FR3142877A1 - Système d’imagerie déporté pour système endoscopique médical de visualisation d’une cible - Google Patents
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Abstract
Système d’imagerie déporté pour système endoscopique médical de visualisation d’une cible
L’objet de l’invention concerne un système d’imagerie comportant :
- un système endoscopique médical (1) comportant un instrument d’insertion (2) pourvu d’au moins une fibre optique multicœurs dont l’extrémité distale est située à la tête distale de l’instrument d’insertion, l’extrémité proximale de la fibre optique multicoeurs étant pourvue d’un connecteur optique (13);
- un appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comportant :
* au moins une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à la fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* au moins un capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance au moins de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs ;
*un processeur d’imagerie relié au capteur d’imagerie et configuré pour former des images de la cible.
Figure pour l’abrégé : Fig. 1.
Description
La présente invention concerne le domaine technique des systèmes d’imagerie mis en œuvre dans le cadre des systèmes endoscopiques médicaux au sens général permettant d’accéder à l’intérieur d’un corps comme une cavité ou un canal par exemple et elle vise plus précisément comme systèmes endoscopiques médicaux, les cathéters médicaux et les endoscopes médicaux.
Le système endoscopique médical mis en œuvre dans le cadre de la présente invention trouve des applications particulièrement avantageuses pour permettre d’accéder à la surface interne d’un organe creux, d’une cavité ou d’un conduit naturel ou artificiel du corps humain en vue d’effectuer diverses opérations à des fins thérapeutiques, chirurgicales ou de diagnostic, et pouvant être utilisé dans le domaine des voies urinaires, des voies gastro-intestinales, du système respiratoire, du système cardiovasculaire, de la trachée, de la cavité du sinus, du système de reproduction de la femme, de la cavité abdominale ou de tout autre partie du corps humain à explorer par une voie naturelle ou artificielle.
Classiquement, un système endoscopique médical du type cathéter médical ou endoscope médical comporte une poignée de commande à laquelle est fixé un tube d’insertion présentant à l’opposé de sa partie fixée à la poignée de commande, une tête distale. Ce tube d’insertion présente une longueur et une flexibilité plus ou moins importante de manière à pouvoir être introduit dans une voie d’accès naturelle ou artificielle en vue d’effectuer diverses opérations ou fonctions à des fins thérapeutiques, chirurgicales ou de diagnostic. Il est à noter qu’un tel système endoscopique est conçu pour présenter une section la plus petite possible pour pouvoir accéder à des voies d’accès possédant une section de passage limitée.
Pour un système endoscopique médical du type endoscope, la tête distale est équipée notamment d’un système de vision permettant d’examiner l’organe, la cavité ou le conduit du corps humain. En amont de cette tête distale, le tube d’insertion comporte une structure de flexion ou partie de béquillage formée de vertèbres articulées permettant l’orientation de la tête distale. Cet endoscope médical est destiné à être relié à un appareil électronique médical comportant une unité de traitement des signaux d’image délivrés par le système de vision de l’endoscope. Les images prises sont visualisées sur un écran de cet appareil ou sur un écran déporté connecté à cet appareil.
Le système de vision monté à la partie distale du tube comporte une caméra associée ou non à une ou plusieurs sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes. La caméra, voire les sources lumineuses sont raccordées électriquement à des composants électriques situés dans la poignée ou dans l’appareil médical. Selon l’exemple de réalisation décrit par la demande de brevet US 2022/0160218, la caméra et les sources lumineuses situées à la partie distale du tube d’insertion sont raccordées aux composants électriques situés dans la poignée. Il est à noter qu’un système endoscopique médical est généralement utilisé dans un environnement dans lequel fonctionnent divers équipements électriques tels que bistouris électriques, appareils de radiographie à rayons X, scanners ou écrans, susceptibles d’affecter le fonctionnement de la caméra et/ou le signal délivré par la caméra. Par ailleurs, dans le cas d’un système endoscopique jetable, les sources lumineuses et la caméra sont jetées. De plus, ces composants électroniques sont des déchets électroniques nécessitant un recyclage augmentant le coût d’un tel système.
Il est également connu par le brevet US 11 061 185, un système endoscopique médical comportant une fibre optique multicœurs composée d’une multitude de cœurs séparés par une matrice et logés dans une gaine commune. Cette fibre optique multicœurs reçoit le rayonnement d’une cible au niveau de son extrémité distale et transmet le rayonnement sur toute sa longueur pour délivrer à sa partie proximale, le rayonnement à un capteur d’imagerie. Le système endoscopique médical comporte également une source d’éclairage délivrant à l’extrémité proximale d’une fibre optique d’éclairage, un faisceau lumineux sortant de l’extrémité distale de la fibre d’éclairage pour éclairer la cible.
Un tel système endoscopique médical présente une sensibilité aux perturbations électromagnétiques, nulle par rapport aux autres systèmes endoscopiques médicaux. Toutefois, cet endoscope médical nécessite l’utilisation d’une fibre optique multicœurs et d’éclairage en vue d’obtenir une image de qualité de la cible. Il s’ensuit qu’un tel système endoscopique ne présente pas une section lui permettant d’accéder à des voies d’accès possédant une section de passage limitée. Par ailleurs, l’éclairage est déporté par rapport à l’extrémité distale de la fibre optique multicœurs de sorte que la zone de la cible observée par le capteur peut être mal éclairée.
L’objet de l’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant un système d’imagerie comportant un système endoscopique médical insensible aux perturbations électromagnétiques et présentant une section de passage limitée tout en obtenant une qualité d'image optimisée de la cible.
Un autre objet de l’invention est de proposer un système d’imagerie comportant un système endoscopique médical présentant un ratio entre sa section de passage et la résolution des images le plus faible possible afin d’obtenir une qualité d'image optimisée de la cible pour une section de passage réduite.
Un autre objet de l’invention est de proposer un système d’imagerie conçu pour présenter un coût de fabrication réduit en limitant les déchets dans le cas d’un système endoscopique jetable.
Pour atteindre ces objectifs, le système d’imagerie pour un système endoscopique médical de visualisation d’une cible comporte :
- un système endoscopique médical comportant un instrument d’insertion se terminant à l’opposé d’une partie proximale, par une tête distale, cet instrument d’insertion étant pourvu d’au moins une fibre optique multicœurs présentant une extrémité distale et une extrémité proximale, l’extrémité distale de la fibre optique multicoeurs étant située à la tête distale de l’instrument d’insertion tandis que la fibre optique multicoeurs est pourvue d’un connecteur optique à son extrémité proximale et s’étend au moins jusqu’à la partie proximale de l’instrument d’insertion;
- un appareil d’acquisition et de traitement d’images comportant :
* au moins une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à la fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* au moins capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance au moins de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs ;
*un processeur d’imagerie relié au capteur d’imagerie et configuré pour former des images de la cible.
- un système endoscopique médical comportant un instrument d’insertion se terminant à l’opposé d’une partie proximale, par une tête distale, cet instrument d’insertion étant pourvu d’au moins une fibre optique multicœurs présentant une extrémité distale et une extrémité proximale, l’extrémité distale de la fibre optique multicoeurs étant située à la tête distale de l’instrument d’insertion tandis que la fibre optique multicoeurs est pourvue d’un connecteur optique à son extrémité proximale et s’étend au moins jusqu’à la partie proximale de l’instrument d’insertion;
- un appareil d’acquisition et de traitement d’images comportant :
* au moins une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à la fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* au moins capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance au moins de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs ;
*un processeur d’imagerie relié au capteur d’imagerie et configuré pour former des images de la cible.
Selon un exemple de mise en œuvre, le système endoscopique médical comporte une unique fibre optique multicœurs tandis que l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
* une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à l’unique fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* un unique capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de l’unique fibre optique multicœurs.
* une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à l’unique fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* un unique capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de l’unique fibre optique multicœurs.
Selon un autre exemple de mise en œuvre :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
Selon un autre exemple de mise en œuvre :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- une deuxième source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- une deuxième source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
Selon un autre exemple de mise en œuvre :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
Selon un autre exemple de mise en œuvre:
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- au moins une deuxième source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs et une deuxième fibre optique multicœurs,
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte :
- une première source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- au moins une deuxième source d’éclairage configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs.
Avantageusement:
- la ou les sources d’éclairage sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde différentes,
- le ou les capteurs d’imagerie sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs d’ondes différentes,
- le processeur d’imagerie traite les images de spectres de longueurs d’ondes différentes pour obtenir une image de surrésolution spectrale.
- la ou les sources d’éclairage sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde différentes,
- le ou les capteurs d’imagerie sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs d’ondes différentes,
- le processeur d’imagerie traite les images de spectres de longueurs d’ondes différentes pour obtenir une image de surrésolution spectrale.
Par exemple:
- la ou les sources d’éclairage sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde du rouge, du vert et du bleu ;
- le ou les capteurs d’imagerie sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs du rouge, du vert et du bleu ;
- le processeur d’imagerie traite les images de spectres de longueurs d’ondes pour obtenir une image contrastée ou colorée.
- la ou les sources d’éclairage sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde du rouge, du vert et du bleu ;
- le ou les capteurs d’imagerie sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs du rouge, du vert et du bleu ;
- le processeur d’imagerie traite les images de spectres de longueurs d’ondes pour obtenir une image contrastée ou colorée.
Selon un autre exemple:
- le processeur d’imagerie pilote le ou les capteurs d’imagerie pour acquérir des images décalées dans le temps,
- le processeur d’imagerie traite les images décalées dans le temps pour obtenir une image de surrésolution temporelle.
- le processeur d’imagerie pilote le ou les capteurs d’imagerie pour acquérir des images décalées dans le temps,
- le processeur d’imagerie traite les images décalées dans le temps pour obtenir une image de surrésolution temporelle.
Selon un autre exemple avantageux:
- le processeur d’imagerie pilote le ou les capteurs d’imagerie pour acquérir des images décalées dans l’espace avec une zone de recouvrement,
- le processeur d’imagerie traite les images décalées dans l’espace pour obtenir une image de surrésolution spatiale.
- le processeur d’imagerie pilote le ou les capteurs d’imagerie pour acquérir des images décalées dans l’espace avec une zone de recouvrement,
- le processeur d’imagerie traite les images décalées dans l’espace pour obtenir une image de surrésolution spatiale.
Selon une variante de réalisation, le système endoscopique médical comporte une fibre optique d’éclairage présentant une extrémité distale et une extrémité proximale, l’extrémité distale de la fibre optique d’éclairage étant située à la tête distale de l’instrument d’insertion tandis que l’extrémité proximale de la fibre optique d’éclairage étant située à la partie proximale de l’instrument d’insertion en étant pourvue d’un connecteur optique par lequel est acheminé un faisceau lumineux d’éclairage fourni par une source d’éclairage.
Avantageusement, l’appareil d’acquisition et de traitement d’images comporte un système optique de séparation disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale d’une fibre optique multicœurs et un capteur d’imagerie et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale d’une fibre optique multicœurs, le faisceau lumineux provenant d’une source d’éclairage.
Selon un mode de réalisation, le système endoscopique médical comporte en tant qu’instrument d’insertion, un tube d’insertion se terminant par une tête distale et maintenu à son extrémité opposée par une poignée de commande, la ou les fibres optiques multicoeurs étant montées à l’intérieur du tube d’insertion.
Selon un autre mode de réalisation, le système endoscopique médical comporte en tant qu’instrument d’insertion, un cathéter comportant la ou les fibres optiques multicoeurs.
Tel que cela ressort des figures, l’objet de l’invention concerne un système d’imagerie I pour un système endoscopique médical 1 du type endoscope ou cathéter au sens général conçu pour accéder à l’intérieur d’un corps comme une cavité ou un canal par exemple. De manière classique, un système endoscopique 1 du type endoscope ou cathéter comporte un instrument d’insertion 2 présentant une partie proximale 2a et à l’opposé, une partie distale formant une extrémité libre. L’instrument d’insertion 2 se termine ainsi à son extrémité libre, par une tête distale 2b à partir de laquelle est visualisée une cible C au sens général.
Selon un mode d’application pour lequel le système endoscopique médical 1 est un endoscope (figures 1, 2 et 9), le système endoscopique médical comporte en tant qu’instrument d’insertion 2, un tube d’insertion 3 présentant une extrémité libre formant la tête distale 2b et maintenu à son extrémité opposée par une poignée de commande 4 dont tout ou partie forme la partie proximale 2a de l’instrument d’insertion. Le tube d’insertion 3 est fixé de manière temporaire ou définitive sur la poignée de commande 4. Dans l’exemple illustré aux figures 1 et 2, le tube d’insertion 3 est engagé par son extrémité opposée à son extrémité libre, dans un logement d’un embout 3a destiné à être fixé à la partie distale de la poignée de commande 4. Ce tube d’insertion 3 qui présente une longueur et une flexibilité plus ou moins importante est destiné à être introduit dans une voie d’accès naturelle ou artificielle en vue d’effectuer diverses opérations ou fonctions à des fins thérapeutiques, chirurgicales ou de diagnostic.
Le tube d'insertion 3 est réalisé en un matériau semi rigide tel que par exemple en thermoplastique élastomère (TPE). Le tube d’insertion 3 présente une longueur adaptée à la longueur du conduit à inspecter et pouvant être comprise entre 5 cm et 3 m. Le tube d’insertion 3 présente diverses formes de section transversale telle que carrée, ovale ou circulaire. Ce tube d’insertion 3 qui est en contact avec les tissus, les organes humains ou des appareillages médicaux (trocarts ou sondes), relève essentiellement d’un usage unique ou multiple d’un patient voire d’un usage réutilisable après décontamination, désinfection ou stérilisation.
le système endoscopique 1 de type endoscope comporte également à l’intérieur du tube d’insertion 3, un conduit tubulaire 6 formant un canal opérateur ou de travail s’étendant à partir de la poignée de commande 4 jusqu’à la tête distale 2b pour permettre au niveau de cette tête distale, l’amenée de divers outillages et/ou de fluides et/ou l’aspiration de fluides ( ). Le conduit tubulaire 6 est entouré par le tube d’insertion 3 sur toute sa longueur entre la tête distale 2b et la poignée de commande 4. Classiquement, le conduit tubulaire 6 se prolonge au-delà de l’embout 3a à l’intérieur de la poignée de commande 4.
De manière classique, le système endoscopique 1 de type endoscope comporte également un mécanisme de commande 8 permettant d’orienter la tête distale 2b par rapport à l’axe longitudinal du tube d’insertion 3. A cet effet, le tube d’insertion 3 comporte en amont de la tête distale 2b, une structure de flexion, de pliage ou de béquillage 9 permettant l’orientation de la tête distale 2b par rapport à l’axe longitudinal du tube d’insertion 3. Le mécanisme de commande 8 peut être réalisé de toute manière appropriée de manière que la tête distale 2b puisse être déplacée entre une position de repos dans laquelle le tube d’insertion 3 est rectiligne et une position béquillée dans laquelle la partie de béquillage 9 est courbée. Par exemple, le mécanisme de commande 8 peut comporter un levier de commande manuelle entraînant en rotation une poulie sur laquelle est fixé au moins un câble d’actionnement monté pour être fixé au niveau de la tête distale 2b.
Selon un autre mode d’application pour lequel le système endoscopique médical 1 est un cathéter ( ), le système endoscopique médical comporte en tant qu’instrument d’insertion 2, un cathéter se terminant à l’opposé d’une parte proximale 2a, par une tête distale 2b. Ledit cathéter peut être de conception classique sans système d’actionnement permettant de faire mouvoir la partie distale selon un ou plusieurs axes. Il peut être aussi équipé d’un système de déflexion avec un rappel de position par une structure à mémoire de forme, comme par exemple une lame ou un fil en nithinol. Un autre dispositif d’actionnement de la partie distale peut être réalisé au moyen, de câbles, de pièces déformables en jouant sur l’élasticité des matériaux.
Conformément à l’invention, l’instrument d’insertion 2 est pourvu d’au moins une fibre optique multicœurs 11 comme dans la variante illustrée à la et une première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième fibre optique multicoeurs 12 comme dans les variantes illustrées aux figures 5 à 8. Chaque fibre optique multicoeurs 11, 12 présente respectivement une extrémité distale 11a, 12a et une extrémité proximale 11b, 12b. L’extrémité distale 11a, 12a des fibres optiques multicoeurs est située à la tête distale 2b de l’instrument d’insertion 2 de manière à visualiser la cible C. Il est à noter qu’une structure optique peut être placée à l’extrémité distale 11a, 12a des fibres optiques multicoeurs. Chaque fibre optique multicoeurs 11,12 s’étend au moins jusqu’à la partie proximale 2a de l’instrument d’insertion et est pourvue d’au moins un connecteur optique 13 à son extrémité proximale 11b, 12b.
Bien entendu, le connecteur optique 13 équipant l’extrémité proximale 11b, 12b des fibres optiques multicoeurs 11, 12 est destiné à coopérer avec un connecteur optique complémentaire mâle ou femelle en fonction du type femelle ou mâle du connecteur optique 13. Avantageusement, une lentille de focalisation est montée dans le connecteur complémentaire permettant d'améliorer la connexion optique, en offrant une tolérance de positionnement plus large. En effet, le connecteur optique 13 peut être destiné à être jeté avec l’instrument d’insertion. Dans ce cas, le connecteur optique 13 peut être réalisé de manière économique avec des écarts de tolérances importants.
De manière connue, une fibre optique multicoeurs 11, 12 est une fibre optique comportant une multitude de cœurs 11c ( ), par exemple au moins 10 000 cœurs séparés par un revêtement commun ou une structure de séparation 11d telle qu’une matrice. Ces cœurs 11c revêtus de la structure de séparation 11d sont montés à l’intérieur d’une gaine de protection commune 11e. Cette structure de séparation 11d des cœurs entre eux présente, selon la section de la fibre optique multicoeurs, une forme en nid d’abeilles. Par exemple, peut être utilisée comme fibres optiques multicoeurs 11, 12, des fibres optiques commercialisées sous la dénomination commerciale ESKA par la société Mitsubishi Rayon Co., MBI par la société Asahi Kasei ou encore FIGP par la société Fujikura.
Le système d’imagerie I comporte également un appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comportant soit une seule source d’éclairage 16 comme dans les variantes illustrées aux figures 4, 5, 7 ou soit une première source d’éclairage 16 et une deuxième source d’éclairage 17 comme dans les variantes illustrées aux figures 6 et 8. Chaque source d’éclairage 16, 17 est configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à une fibre optique multicoeurs 11, 12 via le connecteur optique 13. Chaque source d’éclairage 16, 17 est réalisée de toute manière appropriée pour permettre à la fibre optique multicoeurs 11, 12, de délivrer à son extrémité distale 11a, 12a, un faisceau lumineux adapté pour éclairer la cible C à imager. Par exemple, les sources d’éclairage 16, 17 peuvent être réalisées par des diodes électroluminescentes, des lampes halogènes, des sources de lumière de rayons infra-rouges ou ultra-violets.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte également soit au moins un capteur d’imagerie 18 comme dans les variantes de réalisation illustrées aux figures 4, 5, 6 ou soit un premier capteur d’imagerie 18 et un deuxième capteur d’imagerie 19 comme dans les variantes de réalisation illustrées aux figures 7 et 8. Chaque capteur d’imagerie 18, 19 est configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale d’une fibre optique multicœurs 11, 12, équipée chacune du connecteur optique 13.
Tel que cela ressort des différentes variantes de réalisation, il est à noter que les sources d’éclairage 16, 17 et les capteurs d’imagerie 18, 19 font partie de l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 et sont ainsi déportés par rapport au système endoscopique médical 1. Il s’ensuit que dans le cas où le système endoscopique médical 1 est du type jetable, les sources d’éclairage 16, 17 et les capteurs d’imagerie 18, 19 peuvent être réutilisés avec un autre système endoscopique médical 1, réduisant ainsi les déchets électroniques. Par ailleurs, dans le cas où le système endoscopique médical 1 nécessite une opération de décontamination, l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 n’est pas concerné par une telle opération de sorte que les sources d’éclairage 16, 17 et les capteurs d’imagerie 18, 19 qui font partie de cet appareil ne sont pas susceptibles d’être détériorés par cette opération de décontamination.
Il est à noter que dans l’exemple d’application illustré à la pour lequel un endoscope est utilisé en tant que système endoscopique médical 1, l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs, pourvue du connecteur optique 13 est située à la partie proximale 2a de l’instrument d’insertion c’est-à-dire au niveau de la poignée de commande 4. La ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 sont montées à l’intérieur du tube d’insertion 3 mais à l’extérieur du conduit tubulaire 6. La ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 s’étendent ainsi à partir de la tête distale du tube d’insertion, en s’insérant sur toute la longueur du tube d’insertion 3, entre ce dernier et le conduit tubulaire 6. La ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 se prolongent à l’intérieur de la poignée de commande 4 jusqu’à un ou plusieurs connecteurs optiques 13 montés à la partie proximale de la poignée de commande 4.
Selon cet exemple, un câble optique 21 assure une liaison optique entre le ou les connecteurs optiques 13 et l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 pour assurer l’acheminement des faisceaux lumineux entre d’une part, la ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 et d’autre part, la ou les sources d’éclairage 16, 17 et le ou les capteurs d’imagerie 18, 19. Le câble optique 21 peut être réalisé de toute manière appropriée sous la forme d’une ou de plusieurs fibres optiques. Typiquement, le câble optique 21 est pourvu à l’opposé de sa partie connectée au connecteur optique 13, d’un connecteur optique 13a fixé à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15.
Il est à noter que dans l’exemple d’application illustré à la pour lequel un endoscope est utilisé en tant que système endoscopique médical 1, l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs, pourvue du connecteur optique 13 est reliée directement à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15. Selon cet exemple, l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs, pourvue du connecteur optique 13 est fixée directement à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15. Ainsi, la ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 s’étendent à partir de la tête distale du tube d’insertion, en s’insérant sur toute la longueur du tube d’insertion 3, entre ce dernier et le conduit tubulaire 6. La ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 se prolongent à l’intérieur de la poignée de commande 4 pour sortir de la partie proximale de la poignée de commande de manière à être raccordées au connecteur optique 13 fixé à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15.
Il est à noter que dans l’exemple d’application illustré à la pour lequel un cathéter est utilisé en tant que système endoscopique médical 1, ce cathéter est formé au moins par la ou les fibres optiques multicoeurs 11, 12 dont l’extrémité distale 11a, 12a forme la tête distale 2b de l’instrument d’insertion 2. Dans le cas où une seule fibre optique multicoeurs est utilisée, l’instrument d’insertion 2 est formé par cette fibre optique multicoeurs pouvant être intégrée ou entourée dans un manchon de protection. Dans le cas où les deux fibres optiques multicoeurs 11, 12 sont utilisées, l’instrument d’insertion 2 est formé par un manchon de protection dans lequel sont montées les deux fibres optiques multicoeurs 11, 12. Il est à noter que l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs 11, 12 est reliée via le connecteur optique 13, directement à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 (comme illustré sur la ) ou indirectement à l’aide du câble optique 21 (comme expliqué en relation de la ).
Selon un premier exemple de réalisation illustré à la , le système endoscopique médical 1 comporte une unique fibre optique multicœurs 11 tandis que l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte :
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à l’unique fibre optique multicoeurs 11 via le connecteur optique 13;
- un unique capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de l’unique fibre optique multicœurs 11.
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à l’unique fibre optique multicoeurs 11 via le connecteur optique 13;
- un unique capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de l’unique fibre optique multicœurs 11.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte un système optique de séparation 22 disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11 et le capteur d’imagerie 18 et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11, le faisceau lumineux provenant de la source d’éclairage 16. Ce système optique de séparation 22 peut être réalisé par tous moyens appropriés tels que par une lame semi-réfléchissante, un séparateur de faisceau ou un système optique à prismes.
Un avantage de cet exemple de réalisation est de pouvoir éclairer précisément la zone de la cible observée par le capteur d’imagerie et de minimiser le diamètre de l’instrument d’insertion tout en réduisant les déchets générés par l’utilisation d’une seule fibre optique multicoeurs.
Selon un deuxième exemple de réalisation illustré à la , le système endoscopique 1 comporte une première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième fibre optique multicœurs 12. L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte :
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- un unique capteur d’imagerie 16 configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- un unique capteur d’imagerie 16 configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte un système optique de séparation 22 disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11 et le capteur d’imagerie 18 et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11, le faisceau lumineux provenant de la source d’éclairage 16.
Cet exemple de réalisation présente l’avantage de pouvoir obtenir deux images simultanément qui peuvent être traitées en même temps pour faire de la surrésolution comme cela sera décrit dans la suite de la description.
Selon un troisième exemple de réalisation illustré à la , le système endoscopique 1 comporte une première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième fibre optique multicœurs 12. L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte :
- une première source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- une deuxième source d’éclairage 17 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs 12,
- un unique capteur d’imagerie 18 configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
- une première source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- une deuxième source d’éclairage 17 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs 12,
- un unique capteur d’imagerie 18 configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte un système optique de séparation 22 disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale de chaque fibre optique multicœur 11,12 et le capteur d’imagerie 18 et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale de chaque fibre optique multicœur 11, 12, le faisceau lumineux provenant des sources d’éclairage 16.
Cet exemple de réalisation permet d’éclairer la cible avec des faisceaux lumineux présentant des spectres de longueurs d’ondes différentes afin d’obtenir une image de surrésolution spectrale. Cette solution offre l’avantage de pouvoir visualiser les tumeurs. En effet, en choisissant un spectre spécifique de longueurs d’ondes, la vascularisation des tissus peut être mise en évidence. Or, comme une tumeur correspond à une zone fortement vascularisée, une tumeur peut être plus facilement observée en mettant en œuvre cette technique.
Selon un quatrième exemple de réalisation illustré à la , le système endoscopique 1 comporte une première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième fibre optique multicœurs 12. L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte :
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- un premier capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11,
- un deuxième capteur d’imagerie 19 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
- une source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- un premier capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11,
- un deuxième capteur d’imagerie 19 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte un système optique de séparation 22 disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11 et le capteur d’imagerie 18 et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs 11, le faisceau lumineux provenant de la source d’éclairage 16.
Cet exemple permet de faire de la surésolution dans la mesure où il est possible d’acquérir deux images sur deux capteurs d’imagerie. Il est aussi possible d’acquérir les images l’une après l’autre avec différentes longueurs d’ondes.
Selon un cinquième exemple de réalisation illustré à la , le système endoscopique 1 comporte une première fibre optique multicoeurs 11 et une deuxième fibre optique multicœurs 12. L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte :
- une première source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- une deuxième source d’éclairage 17 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs 12,
- un premier capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11,
- un deuxième capteur d’imagerie 19 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
- une première source d’éclairage 16 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs 11,
- une deuxième source d’éclairage 17 configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs 12,
- un premier capteur d’imagerie 18 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs 11,
- un deuxième capteur d’imagerie 19 configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs 12.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte un système optique de séparation 22 disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale de chaque fibre optique multicœurs 11,12 et le capteur d’imagerie 18, 19 et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale de chaque fibre optique multicœurs 11, 12, le faisceau lumineux provenant des sources d’éclairage 16, 17.
Selon cet exemple, il est possible d’obtenir des images avec deux fois plus de résolution. Un avantage de cette solution est de pouvoir visualiser les tumeurs.
Il est à noter que sur les figures 4 à 8, l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs, pourvue du connecteur optique 13 est schématisée comme étant reliée directement à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15. Bien entendu, l’extrémité proximale de la ou des fibres optiques multicoeurs 11, 12, pourvue du connecteur optique 13 peut être située à la partie proximale 2a de l’instrument d’insertion de sorte qu’un câble optique 21 assure la liaison optique entre le connecteur optique 13 fixé à la poignée de commande 4 et l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15.
Dans le même sens, il doit être considéré que l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 est configuré de manière à assurer l’acheminement de la lumière entre les capteurs d’imagerie 18, 19 et les connecteurs optiques 13, 13a fixés à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15. De même, l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 est configuré de manière à assurer par tous moyens appropriés, l’acheminement de la lumière entre les sources d’éclairage 16, 17 et les connecteurs optiques 13, 13a fixés à l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15.
Il est à noter que selon les figures 4 à 8, les fibres optiques multicoeurs 11, 12 assurent notamment l’acheminement du flux lumineux des sources d’éclairage jusqu’à la tête distale 2b de l’instrument d’insertion. Il est à noter, comme illustré à la , qu’il peut être envisagé que le système endoscopique médical 1 comporte une fibre optique d’éclairage 28 permettant l’amenée d’un flux lumineux supplémentaire. Cette fibre optique d’éclairage 28 présente une extrémité distale 28a et une extrémité proximale 28b récupérant le flux lumineux d’une source de lumière 29. L’extrémité distale 28a de la fibre optique d’éclairage 28 est située à la tête distale 2b de l’instrument d’insertion tandis que l’extrémité proximale de la fibre optique d’éclairage est située à la partie proximale 2a de l’instrument d’insertion en étant pourvue d’un connecteur optique par lequel est acheminé un faisceau lumineux d’éclairage fourni par la source de lumière 29. Cette fibre optique d’éclairage 28 peut être mise en œuvre dans tous les exemples de réalisation décrits dans la présente demande.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte également comme illustré à la , un processeur d’imagerie 25 relié aux capteurs d’imagerie 18, 19 et configuré pour former des images de la cible C, à partir des signaux délivrés par les capteurs d’imagerie 18, 19. Le processeur d’imagerie 25 pilote les capteurs d’imagerie 18, 19 afin d’acquérir les images de la cible à des instants déterminés. Le processeur d’imagerie 25 pilote également les sources d’éclairage 16, 17 pour contrôler l’éclairage émis notamment lors de l’acquisition des images par les capteurs d’imagerie 18, 19 comme cela décrit dans la suite de la description. Le processeur d’imagerie 25 est connecté à un écran de visualisation 26 permettant d’afficher les images de la cible C. Cet écran de visualisation 26 peut faire partie de l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 ou être déporté par rapport à cet appareil. Bien entendu, le processeur d’imagerie 25 peut être connecté à une mémoire pour l’enregistrement des images.
L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 peut se présenter sous différentes manières. Classiquement, l’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 peut se présenter sous la forme d’une tablette électronique pourvue de l’écran de visualisation 26 et d’une interface homme/machine permettant à un utilisateur d'entrer des données ou de piloter cet appareil. Cette interface homme/machine peut être un clavier, une souris, ou l’écran par exemple réalisé par un écran tactile. L’appareil d’acquisition et de traitement d’images 15 comporte également une unité de communication configurée pour communiquer avec une base de données généralement distante, faisant partie d’un système informatique.
Le système d’imagerie I selon l’invention peut être mis en œuvre de différentes manières qui découlent directement de la description qui précède.
Selon un exemple de mise en œuvre, la ou les sources d’éclairage 16, 17 sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde différents et le ou les capteurs d’imagerie 18, 19 sont adaptés pour acquérir des images de spectres de longueurs d’ondes différentes. Typiquement, il peut être envisagé d’acquérir des images avec des temps d’acquisition différents avant de les reconstruire.
Avantageusement, le processeur d’imagerie 25 traite les images de spectres de longueurs d’ondes différentes pour obtenir une image de surrésolution spectrale. En d’autres termes, l’image résultante présente une résolution plus grande que la résolution des images prises.
Selon un exemple avantageux de réalisation, la ou les sources d’éclairage 16, 17 sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde du rouge, du vert et du bleu et le ou les capteurs d’imagerie 18, 19 sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs d’onde du rouge Ir, du vert Iv et du bleu Ib. Dans l’exemple illustré à la , la première source d’éclairage 16 est pilotée pour délivrer un faisceau lumineux selon un spectre de longueur d’onde du rouge et le premier capteur d’imagerie 18 est configuré pour acquérir des images de spectre de longueur d’onde du rouge Ir. La deuxième source d’éclairage 17 est configurée pour délivrer successivement des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde du vert et du bleu et le deuxième capteur d’imagerie 19 est configuré pour acquérir des images de spectres de longueurs d’onde du vert Iv et du bleu Ib.
Par ailleurs, le processeur d’imagerie 25 traite les images de spectres de longueurs d’ondes pour obtenir une image contrastée ou colorée Ic pouvant être une image blanche. Dans l’exemple illustré, le processeur d’imagerie 25 traite les images de spectres de longueurs d’onde du rouge Ir, du vert Iv et du bleu Ib pour obtenir une image blanche Ic. Typiquement, pour un capteur d’imagerie 18, 19 de type CMOS avec une matrice de BAYER, chaque image de longueurs d’onde du rouge Ir, du vert Iv ou du bleu Ib présente par exemple une résolution de 40 000 pixels. La prise en compte de ces images permet d’obtenir une image blanche de résolution de 120000 pixels.
Selon un autre exemple avantageux de réalisation, la ou les sources d’éclairage 16, 17 sont configurées pour délivrer successivement des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde différents comme un rayonnement lumineux infrarouge et un rayonnement lumineux ultraviolet.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, le processeur d’imagerie 25 pilote le ou les capteurs d’imagerie 18, 19 pour acquérir des images décalées dans le temps. Le processeur d’imagerie 25 traite les images décalées dans le temps pour obtenir une image de surrésolution temporelle. Ainsi, le processeur d’imagerie 25 traite une série d’images prises successivement dans le temps de manière à obtenir une image résultante avec une résolution améliorée par rapport à la résolution de chaque image prise.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, le processeur d’imagerie 25 pilote le ou les capteurs d’imagerie 18, 19 pour acquérir des images décalées dans l’espace tout en présentant une zone de recouvrement. Ces images sont décalées dans l’espace à la suite du déplacement de l’instrument d’insertion 2 ou compte tenu du décalage des deux fibres optiques multicoeurs au niveau de la tête distale 2b. Le processeur d’imagerie 25 traite les images décalées dans l’espace mais également dans le temps pour obtenir une image de surrésolution spatiale. Ainsi, le processeur d’imagerie 25 traite une série d’images prises successivement pour des positions spatiales différentes de la tête distale de manière à obtenir une image résultante avec une résolution améliorée par rapport à la résolution de chaque image prise.
Les images de surrésolution spatiale, temporelle et spectrale sont réalisées à l’aide d’algorithmes de traitements d’images à partir des méthodes de super résolution multi-images. Ces méthodes sont basées sur trois approches différentes connues sous les dénominations en langue anglaise : Interpolation Based approaches ; Frequency domain-based approaches ; Reconstruction based approaches. Ces méthodes sont décrites brièvement notamment dans les publications suivantes : 1 - S. Borman and R. Stevenson, Super-Resolution from Image Sequences : A Review, in Midwest Symposium on Circuits and Systems, Notre Dame, IN, USA, 8 1998, pp. 374-378. S. C. Park, M. K. Park, and M. G. Kang. 2-Super-Resolution Image Reconstruction: A Technical Overview, IEEE Signal Processing Magazine, vol. 20, no. 3, pp. 21-36, 5 200. 3-C. Mancas-Thillou and M. Mirmehdi, An Introduction to Super-Resolution Text, in Digital Document Processing, ser. Advances in Pattern Recognition. Springer London, 2007, pp. 305-327. 4- Tian and K.-K. Ma, A survey on super-resolution imaging, Signal, Image and Video Processing (SIViP), vol. 5, no. 3, pp. 329-342, 2011.
Claims (14)
- Système d’imagerie pour système endoscopique médical de visualisation d’une cible comportant :
- un système endoscopique médical (1) comportant un instrument d’insertion (2) se terminant à l’opposé d’une partie proximale (2a), par une tête distale (2b), cet instrument d’insertion étant pourvu d’au moins une fibre optique multicœurs (11), (12) présentant une extrémité distale et une extrémité proximale, l’extrémité distale de la fibre optique multicoeurs étant située à la tête distale de l’instrument d’insertion tandis que la fibre optique multicoeurs est pourvue d’un connecteur optique à son extrémité proximale et s’étend au moins jusqu’à la partie proximale de l’instrument d’insertion;
- un appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comportant :
* au moins une première source d’éclairage (16), (17) configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à la fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* au moins capteur d’imagerie (18), (19) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance au moins de l’extrémité proximale de la fibre optique multicœurs ;
*un processeur d’imagerie (25) relié au capteur d’imagerie et configuré pour former des images de la cible. - Système d’imagerie selon la revendication 1 selon lequel le système endoscopique médical comporte une unique fibre optique multicœurs (11) tandis que l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte :
* une source d’éclairage (16) configurée pour délivrer un faisceau lumineux selon au moins un premier spectre de longueurs d’onde, à l’unique fibre optique multicoeurs via le connecteur optique ;
* un unique capteur d’imagerie (18) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de l’unique fibre optique multicœurs. - Système d’imagerie selon la revendication 1 selon lequel :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs (11) et une deuxième fibre optique multicœurs (12),
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte :
- une source d’éclairage (16) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie (18) configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception, pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs. - Système d’imagerie selon la revendication 1 selon lequel :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs (11) et une deuxième fibre optique multicœurs (12),
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte :
- une première source d’éclairage (16) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- une deuxième source d’éclairage (17) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un unique capteur d’imagerie (18) configuré pour présenter une première zone de réception d’un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs et une deuxième zone de réception séparée de la première zone de réception pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs. - Système d’imagerie selon la revendication 1 selon lequel :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs (11) et une deuxième fibre optique multicœurs (12),
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte :
- une source d’éclairage (16) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie (18) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie (19) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs. - Système d’imagerie selon la revendication 1 selon lequel :
* le système endoscopique comporte :
- une première fibre optique multicoeurs (11) et une deuxième fibre optique multicœurs (12),
* l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte :
- une première source d’éclairage (16) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la première fibre optique multicoeurs,
- au moins une deuxième source d’éclairage (17) configurée pour délivrer un faisceau lumineux à la deuxième fibre optique multicoeurs,
- un premier capteur d’imagerie (18) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la première fibre optique multicoeurs,
- un deuxième capteur d’imagerie (19) configuré pour recevoir un faisceau lumineux en provenance de l’extrémité proximale de la deuxième fibre optique multicoeurs. - Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel :
- la ou les sources d’éclairage (16), (17) sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde différentes,
- le ou les capteurs d’imagerie (18), (19) sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs d’ondes différentes,
- le processeur d’imagerie (25) traite les images de spectres de longueurs d’ondes différentes pour obtenir une image de surrésolution spectrale. - Système d’imagerie selon la revendication précédente selon lequel :
- la ou les sources d’éclairage (16), (17) sont configurées pour délivrer des faisceaux lumineux selon des spectres de longueurs d’onde du rouge, du vert et du bleu ;
- le ou les capteurs d’imagerie (18), (19) sont configurés pour acquérir des images de spectres de longueurs du rouge, du vert et du bleu ;
- le processeur d’imagerie (25) traite les images de spectres de longueurs d’ondes pour obtenir une image contrastée ou colorée. - Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel :
- le processeur d’imagerie (25) pilote le ou les capteurs d’imagerie (18), (19) pour acquérir des images décalées dans le temps,
- le processeur d’imagerie (25) traite les images décalées dans le temps pour obtenir une image de surrésolution temporelle. - Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel :
- le processeur d’imagerie (25) pilote le ou les capteurs d’imagerie (18), (19) pour acquérir des images décalées dans l’espace en présentant une zone de recouvrement,
- le processeur d’imagerie (25) traite les images décalées dans l’espace pour obtenir une image de surrésolution spatiale. - Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel le système endoscopique médical (1) comporte une fibre optique d’éclairage présentant une extrémité distale et une extrémité proximale, l’extrémité distale de la fibre optique d’éclairage étant située à la tête distale de l’instrument d’insertion tandis que l’extrémité proximale de la fibre optique d’éclairage étant située à la partie proximale de l’instrument d’insertion en étant pourvue d’un connecteur optique par lequel est acheminé un faisceau lumineux d’éclairage fourni par une source d’éclairage.
- Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel l’appareil d’acquisition et de traitement d’images (15) comporte un système optique de séparation (22) disposé sur le trajet optique entre l’extrémité proximale d’une fibre optique multicœurs (11), (12) et un capteur d’imagerie (18), (19) et réfléchissant en direction de l’extrémité proximale d’une fibre optique multicœurs (11), (12), le faisceau lumineux provenant d’une source d’éclairage (16),(17).
- Système d’imagerie selon l’une des revendications précédentes selon lequel le système endoscopique médical (1) comporte en tant qu’instrument d’insertion (2), un tube d’insertion (3) se terminant par une tête distale (2b) et maintenu à son extrémité opposée par une poignée de commande (4), la ou les fibres optiques multicoeurs (11), (12) étant montés à l’intérieur du tube d’insertion.
- Système d’imagerie selon l’une des revendications 1 à 13 selon lequel le système endoscopique médical (1) comporte en tant qu’instrument d’insertion (2), un cathéter comportant le ou les fibres optiques multicoeurs (11), (12).
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| WO2024121523A1 (fr) | 2024-06-13 |
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