无线内窥镜
1.引言
医用内窥镜是当前应用非常广泛的少创和无创内诊疗设备,医生可以根据内窥镜传出的图像进行诊断处理,其诊疗优势已在医学界达成了共识,世界发达国家已投入了大量的人力物力开展这方面的研究。
传统医用内窥镜使用光纤或电缆插入人体体腔内观察腔内组织形态,并进行疾病诊断,也可通过手术器械进行活检,在临床上有着十分重要的作用。内窥镜起源于100多年前,分硬管及软管二种,软管内窥镜包括纤维内窥镜和电子内窥镜。1983年,美国纽约州的weloh一Allyn公司率先研制成功世界上首台电子内窥镜,开创了医用内窥镜的新纪元。而日本的纤维及电子内窥镜无论是技术还是销售均处于世界领先地位。国产产品总体技术水平与国际先进水平相比落后10~15年。
传统的内窥镜无一例外都要通过人体表的自然孔道或切口导入人体,给病人带来很大的身体上的不适,很可能产生消化道伤损等并发症,并且对于长达6一7m的小肠等部位的病理改变不能进行全面检查。基于这样一种情况,英国的PaulSwain在1994年9月洛杉矶举行的世界胃肠病会议“微波与胃肠病学”专题会上也提出了无线内窥镜的概念,并在1996年生产出了可用于动物的样机。1999年,以色列成功生产出了 世界上第一个可用于人体的无线内窥镜,并于2001年通过了临床测试。同时旧本在无线内窥镜的研究上也取得了很大的进展。使用无线内窥镜检查消化道,病人只需像吃药一样吞下胶囊状的无线内窥镜,其中的微型摄像机就能记录整个肠胃消化道内的状况,提供给医生诊断,从而改变了以往病人在接受肠胃检查时,需痛苦地吞下带有导管的内窥镜的传统做法。
2无线内窥镜的内部结构
无线内窥镜由于要被病人内服进入消化道内部, 因此体积不能太大,现在无线内窥镜经过几年的发展,已经由最初的nmmx3omm发展到了现在最小的gmmx23mm。无线内窥镜内部基本结构一般包括发送和接收天线、图像传感器(CMOS或CCD)、照明用发光二极管、专用集成电路、供电装置以及透镜等。随着1997年电子工程取得的进展,尤其是CMOS的问世使得成像系统可以用单芯片完成,元件体积减小,能量消耗降低。供电装置和天线的尺寸就成为影响总体大小的主要方面。为了减小无线内窥镜中总体尺寸,一般采用尺寸比较小的环形天线,分别使用不同的频率发送和接收信号,一个用于传出视频图像信号,另一个用于接收控制信号。专用集成电路包括发送电路和接收电路,分别如图1、图2所示。
图像传感器接收图像信号并转换为电信号,经发送电路处理、调制,由发送天线发射。
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