Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт Нефти и Газа

Кафедра «Биомедицинской электронной техники»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«медицинские приборы, системы и комплексы »

на тему

«амбулаторные эндоскопические аппараты»

Выполнила: студентка гр. МБП-05

Исмагилова Л.М.

Проверил: Глушков В.С.

Тюмень 2009

Содержание

Введение

1. Эндоскопия

1.1. Эндоскопический метод

1.2. Назначение и классификация медицинских эндоскопов

2. Принцип построения оптической схемы эндоскопов

2.1 Наблюдательная система

2.2 Осветительная система

3. Эндоскопы с линзовой оптикой

3.1 Общая характеристика эндоскопов с линзовой оптикой

3.2 Объективы эндоскопов

3.3 Системы передачи изображения

3.4 Окуляры эндоскопов

4. Жесткие медицинские эндоскопы

4.1. Типы жестких эндоскопов

5. Эндоскопы с волоконной оптикой

6. Механические системы управления эндоскопом

7. Основные технические требования к оптике эндоскопов

8. Примеры различных эндоскопов

1. Эндоскопия

Любознательность у человека в крови. А уж интерес к тому, что происходит внутри нашего организма, всегда был неподдельным и неугасаемым. Заглянуть во внутренний мир человека и разглядеть его во всех подробностях позволила эндоскопия. Термин происходит от двух греческих корней: endon -- внутри и skopeo -- смотрю, «внутриглядение». Эндоскопия -- это инструментальный метод исследования внутренних органов. Проводится это исследование при помощи специальных приборов -- эндоскопов. При эндоскопии, эндоскопы вводятся в полости через естественные пути, например, в желудок - через рот и пищевод, в бронхи и легкие - через гортань, в мочевой пузырь - через мочеиспускательный канал, а также через операционные разрезы (при медиастиноскопии). Эндоскопию проводят под местным обезболиванием или под наркозом. Документирование результатов эндоскопического исследования обусловило возможность объективного изучения динамики патологических процессов, происходящих в каком-либо органе. Современная эндоскопия играет особую роль в распознавании ранних стадий многих заболеваний. Нередко эндоскопию сочетают с прицельной (под контролем зрения) биопсией, лечебными мероприятиями, зондированием и т. д. Во многих крупных лечебных учреждениях созданы эндоскопические кабинеты и отделения; проводится специализация врачей по эндоскопии.

1.1 Эндоскопический метод

эндоскоп медицинский линзовый оптика

Современные эндоскопы представляют собой длинные, гибкие, пластиковые или жесткие металлические трубки с объективом на конце. Первые применяются для исследования желудочно-кишечного тракта и бронхов, вторые -- для исследования грудной и брюшной полостей, а также в ряде других случаев. В эндоскопе могут сочетаться два канала -- один оптический, обеспечивающий врачу обзор внутренних органов (благодаря использованию волоконной оптики получаемое изображение не искажено), а второй -- для различных специализированных инструментов, позволяющих осуществлять дополнительные манипуляции, о которых пойдет речь ниже.

1.2 Назначение и классификация медицинских эндоскопов

В общем случае эндоскопом называется устройство, имеющее осветительную, наблюдательную системы и приспособления. Это устройство предназначено для введения во внутренние полости тела человека машин и механизмов с целью осмотра и проведения различных манипуляций. Все эндоскопы делятся на два больших класса: технические и медицинские. Медицинским эндоскопом называется эндоскоп, вводимый во внутренние полости и органы человека через естественные каналы или хирургическим путем. Далее, говоря об эндоскопах, мы будем иметь в виду только медицинские эндоскопы. Терминология в области медицинских эндоскопов определяется ГОСТ 18305 «Эндоскопы медицинские. Термины и определения».

В зависимости от назначения, медицинские эндоскопы делятся на следующие типы:

* смотровой - медицинский эндоскоп, предназначенный для исследования внутренних полостей и органов человека путем осмотра;

* биопсийный - медицинский эндоскоп, предназначенный для взятия пробы ткани с требуемого участка под визуальным контролем с целью последующего гистологического анализа;

* операционный - медицинский эндоскоп, предназначенный для проведения диагностических, лечебных и хирургических манипуляций путем введения инструментов под визуальным контролем.

Любой эндоскоп содержит осветительную и наблюдательную системы:

- осветительное устройство эндоскопа - функциональный узел эндоскопа, включающий источник света и другие элементы конструкции и предназначенный для освещения наблюдаемого объекта. При этом светопроводящая система эндоскопа может быть выполнена в жестком или гибком исполнении. Для передачи света от источника, установленного вне эндоскопа, к его светопроводящей системе служит световодный кабель эндоскопа - функциональный узел, состоящий из волоконного световода, в эластичной оболочке, с присоединительными элементами;

- наблюдательная система эндоскопа - части эндоскопа, предназначенные для формирования и передачи изображения объекта к наблюдателю (в жестком или гибком исполнении).

Разнообразие эндоскопов по конструкции и назначению требует определенной их классификации, которая осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 23496 «Эндоскопы медицинские. Общие технические требования и методы испытаний».

В зависимости от системы передачи изображения, эндоскопы подразделяют на следующие подгруппы:

* эндоскопы с волоконной оптикой - гибкие эндоскопы, в оптической схеме которых используются гибкие волоконные световоды для передачи изображения. Необходимо их отличать от эндоскопов с волоконным световодом, в которых освещение наблюдаемого объекта создается световым потоком, передаваемым по волоконному световоду от источника света, установленного вне исследуемой области;

* эндоскопы с линзовой оптикой - эндоскопы, оптическая наблюдательная система которых построена с применением линз;

* эндоскопы тубусные - простейшие эндоскопы, представляющие собой полую трубку, которая может быть снабжена лупой.

Для применения эндоскопа важное значение имеет исполнение его рабочей части, т.е. той части медицинского эндоскопа, которая предназначена для введения в исследуемую область и имеет форму и размеры, соответствующие анатомическому каналу, по которому вводится эндоскоп.

В зависимости от конструкции рабочей части, эндоскопы делятся на следующие типы:

* гибкие эндоскопы - медицинские эндоскопы, рабочая часть которого может плавно изгибаться в определенных пределах;

* жесткие эндоскопы - медицинские эндоскопы, рабочая часть которого выполнена жесткой.

При этом эндоскопы с волоконной оптикой также подразделяют на гибкие эндоскопы с волоконной оптикой и жесткие эндоскопы с волоконной оптикой.

В зависимости от возраста пациентов, эндоскопы подразделяют на следующие виды:

* эндоскопы для взрослых;

* эндоскопы детские.

В зависимости от способа регистрации изображения, различают следующие виды эндоскопов:

* фотоэндоскоп предназначен для регистрации изображения наблюдаемого объекта на фотопленку при помощи фотографического устройства, расположенного на проксимальном конце эндоскопа;

* киноэндоскоп предназначен для регистрации изображения наблюдаемого объекта на кинопленку;

* телевизионный эндоскоп обеспечивает передачу изображения наблюдаемого объекта на телевизионный экран;

* проекционный эндоскоп предназначен для проецирования изображения наблюдаемого объекта на экран

Номенклатура эндоскопов достаточно обширна и зависит от области медицинского приложения, а также от цели медицинского вмешательства (диагностика, лечение, хирургия). Существует так же классификация медицинских эндоскопов в зависимости от полости тела человека, для исследования которой он предназначен, при этом наименование вида эндоскопа образовано от принятого в медицине названия соответствующей полости.

Эндоскопическая аппаратура - это совокупность оптических, механических, электронных и светотехнических систем, объединенных в единый медицинский прибор. Блок-схема эндоскопа (рисунок 1) в общем случае включает в себя следующие элементы: источник света 1, конденсор 2, волоконный световод 3, переходное устройство 4, светопроводящую систему 5, включая систему формирования пучка подсветки 6, объектив эндоскопа 7, систему передачи изображения 8, окуляр 9, фотографический объектив 10, фотопленку 11, телевизионный объектив 12, телевизионную камеру 13, монитор 14. При этом позицией 16 отмечена изучаемая биологическая ткань, а 15 - глаз наблюдателя. Элементы 1 - 6 образуют осветительное устройство, а 7 - 14 - наблюдательную систему эндоскопа.

Рис. 1 - Блок-схема оптической системы эндоскопа

В конкретной конструкции эндоскопа отдельные блоки могут отсутствовать, причем существуют различные варианты исполнения элементов схемы.

Все современное эндоскопическое оборудование для нормальной эксплуатации требует температуры окружающего воздуха от +10 до +45°С при относительной влажности от 30 до 80% (без выпадения конденсата) и при нормальном атмосферном давлении от 86,6 до 106 кПа (от 650 до 800 мм рт. ст.). Как правило, рассматриваемое эндоскопическое оборудование для своей эксплуатации в европейских странах и в России требует наличия однофазных сетей электропитания напряжением 220 В (±10%) и частотой 50 Гц.

2. Принцип построения оптической схемы эндоскопов

2.1 Наблюдательная система эндоскопа

Наблюдательная система эндоскопа состоит из трех основных частей: объектива 1, системы передачи изображения 2 и окуляра 3 (рис.2.). Однако, исходя из особенности конструкции и работы эндоскопа, необходимо отметить, что, во-первых, наблюдательная система имеет малую величину числовой апертуры в пространстве предметов; во-вторых, объектив имеет небольшую величину фокусного расстояния (от 1 до 20 мм) и малое относительное отверстие (от 1:8 до 1:15); в-третьих, расстояние до исследуемой поверхности изменяется в пределах от 10 до 100 мм, что в несколько раз превышает величину фокусного расстояния объектива; в-четвертых, отсутствует фокусировка на различные расстояния до объекта. Поэтому эндоскоп целесообразнее рассматривать как телескопическую систему небольшого увеличения, снабженную оборачивающей системой.

Рис.2. - Принципиальная оптическая схема наблюдательной системы эндоскопа

К основным оптическим характеристикам эндоскопов относятся следующие: рабочее расстояние s (расстояние от первой поверхности защитного стекла до объекта наблюдения); угловое поле 2w в пространстве предметов; видимое увеличение Г; разрешающая способность N; диаметр D' выходного зрачка.

Строение биологического канала или обследуемой полости определяет габаритные размеры (диаметр и длину рабочей части) и оптические характеристики эндоскопа. Для каждой исследуемой полости и для каждого вида эндоскопа определены оптимальные рабочие расстояния, для которых следует рассчитывать оптическую систему и задавать оптические характеристики.

Рабочее расстояние в соответствии с назначением эндоскопа для различных видов может колебаться в диапазоне от 5 до 100 мм. Поле зрения и увеличение. При наблюдении через эндоскопы, с диагностическими целями, увеличение на рабочем расстоянии чаще задается в пределах от 1,1 до 1,3x. Такое увеличение обеспечивает наиболее естественное восприятие наблюдаемых внутриполостных объектов. Повышение увеличения влечет снижение величины поля зрения, являющегося важным параметром эндоскопа. Операционные эндоскопы могут иметь большее увеличение (от 1,6 до 1,8x) для уверенного проведения различных манипуляций под визуальным контролем. Поле зрения находится в диапазоне от 50 до 90° для жестких эндоскопов и в диапазоне от 50 до 135° для гибких эндоскопов с волоконной оптикой.

Эндоскопы условно могут быть разделены по сложности оптической системы на три группы:

1) простейшие эндоскопы, состоящие из полой трубки и осветителя;

2) эндоскопы с традиционной оптической схемой;

3) эндоскопы со сложными объективами и системами передачи изображения.

Рассмотрим более подробно принцип построения оптической системы



Рис.3. Принципиальная схема эндоскопа

В плоскости изображения устанавливается коллектив 4 такой оптической силы, чтобы световой диаметр последующего компонента 5 был равен диаметру коллектива, т.е. величине изображения, определяемой по вышеприведенной формуле. Таким образом, оправа коллектива по существу является полевой диафрагмой. Компоненты 5 и 6 образуют двухкомпонентную оборачивающую систему, при этом обычно между ними обеспечивается параллельный ход лучей, а линейное увеличение принимается равным -1x. Расстояние между компонентами 5 и 6 оборачивающей системы рассчитывается таким образом, чтобы их световые диаметры были одинаковыми. Из рисунка 8 видно, что для крайних внеосевых точек предмета допускается виньетирование, величина которого может достигать 0,5.

Посередине между компонентами оборачивающей системы устанавливается апертурная диафрагма, при этом компоненты оборачивающей системы, в данном случае двухлинзовые склеенные, располагаются симметрично относительно нее, что позволяет устранить в оборачивающей системе ряд аберраций, таких, как меридиональная кома, хроматизм увеличения и дисторсия.

Для получения требуемой длины оптической системы эндоскопа после первой оборачивающей системы устанавливается коллектив 7 и вторая оборачивающая система 8, 9, аналогичная первой. При необходимости получения большой длины эндоскопа число оборачивающих может быть увеличено, при этом общее число компонентов в системе может достигать нескольких десятков.

В приведенной на рис. 3 схеме показаны две оборачивающих системы, и в плоскости третьего действительного изображения также установлен коллектив 10. Для того, чтобы изображение объекта получилось после окуляра на расстоянии наилучшего видения, передняя фокальная плоскость окуляра 11 располагается несколько левее (по ходу луча) плоскости последнего действительного изображения так, что на выходе из оптической системы лучи идут к глазу наблюдателя расходящимися пучками (от минус 3 до минус 4 дптр). Защитные стекла 1 и 12 предохраняют оптическую систему от влияния внешней среды как в процессе работы, так и в процессе обработки оптической трубки эндоскопа.

2.2 Осветительная система эндоскопа

Поскольку при наблюдении в эндоскоп отсутствует внешнее освещение, то от осветительной системы зависит сама возможность наблюдения биологического объекта с помощью эндоскопа. Поэтому основная задача заключается в обеспечении высокой освещенности поля зрения и создании колориметрического подобия изображения объекту.

Осветительные системы современных эндоскопов создают величину освещенности наблюдаемого биологического объекта от нескольких тысяч до десятков тысяч люкс.

* Дистальное осветительное устройство эндоскопа - осветительное устройство эндоскопа, источник света которого расположен в дистальном, т.е. противоположном от наблюдателя, конце эндоскопа.

* Проксимальное осветительное устройство - осветительное устройство эндоскопа, источник света которого расположен в проксимальном, т.е. обращенном к наблюдателю, конце эндоскопа.

В дистальных осветительных устройствах используются миниатюрные лампы накаливания. Такая система имеет ряд существенных недостатков: малая освещенность объекта; разогрев лампы может вызвать ожог слизистой; длина дистального конца увеличивается на длину лампы; поперечные размеры дистального конца при прямом направлении наблюдения значительно возрастают (лампа располагается рядом с оптической трубкой).

Указанные недостатки устранены в жестких эндоскопах с волоконным световодом, конструкция которых позволяет устанавливать мощный источник света на проксимальном конце. Излучение, поступающее в полость, в этом случае будет «холодным». Длина дистального конца сократится на длину лампы. Его диаметр при прямом направлении наблюдения в определенном конструктивном исполнении уменьшится. Освещенность участков наблюдения будет значительно выше. Именно такие осветительные устройства используются в большинстве современных моделей эндоскопов.

В осветителях применяют либо линзовые, либо зеркальные конденсоры. На внутреннюю поверхность отражателя наносится многослойное интерференционное покрытие с высокими коэффициентами отражения в видимой области спектра и пропускания - в инфракрасной. Для поглощения последнего в осветителях с линзовыми конденсорами устанавливают теплофильтры.

3. ЭНДОСКОПЫ С ЛИНЗОВОЙ ОПТИКОЙ

3.1 Общая характеристика эндоскопов с линзовой оптикой

Эндоскопы с линзовой оптикой относятся к группе жестких эндоскопов, геометрическая и оптическая ось которых остается неизменной в процессе эндоскопического исследования.

Оптические системы фиброскопов (эндоскопов с волоконной оптикой -- по терминологии российских стандартов) состоят из большого количества стеклянных волокон (световодов) диаметром 0,01-0,02 мм по которым и передается изображение за счёт явления полного внутреннего отражения на границе раздела сред.

Наблюдательная система эндоскопа, выполненная в виде трубки с заключенными в ней оптическими деталями и служащая для передачи изображения, называется оптической трубкой эндоскопа. Кроме традиционной характеристики поля зрения, оптические трубки характеризуются еще и углом направления наблюдения, т.е. углом между осью рабочей части эндоскопа и осью телесного угла поля зрения:

- оптическая трубка прямого наблюдения - оптическая трубка эндоскопа, угол наблюдения которой равен 180° (рисунок 4а);

- оптическая трубка бокового наблюдения - оптическая трубка эндоскопа, угол наблюдения которой равен 90° (рисунок 4б);

- оптическая трубка проградного наблюдения - оптическая трубка эндоскопа, угол наблюдения которой находится в промежутке от 90 до 180° (рисунок 4в);

- оптическая трубка ретроградного наблюдения - оптическая трубка эндоскопа, угол наблюдения которой находится в промежутке от 0 до 90° (рисунок 4г).



Рис. 4 - Типы оптических трубок эндоскопов: а) - прямого наблюдения; б) - бокового наблюдения; в) - проградного наблюдения; г) - ретроградного наблюдения

3.2 Объективы эндоскопов

Объектив эндоскопа предназначен для формирования уменьшенного изображения исследуемых объектов. Так как изображение, построенное объективом, должно иметь малый размер, обусловленный малыми поперечными размерами оптической трубки эндоскопа, объективы должны иметь малую величину фокусного расстояния в 8ч10 раз меньше расстояния до объекта наблюдения.

Итак, объектив эндоскопа можно отнести к оптическим системам с малым фокусным расстоянием (от 3 до 20 мм), которые при сравнительно небольших относительных отверстиях обладают большими угловыми полями в пространстве предметов. Основные характеристики объектива:

- фокусное расстояние 1,75 мм;

- угловое поле в пространстве предметов 75 ° ;

- относительное отверстие 1 : 6.

3.3 Системы передачи изображения

Система передачи изображения переносит сформированное объективом изображение на проксимальный конец прибора в предметную плоскость окуляра либо объектива кинофотоустройства или телевизионной камеры. Для передачи сигнала также могут быть использованы ПЗС-матрицы. Типы систем передач изображения:

· линзовая, включает в себя несколько последовательно расположенных линзовых оборачивающих систем с коллективными линзами между ними;

· граданная, характеризуется неоднородным показателем преломления по объему стекла. Освоен выпуск граданов диаметром от 0,35 до 2,7 мм, что позволяет создавать сверхтонкие эндоскопы.

· телевизионная. Основным элементом эндовидеокамеры является ПЗС-матрица (полупроводниковый кристалл с большим числом фоточувствительных элементов - пикселов, который предназначен для преобразования оптического изображения в электрический сигнал). В эндовидеокамерах используют ПЗС-матрицы, в которых фоточувствительные элементы организованы в матрицу по строкам и столбцам.

В видеокамерах высокого класса применяют три ПЗС-матрицы. Это позволяет получить изображение высокого качества с разрешением 550 - 870 телевизионных линий. В трехматричной системе цветное изображение с эндоскопа поступает на цветоделительную призму, разделяюшую изображение на зеленую, красную и синюю составляющие. Они проецируются на три раздельных ПЗС-матрицы, каждая из которых формирует свой сигнал. Эти камеры громоздки и дороги по сравнению с одноматричными камерами, поэтому они пока не нашли широкого распространения.

Для создания ощущения объемного изображения предназначена стереоскопическая эндовидеосистема (например, OTV-S5 фирмы OLYMPUS, рис.6). Эта система состоит из стереоэндоскопа, совмещенной с ним стереовидеосистемы, электронного устройства обработки видеосигнала, монитора и специальных очков.

Сверхминиатюрная ПЗС-матрица, которая совместно с головным объективом выполняет роль миниатюрной видеокамеры (например, лапаро-тораковидеоскоп OES OLYMPUS LTF-V), может быть установлена на дистальном конце видеоэндоскопа. Для подобных систем требуется световой волоконный жгут, но не нужны жгут для передачи изображения и окуляр. В современных эндоскопических приборах метод получения высококачественного изображения на мониторе позволяет не только рассматривать увеличенное изображение исследуемого объекта, но и выполнять видеозапись, вывод отдельных изображений на принтер.

3.4 Окуляры эндоскопов

Окуляр позволяет рассматривать расположенное перед ним изображение с определенным видимым увеличением. Так как видимое увеличение телескопической системы эндоскопа меньше 1х, то угловое поле окуляров меньше, чем угловое поле объективов. Поэтому во многих оптических системах эндоскопов, окуляры имеют достаточно простую конструкцию, например, они могут быть выполнены в виде двухлинзовой склейки.

Диоптрийная подвижка окуляров эндоскопов должна обеспечивать получение резкого изображения объекта, находящегося на рабочем расстоянии, при наблюдении глазом с аметропией в пределах не менее ± 5 дптр.

4. Жесткие медицинские эндоскопы

Основную массу эндоскопической аппаратуры составляют эндоскопы фирм "Olympus", "Pentax" (Япония), а также "ЛОМО" (Россия).

Жесткие эндоскопы предназначены для визуального контроля узлов и объектов, к которым возможен прямолинейный доступ. Конструкцию жесткого эндоскопа с линзовой системой передачи изображения рассмотрим на примере цистоскопа (рис.7).

Рис.7. Узлы цистоскопа: а) ствол: 1 - ручка, 2 - кольцо, 3 - боковой кран, 4 - втулка с внутренним конусом, 5 - контактная муфта, 6 - лампа; б) обтуратор: 7 - ручка, 8 - конус, 9 - олива; в) операционная оптическая трубка: 10 - наглазник, 11 - патрубок с краном, 12 - конус, 13 - тяги, 14 - подъемник, 15 - защитное стекло объектива.

Основными узлами цистоскопов являются: ствол (функциональный узел медицинского эндоскопа, содержащий рабочую часть эндоскопа и предназначенный для проведения оптической трубки), диагностическая и операционная оптические трубки - предназначены для введения в исследуемую полость инструментов при операциях и наблюдения за проводимыми манипуляциями, обтуратор (устройство, предназначенное для закрытия отверстия дистального конца ствола для предотвращения травмирования пациента при введении эндоскопа в исследуемую область), а также гибкие инструменты.

Операционная оптическая трубка (рис.7в) предназначена для введения в исследуемую полость через патрубки 11 операционных инструментов и наблюдения за проводимыми манипуляциями.

4.1 Типы жёстких медицинских эндоскопов

Жесткие эндоскопы поставляются в виде наборов компонентов. Минимальный комплект поставки содержит жесткие оптические трубки, троакары, осветитель и набор инструментов для диагностики и проведения терапевтических процедур или хирургических операций.

Троакары (рис.8) они предназначены для обеспечения доступа к операционному полю и создания операционного пространства. Представляют собой полые трубки, содержащие один или несколько каналов различного назначения: оптический канал, канал для закачки газов или жидкости, инструментальный канал и др. В зависимости от назначения каналов, троакар может содержать фиксаторы для оптических трубок, один или несколько каналов для управления газовыми или жидкостными потоками, адаптеры для подсоединения различных инструментов и т.д. Наружная поверхность троакаров может быть круглой и некруглой (эллиптической, овальной и др.).



Рис.8. Троакар

Осветители представляют собой аппараты, содержащие источник электропитания, источник света, а также световолоконный кабель для соединения осветителя с оптической трубкой. В зоне окуляра в оптическую трубку вмонтирован штуцер для подсоединения световолоконного кабеля, связанного с источником света.

Жесткие эндоскопы подразделяют на две большие группы, одна из которых предназначена для погружения в полость тела через естественные отверстия, а вторая называемая лапароскопами, - через один или несколько проколов. Жесткие эндоскопы первой группы именуют по названиям полостей, для исследования и лечения которых они предназначены. К лапароскопам традиционно относят только те эндоскопы, которые предназначены для исследований брюшной полости. При этом, несмотря на отсутствие принципиальных конструктивных отличий, лапароскопам часто присваивают специальные названия в зависимости от исследуемой полости (синускопы, нефроскопы, пельвископы и т.д.).

Жесткие эндоскопы снабжаются набором специфических инструментов и соответствующих аппаратов. Кроме них, эндоскопический набор может дополнительно включать видеокамеру с выходом на стандартный монитор или видеомагнитофон, насос для аспирации (отсоса) и ирригации (накачки) жидкости, электрохирургический высокочастотный аппарат, термокоагуляционный аппарат.

Лапароскопы, как правило, представляют собой наборы инструментов, в минимальный комплект поставки которых входят стилеты, троакары, оптические трубки (в данном случае называемые лапароскопами), инсуфлятор, осветитель и набор инструментов для диагностики и проведения терапевтических процедур.

Для прокола стенок полостей внутрь троакарной трубки вставляют стилет (рис.9) - инструмент для выполнения прокола (пункции). В зависимости от конструктивного исполнения, диктуемого назначением, они могут иметь различную форму рабочего конца: пирамидальную (трех- или четырехгранную) и коническую (рис. 10).

Рис.9. Троакар со стилетом

Рис.10. Стилеты: а) с коническим концом; б) 4-х гранным концом

Лапароскопический набор может быть рассчитан как на одну, так и на две или более пункций (проколов). В первом случае набор комплектуется специальной встроенной оптической трубкой, обязательно содержащей инструментальный канал. При этом окуляр размещается под углом к инструментальному каналу или параллельно ему (рис.10в, г).

Рис.11. Лапароскопы: а) двухпункционный лапароскоп; б) однопункционный лапароскоп с инструментальным каналом; в) однопункционный лапароскоп с окуляром, расположенным под углом к инструментальному каналу; г) однопункционный лапароскоп с окуляром, расположенным параллельно инструментальному каналу

Во втором случае (рис.12) в комплект включают несколько троакаров, один из которых используется для размещения сменной оптической трубки, а другие - для инструментов.

Рис.12. Двухпункционный лапароскоп: а) троакар с оптической трубкой; б) троакар с биопсийными щипцами.

Под инсуфлятором понимается специальный насос для закачки углекислого газа или закиси азота и поддержания заданного давления (инсуфляции) в исследуемой полости. Данная процедура необходима для обеспечения обозреваемости этой полости и создания оперативного рабочего пространства. Закачка чаще всего происходит через отдельный прокол, выполняемый воздушной канюлей, называемой также иглой Вереша. Насос для аспирации и ирригации, иногда именуемый акупуратором, является двухрежимным и содержит две емкости, одна из которых предназначена для сбора, а другая - для подачи жидкости в операционную полость.

В отдельную группу выделены лапароскопы, предназначенные для торакоскопии - исследования органов грудной клетки - и для некоторых хирургических операций. Данные наборы отличаются от традиционных наборов специфическим инструментарием, характерным значительной изогнутостью рабочей части щипцов, захватов, ножниц.

Хирургические эндоскопы, эндоскопы этого класса (резектоскопы, уретротомы и т.п.) характерны наличием особого инструментария, в состав которого, в первую очередь, входят ножи различных конструкций для обеспечения трансуретральных резекций и трансуретральных вапоризаций, а также инструменты для аспирации, литотрипсионные зонды и др. В качестве ножей чаще всего применяются скальпели, т.е. ножи, имеющие серповидный профиль, или электрохирургические режущие электроды и коагулирующие электроды - вапортроды.

Основным, наиболее характерным элементом хирургического эндоскопа является рабочий элемент (рукоятка), содержащий в себе пружинный спусковой механизм для обеспечения перемещения инструмента (скальпеля, электрода).

По конструкции спускового механизма рабочие элементы хирургических эндоскопов подразделяются на активные и пассивные. В активных эндоскопах резекция происходит благодаря усилию врача-оператора, а спусковой механизм возвращает инструмент в исходное положение. В пассивных - резекция происходит под действием сжатой пружины. В хирургических эндоскопах различных фирм рабочие рукоятки принято называть по фамилиям изобретателей спусковых механизмов. Например, эндоскопы с активными рабочими элементами, в которых нож возвращает в исходное положение петлевая пружина, часто называют эндоскопами Баумрюкера. Резектоскопы с пассивными рабочими элементами соответственно носят название «резектоскоп Иглесиаса», если в спусковом механизме использована ленточная или листовая пружина, или «резектоскоп Несбита», если использована цилиндрическая пружина.

5. Эндоскопы с волоконной оптикой

Создание медицинских эндоскопов с изгибаемым в широком диапазоне дистальным концом стало возможным с появлением волоконной оптики - гибких жгутов, состоящих из тонких стеклянных нитей, передающих свет по изогнутым каналам. Наибольшим разнообразием отличаются гибкие эндоскопы для исследования различных отделов пищеварительного тракта и дыхательных путей. Менее разнообразна номенклатура приборов для использования в оториноларингологии, урологии и гинекологии.

Несмотря на разнообразие гибких медицинских эндоскопов, большинство из них строятся по типовой схеме, представленной на рис.13, с разделением оптического канала передачи изображения на компоненты 4, 5, 6 и осветительного канала на компоненты 2, 3.

Рис.13. Типовая схема гибкого медицинского эндоскопа: 1 - исследуемый объект; 2 - источник света; 3 - волоконный осветительный световод; 4 - объектив эндоскопа; 5 - гибкий волоконный световод для передачи изображения; 6 - окуляр.

Исследуемый объект 1 освещается источником света 2 при помощи гибкого осветительного световода 3. Объектив 4 эндоскопа строит изображение исследуемого объекта на входном торце волоконного жгута с регулярной укладкой волокон 5, который переносит изображение на выходной торец. Изображение рассматривается при помощи окуляра 6.

В общем виде гибкий эндоскоп (рис.14) представляет собой гибкую протяженную трубку I, соединенную с корпусом II, который служит рукояткой для удержания прибора при эксплуатации; на корпусе установлен окуляр III. Гибкий кабель IV через разъем V соединяет эндоскоп с внешним источником света, воздуха и воды.

Рисунок 44 - Общий вид гибкого медицинского эндоскопа с волоконной оптикой: I - гибкая рабочая часть, II - корпус, III - окуляр, IV - соединительный кабель, V - разъем осветителя; 1 - управляемый дистальный конец, 2 - головка, 3 - кнопка подачи воды и воздуха, 4 - кнопка управления аспирацией, 5 - ручки управления дистальной частью, 6 - вход инструментального канала

Дистальный конец 1 рабочей части I при помощи ручек управления 5 может принудительно изгибаться под разными углами в одной или двух плоскостях, благодаря чему осуществляются введение прибора и последовательный осмотр участков исследуемой полости.

Внутри гибкой рабочей части расположены основные функциональные системы прибора: каналы передачи изображения и света, воздуха и воды, канал 6 для проведения гибких инструментов, который используется также для аспирации содержимого полости при исследовании. Каналы имеют выход через головку 2 дистальной управляемой части I.

В корпусе II монтируются механические системы управления изгибом дистальной части, подачей воздуха, воды и аспирацией.

Рабочая часть снаружи покрыта эластичными оболочками, обеспечивающими нетравматичное проведение прибора по анатомическому каналу и защищающими от попадания влаги во внутренние коммуникации эндоскопа.

Основой гибкого эндоскопа является оптическая система передачи изображения, состоящая из установленного в головке 2 объектива и гибкого жгута из регулярно уложенных стеклянных нитей, проложенного внутри гибкой части I, а также окуляра III, с помощью которого рассматривается получаемое после оптического жгута изображение с некоторым увеличением.

Необходимый для осмотра внутренней полости уровень освещения обеспечивается передачей света через гибкий стекловолоконный световод, проложенный внутри гибкой части эндоскопа и переходящий в кабель IV, последний с помощью стандартного разъема V присоединяется к внешнему источнику света. Через кабель от источника также подаются необходимые для проведения исследования воздух и вода, переключение которых производится с помощью установленной на корпусе кнопки 3; аналогичная кнопка 4 служит для управления аспирацией содержимого полости.

6. Механические системы управления эндоскопом

Для расширения функциональных возможностей эндоскопа и улучшения его оптико-механических характеристик в нем используются различные механизмы управления, основными из которых являются (рисунок 15):

- механизм ориентации, предназначенный для управления направлением наблюдения за счет изгиба дистального конца эндоскопа при помощи рукояток управления. В зависимости от модели эндоскопа, обзор может осуществляться в одной плоскости (вверх - вниз) или в двух плоскостях (вверх - вниз, вправо - влево);

- окуляр эндоскопа, имеющий механизм диоптрийной регулировки;

- механизм юстировки входного торца осветительного жгута эндоскопа относительно оси оптической системы осветителя, предназначенный для обеспечения максимальной освещенности исследуемого объекта.

Рис.15. Оптико-механическая схема эндоскопа.

7. Основные технические требования к оптике эндоскопов

Эндоскопы должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 23496, ГОСТ 20790, технических условий на эндоскопы конкретных типов. Поле зрения оптической трубки эндоскопов должно быть круглым и иметь резкую границу; в нем не должно быть видно светящихся фасок оптических деталей и рефлексов, мешающих наблюдению и снижающих качество изображения. Торцы световода канала передачи света должны быть полированы. Не допускаются трещины и расслоения. Изображение объекта, наблюдаемого через гибкий эндоскоп, не должно иметь наклон относительно объекта более, чем на ± 15°. Диоптрийная подвижка окуляров эндоскопов и луп тубусных эндоскопов (при их наличии) должна обеспечивать получение резкого изображения объекта, находящегося на рабочем расстоянии, при наблюдении глазом с аметропией в пределах ± 5 дптр. Эндоскопы должны быть устойчивыми к циклу обработки, состоящему из дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации. Виды обработки должны быть указаны в технических условиях на эндоскопы конкретных типов.

8. Примеры различных эндоскопов

1. Терапевтический дуоденоскоп с экстрабольшим инструментальным каналом FD-34W.

Это многофункциональный дуоденоскоп имеет тонкую - 11,3 мм - вводимую трубку. Канал 4,2 мм хорошо подходит для всех видов инструмента и позволяет проводить множество терапевтических процедур. Разрешающая способность значительно увеличена за счет 50% увеличения количества фиброволокна, обеспечивающего четкое, яркое, кристально чистое изображение.

Фиброскопы серии W позволяют пользователям проводить исследования при большом расстоянии между глазом и окуляром. Это новшество позволяет пользователям в очках или без очков получать четкое, чистое изображение.

Специальная упругость вводимой трубки 11,3 мм разработана для простоты ввода и уменьшения дискомфорта пациента. Экстра большой инструментальный канал - 4,2 мм - предполагает превосходный отсос даже при введенном инструменте. РХПГ-канюля, папиллотом, расширители и даже 12Fr стенты для максимального дренажа легко могут быть введены через этот канал специальной конструкции.

Серия "W" имеет съемные колпачки на дистальном конце для улучшения гигиенических свойств эндоскопов, все каналы могут быть полностью обработаны щетками. Чистящие щетки, а так же необходимые адаптеры для очистки каналов фиброскопа являются стандартной частью комплектации каждого прибора. Компактный, эргономичный корпус удобно помещается в руке, увеличивая комфорт пользователя.

Компактный, эргономичный корпус удобно помещается в руке, увеличивая комфорт пользователя.

Новые компоненты легко защелкиваются, а не закручиваются, позволяя быстро и просто их как установить, так и снять с эндоскопа. К новым компонентам относятся клапаны подачи воздуха/воды, отсоса, ирригационная трубка и адаптеры для очистки каналов. Все новые компоненты выдерживают высокую температуру при стерилизации автоклавированием!

Дуоденоскоп FD-34W относится к классу терапевтических дуоденоскопов с экстрабольшим инструментальным каналом. Через его канал можно с успехом вводить не только любой эндоскопический инструмент, но и трансдуаденальный тонкий холедохофиброскоп, который, в свою очередь, имеет рабочий канал и может использоваться, например, для извлечения камней из холедоха при помощи тончайшей корзинки (1,1 мм в сложенном виде). Технические характеристики:

Угол поля зрения: 80 град.

Глубина резкости: 4 - 70 мм

Диоптрии: от +2D до -8D

Изгиб дистального конца, вверх-вниз: 120 - 90 град.

Изгиб дистального конца, вправо-влево: 110 - 90 град.

Диаметр дистального конца: 13,0 мм

Диаметр вводимой трубки: 11,3 мм

Диаметр рабочего канала: 4,2 мм

Рабочая длина вводимой трубки: 1250 мм

Общая длина: 1595 мм

Цена:394т.р.

2) Цифровой гибкий уретероскоп Invisio® DUR®-DBA

Цифровые технологии изображения, проверенный и надежный дизайн

Уретероскоп DUR-D сочетает в себе прочность и все запатентованные признаки надежных гибких уретероскопов DUR, а также преимущества в результате применения сверхмалого дистального датчика изображения CMOS Invisio®, становясь, таким образом, новым стандартом технологии визуализации верхних мочевых путей.

Запатентованный конусообразный ствол с применением нитинола обеспечивает максимальную стабильность прибора и контроль в управлении при вращении уретероскопа.

Запатентованная система компенсации отклонения прибора позволяет легко проводить операцию несмотря на индивидуальные анатомические особенности пациента.

Двойные оптимизированные автоматические светодиоды гарантируют равномерное освещение участка, подверженного операции.

Полностью интегрированный датчик изображения на дистальном наконечнике CMOS и светодиодное освещение позволяют легко начать работу с прибором, для этого необходимо лишь подключить уретероскоп к цифровому контролеру изображения IDC-1500.

Качество изображения значительно выше, чем в традиционных волоконно-оптических системах визуализации. Вы получаете более крупное цифровое изображение непревзойденной четкости с яркими цветами и высоким разрешением.

Все устройства платформы технологии Invisio® работают от одного цифрового контроллера Invisio®.

Цифровой гибкий цистонефроскоп ICN™

Изображение, получаемое при помощи оптоволоконного цистонефроскопа

Цифровой гибкий цистонефроскоп ICN компании Gyrus ACMI сочетает в себе превосходную четкость цифрового изображения благодаря использованию платформы визуализации технологии Invisio, и удобство использования, поскольку для проведения эндоскопического исследования необходимо лишь подключить аппарат (система “plug & play”). Прибор оснащен сенсорным датчиком изображения на дистальном конце CMOS и интегрированным светодиодным освещением, поэтому в нем отсутствуют головка камеры, источник света и световой кабель. Кроме того, нет необходимости беспокоиться о фокусировке камеры и балансе белого цвета. Благодаря повышенной гибкости и снижению общей стоимости приобретения и обслуживания цистонефроскоп ICN является удобным и доступным решением для проведения цистоскопии и перкутанной нефролитолапаксии в поликлинике, стационаре и операционной.

- Цифровая технология «подключи и работай» (plug & play) гарантирует легкость эксплуатации.

- Это самый миниатюрный вариант гибкого цистонефроскопа данного класса на рынке (диаметр ствола - 15 Fr, диаметр дистального наконечника - 14.6 Fr), что позволяет сделать процедуру легко выполнимой и более комфортной для пациента.

- Цифровые технологии обеспечивают более высокое разрешение и большую четкость цвета.

- Светодиодное освещение позволяет обходиться без отдельного источника света, что повышает безопасность выполняемых диагностических и терапевтических вмешательств.

Размещено на Allbest.ru