Розділ 3. Ендоскопи з волоконною оптикою
3.1. Узагальнена схема ендоскопа з волоконною оптикою
Створення медичних ендоскопів з дистальним кінцем, що згинається в широкому діапазоні, стало можливим з появою волоконної оптики - гнучких джгутів, що складаються з тонких скляних ниток, які передають світло по зігнутих каналах.
Номенклатура ендоскопів з волоконною оптикою (фіброендоскопів), представлених на світовому ринку, вельми об’ємна (додаток 7, таблиці 2 - 10). Найбільшою різноманітністю відрізняються гнучкі ендоскопи для дослідження різних відділів травного тракту і дихальних шляхів. Менш об’ємна номенклатура приладів для використання в оториноларингології, урології і гінекології.
Не дивлячись на різноманітність гнучких медичних ендоскопів, більшість з них будуються за типовою схемою, представленою на рис. 3.1, з розділенням оптичного каналу передачі зображення на компоненти 4, 5, 6 і освітлювального каналу на компоненти 2, 3.
Рис. 3.1. Типова схема гнучкого медичного ендоскопа: 1 - досліджуваний об'єкт; 2 - джерело світла; 3 - волоконний освітлювальний світлопровід; 4 - об'єктив ендоскопа; 5 - гнучкий волоконний світлопровід для передачі зображення; 6 - окуляр
Досліджуваний об'єкт 1 освітлюється джерелом світла 2 за допомогою гнучкого освітлювального світлопроводу 3. Об'єктив 4 ендоскопа будує зображення досліджуваного об'єкту на вхідному торці волоконного джгута з регулярним укладанням волокон 5, який переносить зображення на вихідний торець. Зображення розглядається за допомогою окуляра 6.
У загальному вигляді гнучкий ендоскоп (рисунок 3.2) є гнучкою протяжною трубкою I, сполученою з корпусом II, який служить рукояткою для утримання приладу при експлуатації; на корпусі встановлений окуляр III. Гнучкий кабель IV через роз'єм V сполучає ендоскоп із зовнішнім джерелом світла, повітря і води.
Рис. 3.2. Загальний вигляд гнучкого медичного ендоскопа з волоконною оптикою: I - гнучка робоча частина, II - корпус, III - окуляр, IV - сполучний кабель, V - роз'їм освітлювача; 1 - керований дистальний кінець, 2 - головка, 3 - кнопка подачі води і повітря, 4 - кнопка керування аспірацією, 5 - ручки керування дистальною частиною, 6 - вхід інструментального каналу
Дистальний кінець 1 робочої частини I за допомогою ручок керування 5 може примусово згинатися під різними кутами в одній або двох площинах, завдяки чому здійснюється введення приладу і послідовний огляд ділянок досліджуваної порожнини.
Всередині гнучкої робочої частини розташовані основні функціональні системи приладу: канали передачі зображення і світла, повітря і води, канал 6 для проведення гнучких інструментів, який використовується також для аспірації вмісту порожнини при дослідженні. Канали мають вихід через головку 2 дистальних керованих частини I.
У корпусі II вмонтовуються механічні системи керування вигином дистальної частини, подачею повітря, води і аспірацією.
Робоча частина зовні покрита еластичними оболонками, що забезпечують нетравматичне проведення приладу по анатомічному каналу і захищають від попадання вологи у внутрішні комунікації ендоскопа.
Основою гнучкого ендоскопа є оптична система передачі зображення, що складається зі встановленого в головці 2 об'єктиву і гнучкого джгута з регулярно укладених скляних ниток, прокладених всередині гнучкої частини I, а також окуляра III, за допомогою якого розглядається отримуване після оптичного джгута зображення з деяким збільшенням.
Необхідний для огляду внутрішньої порожнини рівень освітлення забезпечується передачею світла через гнучкий скловолоконний світлопровід, прокладений всередині гнучкої частини ендоскопа і перехідний в кабель IV, останній за допомогою стандартного роз'єму V приєднується до зовнішнього джерела світла. Через кабель від джерела також подаються необхідні для проведення дослідження повітря і вода, перемикання яких здійснюється за допомогою встановленої на корпусі кнопки 3; аналогічно кнопка 4 служить для керування аспірацією вмісту порожнини.
Одним з чинників системного підходу до створення гнучких ендоскопів стала розробка нормативних документів: ГОСТ 23496-89 "Ендоскопи медичні. Загальні технічні вимоги і методи випробувань" і РД 92-7500-90 "Методичних вказівок, методи випробувань ендоскопів медичних".