Волоконна оптика. Ендоскопія

Ендоскопія — це огляд стінок органів або порожнин організму за допомогою оптичних приладів. Таким методом діагностують захворювання носоглотки, трахей і бронхів, шлунка, сечового міхура та ін. Для ендоскопії використовують спеціальні пристрої, які складаються з джерела світла та оглядової трубки. Джерелом світла є низьковольтна електрична лампочка, яка живиться від трансформатора і розміщена на кінці оглядової трубки. Трубка є оптичним приладом певної структури.

Поширення світла скляним циліндром пояснюється повним внутрішнім відбиванням, тобто світло, падаючи на внутрішню поверхню під кутом, більшим від граничного, багаторазово цілком відбивається і майже без втрат доходить до його кінця.

Результати досліджень свідчать, що чим тонший скляний циліндр, тим менші світлові втрати, тим частіше відбиваються промені і тим більше їх падає на внутрішню поверхню циліндра під кутом, більшим від граничного.

Якщо складемо разом велику кількість таких тонких скляних волокон і скріпимо їх, то отримаємо гнучкий світловод, яким може поширюватись світло навіть тоді, коли його скрутити. Проте за таких умов світло може переходити з одного волокна в інше при їх дотику. Для уникнення цього деякі скляні волокна покривають оболонкою зі скла з меншим показником заломлення, ніж має власне волокно. Тоді умова повного внутрішнього відбивання зберігається, а світлові втрати мінімальні. Якщо скласти деякі волокна так, щоб вони не перехрещувались, то утвориться "пакет" волокон, який називають регулярним або узгодженим. За його допомогою можна передавати не лише світло, а й зображення.

Якість зображення залежить від діаметра волокон та густини їх укладання. Уявімо, що деякі волокна внаслідок нагрівання "спеклись" і утворили багатожильну структуру. Тоді, нагрівши такий світловод та піддавши його деформації, отримаємо конічний світловод — фокон. Якщо його поставити звуженим кінцем на текст, то він буде зменшеним, а якщо перевернути — то збільшеним.

Досягнення медицини останніх років пов'язані з розробкою та використанням ендоскопів з волоконною оптикою. Це дало змогу розширити діагностичні та лікувальні можливості майже в усіх галузях медицини.

Сучасні ендоскопи — це складні оптико-механічні прилади, які дозволяють проводити огляд внутрішніх органів і порожнин людського тіла, здійснювати діагностичні дослідження та лікувальні маніпуляції. До ендоскопів можна прикріпити фото- або кінокамеру, за допомогою яких забезпечується об'єктивність спостережень і реєстрація процесів у вигляді рухомих зображень. Під час ендоскопії використовують лазеро-терапію, кріодію, плівкоутворювальні препарати. Ендоскопічна хірургія ефективна для зупинки шлунково-кишкової кровотечі, видалення поліпів шлунка і кишок та ін. (рис. 16.31).

П ерспективним напрямом ендоскопії є вико­ристання радіоізотопних методів діагностики і лікування. Датчики та радіоактивні препарати підводять до ділянки з патологією для дослідження функціонального стану внутрішніх органів.

Новим напрямом в ендоскопії стає ендоскопічна ультразвукова діагностика. Створений спеціальний локатор, який розміщують на дистальному кінці ендоскопа. Він дає змогу досліджувати серце, легені, підшлункову залозу, жовчні протоки і т. ін.

Для зупинки кровотечі з органів і судин використовують фотокоагуляцію лазерним випро­мінюванням. Лазерна коагуляція має багато переваг перед електрокоагуляцією: відсутність механічного контакту зі слизовою оболонкою, строге дозування та рівномірний розподіл енергії у межах світлової плями, постійний візуальний контроль. Лазерне випромінювання передається кварцевим моно-волокном діаметром 400...600 мкм, розміщеним у фторопластовому катетері, який вводять через біопсійний канал ендоскопа. За допомогою ендоскопа вводять також гемостатичні препарати.

У хірургічній практиці бронхоскопи вико­ристовують і для діагностики, і для лікувальних маніпуляцій. Здійснюють санацію бронхів у післяопераційний період, лікувальну катетеризацію одиноких абсцесів легень із введенням лікарських препаратів. В особливо складних умовах вико­ристовують лапароскопію. Комплект лапароскопа складається із троакара з гільзою, оптичної труби, голки для накладання пневмоперитонеума, гнучкого світловода та освітлювача.

Лапароскопічна техніка та лікувально-діагностичні методи постійно удосконалюються, діапазон їх використання розширюється. Розроб­лена методика програмованої або динамічної лапароскопії, яка дає змогу за допомогою спеціального пристрою контролювати стан органів черевної порожнини протягом декількох діб. Цю методику використовують для діагностики і лікування гострих хірургічних захворювань, травм черевної порожнини і післяопераційних ускладнень.