电子内窥镜的原理

电子内窥镜的原理

电子内窥镜与纤维内窥镜相比有以下优点：

⑴图像清晰，色泽逼真，分辨率高，电子内窥镜图像经过特殊处理，将图像放大，对小病灶的观察尤为适合。

⑵具有录像、储存功能，能将病变储存起来，便于查看及连续对照观察。

⑶快速照相，减少内镜检查时间。

⑷避免了光导纤维易于折断、导光亮度易于衰减、图像放大易于失真等缺点。

⑸1人操作，多人可以同时观看。便于疾病诊断、会诊、教学。

电子内窥镜同纤维内窥镜一样分为电子胃镜、电子十二指肠镜、电子结肠镜。近几年发展很快，但由于电子内窥镜价格昂贵，生产工艺不如纤维内窥镜成熟，在一定时期内，尚难普及和取代纤维内窥镜的临床应用。

电子内窥镜与纤维内窥镜、光纤内窥镜一样，在应用方面主要用于无损检测和孔探技术应用，因此，主要还是分为工业电子内窥镜和医疗电子内窥镜。在内窥镜机械结构和工作原理上基本没有大多的差别。

2电子内窥镜主要结构

电子内窥镜是现在医疗检查必不可少的仪器之一，就那LED电子内窥镜检测仪为例，它由内镜endoscopy、电子摄像装置/视频信息系统中心（video infor mation syste mcenter）、电视监示器（television monitor)3个主要部分组成，另外，CCD耦合腔镜、腔内冷光照明系统（目前为LED光源）、视频处理系统、和显示打印系统是电子内窥镜的主要结构的组成部分。

电子内窥镜主要由内镜（endoscopy)、电视系统信息中心（video information system center）和电视监视器（televisio monitor）三个主要部分组成。它的成像主要依赖于镜身前端装备的微型图象传感器（charge coupled device，CCD)CCD就像一台微型摄像机将图像经过图象处理器处理后，显示在电视监视器的屏幕上。电子内镜的构成除了内镜、电视信息系统中心和电视监视器三个主要部分外，还配备一些辅助装置，如录像机、照相机、吸引器以及用来输入各种信息的键盘和诊断治疗所用的各种处置器具等。

信号采集部分

内窥镜镜头，是进入身体内部用来观察的，可以简单认为是图形采集部分，一般的内窥镜镜头的视场、观察角度、方向等都是可以调节的；电子内窥镜不是通过光学镜头或光导纤维传导图像，而是通过装在内窥镜先端被称为“微型摄像机”的光电耦合元件CCD将光能转变为电能，再经过图像处理器“重建”高清晰度的、色彩逼真的图像显示在监视器屏幕上。电子内窥镜的主要结构由CCD耦合腔镜、腔内冷光照明系统、视频处理系统、和显示打印系统等部分组成。CCD耦合腔镜将CCD耦合器件置于腔镜先端，直接对腔内组织或部位进行直接摄像，经电缆传输信号到图像中心。

信号传输处理部分

内窥镜中端部分是图形信号传输处理部分，不管是哪种内窥镜，都需要把内窥镜镜头所采集的图像信号传输到图像显示部分，因此，内窥镜前端的“微型摄像头”所观察到得图像信号需要经过一定的技术手段才能高清的显示在显示屏上，电子子内窥镜工作原理是冷光源对所检查或手术部位照明后物镜将被测物体成像在CCD光敏面上，CCD将光信号转换成电信号，由电缆传输至视频处理器，经处理还原后显示在监视器上。CCD光敏面由规律排列的二极管组成，每一个二极管称为一个像素(picture elemont），像素的多寡决定像质的优劣。目前的制作工艺普遍可达到30~41万像素。电子内窥镜靶面和有效尺寸为Fi（外径）=2mm左右，而且CCD输出信号的一级放大电路也要包含在2mm的圆柱体积内。电子内窥镜像质的好坏主要取决于CCD性能，其次还有驱动电路和后处理系统的技术指标，包括分辨率、灵敏度、信躁、光谱响应、暗电流、动态范围和图像滞后等。这一部分就要看内窥镜的具体光电性能。
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