醫(yī)療硬鏡、軟鏡、電子內(nèi)窺鏡（下）

本期簡(jiǎn)介

醫(yī)療內(nèi)窺鏡：是用于人體微創(chuàng)醫(yī)療的一種內(nèi)窺鏡工具，通過人體的自然腔道，或者是經(jīng)手術(shù)行小切口進(jìn)入人體內(nèi)，將內(nèi)窺鏡導(dǎo)入檢查的器官，可直接獲取圖像。本期第三期主要介紹醫(yī)療內(nèi)窺鏡的光學(xué)軟鏡和電子內(nèi)窺鏡。（下文將內(nèi)窺鏡簡(jiǎn)稱為鏡）

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 特點(diǎn)

醫(yī)療纖維軟鏡，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為軟性纖維圖像束，外部鏡管為可彎曲型醫(yī)用材料。圖像特點(diǎn)是蜂窩點(diǎn)狀，鏡體可以彎曲。纖維軟鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)是光學(xué)系統(tǒng)，傳導(dǎo)的是物理圖像。

 結(jié)構(gòu)

整體結(jié)構(gòu)：纖維軟鏡，由目鏡、手輪、導(dǎo)光束接頭、導(dǎo)光纖維、可彎曲圖像束、物鏡端、高分子材料軟性鏡管等構(gòu)成。其中，粗的軟鏡含有器械通道，如消化科軟鏡。細(xì)的軟維鏡不含有器械通道，如乳腺管鏡。

鏡身結(jié)構(gòu)：纖維軟鏡的光學(xué)系統(tǒng)由物鏡組、圖像束和目鏡構(gòu)成。軟鏡的照明系統(tǒng)由導(dǎo)光纖維構(gòu)成。軟鏡身的支架構(gòu)件支撐并包裹前述系統(tǒng)，手術(shù)器械和物鏡通過先端進(jìn)入人體操作。

 原理

圖像束原理：光學(xué)纖維軟鏡，和硬鏡、電子鏡的區(qū)別是，纖維軟鏡采用可以彎曲的光學(xué)纖維。由多束光學(xué)纖維按照坐標(biāo)對(duì)位原則，面陣排列，每一根光學(xué)纖維作為面陣上一個(gè)像素，在傳像光纖兩端的坐標(biāo)位置一一對(duì)應(yīng)。

軟鏡的物鏡采集圖像，通過圖像束的光纖面陣傳輸，每一根光學(xué)纖維接收對(duì)應(yīng)位置像的光，將光傳輸至傳另一端。所有像素在另一端重組聚焦像，即達(dá)到了光學(xué)傳像目的。因此，纖維軟鏡圖像特點(diǎn)是蜂窩點(diǎn)狀，非高清圖像。

圖像束材料：可彎曲圖像束是由一根根極細(xì)的圓柱形光學(xué)纖維組成，它具有雙層結(jié)構(gòu)：中間是高折射率的纖維內(nèi)芯，外部是低折射率的纖維涂層，芯和涂層間具有良好的光學(xué)界面。

在圖像束中，入射光線經(jīng)過若干次全反射后，從光學(xué)纖維的另一端傳出。這就是圖像在光學(xué)纖維中的傳播原理。

 應(yīng)用

醫(yī)療光學(xué)軟鏡主要包括：

眼科：淚腺鏡、眼底內(nèi)窺鏡

呼吸科：纖維鼻咽喉鏡、纖維支氣管鏡

消化科：纖維食道鏡、纖維胃鏡、纖維腸鏡（十二指腸、小腸、結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸）

外科：纖維膽道鏡

泌尿科：纖維膀胱鏡、纖維輸尿管軟鏡

婦科：纖維胎兒鏡

乳腺外科：乳腺管鏡

 舉例

纖維軟鏡示意圖：纖維鼻咽喉鏡，乳管鏡

 特點(diǎn)

電子內(nèi)窺鏡，主要由先端CCD/CMOS芯片、腔內(nèi)光源系統(tǒng)、軟鏡機(jī)械部分組成。電子鏡先端的微型圖像傳感器CCD采集圖像，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)通過鏡身線路傳出，到攝像系統(tǒng)設(shè)備，最終形成圖像。電子鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)是電子系統(tǒng)，傳導(dǎo)的是數(shù)字信號(hào)。

電子內(nèi)窺鏡在醫(yī)院內(nèi)鏡室的診斷和手術(shù)起著十分重要的作用，具有靈活定好、分辨率高、易于診斷、管徑細(xì)等優(yōu)點(diǎn)。電子鏡包括：電子硬鏡，電子軟鏡，及其他電子鏡。這里主要介紹電子軟鏡。

 結(jié)構(gòu)

電子軟鏡由先端，插入管，操作部，連接部構(gòu)成。其中先端和插入管由人體自然腔道進(jìn)入，醫(yī)生手持操作部進(jìn)行操作，控制電子軟鏡先端在人體內(nèi)的位置，連接部連接攝像光源系統(tǒng)，將先端采集的圖像信號(hào)傳出圖像。

 原理

電子軟鏡和纖維軟鏡的區(qū)別是，電子軟鏡通過先端CCD/CMOS芯片采集圖像，鏡身傳導(dǎo)的是數(shù)字信號(hào)。纖維軟鏡是通過光學(xué)纖維，傳導(dǎo)物理圖像，沒有芯片電路。

電子軟鏡通過CCD/CMOS芯片采集圖像，圖像質(zhì)量高清。纖維軟鏡為圖像束成像，圖像質(zhì)量為蜂窩點(diǎn)狀，非高清。

 應(yīng)用

醫(yī)療電子鏡主要包括：

消化科：電子食道鏡、超聲電子食道鏡、電子胃鏡、超聲電子胃鏡、電子腸鏡（十二指腸、小腸、結(jié)腸）

呼吸科：電子鼻咽鏡、電子支氣管鏡

外科：電子腹腔鏡、電子膽道鏡

泌尿科：電子輸尿管鏡

其他：膠囊內(nèi)窺鏡、3D電子鏡

 舉例

電子鏡示意圖：電子鼻咽鏡、電子胃腸鏡、超聲電子鏡、膠囊內(nèi)鏡、3D電子鏡

總結(jié)

光學(xué)鏡：光學(xué)硬鏡、光學(xué)半硬鏡，光學(xué)纖維軟鏡。

電子鏡：電子硬鏡、電子軟鏡，其他。

光學(xué)鏡使用光學(xué)成像系統(tǒng)：柱狀玻璃（硬鏡），圖像束（半硬鏡、纖維軟鏡）。

電子內(nèi)窺鏡使用電子成像系統(tǒng)：物鏡端有微型CCD/CMOS芯片。

醫(yī)用鏡 光學(xué)鏡 電子鏡

特點(diǎn) 光學(xué)系統(tǒng)，物理圖像 電子系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)

結(jié)構(gòu) 光學(xué)硬鏡，半硬鏡，纖維軟鏡

電子硬鏡，電子軟鏡

原理 物鏡-光成像系統(tǒng)-目鏡 物鏡-電子成像系統(tǒng)-目鏡

舉例 腹腔鏡、電切鏡、膀胱鏡、宮腔鏡、關(guān)節(jié)鏡、喉鏡、鼻竇鏡、耳鏡、鼻喉鏡、3D光學(xué)鏡、輸尿管鏡、經(jīng)皮腎鏡 電子胃腸鏡、電子鼻咽喉鏡、電子腹腔鏡、電子輸尿管鏡、超聲電子鏡、膠囊內(nèi)鏡、3D電子鏡

關(guān)于醫(yī)用光學(xué)，醫(yī)用電子鏡的區(qū)別，分類及簡(jiǎn)單介紹已經(jīng)報(bào)告完畢，接下來更多關(guān)于光學(xué)內(nèi)窺鏡的介紹，請(qǐng)?jiān)斂吹谒钠趫?bào)告。