1、精品腹腔鏡系統基礎知識介紹一、目錄第一章醫用內窺鏡定義及發展歷史第二章腹腔鏡系統的基本組成第三章腹腔鏡攝像系統第四章氣腹機感謝下載載精品第一章醫用內窺鏡定義及發展歷史一、醫用內窺鏡的定義醫用內窺鏡泛指經各種管道進入人體，以觀察人體內部狀況的醫療儀器，其最大的好處是微創。 部份內窺鏡同時具備治療的功能， 如膀胱鏡、胃鏡、腦室鏡、支氣管鏡、腹腔鏡等，本文著重介紹的即為其中的一類腹腔鏡。二、醫用內窺鏡的起源及發展1795 年，德國 Bozzini 制成的 Lichtleiter(德文，意思是光線傳導裝置 ) ，用于探索人體的各個孔道和管腔，開創了內窺鏡的起源。 早期內窺鏡都是從人體自然腔道進入，如泌

2、尿科膀胱檢查、婦科宮腔檢查、五官科檢查等。人類運用內鏡探測腹腔始于20 世紀初， 1901 年， Von Ott 將陰道后穹窿切開，利用頭鏡反射光照明使用膀胱鏡首次檢查了孕婦的盆腔，成為第一個穹窿鏡專家。1902 年，Kelling向德國生物醫學會報告了通過膀胱鏡檢查人的食管和胃，以及通過膀胱鏡檢查狗的腹腔。直到1910 年，瑞典 Jacoaeus首次報道用腹腔鏡檢查了人體的腹腔、 胸腔、和心臟，完成了人類歷史上第一次真正意義的腹腔鏡檢查。由于Von Ott 、 Kelling和 Jacoaeus 在腹腔鏡臨床應用研究方面的杰出貢獻，被稱為腹腔鏡之父。1960 年 KARL STORZ 發明了

3、第一臺醫用冷光源， 為內窺鏡顯影帶來了光明。1964 年， HOPKINS 柱狀晶體鏡的發明是內窺鏡發展的里程碑，這種柱狀晶體鏡具有：超廣角，大視野，無球形失真， 亮度高等優點。 到了 20 世紀 80 年代，隨著內窺鏡影像系統的誕生， 人類完成了第一例腹腔鏡膽囊切除術，開啟了內鏡治療的新篇章。1991 年 2 月 19 日，云南曲靖第二人民醫院荀祖武使用KARL STORZ 設備感謝下載載精品完成了中國內地第一例腹腔鏡膽囊切除手術，這是國內第一例腹腔鏡外科手術。隨后腹腔鏡技術如雨后春筍一般在全國各地開展起來，手術的發展與手術器械、設備的發展密切相關， 相互促進， 不斷拓展手術開展范圍， 由最

4、初的良性病變治療發展到惡性腫瘤切除，腹腔鏡成為一個又一個疾病診療的金標準。感謝下載載精品第二章腹腔鏡系統的基本組成腹腔鏡系統一般包含三部分：（一）設備類 （如圖 2-1 ），又可細分為成像系統、手術輔助設備。成像系統包括攝像主機、攝像頭、冷光源、監視器等，是內窺鏡系統的核心，負責內窺鏡圖像照明、采集、處理、傳輸、顯示等，本文將著重介紹該部分設備；手術輔助設備包括氣腹機、電外科設備、沖洗灌注泵等，根據手術需要進行選配。圖 2-1腹腔鏡設備系統（二）腹腔鏡鏡子 ，鏡子的主要作用是將體內物像經復雜的光學系統成像于體外。鏡子又可分為光學鏡（如圖2-2 ）、電子鏡（如圖 2-3 ），光學鏡清晰度最高，一

5、般腹腔鏡采用光學鏡， 但也有部分廠家生產電子腹腔鏡，電子腹腔鏡是由電子軟鏡（如電子胃鏡、腸鏡等）發展起來。腹腔鏡的直徑有 10mm 、5mm 等，工作長度： 31cm/42cm/50cm等，最感謝下載載精品常用的一般是直徑10mm ，工作長度 31cm 的腹腔鏡。鏡子可見范圍為視野角，鏡子軸方向與視野角中分線所成角度稱為視角，腹腔鏡的視角有0 、30 、45 、70 等，其中最常用的是 0及30 視角的鏡子，特別是 30 鏡子可根據所需要的視野隨時轉動鏡子，能很好的暴露腹壁、盆腔等結構。圖 2-230 光學腹腔鏡圖 2-3電子腹腔鏡（三）器械 ，器械的種類非常多，常見的有分離鉗、抓鉗、剪刀、持

6、針器、穿刺器、電鉤等，可根據手術需要及操作習慣進行選擇。手術器械是醫生雙手的延伸，因此好用的器械將有效縮短手術時間，降低醫生的疲勞度， 讓手術做的更加精致。一般我們判斷器械是否好用，需看器械做工材質是否精良、設計是否符合人體工程學，要求持握輕巧舒適，夾持穩定，剪切鋒利，并有良好的力反饋。使用時需根據器械的類別做到專用，如分離鉗適合組織的分離而不適合夾持，不當的操作將影響使用效果并縮短器械使用壽命。器械又根據所用能量的不同分為雙極（如圖 2-4 ）、單極（如圖 2-5 ）器械、超聲刀（如圖 2-6 ）及非能量器械等。感謝下載載精品圖 2-4雙極器械圖 2-5單極器械圖 2-6超聲刀感謝下載載精品

7、第三章腹腔鏡攝像系統一、攝像系統基礎知識腹腔鏡攝像系統包含攝像頭、攝像主機、監視器等，是腹腔鏡系統的核心，也是區分系統檔次，決定圖像質量好壞的關鍵。目前市面上常見的攝像系統有：單晶片攝像系統、三晶片攝像系統、全高清攝像系統、“超高清”攝像系統以及3D 腹腔鏡系統，攝像系統的發展基本上是按照從左往右依次出現，系統的檔次及價值也是從左往右逐漸升高。本章將介紹內窺鏡攝像系統的基礎知識。（一） CCD 晶片內窺鏡攝像頭的作用在于將鏡子傳輸過來的體內影像（光學信號）轉換為電信號。而將光學信號轉換為電信號的核心部件是CCD（光電耦合器）（如圖 3-1 ），CCD 晶片上存在很多光敏單元像素（pixel ）

8、。衡量 CCD 好壞的指標有：像素數量、 CCD 尺寸、靈敏度、信噪比等，其中最核心的指標是像素數量及CCD尺寸，像素數越多，其提供的畫面分辨率也就越高，尺寸越大感光效果越好，圖像越清晰。最初內窺鏡攝像頭里面只有一個CCD 晶片，所有光信號通過一塊晶片處理，稱為單晶片攝像系統， 其缺點是分辨率較低、 色彩還原不好。 為了解決這個問題誕生了三晶片攝像系統，其原理是通過一個棱鏡將光線分為紅、綠、藍三原色，通過三塊晶片分別處理， 從而獲得更高的分辨率和色彩還原，如今主流的攝像系統，無論是標清還是全高清攝像系統基本上都是采用這種三晶片技術。感謝下載載精品圖 3-1 CCD 晶片（二）模擬信號與數字信號

9、內窺鏡處理的電信號又分為： 模擬信號和數字信號， 數字信號擁有更高的保密性及抗干擾能力，是一種先進的信號處理方式。早期攝像系統（如單晶片、三晶片攝像系統） 都是模擬信號， 攝像頭將光信號轉換為模擬信號后傳輸到主機處理，再以模擬信號輸出。 最先進的內窺鏡系統從圖像采集到處理到輸出都要求是數字信號，從而可獲得最真實的圖像效果。（三）信號輸出方式攝像主機將信號處理后輸出到監視器需采用一種輸出方式。常見的模擬信號輸出方式有 BNC （同軸電纜）、 S-Video （又稱 Y/C 線）、 VGA 、RGB，一般來說從左往右圖像的分辨率及顏色還原會越來越好，老型號的內窺鏡系統還會采用以上這些模擬接口傳輸信

10、號。數字信號輸出方式有DV 、SDI 、HDMI 、DVI （如圖 3-2 ）等，內窺鏡系統一般采用 DVI 接口，其優點是傳輸速度快，圖像信息不經過任何轉換，無干擾信號引入，圖像的清晰度和細節表現力大大提升。感謝下載載精品圖 3-2 DVI 接口影響內窺鏡成像質量的因素是多方面的，其遵循木桶原理， 最終的成像效果是由系統中最薄弱的環節決定的，攝像主機、鏡子、顯示器、光源、連接方式、輸出接口、傳輸距離等都是其中一環， 只有整合了最佳組合才能獲得完美的圖像效果。二、內窺鏡系統配置要求醫院在計劃引進腹腔鏡設備時，哪些因素是我們必須重點考慮的呢？（一）內窺鏡已進入全面普及1080P全高清時代自 20

11、07 年世界上第一臺全高清內窺鏡系統誕生以來， 經過近 10 年的發展，已經開始全面普及，可以說全高清內窺鏡系統將是醫院腹腔鏡的基礎配置。根據中華人民共和國廣播電影電視行業標準 及中華人民共和國電子行業標準對高清的定義，全高清內窺鏡系統是指：圖像采集及顯示的分辨率都為1920 1080 ，逐行掃描（ P）；16:9 圖像采集及顯示；全數字化信號傳輸 (攝像頭攝像主機監視器)；刷新速率： 50/60 Hz 。1920 1080 圖像分辨率帶來更加細膩、清晰的圖像細節，幫助醫生分辨細微的血管、神經等組織結構，提升手術安全性及精準度。逐行掃描(p) 較隔行掃感謝下載載精品描 (i) 減少了圖像滯后現

12、象，避免了行間閃爍和垂直邊沿鋸齒化現象。16:9 的圖像帶來更大的顯示范圍， 幫助醫生更早發現手術器械，提高手術安全性， 該顯示比例符合人體工程學人眼的視覺比例，可降低視覺疲勞。 全數字信號傳輸保證了能獲得最真實的圖像效果， 避免噪點干擾、 顏色失真帶來的手術安全隱患。較高的刷新速率避免了滯后、拖尾等現象的出現，且不容易出現視覺疲勞。（二）標配 2 倍以上光學變焦功能隨著手術術式不斷拓展， 內窺鏡鏡子的種類在不斷涌現。 除了標準 10mm 、31cm 長的腹腔鏡以外，臨床可能還會用到5.5mm 、50cm長的單孔腹腔鏡或5mm 、21cm長的經肛門內窺鏡等。同時部分醫院要求腔鏡設備統管共用，不

13、同科室可能會用到不同種類的內窺鏡。而不同長短粗細鏡子對攝像頭焦距提出了不同的要求，為了解決這個問題， 攝像頭需要配置2 倍以上光學變焦功能才能做到完美兼容。同時光學變焦也解決了內窺鏡圖像放大的問題，做到放大圖像不影響清晰度（類似單方相機） 。部分內窺鏡系統配置的電子變焦放大圖像時分辨率將下降（類似手機攝像頭） 。因此我們建議配置2 倍以上光學變焦攝像頭。（三）便捷的手術圖像存儲功能時代的進步讓醫生外出交流的機會越來越多，高清的手術照片及視頻資料保存變得越來越重要。 隨時存儲的手術視頻也方便了主刀醫生對手術過程的回顧以及年輕醫生的帶教。攝像主機整合圖像采集模塊和USB 接口，醫生可自己通過攝像頭

14、按鍵遙控實現高清圖片的抓取及影像的錄入，方便的同時保障了數據的安全，該項功能現已逐漸成為了內窺鏡系統的基本配置。（四）最高電氣安全保護醫學設備是一類特殊的商品， 安全是該類商品永恒的話題。 醫學儀器的電氣感謝下載載精品安全主要是指儀器在使用時防止電擊的性能，它是醫學儀器安全性的重要組成部分。在國際電工技術委員會 （ ICE）通則中，根據設備防止電擊的程度進行分類，通常分為 B 型、 BF 型和 CF 型（ B 是 body ：軀體， C 代表 cor ：心臟， F 表示floating ：絕緣）。根據我國國家標準對醫用電氣設備的安全通用要求，BF 型適用于體表、體腔的手術；CF 型適用于心臟的

15、手術；若要用于心臟手術和電除顫術必須達到 CF 一類，即最高電氣安全等級保護。內窺鏡的電安全等級越高對于一些特殊患者的處理也越安全。綜上所述，隨著醫學與科技的進步， 對內窺鏡相應有了以上這些要求，這是我們配置腔鏡設備，保障手術順利開展所必須考慮的。三、腹腔鏡系統新進展前面章節對腹腔鏡設備基本配置要求做了介紹，而腔鏡技術的發展已經遠遠不止是滿足以上這些基本要求。 一些新的影像增強、輔助診斷功能不斷涌現出來，讓腹腔鏡診療技術不斷向前發展。創新一：攝像系統自帶影像增強功能更高的清晰度及組織識別度是微創外科永恒的追求。最新的腔鏡設備整合了影像增強功能，讓我們突破視覺的極限，看的更加“清晰”。如通過寬動

16、照明技術，把暗部照亮，而亮的地方亮度不變，從而讓腔鏡畫面的亮度變得更加均勻，不易遺漏潛在威脅； 優化解析技術提升了組織細節和層次感，讓畫面展現出精致細節及銳利質感； 電子染色功能利用光譜過濾原理，有針對性地對黏膜下血管進行顯示，增加了辨識度。 這些影像增強功能不需要特殊光源或顯影劑，方便醫生感謝下載載精品診斷的同時不會增加額外負擔。創新二：雙路影像處理普通的腔鏡設備一套系統只能處理一路信號，若要做雙鏡聯合 （如宮腹腔鏡聯合、膽道鏡和腹腔鏡聯合等） 則需要兩套腔鏡設備才能實現，增加采購成本的同時還占用太多手術室空間。 新的內窺鏡設備可以同時處理兩路信號，在一個顯示屏上同時顯示兩幅不同的腔鏡畫面，

17、從而實現單平臺雙鏡聯合。 該功能還可以實現標準畫面與影像增強后畫面的雙像對比呈現。創新三：模塊化設計模塊化是工業設計新方向， 他可以根據用戶自身的實際需求自由組合搭配模塊，從而實現豐儉由人。 它的另一個好處是帶來無限升級可能，若我們需要新的功能的時候在之前基礎上增加相應模塊即可（如 2D 升級 3D ），讓設備隨時升級，不易淘汰。創新四：新 3D ，讓手術觸手可及三維成像（ three-dimensionalimaging，3D 成像）技術在20 世紀 90 年代即已應用于腹腔鏡手術系統， 以解決傳統腹腔鏡二維圖像在空間定位和辨認解剖結構方面的不足，讓手術操作更加精準，縫合打結等精細操作更加得

18、心應手，節約了手術時間， 提升了手術安全性， 并能縮短了年輕醫師掌握腔鏡技術的學習曲線。隨著技術的不斷發展，3D 腹腔鏡越來越受到重視，在歐美乃至全國都得到廣泛的應用。3D 腹腔鏡是對傳統腔鏡技術的進一步發展和有益補充，是內窺鏡的發展方向。最新的 3D 腹腔鏡秉承 3“ qing ” 技術，完美貼合臨床需求：清晰，從采集到輸出都是1080P 分辨率，加上攝像系統的影像增強功能，讓組織纖毫畢感謝下載載精品現；輕便，使用方法與普通內鏡相同，不改變手術操作習慣；清潔，支持高溫高壓滅菌，符合感控要求，方便接臺。新的3D 腹腔鏡系統還解決了鏡子旋轉的問題，有利于腹壁、肝臟背側等解剖部位的顯示，方便醫生手

19、術操作。四、內窺鏡攝像系統使用注意事項以 KARL STORZ 公司 IMAGE 1 S “超高清”攝像系統為例，攝像頭上棕色聚焦環用于調節圖像清晰度，藍色光學變焦環用于圖像的放大縮小。圖 3-4攝像頭按鍵功能可以根據需要進行預設，常規設置為左鍵拍照，右鍵錄像。圖 3-5攝像頭不能高溫高壓或浸泡， 可采用環氧乙烷和低溫等離子消毒滅菌。為了延長攝像頭的壽命，建議使用一次性無菌套。攝像頭連線盤繞存放，勿過于彎曲，禁止提線倒垂攝像頭。感謝下載載精品圖 3-6攝像頭插頭禁止熱插拔圖 3-7攝像插頭表面和主機插座內連接前要先處理干凈干燥（橡皮擦、無水酒精）。圖 3-8氙燈冷光源氙燈光量旋鈕僅能調節出光量

20、的大小，不能調節燈泡本身發光的亮度，所以調小出光并不能延長燈泡的壽命。需注意頻繁開關氙燈的次數和間隔的時間，保持良好的通風散熱環境， 光源兩側進出風口勿放置雜物。在滿足手術視野的情況感謝下載載精品下，應盡量把光源的亮度調節旋鈕調小，避免損壞光纖和鏡子等。術中鏡子放在鋪單上時要將光源亮度調節旋鈕關閉或將物鏡端前方鋪單移開，避免點燃鋪單。不要過度彎曲光纖，應盤成大圓圈存放。光纖可以采用液體浸泡、環氧乙烷、低溫等離子等消毒滅菌方式或用一次性無菌套。光纖和鏡子的匹配原則：粗光纖配大鏡子,細光纖配小鏡子。圖 3-9 纖維導光束盤繞方式故障現象：導光束導光性差故障原因：導光束靠近接頭處外皮破裂后導致部份光纖折斷。圖 3-10預防措施：扶鏡子時注意其位置，請參考下圖：感謝下載載精品圖 3-11關于圖像模糊問題醫生在手術過程中可能會遇到圖像模糊不清的狀況，其成因大致為： .正常物理現象：鏡子與腹腔環境