防起雾装置及内窥镜的制作方法

1.本发明总体来说涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种防起雾装置及内窥镜。


背景技术：

2.鉴于内窥镜手术具有创伤小、术后瘢痕少、缩短患者恢复时间以及较低成本的优点，其已成为全世界普遍采用的手术类型。在内窥镜手术中由于体内环境的变化，镜头起雾时常发生。
3.现有的除雾手段大多采用如增加保护膜，镜头表面增加电热丝或在镜管包裹电热膜等，然而其存在成本高、效果不明显和可操作性差的问题。因此所有的技术没有实现转化，只能停留在实验室里。
4.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本发明的一个主要目的在于提供一种防起雾装置，能够配合现有的内窥镜使用，无需更改内窥镜本身结构，具有结构简单、成本低的优点，有效解决了现有技术中存在的防雾效果不明显、成本高的问题，更有实用性，可迅速的投入到生产和应用中。
6.本发明的另一主要目的在于提供一种内窥镜，包括上述的防起雾装置。
7.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
8.根据本发明的一个方面，提供了一种防起雾装置，用于安装在一内窥镜上，所述内窥镜包括镜管和镜头，所述防起雾装置包括镜筒和可发热镜头，镜筒包括筒部和设于所述筒部一端的承托部，所述筒部能够套设于所述镜管的外部；可发热镜头连接于所述承托部，所述可发热镜头与所述筒部合围成一容置空间，所述镜头设于所述容置空间内。
9.根据本发明的一些实施方式，所述承托部包括承托段和侧挡段，所述承托段和所述侧挡段均呈环形，所述承托段连接于所述筒部，并沿所述筒部的径向方向向外延伸，所述可发热镜头抵接于所述承托段；所述侧挡段连接于所述承托段，并沿所述筒部的轴向方向延伸，所述侧挡段围成一凹槽，所述可发热镜头设于所述凹槽内。
10.根据本发明的一些实施方式，所述防起雾装置还包括密封件，所述密封件密封于所述可发热镜头的侧壁与所述凹槽的内壁之间。
11.根据本发明的一些实施方式，所述防起雾装置还包括两个铜带，每个所述铜带埋设于所述筒部的侧壁内，所述铜带的一端显露于承托段与所述可发热镜头抵接的一侧表面，所述铜带的另一端显露于所述筒部远离所述承托部的一端面；其中，所述铜带的一端能够与所述可发热镜头连接，所述铜带的另一端能够与一电源连接。
12.根据本发明的一些实施方式，所述可发热镜头包括玻璃基底、透明发热层和电极层，所述透明发热层设于所述玻璃基底和所述电极层之间；所述防起雾装置还包括一电源，
所述电源电连接于所述电极层。
13.根据本发明的一些实施方式，所述透明发热层的材料包括金属氧化物、石墨烯、碳纳米管、纳米银线、聚苯胺、聚噻吩中的一种。
14.根据本发明的一些实施方式，所述金属氧化物的材料包括sno2、ino2、ito、azo、izo中的一种。
15.根据本发明的一些实施方式，所述电极层为图案化电极。
16.根据本发明的一些实施方式，所述图案化电极的材料包括银纳米线或氧化铟锡。
17.根据本发明的另一个方面，提供一种内窥镜，包括本体，所述内窥镜还包括一防起雾装置，所述防起雾装置安装在所述本体上，所述防起雾装置为上述任一项所述的防起雾装置。
18.上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
19.本发明实施例的防起雾装置因为采用了可发热镜头连接于镜筒的承托部，以及可发热镜头与筒部合围成一容置空间的技术手段，使得内窥镜的镜头能够容纳于容置空间内，镜头不与外界环境接触，避免了镜头起雾。同时，利用可发热镜头的发热特性，使得可发热镜头的外表面也不会起雾。相比于现有技术或相关技术中的除雾方案，本发明实施例的防起雾装置无需对现有内窥镜产品进行结构改造，而可起到防雾的功效，具有结构简单、成本低的优点，可迅速的投入到生产和应用中。
附图说明
20.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
21.图1示出的是本发明实施例的内窥镜的结构示意图。
22.图2示出的是图1中a处的局部放大图。
23.图3示出的是图2中去除可发热镜头的结构示意图。
24.图4示出的是本发明实施例的可发热镜头的截面示意图。
25.图5示出的是图2中b处的局部放大图。
26.图6至图10示出的是图案化电极的不同实施例的示意图。
27.其中，附图标记说明如下：
28.110、镜筒
29.111、筒部
30.112、承托部
31.1121、承托段
32.1122、侧挡段
33.120、可发热镜头
34.121、玻璃基底
35.122、透明发热层
36.123、电极层
37.130、电源
38.140、卡环
39.150、铜带
40.210、镜管
具体实施方式
41.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
42.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
43.如图1所示，图1示出的是本发明实施例的内窥镜的结构示意图。在一示例实施例中，内窥镜包括本体和防起雾装置，防起雾装置安装在本体上，本体包括镜管210和镜头。
44.在一些实施例中，内窥镜可以是腹腔镜、耳鼻喉内窥镜、口腔内窥镜、牙科内窥镜、神经镜、尿道膀胱镜、关节镜、电切镜、鼻窦镜、胸腔镜、喉镜等。
45.如图2所示，图2示出的是图1中a处的局部放大图。在一实施例中，防起雾装置包括镜筒110和可发热镜头120，镜筒110包括筒部111和设于筒部111一端的承托部112。筒部111能够套设于内窥镜的镜管210的外部，可发热镜头120连接于承托部112。可发热镜头120与筒部111合围成一容置空间101，内窥镜的镜头设于容置空间101内。
46.本发明实施例的防起雾装置因为采用了可发热镜头120连接于镜筒110的承托部112，以及可发热镜头120与筒部111合围成一容置空间101的技术手段，使得内窥镜的镜头能够容纳于容置空间101内，镜头不与外界环境接触，避免了镜头起雾。同时，利用可发热镜头120的发热特性，使得可发热镜头120的外表面也不会起雾。相比于现有技术或相关技术中的除雾方案，本发明实施例的防起雾装置无需对现有内窥镜产品进行结构改造，而可起到防雾的功效，具有结构简单、成本低的优点。
47.如图3所示，图3示出的是图2中去除可发热镜头的结构示意图。在本实施例中，镜筒110包括筒部111和承托部112，承托部112包括承托段1121和侧挡段1122，承托段1121和侧挡段1122均呈环形，承托段1121连接于筒部111，并沿筒部111的径向方向向外延伸。当可发热镜头120连接于承托部112时，承托段1121的一侧表面能够支撑可发热镜头120，使得可发热镜头120位于镜筒110的一端部。
48.侧挡段1122连接于承托段1121，并沿筒部111的轴向方向延伸，侧挡段1122围成一凹槽，可发热镜头120设于凹槽内。
49.当然，可以理解的是，可发热镜头120的侧壁与凹槽的内壁之间还可以设有密封件。例如，密封件可以为密封胶。通过密封件的设计，使得内窥镜的镜头能够被封闭于可发
热镜头120和筒部111围成的容置空间101内，避免在手术过程中，外界环境的液体从可发热镜头120与侧挡段1122之间的间隙进入容置空间101内，影响图像清晰获取。
50.如图4所示，图4示出的是本发明实施例的可发热镜头的截面示意图。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，透明发热层122设于玻璃基底121和电极层123之间。防起雾装置还包括一电源130，电源130电连接于电极层123，用于给透明发热层122提供电能。
51.在一些实施例中，玻璃基底121的材料可以为蓝宝石玻璃、石英玻璃、普通玻璃、高硅氧玻璃、钠钙玻璃、铅硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃。
52.透明发热层122的材料包括金属氧化物、石墨烯、碳纳米管、纳米银线、聚苯胺、聚噻吩中的一种或多种。
53.当透明发热层122的材料为金属氧化物时，金属氧化物的材料可以包括sno2、ino2、ito、azo、izo中的一种或多种。
54.应当理解的是，可以使用任何适当的方式形成透明发热层122，例如对于石墨烯材质的透明发热层122来说，优选使用cvd法在玻璃基底121上生长石墨烯。当然也可以使用其他方式形成石墨烯透明发热层。当采用cvd法时，可以根据不同需要，生长具有不同参数的透明发热层122。透明发热层122的透过率一般在80％～95％，以不影响内窥镜的图像获取。
55.对于其他材质的透明发热层122，可以根据材质的种类选择合适的形成方式，例如ito透明发热层，可以通过蒸镀法形成。纳米银线的透明发热层，可以通过旋涂法形成。
56.如图3和图5所示，图5示出的是图2中b处的局部放大图。防起雾装置还包括两个铜带150，每个铜带150埋设于筒部111的侧壁内。具体来说，镜筒110可采用塑料材料制成，铜带150可通过一体成型工艺成型于镜筒110的侧壁内。
57.铜带150的一端显露于承托段1121与可发热镜头120抵接的一侧表面，能够与可发热镜头120的电极层电连接。铜带150的另一端显露于筒部111远离承托部112的一端面，能够与一电源130的电极连接。
58.例如，两个铜带150的一端均显露于承托段1121的一侧表面，当可发热镜头120连接于承托段1121时，可发热镜头120的电极层与铜带150接触，实现电连接。两个铜带150的另一端分别与电源130的正极和负极连接，形成回路。电源130能够为可发热镜头120提供电能，以使可发热镜头120产生热量。
59.如图1至图3所示，防起雾装置还包括两个卡环140，两个卡环140分别设于筒部111内壁的两端部。当内窥镜的镜管穿设于镜筒110内时，每个卡环140能够套设于镜管的外部，并夹设于镜管的外壁与筒部111的内壁之间，避免镜管发生晃动。
60.卡环140可以采用医用橡胶材料制成，例如天然橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、丁腈橡胶等。
61.如图6至图10所示，图6至图10示出的是图案化电极的不同实施例的示意图。在一示例实施方式中，可发热镜头120的电极层123为图案化电极。电极层123的材料包括银纳米线或氧化铟锡。
62.图案化电极可以是任何适用于电极的材料形成，例如上文所述的银纳米线或氧化铟锡等。通过在透明发热层122表面设置图案化电极从而能够降低透明发热层122的电阻。本领域技术人员可以根据实际的需要选择合适的图案，以降低透明发热层122的电阻。具体
的图案化电极的形状可以是如图6和7所示的叉指状的电极。也可以是图8和图9所示的平行设置，可以根据所需设置平行电极的间距以得到预期的阻值。还可以是如图10所示的环形设置。具体设置的图形不以图6至图10为限，本领域技术人员可以根据具体的需求可以设置相应的图形和电极密度，从而实现降低阻值的目的。
63.本发明实施例通过设置图案化电极可以将可发热镜头120的外接电源130的电压限定在1.2v～12v范围内即可实现发热的目的，从而达到节约电能的好处。形成图案化电极的方法可以是根据电极的不同材料而选择不同的形成方式，例如喷墨、涂覆、蒸镀等。
64.实施例1
65.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用蓝宝石玻璃，透明发热层122的材质为石墨烯，石墨烯采用cvd法形成在玻璃基底121上，生长完成后整体可见光的透过率为90％。电极层的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
66.实施例2
67.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用蓝宝石玻璃，透明发热层122的材质为ito，ito采用蒸镀法或者磁控溅射法形成在玻璃基底121上，生长完成后整体可见光的透过率为87％。电极层的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
68.实施例3
69.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用石英玻璃，透明发热层122的材质为石墨烯，石墨烯采用cvd法形成在玻璃基底121上，生长完成后整体可见光的透过率为95％。电极的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
70.实施例4
71.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用石英玻璃，透明发热层122的材质为ito，ito采用蒸镀法或者磁控溅射法形成在玻璃基底121上，生长完成后整体可见光的透过率为93％。电极的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
72.实施例5
73.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用普通玻璃，透明发热层122的材质为纳米银线，纳米银线采用蒸镀法或者磁控溅射法形成在玻璃基底121上，生
长完成后整体可见光的透过率为80％。电极的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
74.实施例6
75.可发热镜头120安装在镜筒110的一端部，镜筒110的材质为医用塑料。可发热镜头120包括玻璃基底121、透明发热层122和电极层123，玻璃基底121采用普通玻璃，透明发热层122的材质为sno2，sno2采用磁控溅射法形成在玻璃基底121上，生长完成后整体可见光的透过率为75％。电极的材质为银纳米线，透明发热层122上形成电极层123，电极层123的具体图案可根据装置的发热需求进行设计。铜带150的一端连接在电极层123，铜带150的另一端连接在电源上。
76.实施例7
77.实施例7与前面实施例的相同之处不再赘述，实施例7与前面实施例的不同之处在于：透明发热层122的材质可以为ino2、azo、izo。
78.综上所述，本发明实施例提供的防起雾装置及内窥镜的优点和有益效果在于：
79.本发明实施例的防起雾装置因为采用了可发热镜头连接于镜筒的承托部，以及可发热镜头与筒部合围成一容置空间的技术手段，使得内窥镜的镜头能够容纳于容置空间内，镜头不与外界环境接触，避免了镜头起雾。同时，利用可发热镜头的发热特性，使得可发热镜头的外表面也不会起雾。相比于现有技术或相关技术中的除雾方案，本发明实施例的防起雾装置无需对现有内窥镜产品进行结构改造，而可起到防雾的功效，具有结构简单、成本低的优点。
80.另外，本发明实施例的透明发热层122的材质为石墨烯，利用石墨烯的透明导电性和高电热特性，使得可发热镜头120的发热均匀好、发热效率高，且对内窥镜的镜头的透过率影响较小。
81.在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的防起雾装置及内窥镜仅仅是采用本发明的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本发明的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。
82.应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。