Оптический эндоскоп: назначение и основные функции прибора

Оптический прибор эндоскоп предназначен для визуального исследования внутренних органов человека без необходимости хирургического вмешательства. С его помощью специалисты могут получить доступ к труднодоступным местам и провести диагностику различных заболеваний.

В следующих разделах статьи мы расскажем о принципе работы эндоскопа, его основных типах и модификациях, а также о том, какие органы чаще всего исследуются с его помощью. Также мы подробно рассмотрим процесс проведения эндоскопических исследований, их преимущества перед другими методами диагностики и возможные осложнения.

Сорта эндоскопов

В настоящее время имеется множество различных разновидностей гибких эндоскопов. Их различие связано в первую очередь с целью использования (название эндоскопа указывает на область его применения), а также с методами передачи диагностической информации. Информация может быть передана в оптическом виде через фиброволокно к окуляру (в этом случае эндоскоп называется фиброскопом), с помощью которого врач проводит диагностику затронутой области, или же ведется терапевтическое или хирургическое воздействие. Также изображение может быть сконвертировано в цифровой формат на дистальном конце, и затем передано в виде по кабелю в эндоскопический процессор для вывода на экран, и такой эндоскоп называется видеоскопом.

Основные функциональные особенности гибких эндоскопов определяются наличием соответствующих клапанов, линз и каналов на дистальном конце.

Внизу указаны основные структурные и функциональные элементы гибких эндоскопов:

• Световод, который перенаправляет свет от прибора, используется для создания освещения и может содержать несколько окон для лучшей видимости;
• Линза, используемая во фиброскопах, формирует изображение, которое проходит через оптическое волокно к окуляру;
• Линза с камерой, используется в видеоскопах, формирует цифровое изображение, которое обрабатывается прибором и показывается на экране;
• Канал подачи воды/воздуха — для расширения полостей и промывания тканей;
• Сосательный/биопсийный канал — для удаления биологических жидкостей и взятия образцов;
• Инструментальный канал, используется при механическом воздействии на ткани с помощью специализированных инструментов.

На рисунке показан один из вариантов компоновки дистальных концов.

Функциональностями гибких эндоскопов являются изменение жесткости рабочей части и изгиб дистального конца в двух плоскостях. Обязательным условием безопасности при повреждениях устройства является ремонт.

Категоризация эндоскопов

Ниже представлена таблица, отображающая сравнительные параметры наиболее распространенных гибких эндоскопов, которые доступны в виде фибро- или видеоскопов. Отдельно выделяются только холедохоскопы.

Перечислим некоторые инструменты, применяемые в медицинских исследованиях:

• эзофагогастроскоп — для исследования пищевода и желудка
• гастроскоп — применяется в гастроэнтерологии
• бронхоскоп — используется в пульмонологии
• ларингоскоп — для исследования органов оториноларингологии
• ректоскоп — применяется в гастроэнтерологии и проктологии
• гистероскоп — для исследования гинекологических проблем
• цистоуретроскоп — используется в урологии
• амниоскоп — применяется в гинекологии
• лапароскоп — для хирургических операций
• синускоп — используется в оториноларингологии
• артроскоп — для травматологии
• колоноскоп — применяется в гастроэнтерологии
• дуоденоскоп — используется в гастроэнтерологии
• Необходим выполнить детальный осмотр органа;
• Требуется процедура биопсии;
• Планируется хирургическое вмешательство;
• Проводятся исследования;
• Назначаются терапевтические процедуры.

При выборе эндоскопической аппаратуры необходимо учитывать следующие факторы:

• Область применения инструмента;
• Длину рабочей части, возможность изгиба дистального конца, углы зрения и глубину резкости;
• Соотношение диаметра инструментального канала к диаметру рабочей части;
• Разрешение оптической системы, ее совместимость с моделями эндоскопических процессоров;
• Простоту обработки для предотвращения рисков инфицирования пациентов.

Эндоскоп

У нас на сайте доступны разнообразные модели эндоскопов, в числе которых можно отметить волоконно-оптические синускопы, эндоскопические системы VME-2000, видеокамеры эндоскопические DS.Vision FHD 3in1, а также ЛОР-эндоскопы ELEPS и многие другие подобные устройства.

Эндоскопы – оптические приборы, используемые для недоступных и отдаленных областей. Существуют медицинские и технические модели. Осмотр полостей, недоступных стандартному оборудованию, – сложная задача. В зависимости от функционала, конструкции и области применения, различаются медицинские и технические эндоскопы.

Технические эндоскопы используются для диагностики, ремонта и техобслуживания различных устройств (механизмов, электроники).

• Невозможность полной или частичной разборки технических механизмов не помешает эндоскопам в их обследовании;
• Они могут выявить скрытые дефекты, протечки, очаги коррозии и окисления;
• Авторемонтный процесс станет проще – эндоскопы помогут исследовать состояние кузова в труднодоступных местах.
• Наше оборудование способно обнаружить проблемные участки конструкций с внутренними полостями.

Мы предлагаем широкий спектр услуг:

• Домовладельцам мы проводим обследование домов
• Заказчикам мы предоставляем услугу обследования зданий
• Мы проводим обследование складов для предпринимателей
• Выполняем обследование окон для оптимальной теплоизоляции
• Мы предоставляем услугу обследования фасадов зданий
• У нас можно заказать обследование кровли
• Мы проводим обследование стен конструкций любой сложности
• Для владельцев коттеджей мы осуществляем обследование помещений
• Для жильцов квартир мы проводим обследование квартиры
• Мы специализируемся на обследовании электрооборудования
• У нас можно заказать обследование офисов
• Мы осуществляем обследование недвижимости
• Мы предоставляем услугу обследования конструкций зданий
• Кроме того, мы предлагаем поиск утечек тепла
• Мы осуществляем трассировку труб под землей
• Мы предоставляем услугу трассировки кабельных линий под землей
• Мы проводим трассировку скрытых сетей коммуникаций
• Мы специализируемся на поиске канализации
• Мы осуществляем поиск тепловых сетей

Раздел 17. Приборы медицинской оптики: эндоскопы, офтальмологические инструменты. Эндоскоп

Один из наиболее значимых методов обследования и лечения разных заболеваний – это эндоскопия. С помощью эндоскопических приборов проводится осмотр внутренних полостей человеческого организма, в том числе биопсия, хирургическое и терапевтическое воздействие на биологические ткани при помощи лазерного излучения, полоскание полости и заполнение ее жидкостью или воздухом, инъекции лекарственных растворов, удаление новообразований и иных тел и так далее.

Принципиальным элементом в построении медицинского эндоскопа является оптическая система, позволяющая отобразить объект, который невозможно рассмотреть невооруженным глазом из-за особенностей анатомического строения организма человека. Одной из главных задач для изготовителя оптической системы медицинского эндоскопа является создание изображения объекта высокого качества. Качество изображения критически оценивается по геометрической, фотометрической и колориметрической точности, то есть по правильному отображению формы, распределению яркости и цветовой структуре объекта.

Модернизированные эндоскопы представляют собой сложные оптико-механические и оптико-электронные устройства.

В XIX веке начали появляться эндоскопические приборы, и первоначально это направление развивалось в Германии благодаря работам врача Филиппа Боццини. Такие приборы имеют осветительную и наблюдательную системы и используются для проведения различных манипуляций и осмотра внутренних полостей тела человека. Существуют два больших класса эндоскопов: медицинские и технические. Медицинский эндоскоп используется для введения внутрь организма через естественные каналы или хирургический путь. При рассмотрении эндоскопов принято иметь в виду только медицинские.

Обычно эндоскоп состоит из осветительной и наблюдательной систем:

— Осветительная система эндоскопа является функциональным блоком, включающим источник света и другие элементы конструкции, необходимые для обеспечения освещения наблюдаемого объекта. Её светопроводящая система может быть реализована в различных исполнениях: жестком или гибком.

Для передачи света от источника, расположенного за пределами эндоскопа, к светопроводящей системе используется световодный кабель, который состоит из волоконного световода, находящегося в эластичной оболочке, с добавлением присоединительных элементов.

— Наблюдательная система эндоскопа представляет собой блок, необходимый для формирования и передачи изображения объекта к наблюдателю. В зависимости от способа передачи изображения, эндоскопы подразделяются на различные подгруппы.

Одни из самых популярных эндоскопов – это эндоскопы с волоконной оптикой. Они очень гибкие и основным источником передачи изображения являются гибкие волоконные световоды. Не следует путать их с эндоскопами, где свет создается световым потоком, передаваемым волоконным световодом от внешнего источника света. Эндоскопы с линзовой оптикой представляют собой другой тип, где оптическая система построена с использованием линз. Также есть эндоскопы тубусные, которые являются простыми полыми трубками, которые могут быть оборудованы лупой.

Качество рабочей части эндоскопа имеет огромное значение в его применении в медицине. Она должна иметь форму и размеры, соответствующие каналу, по которому он вводится в исследуемую область.

Эндоскопы можно разделить на несколько типов в зависимости от конструкции рабочей части:

• Гибкие эндоскопы — рабочая часть которых может гибко изгибаться в пределах определенных диапазонов.

• Жесткие эндоскопы — рабочая часть которых состоит из жестких материалов.

Эндоскопы с волоконной оптикой классифицируются также на гибкие и жесткие.

Также, существуют несколько типов эндоскопов в зависимости от способа регистрации изображения:

Фотоэндоскоп — это инструмент, при помощи которого можно зафиксировать изображение наблюдаемого объекта на фотопленку с помощью специального фотографического устройства, расположенного на проксимальном конце эндоскопа. Киноэндоскоп, в свою очередь, предназначен для регистрации изображения на кинопленку, тогда как телевизионный эндоскоп обеспечивает передачу изображения на телевизионный экран. А проекционный эндоскоп применяется для проецирования изображения наблюдаемого объекта на экран.

Эндоскоп – это устройство, созданное для исследования биологической ткани. Он объединяет в себе оптические, механические, электронные и светотехнические системы. На блок-схеме эндоскопа (рис.1) можно увидеть следующие составляющие: источник света (1), конденсор (2), волоконный световод (3), переходное устройство (4), светопроводящее устройство (5), систему формирования пучка подсветки (6), объектив эндоскопа (7), систему передачи изображения (8), окуляр (9), фотографический объектив (10), фотопленку (11), телевизионный объектив (12), телекамеру (13) и монитор (14). На данном изображении изучаемая ткань обозначена позицией (16), а глаз наблюдателя – позицией (15). Первые 6 элементов являются осветительным устройством, а остальные – наблюдательной системой эндоскопа.

Иллюстрация 1. Блок-схема оптической системы эндоскопа

Точная компоновка эндоскопа может включать или исключать отдельные блоки, исходя из различных вариантов исполнения элементов схемы.

Наблюдательная система эндоскопа имеет три главных элемента: объектив 1, систему передачи изображения 2 и окуляр 3 (см. иллюстрацию 2). Хотя формально данная система скорее микроскоп, так как исследуемый объект находится перед объективом на определенном расстоянии. В связи с особенностями конструкции и работы эндоскопа, следует отметить, что: во-первых, числовая апертура наблюдательной системы мала в пространстве предметов; во-вторых, объектив имеет небольшое фокусное расстояние (от 1 до 20 мм) и малый относительный диаметр отверстия (от 1:8 до 1:15); в-третьих, расстояние до поверхности, которую необходимо исследовать, варьируется от 10 до 100 мм, что больше, чем фокусное расстояние объектива несколько раз; в-четвертых, отсутствует возможность изменять фокусировку на разные расстояния до объекта. Поэтому эндоскоп следует рассматривать скорее как телескопическую систему с небольшим увеличением, которая дополнительно оборудована системой оборачивания.

Фигура 2. Наблюдательная система эндоскопа, основанная на оптических принципах

При создании оптической системы для эндоскопа необходимо определить наилучшие характеристики, которые могут быть разделены на три категории: оптические свойства, габаритные размеры и качество изображения.

Главными оптическими характеристиками эндоскопов являются: рабочее расстояние s (расстояние от первой поверхности защитного стекла до объекта наблюдения), угловое поле 2ω в пространстве предметов, увеличение Г, разрешающая способность N и диаметр D’ выходного зрачка.

Освещение является ключевым фактором для наблюдения биологических объектов с помощью эндоскопа, поскольку эндоскоп не имеет встроенного источника света. В связи с этим важную роль играет осветительная система, которая должна обеспечивать достаточную освещенность поля зрения и создавать правильные цветовые характеристики изображения.

Для определения необходимой величины освещенности наблюдаемого объекта применяются специальные формулы для расчета освещенности изображения, создаваемого оптической системой. Такие формулы могут быть применены и к оптической системе эндоскопа:

(2)

Определим E’: это освещенность на оси изображения в предметной плоскости окуляра эндоскопа.

И Lоб – яркость самого объекта, который наблюдается.

Факторы, влияющие на передачу изображения, включают в себя коэффициенты пропускания объектива и системы передачи изображения, которая является частью системы.

Апертурный угол в пространстве изображений объектива — это выражение, описывающее угол, под которым объектив захватывает изображения.

Система передачи изображения увеличивается линейно.

Закон Ламберта гласит, что для поверхностей, диффузно отражающих свет, яркость объекта Lоб пропорциональна освещенности Eоб, где коэффициентом

Путем подстановки в закон синусов выражения для линейного увеличения объектива и учитывая, что числовая апертура в пространстве изображений объектива равна отношению длины фокусного расстояния к диаметру линзы, можно выразить эту апертуру через угол рассеяния света. Таким образом, при проведении светотехнического расчета можно принять отрезки s и z равными.

Принимая во внимание описанное выше, формула (1) перепишется следующим образом после единичного увеличения механизма передачи изображения: .

Для гарантии приемлемого уровня освещенности объекта в эндоскопе надо обеспечить намного более высокое значение освещенности, чем желаемое значение в предметной плоскости окуляра (где А представляет собой диафрагменное число объектива). Количественный расчет показывает, что освещенность объекта должна быть на три порядка выше, чем освещенность изображения. Так как значение А объектива зависит от характеристик эндоскопа (в силу необходимости обеспечения достаточной глубины изображения), то в оптических системах эндоскопов меры по улучшению коэффициентов пропускания объектива и системы передачи изображения являются ключевыми.

Современные эндоскопы обладают осветительными системами, способными обеспечить яркость наблюдаемого биологического объекта в диапазоне от нескольких тысяч до десятков тысяч люкс.

Возникновение миниатюрной цветной видеокамеры высокого разрешения в 1980-х годах позволило создать отдельный узел, устанавливаемый на окуляр эндоскопа и передающий изображение на монитор (рис.3).

Рис.3. Показано устройство ОЭС OTV-F3 для видеовидеосистемы

Главным элементом эндовидеокамеры является матрица ПЗС, которая включает большое количество фоточувствительных элементов – пикселов, конвертирующих оптическое изображение в электрический сигнал. ПЗС-матрицы для эндовидеокамер организованы по строкам и столбцам.

Развитие волоконной оптики позволило создать медицинские эндоскопы с гибким дистальным концом, который обеспечивает широкий диапазон изгибов. Гибкие жгуты состоят из тонких стеклянных нитей, переносящих свет через изогнутые каналы.

Хотя существует много разновидностей гибких медицинских эндоскопов, большинство из них используют типовую схему, изображенную на Рис. 4, которая включает оптический канал для передачи изображения и осветительный канал, разделенные на компоненты 4,5,6 и 2,3 соответственно.

Иллюстрация 4. Стандартный план гибкого медицинского эндоскопа:

1 – объект исследования; 2 – световой источник; 3 – гибкий оптический световод;

4 – линза эндоскопа; 5 – гибкий оптический световод для передачи изображения;

Объект исследования 1 освещается световым источником 2 с помощью гибкого оптического световода 3. Линза 4 эндоскопа формирует изображение объекта на входной грани оптического пучка с регулярной укладкой волокон 5, который переносит изображение на выходную грань. Изображение просматривается с помощью окуляра 6.

Тема 18. Свойства оптических сигналов и их поля излучения, аналитическое представление и характеристики параметров. Описание спектрального представления одномерных и многомерных оптических сигналов, включая понятие пространственной частоты и фазо-частотные характеристики.

Важность типовых сигналов, таких как единичный скачок, дельта функция и одиночный импульс, а также случайного процесса и понятие случайного оптического сигнала. Также необходимо знать дисперсию и корреляционную функцию сигнала, а также способы их оценки.

Обязательно изучение типовых оптических сигналов и их интегральной яркости в различных случаях применения ОЭП.

Если геометрическая точка с координатами (x0, y0) становится идеальным источником излучения, то весь запас энергии будет сосредоточен в точке без отклонений. А распределение яркости в таком случае будет характеризоваться δ-функцией.

Сумма гармонических колебаний равна спектру Фурье:

Форма амплитудных и фазовых характеристик спектра выражается следующим образом:

Следовательно, в пределах всего диапазона пространственных частот уровень амплитуды постоянен и равен L0.

Иллюстрация 1. Спектр идеального точечного источника

Объем полученной информации от точечного источника зависит от совокупности:

Поскольку для определения яркостного профиля источника формы нужно иметь только одну точку отсчета, то следует учитывать этот факт.

Рассмотрим величину ρ, определяющую отношение квадрата потока Ф на единичном входном зрачке к дисперсии фотонных флуктуаций. Этот показатель приблизительно равен среднему числу фотонов N, попадающему на входной зрачок за единицу времени.

Если вероятность нахождения точечного источника в точке с координатами (x,y) представлена функцией плотности W(x,y), то

,

Минимальные погрешности, с которыми можно измерить координаты источника, определяются методом измерения по критерию Рэлея.

Расстояние ρ0 является предельным для различения двух идеальных точечных источников на основе явления дифракции.

В случае, если функция W(x,y) следует нормальному распределению

Если

Общий объем информации:

1)

второй пункт)

Сделано четыре снимка (а, б, в, г) с использованием эндоскопов серии ТС, а еще один снимок (д) — с применением эндоскопа серии ТСГ, осветителя ОВ-220 и цифровой камеры CASIO.

Эндоскоп — оптический инструмент, который предоставляет возможность увидеть внутреннее устройство объекта с помощью сложной оптической системы, длина которой значительно превышает диаметр инструмента. Зрение человека даёт примерно 90% информации о внешнем мире, так что визуальный и измерительный контроль играют важную роль. Сложная конструкция современных машин и механизмов и более ответственная функция, которую они выполняют, делают задачу изучения их внутренних полостей более важной и требующей постоянного совершенствования средств визуального и измерительного контроля. Эта задача становится еще более актуальной в связи с наличием перегородок, кожухов и других непрозрачных конструктивных элементов.

Устройство оптико-механических эндоскопов было создано сравнительно недавно, и в настоящее время существует большое количество различных по конструкции моделей, которые позволяют проводить диагностику без необходимости проведения сложных и дорогостоящих операций разборки и демонтажа. Их применение в медицине и технике имеет всего лишь столетнюю историю, поскольку для их создания требовалось изобретение электрической лампочки и оптического волокна, что позволило создавать более удобные и эффективные приборы. Внутренняя часть эндоскопа, которая погружается в объект диаметром от нескольких десятых долей миллиметра и на глубину до нескольких метров.

Глаз является приемником информации в оптическом приборе, а свет служит для передачи этой информации. Поэтому эндоскоп представляет собой оптическую систему с двумя каналами. Один из них — осветительный, предназначенный для создания необходимого уровня и спектра освещения внутри контролируемого объекта.

Современные эндоскопы используют осветительный канал, который передает свет с осветительного блока на объект исследования через множество двухслойных оптических волокон диаметром 30-50 мкм. При этом на границе световедущей жилы и оболочки происходит эффект полного внутреннего отражения, который позволяет передавать свет от высокоинтенсивного источника излучения на выходную торец эндоскопа. Рис. 1 иллюстрирует данный эффект в оптическом волокне.

Миниатюризация и увеличение световой мощности светодиодов позволяет создавать эндоскопы с источником света на конце рабочей части. Возвращение к "горячему" освещению посредством светодиодов (вместо волоконно-оптической системы) позволяет значительно уменьшить расход энергии и увеличить время автономной работы прибора за счет отсутствия потерь на вводе излучения и в жгуте. Кроме того, такая конструкция решает проблемы спектрального равномерного освещения, особенно при большом поле зрения эндоскопа. При этом, освещенность объекта выше, а температура светодиода ниже, чем у миниатюрных галогенных ламп накаливания, используемых ранее для "горячего" освещения.

Свет, отражающийся от объекта исследования, направляется во второй канал — информационный канал, который передает изображение объекта напрямую на глаз оператора или на экран телевизионной системы. Эндоскопы могут быть разделены на две основные группы в зависимости от конструкции рабочей части: 1) эндоскопы с жесткой рабочей частью, которые могут обеспечить только прямолинейный доступ к области проверки; 2) эндоскопы с гибкой рабочей частью, которые позволяют доступ к области проверки даже по криволинейному каналу.

Группы эндоскопов имеют свои отличия не только в конструкции рабочей части, но и в используемой оптической системе для информационного канала. У жестких эндоскопов информационный канал состоит из линзового объектива, линзовых передающих систем и окуляра. Диаметр рабочей части составляет более 4 мм, а длина может достигать 100 диаметров. Угол обзора составляет от 10 до 100 градусов.

Линзовые системы позволяют достичь максимального разрешения, светосилы и широкой комбинации оптических параметров, таких как увеличение, поле зрения и направление наблюдения, что делает эти эндоскопы наиболее эффективными для применения в диагностике.

На рисунке 2 изображено устройство жесткого эндоскопа. Наглазник обозначен цифрой 1, окуляр — цифрой 2, волоконно-оптический канал подсветки — цифрой 3, передающая оптика — цифрой 4 и объектив — цифрой 5.

6. Видимоизменяющая призма. 7. Угол направления наблюдения (90°). 8. Зона видимости в углах.

При размере черезмерно твердой части, меньшем 4 мм, канал передачи информации как правило содержит градиентную линзу, градиентные линзовые загибающие системы и линзовый окуляр. Эндоскопы с градиентным оптическим оборудованием обладают меньшим разрешением, контрастом изображений и зоной видимости в пределах 40° — 60°, чем линзовые эндоскопы. Возможность варьировать оптические параметры этих приборов ограничена.

Рис. 3. Прохождение светового излучения через градиентную оптику.

В случае, если жесткая рабочая часть эндоскопа имеет сетку в окуляре, как точный микрометр, то она позволяет проводить точные измерения обнаруженных дефектов. Для фиксации снимков используются телевизионные и фотокамеры, которые крепятся к наглазнику окуляра.

Эндоскоп с гибкой рабочей частью включает линзовый (реже — градиентный) объектив, регулярный волоконно-оптический жгут из оптических волокон диаметром от 5 до 15 мкм и линзовый окуляр. Изображение создается объективом на входном торце жгута и просматривается через окуляр на выходном торце жгута. Гибкие эндоскопы более функциональны (с возможностью контроля дистальной части, инструментального канала и другие), чем жесткие, но разрешающая способность ограничена диаметром волокна. Обычно используются эндоскопы с гибкой рабочей частью диаметром от 4 до 10 мм и длиной до 2 м. Изображение можно записать с помощью телевизионных и фотографических камер, которые крепятся на наглазниках окуляра.

Фигура 4. Перенос изображения через обычный волоконно-оптический кабель. 1. Предмет. 2. Линза. 3. Картина на начальной стороне кабеля. 4. Оптический провод.

5. Изображение на начальной стороне кабеля. 6. Окуляр. 7. Изображение смотрится через окуляр.

Приспособление видеоэндоскопа.

В отличие от оптико-механических эндоскопов, видеоэндоскопы содержат оптико-электронный преобразователь — ПЗС или КМОП матрицу, находящуюся непосредственно за объективом на дистальной части. Данные передаются по электрическим проводам и отображаются на телевизионном или компьютерном мониторе, который присоединен к видеопроцессору, находящемуся в одном корпусе с осветительным блоком. Оптический окуляр прибора отсутствует.

Использование матричных приемников изображения с миниатюризацией позволило создать гибкие видеоэндоскопы, которые имеют диаметр рабочей части от 4 до 12 мм и длину до нескольких десятков метров. Разрешающая способность таких видеоэндоскопов значительно превышает эндоскопы на основе волоконно-оптических жгутов, однако в большинстве случаев она ниже, чем у видеоэндоскопов с жесткой рабочей частью, которые используют линзовую оптику.

Кроме того, преобразование изображения в телевизионный сигнал и его последующая оцифровка неизбежно приводят к потере информации. В обычной телевизионной картинке количество информации составляет около 0,5х106 бит, в то время как глаз воспринимает более 2х106 бит информации. Однако, использование видеоэндоскопов позволяет снизить нагрузку на зрительный аппарат контролера, так как изображение на мониторе воспринимается с меньшим напряжением, чем при использовании окуляра. Кроме того, во многих моделях видеоэндоскопов реализованы автоматические алгоритмы измерения дефектов, которые упрощают регистрацию и анализ.

Дальнейшее развитие микроэлектроники, алгоритмов обработки сигнала и внедрение стандартов телевидения высокой четкости в эндоскопию значительно расширят область применения видеоэндоскопов.

Номер 5. Основной модуль видеоэндоскопа – небольшая видеокамера.

Описание осветительных блоков.

Можно сказать, что эндоскоп – это главный, но не единственный инструмент для проведения эндоскопических исследований. Свет является материальным носителем оптической информации, и чем больше освещение исследуемого образца, тем больше информации передается через эндоскоп к глазам оператора.

Поэтому осветительный модуль, источник света к которому подается через гибкий оптический кабель к эндоскопу, является очень важной компонентой оборудования. Чаще всего в качестве источника света используются галогеновые лампы мощностью от 100 до 150 Вт. Они достаточно маленькие, недорогие и надежные. Для улучшения контраста изображения и для определенных специфических задач дополнительно используются лампы с уникальными спектральными характеристиками или светофильтры для выделения определенного спектрального диапазона. В настоящее время светодиоды используются в качестве источников света, поскольку их оптические характеристики позволяют получить такую же или более яркую освещенность объекта при значительном снижении энергопотребления (итак, веса и габаритов) в десятки раз, а также при лучшем спектральном составе излучения и на много большем ресурсе.

Картинка 6. Эндоскоп с твёрдой рабочей частью диаметром 2 мм и длиной 100 мм, в комплекте со светодиодным источником света ОВА-1 и аккумулятором.

Способность обнаружить дефект при визуальном и измерительном контроле в областях с ограниченным доступом зависит от объёма и качества информации, передаваемой эндоскопом. Она прежде всего зависит от типа эндоскопа. Учёт вышеуказанных характеристик разных групп эндоскопов, а также таких рекомендаций, как:

— применение эндоскопов максимально возможного диаметра;

— применение эндоскопов минимально возможной длины;

— применение жёстких эндоскопов при возможности,

повышает вероятность обнаружения дефекта и эффективность работы проверяющего, и снижает вероятность поломки эндоскопа. Оптимальное сочетание эргономики и оптических характеристик эндоскопа с условиями диагностики и характеристиками исследуемого объекта также положительно сказывается на производительности и качестве работы проверяющего. При этом необходимо учитывать в комплексе технические характеристики эндоскопа (поле зрения, увеличение, разрешающую способность, светосилу, цветопередачу), условия осмотра (коэффициент рассеяния исследуемой поверхности, расстояние до неё и т.д.), минимальные размеры и форму дефекта, который требуется обнаружить, и другие параметры.

Виды эндоскопов в зависимости от областей применения

В зависимости от медицинской области применения, существует несколько видов эндоскопов:

• Эндоскопы для гастроскопии
• Эндоскопы для колоноскопии
• Бронхофиброскопы для обследования легких
• Цистоскопы для диагностики заболеваний мочевыводящих путей
• Артроскопы для лечения суставных заболеваний
• Офтальмологические эндоскопы для обследования глаза

Эндоскопы первых двух типов имеют гибкую конструкцию и применяются для обследования желудка и кишечника. Они могут иметь оптику, расположенную торцево, боково или под углом. Такие эндоскопы называются гастроинтестинальными. Торцевые гастроинтестинальные эндоскопы используются для обследования пищевода, желудка и кишечника, а также называются панэндоскопами.

Компания «ФОРТ» занимается обслуживанием и ремонтом медицинских эндоскопов

Если вашей медицинской организации требуется регулярное техническое обслуживание или ремонт эндоскопических устройств, наши опытные специалисты всегда готовы помочь. Воспользоваться нашими услугами просто: позвоните по телефону +7 495 108-06-96 или отправьте онлайн-заявку через наш сайт. Мы готовы взять на себя ремонт и техническое обслуживание любого, даже самого сложного, медицинского оборудования, и всегда на связи, чтобы помочь вам в любой ситуации.

Сервис и ремонт медицинской техники

Применение эндоскопов в медицине

В медицине, эндоскопы широко используются для диагностики и хирургических процедур. Они позволяют проводить осмотр внутренних органов и полостей тела, что делает их незаменимым оборудованием. В отличие от лучевой диагностики, видео эндоскоп позволяет врачу смотреть напрямую на внутренние органы, что существенно повышает информативность обследования.

Эндоскопы также используются для биопсии органов — берут образцы тканей для микроскопического исследования. Некоторые разновидности эндоскопов оснащены специальными инструментами для этой цели.

В медицине эндоскоп используется не только для диагностики, но и как лечебное оборудование. С его помощью проводят промывание полостей тела, легких и бронхов, а также наносят лекарственные препараты на слизистые оболочки и удаляют гной. В современной хирургии большинство операций также проводятся с помощью эндоскопического прибора, оснащенного инструментами

Структура медицинского эндоскопа

Медицинский эндоскоп имеет сложное устройство и состоит из двух основных частей — рабочей и визуальной. Развеем мифы и рассмотрим, как устроена рабочая часть:

• эндоскопическая трубка, предназначенная для введения в просвет тела или органов;
• оптическая система, увеличивающая изображение для лучшего изучения тканей;
• каналы для инструментов, позволяющие проводить лечебные манипуляции.
• Прибор для УЗИ;
• Оптический обзорный прибор с видеокамерой;
• Источник света, который обеспечивает отличную видимость изучаемых органов.

Ключевыми компонентами эндоскопического прибора являются трубка, оптическая система и источник освещения. Остальные инструменты поставляются в комплекте опционально.

Для представления графических данных в эндоскопической системе используется процессор, который обрабатывает изображения с монитора камеры. Монитор отображает эти изображения.

Принцип работы эндоскопического прибора можно сравнить с биноклем:

• Медицинский специалист вводит трубку в изучаемый орган — нос, глотку, пищевод и т.д.;
• Лампа на конце трубки обеспечивает освещение слизистой оболочки и стенок органа;
• Оптическая система из стекол и зеркал увеличивает изображение;
• Видеокамера передает изображение на монитор.

Назначение эндоскопа мы выяснили, однако пока неясно, каким образом видеосистема для эндоскопа может помочь. Эти системы позволяют выводить изображение с любого типа эндоскопа на монитор и затем сохранять его.

К эндоскопу подключается специальное устройство с камерой, которое фиксирует все окружающее и передает изображение на специальный монитор (иногда вывод изображения можно осуществлять на любое удобное устройство, такое как компьютер или телевизор).

Эндоскопические видеосистемы могут быть черно-белыми или цветными, поэтому нужно тщательно выбирать эндоскоп с соответствующей системой, учитывая необходимые функции и не переплачивая за ненужные дополнения.

В процессе улучшения гибких волоконно-оптических эндоскопов, внутренний гибкий волоконно-оптический жгут был заменен на электронику. К этому жгуту связан дисплей видеомонитора, где следующая информация отображается в режиме реального времени. Видеоэндоскопы — это более удачные и удобные устройства, чем их предшественники. Многие модели видеоэндоскопов включают несколько сменных зондов с различными характеристиками, длина которых может достигать 30 метров, а управление этим может происходить в четырех различных направлениях.

Видеоэндоскопы имеют широкий спектр применения: для осмотра цилиндров, цистерн, трубопроводов, турбин, баков для бензина, узлов, конструкции и многого другого.

Профессиональные видеоэндоскопы производятся из прочных материалов и имеют множество преимуществ:

• удаленный осмотр;
• Дистанционно можно настроить фокусировку;
• Встроен ультрафиолетовый светодиод для подсветки;
• Очень точный прибор с высокими характеристиками;
• По своей универсальности предлагается по относительно невысокой цене.