基于光纤照明的冷光源内窥镜结构及其装配方法与流程

本发明涉及冷光源，具体为基于光纤照明的冷光源内窥镜结构及其装配方法。

背景技术：

1、冷光源是一种通过电能激发产生可见光且在工作过程中几乎不产生红外辐射热的照明设备，医用冷光源作为内窥镜系统的核心配套装置，主要用于为内窥镜、手术显微镜、光导管等器械提供高亮度、高显色指数的照明，其通常由光源主机、光纤导光束和照明器三部分组成。

2、光纤导光束是连接光源主机与照明器的关键传光部件，通常由光纤束、外套管、连接头及端部保护装置等构成，其中，光纤束是核心部件，外套管包覆于光纤束外侧，用于隔绝外界机械损伤及环境侵蚀，接头则用于将导光束与冷光源以及需要照明的设备或部位相连接。

3、在临床长时间手术过程中，术者反复低头操作会导致光纤束的外套管在靠近连接头的部位发生频繁弯折，为此，现有技术中普遍采用万向金属波纹管或环形限位卡扣等结构对光纤的弯曲角度进行被动限制，以减缓弯折应力集中，降低光纤断裂风险。

4、然而，上述现有技术仅侧重于对光纤弯折形态的几何约束，未能充分考虑手术室特殊环境对导光束的长期影响，而手术室需频繁采用碘伏消毒液擦拭消毒、等离子整体灭菌处理设备，同时手术过程中环境温湿度波动较大，现有光纤束外套管的外皮材质与粘接固定胶长期处于消毒腐蚀、温湿度交变的复杂环境中，在靠近连接头的位置极易出现老化、脆化、开裂等问题，即使现有防护结构能应对常规物理弯折问题，仍难以避免纤束外套管在靠近连接头的位置出现柔韧性下降、密封失效的现象，导致光纤导光束使用寿命短、术中易出现照明故障，影响手术正常开展,因此，针对上述问题提出基于光纤照明的冷光源内窥镜结构及其装配方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于光纤照明的冷光源内窥镜结构及其装配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于光纤照明的冷光源内窥镜结构，包括光源主机和头戴式照明器，所述光源主机中插设有光纤导光束组件，所述光纤导光束组件一端连接有头戴式照明器，所述光纤导光束组件包括光纤线束，所述光纤线束一端设置有冷光源输入端，所述光纤线束另一端设置有公插端，所述公插端上固定连接有护壳组件，所述护壳组件中卡设有抗扭组件，所述光纤线束外表面上包裹有保护套组件，所述光纤线束外周表面上开设有沟槽，所述光纤线束上安装有抗弯折组件，所述护壳组件包括套设在抗弯折组件外侧的壳体，所述抗扭组件包括套管，所述套管的管内壁固定连接有弹性钢带，所述弹性钢带一端固定连接有箍环，所述保护套组件包括硅胶套，所述硅胶套上固定设置有限位凸环，所述硅胶套外周表面上卡设有卡夹，所述抗弯折组件包括内隔离层，所述内隔离层外周表面包裹有编织加强层，所述编织加强层外周表面包裹有硅胶防护层，所述硅胶防护层外周表面固定连接有应力消除护套。

4、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述壳体中开设有卡槽，所述套管外周表面固定连接有卡块，所述卡块与卡槽之间相互卡合，且卡块与卡槽之间形成上下滑动副，所述卡槽中嵌设有耐磨条，所述耐磨条形状为u形，所述卡块表面与耐磨条贴合。

5、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述壳体中开设有空腔，且空腔形状为圆台状，所述套管一端固定连接有碟簧，所述碟簧设置在壳体中开设的空腔内，所述碟簧沿自身径向投影为等腰梯形，所述碟簧中开设有多个条形豁槽。

6、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述弹性钢带形状为螺旋状，所述弹性钢带的螺旋半径由其与套管连接处至其与箍环连接处逐步递减，所述箍环环内侧与光纤线束外表面紧贴。

7、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述硅胶套与限位凸环中均开设有间槽，所述卡夹沿硅胶套轴向投影形状为优弧状，所述卡夹端部设置有倒角结构。

8、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述硅胶套一端插设在壳体中，所述硅胶套插设在壳体中的一端与箍环贴合，所述箍环与硅胶套贴合的一端设置有呈环形阵列分布的多个凸齿。

9、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述沟槽开设形状为管状，所述内隔离层、编织加强层以及硅胶防护层均设置在沟槽中，所述内隔离层包裹贴敷光纤线束形成封闭筒状，所述编织加强层靠近内隔离层的一侧与内隔离层的外周表面间存在间隙，所述硅胶防护层靠近编织加强层的一侧与编织加强层的外周表面间存在间隙。

10、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述硅胶防护层长度与沟槽长度相等，用于将沟槽整体密封闭合，且硅胶防护层通过粘接的方式与光纤线束形成固定。

11、作为本发明进一步优化的内容，其中：所述应力消除护套在轴向上由多层波浪带堆叠组成，且相邻轴向的波浪带波峰与波谷相互限位贴合，整体围合形成中空圆筒状，所述应力消除护套上下两端均设置有与光纤线束形成固定的环形连接件。

12、基于光纤照明的冷光源内窥镜结构的装配方法：

13、步骤1：取光纤线束一端，使用剥纤工具剥除其端部涂覆层，露出长度为5mm-10mm的裸纤，采用蘸有无水酒精的无尘纸沿单一方向擦拭裸纤表面，去除杂质及残留物，将清洁后的裸纤端面沿轴向平稳插入冷光源输入端的插芯孔内，直至端面与插芯端面平齐，完成冷光源输入端与光纤线束的固定装配；

14、步骤2：在光纤线束另一端外周表面的沟槽中，依次套设内隔离层、编织加强层及硅胶防护层，使内隔离层包裹贴敷光纤线束形成封闭筒状，并确保编织加强层与内隔离层之间、硅胶防护层与编织加强层之间均预留间隙，将硅胶防护层通过粘接方式与光纤线束固定，使沟槽整体密封闭合，随后在硅胶防护层外周表面安装应力消除护套，使应力消除护套上下两端的环形连接件与光纤线束固定；

15、步骤3：取光纤线束远离冷光源输入端的一端，重复s1中的剥纤、清洁及插入操作，将公插端安装至光纤线束端部，在公插端与护壳组件的贴合面处均匀涂覆结构胶，将护壳组件套设于公插端外侧并进行压合固定，室温下静置固化30min-60min，形成端部刚性防护结构；

16、步骤4：将硅胶套径向掰开，使其完整包裹贴合于光纤线束外表面，随后将卡夹卡接在硅胶套的限位凸环之间以实现锁紧固定，握持卡夹并沿光纤线束轴向推送，将硅胶套靠近公插端的端部嵌入套管内部，使硅胶套端面与箍环紧密贴合，箍环端部的凸齿嵌入硅胶套端面以形成咬合密封；

17、步骤5：将光纤线束的冷光源输入端插入光源主机的对应接口中，将公插端插接至头戴式照明器的标准对接接口，完成光路与结构的连通装配，启动光源主机，使光源主机产生的光线通过冷光源输入端进入光纤线束的光纤束中，利用光在光纤内的全反射原理对光线进行传输，并检测头戴式照明器的出光亮度与均匀性，确认光路传输正常。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明中，光纤线束可自适应手术过程中设备频繁弯折、扭转、拉伸等形变工况，同时，针对手术室消毒腐蚀、温湿度交变的恶劣使用环境导致的传统设备外皮易老化、脆化、开裂及密封失效的痛点进行针对性结构优化，使导光束能够长期适应手术室高温高湿、频繁消毒灭菌的复杂环境。

20、2、本发明中，摒弃传统单一限位防护模式，采用分层缓冲、应力分散结构设计，各结构咬合锁紧、滑动限位与弹性缓冲联动设计，配合紧密且运行顺畅，将光纤线束在术中频繁弯折、扭转及拉伸时产生的集中应力转化并吸收，有效避免内部光纤因应力集中而受损。

21、3、本发明中，考虑到了腐蚀性介质的侵入，为了避免腐蚀性介质的侵入内部光路结构，采用多级密封设计，构建由外向内层层阻断的密封防护体系。