電子內窺鏡

電子內窺鏡與纖維內窺鏡相比有以下優點：

⑴圖像清晰，色澤逼真，解析度高，電子內窺鏡圖像經過特殊處理，將圖像放大，對小病灶的觀察尤為適合。

⑵具有錄像、儲存功能，能將病變儲存起來，便於查看及連續對照觀察。

⑶快速照相，減少內鏡檢查時間。

⑷避免了光導纖維易於折斷、導光亮度易於衰減、圖像放大易於失真等缺點。

⑸1人操作，多人可以同時觀看。便於疾病診斷、會診、教學。

電子內窺鏡同纖維內窺鏡一樣分為電子胃鏡、電子十二指腸鏡、電子結腸鏡。近幾年發展很快，但由於電子內窺鏡價格昂貴，生產工藝不如纖維內窺鏡成熟，在一定時期內，尚難普及和取代纖維內窺鏡的臨床應用。

電子內窺鏡與纖維內窺鏡、光纖內窺鏡一樣，在應用方面主要用於無損檢測和孔探技術應用，因此，主要還是分為工業電子內窺鏡和醫療電子內窺鏡。在內窺鏡機械結構和工作原理上基本沒有大多的差別。

電子內窺鏡是現在醫療檢查必不可少的儀器之一，就那LED電子內窺鏡檢測儀為例，它由內鏡endoscopy、電子攝像裝置/視頻信息系統中心（video infor mation syste mcenter）、電視監示器（television monitor)3個主要部分組成，另外，CCD耦合腔鏡、腔內冷光照明系統（目前為LED光源）、視頻處理系統、和顯示列印系統是電子內窺鏡的主要結構的組成部分。

電子內窺鏡主要由內鏡（endoscopy)、電視系統信息中心（video information system center）和電視監視器（televisio monitor）三個主要部分組成。它的成像主要依賴於鏡身前端裝備的微型圖象感測器（charge coupled device，CCD)CCD就像一台微型攝像機將圖像經過圖象處理器處理后，顯示在電視監視器的屏幕上。電子內鏡的構成除了內鏡、電視信息系統中心和電視監視器三個主要部分外，還配備一些輔助裝置，如錄像機、照相機、吸引器以及用來輸入各種信息的鍵盤和診斷治療所用的各種處置器具等。

內窺鏡鏡頭，是進入身體內部用來觀察的，可以簡單認為是圖形採集部分，一般的內窺鏡鏡頭的視場、觀察角度、方向等都是可以調節的；電子內窺鏡不是通過光學鏡頭或光導纖維傳導圖像，而是通過裝在內窺鏡先端被稱為“微型攝像機”的光電耦合元件CCD將光能轉變為電能，再經過圖像處理器“重建”高清晰度的、色彩逼真的圖像顯示在監視器屏幕上。電子內窺鏡的主要結構由CCD耦合腔鏡、腔內冷光照明系統、視頻處理系統、和顯示列印系統等部分組成。CCD耦合腔鏡將CCD耦合器件置於腔鏡先端，直接對腔內組織或部位進行直接攝像，經電纜傳輸信號到圖像中心。

內窺鏡中端部分是圖形信號傳輸處理部分，不管是哪種內窺鏡，都需要把內窺鏡鏡頭所採集的圖像信號傳輸到圖像顯示部分，因此，內窺鏡前端的“微型攝像頭”所觀察到得圖像信號需要經過一定的技術手段才能高清的顯示在顯示屏上，電子子內窺鏡工作原理是冷光源對所檢查或手術部位照明后物鏡將被測物體成像在CCD光敏面上，CCD將光信號轉換成電信號，由電纜傳輸至視頻處理器，經處理還原后顯示在監視器上。

現在的內窺鏡都採用 視頻處理器及顯示列印系統，視頻處理器的作用是將電子內窺鏡CCD提供的模擬信號轉換為二進位代碼的數字信號，並可以用多種方式記錄和保存圖像，此系統與計算機相連，就可以記錄臨床資料和診斷記錄

⑴照亮主體的光源；

⑵引導光照的管道；

⑶能採集從主體反射的光的鏡頭或光纖系統；

電子內窺鏡的成像原理是利用電視信息中心裝備的光源所發出的光，經內鏡內的導光纖維將光導入受檢體腔內，CCD圖像感測器接受到體腔內粘膜面反射來的光，將此光轉換成電信號，再通過導線將信號輸送到電視信息中心，再經過電視信息中心將這些電信號經過貯存和處理，最後傳輸到電視監視器中在屏幕上顯示出受檢腔器的彩色粘膜圖像。目前世界上使用的CCD圖像感測器有兩種，其具體的形成彩色圖像的方式略有不同。

圖像質量的好壞直接影響著內窺鏡的使用效果，也標誌著內窺鏡技術的發展水平。電子內窺鏡不是通過光學鏡頭或光導纖維傳導圖像，而是通過裝在內窺鏡先端被稱為微型攝像機的光電耦合元件CCD將光能轉變為電能，再經過圖像處理器"重建"高清晰度的、色彩逼真的圖像。

圖像質量是電子內窺鏡的本質和最重要的性能指標，也是用電子技術對圖像進行合成再處理的技術基礎，圖像質量可分為清晰度、色彩還原性等等幾個方面。

光電耦合元件——CCD是決定電子內窺鏡圖像質量的核心部件，它如同電子內窺鏡的心臟，其基本構造是在對敏感的半導體矽片上採用高精度的光刻技術分割出數十萬個柵格，每一個柵格代表一個成像元素，像素數越多，圖像的解析度越高，畫面越清晰。CCD只能感受光信號的強弱，電子內窺鏡的彩色還原是通過在CCD的攝像光路中添加彩色濾光片，並對彩色視頻信號進行處理后獲得的。

電子內窺鏡冷光源對所檢查或手術部位照明后物鏡將被測物體成像在CCD光敏面上，CCD將光信號轉換成電信號，由電纜傳輸至視頻處理器，經處理還原后顯示在監視器上。

CCD光敏面由規律排列的二極體組成，每一個二極體稱為一個像素（picture elemont），像素的多寡決定像質的優劣。目前的製作工藝普遍可達到30~41萬像素。電子內窺鏡靶面和有效尺寸為Fi（外徑）=2mm左右，而且CCD輸出信號的一級放大電路也要包含在2mm的圓柱體積內。電子內窺鏡像質的好壞主要取決於CCD性能，其次還有驅動電路和后處理系統的技術指標，包括解析度、靈敏度、信躁、光譜響應、暗電流、動態範圍和圖像滯后等。

⒈拿取腔鏡時要輕拿輕放，手持物鏡處，防止鏡子彎曲、落地。

⒉精細的鏡子不能與其他器械放在一起，更不能在鏡子上面擺放任何物品，以防止鏡子被壓彎、扭曲而不能插入鞘內而損壞。

⒊存放鏡子要有專盒，有專人保管，存放在專用的柜子內。存放子前應仔細觀察鏡子的清晰度，以保證下次使用。

⒋鏡子不慎摔地后，應立即連接光纜，並通過目鏡觀察物體，檢查是否造成損壞，如果出現損壞，應立即送有關部門檢修。

⒈將擦乾后的內鏡置於多酶洗液中浸泡，時間按使用說明。

⒉使用后立即用流動水徹底清洗，並擦乾。

⒊器械的軸節部、彎曲部、管腔內用軟毛刷徹底刷洗，刷洗時注意避免划傷鏡面。

⒋徹底清洗內鏡各部件，管腔應當用高壓水槍徹底沖洗，可拆卸部分必須拆開清洗，並用超聲清洗器清洗5～10分鐘。

⒌適於壓力蒸汽滅菌的內鏡或者內鏡部件應當採用壓力蒸汽滅菌，注意按內鏡說明書要求選擇溫度和時間。

⒍不能採用壓力蒸汽滅菌的內鏡及附件可以使用2%鹼性戊二醛浸泡10小時滅菌。

⒎用消毒液進行消毒、滅菌時，有軸節的器械應當充分打開軸節，帶管腔的器械腔內應充分注入消毒液。

(1)裂紋。當光束照射被檢測物表面，觀察到黑色或者亮色線條，且在一定的放大倍數下，線條有不規則邊緣時，判定為裂紋。當裂紋較寬時，可測量探頭的測量影響線會發生彎折。

(2)起皮。當光束平行照射時，觀察到在凸起部分背後有陰影；改變光束照射角度，則觀察到表面凸起部分與周圍被檢測物有明顯分界線，判定為起皮。

(3)拉線和划痕。在光束照射下，觀察到表面存在較規則的連續長線，判定為拉線。

(4)凹坑凸起。光束以一定角度照射時，與周圍被檢物邊界連接，無分界線。離光源近的部分有陰影，離光源遠的地方有亮影，為凹坑。光束以一定角度照射時，與周圍被檢物邊界連接，無分界線。凸起部分有亮影，且背後陰影為凹坑。當凹坑較深或凸起較高時，可測量探頭的測量線會發生彎折。

(5)斑點。在光束照射時，觀察到與周圍被檢物色澤不同的光滑無凹凸表面為斑點。

(6)腐蝕。光束照射下，觀察到塊狀、點狀不光滑表面，在一定放大倍數下輕微凹凸不平為腐蝕。

(7)未焊透。觀察到熔化金屬與母材、焊縫層間有明顯的分界線。

(8)焊漏。光束以一定角度照射時，觀察到與熔化金屬相連，無分界線的凸起時為焊漏。

(9)多餘物。光束以任意角度照射時，存在與周圍基本被檢物顏色、亮度有差異的結構以外的物體為多餘物。

(10)裝配缺陷。檢測時觀測到不符合圖樣技術條件的結構現象。

(11)尺寸測量。在有要求時可用測量探頭測量形位尺寸。

⒈工作長度：

不同用途的內窺鏡產品，工作長度不相同，一般情況下：

①喉鏡工作長度≥180mm;

②鼻竇鏡工作長度≥175mm;

鏡管外徑：

不同用途（成人和兒童）的內窺鏡產品，其外徑尺寸也不相同，一般情況下：

①喉鏡外徑尺寸Φ5mm、Φ8mm、Φ10mm;

②鼻竇鏡外徑尺寸Φ3mm、Φ4mm;

⒊光學性能：

① 視場角：鼻竇鏡、膀胱鏡、子宮鏡、直腸鏡、羊水鏡的視場角不能小於60°，否則影響觀察範圍。

②視向角：視向角一般分為前視（00°、12°）、斜視（30°、45°）、側視（70°、90°）。

③解析度：解析度是內窺鏡重要的光學指標，普通內窺鏡一般應大於9.92Lp/mm(L=10mm）。

⒋照度：主要是照度的均勻性，如照度不能充滿視場，則周邊模糊，進而影響視野。

⒌機械性能：

① 密封性：內窺鏡的密封性關係到成像質量，如密封不好就容易滲水，破壞光學系統，影響觀察。通水閥鏡鞘與膀胱鏡的錐體配合處應密合，在1min內滲水應不超過5滴，否則配合不好容易漏水影響手術。

② 表面粗糙度

③ 連接部位牢固性

⒍目鏡罩外徑尺寸關係到與CCD攝像系統的配合，國際通用尺寸直徑32mm。

⒎絕緣性能：

主要是電子內窺鏡，相關電氣隔離部位的絕緣結構，如與CCD攝像頭相配接的目鏡罩、冷光源介面、導光索等相關附件的絕緣性能。

⒏絕熱性能：

在醫用內窺鏡中，由於內窺鏡是侵入性檢查工具，為了避免內窺鏡工作的時候對人體的傷害，現在一般都採用冷光源，在光輸出口設置紅外濾光片，最大限度地限制紅外光的輸出。

電子內窺鏡構造與纖維內鏡構造基本相同，簡單可理解為用 CCD 代替了導像束，很多功能是纖維內鏡不能企及的。電子內窺鏡與纖維內窺鏡相比最大的不同之處是用被稱為微型圖像感測器的CCD器件取代了光導纖維傳象束。

在使用內窺鏡的過程中，大家都很清楚，內窺鏡的彎曲部和鏡身插入管需不斷做反覆的彎曲運動內窺鏡內部的每個零部件隨之受到彎曲、摩擦、擠壓等多種應力的作用。纖維導象束亦不例外。就抵抗外部應力的能力而言，電纜的疲勞強度遠大於光導玻璃纖維的疲勞強度。特別是在醫療檢查方面，纖維內窺鏡由於光纖管束在製作技術上的限制問題，儘管直徑一直在減小，但是依舊給檢查的病人帶來里許多額外的痛苦和心理陰影，相信很多使用過一次纖維內窺鏡的病人很難接受第二次了，這樣，在一定程度上影響了內窺鏡在醫療檢查中的應用。而電子內窺鏡的出現改變了這一問題。

電子內窺鏡是在半導體材料製成的電荷耦合器件問世以後出現的代替光導纖維內窺鏡的新一代產品，電子內窺鏡是以 CCD 代替導像束傳導圖像信號，再經圖像處理中心處理轉換成視頻信號。CCD 固體攝像器件叫 CCD 圖像感測器，其構造是在硅襯底上排列著許多光敏二極體（像素），將其上的成像光變成電信號，然後依樣傳送出去得到圖像信號。由於CCD可以把光信號直接轉變成電信號，電信號的傳輸顯然變得十分容易，而且避免了光導纖維容易折斷的重大缺陷。

⑴ⅥDEO輸出--主要用在電視機上給病人看圖像。當然也用ⅥDEO的液晶顯示器。

⑵VGA輸出--它主要用在液晶顯示器上。

⑶USB輸出--它只能用在電腦上。當然就有它的特性了。USB的多會有一個管理軟體。他能存取每個病人的病歷與圖片。能隨時找出病人的地址，聯繫方式。及病情等。

⑷YC輸出--它主要用在電視上，多會有定格，四分割畫面，掛架斷電，腳踏定格，十五秒斷電，遙控等功能，主要是顯示在液晶顯示器上。

⑴操作靈活、簡單、方便，更直接；

⑵病人不適感降到了最低程度，新的技術降低了手術複雜度，減少了治療時間

⑶大大提高了診斷能力，提高工作效率

⑷便於教學及臨床病例討論，以及遠程會診，

⑸便於患者的密切配合，讓醫護人員和患者更好的溝通

⑹為教學、科研提供可靠的資料