內窺鏡的研究與設計

1、中北大學信息商務學院2010屆畢業(yè)設計說明書第1頁共49頁1緒論緒論1.11.1內窺鏡的國內外發(fā)展現(xiàn)狀內窺鏡的國內外發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1國內研究現(xiàn)狀及主要研究內容從1980年代起，國內陸續(xù)開始自主研究，生產硬式內窺鏡、光纖內窺鏡，并且引進電子內窺鏡技術，生產電子內窺鏡系列產品。己投放市場的產品有硬式內窺鏡、光纖內窺鏡、電子視頻內窺鏡三類產品。(l)硬式內窺鏡硬式內窺鏡由成像物鏡、轉像透鏡、導光束、目鏡、外管組成。硬式內窺鏡成像原理是光學物

2、鏡成像，然后利用轉像系統(tǒng)來傳輸圖像。因此，光學鏡片的加工技術水平?jīng)Q定了硬式內窺鏡的技術水平。目前，在成像技術上，國內與國外是基本相同的。但是，在產品外部材料和外觀上，與國外同類產品相比有差距，但使用效果相同。(2)光纖內窺鏡制造光纖內窺鏡關鍵的部件是光纖傳像束，它決定產品清晰度、分辨率和使用壽命。在光纖傳像束直徑相同的條件下，國外光纖傳像束生產線生產的光纖傳像束單絲為2萬余根，國產生產線生產的光纖傳像束單絲為1萬根以內。其內窺鏡制造原理

3、一樣，但是光纖材料有差別。如果采用進口光纖傳像束組裝內窺鏡，國內與國外同類產品的差距會減小。例如:EKG一3002型光纖工業(yè)內窺鏡是一種利用纖維光學、精密機械及電子技術結合而成的新型光學儀器。它利用光導纖維的傳光、傳像原理及其柔軟彎曲性能，可以對設備中肉眼不易直接觀察的隱蔽部位方便地進行直接快速的檢查。既不需設備解體，也不需另外照明，只要將窺頭插入孔內，內部情況便可一目了然?？芍币?，也可側視。還可手控窺頭對被檢查面進行連續(xù)上下左右掃描達

4、100?？赡恳?，也可照相，還可錄像或電視顯示，為分析故障原因提供依據(jù)。是航天、軍事、國防、無損檢測、機械制造、發(fā)電、石化、汽車、兵器、交通、冶金、壓力容器等領域中得心應手的直觀高效的檢測儀器。中北大學信息商務學院2010屆畢業(yè)設計說明書第3頁共49頁圖1.1硬式內窺鏡（2）半可曲式內窺鏡1932年，光學師Wolf和內窺鏡學者Schindler共同研制成功了一種半可曲式的內窺鏡(semiflexiblelensgastroscope)，它

5、是由近端的硬性部和遠端的軟管部組成。軟管部內由許多20～30mm長的金屬管連接而成，外面再用一層薄橡皮包覆，末端裝有棱鏡與橡皮頭，軟管部裝有26塊短焦距棱鏡，這樣在彎曲30度情況下，仍可將圖像傳送到目鏡部分。以后，許多學者又對半可曲式內窺鏡進行了大量的改進，并增加了各種附件，使之功能更加齊全、更為實用。如:將內窺鏡硬性部分進一步改細；增加目鏡放大倍率，以利觀察；在內窺鏡操作部裝上了彎角裝置，使末端可作“上”“下”兩個方向的彎曲，大大減少

6、觀察盲區(qū)等。（3）光纖內窺鏡1930年，Lamn首先采用玻璃光纖束來導光，但是，因為沒有解決漏光問題，從而沒有建立起實用的光纖光學系統(tǒng)。直到50年代初期，荷蘭的Hell和美國的Brien在光纖外面加上一層覆層，解決了光纖之間的光絕緣問題。1954年英國的科學家Hopking及Kapany等研究了纖維絲之間的精密排列，有效地解決了光纖束的圖像排列、傳遞問題，為光纖光學的實際應用奠定了基礎，并為光纖內窺鏡的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。1957年，美國H