ФОТОВИДЕОЭНДОСКОПИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

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).
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).
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.
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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».