電子內(nèi)窺鏡的原理

電子內(nèi)窺鏡的原理
電子內(nèi)窺鏡與纖維內(nèi)窺鏡相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
⑴圖像清晰，色澤逼真，分辨率高，電子內(nèi)窺鏡圖像經(jīng)過特殊處理，將圖像放大，對小病灶的觀察尤為適合。
⑵具有錄像、儲存功能，能將病變儲存起來，便于查看及連續(xù)對照觀察。
⑶快速照相，減少內(nèi)鏡檢查時間。
⑷避免了光導(dǎo)纖維易于折斷、導(dǎo)光亮度易于衰減、圖像放大易于失真等缺點(diǎn)。
⑸1人操作，多人可以同時觀看。便于**診斷、會診、教學(xué)。
電子內(nèi)窺鏡同纖維內(nèi)窺鏡一樣分為電子胃鏡、電子十二指腸鏡、電子結(jié)腸鏡。近幾年發(fā)展很快，但由于電子內(nèi)窺鏡價格昂貴，生產(chǎn)工藝不如纖維內(nèi)窺鏡成熟，在一定時期內(nèi)，尚難普及和取代纖維內(nèi)窺鏡的臨床應(yīng)用。
電子內(nèi)窺鏡與纖維內(nèi)窺鏡、光纖內(nèi)窺鏡一樣，在應(yīng)用方面主要用于無損檢測和孔探技術(shù)應(yīng)用，因此，主要還是分為工業(yè)電子內(nèi)窺鏡和醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡。在內(nèi)窺鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理上基本沒有大多的差別。
2電子內(nèi)窺鏡主要結(jié)構(gòu)
編輯
電子內(nèi)窺鏡是現(xiàn)在醫(yī)療檢查必不可少的儀器之一，就那LED電子內(nèi)窺鏡檢測儀為例，它由內(nèi)鏡endoscopy、電子攝像裝置/視頻信息系統(tǒng)中心（video infor mation syste mcenter）、電視監(jiān)示器（television monitor)3個主要部分組成，另外，CCD耦合腔鏡、腔內(nèi)冷光照明系統(tǒng)（目前為LED光源）、視頻處理系統(tǒng)、和顯示打印系統(tǒng)是電子內(nèi)窺鏡的主要結(jié)構(gòu)的組成部分。
電子內(nèi)窺鏡主要由內(nèi)鏡（endoscopy)、電視系統(tǒng)信息中心（video information system center）和電視監(jiān)視器（televisio monitor）三個主要部分組成。它的成像主要依賴于鏡身前端裝備的微型圖象傳感器（charge coupled device，CCD)CCD就像一臺微型攝像機(jī)將圖像經(jīng)過圖象處理器處理后，顯示在電視監(jiān)視器的屏幕上。電子內(nèi)鏡的構(gòu)成除了內(nèi)鏡、電視信息系統(tǒng)中心和電視監(jiān)視器三個主要部分外，還配備一些輔助裝置，如錄像機(jī)、照相機(jī)、吸引器以及用來輸入各種信息的鍵盤和診斷**所用的各種處置器具等。
信號采集部分
內(nèi)窺鏡鏡頭，是進(jìn)入身體內(nèi)部用來觀察的，可以簡單認(rèn)為是圖形采集部分，一般的內(nèi)窺鏡鏡頭的視場、觀察角度、方向等都是可以調(diào)節(jié)的；電子內(nèi)窺鏡不是通過光學(xué)鏡頭或光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)圖像，而是通過裝在內(nèi)窺鏡先端被稱為“微型攝像機(jī)”的光電耦合元件CCD將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽俳?jīng)過圖像處理器“重建”高清晰度的、色彩逼真的圖像顯示在監(jiān)視器屏幕上。電子內(nèi)窺鏡的主要結(jié)構(gòu)由CCD耦合腔鏡、腔內(nèi)冷光照明系統(tǒng)、視頻處理系統(tǒng)、和顯示打印系統(tǒng)等部分組成。CCD耦合腔鏡將CCD耦合器件置于腔鏡先端，直接對腔內(nèi)組織或部位進(jìn)行直接攝像，經(jīng)電纜傳輸信號到圖像中心。
信號傳輸處理部分
內(nèi)窺鏡中端部分是圖形信號傳輸處理部分，不管是哪種內(nèi)窺鏡，都需要把內(nèi)窺鏡鏡頭所采集的圖像信號傳輸?shù)綀D像顯示部分，因此，內(nèi)窺鏡前端的“微型攝像頭”所觀察到得圖像信號需要經(jīng)過一定的技術(shù)手段才能高清的顯示在顯示屏上，電子子內(nèi)窺鏡工作原理是冷光源對所檢查或手術(shù)部位照明后物鏡將被測物體成像在CCD光敏面上，CCD將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，由電纜傳輸至視頻處理器，經(jīng)處理還原后顯示在監(jiān)視器上。CCD光敏面由規(guī)律排列的二極管組成，每一個二極管稱為一個像素(picture elemont），像素的多寡決定像質(zhì)的優(yōu)劣。目前的制作工藝普遍可達(dá)到30~41萬像素。電子內(nèi)窺鏡靶面和有效尺寸為Fi（外徑）=2mm左右，而且CCD輸出信號的**放大電路也要包含在2mm的圓柱體積內(nèi)。電子內(nèi)窺鏡像質(zhì)的好壞主要取決于CCD性能，其次還有驅(qū)動電路和后處理系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，包括分辨率、靈敏度、信躁、光譜響應(yīng)、暗電流、動態(tài)范圍和圖像滯后等。這一部分就要看內(nèi)窺鏡的具體光電性能。