本發(fā)明涉及一種醫(yī)用器材，具體涉及一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源。本發(fā)明還涉及一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法。

背景技術：

傳統(tǒng)內窺鏡用冷光源分鹵素、氙燈、led等光源驅動裝置，其中鹵素燈光源造價成本較低，但由于色溫較低僅能滿足一般內鏡照明需求，氙燈光源色溫及顯色指數能基本滿足內窺鏡照明需求，但其造價高耗能也高且壽命短也制約了其在內鏡上的應用，目前普通的led照明技術雖然取得了很大的進步，但在顯色指數上尚難滿足內鏡高清晰高對比度的需求。

近些年內窺鏡攝像技術取得了長足的進步，圖像清晰度、對比度都得到了很大的提升，在普通的白光照明下，形態(tài)和顏色明顯改變的病灶(如凸起的腫塊和凹陷的潰瘍)都能清晰的顯像。但對于微小的、扁平的早期癌變和異性增生等不易診斷甚至造成漏診。近些年國外內鏡公司大量引用了諸如色素內鏡、電子分光、窄帶成像、光活檢、熒光成像等技術，大大提高了早期癌變的診斷水平。

研究表明，可見光譜中，光子滲透到粘膜組織的深度與照射光源的波長有關，波長越短滲透到粘模組織的深度越淺，此外，血紅蛋白是吸收可見光的主要物質，對藍光、綠光吸收率高，對紅光基本不吸收。

另有研究表明，消化道粘膜表面的淺表毛細血管對415nm的藍光吸收率高，而皮下微血管對540nm的綠光吸收率高。內鏡用普通光源的波長覆蓋范圍為400nm-800nm，對于普通成像有著很好的照明，但不能提高粘膜層毛細血管和皮下微血管的成像對比度。而利用窄帶成像、電子染色成像內鏡成功的解決了上述問題。

日本某公司推出的窄帶照明成像技術是采用窄帶干涉藍/綠濾光片，產生中心波長分別是415nm、540nm，帶寬為30nm的藍/綠窄帶光波的照明系統(tǒng)。

但這個系統(tǒng)也存在一些缺陷

1、胃腸道病變與粘膜下血管走行改變并不完全相關。

比如一些有惡變傾向的息肉，在理論上講，它們表面粘膜形態(tài)的改變要比粘膜內血管走行的改變明顯得多，而這是nbi無法看到的。

2、血色素吸收窄帶波并改變顏色。

nbi的原理即是用血色素的光譜吸收作用突出顯示顏色。當胃內或結腸內存在一些糜爛、潰瘍(這是胃腸道疾病極其常見的病變)，糜爛/潰瘍面上常會有出血點，這些點將在nbi上顯示得過于明顯。這一缺點將掩蓋其他病變的發(fā)現，比如腺管開口的改變。

3、只有當確切的明確病變位置以后，nbi才可被打開，否則將影響正常胃腸鏡檢查的進行。

4、nbi是基于單一模式的窄帶波長設計的，這意味著nbi檢查的結果在食管和結腸是不同的。

5、nbi的技術設計是用濾片濾光，如果需要進行技術升級，則需升級硬件，花費較大。

6、nbi需要配合變焦放大內鏡才有好的效果。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源及照明方法，能夠滿足高清電子胃腸鏡使用的高色溫、高顯色指數的白光光源和智能化設置的特殊診斷的色素光譜光源，用于消化道和其它器官的傳統(tǒng)內鏡觀察、治療和早期癌變的觀察診斷需求。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，包括：激光光源組件、ld驅動、溫控器、控制器、電源、風扇、氣泵、激光合束器、勻色調節(jié)器；

所述的激光光源組件，與所述的ld驅動連接，用于發(fā)光照明，所述的激光光源組件包含激光組合，所述的激光組合包括特定波長激光、紅色激光、綠色激光和藍色激光；

所述的ld驅動，與所述的控制器連接，用于驅動所述的激光光源組件；

所述的控制器，與所述的溫控器和氣泵進行連接，用于控制氣泵的壓力；

所述的電源，與所述激光光源組件、所述ld驅動、所述溫控器、所述控制器、所述風扇和所述氣泵連接，用于提供工作電壓；

所述激光合束器，設置于所述激光光源組件出光端，用于將4組激光進行光路耦合；

所述勻色調節(jié)器，設置于所述激光合束器的出光端，用于將合束后的激光勻色、勻光。

優(yōu)選地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述特定波長激光的波長為400-415nm，所述紅色激光的波長為660-637nm，所述綠色激光的波長為515-535nm，所述藍色激光的波長為450-470nm。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述的激光光源組件還包括固定在一個鋁散熱基板上的四組耦合器、激光發(fā)生器和半導體制冷器。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述勻色調節(jié)器輸出端還包括準直器和去光斑濾鏡，用于去除散斑、改善光斑的色均勻性。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述的控制器還與觸控面板及通訊接口連接；

所述觸控面板用于：(1)操作光源的開關，亮度的手動/自動調節(jié)；(2)切換預先設置的白光/混合光照明普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式；(3)控制氣泵的壓力，所述氣泵為可分級調節(jié)的靜音氣泵；

所述通訊接口，用于與圖像處理器連接接受頻閃照明時的同步信號、自動照明控制信號以及混合照明時給予圖像處理器的色譜控制信號，為改善拍攝移動時圖像模糊，照明時間間隔與cmos采集觸發(fā)頻率形態(tài)同步。

本發(fā)明還提供一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，包括如下步驟：

(1)將紅色激光、綠色激光、藍色激光和特定波長激光進行混光；

(2)控制所述紅色激光、所述綠色激光、藍色激光和所述特定波長激光的色溫、強度進行照明。

優(yōu)選地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(1)所述特定波長激光的波長為400-415nm，所述紅色激光的波長為660-637nm，所述綠色激光的波長為515-535nm，所述藍色激光的波長為450-470nm。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(2)各色照明激光的強度利用調節(jié)占空比的方式調節(jié)。

更進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(2)利用觸控顯示面板進行操作，具體包括：

(21)操作光源的開關，亮度的手動/自動調節(jié)；

(22)切換預先設置的白光/混合光照明普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式；

(23)控制氣泵的壓力。

更進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，系統(tǒng)有預先設置好的白光和混合光模式，具體包括：普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式。

本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，能夠滿足高清電子胃腸鏡使用的高色溫、高顯色指數的白光光源和智能化設置的特殊診斷的色素光譜光源，用于消化道和其它器官的傳統(tǒng)內鏡觀察、治療和早期癌變的觀察診斷需求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)硬件原理方框圖；

圖2是圖1的局部放大示意圖。

圖中的附圖標記為：1、激光光源組件；11、耦合器；12、激光發(fā)生器；13、鋁散熱基板；14、半導體制冷器；2、ld驅動；3、溫控器；4、控制器；5、觸控面板；6、電源；7、氣泵；8、風扇；9、激光合束器；10、勻色調節(jié)器；15、準直器；16、去光斑濾鏡。

具體實施方式

實施例一

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種本發(fā)明提供了一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，包括：激光光源組件1、ld驅動2、溫控器3、控制器4、電源6、風扇8、氣泵7、激光合束器9、勻色調節(jié)器10；

所述的激光光源組件1，與所述的ld驅動2連接，用于發(fā)光照明，所述的激光光源組件1包含激光組合，所述的激光組合包括特定波長激光、紅色激光、綠色激光和藍色激光；

所述的ld驅動2，與所述的控制器4連接，用于驅動所述的激光光源組件1；

所述的控制器4，與所述的溫控器3和氣泵7進行連接，用于控制氣泵的壓力；

所述的電源6，與所述激光光源組件1、所述ld驅動2、所述溫控器3、所述控制器4、所述風扇8和所述氣泵7連接，用于提供工作電壓；

所述激光合束器9，設置于所述激光光源組件1出光端，用于將4組激光進行光路耦合；

所述勻色調節(jié)器10，設置于所述激光合束器9的出光端，用于將合束后的激光勻色、勻光。

優(yōu)選地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述特定波長激光的波長為400-415nm，所述紅色激光的波長為660-637nm(例如637nm)，所述綠色激光的波長為515-535nm(例如520nm)，所述藍色激光的波長為450-470nm(例如450nm)。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述的激光光源組件1還包括固定在一個鋁散熱基板13上的四組耦合器11、激光發(fā)生器12和半導體制冷器14。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述勻色調節(jié)器輸出端還包括準直器15和去光斑濾鏡16，用于去除散斑、改善光斑的色均勻性。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光光源，所述的控制器還與觸控面板5及通訊接口連接；

所述觸控面板5用于：(1)操作光源的開關，亮度的手動/自動調節(jié)；(2)切換預先設置的白光/混合光照明普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式；(3)控制氣泵的壓力，所述氣泵為可分級調節(jié)的靜音氣泵；

所述通訊接口，用于與圖像處理器連接接受頻閃照明時的同步信號、自動照明控制信號以及混合照明時給予圖像處理器的色譜控制信號，為改善拍攝移動時圖像模糊，照明時間間隔與cmos采集觸發(fā)頻率形態(tài)同步。

本發(fā)明還提供一種用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，包括如下步驟：

(1)將紅色激光、綠色激光、藍色激光和特定波長激光進行混光；

(2)控制所述紅色激光、所述綠色激光、藍色激光和所述特定波長激光的色溫、強度進行照明。

優(yōu)選地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(1)所述特定波長激光的波長為400-415nm，所述紅色激光的波長為660-637nm，所述綠色激光的波長為515-535nm，所述藍色激光的波長為450-470nm。

進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(2)各色照明激光的強度利用調節(jié)占空比的方式調節(jié)。

更進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，步驟(2)利用觸控顯示面板進行操作，具體包括：

(21)操作光源的開關，亮度的手動/自動調節(jié)；

(22)切換預先設置的白光/混合光照明普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式；

(23)控制氣泵的壓力。

更進一步地，本發(fā)明的用于醫(yī)用內鏡光譜染色照明的激光照明方法，系統(tǒng)有預先設置好的白光和混合光模式，具體包括：普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶輪廓增強等模式及醫(yī)生自定義模式。

綜上所述，本設計規(guī)劃產品就是在大量研究國外有關技術的基礎上利用最新全色彩激光照明技術、電子控制技術而研發(fā)的新型內窺鏡冷光源。本產品利用現代電子技術控制rgb三色激光(紅色激光/綠色激光/藍色激光：637nm/520nm/450nm)+特定波長(400-415nm)的激光發(fā)光組合，在白光照明應用中可得到超過氙燈的高顯色指數照明效果，在色譜染色照明中采用不同的色譜組合達到不僅可以增強粘膜內血管走形，還可以對粘膜表面形態(tài)進行增強，對病灶與周圍正常組織的分界進行增強的效果，產品設計中還預留了醫(yī)生自開發(fā)色譜組合照明控制系統(tǒng)，醫(yī)生可以根據自己對不同器官不同病灶的照明需求開發(fā)出自己的照明色譜組合并可以自動存儲設定。

此系統(tǒng)修正了nbi系統(tǒng)的一些缺陷，比如nbi系統(tǒng)打開時圖像偏暗，而本系統(tǒng)不會出現圖像偏暗的情況，還有本系統(tǒng)染色功能可以一直開啟，不同的色譜組合不僅可以觀察粘膜表面的毛細血管，還可以對腺管開口形態(tài)及粘膜表面的凹凸程度進行觀察，因為畢竟不是所有消化道疾病都表現為毛細血管結構的改變，當出現一些糜爛性、潰瘍性病變表面有較多出血點，這些點將在nbi上顯示得過于明顯。而本系統(tǒng)可以減少或避免這些影響圖像影響診斷的因素。

本產品設計性能和技術水平都達到了國際先進水平并形成了自己的特色，產品用途和優(yōu)點如下：

1、滿足高清電子胃腸鏡使用的高色溫、高顯色指數的白光光源和智能化設置的特殊診斷的色素光譜光源，用于消化道和其它器官的傳統(tǒng)內鏡觀察、治療和早期癌變的觀察診斷需求。

2、白光光源利用rgb三原色激光組合白光得到，顯色指數達到90以上，色溫范圍從5000-6500之間根據需要可控，效果超過傳統(tǒng)的氙燈照明效果。

3、光譜染色照明由410(或415)nm激光+rgb激光分別控制不同的光強組合完成。

4、電子控制系統(tǒng)由觸控lcd面板、ccu控制電路組成，各色照明的強度利用調節(jié)占空比的方式調節(jié)。系統(tǒng)有預先設置好的白光、混合光模式(普通白光、粘膜下層血管增強、粘膜層表面增強、扁平病灶增強等模式)。醫(yī)生也可以利用觸控顯示面板隨意設置符合診斷需要的染色照明模式。

5、產品設計有配合內鏡照明需要的自動調光系統(tǒng)，由內鏡圖像處理系統(tǒng)輸出的圖像亮度信號(由圖像處理系統(tǒng)根據圖像照明的需要給出亮度信號)經本系統(tǒng)的電子電路處理控制照明亮度輸出。

6、產品設計有改善拍攝移動時圖像模糊的頻閃同步系統(tǒng)，照明時間間隔與cmos采集觸發(fā)頻率形態(tài)同步。

7、產品設計有3檔調節(jié)的靜音氣泵系統(tǒng)。

8、本系統(tǒng)為改善激光光源照明中會出現的散斑問題而增加了去散斑特殊定制濾鏡，為改善光斑的色均勻性設計了專用調節(jié)裝置。

9、整套系統(tǒng)由電子控制系統(tǒng)，機械控制系統(tǒng)、ld激光座冷卻系統(tǒng)、激光合束/勻光/光路耦合系統(tǒng)、氣泵控制系統(tǒng)、外接圖像處理系統(tǒng)接口、帶有觸控液晶顯示屏的外殼組成。

以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對本領域的技術人員來說，可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和范圍內，所做的任何修改和等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。