纤维内镜原理及结构.doc

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1、纤维内镜的原理及结构纤维内镜的原理及结构随着纤维光学的发展，1957年纤维内镜制作成功。用光导纤维（光纤）制成纤维内镜得导光、导像束，由于它的全反射传导光纤特性，并采用外部光源，使光亮度增加，图像清晰。光纤细纤、柔软、可弯曲，有他制成的内镜细而柔软，头部可屈曲，是镜在腔内回转弯曲，减少观察盲区。几十年来，内镜技术及内镜制作日趋成熟，并广泛应用于临床、科研，促进了消化学科发展。一、光导纤维导光原理　　光线在均匀介质中沿直线传播，传播速度因介质不同而不同。根据光在介质中的传播速度大小分为光密介质和光疏介质

2、。燧石玻璃和冕玻璃相比，燧石玻璃时光密介质。当光线从一个介质传导另一个介质时，在街面上可以看到反射和折射现象，如果入射光线不折射到第二介质中，而是完全反射会员介质，称此现象为全反射。纤维内镜就是应用具有全反射`特性的光的纤维制成的。　　目前玻璃纤维均用燧石玻璃制作核心纤维，被覆层用冕玻璃。当光线从玻璃纤维端面射入时，因燧石玻璃的折射率高于冕玻璃，因而照射在燧玻璃内表面的光线被反射到对侧的内表面，经过反复的全发射，光纤由纤维的另一端射出。当纤维被弯曲时，反射角发生变化，但光线仍人以全反射形式传导。成束玻

3、璃纤维在一起时，因为相邻介质可以发生光泄漏，所被覆的折射率低的冕玻璃能减少光传导的损失。　　纤维导光束和导像束均由数万根玻璃纤维组成（约20000—50000），纤维极细，约为发丝的1/10，柔软可弯曲。每根纤维传导一个光点，内镜中的光线玻璃全部排列整齐，两端的光线首尾对应，所有数万个光点从一端至另一端，如果每根纤维之间排列的越紧密，两端越整齐，传导图像的光亮度越大，分辨率越高，图像越清晰。如果光纤玻璃断裂，此处的光线传导阻断，目镜中可见到黑点，黑点越多，光亮度下降，图像器细读亦下降。二、纤维内镜及附

4、属设备的构造　　一套完整的纤维内镜包括光源、内镜及附属的机械组成冷光源　　硬式胃镜的照明灯在镜前端，光亮度不足并可能烧灼粘膜组织。纤维内镜的光源是一外置装置，是冷光源(coldlight)，此光源发出的强光，经内镜的导光束传入腔内，为观看、摄像、照像提供高亮度的照明。1.灯泡　　灯泡置于光源箱内，目前邮卤素灯或氙气灯，低电压和高瓦特的光源使足量的光线射入腔内，氙光源近似日光，因此图像更真实，灯泡外是一弧形集中罩，罩内面涂有一层介质膜，能吸收产生热量的长波长红外线，使大部分红外线被滤过，故称冷光源。另外

5、弧形镜可反射灯泡所发生的光线到平面镜，在经凸透镜聚焦，投射到导光束的端面，时光亮度增加。2.冷却风扇　　灯泡旁有一小型风扇，当接通电源后，风扇转动，散发灯泡产生的热量，延长灯泡的使用寿命。3.电磁泵　　电磁泵是完成纤维内镜送气的动力来源，接通电源后，电磁泵开始工作，术者按送水送气钮时，使气或水通过镜内进入腔内，完成内镜检查。4.摄影自动控制系统　　此系统使摄影时根据物镜和所设物距离、光亮大小而自控摄像条件。自动闪光控制系统使氙气灯在摄影片刻功率增高3—5倍，能以1/3000—1/100秒的高速摄像。纤

6、维内镜的基本机构　　不同型号的内镜构造不完全相同，但均具有以下CCD个基本构造：前端部、弯曲部、插入管、操纵部、接目部和导光光缆。1.前端部　　前端部是内镜的硬性部分，有多个小孔和窗，分别为送气出口孔、活检钳出口孔、物镜、导光窗。?物镜：一般有2—4片透镜组成，各透镜之间有精密的间隙，物镜和导光束远端共同组成观察窗，图像经聚焦后投影在导像束末端的端面上再经光纤导像束传至目镜。根据观察窗的不同位置而命名为前视式、测视式和斜视式。观察窗在前端为前视式，观察窗在前端侧面为侧视式。前视式内镜在进镜时能清楚地的

7、观察腔内的弯曲走向及前方腔壁，对侧壁观察欠佳。侧视式能正面观察侧壁，特别对狭小腔壁的观察，故十二指肠镜为侧视式，其缺点是进镜式看不到前方管腔如食管，不能在直视下插管。斜视式观察窗位置介于两者之间，呈30？—45？的斜面，当镜头向下弯曲时似前视镜，向上弯曲时似侧时镜。?导光窗：由于光束末端之端面及密封玻璃组成，照明光线由此射出。为使射出光线在整个视野内均匀一致，有的内经设有两个导光窗，有的窗内安置透镜，按一定角度散射出光线。?送水送气孔：此孔位于观察窗旁，是送水送气管道的共同出口，当注气时，气体由此孔进

8、入腔内，使腔扩张。当注水是，水从此孔出来冲洗物镜镜面，保持清晰视野。?吸引及活检管口：吸引和活检管口为同一管口，当腔内有过多液体妨碍观察时，按压吸引钮，液体由此孔经内镜而排除在吸引瓶内，活检钳及其它器械亦从此孔进入腔内。1.弯曲部　　弯曲部位于前端和插入管之间，有许多环状零件组成蛇管，每对相邻的环状零件之间均能做上下左右方向活动。活动由钢丝牵拉，钢丝的一端固定于弯曲部前端，另一端与角度控制旋钮相连，在钢丝牵引下弯曲部向不同方向作弯曲。弯曲部性能与内镜质量