必威电竞|足球世界杯竞猜平台

內窺鏡
來源:互聯網

內窺鏡,又稱內鏡(endoscope),是從人體天然的開口部位(口腔、肛門、鼻腔等)或切口部位(腹部、膽道等)插入,用以窺視人體內部的一類儀器。

內窺鏡從性能和質地角度劃分可分為硬式內窺鏡和軟式內窺鏡,硬式內窺鏡包括膀胱鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、關節鏡等,軟式內窺鏡包括胃鏡放射性腸炎鏡、小腸鏡、膽道鏡、鼻咽鏡及支氣管鏡等。在臨床上,內窺鏡主要有兩個應用:診斷和治療。檢查診斷有胃腸道內窺鏡檢查、腹腔鏡檢查、胎兒鏡檢查、支氣管鏡檢查、膀胱鏡檢查、關節鏡檢查、耳鼻咽喉科和眼科中心中的內窺鏡檢查等;內窺鏡手術在消化外科、泌尿外科、胸外科、骨科、神經外科中都有應用。內窺鏡下治療常用的器械有高頻電刀、激光、微波射頻、氦刀。常用的診斷技術有染色和放大、電子染色技術、內窺鏡下造影技術、活檢。內窺鏡手術與傳統手術相比風險更大,因此手術團隊必須做好可能轉換為開放手術的準備以便阻止這種出血。

內窺鏡多采用電子內窺鏡系統原理,即借助內窺鏡頂端的電荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)將光信號轉換成電信號,經視頻系統處理后轉換為監視器上的圖像。主要包含三個主要部分:一個給進行觀察的體腔照明的裝置、一個從體腔傳輸影像的光學系統和一個工作通道。

1795年德國醫生波茲尼(Bozzini)發明“Lichtleiter”(德語,意思是光線傳導裝置),由管路、鏡子和蠟燭組成,開創了內窺鏡的起源。早期內窺鏡都是從人體自然腔道進入,如泌尿科膀胱檢查、婦科學宮腔檢查、五官科檢查等。經過兩百余年的發展,從最初提出內窺鏡的設想,而后經過早期的硬式內窺鏡、半可屈式內窺鏡以及纖維內窺鏡,再到電子內窺鏡等,內窺鏡技術已構成一套完備的體系,對消化系統、泌尿系統等疾病的診斷和治療起到推動作用。

除醫學領域外,工業領域也會使用內窺鏡。借助工業內窺鏡,人們可對有毒、有害和空間狹小設備的內部實施間接目視檢測,提高檢測效率的同時降低了成本。

分類

從性能和質地角度劃分,內窺鏡可分為硬式內窺鏡和軟式內窺鏡:

硬式內窺鏡

包括膀胱鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、關節鏡等,其結構固定,無法彎曲。不能像軟式內窺鏡那樣隨意調節觀測方向,但具有結構簡單、操作方便、不易受損等多種優點,在臨床上被廣泛應用。

軟式內窺鏡

包括胃鏡、結腸鏡、小腸鏡、膽道鏡、鼻咽鏡及支氣管鏡等,其鏡身及頭端均可彎曲。術者在內窺鏡直視下可進行活檢及切除等操作。

臨床應用

內窺鏡主要有兩個應用,診斷和內窺鏡手術。被檢查的體腔需充滿氣體(空氣或二氧化碳)或液體(水或生理鹽水甘露醇溶液)以增加可見度。介質的選擇應基于被檢測的器官,并考慮氣體栓塞的潛在風險以及其他因素。二氧化碳是首選的介質,由于其高度的血液溶解性,能使氣泡迅速消失。另一方面,毛細血管中的空氣泡,可以完全阻塞血流比如導致大腦梗死

在消化外科中的應用

胃鏡

隨著內窺鏡技術的完善,食管胃息肉及早期癌癥的診斷率已明顯提高。胃鏡下可使用高頻電刀對病變進行切除,也可采用內窺鏡下黏膜切除術(endoscopic mucosalresection,EMR)、內窺鏡黏膜下剝離術(endoscopic submucosal dissection,ESD)對此類疾病進行治療。內窺鏡下擴張及支架置入技術的發展,為腫瘤引起的食管狹窄、術后吻合口狹窄等疾病的治療提供了一種微創、有效的治療手段。另外,胃鏡下采用套扎、栓塞及硬化等技術也可有效治療食管胃底靜脈曲張

十二指腸鏡

經十二指腸鏡的逆行胰膽管造影術及內窺鏡下十二指腸乳頭括約肌切開術(endoscopic sphincterotomy,EST),已成為胰膽系統直接造影及處理膽管結石的主要方法。

小腸鏡

可分為雙氣囊小腸鏡、單氣囊小腸鏡等,常用于不明原因消化道出血、放射性小腸損傷、膠囊內窺鏡未明確的小腸病變等疾病的診斷,也可用于息肉切除、活檢等。

大腸鏡

隨著大腸鏡操作技術的進展,可于大腸下采用高頻電刀切除、EMR、ESD對大腸息肉及早癌進行治療。大腸癌導致的腸梗阻亦可采用支架暫時解除梗阻,為進一步手術創造條件。

膽道鏡

可用于膽道疾病的診斷、活檢止血以及結石和異物的取出,也可聯合球囊用于擴張狹窄的膽管。

膠囊內窺鏡

口服內置攝像與信號傳輸裝置的智能膠囊,使之在消化道內運動并拍攝圖像,通過體外的圖像記錄儀和影像工作站閱讀膠囊內窺鏡所拍攝的照片對病人的病情做出診斷。

超聲內窺鏡(ultrasonic endoscope)

可在內窺鏡引導下,于消化道腔內對消化道及消化道周圍的臟器進行超聲掃描,可用于消化道腫瘤分期、消化道黏膜下腫瘤診斷、胰腺和膽道疾病的診斷等方面。

共聚焦激光顯微內窺鏡

是一種新型內窺鏡檢查技術。它在普通內窺鏡的末端加裝一個極小的激光共聚焦顯微鏡,使得對活體組織的顯微觀察能夠達到與組織學樣品的體外顯微成像相當的放大倍數和分辨率,可以實時顯示檢測部位的細微結構,使內窺鏡檢查與組織學檢查同步。

在泌尿外科中的應用

泌尿外科是內窺鏡技術應用最為廣泛的臨床科室之一,約90%以上的泌尿外科手術均可通過內窺鏡來完成。經皮腎鏡、輸尿管鏡、膀胱鏡或腹腔鏡,可采用氣彈道、液電、超聲波、激光等方法礫石,清除絕大多數腎、輸尿管或膀胱結石

自20世紀70年代以來,經尿道前列腺電切術已經成為治療良性前列腺增生癥的標準術式。

此外,內窺鏡技術在泌尿系腫瘤的治療中占有重要地位。膀胱癌根據其不同分期,可以選擇不同的內窺鏡治療,如淺表性膀胱癌可經尿道作膀胱腫瘤電切術。

在胸外科中的應用

支氣管鏡在胸外科主要用于支氣管病變的診斷和切除、止血或支氣管狹窄球囊擴張等。

在骨科中的應用

關節鏡是一種觀察滑膜、軟骨、半月板以及韌帶等關節內部結構的內窺鏡,主要用于關節內疾病的診療。此外,還可采用脊柱內窺鏡行側路或后路的脊柱微創手術,具有組織損傷小、出血少、脊柱穩定性能破壞小、術后疼痛輕、住院時間短等優點。

在神經外科中的應用

神經內窺鏡自20紀60年代開始應用于神經外科疾病的診療,現已用于腦積水、顱內囊腫、顱內血腫、腦室及室旁腫瘤、垂體腺瘤、顱咽管瘤等神經外科疾病的治療。

結構原理

原理

內窺鏡多采用電子內窺鏡系統原理,即借助內窺鏡頂端的電荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)將光信號轉換成電信號,經視頻系統處理后轉換為監視器上的圖像。

結構組成

內窺鏡包含三個主要部分:一個給進行觀察的體腔照明的裝置、一個從體腔傳輸影像的光學系統和一個工作通道。

照明幾乎都是由一個外部的冷光源完成,而光線通過柔性的光纖傳輸。針對不同的器官,開發了各種特殊型號的內窺鏡。影像傳輸可以通過普通透鏡系統、光纖或在電視影像中使用的視頻技術實現。

內窺鏡最早是由又硬又直的管子和簡單的照明燈組成,同樣的設計仍在使用如喉鏡和直腸鏡。隨著柔性儀器的發明,內窺鏡得到了更廣泛的應用。這個進步要歸功于光纖和視頻技術的兩項創新:

光纖內窺鏡

光纖內窺鏡使用光纖進行照明和影像傳輸。照明光纖將光線從一個外置的高強度光源傳導至內窺鏡的末端。使用外置光源的好處有:相比在內窺鏡管內末端安裝一個小燈泡,外置光源可以獲得更高的光強度,并且通過在光源和照明光纖束中間安裝特殊的濾鏡可以使熱輻射減半。

傳輸影像的光纖束在另一端忠實地還原出影像,其中每一根光纖兩個末端的位置都是精確對應的。如此一來,體內窺鏡片投影至光纖束的影像就能夠在光纖束的體外端觀察到。纖維的數量限制了光學分辨率,即,畫面變成顆粒狀,因為每個纖維都能被看到。但由于光纖的直徑只有 10μm,內窺鏡內可以容納很多光纖,因而可以達到良好的光學分辨率。

視頻內窺鏡

視頻內窺鏡中的圖像傳輸與電視的原理是一樣的,即,圖像被分解成多個有不同強度和顏色的行。圖像通過一個透鏡被投射到內窺鏡末端的一個小電荷耦合器件(chargecoupled device,CCD)上,然后將電荷合器件進行電掃描,并將產生的視頻信號傳輸到顯示器上。

腹腔鏡

臨床上應用的硬式內窺鏡如胸腔鏡、腹腔鏡、宮腔鏡和關節腔鏡等,其基本構件和操作原理相似,以腹腔鏡為例:

腹腔鏡圖像顯示與存儲系統

該系統由腹腔鏡鏡頭、高清晰度微型攝像頭、數模轉換器、高分辨率顯示器、全自動冷光源和圖像存儲系統等組成。

腹腔鏡鏡頭

腹腔鏡是用Hpking技術制造的光學系統,光線通過組合的石英玻璃柱束傳導并經空氣透鏡組折射而產生極其明亮清晰的圖像,幾乎不出現失真。臨床上常用直徑10mm,鏡面視角0°和30°的腹腔鏡。

微型攝像頭及數模轉換器

腹腔鏡接上攝像頭,其圖像通過光電偶合器(CCD)將光信號轉換成數字信號,再通過數模轉換器將信號輸送到顯示器上將圖像顯示出來。目前還有三晶片(3CCD)制成的攝像頭,將光線的三原色通過透鏡的折射分開傳輸后再合成,這樣可使圖像色彩的還原更加逼真,并可使圖像的清晰度達到800線以上水平。

顯示器

已有全數字顯示器,光信號通過CCD轉換成數字信號經逐行掃描直接在顯示器上顯示出來,其圖像的水平解析度可達1250線。應用最普遍的是模擬顯示器,圖像通過CCD處理后的數字信號,再通過數模轉換器轉換成模擬信號后在顯示器上顯示出來,其圖像的水平解析度達800線以上。

冷光源

冷光源通過光導纖維與腹腔鏡相連以照亮手術野,它可以自動控制或手動控制,它的燈泡有燈、金屬鹵素燈、氬燈、金屬弧光燈等。燈泡的熱量通過機器內的強力排風扇排出及光導纖維的傳導散熱,以防燙傷腹腔內器官。

錄像機與圖像存儲系統

高質量的錄像機有β-錄像機和 S-VHS錄像機,亦可用畫質較低的家用VHS錄像機。手術圖像的存儲,可用專業用的圖像捕捉卡及相應的軟件,將手術錄像實時捕捉并存儲在電腦硬盤上,可進行錄像或圖像的編輯與處理,并可刻錄成光盤保存。

CO2氣腹系統

建立CO2氣腹的目的是為手術提供足夠的空間和視野,是避免意外損傷其他臟器的必要條件。整個系統由全自動大流量氣腹機、二氧化碳鋼瓶、帶保護裝置的穿刺套管鞘、彈簧安全氣腹針組成。

治療器械

內窺鏡下治療常用的器械有高頻電刀、激光、微波射頻、氬氦刀。

高頻電刀

是一種取代機械手術刀進行組織切割的電外科器械。它在與機體接觸時,可通過電極尖端產生的高頻高壓電流使組織瞬時加熱,實現對機體組織的分離和凝固,達到切割和止血的目的。

激光

具有高亮度、單色性好、方向性強等特點,可用于組織的切割、凝固止血、氣化等。此外正常組織與腫瘤等病變組織在激光激發后可產生不同波長的熒光,這一特性有助于早期腫瘤的診斷。

微波

是一種頻率為300-300000MHz的電磁波。在微波的作用下,生物組織中的極性分子(如水和蛋白質等)隨外加電場的交變頻率變化發生高速轉動,從而產生熱效應和非熱效應,可用于理療、熱療或者手術。

射頻

是一種高頻交流變化電磁波。高于10kHz的高變電流通過活體組織時,組織內離子隨高變電流產生振動在電極周圍產生90-100℃的高溫,通過熱傳導使局部組織毀損。

氬氦刀

是一種冷凍治療儀,可使靶區組織的溫度在10-20秒內迅速降到零下140℃以下,然后快速升溫至30-35℃,從而使病變組織毀損。

診斷技術

內窺鏡下常用的診斷技術有染色和放大、電子染色技術、內窺鏡下造影技術、活檢:

染色和放大

染色是指應用特殊的染料對胃腸道黏膜進行化學染色,從而提高病變檢出率的方法。而放大則可將觀察對象放大60-170倍。染色與放大技術聯合應用可更準確地反映病變的特點,提高病變的檢出率,有利于明確病變范圍。

電子染色技術

常用窄帶成像內窺鏡(narrow band imaging,NBI)技術,是將內窺鏡光源所發出的紅藍綠光波中的寬帶光譜利用濾過器過濾,僅留下窄帶光譜對黏膜進行照射顯像的方法。電子染色技術可增加黏膜上皮和黏膜下血管的對比度和清晰度,對早期黏膜病變、消化道腫瘤表面微血管形態以及炎癥性黏膜改變等有較好的觀察效果。

內窺鏡下造影技術

如內窺鏡逆行胰膽管造影術(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)、膀胱鏡下逆行輸尿管腎盂造影術等擴展了常規X線造影技術的應用范圍,提高了診斷準確率。

活檢

經內窺鏡使用活檢鉗可獲取組織標本進行病理診斷,從而為進一步治療打下基礎。

安全風險

胃鏡檢查

使用禁忌

絕對禁忌證

相對禁忌證

注意事項

結腸鏡檢查

使用禁忌

注意事項

飲食準備

檢查前3天進少渣食物,檢查前一天必須進無渣的低脂、細軟、流質軟食;直到開始口服瀉藥進行腸道準備前2小時。如不能耐受饑餓者,應采取措施避免低血糖的發生,如口服糖水或者靜脈補液。

腸道準備

腸道清潔的方法有很多種,特別是單純使用致瀉藥物的方法被廣泛應用;瀉藥的種類很多,番瀉葉硫酸鎂、液狀石蠟等都可選擇,目前常用口服電解質和(或)甘露醇法。

小腸鏡檢查

使用禁忌

注意事項

經口小腸鏡檢查同胃鏡檢查前準備,因檢查時間較長,為防止反流誤吸等情況的發生,一般建議氣管插管采用全麻;經肛小腸鏡檢查的術前準備及麻醉方式同結腸鏡檢查。

膠囊內鏡檢查

使用禁忌

注意事項

十二指腸鏡逆行膽胰管造影

使用禁忌

注意事項

術前準備

術后處理

造影成功的患者,為了預防膽管炎胰腺炎,術后應禁食并適當給予廣譜抗生素、抑制胰酶等對癥治療。觀察有無腹痛、發熱及血象變化。對于膽汁淤積性黃疸和膽道狹窄的患者,應放置引流管。

超聲內鏡檢查

使用禁忌

同一般內鏡檢查。

注意事項

術前準備同胃腸鏡檢查,但超聲內鏡檢查對消化道腔內清潔程度有較高的要求,故術前可加用消泡劑以獲得更好的成像效果。對需要行超聲內鏡引導穿刺檢查的患者,術前應行止凝血時間、凝血酶原時間等檢測。

腹腔鏡探查

使用禁忌

注意事項

支氣管鏡檢查

使用禁忌

注意事項

內科胸腔鏡檢查

使用禁忌

絕對禁忌證

相對禁忌證

注意事項

縱隔鏡檢查

使用禁忌

注意事項

陰道鏡檢查

使用禁忌

注意事項

宮腔鏡檢查

使用禁忌

尚無明確的絕對禁忌證,以下為相對禁忌證:

1 . 生殖道急性、亞急性炎癥。

注意事項

管理類別

在國家藥品監督管理局《醫療器械分類目錄》中,醫用內窺鏡分為光學內窺鏡、電子內窺鏡、膠囊式內窺鏡系統、電凝切割內窺鏡等,詳細分類見下表:

光學內窺鏡

電子內窺鏡

膠囊式內窺鏡系統

電凝切割內窺鏡

發展歷史

1795年德國醫生波茲尼(Bozzini)發明“Lichtleiter”(德語,意思是光線傳導裝置),由管路、鏡子和蠟燭組成,用于探索人體的各個孔道和管腔,開創了內窺鏡的起源。早期內窺鏡都是從人體自然腔道進入,如泌尿科膀胱檢查、婦科學宮腔檢查、五官科檢查等。

20世紀初,人類開始運用內窺鏡探查腹腔,1901年,馮德(Von Ott)將陰道后穹隆切開,利用頭鏡反射光照明使用膀胱鏡首次檢查了孕婦的盆腔,成為第一個穹隆鏡專家;1902年,凱林(Kelling)通過膀胱鏡檢查人的食管和胃,以及通過膀胱鏡檢查狗的腹腔。1910年,瑞典雅各貝烏斯(Jacoaeus)首次報道用腹腔鏡檢查了人體的腹腔、胸腔、心臟,完成了人類歷史上第一次真正意義的腹腔鏡檢查。由于馮德、凱林和雅各貝烏斯在腹腔鏡臨床應用研究方面的杰出貢獻,他們被稱為“腹腔鏡之父”。

1938年匈牙利的維雷斯(Veres)發明了彈簧安全氣腹針,一直沿用至今。1954 年,英國物理學家哈羅德·霍普金斯設計了光纖內窺鏡,其使用一組彈性玻璃纖維來傳導光線。南非醫生巴茲爾·希爾朔維茲和同事拉里·柯蒂斯(Larry Curtiss)改進了這種內窺鏡的照明和成像質量,為十二指腸潰瘍患者檢查。詹姆斯·萊·法紐(James Le Fanu)醫生寫道:“霍普金斯發明的光纖內窺鏡改變了治療的方法,使得醫生能夠更深入地了解人體內從前未知的領域”。

1960年,卡爾斯托茲(Karl Storz)發明第一臺醫用冷光源,為內窺鏡顯影帶來了光明。1964年,哈里·霍普金斯(Hopkins)柱狀晶體鏡的發明是內窺鏡發展的里程碑,這種柱狀晶體鏡具有超廣角、大視野、無球形失真、亮度高等優點。1965年,纖維結腸鏡制成,擴大了對于下消化道疾病的檢查范圍。1967年開始研究放大纖維內窺鏡以觀察微細病變。光纖內窺鏡還可以用來做體內化驗,如測量體內溫度、壓力、移位、光譜吸收以及其他數據。60-70年代,德國的塞姆(Semm)使用自己設計的自動氣腹機、冷光源、內窺鏡熱凝裝置及許多腹腔鏡的專用器械施行了大量的婦科腹腔鏡手術。1973年,激光技術應用于內窺鏡的治療上,并逐漸成為經內窺鏡治療有消化道出血的手段之一。1981年,內窺鏡超聲波技術研制成功,這種把先進的超聲波技術與內窺鏡結合在一起的新發展,大大增加了對病變診斷的準確性。到了20世紀80年代,隨著內窺鏡影像系統的誕生,1987年法國的穆雷(Mouret)用腹腔鏡在為一婦女治療婦科疾病的同時切除了病變的膽囊,第一例腹腔鏡膽囊切除術開啟了內窺鏡治療的新階段。

1991年2月19日,云南省曲靖第二人民醫院荀祖武使用卡爾斯托茲設備完成了中國第一例腹腔鏡膽囊切除手術,也是中國第一例腹腔鏡外科手術。

內窺鏡技術經過兩百余年的發展,從最初提出內窺鏡的設想,而后經過早期的硬式內窺鏡、半可屈式內窺鏡以及纖維內窺鏡,再到電子內窺鏡等,已構成一套完備的體系,對消化系統、泌尿系統等疾病的診斷和治療起到推動作用。

其他領域

除醫學領域外,工業領域也會使用內窺鏡。借助工業內窺鏡,人們可對有毒、有害和空間狹小設備的內部實施間接目視檢測,提高檢測效率的同時降低了成本。

目前常用的工業內窺鏡包括剛性內窺鏡、光纖內窺鏡和視頻內窺鏡3種。剛性內窺鏡一般通過轉像透鏡的光學原理來傳輸圖像,得到的圖像真實清晰。但因其工作部分采用剛性材料制成,不能彎折,故適用范圍較小。光纖內窺鏡一般通過光纖傳輸圖像和照明光,具有良好的柔性,使用便捷靈活。部分光纖內窺鏡配備有導向控制機構,通過該機構控制物鏡端的彎曲角度,可使物鏡端快速抵進待檢區域,檢測角度也可根據需要進行調整。光纖內窺鏡目前已成功用于彎曲復雜內部結構的檢測。視頻內窺鏡一般在物鏡端配備有圖像傳感器,用于將光信號轉變為電信號進行傳輸,電信號傳輸至內窺鏡控制系統后,經處理形成圖像輸出到監視器上供人觀察。視頻內窺鏡不僅具備剛性內窺鏡和光纖內窺鏡的優點,還因電信號傳輸損耗小,而具有較大的有效工作長度,是目前使用最為廣泛的內窺鏡。

參考資料 >

01.2 光學內窺鏡.國家藥品監督管理局.2023-09-26

內窺鏡.國家藥品監督管理局.2023-09-26

01.1 光學內窺鏡.國家藥品監督管理局.2023-09-26

03 電子內窺鏡.國家藥品監督管理局.2023-09-26

04 膠囊式內窺鏡系統.國家藥品監督管理局.2023-09-26

02 電凝切割內窺鏡.國家藥品監督管理局.2023-09-26

生活家百科家居網