Градантные системы передачи изображения. Гибкие эндоскопы.
В связи с использованием оптиковолоконной системы передачи изображения появляются возможности изготовления очень тонких и длинных эндоскопов. Однако такие приборы характеризуются невысокой разрешающей способностью и мозаичностью изображения.
Градантные системы передачи изображения, разработанные в 60-80-е годы, характеризуются неоднородным распределением показателя преломления по сечению стекла. В настоящее время наиболее оптимальным считается использование градантов с радиальным распределением показателя преломления. Они представляют систему длинных цилиндрических стержней с плоскими полированными торцами, изготовленными из особых сортов стекла.
Граданты проходят специальную физико-химическую обработку. Благодаря этому создается радиальный градиент показателя преломления, который плавно убывает от оси граданта, от центра к его наружной поверхности.
Такой градант эквивалентен линзе, а два граданта заменяют несколько десятков микролинз, составляющих основу жесткого эндоскопа. Благодаря разработке этой системы значительно возросла разрешающая способность жестких эндоскопов.
Освещение операционного поля осуществляется посредством проведения света от источника к концу эндоскопа. Жесткие эндоскопы дают более качественное изображение, чем гибкие. В жестком эндоскопе применен телескоп, расположенный внутри специального защитного тубуса. Последний имеет рабочие каналы, через которые осуществляются различные манипуляции (моно- и биполярная коагуляция, биопсия и рассечение тканей) специально приспособленными для этого инструментами.
Принципиальное строение гибкого эндоскопа:
1 - окуляр;
2 - кольцо диоптрийной наводки;
3 - клапан отверстия рабочих инструментов;
4 - клапан аспирации;
5 - клапан подачи воздуха и воды;
6 - рукоятка угла изгиба дистального конца вправо и влево;
7 - фиксатор рукоятки изгиба вправо и влево;
8 - рукоятка угла изгиба вверх и вниз;
9 - фиксатор рукоятки изгиба вверх и вниз
Как правило, ригидные эндоскопы снабжены системой ирригации-аспирации, расположенной в тубусе. В некоторых системах имеется специальный канал, обеспечивающий возможность проведения лазерного световода. Кроме этого, эндоскопическая система укомплектовывается разноугольными телескопами. Обычно изготавливаются следующие оптические системы:
• оптика прямого видения (0);
• оптика переднего видения (30°);
• широкоугольная оптика вертикального видения (70°);
• оптика бокового видения (90°);
• оптика ретроспективного видения.
Разноугольные телескопы одной системы могут быть заменены один другим во время операции в зависимости от необходимости изменения угла изображения. При этом инструменты, расположенные в рабочих каналах, остаются вместе с тубусом на месте.
Кроме манипуляций основными инструментами, введенными через рабочие каналы (однопортальная эндоскопия), можно подводить к месту операционного вмешательства и другие инструменты через вспомогательные порты, установленные вдали от основного (бипортальная или трипортальная эндоскопия).
Гибкие эндоскопы
Другой разновидностью эндоскопов, применяемых в хирургии, являются гибкие эндоскопы. Их гибкость обеспечивается применением оптико-волоконных систем.
Принцип передачи светового пучка по волокнам всего в несколько десятков микрон (тоньше человеческого волоса) заключается в эффекте полного внутреннего отражения. Каждое световодное волокно снаружи покрыто специальным слоем стекла с низким показателем преломления так, что луч света, попавший в волокно с одной стороны, последовательно отражаясь от его стенок, достигает противоположного конца практически без потерь.
Светопередача осуществляется при любом изгибе волокон, обеспечивая подвижность эндоскопа. Отдельное волокно передает изображение одной точки объекта. Волоконный жгут состоит из 70000—100000 волокон, по которым можно передавать «холодный» свет и изображение.
В гибком эндоскопе обычно существуют два отдельных канала: один -для передачи света, другой - для передачи изображения. Волоконный жгут, обеспечивающий передачу изображения, суммирует все точки на проксимальном конце, и через окуляр виден рассматриваемый объект, который имеет мозаичную структуру. Все волокна в жгуте уложены в определенной строгой последовательности. В основе разработки такой системы лежит принцип когерентности. Если это не соблюдается, то эндоскопическая картина искажается.
Гибкий эндоскоп состоит из:
• управляемой дистальной головки;
• гибкой средней части;