L'appareil utilisé en médecine pour observer directement les cavités internes des organes humains est appelé endoscope, ou endoscope en abrégé.
Le mot anglais « endoscopie » est « endoscopie », qui vient du mot grec. C'est une combinaison de la lettre « endo » (qui signifie à l'intérieur) et du verbe « skopein » (qui signifie observer). Son sens originel est de scruter les cavités profondes du corps humain. loin. Depuis que Bozzini, en Allemagne, a été le pionnier de l'utilisation de la bougie comme source de lumière et d'un mince tube de fer pour scruter les voies urinaires en 1805, l'endoscopie médicale s'est développée rapidement et le processus peut être grossièrement divisé en quatre périodes.
Endoscope rigide ancien (1805-1932)
Dès 1805, l'Allemand Bozzini a proposé pour la première fois l'idée de l'endoscopie, utilisant la lumière d'une bougie pour observer la lumière interne du rectum et des voies urinaires à travers l'endoscope. En 1826, Segales en France a produit le cystoscope et l'œsophagoscope. En 1853, Desormeaux en France utilisait une lampe à pétrole alimentée par un mélange d'alcool et de térébenthine comme source de lumière pour observer l'urètre, la vessie, le rectum, l'utérus et d'autres organes. En 1868, l'Allemand Kussmaul fabriqua le premier endoscope droit inspiré de sa performance de déglutition d'épée. Elle est constituée d'un tube métallique muni d'un bouchon souple à l'extrémité, de 1,3 cm d'épaisseur et 47 cm de longueur, et est éclairée par une lampe Desormeaux. La partie dure étant trop longue et l’éclairage insuffisant, la cavité gastrique n’est pas clairement visible. Après qu'Edison ait inventé la lumière électrique en 1880, des lampes électriques ou de petites billes électriques ont été utilisées comme source de lumière pour les endoscopes. En 1881, Mikulicz a fabriqué un gastroscope à tube rigide de 65 cm de long et 14 mm de diamètre avec une courbure de 30 degrés dans le tiers inférieur du gastroscope. Une petite ampoule était installée à la pointe et il y avait un canal d'air pour l'injection de gaz. Cette idée donne d'abord à l'endoscopie une valeur pratique. Cependant, ce type d'endoscope rigide est non seulement très difficile à utiliser lors de l'examen du tractus gastro-intestinal supérieur avec sa courbure et sa lumière variable, mais il entraîne également de grandes douleurs et de grands dommages pour le patient. De plus, l'éclairage de la source de lumière réfléchie externe constituée de petites billes électriques ou de filaments de tungstène est très faible, il existe donc de nombreux angles morts lors de l'observation.
Gastroscope semi-flexible (1932-1957)
En 1923, Wolf-Schindler a développé le gastroscope à lentille semi-flexible, composé d'une partie proximale rigide et d'une partie distale flexible, et composé de 26 segments de prisme. Étant donné que la majeure partie du corps du miroir est pliable, la zone visible de la muqueuse gastrique est considérablement augmentée. Plus tard, Henning et Eder-Hufford ont encore plus mince la partie rigide du gastroscope Wolf-Schindler et ont augmenté le grossissement de l'oculaire pour faciliter l'observation. En 1941, Taylor a installé un dispositif de pliage sur la partie opérationnelle du gastroscope, qui permettait de plier l'extrémité dans les deux sens « vers le haut » et « vers le bas », réduisant ainsi considérablement la zone aveugle d'observation. En 1948, Benedict installe le tube à biopsie sur l'endoscope, améliorant encore les performances du gastroscope.
Concernant la technologie d’imagerie endoscopique, dès 1939, Henning et al. a réussi à prendre des photos couleur de l'estomac pour la première fois. En 1950, le Japon a produit la première génération de gastrocaméra, qui comblait en partie les défauts du gastroscope semi-flexible de Schindler.
Fibroscope (après 1957)
1. Historique du développement de l'endoscopie par fibre
En 1957, l'américain Hirschowitz a fabriqué le premier endoscope gastroduodénal à fibre optique, ce qui a amené l'endoscopie au stade de développement de l'endoscopie à fibre optique.
Le Japon a commencé à produire des gastroscopes à fibre optique en 1963. Un faisceau de fibres a été installé sur la caméra intragastrique d'origine pour créer une caméra intragastrique avec un fibroscope. De plus, un tube de biopsie a été ajouté au gastroscope à fibre, une structure incurvée à l'extrémité du gastroscope à fibre a été ajoutée et la technologie de lumière froide avec un faisceau de guidage de lumière connecté à une source de lumière externe puissante a été adoptée, apportant finalement le gastroscope à fibre dans une étape plus pratique. Après les années 1960, des scientifiques japonais et américains ont apporté diverses améliorations à la gastroscopie à fibre optique initiale, telles que l'augmentation de la luminosité du champ de vision, l'élargissement de l'angle du champ de vision et l'augmentation de la capacité de contrôle de flexion multidirectionnelle de l'extrémité distale du gastroscope. , ajout de canaux de biopsie et de traitement, etc. ; parallèlement, des endoscopes prospectifs et de type strabisme ont été développés à partir du gastroscope de mesure, permettant de voir l'œsophage, l'estomac et le duodénum lors d'un seul examen endoscopique. En 1963, Overhoet a développé pour la première fois le coloscope à fibre optique et l'a appliqué en clinique. En 1968, Mccune a été le premier à intuber avec succès la papille duodénale à l'aide d'un fibroscope et à réaliser une cholangiopancréatographie rétrograde (CPRE). Ces dernières années, l’application de l’endoscopie gastro-intestinale est passée d’une simple fonction de diagnostic au domaine du traitement non chirurgical. La résection électrique endoscopique à haute fréquence des polypes, l'élimination des corps étrangers, la sclérothérapie des varices œsophagiennes, l'incision endoscopique de la papille duodénale et l'élimination des calculs, le drainage endoscopique interne et externe des voies biliaires, la dilatation de la sténose œsophagienne, le cathétérisme et le laser et le micro-ondes Nd-YAG domestiques sont utilisés pour traiter les tumeurs du tube digestif, arrêter les saignements et effectuer une résection laparoscopique de la vésicule biliaire. Non seulement à l'étranger, mais aussi progressivement développé et appliqué dans diverses régions de notre pays. En bref, le domaine d'application de l'endoscopie, notamment de l'endoscopie digestive, s'étend sur un vaste monde.
2. Principes optiques du fibroscope
Réflexion interne totale : le faisceau de fibres qui conduit l'image constitue la partie centrale de l'endoscope à fibre, composé de dizaines de milliers de fibres de verre extrêmement fines. Chaque fibre doit être capable de transmettre efficacement la lumière d’une extrémité à l’autre sans perdre trop de luminosité, sans changer de couleur et sans laisser passer de lumière dans les fibres adjacentes. Ce sont les exigences pour fabriquer des faisceaux de guides de fibroscope. Fondation. Afin de répondre aux exigences ci-dessus, selon le « principe de réflexion totale » de l'optique, l'extérieur de toutes les fibres de verre (fibres centrales) utilisées pour réaliser le diamètre intérieur de la fibre doit être recouvert d'une couche de fibres de verre extrêmement fines (fibres enduites ) avec un indice de réfraction inférieur. Il est garanti que toute la lumière transmise le long de la fibre centrale peut subir une émission interne totale.
En effet, il y a une perte de transmission lumineuse au sein de la fibre, qui se manifeste principalement par :
Auto-absorption de la fibre : plus la fibre est longue, plus la distance parcourue par la lumière à l'intérieur de la fibre est longue et plus la perte de lumière est importante.
En fait, la réflexion totale n'est pas à 100 %. Il y a également une très petite quantité de réfraction dans chaque réflexion. La lumière doit être réfléchie des dizaines de milliers de fois lorsqu'elle traverse une fibre de 1 m de long, de sorte que la très petite quantité de réfraction dans chaque réflexion devient considérable lorsqu'elle atteint l'extrémité de la fibre.
Perte aux deux extrémités de la fibre :
Faisceau de fibres optiques : La transmission d'une seule fibre ne peut produire qu'un point lumineux. Si vous souhaitez voir une image, un grand nombre de fibres doivent être regroupées. Afin de transmettre une image à l’autre extrémité pour former la même image, chaque fibre doit être dans la même position aux deux extrémités. Les faisceaux de fibres réalisés sous cette forme sont appelés faisceaux « de bout en bout ». Seuls ces ensembles « de bout en bout » peuvent produire des images, également appelées ensembles de guides. Plus la fibre d'imagerie est fine, plus le revêtement est fin, plus le nombre de fibres dans le faisceau d'imagerie est élevé et plus la résolution de l'image formée est élevée (c'est-à-dire plus l'image est claire). Cependant, plus la fibre est fine, plus la conductivité lumineuse est mauvaise. La couche de revêtement ne peut pas être inférieure à 1,5 µm en raison de limitations de savoir-faire et de principes optiques, et le nombre de fibres ne peut pas être excessif en raison de limitations d'épaisseur du corps de la lentille. La longueur et le nombre de fibres du tractus d'imagerie varient considérablement en fonction du modèle, de la taille et du fabricant de l'endoscope. Généralement, le nombre de fibres dans le tractus d’imagerie se situe entre 5 000 et 4 000. Le diamètre du faisceau d'imagerie est compris entre 0,5 et 3 mm et le diamètre d'une seule fibre est généralement compris entre 8 et 12 µm. Le faisceau de fibres qui transmet la lumière est appelé guide de lumière. Puisqu’il n’est pas nécessaire de transmettre une image, les fibres n’ont pas besoin d’être alignées bout à bout et peuvent être disposées de manière aléatoire. Sa résolution n’étant pas prise en compte, le diamètre de chaque fibre peut être plus épais pour augmenter la conductivité lumineuse. Le diamètre général du faisceau de fibres guide de lumière est de 30 μm.
3. Composition du fibroscope
Extrémité avant : Sur la coupe transversale de l'extrémité avant, vous pouvez voir : ① l'orifice d'aspiration et la biopsie ; ② le miroir guide de lumière ; ③ la surface de l'objectif ; ④ le trou d'éjection air/eau. Certains endoscopes à fibre optique sont dotés de trous d'éjection d'air et d'eau. divisé. Il y a également une pince de levage à l'avant du fibroscope à vision latérale ou de type strabisme.
Corps du miroir : Le miroir est un tube flexible et son degré de courbure varie en fonction de l'utilisation du fibroscope. Généralement, le corps du gastroscope est plus dur et l’extrémité avant du corps du coloscope est plus dure que l’arrière. Le corps du miroir est composé de tubes en treillis d'acier et de tubes d'acier en forme de serpent. Il contient des faisceaux de guidage, des faisceaux de guidage, des canaux de biopsie et d'aspiration, des tuyaux d'injection d'air/eau et des fils de contrôle d'angle. Il est enveloppé d'un tube en plastique polyuréthane, qui a des fonctions d'étanchéité et anticorrosion pour empêcher l'entrée d'eau et de suc gastrique et la corrosion acide.
Partie opérationnelle : y compris oculaire, bague de mise au point, valve d'aspiration, valve d'injection air/eau, bouton de commande d'angle, trou de biopsie, etc.
Pièce de connexion du guide de lumière : la partie de connexion du guide de lumière relie la source de lumière et la pompe à air de l'endoscope à fibre, et relie également la bouteille d'eau et la pompe d'aspiration.
4.Principaux accessoires du fibroscope
Source de lumière : Il existe de nombreux types de sources de lumière froide pour les endoscopes à fibre optique, allant des sources de lumière halogènes simples à faible consommation d'énergie aux sources de lumière au xénon complexes à haute intensité de courant. Les sources lumineuses de grande taille et plus avancées sont généralement équipées d'un flash automatique, qui peut ajuster automatiquement la lumière lors de la photographie, de la vidéo télévisée et du tournage de films.
Lunette pédagogique : peut être fixée à l'oculaire pour être visualisée par une deuxième personne. En raison de la reconduction du faisceau guide, la luminosité est considérablement affaiblie et la luminosité qui peut être observée par les deux n'est que de 20 % de la luminosité d'origine.
Système de caméra :
Caméra ordinaire : elle est connectée à l'oculaire dans la fibre et peut automatiquement exposer et prendre des photos via la source lumineuse de l'endoscope à fibre. Lorsque vous appuyez sur le déclencheur de l'appareil photo, la série de choses suivante se produit automatiquement. L'obturateur de lumière de la source lumineuse est fermé, coupant la lumière de la source lumineuse. L'obturateur de l'appareil photo est ouvert, l'obturateur de lumière de la source lumineuse est ouvert et le flash est déclenché. A ce moment, il se trouve dans la caméra. La cellule photoélectrique commence à mesurer l'intensité lumineuse du miroir et la renvoie au circuit d'exposition automatique de la source lumineuse. Lorsque le circuit détermine que la luminosité d'exposition de la photo est suffisante, elle cessera de clignoter. Après un court intervalle, la photo sera prise. L'obturateur de la caméra est fermé, l'ensemble du processus prend 0,25 seconde, puis la source lumineuse revient à l'intensité lumineuse normale pendant l'observation.
La caméra d'imagerie instantanée imprime des photos endoscopiques en 90 secondes.
Caméra vidéo : peut fournir du matériel pédagogique de haute qualité.
Les systèmes de télévision endoscopique permettent à de nombreuses personnes de regarder simultanément, et les images peuvent également être transmises sur bande.
