El dispositivo utilizado en medicina para observar directamente las cavidades internas de los órganos humanos se llama endoscopio o, para abreviar, endoscopio.
La palabra inglesa "endoscopia" es "endoscopia", que proviene de la palabra griega. Es una combinación de la letra "endo" (que significa dentro) y el verbo "skopein" (que significa observar). Su significado original es asomarse a las cavidades profundas del cuerpo humano. lejos. Desde que Bozzini en Alemania fue pionero en el uso de la luz de las velas como fuente de luz y un delgado tubo de hierro para observar el tracto urinario en 1805, la endoscopia médica se ha desarrollado rápidamente y el proceso se puede dividir aproximadamente en cuatro períodos.
Endoscopio rígido temprano (1805-1932)
Ya en 1805, Bozzini de Alemania propuso por primera vez la idea de la endoscopia, utilizando la luz de una vela para ver la luz interna del recto y el tracto urinario a través del endoscopio. En 1826, Segales fabricó en Francia el cistoscopio y el esofagoscopio. En 1853, Desormeaux en Francia utilizó una lámpara de queroseno alimentada por una mezcla de alcohol y trementina como fuente de luz para observar la uretra, la vejiga, el recto, el útero y otros órganos. En 1868, Kussmaul de Alemania fabricó el primer endoscopio recto inspirado en su interpretación de tragar espada. Está formado por un tubo de metal con un tapón blando en la punta, de 1,3 cm de espesor y 47 cm de largo, y está iluminado por una lámpara Desormeaux. Debido a que la parte dura es demasiado larga y la iluminación insuficiente, la cavidad gástrica no se puede ver claramente. Después de que Edison inventara la luz eléctrica en 1880, se utilizaron lámparas eléctricas o pequeñas perlas eléctricas como fuente de luz para los endoscopios. En 1881, Mikulicz fabricó un gastroscopio de tubo rígido de 65 cm de largo y 14 mm de diámetro con una curvatura de 30 grados en el tercio inferior del gastroscopio. En la punta se instaló una pequeña bombilla y había un canal de aire para la inyección de gas. Esta idea hace que la endoscopia tenga inicialmente valor práctico. Sin embargo, este tipo de endoscopio rígido no sólo es muy difícil de operar al examinar el tracto gastrointestinal superior con su curvatura y luz cambiante, sino que también causa gran dolor y daño al paciente. Además, la iluminación de la fuente de luz reflejada externa de pequeñas perlas eléctricas o filamentos de tungsteno es muy baja, por lo que hay muchos puntos ciegos al mirar furtivamente.
Gastroscopio semiflexible (1932-1957)
En 1923, Wolf-Schindler desarrolló el gastroscopio de lente semiflexible, que consta de una parte rígida proximal y una parte flexible distal, y está compuesto por 26 segmentos de prisma. Dado que la mayor parte del cuerpo del espejo es flexible, el área visible de la mucosa gástrica aumenta considerablemente. Más tarde, Henning y Eder-Hufford hicieron más delgada la parte rígida del gastroscopio Wolf-Schindler y aumentaron el aumento del ocular para facilitar la observación. En 1941, Taylor instaló un dispositivo para doblar en la parte operativa del gastroscopio, que permitía doblar el extremo tanto en dirección "hacia arriba" como "hacia abajo", reduciendo en gran medida el área ciega para la observación. En 1948, Benedict instaló el tubo de biopsia en el endoscopio, mejorando aún más el rendimiento del gastroscopio.
En cuanto a la tecnología de imágenes endoscópicas, ya en 1939, Henning et al. Tomó con éxito fotografías en color del estómago por primera vez. En 1950, Japón produjo la gastrocámara de primera generación, que compensó parcialmente las deficiencias del gastroscopio semiflexible de Schindler.
Fibroscopio (después de 1957)
1. Historia del desarrollo de la fibroendoscopia.
En 1957, Hirschowitz de los Estados Unidos fabricó el primer endoscopio gastroduodenal de fibra óptica, lo que llevó a la endoscopia a la etapa de desarrollo de la endoscopia de fibra óptica.
Japón comenzó a producir gastroscopios de fibra óptica en 1963. Se instaló un haz de fibra en la cámara intragástrica original para crear una cámara intragástrica con un fibroscopio. Además, se agregó un tubo de biopsia al fibrogastroscopio, se agregó una estructura curva en el extremo del fibrogastroscopio y se adoptó la tecnología de luz fría con un haz guía de luz conectado a una fuente de luz externa potente, lo que finalmente hizo que el fibrogastroscopio a una etapa más práctica. Después de la década de 1960, los científicos japoneses y estadounidenses realizaron varias mejoras a la gastroscopia de fibra óptica inicial, como aumentar el brillo del campo de visión, ampliar el ángulo del campo de visión y aumentar la capacidad de control de flexión multidireccional del extremo distal del gastroscopio. , añadiendo canales de biopsia y tratamiento, etc.; Al mismo tiempo, a partir del gastroscopio de medición se han desarrollado endoscopios de visión frontal y de tipo estrabismo, que permiten observar el esófago, el estómago y el duodeno en un solo examen endoscópico. En 1963, Overhoet desarrolló por primera vez el colonoscopio de fibra óptica y lo aplicó clínicamente. En 1968, McCune fue el primero en intubar con éxito la papila duodenal a través de un fibroscopio y realizar una colangiopancreatografía retrógrada (CPRE). En los últimos años, la aplicación de la endoscopia gastrointestinal ha evolucionado desde una simple función diagnóstica al campo del tratamiento no quirúrgico. La resección eléctrica endoscópica de alta frecuencia de pólipos, la extirpación de cuerpos extraños, la escleroterapia de varices esofágicas, la incisión endoscópica de la papila duodenal y la extracción de cálculos, el drenaje endoscópico interno y externo del conducto biliar, la dilatación de la estenosis esofágica, el cateterismo y el láser Nd-YAG y el microondas domésticos se utilizan para tratar tumores del tracto digestivo, detener hemorragias y realizar resección laparoscópica de la vesícula biliar. No sólo en el extranjero, sino que paulatinamente se fue desarrollando y aplicando en diversos puntos de nuestro país. En definitiva, el campo de aplicación de la endoscopia, especialmente la endoscopia digestiva, tiene un amplio mundo.
2. Principios ópticos del fibroscopio.
Reflexión interna total: el haz de fibras que conduce la imagen forma la parte central del endoscopio de fibra, que se compone de decenas de miles de fibras de vidrio extremadamente finas. Cada fibra debe poder transmitir luz de manera efectiva de un extremo al otro sin perder demasiado brillo, sin cambiar su color y sin filtrar luz hacia las fibras adyacentes. Estos son los requisitos para fabricar paquetes de guías de fibroscopio. Base. Para cumplir con los requisitos anteriores, de acuerdo con el "principio de reflexión total" de la óptica, el exterior de todas las fibras de vidrio (fibras centrales) utilizadas para hacer el diámetro interior de la fibra debe cubrirse con una capa de fibras de vidrio extremadamente delgadas (fibras recubiertas). ) con un índice de refracción más bajo. Se garantiza que toda la luz transmitida a lo largo del núcleo de fibra pueda sufrir una emisión interna total.
De hecho, se produce una pérdida de transmisión de luz dentro de la fibra, que se manifiesta principalmente en:
Autoabsorción de la fibra: cuanto más larga es la fibra, mayor es la distancia que recorre la luz dentro de la fibra y mayor es la pérdida de luz.
De hecho, la reflexión total no es del 100%. También hay una cantidad muy pequeña de refracción en cada reflexión. La luz necesita reflejarse decenas de miles de veces cuando pasa a través de una fibra de 1 m de largo, por lo que la muy pequeña cantidad de refracción en cada reflexión se vuelve considerable cuando llega al final de la fibra.
Pérdida en ambos extremos de la fibra:
Haz de fibras ópticas: La transmisión de una única fibra sólo puede producir un punto de luz. Si desea ver una imagen, es necesario agrupar una gran cantidad de fibras. Para transmitir una imagen al otro extremo para formar la misma imagen, cada fibra debe estar en la misma posición en ambos extremos. Los haces de fibras fabricados de esta forma se denominan haces "de extremo a extremo". Sólo estos paquetes "de un extremo a otro" pueden producir imágenes, también llamados paquetes guía. Cuanto más delgada sea la fibra de imágenes, más delgado será el recubrimiento, mayor será el número de fibras en el haz de imágenes y mayor será la resolución de la imagen formada (es decir, más clara será la imagen). Sin embargo, cuanto más fina es la fibra, peor es la conductividad de la luz. La capa de recubrimiento no puede ser inferior a 1,5 µm debido a limitaciones de artesanía y principios ópticos, y el número de fibras no puede ser excesivo debido a limitaciones del espesor del cuerpo de la lente. La longitud y la cantidad de fibras del tracto de imágenes varían mucho según el modelo, el tamaño y el fabricante del endoscopio. Generalmente, la cantidad de fibras en el tracto de imágenes está entre 5000 y 4000. El diámetro del haz de imágenes está entre 0,5 y 3 mm, y el diámetro de una sola fibra generalmente está entre 8 y 12 µm. El haz de fibras que transmite la luz se llama guía de luz. Como no es necesario transmitir una imagen, no es necesario alinear las fibras de un extremo a otro y pueden disponerse de forma aleatoria. Dado que no se considera su resolución, el diámetro de cada fibra puede ser más grueso para aumentar la conductividad de la luz. El diámetro general del haz de fibras guía de luz es de 30 μm.
3. Composición del fibroscopio
Extremo frontal: en la sección transversal del extremo frontal, puede ver: ① el puerto de succión y la biopsia; ② el espejo guía de luz; ③ la superficie de la lente objetivo; ④ el orificio de expulsión de aire/agua. Algunos endoscopios de fibra tienen orificios de expulsión de aire y agua. dividido. También hay un elevador de fórceps en la parte frontal del fibroscopio de visión lateral o de tipo estrabismo.
Cuerpo del espejo: el espejo es un tubo flexible y su grado de curvatura varía según el propósito del fibroscopio. Generalmente, el cuerpo del gastroscopio es más duro y el extremo frontal del cuerpo del colonoscopio es más duro que el extremo posterior. El cuerpo del espejo está hecho de tubos de malla de acero y tubos de acero con forma de serpiente. Contiene vigas guía, vigas guía, canales de biopsia y succión, tubos de inyección de aire/agua y cables de control de ángulo. Está envuelto con un tubo de plástico de poliuretano, que tiene funciones de sellado y anticorrosión para evitar la entrada de agua y jugo gástrico y la corrosión ácida.
Parte operativa: incluye ocular, anillo de enfoque, válvula de succión, válvula de inyección de aire/agua, perilla de control de ángulo, orificio de biopsia, etc.
Parte de conexión de la guía de luz: La parte de conexión de la guía de luz conecta la fuente de luz y la bomba de aire del endoscopio de fibra, y también conecta la botella de agua y la bomba de succión.
4.Accesorios principales del fibroscopio.
Fuente de luz: Existen muchos tipos de fuentes de luz fría para endoscopios de fibra óptica, que van desde fuentes de luz halógena simples de baja energía hasta fuentes de luz de xenón complejas y de alta intensidad. Las fuentes de luz grandes y más avanzadas generalmente tienen flash automático, que puede ajustar automáticamente la luz en fotografías, videos de televisión y filmación de películas.
Ámbito de enseñanza: se puede acoplar al ocular para que lo vea una segunda persona. Debido a la reconducción del haz guía, el brillo se debilita enormemente y el brillo que ambos pueden observar es solo el 20% del brillo original.
Sistema de cámara:
Cámara ordinaria: está conectada al ocular de la fibra y puede exponer y tomar fotografías automáticamente a través de la fuente de luz del endoscopio de fibra. Cuando se presiona el obturador de la cámara, la siguiente serie de cosas suceden automáticamente. El obturador de luz de la fuente de luz se cierra, cortando la luz de la fuente de luz. Se abre el obturador de la cámara, se abre el obturador de la fuente de luz y se dispara el flash. En este momento, se encuentra en la cámara. La fotocélula comienza a medir la intensidad de la luz del espejo y la devuelve al circuito de exposición automática en la fuente de luz. Cuando el circuito determine que el brillo de exposición de la foto es suficiente, dejará de parpadear. Después de un breve intervalo, se tomará la foto. El obturador de la cámara se cierra, todo el proceso dura 0,25 segundos y luego la fuente de luz vuelve a la intensidad de luz normal durante la observación.
La cámara de imágenes instantáneas imprime fotografías endoscópicas en 90 segundos.
Cámara de cine: puede proporcionar materiales de alta calidad para la enseñanza.
Los sistemas de televisión endoscópica permiten que muchas personas vean simultáneamente y las imágenes también se pueden transmitir en cinta.
