RU179813U1

RU179813U1 - PHOTOVIDEO-ENDOSCOPIC DEVICE

Info

Publication number: RU179813U1
Application number: RU2017125034U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Лисицын
Original assignee: Алексей Сергеевич Лисицын
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована как при проведении эндоскопических обследований внутренних труднодоступных полостей (каналов), в частности в стоматологии, так и в индустриальной эндоскопии, где требуется проникновение в узкие труднодоступные полости (каналы, отверстия). Фотовидеоэндоскопическое устройство содержит корпус с процессором, блок управления и монитор, выполненный с возможностью поворота, цифровую матрицу, соединенную с процессором, обрабатывающим поступающий сигнал с цифровой матрицы и регистрирующим информацию в блоках регистрации и записи данных и выводящим изображение на монитор, гибкий оптоволоконный передающий кабель, дистальный наконечник, соединенный с корпусом посредством гибкого шланга, источник освещения с возможностью регулирования степени яркости изображения объекта, при этом гибкий оптоволоконный передающий кабель выполнен с нерегулярной структурой укладки единичных волокон и подключен к цифровой матрице посредством прямого соединения внутри корпуса устройства. Технический результат заключается в реализации варианта известных конструкций фотовидеоэндоскопических устройств.The utility model relates to medical equipment and can be used both during endoscopic examinations of internal hard-to-reach cavities (channels), in particular in dentistry, and in industrial endoscopy, where penetration into narrow hard-to-reach cavities (channels, openings) is required. The photo-video endoscopic device comprises a housing with a processor, a control unit and a monitor configured to rotate, a digital matrix connected to a processor that processes the incoming signal from the digital matrix and records information in the data recording and recording units and displays the image on the monitor, a flexible fiber-optic transmission cable, a distal tip connected to the housing by means of a flexible hose, a lighting source with the ability to control the degree of brightness of the image of the object, when ohm flexible fiber optic transmission cable is formed with an irregular stacking structure of single fibers and is connected to the digital matrix by direct connection in the device housing. The technical result consists in the implementation of a variant of the known designs of photovideo endoscopic devices.

Description

Заявляемая полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована как при проведении эндоскопических обследований внутренних труднодоступных полостей (например, зубных каналов), в частности в стоматологии при лечении периодонтитов, пульпитов, гранулем, в хирургии, гастроэнтерологии, пульмонологии, урологии, гинекологии, отоларингологии, пластической хирургии, ортопедии и прочих областях медицины, так и в индустриальной эндоскопии, в том числе в автомобилестроении, авиастроении, трубостроении, энергетики и прочих отраслях, где требуется проникновение в узкие труднодоступные полости (каналы, отверстия).The claimed utility model relates to medical equipment and can be used as for conducting endoscopic examinations of internal hard-to-reach cavities (for example, dental canals), in particular in dentistry in the treatment of periodontitis, pulpitis, granulomas, in surgery, gastroenterology, pulmonology, urology, gynecology, otolaryngology , plastic surgery, orthopedics and other fields of medicine, as well as in industrial endoscopy, including in the automotive industry, aircraft, pipe manufacturing, energy and others from aslyah requiring penetration into narrow inaccessible cavities (channels, holes).

Известна видеоэндоскопическая система, содержащая эндоскоп, установленный в корпусе фиксации и преобразователь оптического изображения в электрический сигнал, поступающий в видеокамеру, при этом, окулярная часть эндоскопа выполнена в виде конуса и помещена в корпус фиксации с соответствующим ему конусообразным углублением, которое переходит в цилиндрическое отверстие, расположенное на общей для обоих блоков оптической оси. Цилиндрическая часть эндоскопа частично расположена в соответствующей ей цилиндрической части корпуса фиксации. При этом в цилиндрической части корпуса эндоскопа выполнена круговая конусообразная проточка, в которую входят подпружиненные шарики, установленные в отверстиях на цилиндрической части корпуса фиксации эндоскопа (см. RU, 2390305 С1, класс А61В 1/00, опубликовано 27.05.2010).A known video endoscopic system comprising an endoscope mounted in a fixation case and an optical image converter into an electric signal supplied to a video camera, wherein the ocular part of the endoscope is made in the form of a cone and placed in a fixation case with a corresponding conical recess that passes into a cylindrical hole, located on the optical axis common to both blocks. The cylindrical part of the endoscope is partially located in the corresponding cylindrical part of the fixation housing. At the same time, a circular cone-shaped groove is made in the cylindrical part of the endoscope body, which includes spring-loaded balls installed in the holes on the cylindrical part of the endoscope fixation body (see RU, 2390305 C1, class А61В 1/00, published May 27, 2010).

К недостаткам существующей конструкции относится большой размер диаметра вводимой в исследуемую полость (канал) части эндоскопа и технологическая сложность производства оптического волоконного кабеля, выполненного с регулярной укладкой единичных волокон, что, в конечном счете, приводит к повышению стоимости видеоэндоскопической системы и ограниченности ее использования.The disadvantages of the existing design include the large size of the diameter of the endoscope part introduced into the cavity (channel) and the technological complexity of producing an optical fiber cable with regular laying of single fibers, which ultimately leads to an increase in the cost of the video endoscopic system and its limited use.

Известны конструкции многоволоконных эндоскопов и источников света для них, используемых для визуализации ближнего и дальнего поля исследуемого объекта, а также для диагностики, содержащие многоволоконные кабели, имеющие рабочий канал, видеокамеры, систему освещения, блок управления, при этом изображения проецируются на дистальном кончике, либо наконечник дистального волокна может быть выполнен без системы линз, по способу использования и совокупности существенных признаков принятые за ближайший аналог (прототип) заявляемой полезной модели (см. US, 2017100024 А1, класс А61В 1/07, опубликовано 13.04.2017).Known designs of multi-fiber endoscopes and light sources for them, used to visualize the near and far fields of the studied object, as well as for diagnostics, containing multi-fiber cables having a working channel, video cameras, lighting system, control unit, while the images are projected at the distal tip, or the tip of the distal fiber can be made without a lens system, according to the method of use and the combination of essential features taken as the closest analogue (prototype) of the claimed useful model (see. US, 2017100024 A1, class A61V 1/07, published on 04.13.2017).

Недостатками существующих технических решений многоволоконных эндоскопов являются сложность конструкций, состоящих из большого количества входящих в их состав элементов, в том числе и электронных высокотехнологичных устройств и их высокая стоимость в связи с использованием систем линз и прочих сложных систем согласования, а также недостаточно четкое качество изображения внутренних полостей исследуемых (диагностируемых) объектов, что может привести к серьезным неточностям при осуществлении диагностических процедур, и, как следствие, неправильной постановке диагноза пациенту.The disadvantages of the existing technical solutions of multifiber endoscopes are the complexity of designs, consisting of a large number of elements included in their composition, including electronic high-tech devices and their high cost due to the use of lens systems and other complex matching systems, as well as insufficiently clear image quality of the internal cavities of the investigated (diagnosed) objects, which can lead to serious inaccuracies in the implementation of diagnostic procedures, and, as a result , Incorrect diagnosis of the patient.

Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении арсенала существующих конструкций фотовидеоэндоскопических устройств, используемых для визуального диагностического анализа стенок полых органов и способствующих повышению чувствительности, качества диагностики, уменьшению габаритов вводимой в исследуемую полость части инструмента (фотовидеоэндоскопического устройства).The technical problem to which the claimed utility model is directed is to expand the arsenal of existing structures of photovideo and endoscopic devices used for visual diagnostic analysis of the walls of hollow organs and contribute to increasing sensitivity, quality of diagnosis, and reducing the size of the part of the instrument introduced into the cavity (photovideo and endoscopic device).

Технический результат, заключающийся в реализации варианта известных конструкций фотовидеоэндоскопических устройств, обеспечивается за счет того, что в фотовидеоэндоскопическом устройстве, содержащем корпус с процессором, блок управления и монитор, выполненный с возможностью поворота, цифровую матрицу, соединенную с процессором, обрабатывающим поступающий сигнал с цифровой матрицы и регистрирующим информацию в блоках регистрации и записи данных и выводящим изображение на монитор, гибкий оптоволоконный передающий кабель, дистальный наконечник, соединенный с корпусом посредством гибкого шланга, источник освещения с возможностью регулирования степени яркости изображения объекта, при этом гибкий оптоволоконный передающий кабель выполнен с нерегулярной структурой укладки единичных волокон и подключен к цифровой матрице посредством прямого соединения внутри корпуса устройства.The technical result, which consists in the implementation of the known constructions of photovideo and endoscopic devices, is ensured by the fact that in the photovideo and endoscopic device comprising a housing with a processor, a control unit and a monitor configured to rotate, a digital matrix connected to a processor that processes the incoming signal from the digital matrix and recording information in data recording and recording units and displaying an image on a monitor, a flexible fiber optic transmission cable, distal the th tip connected to the housing by means of a flexible hose, a lighting source with the ability to control the brightness of the image of the object, while the flexible fiber-optic transmission cable is made with an irregular structure of laying single fibers and is connected to the digital matrix by means of a direct connection inside the device.

Использование заявляемого фотовидеоэндоскопического устройства в медицине, например, при проведении эндоскопических обследований внутренних труднодоступных полостей (зубных каналов), в частности в стоматологии при лечении периодонтитов, пульпитов, гранулем, а также в машиностроении, имеет ряд преимуществ, а именно: во-первых, подключение гибкого оптоволоконного передающего кабеля к цифровой матрице посредством прямого соединения внутри корпуса устройства, позволяет использовать нерегулярную структуру укладки единичных волокон передающего кабеля, что, в свою очередь, по сравнению с существующими конструкциями фотовидеоэндоскопических устройств, имеющих преимущественно упорядоченную структуру укладки оптических волокон передающего кабеля, позволяет существенно снизить размер (диаметр) оптоволоконного кабеля устройства и беспрепятственно проникать в узкие отверстия (каналы), в том числе и в отверстия до 200 мкм в диаметре, максимально сохраняя при этом разрешающую способность оптоволокна. Это возможно осуществить благодаря отсутствию втулок, которые значительно увеличивают диаметр вводимой в полость части и требуются для закрепления упорядоченной структуры волокон оптоволоконного кабеля во время технического процесса обработки торцов; во-вторых, по сравнению с существующими конструкциями фотовидеоэндоскопических устройств, обеспечиваются лучшие функциональные возможности, такие например, как высокая степень мобильности устройства, так как оно может работать как от переменной сети, так и от собственных аккумуляторных батарей и удобство его использования из-за относительно небольших габаритов; в-третьих, по сравнению с существующими конструкциями фотовидеоэндоскопических устройств, обеспечивается лучшая визуализация исследуемых отверстий (каналов), их строения в режиме реального времени, например, в стоматологии, при пломбировании зубных каналов, что позволяет сократить процент врачебных ошибок с 50% до 0% и избежать таких осложнений, как появление длительного воспалительного процесса, образования кист и прочих; в-четвертых, обеспечивается безопасность использования устройства без каких-либо побочных явлений, таких например, как получение пациентом значительной дозы рентгеновского облучения (при использовании рентгеновских аппаратов), поломки внутри зуба наконечника (копайла) апекс-локатора, или наличия большой погрешности у получаемых врачом данных при использовании апекс-локатора.The use of the inventive photovideo endoscopic device in medicine, for example, when conducting endoscopic examinations of internal hard-to-reach cavities (dental canals), in particular in dentistry in the treatment of periodontitis, pulpitis, granulomas, as well as in mechanical engineering, has several advantages, namely: firstly, the connection flexible fiber-optic transmission cable to the digital matrix by means of a direct connection inside the device case, allows you to use an irregular structure of laying single fibers per the incoming cable, which, in turn, compared with the existing designs of photovideo and endoscopic devices, which have a predominantly ordered structure of the optical fibers of the transmission cable, can significantly reduce the size (diameter) of the device’s fiber optic cable and freely penetrate narrow openings (channels), including and in openings up to 200 microns in diameter, while preserving the resolution of the optical fiber as much as possible. This is possible due to the absence of bushings, which significantly increase the diameter of the part inserted into the cavity and are required to fix the ordered fiber structure of the fiber optic cable during the technical process of processing the ends; secondly, in comparison with the existing designs of photovideo and endoscopic devices, better functionality is provided, such as a high degree of mobility of the device, since it can operate both from a variable network and from its own rechargeable batteries and its ease of use due to the relatively small dimensions; thirdly, in comparison with existing designs of photovideo and endoscopic devices, better visualization of the examined openings (canals), their structure in real time, for example, in dentistry, when filling dental canals is ensured, which allows to reduce the percentage of medical errors from 50% to 0% and to avoid complications such as the appearance of a prolonged inflammatory process, the formation of cysts and others; fourthly, the use of the device is safe without any side effects, such as, for example, a patient receiving a significant dose of x-ray radiation (when using X-ray machines), a breakdown of the tip (copile) of the apex locator inside the tooth, or the presence of a large error in the result of a doctor data when using an apex locator.

Фотовидеоэндоскопическое устройство содержит корпус с процессором, блок управления и монитор, выполненный с возможностью поворота, цифровую матрицу, соединенную с процессором, обрабатывающим поступающий сигнал с цифровой матрицы и регистрирующим информацию в блоках регистрации и записи данных и выводящим изображение на монитор, гибкий оптоволоконный передающий кабель, дистальный наконечник, соединенный с корпусом посредством гибкого шланга, источник освещения с возможностью регулирования степени яркости изображения объекта, при этом гибкий оптоволоконный передающий кабель выполнен с нерегулярной структурой укладки единичных волокон и подключен к цифровой матрице посредством прямого соединения внутри корпуса устройства.The photo-video endoscopic device comprises a housing with a processor, a control unit and a monitor configured to rotate, a digital matrix connected to a processor that processes the incoming signal from the digital matrix and records information in the data recording and recording units and displays the image on the monitor, a flexible fiber-optic transmission cable, a distal tip connected to the housing by means of a flexible hose, a lighting source with the ability to control the degree of brightness of the image of the object, when ohm flexible fiber optic transmission cable is formed with an irregular stacking structure of single fibers and is connected to the digital matrix by direct connection in the device housing.

Функционирование заявляемого фотовидеоэндоскопического устройства можно проиллюстрировать на примере обработки таких труднодоступных полостей как, например, зубные каналы. Фотовидеоэндоскопическое устройство вводится в исследуемую полость тела человека (например, зубной канал), осуществляя ее подсветку с помощью источника освещения в виде светодиода или волоконно-оптического волновода, соединенного с гибким оптоволоконным передающим кабелем и имеющим возможность регулирования степени яркости изображения, расположенным на дистальном наконечнике, который соединен с корпусом посредством гибкого шланга (подсветка также может производиться и при помощи флуоресцентного вещества, вводимого внутрь исследуемой полости). В корпусе также находится обрабатывающая и визуализирующая аппаратура (в частности, процессор, блок управления, блок регистрации, блок записи данных, цифровая матрица). Изображение исследуемого объекта, например, зубного канала, полученное в режиме реального времени и обработанное процессором устройства, соединенным с цифровой матрицей, выводится затем на экран монитора, выполненного с возможностью поворота. Степень яркости изображения выбирается исходя из получения максимального контраста изображения дефектов конкретного типа на экране монитора. Сканирование поверхности исследуемого объекта производится путем перемещения фотовидеоэндоскопического устройства вдоль нее. Благодаря тому, что гибкий оптоволоконный передающий кабель выполнен с нерегулярной структурой укладки единичных волокон и подключен к цифровой матрице посредством прямого соединения внутри корпуса устройства, реализуется возможность, за счет уменьшения размера устройства, проникать в труднодоступные (узкие) полости (каналы), обеспечивая тем самым врачу более ясное понимание их строения (состояния), и, соответственно, назначение пациенту наиболее подходящего именно ему способа лечения. При этом разрешающая способность оптоволокна максимально сохраняется при общем уменьшении габаритов устройства. Дальнейшее лечение осуществляется известными в медицинской практике методами.The functioning of the claimed photovideo endoscopic device can be illustrated by the example of the treatment of such inaccessible cavities as, for example, dental canals. A photovideo endoscopic device is inserted into the studied cavity of the human body (for example, the tooth canal), illuminating it using a light source in the form of an LED or a fiber optic waveguide connected to a flexible fiber optic transmission cable and having the ability to control the degree of brightness of the image located on the distal tip, which is connected to the casing by means of a flexible hose (illumination can also be carried out using a fluorescent substance introduced into the test My cavity). The case also contains processing and visualization equipment (in particular, a processor, a control unit, a registration unit, a data recording unit, a digital matrix). An image of the object under study, for example, a dental canal, obtained in real time and processed by a device processor connected to a digital matrix, is then displayed on a monitor screen that is rotatable. The degree of brightness of the image is selected on the basis of obtaining the maximum contrast of the image of defects of a particular type on the monitor screen. Scanning the surface of the investigated object is carried out by moving the photo-video endoscopic device along it. Due to the fact that the flexible fiber-optic transmission cable is made with an irregular structure of laying single fibers and is connected to the digital matrix by means of a direct connection inside the device’s housing, it is possible to penetrate hard-to-reach (narrow) cavities (channels) by reducing the size of the device, thereby the doctor has a clearer understanding of their structure (condition), and, accordingly, the appointment of the patient the most suitable treatment method. At the same time, the resolution of the optical fiber is maximally preserved with a general decrease in the dimensions of the device. Further treatment is carried out by methods known in medical practice.

Согласование гибкого оптоволоконного передающего кабеля с цифровой матрицей обеспечивается тем, что каждому единичному волокну соответствует определенное число пикселей на цифровой матрице, закрепленных за этим единичным волокном. Распознавание адресов единичных волокон и первичная калибровка производится на заводе-изготовителе посредством предустановленной компьютерной программы в блоке управления устройства.Coordination of a flexible fiber-optic transmission cable with a digital matrix is ensured by the fact that each unit fiber corresponds to a certain number of pixels on the digital matrix attached to this unit fiber. Recognition of addresses of single fibers and initial calibration is carried out at the factory by means of a pre-installed computer program in the control unit of the device.

В результате проведенного патентно-информационного поиска не было найдено ни одного источника информации, содержащего всю совокупность существенных признаков заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость».As a result of the patent information search, not a single source of information was found containing the entire set of essential features of the claimed utility model, which allows us to conclude that it meets the patentability criteria of “novelty” and “industrial applicability”.

Claims

A photo-video endoscopic device containing a processor, a control unit, a registration unit, a data recording unit, a digital matrix connected to a processor that processes the incoming signal from the digital matrix and registers information in the data recording and recording units, and displays an image on a monitor screen made rotatable, flexible fiber optic transmission cable, distal tip, the device further comprises a lighting source made in the form of an LED, placed on the distal tip, while the light source is connected to a flexible fiber-optic transmission cable with the ability to control the brightness of the image of the object, determined by the maximum contrast of the image of the defect on the screen, the distal tip is connected to the housing via a flexible hose, the flexible fiber-optic transmission cable is made with an irregular structure of laying single fibers and is connected to the digital matrix through a direct connection inside the device.