醫用內窺鏡詳細介紹演示文稿目前一頁\總數六十九頁\編于五點醫用內窺鏡詳細介紹目前二頁\總數六十九頁\編于五點

（飛秒光電公司簡介）醫用內窺鏡簡介一、前言二、醫用內窺鏡分類三、醫用內窺鏡系統組成四、醫用纖維內窺鏡五、醫用電子內窺鏡六、醫用硬管內窺鏡七、特種醫用內窺鏡簡介八、內窺鏡的發展方向目前三頁\總數六十九頁\編于五點飛秒公司簡介

飛秒公司是中國科學院西安光學精密機械研究所與中化集團公司發揮各自的優勢而組建的一家高科技產業公司。成立于2001年7月，注冊資金8000萬元，建設廠區約一萬六千平方米。飛秒公司實行事業部管理制，下設醫電事業部、微小光學事業部、傳感器事業部，主營業務為生物醫電、微小光學、光纖傳感器等領域的研發、生產和銷售。公司通過了GB/T19001-2008質量體系認證和GB/T14000-2004環境體系認證。目前四頁\總數六十九頁\編于五點

醫電事業部是飛秒公司的核心部門之一，擁有一支醫療器械專業技術隊伍和一整套研發、生產設備，并依據YY/T0287-2003質量管理標準進行管理，事業部內部設有銷售部，售后服務部，生產部，技術研發部，品質部。醫電事業部主要從事特種醫用內窺鏡等醫療產品的開發、生產、銷售。

NLX-II內窺式流產吸引系統是飛秒公司醫電部研制開發出的全新婦科用醫療儀器。已批量銷售。目前五頁\總數六十九頁\編于五點飛秒光電科技(西安)有限公司近景照片一組目前六頁\總數六十九頁\編于五點

隨著科學技術的發展，醫用內窺鏡已經被廣泛的應用于醫療領域，它是人類窺視、治療人體內器官的重要工具之一。內窺鏡在200年多年的發展過程中結構發生了4次大的改進，從最初的硬管式內窺鏡（1806-1932）、半曲式內窺鏡（1932-1957）到纖維內窺鏡（1957以后），又到如今的電子內窺鏡（1983年以后）。影像質量也發生了一次次質的飛躍。最初德國人研制的第一臺硬管內鏡以燭光為光源，后來改為燈泡作光源，而當今用LED照明，內鏡獲得的是彩色相片或彩色電視圖像。其圖像已不再是組織器官的普通影像，而是如同在顯微鏡下觀察到的微觀圖像，微小病變清晰可辨，其影像質量已達到了較高的水平。醫用內窺鏡在臨床上的應用越來越普及，它正在向著小型化、多功能、高像質發展。下面介紹一下醫用內窺鏡的分類、組成、結構、工作原理、臨床應用及發展趨勢。

一、前言目前七頁\總數六十九頁\編于五點二、醫用內窺鏡的分類

1、按其成像構造分類：可大體分為3大類：硬管式內窺鏡、光學纖維（可分為軟鏡和硬鏡）內窺鏡和電子內窺鏡（可分為軟鏡和硬鏡）。

2、按其功能分類：

2.1、用于消化道的內窺鏡：硬管式食道鏡、纖維食道鏡、電子食道鏡、超聲電子食道鏡；纖維胃鏡、電子胃鏡、超聲電子胃鏡；纖維十二指腸鏡、電子十二指腸鏡；纖維小腸鏡、電子小腸鏡；纖維結腸鏡、電子結腸鏡；纖維乙狀結腸鏡和直腸鏡。

2.2、用于呼吸系統的內窺鏡：硬管式喉鏡、纖維喉鏡、電子喉鏡；纖維支氣管鏡、電子支氣管鏡；

2.3、用于腹膜腔的內窺鏡：有硬管式、光學纖維式、電子手術式腹腔鏡。

目前八頁\總數六十九頁\編于五點

2.4、用于膽道的內窺鏡：硬管式膽道鏡、纖維膽道鏡、電子膽道鏡。

2.5、用于泌尿系統的內窺鏡：2.5.1膀胱鏡：可分為檢查用膀胱鏡、輸尿管插管用膀胱鏡、手術用膀胱鏡、示教用膀胱鏡、攝影用膀胱鏡、小兒膀胱鏡和女性膀胱鏡。2.5.2輸尿管鏡。2.5.3腎鏡。

2.6、用于婦科的內窺鏡：宮腔鏡、人工流產鏡等。

2.7、用于關節的內窺鏡：關節腔鏡。

目前九頁\總數六十九頁\編于五點三、醫用內窺鏡系統組成1、醫用內窺鏡系統組成：

1.1醫用內窺鏡系統大體由三大系統組成：窺鏡系統----圖像顯示系統-----照明系統

1.2內窺鏡組成：鏡體—鏡鞘鏡體：物鏡、傳像元件、目鏡、照明元件、及輔助元件組成。

1.3圖像顯示系統組成：CCD光電傳感器，顯示器，計算機，圖像處理系統組成。

1.4照明系統組成：照明光源（氙燈冷光源、鹵素燈冷光源、LED光源），傳光束組成。目前十頁\總數六十九頁\編于五點2、醫用內窺鏡系統圖片目前十一頁\總數六十九頁\編于五點3、醫用內窺鏡系統連接示意圖目前十二頁\總數六十九頁\編于五點1、纖維內窺鏡圖片四、醫用纖維內窺鏡目前十三頁\總數六十九頁\編于五點2、纖維內窺鏡結構

纖維內窺鏡一般由目鏡、手輪（軟性或半硬性）、鉗道口、導光束接口、導像束、導光束組成，有些產品還包括送水（氣）孔、閉孔器等。纖維內窺鏡由光學觀察系統、照明傳輸系統和支架構件組成。光學觀察系統由聚焦成像的物鏡組、傳輸物鏡組像的傳/轉像組和目視觀察用的目鏡或CCD轉接鏡構成；照明傳輸系統由混編排列的多束導光纖維構成；支架構件由支承并包裹前述系統并開有手術或沖洗孔道的醫用金屬或有機材料構成。目鏡旋鈕鉗道口導光束接口導像束導光束目前十四頁\總數六十九頁\編于五點纖維內窺鏡頭部結構示意圖目前十五頁\總數六十九頁\編于五點3、纖維內窺鏡分類3.1纖維內窺鏡按用途分為：上消化道內窺鏡、下消化道內窺鏡、呼吸道內窺鏡。

3.2按光學視向角分為：前視型、斜視型、側視型三種。

3.3按功能分為：具有手術功能（帶手術和/或沖洗孔道）和不具有手術功能（檢查用）兩種。目前十六頁\總數六十九頁\編于五點4、纖維內窺鏡工作原理

纖維內窺鏡與傳統純光學鏡片構成的內窺鏡或電子內窺鏡的最大區別在于傳像組采用了傳像光纖，該傳像光纖由多束導光纖維按照坐標對位原則面陣排列，每一根導光纖維作為面陣上一個像素在傳像光纖兩端的坐標位置一一對應。物鏡將物體直接聚焦并成像于光纖面陣上，光纖面陣上的每一像素（每一根導光纖維）分別接收對應位置像的光能，并將該光能傳輸至傳像光纖的另一端發出，光纖面陣上的所有像素在像方端輸出的全部光能重組了物鏡的聚焦像，即達到了光纖傳像目的。目前十七頁\總數六十九頁\編于五點

纖維內窺鏡有效應用的關鍵性能是成像水平，除要求物鏡有大視角、小畸變、高相對孔徑和景深外，傳像光纖質量是纖維內窺鏡成像質量和水平的主要貢獻，其中傳像光纖的像素數是限制纖維內窺鏡分辨極限的關鍵因素（對給定視場而言）。高像素數傳像光纖的制作，涉及單光纖芯直徑制造能力和成型技術。這類制造工藝有：熱溶法等，排列工藝有：單層合片法等，目前傳像光纖最小芯徑不足5微米。其他如單光纖一致性質量、面形處理等也限制了傳像光纖的質量。目前十八頁\總數六十九頁\編于五點5、傳像光纖介紹5.1光學纖維傳光原理：普通光學纖維是一種的圓柱形細絲，它具有雙層結構：中間是高折射率的纖維芯，外部是低折射率的纖維涂層，芯和涂層間具有良好的光學界面。那么入射光線在光學纖維內經過若干次全反射后將會從光學纖維的另一端出射。這就是光線在光學纖維中傳播的簡單原理。目前十九頁\總數六十九頁\編于五點5.2傳像光纖的兩種排列方式目前二十頁\總數六十九頁\編于五點纖維光學元件的傳像原理5.3制作要求：將拉制為成品的單絲，有序排列，一一對應。優點：柔軟，便于彎曲，成本低廉。缺點：在使用中易斷絲，使用壽命短，分辨率低。目前二十一頁\總數六十九頁\編于五點5.4、軟性傳像束目前二十二頁\總數六十九頁\編于五點制作要求：將拉制為成品的較粗的單絲，有序排列，一一對應后捆扎在一起再進行拉制。優點：在使用中不易斷絲，使用壽命長，分辨率高。缺點：硬質結構不能彎曲，成本高。5.5、硬性傳像束目前二十三頁\總數六十九頁\編于五點6、傳光光纖介紹制作要求：將拉制為成品的單絲，雜亂無章排列。優點：柔軟便于彎曲，成本低廉。缺點：在使用中易斷絲，使用壽命短。目前二十四頁\總數六十九頁\編于五點7、LED照明元件介紹LED發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電能轉化為光能。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。LED的優點是：其照明光品質好，色溫高，使用壽命長，體積小，價格低。已廣泛用作內窺鏡的照明。有各種大小不同的尺寸可供選擇，小的外形尺寸毫米。目前二十五頁\總數六十九頁\編于五點8、冷光源介紹8.1、冷光源分類：8.1.1氙燈冷光源：功率大色溫高照度高燈泡壽命長。8.1.2鹵素燈冷光源：功率小色溫低照度低燈泡壽命短。

8.2、氙燈冷光源技術參數：8.2.1色溫不低于5600K

8.2.2照度不低于180萬Lux8.2.3燈泡功率250—350瓦8.2.4機殼外表溫度不大于60°C

8.2.5整機噪聲不大于55dB8.2.6燈泡壽命不小于500小時8.3、鹵素燈冷光源技術參數：8.3.1色溫不低于3200K

8.3.2照度不低于160萬Lux8.3.3燈泡功率100—200瓦8.3.4機殼外表溫度不大于60°C

8.3.5整機噪聲不大于55dB8.3.6燈泡壽命不小于50小時目前二十六頁\總數六十九頁\編于五點9、纖維內窺鏡的臨床應用9.1應用：纖維內窺鏡是供人體內腔檢查和手術時用的醫用光學器械。它利用人體自然腔道或切口導入人體，對預期區域或部位進行照明并于體外成像以供觀察和診查，結合手術器械可進行諸如：組織取樣（活檢）、切割、粉碎、消融、止血、凝固等臨床手術。9.2纖維內窺鏡的特點9.2.1可借助于手術器械、高頻電刀、激光等進行活檢并實施腔內手術。9.2.2纖維內窺鏡為柔性內窺鏡，其插入部及頭部均能彎曲。9.2.3可通過攝錄電視系統，供觀察、研討和教學之用，也可用照相予以記錄。目前二十七頁\總數六十九頁\編于五點10．纖維內窺鏡的主要技術參數10.1尺寸

10.1.1插入部外徑

10.1.2工作長度

10.1.3目鏡外徑

10.2光學性能視場角、視向角、像素數或分辨率（規定工作距）、清晰范圍、畸變、斷絲數和分布、照明質量。

10.3機械性能

10.3.1密封性

10.3.2表面質量

10.3.3彎曲

10.4耐腐蝕能力

10.5電絕緣

10.6生物相容性用鑒別率板測量分辨率目前二十八頁\總數六十九頁\編于五點1、電子內窺鏡圖片五、醫用電子內窺鏡目前二十九頁\總數六十九頁\編于五點目前三十頁\總數六十九頁\編于五點

電子內窺鏡主要由內鏡、電視信息系統中心和電視監視器三個主要部分組成。它的成像主要依賴于鏡身前端裝備的微型圖像傳感器（chargecoupleddevice,CCD），CCD的主要功能是能把光信號轉變為電信號。就是一臺微型攝像機將圖像經過圖像處理器處理后，顯示在電視監視器的屏幕上。比普通光導纖維內鏡的圖像清晰，色澤逼真，分辨率更高，而且可供多人同時觀看。2、電子內窺鏡的組成目前三十一頁\總數六十九頁\編于五點3、基本結構：

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。

目前三十二頁\總數六十九頁\編于五點4、電子內窺鏡的成像原理：

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圖像傳感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，最后傳輸到電視監視器中在屏幕上顯示出受檢臟器的彩色粘膜圖像。

目前三十三頁\總數六十九頁\編于五點5、CCD圖像傳感器介紹：5.1簡介

CCD是電子內窺鏡的核心器件，其以電荷耦合的方式將光信號轉變為電信號，并傳送到視頻處理器從而完成圖像的傳送和再生。5.2技術參數5.2.1攝像頭尺寸：1/2寸1/3寸1/4寸---指靶面的對角線尺寸。5.2.2像元總數：44萬5.2.3水平掃描：480Line。5.2.4最低照度:3lux。5.2.5信噪比：大于50dB。5.2.6色彩：彩色、黑白。

目前三十四頁\總數六十九頁\編于五點6、電子內窺鏡在臨床應用上的優點：

6.1、操作簡單、靈活、方便

由于電子技術的應用，在診斷和治療疾病時，操作者和助手以及其他工作人員，都能在監視器的直視下進行各種操作，使各方面的操作者都能配合默契且安全。因此操作起來靈活、方便，易于掌握。

6.2、病人不適感降到了最低程度

由于內鏡鏡身的細徑化，在鏡身插入體腔時，使患者的不適感降到了最低程度。

目前三十五頁\總數六十九頁\編于五點6.3、大大提高了診斷能力由于CCD的應用，使像素數比纖維內鏡大大增加，圖像更加清晰逼真，且有放大功能。因此，它具有很高的分辨能力，它可以觀察到胃粘膜的微細結構，也就是說能觀察到胃粘膜的最小解剖單位---胃小區、胃小溝。故可以發現微小病變，達到早期發現、早期診斷、早期治療的最終目的。除此之外，由于電子內鏡的視野寬闊，內鏡前端的彎曲角度大，避免了盲區，避免漏診。

目前三十六頁\總數六十九頁\編于五點

6.4、便于教學及臨床病例討論

由于是在監視器屏幕上觀察圖像，可以供更多人員共同觀察學習，進行病例討論，同時，也為提高診斷水平提供了良好的條件。

6.5、便于患者的密切配合

由于在監視器上觀察圖像，因此患者本人也可以直接參與觀察，這對消除患者的緊張情緒、提高患者的檢查興趣和信心起到了積極的作用。

目前三十七頁\總數六十九頁\編于五點

6.6、為教學、科研提供可靠的資料

由于電子內鏡可以對檢查過程進行錄像、照相，所以為今后的教學、科研提供真實、可靠的第一手資料。

6.7、電子內鏡功能在臨床應用中的開發

電子內鏡是繼往開來內鏡功能最全、最有開發前景的臨床內腔鏡檢查設備。除了由于電子技術的應用使圖像更加清晰、逼真外，單就CCD的開發潛力還相當巨大，到目前CCD已可達50萬像素，據資料可知最高可達200萬像素，可想而知電子內鏡在今后的不斷發展和完善過程中，它的圖像分辨力將會提高多少倍，將會把發現早期病變帶入一個嶄新的世界。

目前三十八頁\總數六十九頁\編于五點6.8、另外，還可利用電視信息中心調整紅、藍、綠，調整不同顏色去觀察不同的組織結構，從而達到各種組織結構的最佳分辨能力。目前電子內鏡除了能觀察到胃粘膜的最小解剖單位（胃小區、胃小溝）外，還可以觀察到粘膜的腸上皮化生的絨毛狀改變、潰瘍周圍的再生上皮、新生血管、粘膜下血管等顯微鏡下組織結構，因此，它對觀察和診斷疾病的能力已達到了一個顛峰。

目前三十九頁\總數六十九頁\編于五點6.9、人們把圖像分析技術用于電子內鏡檢查，可以得到胃的血流圖，可以對病變進行定量分析，可以進行溫度測定，還可以將超聲探頭裝在內鏡前端進行腔內超聲探察。此外，還可以利用通信線路將電子內鏡圖像傳至遠方，進行臨床疾病的會診。總之，多功能的電子內鏡在臨床疾病的診斷、治療和研究疾病的發病機制以及病理變化過程中，將會越來越多地發揮出它的巨大貢獻。目前四十頁\總數六十九頁\編于五點六、醫用硬性內窺鏡1、硬性內窺鏡分類：1.1按傳像元件分：、棒透鏡硬管內窺鏡、電子硬管內窺鏡、傳像光纖硬管內窺鏡1.2按結構形式分：、直桿不可分離硬管內窺鏡、直桿可分離硬管內窺鏡、彎管不可分離硬管內窺鏡、彎管可分離硬管內窺鏡目前四十一頁\總數六十九頁\編于五點1.3按視向角分：（視軸與鏡體主軸的夾角）、0°視向角硬管內窺鏡、30°視向角硬管內窺鏡、45°視向角硬管內窺鏡、60°視向角硬管內窺鏡、70°視向角硬管內窺鏡、90°視向角硬管內窺鏡目前四十二頁\總數六十九頁\編于五點直桿不可分離硬管內窺鏡—耳鏡等

目前四十三頁\總數六十九頁\編于五點直桿不可分離硬管內窺鏡—喉鏡目前四十四頁\總數六十九頁\編于五點直桿不可分離硬管內窺鏡—鼻竇鏡目前四十五頁\總數六十九頁\編于五點直桿可分離硬管內窺鏡---尿道膀胱鏡目前四十六頁\總數六十九頁\編于五點直桿可分離硬管內窺鏡---子宮腔鏡目前四十七頁\總數六十九頁\編于五點彎管不可分離硬管內窺鏡---子宮腔鏡目前四十八頁\總數六十九頁\編于五點彎管可分離硬管內窺鏡---人工流產鏡目前四十九頁\總數六十九頁\編于五點2、硬管內窺鏡的結構及組成

2.1硬管內窺鏡主要由光學成像系統和照明系統組成。光學成像系統由物鏡系統、轉像系統、目鏡系統三大系統組成。目前五十頁\總數六十九頁\編于五點2.2纖維硬管內窺鏡結構目前五十一頁\總數六十九頁\編于五點

2.3棒透鏡硬管內窺鏡結構目前五十二頁\總數六十九頁\編于五點2.4硬管內窺鏡物鏡介紹、普通物鏡介紹：普通物鏡一般由2---4個光學鏡片組成物鏡光學系統。其優點是分辨率高，像質好。缺點是結構復雜，尺寸大，成本高。鏡片外徑國內能達到1毫米，國外能達到0.6毫米。普通透鏡光軌跡示意圖目前五十三頁\總數六十九頁\編于五點、自聚焦透鏡物鏡介紹：也叫變折射率透鏡。是通過特種玻璃熔煉、拉絲、離子交換、光學冷加工、鍍膜制成的圓柱狀透鏡，透鏡的光學材料的折射率沿徑向按一定規律變化的，當光線通過時就產生了匯聚光線的作用。其優點是圓柱形結構，形狀簡單，尺寸小，最小直徑可以達到0.2毫米，中心分辨率高，特別適合制作超小型內窺鏡，成本低，裝配方便。缺點是邊緣分辨率低，均勻性，一致性差。自聚焦透鏡光軌跡示意圖目前五十四頁\總數六十九頁\編于五點體積小：其直徑可做到亞毫米級；平端面：好加工、好裝配、易固定；視場角大：目前可達72°；景深大：其在正常使用范圍內不用調焦。西安光機所飛秒公司是國內唯一能批量生產自聚焦成像物鏡的企業，具有自主知識產權和核心技術自聚焦透鏡具有以下突出特點目前五十五頁\總數六十九頁\編于五點2.5硬管內窺鏡傳像元件介紹硬管內窺鏡傳像元件共有三種、棒透鏡：絕大多數硬管內窺鏡都使用棒透鏡結構，特點是分辨率高景深大，像質好，缺點是直徑偏大，最小直徑2.7毫米。不能彎曲。、傳像光纖超細的硬管內窺鏡和彎管的硬管內窺鏡使用，優點是直徑小可以達到0.6毫米。能彎曲。、CCD圖像傳感器，目前用在電子腹腔鏡。分辨率高、像質好。缺點直徑大8-10毫米。目前五十六頁\總數六十九頁\編于五點3、硬管內窺鏡的工作原理工作原理：被觀察物經物鏡所成的倒像，通過轉像系統將倒像轉為正像，并傳輸到目鏡，再由目鏡放大后，為人眼所觀察。為構成不同的視向角，需加入不同的棱鏡。不同用途的內窺鏡根據使用要求制作成不同的外形、外徑、長度，以達到使用所需的要求。照明傳輸系統由光導纖維組成。工作原理：將冷光源的光經過光導纖維傳輸到內窺鏡前端，照亮被觀察物。目前五十七頁\總數六十九頁\編于五點七、特種醫用內窺鏡簡介特種醫用內窺鏡特點：下面介紹的幾種特種硬管內窺鏡均有以下特點：1、均