内窥镜成像

内窥镜成像在一项霉菌副鼻窦炎手术中，医生正使用左方的“长颈鹿钳”，把“额前副鼻窦开口”的小骨块钳走，为开口处清除障碍物。右方部位为中鼻甲。要点•内窥镜的发展•医用内窥镜分类•医用光学内窥镜介绍•医用电子内窥镜介绍•内窥镜影像临床诊断应用内窥镜的发展•内窥镜在200年里结构发生了4次大的改进，从最初的硬管式内镜、半曲式内镜到纤维内镜，又到如今的电子内镜，影像质量也发生了一次次质的飞跃。最初Bozzine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，而当今从内镜获得的是彩色相片或彩色电视图像。这图像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像，微小病变清晰可辨，其影像质量已达到了较高的水平。硬式内镜阶段（1806～1932）•硬式内镜由德国人PhilippBozzini首创，由一花瓶状光源、蜡烛和一系列镜片组成，主要用于膀胱和尿道检查。•1895年Rosenhein研制的硬式内镜由3根管子呈同心圆状设置，中心管为光学结构，第二层管腔内装上铂丝圈制的灯泡和水冷结构，外层壁上刻有刻度反应进镜深度。•1911年Elsner对Rosenhein式胃窥镜作了改进，在前端加上橡皮头做引导之用，但透镜脏污后便无法观察成为主要缺陷，Elsner式胃镜1932年以前仍处于统帅地位。硬式内镜阶段（1806～1932）硬式内镜阶段（1806～1932）半屈式内镜阶段（1932～1957）•Schindler从1928年与优秀的器械制作师GeorgWolf合作研制胃镜，最终在1932年获得成功，定名为Wolf-Schinder式胃镜。之后，许多人对其进行了改造，使之功能更为齐全，更为实用。半屈式内镜阶段（1932～1957）光导纤维内镜阶段（1957年至今）•1954年，英国的Hopkins和Kapany发明了光导纤维技术。•1957年，Hirschowitz及助手在美国胃镜学会上展示了自行研制的光导纤维内镜。•60年代初，日本Olympas厂在光导纤维胃镜基础上，加装了活检装置及照相机，有效地显示了胃照相术。•1966年Olympas厂首创前端弯角机构。•1967年Machida厂采用外部冷光源，使光量度大增，可发现小病灶，视野进一步扩大，可以观察到十二指肠。•近10年随着附属装置的不断改进，如手术器械、摄影系统的发展，使纤维内镜不但可用于诊断，且可用于手术治疗。光导纤维内镜阶段（1957年至今）电视内镜时代（1983年以后）•1983年WelchAllyn公司研制成功了电子摄像式内镜。该镜前端装有高敏感度微型摄像机，将所记录下的图像以电讯号方式传至电视信息处理系统，然后把信号转变成为电视显像机上可看到的图像。日本Olympas厂随即推出相应型号胃镜，并占据大部分市场。最新型的M2A微型内窥镜，可以像药丸一样服下微型内窥镜M2A微型内窥镜的内部结构：1、光学圆盖2、透镜固定环3、透镜4、照明发光二极管5、互补金属氧化物半导体成像器6、电池7、专用集成电路8、天线微型内窥镜医用内窥镜分类--按其发展及成像构造分类•硬管式内镜•光学纤维（软管式）内镜•电子内镜光学内镜电子内镜电子内镜电子内镜医用内窥镜分类--按其功能分类•用于消化道的内镜•用于呼吸系统的内镜•用于腹膜腔的内镜•用于胆道的内镜•用于泌尿系统的内镜•用于妇科的内镜•用于血管的内镜•用于关节的内镜医用内窥镜——消化道胃镜直肠镜医用内窥镜——呼吸系统喉内窥镜小儿支气管镜医用内窥镜——胆道胆道镜医用内窥镜——泌尿系统尿道膀胱镜医用内窥镜——妇科宫腔镜医用内窥镜——关节关节镜医用内窥镜——脑室脑室镜医用光学内窥镜•由于光学系统的不断完善和改进，目前纤维内窥镜已达到图像清晰，观察视野大，内镜镜身细径化，操作方便，品种规格齐全的程度。医用光学内窥镜--基本结构•目前使用比较普遍的光学纤维胃镜为例，光学内镜主要由①内镜先端部、②弯曲部、③导像管、④操作部、⑤导光管和⑥导光管接头组成。医用光学内窥镜--成像原理•纤维内镜成像原理是将冷光源的光，传入导光束，在导光束的头端（内镜的先端部）装有凹透镜，导光束传入的光通过凹透镜，照射于脏器内腔的粘膜面上，这些照射到脏器内腔粘膜面上的光即被反射，这些反射光(即成像光线)再反射回观察系统，按照先后顺序经过直角屋脊棱镜、成像物镜、玻璃纤维导像束、目镜等一系列的光学反应，便能观察到被检查脏器内腔粘膜的图像。医用光学内窥镜--成像原理导光束冷光源医用电子内窥镜•比普通光导纤维内镜的图像清晰，色泽逼真，分辨率更高，而且可供多人同时观看。•电子内窥镜主要由内镜（endoscopy）、电视信息系统中心（videoinformationsystemcenter）和电视监视器（televisionmonitor）三个主要部分组成。此外，还配备一些辅助装置，如录像机、照相机、吸引器以及用来输入各种信息的键盘和诊断治疗所用的各种处置器具等。医用电子内窥镜医用电子内窥镜--成像原理•电子内窥镜的成像主要依赖于镜身前端装备的微型图像传感器（chargecoupleddevice,CCD）。利用电视信息中心装备的光源所发出的光，经内镜内的导光纤维将光导入受检体腔内，CCD图像传感器接受到体腔内粘膜面反射来的光，将此光转换成电信号，再通过导线将信号输送到电视信息中心，再经过电视信息中心将这些电信号经过贮存和处理，最后传输到电视监视器中在屏幕上显示出受检脏器的彩色粘膜图像。医用电子内窥镜--临床应用上的优点•大大提高了诊断能力。电子内窥镜具有很高的分辨能力，可以观察到胃粘膜的微细结构；内镜视野宽阔，前端的弯曲角度大，避免了盲区。•可利用电视信息中心调整红、蓝、绿不同颜色去观察不同的组织结构，从而达到各种组织结构的最佳分辨能力。•把图像分析技术用于电子内镜检查，可以得到胃的血流图，可以对病变进行定量分析，可以进行温度测定，还可以将超声探头装在内镜前端进行腔内超声探察。•可以利用通信线路将电子内镜图像传至远方，进行临床疾病的会诊。内窥镜影像临床诊断应用•胃肠道疾病的检查（1）食道：慢性食道炎、食道静脉曲张、食管道孔疝、食道平滑肌瘤、食道癌及贲门癌等。（2）胃及十二指肠：慢性胃炎、胃溃疡、胃良性肿瘤、胃癌十二指肠溃疡、十二指肠肿瘤。（3）小肠：小肠肿瘤、平滑肌肿瘤、肉瘤、息肉、淋巴瘤、炎症等。（4）大肠：非特异性溃疡性结肠炎、Crohn病、慢性结肠炎、结肠息肉、大肠癌等。•胰腺、胆道疾病的检查：胰腺癌、胆管炎、胆管癌等。•腹腔镜检查：肝脏疾病、胆系疾病等。•呼吸道疾病的检查：肺癌、经支气管镜的肺活检及刷检、选择性支气管造影等。•（五）泌尿道检查：膀胱炎、膀胱结合、膀胱肿瘤、肾结核、肾结石、肾肿瘤、输尿管先天性畸形、输尿管结石、输尿管肿瘤等。内窥镜影像--胃癌（腺癌）内窥镜影像--贲门癌内窥镜影像--溃疡性腺癌内窥镜影像--息肉样腺癌内窥镜影像--皮革状胃内窥镜影像--早期胃癌Terms•Endoscope:内窥镜•Endoscopy:内窥镜技术•AlimentaryTract:消化道•Semi-flexible:半屈式•Oesophagoscope:食道镜•Fiber:光纤•fibrescope:纤维内窥镜•CCD:ChargeCoupledDevice