示装置与形状生成模块电连接，用于显示形状生成模块建立的弯曲部的姿态模型，从而能够为医生实时提供内窥镜前端弯曲部的三维姿态，能够提高医生对内窥镜的操作性，可以减轻医生以及患者的负担。同时，该系统结构简单、成本较低，且响应快速、易于推广。

根据本发明的一个实施例，内窥镜前端弯曲部形态检测系统还包括：辅助信息检测模块，与所述形状生成模块相连，所述辅助信息检测模块还与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息和/或所述弯曲部的倾斜角度并发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于根据所述辅助信息检测模块的检测结果调整所述弯曲部的姿态模型。

根据本发明的一个实施例，所述辅助信息检测模块包括：测力单元，所述测力单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息，所述形状生成模块适于根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；和/或，测倾角单元，所述测倾角单元用于与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的倾斜角度，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜。