光学技术帮助肠胃诊断

《光学技术帮助肠胃诊断》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、光学技术帮助肠胃诊断影像技术和内镜技术都是将人的肉眼无法直接看到的东西，通过X射线、超声波或者光纤技术展现到医生跟前，使医生不再需要隔着肚皮猜瓜。诊断的精确度是传统的问病史和查体无法相比的。现代医学对胃肠病诊断水平的提高，离不开光学技术的进步。光学技术提高内镜诊断水平的主要途径之一是提高分辨率。熟悉摄影的都知道分辨率对照相机意味着什么，对内镜来说分辨率也是至关重要。同一幅内容的数码图片，分辨率高的就可以打印的更大一些，而分辨率低的则只能打印的小一点。所以婚纱摄影店的图片分辨率都要很高，这样印成海报大小的时候还会很清晰，如果是普通卡片机拍的，打印成海报大小

2、就会出现马赛克。如果对摄影一窍不通，总还从网上下过电影吧？动辄数十G的高清电影，和视频网站上所谓的标清电影总能分出不同来吧？其实内镜诊断和电影更像，因为内镜诊断都是在实时动态观察中得出的，存储下来的图像只是视频截图，更多是用来写文章或者开会演讲用的。内镜分辨率越高，就能够展现更多的细节，细节对胃肠病的诊断有什么用呢？用处太大了。关注过前面关于早期胃癌诊断方面文章的朋友，应该已经知道：做胃镜的一个重要意义是发现还没有症状的早期胃癌。而早期胃癌相对进展期的胃癌，面积更小，表面和周围正常粘膜基本平行，既不明显隆起也不明显凹陷。但是如果仔细看，就会发现这个地方和

3、周围不太一样。怎么不一样？是胃小凹不一样。从胃镜下看，胃粘膜是非常光滑的，但放大了看，或者分辨率足够高的时候，就会发现其实一点也不光滑，有很多规则排列的凹陷的小孔，或者突起的像鹅卵石一样的结构，这就是正常的胃小凹。而早期胃癌的胃小凹因为癌细胞的侵犯，胃小凹变得很不规则，甚至完全消失。如果用老式的胃镜，分辨率比较低，就可能发现不了这样细微的变化。而新式的高分辨率的胃镜，再配上一个大的显示屏，胃小凹分毫毕现。这样的变化自然更容易发现。第一次用高分辨率内镜的感觉，就像我第一次看高清压制的《王者归来》，居然发现每个兽兵脖子上都系着一条恶心的领巾，之前看过多次普通

4、DVD压制的都没有注意。放大内镜则是在高分辨率内镜基础上发展起来的。不过有的高分辨率内镜装备了，大部分却没有装备。高分辨率内镜是自动对焦的，随着目标和镜头的远近自动调焦，保持影像清晰。想看到更清晰的细节就得靠的近些，但靠的过近，自动调焦就无法实现了，就需要固定一个焦距。放大内镜在靠的很近时会启动另外一个固定焦距，这个焦距是不能自动调节的，所以往往需要加一个透明帽，顶到胃粘膜上时，使粘膜和镜头保持一个固定的距离。提高分辨率的方法，主要是依靠的镜头的改进。和数码相机像素值的飞速提高一起，内镜镜头的像素值也是一再提高。已经从最初的几十万，到如今的数百万像素。但

5、内镜提高分辨率还有一个途径，就是光源。要观察人体内部，必须提供足够的光源，要不然漆黑一片，别说诊断疾病，连进都进不去。内镜的光源由适当强度的红、绿、蓝三色光源混合得到的白光，胃粘膜各层对三色光的吸收率和反射率不同，就形成了图像。人体粘膜组织本质上是无色的，有颜色是因为血液里血红素的原因。这三种色光里，红色光的波长最长，穿透力最强，蓝色波长最短，穿透力最弱。波长越短，产生的像素点越小，单位面积内像素数量越多，也就是分辨率越高。基于这样的原理，奥林巴斯公司率先发明了窄带成像技术。在内镜射入光源时，可以由白光切换成单色的蓝光，也就是把光谱的带宽限定在一个较窄的

6、范围内。这样一来虽然亮度降低了，但却提高了分辨率。但是窄带成像的意义还不仅于此，这就涉及到光学的另一个方面，那就是对比度。什么是对比度？有什么意义？举个例子，下面两张图里，每张都有一百个点。如果问你第一张图里，各有多少个红色的和蓝色的，可能一时难以回答，得仔细去数。但如果是第二张，我们很容易就知道红蓝各有一半，各是50个。这因为将小点分类整齐排列之后，把混乱排列变成分层，消除了彼此之间的干扰。使用白光可以获得与自然状态下相一致的影像，但因为各种色光的光穿透力不同，深层和浅层的信息混合在一起，可能掩盖一些细节。将入射光源光谱缩窄之后，光线仅能达到浅层，这样

7、浅层的细节没有了深层的干扰，就更加清晰的展现出来。而胃小凹的改变就在浅层。第一张：杂乱排列第二张：整齐排列进入21世纪之后，内镜技术第一次使用了激光作为射入光源。其实这也不算什么新东西，只不过把一种实验室里常用的显微镜，叫做激光共聚焦显微镜微型化以后和内镜整合在了一起。为什么要用激光？我们需要先了解激光的特性。第一，激光相比普通光，可以更加精确的到达投射部位，而很少有发散。第二，激光的光谱的频率更加单一，一次激发的激光色更纯，可以获得更小的像素点。依靠第一个特性，可以对观察的粘膜组织进行逐层的扫描，扫描的厚度可以达到仅有几个微米。这样做有什么意义呢？意义

8、和病理检查一定要做切片一样。因为人体组织不透明，所以成块看只能看到表面，要分析内