医用内窥镜
第四章 内窥镜
第三章医用内窥镜内窥镜是用来观察内部体腔的，通过它能直接观察到内脏器官的组织形态。
内窥镜已成为医疗诊断的可靠工具。
专门用于诊察的内窥镜常常冠以具体名称以指明其用途。
例如，胃镜用于诊察胃，膀胱镜用于诊察膀胱。
早期的内窥镜附有刚性管子，管中的光学系统可使所研究或诊断的组织成清晰像，这种内窥镜叫做硬性内窥镜。
随着纤维光学技术的发展，制成了用光导纤维束传像和导光的内窥镜，这种内窥镜称作纤维内窥镜。
由于它的柔软和良好的操作性能，在医学上得到广泛的应用和迅速的发展。
近年来，在纤维内窥镜上采用激光进行手术，对急性消化道出血或其它病灶进行光凝止血和治疗，这是内窥镜发展上的一个新动向。
光学内窥镜的发展已有一百余年的历史。
早期的内窥镜利用透镜、棱镜、反光镜等光学元件，以金属管子为外壳，是硬直管型的内窥镜。
其光源采用小电珠内光源或钨丝灯外部反射光源，照明亮度很低，影像不够清晰，观察盲点多，诊断效果较差。
这种直管型内窥镜插入人体内腔各部位很困难，会给病人带来很大的痛苦。
本世纪50年代初期出现纤维光学以后，医用内窥镜技术得到迅速的发展，出现了以光导纤维束代替透镜棱镜等作为导光传像的元件，以光导纤维束外接冷光源的纤维内窥镜。
目前纤维内窥镜已成为医学上诊断某些疑难病必不可少的工具。
§3.1 硬性内窥镜硬性内窥镜的种类很多，常用的有膀胱镜，鼻咽镜，腹腔镜，子宫镜，声带镜、关节镜、输尿管—肾镜等。
各种内窥镜的光学原理和机械原理很相似，只是根据各种不同的使用条件，其光学系统和机械有少许差异。
下面以国产膀胱镜为例，对其光学系统和结构作简略介绍，一、光学系统1877年，迈克思·尼兹(Max Nitzc)发明了膀胱镜。
膀胱镜除能对膀胱直接观察外，还可间接对肾脏疾病、前列腺疾病进行诊断。
通过膀胱镜的各种手术器械可进行病变组织活体取样、电烧灼、碎石、切割肿瘤等手术。
膀胱镜有很多种，但基本结构都包括镜鞘与窥镜两个部分。
窥镜是膀胱镜的光学部分，由一系列透镜组成，其作用是把膀胱内观察到的物体通过光学系统成像在观察者的视网膜上，因此对光学元件的质量要求较高。
医用内窥镜原理
医用内窥镜原理医用内窥镜是一种常用于医疗检测和手术治疗的设备，它能够通过特殊的技术和设备，将细长的内窥镜引入人体内部进行检测或手术治疗。
在医学领域中，医用内窥镜广泛应用于消化道、泌尿道、呼吸道等体内腔道的检查和治疗。
医用内窥镜的原理主要涉及了光学、机械和电学等多个领域，下面将详细介绍医用内窥镜的原理及其应用：（一）光学原理医用内窥镜的光学原理主要是利用显微镜的原理，通过镜片和光纤传送光线来观察人体内部的构造和病变情况。
医用内窥镜的镜头采用了高度精密的光学元件，包括镜片、棱镜、镜筒、光纤等，这些元件能够将光线经过反射、折射、聚焦等变换，最终形成视觉图像。
医用内窥镜的镜头通常由镜筒、棱镜、目镜和光纤组成。
镜筒是长形的金属管，其前端连接着棱镜，棱镜的作用是将进入镜筒的光线进行反射和折射，从而形成一个清晰明亮的图像。
镜筒内部附有光纤和目镜，光纤的作用是通过其内部的微小细节，将光线传递到目镜中。
然后通过调节镜筒和目镜的位置以及拉伸光纤的程度，就可以调整成像的位置和清晰度。
（二）机械原理医用内窥镜的机械原理主要是由人工控制和电机控制两种方式。
人工控制是指由医生通过手动控制内窥镜的镜杆和扭转线，来操作内窥镜的方向和深度。
电机控制是指通过电机驱动内窥镜的镜杆和扭转线，以实现更精确、更稳定的操控。
医用内窥镜的镜杆和扭转线通常由多个灵活的铰链连接而成，使得镜头可以弯曲和转动，以达到查看体内深处的目的。
医用内窥镜还配有一个操作手柄，可以让医生轻松地进行控制。
内窥镜的镜杆内部还可以安装一些小型的器具，如双极电凝器、取活组织钳等，以便进行小型手术或治疗。
医用内窥镜的电学原理主要是应用电学技术进行检测和治疗。
医用内窥镜通常具有高频电刀、光导激光、电子剪等电切和凝固功能，使得医生可以进行小型手术或治疗。
内窥镜还可以与计算机相连接，通过数字化技术分析影像信息，形成高清晰度及三维图像。
在医学检测和治疗领域，医用内窥镜已经成为必不可少的一种设备。
内窥镜知识介绍 ppt课件
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4、纤维内窥镜工作原理
纤维内窥镜与传统纯光学镜片构成的内窥镜或电子内窥 镜的最大区别在于传像组采用了传像光纤，该传像光纤由多 束导光纤维按照坐标对位原则面阵排列，每一根导光纤维作 为面阵上一个像素在传像光纤两端的坐标位置一一对应。物 镜将物体直接聚焦并成像于光纤面阵上，光纤面阵上的每一 像素（每一根导光纤维）分别接收对应位置像的光能，并将 该光能传输至传像光纤的另一端发出，光纤面阵上的所有像 素在像方端输出的全部光能重组了物镜的聚焦像，即达到了 光纤传像目的。
视向角
视场角
10.1.2 工作长度
10.1.3 目镜外径
10.2 光学性能
视场角、视向角、像素数或分辨率（规定工作距）、
清晰范围、畸变、断丝数和分布、照明质量。
10.3 机械性能
10.3.1 密封性
10.3.2 表面质量
10.3.3 弯曲
10.4 耐腐蚀能力
10.5 电绝缘
D＞0
D=0
D＜0
畸变图
10.6 生物相容性
目镜 旋钮 钳道口 导光束P接PT口课件导像束 导光束
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纤维内窥镜头部结构示意图
钢丝
内软套管 外保护套
传像光纤 照明光纤 物镜镜头 照明镜头 照明光纤物镜镜头 照明光纤
纤维内窥镜头部结构
器械通道
器械通道
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3、纤维内窥镜分类
3.1 纤维内窥镜按用途分为：上消化道内窥镜、下消化道内窥镜、 呼吸道内窥镜。
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医用内窥镜摄像机的组成
医用内窥镜摄像机的组成
主要由三大部分组成：物镜 (内窥镜:硬管镜和软管镜) 2.电耦合器CCD3.医用监视器 4.冷光源及控制主机，另外可以加配电脑及采集卡,实现图像采集及存储功能物镜，指的就是内窥镜，这里主要拿硬管镜和软管镜来讲述。
硬管镜如下图
硬管镜范畴之内的膀胱镜电耦合器，是内窥镜摄像机的成像系统。
俗称：CCD
值得一提的是CCD摄像机的清晰度取决于CCD原件的好坏和整个电路系统对图像的处理还原能力，有很多厂家用了SONY的CCD元件就打出了SONY摄像机的噱头
医用监视器器
分为CRT医疗显示器、LCD医疗显示器。
如今大多使用LCD医用显示器，MOYOSUN魔言、台湾奇菱CHILIN、等知名品牌。
内窥镜摄像机成像显示系统，
内窥镜摄像机成像显示系统特别提到在连接硬管镜或软管镜时需要使用的光学接口，有标准C型防水变焦光学接口、标准C型防水硬直通光学几口等等。
医用内窥镜冷光源产品技术要求
医用内窥镜冷光源产品技术要求医用内窥镜冷光源是一种用于医疗领域的光源装置，用于提供高质量的照明和影像采集。
它是内窥镜系统中不可或缺的部分，对于诊断和治疗具有重要的作用。
下面将从技术要求的角度来介绍医用内窥镜冷光源的产品特点和要求。
医用内窥镜冷光源的光源要求具备高亮度和稳定性。
内窥镜在体内进行检查时，需要足够亮度的光源来提供清晰的照明，以便医生能够准确观察病变部位。
同时，光源的亮度需要保持稳定，避免因光源的不稳定而影响医学图像的质量。
医用内窥镜冷光源的光谱分布要求宽泛。
不同的组织和病变在不同波长的光下会有不同的反射和吸收特性，因此光源的光谱分布需要覆盖较宽的范围，以便医生能够观察到更多的细节和病变特征。
医用内窥镜冷光源的光线质量要求高。
光源产生的光线应该是均匀和稳定的，避免出现明暗不均或闪烁的情况。
高质量的光线可以提供清晰的照明效果，并且有助于减少对患者的光线刺激。
医用内窥镜冷光源的产品还需要具备可调节亮度的功能。
不同的检查和治疗场景可能需要不同亮度的光源。
例如，在进行组织检查时，可能需要较高亮度的光源来提供充足的照明；而在进行病变切除时，可能需要较低亮度的光源来减少组织的热损伤。
因此，光源需要具备可调节亮度的功能，以满足不同场景的需求。
医用内窥镜冷光源的产品还需要具备长寿命和可靠性。
医疗设备在使用过程中需要长时间连续工作，因此光源需要具备较长的使用寿命，以减少更换光源的频率。
同时，光源需要具备可靠性，保证在使用过程中不会出现故障，避免对医疗工作的影响。
医用内窥镜冷光源的产品还需要具备良好的散热性能。
光源在工作过程中会产生热量，如果散热不良，不仅会影响光源的寿命，还可能会对内窥镜系统产生热损伤。
因此，光源需要具备良好的散热设计，以保证光源的稳定工作和安全使用。
医用内窥镜冷光源产品的技术要求包括高亮度和稳定性、宽泛的光谱分布、高质量的光线、可调节亮度、长寿命和可靠性以及良好的散热性能。
这些要求能够保证医用内窥镜冷光源的功能和性能，提供高质量的照明和影像采集，为医生的诊断和治疗提供可靠的支持。
内窥镜应用部分定义
内窥镜应用部分定义
内窥镜是一种医用成像医疗器械，主要用于内窥镜诊疗过程中提供通道、照明，并可以对体腔、中空器官和身体管道进行观察和操作。
医用内窥镜的构成包括软管、硬管（可进入人体）、透镜成像系统（用于捕获和传输患者内部器官成像）、图像处理系统（对捕获的图像进行数字化处理）、显示系统（将数字化图像呈现给操作者或观察者）、以及光源系统（传输光线提高被检查区域的可见度）。
按照成像原理，医用内窥镜可以分为电子内窥镜、光学内窥镜。
按照重复使用的次数，可以分为一次性内窥镜、可重复使用内窥镜。
按照镜体硬度，可分为硬镜、软镜。
医用内窥镜已经成为普外科、耳鼻喉科、泌尿外科、骨科、妇科等科室不可或缺的诊断和手术设备。
宫腔内窥镜医用说明书
【导读】宫腔内窥镜是一种用于妇产科、辅助生殖和避孕器械的医疗设备，主要用于观察和诊断女性生殖系统的疾病和问题。
它由一个细长的镜筒和一个光源组成，通过将镜筒插入女性的阴道和子宫内，医生可以清晰地观察到子宫腔和宫颈的内部情况。
宫腔内窥镜产品介绍宫腔内窥镜是一种医疗器械，用于检查和治疗女性生殖系统相关问题。
它由一个细长的镜头和光纤组成，可以插入女性的阴道和子宫内，提供清晰的图像和观察。
以下是一些常见的宫腔内窥镜产品的介绍：刚性宫腔镜：刚性宫腔镜是一种较大直径的内窥镜，通常用于较复杂的宫腔检查和手术。
它具有较强的刚性和稳定性，可以提供更清晰的图像和更精确的操作。
柔性宫腔镜：柔性宫腔镜是一种较小直径的内窥镜，具有较高的柔韧性和灵活性。
它通常用于较简单的宫腔检查，可以更容易地进入子宫腔，并适应子宫腔的形态。
电子宫腔镜：电子宫腔镜是一种集成了摄像和图像传输系统的宫腔镜。
它可以将实时图像传输到显示屏上，使医生和患者能够清晰地观察子宫腔的情况。
这种镜头通常较小，便于操作和观察。
这些宫腔内窥镜产品在妇科领域被广泛使用，用于诊断和治疗多种情况，如子宫内膜异位症、子宫肌瘤、子宫腺肌症、宫腔粘连等。
具体使用哪种宫腔内窥镜产品取决于患者的情况和医生的建议。
请注意，宫腔内窥镜的使用需要由受过专业培训的医生进行，并在适当的医疗设施中进行。
如果您有需要进行宫腔内窥镜检查或治疗的问题，请咨询您的医生以获取详细信息和建议。
宫腔内窥镜组成结构宫腔内窥镜通常由以下几个主要部分组成：光源和光纤：宫腔内窥镜需要光源来照亮子宫腔，使医生能够清晰地观察。
光源通常位于宫腔内窥镜的手柄部分，并通过光纤传输光线到镜头。
镜头：镜头是宫腔内窥镜的核心部分，位于宫腔内窥镜的前端。
它负责捕捉子宫腔的图像，并通过光纤将图像传输到显示屏上供医生观察。
手柄和控制杆：宫腔内窥镜的手柄部分通常由医生握持，用于控制宫腔内窥镜的进入和移动。
手柄上可能还有一些控制按钮或旋钮，用于调节镜头的方向、焦距和光源的亮度。
医用内窥镜镜片贴合要求标准
医用内窥镜镜片贴合要求标准英文回答：Medical endoscope lens bonding requirements standards.1. The bonding surface of the lens and the endoscope tube must be clean and free of any contaminants.2. The bonding agent must be compatible with the materials of the lens and the endoscope tube.3. The bonding process must be controlled to ensurethat the bond is strong and durable.4. The bonded assembly must be tested to ensure that it meets the required performance specifications.In addition to these general requirements, there are also specific requirements for the bonding of different types of lenses and endoscope tubes. For example, thebonding of glass lenses to metal tubes requires the use of a different type of bonding agent than the bonding of plastic lenses to plastic tubes.The bonding of medical endoscope lenses is a critical process that requires careful attention to detail. By following the proper procedures, it is possible to produce bonded assemblies that are strong, durable, and reliable.中文回答：医用内窥镜镜片贴合要求标准。
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• 耳鼻喉喉镜
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• 光纤麻醉喉镜
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支撑喉镜
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• 喉镜、 • 耳镜
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耳镜
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泪道镜
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泪道镜
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泪道镜
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泪道镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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胸腔镜
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关节镜
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关节镜
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脑室镜
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• 纤维宫腔镜
宫腔镜
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宫腔镜直型
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电子宫腔镜
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宫腔电切镜
8.3、卤素灯冷光源技术参数： 8.3.1 色温不低于3200K 8.3.2 照度不低于160万Lux 8.3.3 灯泡 功率100—200瓦 8.3.4 机壳外表温度不大于60°C 8.3.5 整机噪声 不大于55dB 8.3.6 灯泡寿命不小于50小时
9、纤维内窥镜的临床应用
9.1 应用：纤维内窥镜是供人体内腔检查和手术时用的医用光学器械。它利 用人体自然腔道或切口导入人体，对预期区域或部位进行照明并于体外成像以 供观察和诊查，结合手术器械可进行诸如：组织取样（活检）、切割、粉碎、 消融、止血、凝固等临床手术。
5.2 传像光纤的两种排列方式
六角形排列
正方形排列
5.3 制作要求：将拉制为成品的单丝，有序排列，一一对应。 优点：柔软，便于弯曲，成本低廉。缺点：在使用中易断丝， 使用寿命短，分辨率低。
纤维光学元件的传像原理
5.4、软性传像束
不锈钢管 传像光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
软性传像束（两头为硬端）
不锈钢管
2.6、用于妇科的内窥镜：宫腔镜、人工流产镜等。
2.7、用于关节的内窥镜：关节腔镜。
胃镜
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• 胃镜
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食道镜
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食道镜
9
食道镜
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肠镜
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电子结肠镜
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腹腔镜
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腹腔镜
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腹腔镜
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胆道镜
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胆道镜
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纤维胆道镜
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• 纤维支气管镜
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• 喉镜
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• 电子喉镜
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• 纤维鼻咽喉镜
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• 4. 夹持器械或异物取出器械 • 为取出吞食的异物，有各种类型的
钳取钳，如鳄鱼嘴型钳，三角型钳 、篓型钳等，也可用此钳碎结石。
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3、纤维内窥镜分类
3.1 纤维内窥镜按用途分为：上消化道内窥镜、下消化道内窥镜、 呼吸道内窥镜。
3.2 按光学视向角分为：前视型、斜视型、侧视型三种。 3.3 按功能分为：具有手术功能（带手术和/或冲洗孔道）和不具 有手术功能（检查用）两种。
传像光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
软性传像束（两头为硬端）
像元总数约11000 像元总数约5000
5.5、硬性传像束
制作要求：将拉制为成品的较粗的单丝，有序排列，一一对应后捆扎在一 起再进行拉制。 优点：在使用中不易断丝，使用寿命长， 分辨率高。 缺点：硬质结构不能弯曲，成本高。
保护层
传像光纤
像元总数约50000
目镜 旋钮 钳道口 导光束接口 导像束 导光束
• 不同型号的内镜构造不完全相同， 但均具有以下的基本构造：
• 前端部、弯曲部、插入管、操纵部 、接目部和导光光缆。
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纤维内窥镜头部结构示意图
钢丝
内软套管 外保护套
传像光纤 照明光纤 物镜镜头 照明镜头 照明光纤物镜镜头 照明光纤
硬性传像束
6、 传光光纤介绍
不锈钢管 传光光纤 硅橡胶软管
不锈钢管
多根软性传光束（两头为硬端）
传光光纤外层 传光光纤芯
保护层
单根硬性石英或玻璃传光束
传光光纤外层 传光光纤芯
保护层
单根塑料传光束
制作要求：将拉制为 成品的单丝，杂乱无 章排列。 优点：柔软便于弯曲， 成本低廉。 缺点：在使用中易断 丝，使用寿命短。
7、 LED照明元件介绍
LED发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为 光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端 是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导 体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另 一端是N型半导体，在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它 们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就 会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量， 这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材 料决定的。 LED的优点是：其照明光品质好，色温高，使用寿命长，体积 小，价格低。已广泛用作内窥镜的照明。有各种大小不同的尺寸可供选择， 小的外形尺寸0.2X0.2毫米。
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• 1. 活检钳 • 用于钳取活体组织，为病理学和细
菌血检查提供标本。
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• 2. 细胞刷 • 细胞刷由弹簧钢丝外套和末端的微
型尼龙刷组成，可经活检管道插入 腔内，在病灶部位刷取细胞作细胞 学检查。
80
• 3. 冲洗、吸引器 • 是一较长的塑料导管。经活检管开
口插入后，直视下从细水清洗病灶 表面附着物，利于识别病变。
8、冷光源介绍
8.1、冷光源分类： 8.1.1 氙灯冷光源：功率大 色温高 8.1.2 卤素灯冷光源：功率小 色温低
照度高 照度低
灯泡寿命长。 灯泡寿命短。
8.2、氙灯冷光源技术参数： 8.2.1 色温不低于5600K 8.2.2 照度不低于180万Lux 8.2.3 灯泡功 率 250—350瓦 8.2.4 机壳外表温度不大于 60°C 8.2.5 整机噪声 不大于55dB 8.2.6 灯泡寿命不小于500小时
医用内窥镜的分类
1、按其成像构造分类：可大体分为3大类：硬管式内窥镜、光学纤维（可 分为软镜和硬镜）内窥镜和电子内窥镜（可分为软镜和硬镜）。
2、按其功能分类： 2.1、用于消化道的内窥镜：硬管式食道镜、纤维食道镜、电子食道镜、
超声电子食道镜；纤维胃镜、电子胃镜、超声电子胃镜；纤维十二指肠镜、电 子十二指肠镜；纤维小肠镜、电子小肠镜；纤维结肠镜、电子结肠镜；纤维乙 状结肠镜和直肠镜。
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阴道镜图片
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阴道镜器械图片
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• 纤维膀胱镜
膀胱镜
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纤维导光膀胱镜
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膀胱直式碎石镜
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膀胱碎石镜
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软性输尿管肾镜
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肾镜
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肾镜
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肾镜
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肾镜
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乳腺镜
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乳腺镜
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医用内窥镜系统组成
1、医用内窥镜系统组成： 1.1 医用内窥镜系统大体由三大系统组成：
窥镜系统----图像显示系统-----照明系统 1.2 内窥镜组成：镜体—镜鞘 镜体：物镜、传像元件、目镜、照明
内窥镜
随着科学技术的发展，医用内窥镜已经被广泛的应用于医疗领域， 它是人类窥视、治疗人体内器官的重要工具之一。内窥镜在200年多年 的发展过程中结构发生了4次大的改进，从最初的硬管式内窥镜（18061932）、半曲式内窥镜（1932-1957）到纤维内窥镜（1957以后），又 到如今的电子内窥镜（1983年以后）。影像质量也发生了一次次质的飞 跃。最初德国人研制的第一台硬管内镜以烛光为光源，后来改为灯泡作 光源，而当今用LED照明，内镜获得的是彩色相片或彩色电视图像。其 图像已不再是组织器官的普通影像，而是如同在显微镜下观察到的微观 图像，微小病变清晰可辨，其影像质量已达到了较高的水平。医用内窥 镜在临床上的应用越来越普及，它正在向着小型化、多功能、高像质发 展。下面介绍一下医用内窥镜的分类、组成、结构、工作原理、临床应 用及发展趋势。
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• 5. 接目部 • 接目部位于操纵部上方，目镜与术
者眼睛接近，经导像术传导的图像 聚焦放大后投射在术者的眼底部 。
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• 6. 导光光缆 • 导光光缆是内镜与冷光源的相连接
部分。
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纤维内镜的附属器械
• 1. 活检钳 • 2. 细胞刷 • 3. 冲洗、吸引器 • 4. 夹持器械或异物取出器械
元件、及辅助元件组成。 1.3 图像显示系统组成：CCD光电传感器，显示器，计算机，图像处理系
统组成。 1.4 照明系统组成：
照明光源（氙 灯冷光源、卤 素灯冷光源、 LED光源）， 传光束组成。
2、医用内窥镜系统图片
3、医用内窥镜系统连接示意图
透明塑料套管
镜片
吸引泵
摄像机控制器
（C型机为摄像控 制及光源一体机）
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• 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。
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• 2.管 又称镜身或软管部。其上方为操作部 ，下端为弯曲部。
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• 4. 操纵部 • 术者手握操纵的部分 • （ 1 ）制旋钮和锁钮：角度控制旋钮形似
纤维内窥镜有效应用的关键性能是成像水平，除要求 物镜有大视角、小畸变、高相对孔径和景深外，传像光纤质 量是纤维内窥镜成像质量和水平的主要贡献，其中传像光纤 的像素数是限制纤维内窥镜分辨极限的关键因素（对给定视 场而言）。高像素数传像光纤的制作，涉及单光纤芯直径制 造能力和成型技术。这类制造工艺有：热溶法等，排列工艺 有：单层合片法等，目前传像光纤最小芯径不足5微米。其 他如单光纤一致性质量、面形处理等也限制了传像光纤的质 量。
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• (3) 送气送水发按钮：位于操纵部前方，按 钮中央有通气孔，当打开电源时，电源箱 内的电磁泵不断压出空气，由此孔溢出， 当用手指堵住按钮时，空气通过单向阀进 内镜气道，在由前端部的送气口进入腔内 。