Эндаскоп: глыбокі аналіз структуры і аптычная візуалізацыя

У галіне сучаснай медыцыны і прамысловых выпрабаванняў эндаскапія стала незаменным інструментам для абследавання і дыягностыкі дзякуючы сваім унікальным перавагам. Эндаскоп - гэта складаная прылада, якая аб'ядноўвае традыцыйную оптыку, эрганоміку, дакладнае машынабудаванне, сучасную электроніку, матэматыку і праграмнае забеспячэнне. Ён мае датчыкі выявы, аптычныя лінзы, крыніцу святла, механічныя прылады і г.д. Ён можа трапляць у страўнік праз рот або ў арганізм праз іншыя натуральныя каналы. Эндаскапія вельмі карысная для лекараў, бо дазваляе візуалізаваць паражэнні, якія немагчыма паказаць з дапамогай рэнтгена. Напрыклад, з дапамогай эндаскопа лекары могуць назіраць язвы або пухліны ў страўніку і распрацоўваць найлепшы план лячэння на аснове гэтага.

Па прызначэнні іх можна проста падзяліць на дзве катэгорыі: прамысловыя эндаскопы і медыцынскія эндаскопы.

Што тычыцца тыпаў прамысловых эндаскопаў, то ў залежнасці ад тыпу візуалізацыі яны падзяляюцца на аптычныя эндаскопы, валаконна-аптычныя эндаскопы, электронныя эндаскопы, CCD-відэаэндаскопы, CMOS-відэаэндаскопы і электрычныя 360° эндаскопы. У залежнасці ад тыпу крыніц святла эндаскопаў яны падзяляюцца на эндаскопы з высокачастотнымі люмінесцэнтнымі лямпамі, эндаскопы з валаконна-галагенавымі лямпамі і святлодыёдныя эндаскопы.

З пункту гледжання прымянення, эндаскопы можна ўмоўна падзяліць на дзве катэгорыі: прамысловыя і медыцынскія. Гісторыя развіцця медыцынскіх эндаскопаў доўгая, і іх структуры і тэхналогіі візуалізацыі працягваюць развівацца. У цяперашні час іх можна ў асноўным падзяліць на тры катэгорыі: эндаскопы з цвёрдымі трубкамі, эндаскопы з аптычным валаконам (гнуткія трубкі) і электронныя эндаскопы.

Што тычыцца класіфікацыі медыцынскіх эндаскопаў, іх можна ўмоўна падзяліць на тры катэгорыі ў залежнасці ад іх распрацоўкі і структуры візуалізацыі: эндаскопы з цвёрдымі трубкамі, эндаскопы з аптычным валаконам (гнуткія трубкі) і электронныя эндаскопы.

Існуе мноства розных тыпаў эндаскопаў, якія выкарыстоўваюцца для медыцынскіх абследаванняў, кожны з якіх мае свой уласны метад класіфікацыі. У цэлым, наступныя тры метады класіфікацыі часцей выкарыстоўваюцца. Што тычыцца продажаў на рынку, найбольш распаўсюджанымі катэгорыямі з'яўляюцца цвёрдыя лінзы і гнуткія лінзы ў залежнасці ад таго, ці могуць яны мяняць кірунак у клінічнай практыцы.

Цвёрдая трубчастая эндаскопія — адна з ранніх формаў эндаскопаў, якая выраблена з металу або цвёрдага пластыка і абсталявана аптычнымі кампанентамі і сістэмай святлоправоднасці ўнутры. Дзякуючы сваёй простай канструкцыі і трываласці, цвёрдыя трубчастыя эндаскопы ўсё яшчэ прымяняюцца ў некаторых спецыфічных медыцынскіх установах. Аднак з-за адсутнасці гнуткасці яны могуць не падыходзіць для пэўных складаных патрабаванняў абследавання.

З'яўленне валаконна-аптычных (гнуткіх трубчастых) эндаскопаў з'яўляецца значным прагрэсам у эндаскапічных тэхналогіях. У іх выкарыстоўваюцца аптычныя валокны ў якасці святлоправоднага асяроддзя, што забяспечвае эндаскопу лепшую гнуткасць і больш шырокі кут агляду. Валаконна-аптычная эндаскапія падыходзіць не толькі для павярхоўнага даследавання, але і для назірання за глыбокімі тканінамі, таму яна шырока выкарыстоўваецца ў клінічнай практыцы.

Электронны эндаскоп — гэта найноўшы тып эндаскопа, які выкарыстоўвае электронныя тэхналогіі для візуалізацыі. Ён абсталяваны мініяцюрнай камерай і датчыкам выявы, якія могуць пераўтвараць атрыманыя выявы ў электрычныя сігналы і адлюстроўваць іх праз сістэму апрацоўкі відэа. Электронныя эндаскопы маюць высокую выразнасць выявы, гнуткія ў эксплуатацыі і могуць падключацца да іншых медыцынскіх прылад праз розныя інтэрфейсы для перадачы і захоўвання дадзеных. Акрамя таго, электронныя эндаскопы таксама маюць функцыю павелічэння, якая дазваляе больш дэталёва аглядаць месца паражэння.

Прамысловыя эндаскопы ў асноўным выкарыстоўваюцца для праверкі і тэхнічнага абслугоўвання ў розных галінах прамысловасці. У залежнасці ад розных формаў візуалізацыі, прамысловыя эндаскопы можна падзяліць на розныя тыпы, такія як аптычныя эндаскопы, валаконна-аптычныя эндаскопы, электронныя эндаскопы, CCD-відэаэндаскопы, CMOS-відэаэндаскопы і электрычныя 360° эндаскопы. Гэтыя розныя тыпы прамысловых эндаскопаў маюць свае асаблівасці і могуць задаволіць патрэбы выяўлення ў розных сітуацыях. Тым часам прамысловыя эндаскопы можна далей падпадзяліць у залежнасці ад тыпу крыніцы святла, напрыклад, эндаскопы з высокачастотнымі люмінесцэнтнымі лямпамі, эндаскопы з валаконна-галагенавымі лямпамі і святлодыёдныя эндаскопы.

Як для медыцынскага, так і для прамысловага выкарыстання, асноўны прынцып працы эндаскопаў заснаваны на прынцыпах аптычнай візуалізацыі. У якасці прыкладу возьмем медыцынскія эндаскопы. Святло, якое выпраменьваецца крыніцай святла, перадаецца праз светлавы прамень (валаконна-аптычны) да ўнутраных тканін чалавечага цела. Частка, якая падлягае даследаванню, візуалізуецца аб'ектывам на паверхневай матрыцы CCD, а затым схема кіравання CCD кіруе CCD для збору малюнкаў і вываду стандартных відэасігналаў для назірання і аналізу лекарамі. Гэты неінвазіўны метад абследавання значна памяншае боль пацыента, а таксама павышае дакладнасць і эфектыўнасць дыягностыкі.

Эндаскоп, як перадавы інструмент выяўлення, адыгрывае важную ролю як у медыцынскай галіне і сферы аховы здароўя, так і ў прамысловай вытворчасці. З развіццём тэхналогій тэхналогія эндаскопаў пастаянна ўдасканальваецца. У будучыні з'явяцца больш інавацыйныя эндаскапічныя прадукты, якія забяспечаць больш моцныя гарантыі для здароўя людзей і бяспекі вытворчасці.