立体内窥镜一一外科医生的眼睛

　　MIS(体内微技术外科手术)已使手术室发生了巨大的变化，不需要在身体上开大的刀口就能看到内部器官，外科医生只要开一个小孔，这个小孔能使视觉内窥镜，微小切割工具，激光元件和其它外科器械进入就行了。光学视觉设备使外科医生能看清体内的器官和控制手术器械运动。

　　一般来说，手术使用MIS比传统的外科手术有较小的外伤，最小的伤疤和较小的感染风险。因此，病人住院的时间短，许多手术可以在门诊完成。另外，病人通常可以较快回去参加工作，使由于生病造成的经济损失为最小。

　　尽管MIS有如上的好处，但医生们发现绝大多数电视系统提供的人工“平面”图象与传统技术相比，一个最大的缺点就是后者可以用正常的视觉看清全部的人体器官。由于内窥镜复杂的和缺乏立体定向的视觉，就需要绝大多数有经验的医生经受严格的训练使其在操作上合格。

　　在内窥镜外科手术中，医生通过监视屏观看手术并操作人体内的器械。通过二维监视器，医生可以十分清楚地操作水平和竖直方向的运动。但沿着Z轴方向，面对相机作来回的深度运动却是很难掌握的。

　　由于缺乏深度方向上的辨别力，外科医生别无选择，只有通过仪器来探查直到他们能在视觉上确定与器官或组织接触为止。在深度方向上的错误判断会带来严重的后果，有时是致命的。

　　立体视觉

　　一种新近发展的技术，三维立体视觉装置可以解决深度方面的问题。由内窥镜的顶端获得两个偏移的图象，将其成象在一个电视监视器上就可以得到需要的立体图象。立体视觉装置大大地降低了潜在的手术错误，使其手术过程象胆囊手术一样安全。别的手术如结肠镜检查也从三维立体视觉装置得到了许多好处。使用立体视觉装置切除结肠上的肿瘤，医生可以较清楚地辨别肿瘤的大小和范围，使其能完全切除肿瘤并较少的损伤健康组织。

　　一批公司如olympus、RiehardWolf和BaxterProduets与Weleh一Allyn的合资企业都提供或准备提供三维目视内窥系统，装有由StereoGraphies公司生产的三维晶体视觉系统，其目视系统使外科医生既可以观察又可以录下体内的手术情况。几个装有三维晶体视觉系统的临床实验现正在进行中。

　　在内窥镜中，有两种基本的方法可以获得双图象合成的立体图象。在一种系统中，位于体外并最接近内窥镜一端位置的两台电子视频照相机合成一个电子立体图象。在两个直径接近4mm的光纤顶端的镜头把内部图象传送给固定在外部的相机。

　　另一种方法是使用在光纤顶部的棱镜形成并在一个光纤中传送的两个图象。为了实现立体视觉的需要，由于在较长的光路上要损失一些光能，这就需要在内部手术部位上有较高的亮度。光纤较贵而且易碎。在结构中，为了具有最佳的立体效果，对于光学元件的准直必须给予格外的注意。