纖維內(nèi)窺鏡趨于慘淡 電子內(nèi)窺鏡已成主流

很早前使用的纖維內(nèi)窺鏡的市場(chǎng)現(xiàn)在基本上都被電子內(nèi)窺鏡所代替，那么電子內(nèi)窺鏡和纖維內(nèi)窺鏡想相比，究竟有哪些不同點(diǎn)呢？在使用方面和技術(shù)方面，電子內(nèi)窺鏡與纖維內(nèi)窺鏡究竟有哪些差別，雖然都是內(nèi)窺鏡，都在醫(yī)療檢查等領(lǐng)域都有很大的作用，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子內(nèi)窺鏡技術(shù)已近相當(dāng)成熟，結(jié)合其他精密儀器制造，正在向微型化和智能化方向發(fā)展。
下面我們從兩者的結(jié)構(gòu)原理來(lái)進(jìn)行比較與區(qū)分：
纖維內(nèi)窺鏡
纖維內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由內(nèi)窺鏡鏡體和冷光源兩部分組成，鏡體內(nèi)有兩條光導(dǎo)纖維束：一條叫光束，它是用來(lái)將冷光源產(chǎn)生的光線傳導(dǎo)到被觀測(cè)的物體表面，將被觀測(cè)物表面照亮；另一條叫像束，它是把數(shù)萬(wàn)根直徑在1微米以下的光導(dǎo)纖維按一行一行順序排列成一束，一端對(duì)準(zhǔn)目鏡，另一端通過(guò)物鏡片對(duì)準(zhǔn)被觀測(cè)物表面，醫(yī)生通過(guò)目鏡能夠非常直觀地看到臟器表面的情況，便于及時(shí)準(zhǔn)確地診斷病情。例如，借助內(nèi)窺鏡醫(yī)生可以觀察胃內(nèi)的潰瘍或腫留，據(jù)此制定出最佳的治療方案。
傳導(dǎo)圖像的纖維束構(gòu)成了纖維內(nèi)鏡的核心部分，它由數(shù)萬(wàn)根極細(xì)的玻璃纖維組成，根據(jù)光學(xué)的全反射原理，所有玻璃纖維外面必須再被覆一層折射率較低的膜，以保證所有內(nèi)芯纖維傳導(dǎo)的光線都能發(fā)生全反射。單根纖維的傳遞只能產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn)，要想看到圖像，就必須把大量的纖維集成束，要想把圖像傳遞到另一端也成同樣的圖像，就必須使每一根纖維在其兩端所排列的位置相同，稱(chēng)為導(dǎo)像束。纖維內(nèi)窺鏡通常有兩個(gè)玻璃纖維管，光通過(guò)其中之一進(jìn)入體內(nèi)，醫(yī)生通過(guò)另一個(gè)管或通過(guò)一個(gè)攝像機(jī)來(lái)進(jìn)行觀察。
電子內(nèi)窺鏡
隨著電子學(xué)和數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展，與80年代出現(xiàn)了電子內(nèi)窺鏡，這樣便不再以光纖傳像，而代之以光敏集成電路攝像系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)CCD。微型圖像傳感器的CCD器件是電荷耦合器件，是在硅基片上制成的大規(guī)模面陣集成電路芯片，是一種全固態(tài)成像器件。CCD芯片借助必要的光學(xué)系統(tǒng)（內(nèi)窺鏡先端物鏡）和專(zhuān)用的外圍驅(qū)動(dòng)與信號(hào)處理電路，可以將景物圖像通過(guò)CCD面陣進(jìn)行逐點(diǎn)、逐行、逐幀依次轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、傳輸，在其輸出端產(chǎn)生一個(gè)景物圖像相關(guān)的時(shí)序視頻信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至外部電路轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)經(jīng)取樣、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理、D/A轉(zhuǎn)換、電視信號(hào)編碼，最后在監(jiān)視器上還原成可供觀察的景物圖像和相關(guān)文字信息。主要所能顯示的不但影像質(zhì)量好，光亮度強(qiáng)，而且圖像大，可以檢查出更細(xì)小的病變，而且電子內(nèi)窺鏡的外徑更細(xì)，圖像更加清晰和直觀，操作方便。有些內(nèi)窺鏡甚至還有微型集成電路傳感器，將所觀察到的信息反饋給計(jì)算機(jī)。它不但能獲得組織器官形態(tài)學(xué)的診斷信息，而且也能對(duì)組織器官各種生理機(jī)能進(jìn)行測(cè)定。
電子內(nèi)窺鏡與纖維內(nèi)窺鏡的本質(zhì)區(qū)別
電子內(nèi)窺鏡構(gòu)造與纖維內(nèi)鏡構(gòu)造基本相同，簡(jiǎn)單可理解為用CCD代替了導(dǎo)像束，很多功能是纖維內(nèi)鏡不能企及的。電子內(nèi)窺鏡與纖維內(nèi)窺鏡相比最大的不同之處是用被稱(chēng)為微型圖像傳感器的CCD器件取代了光導(dǎo)纖維傳象束
內(nèi)窺鏡在使用過(guò)程中，彎曲部和鏡身插入管需不斷做反復(fù)的彎曲運(yùn)動(dòng)內(nèi)窺鏡內(nèi)部的每個(gè)零部件隨之受到彎曲、摩擦、擠壓等多種應(yīng)力的作用，纖維導(dǎo)象束亦不例外。就抵抗外部應(yīng)力的能力而言，電纜的疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)大于光導(dǎo)玻璃纖維的疲勞強(qiáng)度。如果暫不考慮其它影響內(nèi)窺鏡使用壽命的因素僅從光導(dǎo)纖維在外力的作用下易折斷這一點(diǎn)來(lái)看電子內(nèi)窺鏡的理論使用壽命比纖維內(nèi)窺鏡長(zhǎng)的多。還有一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是內(nèi)窺鏡的圖像清晰度或內(nèi)窺鏡的分辨率，就目前成熟的技術(shù)看，纖維內(nèi)窺鏡的分辨率遠(yuǎn)不及電子內(nèi)窺鏡，其原因是纖維內(nèi)窺鏡的分辨率取決于光導(dǎo)纖維單絲的直徑，而通過(guò)縮小光導(dǎo)纖維單絲直徑的方法提高分辨率的空間已經(jīng)相當(dāng)小了有些廠家的產(chǎn)品可以說(shuō)已接近極限，這僅相當(dāng)于早期低檔電子內(nèi)窺鏡的水平。
綜上所述，纖維內(nèi)窺鏡基本上已近到達(dá)了其技術(shù)極限，目前，在無(wú)法突破技術(shù)瓶頸的情況下被市場(chǎng)所淘汰，采用電子內(nèi)窺鏡就成為市場(chǎng)的客觀需求。