医用内窥镜

2.6、用于妇科的内窥镜：宫腔镜、人工流产镜等。
2.7、用于关节的内窥镜：关节腔镜。
胃镜
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• 胃镜
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食道镜
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食道镜
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食道镜
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肠镜
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电子结肠镜
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腹腔镜
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腹腔镜
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腹腔镜
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胆道镜
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胆道镜
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纤维胆道镜
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• 纤维支气管镜
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• 喉镜
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• 电子喉镜
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• 纤维鼻咽喉镜
7、 LED照明元件介绍
LED发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为 光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端 是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导 体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另 一端是N型半导体，在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它 们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就 会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量， 这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材 料决定的。 LED的优点是：其照明光品质好，色温高，使用寿命长，体积 小，价格低。已广泛用作内窥镜的照明。有各种大小不同的尺寸可供选择， 小的外形尺寸0.2X0.2毫米。
视频电缆
摄像头
录像机（B型机配）
计算机及影像工站 （A型机配）
吸引软管
水嘴
I处放大
I 吸引口
手柄
吸引管
镜头 光束
锁紧杆
锁紧帽
冷光源
（A,B型机配，C型机为摄像控 制及光源一体机）
监视或显示器
局部放大图
医用纤维内窥镜
1、纤维内窥镜图片
• 1957年纤维内镜制作成功 。 • 几十年来，内镜技术及内镜制作日
5.2 传像光纤的两种排列方式
六角形排列
正方形排列
5.3 制作要求：将拉制为成品的单丝，有序排列，一一对应。 优点：柔软，便于弯曲，成本低廉。缺点：在使用中易断丝， 使用寿命短，分辨率低。
纤维光学元件的传像原理
5.4、软性传像束
不锈钢管 传像光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
软性传像束（两头为硬端）
不锈钢管
内窥镜
随着科学技术的发展，医用内窥镜已经被广泛的应用于医疗领域， 它是人类窥视、治疗人体内器官的重要工具之一。内窥镜在200年多年 的发展过程中结构发生了4次大的改进，从最初的硬管式内窥镜（18061932）、半曲式内窥镜（1932-1957）到纤维内窥镜（1957以后），又 到如今的电子内窥镜（1983年以后）。影像质量也发生了一次次质的飞 跃。最初德国人研制的第一台硬管内镜以烛光为光源，后来改为灯泡作 光源，而当今用LED照明，内镜获得的是彩色相片或彩色电视图像。其 图像已不再是组织器官的普通影像，而是如同在显微镜下观察到的微观 图像，微小病变清晰可辨，其影像质量已达到了较高的水平。医用内窥 镜在临床上的应用越来越普及，它正在向着小型化、多功能、高像质发 展。下面介绍一下医用内窥镜的分类、组成、结构、工作原理、临床应 用及发展趋势。
纤维内窥镜头部结构
器械通道
器械通道
• 1. 前端部 • 前端部是内镜的硬性部分，有多个
小孔和窗，分别为送气出口孔、活 检钳出口孔、物镜、导光窗。
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• 送水送气孔： • 位于观察窗旁，是送水送气管道的
共同出口，当注气时，气体由此孔 进入腔内，使腔扩张。当注水时， 水从此孔出来冲洗物镜镜面，保持 清晰视野。
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阴道镜图片
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阴道镜器械图片
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• 纤维膀胱镜
膀胱镜
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纤维导光膀胱镜
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膀胱直式碎石镜
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膀胱碎石镜
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软性输尿管肾镜
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肾镜
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肾镜
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肾镜
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肾镜
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乳腺镜
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乳腺镜
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医用内窥镜系统组成
1、医用内窥镜系统组成： 1.1 医用内窥镜系统大体由三大系统组成：
窥镜系统----图像显示系统-----照明系统 1.2 内窥镜组成：镜体—镜鞘 镜体：物镜、传像元件、目镜、照明
齿轮，有两个，分别控制上下、左右角度 。转动角度控制旋钮，牵引钢丝而使弯曲 部动作。在两个角度控制旋钮旁各有一个 锁钮，当锁钮工作时，固定注弯曲角度， 当放松时，镜伸展。
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• (2) 吸引阀按钮：位于操纵部前方，按钮中 央有一孔，术者重压此按钮时，吸引管接 通，当开通吸引器开关时，腔内液体或气 体通过目镜前端的吸引孔吸入吸引瓶内。
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• 1. 活检钳 • 用于钳取活体组织，为病理学和细
菌血检查提供标本。
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• 2. 细胞刷 • 细胞刷由弹簧钢丝外套和末端的微
型尼龙刷组成，可经活检管道插入 腔内，在病灶部位刷取细胞作细胞 学检查。
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• 3. 冲洗、吸引器 • 是一较长的塑料导管。经活检管开
口插入后，直视下从细水清洗病灶 表面附着物，利于识别病变。
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• 4. 夹持器械或异物取出器械 • 为取出吞食的异物，有各种类型的
钳取钳，如鳄鱼嘴型钳，三角型钳 、篓型钳等，也可用此钳碎结石。
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3、纤维内窥镜分类
3.1 纤维内窥镜按用途分为：上消化道内窥镜、下消化道内窥镜、 呼吸道内窥镜。
3.2 按光学视向角分为：前视型、斜视型、侧视型三种。 3.3 按功能分为：具有手术功能（带手术和/或冲洗孔道）和不具 有手术功能（检查用）两种。
2.2、用于呼吸系统的内窥镜：硬管式喉镜、纤维喉镜、电子喉镜；纤维 支气管镜、电子支气管镜；
2.3、用于腹膜腔的内窥镜：有硬管式、光学纤维式、电子手术式腹腔镜。
2.4、用于胆道的内窥镜：硬管式胆道镜、纤维胆道镜、电子胆道镜。
2.5、用于泌尿系统的内窥镜：2.5.1 膀胱镜：可分为检查用膀胱镜、输 尿管插管用膀胱镜、手术用膀胱镜、示教用膀胱镜、摄影用膀胱镜、小儿膀 胱镜和女性膀胱镜。2.5.2 输尿管镜。2.5.3 肾镜。
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• 吸引及活检管口： • 吸引和活检管口为同一管口，当腔内
有过多液体妨碍观察时，按压吸引钮 ，液体由此孔经内镜而排除在吸引瓶 内，活检钳及其它器械亦从此孔进入 腔内。
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• 2. 弯曲部 弯曲部位于前端和插入管之间。
• 3. 插入管 又称镜身或软管部。其上方为操作部 ，下端为弯曲部。
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• 4. 操纵部 • 术者手握操纵的部分 • （ 1 ）制旋钮和锁钮：角度控制旋钮形似
5、 传像光纤介绍
5.1 光学纤维传光原理：普通光学纤维是一种的圆柱形细丝，它具有双 层结构：中间是高折射率的纤维芯，外部是低折射率的纤维涂层，芯和涂 层间具有良好的光学界面。那么入射光线在光学纤维内经过若干次全反射 后将会从光学纤维的另一端出射。这就是光线在光学纤维中传播的简单原 理。
光纤传光原理图
8、冷光源介绍
8.1、冷光源分类： 8.1.1 氙灯冷光源：功率大 色温高 8.1.2 卤素灯冷光源：功率小 色温低
照度高 照度低
灯泡寿命长。 灯泡寿命短。
8.2、氙灯冷光源技术参数： 8.2.1 色温不低于5600K 8.2.2 照度不低于180万Lux 8.2.3 灯泡功 率 250—350瓦 8.2.4 机壳外表温度不大于 60°C 8.2.5 整机噪声 不大于55dB 8.2.6 灯泡寿命不小于500小时
传像光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
软性传像束（两头为硬端）
像元总数约11000 像元总数约5000
5.5、硬性传像束
制作要求：将拉制为成品的较粗的单丝，有序排列，一一对应后捆扎在一 起再进行拉制。 优点：在使用中不易断丝，使用寿命长， 分辨率高。 缺点：硬质结构不能弯曲，成本高。
保护层
传像光纤
像元总数约50000
元件、及辅助元件组成。 1.3 图像显示系统组成：CCD光电传感器，显示器，计算机，图像处理系
统组成。 1.4 照明系统组成：
照明光源（氙 灯冷光源、卤 素灯冷光源、 LED光源）， 传光束组成。
2、医用内窥镜系统图片
3、医用内窥镜系统连接示意图
透明塑料套管
镜片
吸引泵
摄像机控制器
（C型机为摄像控 制及光源一体机）
趋成熟，并广泛应用于临床、科研 。
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2、纤维内窥镜结构
纤维内窥镜由光学观察系统、照明传输系统和支架构件组成。光 学观察系统由聚焦成像的物镜组、传输物镜组像的传/转像组和目 视观察用的目镜或CCD转接镜构成；照明传输系统由混编排列的多
束导光纤维构成；支架构件由支承并包裹前述系统并开有手术或 冲洗孔道的医用金属或有机材料构成。
目镜 旋钮 钳道口 导光束接口 导像束 导光束
• 不同型号的内镜构造不完全相同， 但均具有以下的基本构造：
• 前端部、弯曲部、插入管、操纵部 、接目部和导光光缆。
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纤维内窥镜头部结构示意图
钢丝
内软套管 外保护套
传像光纤 照明光纤 物镜镜头 照明镜头 照明光纤物镜镜头 照明光纤
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• 耳鼻喉喉镜
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• 光纤麻醉喉镜
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支撑喉镜
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• 喉镜、 • 耳镜
26
耳镜
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泪道镜
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泪道镜
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泪道镜
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泪道镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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关节镜
36
关节镜
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脑室镜
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• 纤维宫腔镜
宫腔镜
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宫腔镜直型
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电子宫腔镜
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宫腔电切镜
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• 5. 接目部 • 接目部位于操纵部上方，目镜与术
者眼睛接近，经导像术传导的图像 聚焦放大后投射在术者的眼底部 。
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• 6. 导光光缆 • 导光光缆是内镜与冷光源的相连接
部分。
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纤维内镜的附属器械
• 1. 活检钳 • 2. 细胞刷 • 3. 冲洗、吸引器 • 4. 夹持器械或异物取出器械
4、纤维内窥镜工作原理
纤维内窥镜与传统纯光学镜片构成的内窥镜或电子内窥 镜的最大区别在于传像组采用了传像光纤，该传像光纤由多 束导光纤维按照坐标对位原则面阵排列，每一根导光纤维作 为面阵上一个像素在传像光纤两端的坐标位置一一对应。物 镜将物体直接聚焦并成像于光纤面阵上，光纤面阵上的每一 像素（每一根导光纤维）分别接收对应位置像的光能，并将 该光能传输至传像光纤的另一端发出，光纤面阵上的所有像 素在像方端输出的全部光能重组了物镜的聚焦像，即达到了 光纤传像目的。
8.3、卤素灯冷光源技术参数： 8.3.1 色温不低于3200K 8.3.2 照度不低于160万Lux 8.3.3 灯泡 功率100—200瓦 8.3.4 机壳外表温度不大于60°C 8.3.5 整机噪声 不大于55dB 8.3.6 灯泡寿命不小于50小时
9、纤维内窥镜的临床应用
9.1 应用：纤维内窥镜是供人体内腔检查和手术时用的医用光学器械。它利 用人体自然腔道或切口导入人体，对预期区域或部位进行照明并于体外成像以 供观察和诊查，结合手术器械可进行诸如：组织取样（活检）、切割、粉碎、 消融、止血、凝固等临床手术。
硬性传像束
6、 传光光纤介绍
不锈钢管 传光光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
多根软性传光束（两头为硬端）
传光光纤外层 传光光纤芯
保护层
单根硬性石英或玻璃传光束
传光光纤外层 传光光纤芯
保护层
单根塑料传光束
制作要求：将拉制为 成品的单丝，杂乱无 章排列。 优点：柔软便于弯曲， 成本低廉。 缺点：在使用中易断 丝，使用寿命短。
纤维内窥镜有效应用的关键性能是成像水平，除要求 物镜有大视角、小畸变、高相对孔径和景深外，传像光纤质 量是纤维内窥镜成像质量和水平的主要贡献，其中传像光纤 的像素数是限制纤维内窥镜分辨极限的关键因素（对给定视 场而言）。高像素数传像光纤的制作，涉及单光纤芯直径制 造能力和成型技术。这类制造工艺有：热溶法等，排列工艺 有：单层合片法等，目前传像光纤最小芯径不足5微米。其 他如单光纤一致性质量、面形处理等也限制了传像光纤的质 量。
医用内窥镜的分类
1、按其成像构造分类：可大体分为3大类：硬管式内窥镜、光学纤维（可 分为软镜和硬镜）内窥镜和电子内窥镜（可分为软镜和硬镜）。
2、按其功能分类： 2.1、用于消化道的内窥镜：硬管式食道镜、纤维食道镜、电子食道镜、
超声电子食道镜；纤维胃镜、电子胃镜、超声电子胃镜；纤维十二指肠镜、电 子十二指肠镜；纤维小肠镜、电子小肠镜；纤维结肠镜、电子结肠镜；纤维乙 状结肠镜和直肠镜。
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• (3) 送气送水发按钮：位于操纵部前方，按 钮中央有通气孔，当打开电源时，电源箱 内的电磁泵不断压出空气，由此孔溢出， 当用手指堵住按钮时，空气通过单向阀进 内镜气道，在由前端部的送气口进入腔内 。
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• (4) 活检管开口： • 活检管开口都位于操纵部下方，是活
检钳及各种治疗用器械插入口，插入 后通过活检管（吸引 / 活检通道）从前 端部伸出。