本文介紹了近年來電子內(nèi)窺鏡的技術發(fā)展進程,。主要從影響圖像質(zhì)量的因素--CCD的結構,、視頻處理器的技術應用,、電子內(nèi)窺鏡的工藝水平及電子內(nèi)窺鏡的產(chǎn)品開發(fā)與臨床應用等幾方面分別進行了分析和評述。同時,，對電子內(nèi)窺鏡的技術和應用前景做一展望,。
    內(nèi)窺鏡的歷史經(jīng)歷了從硬性光學內(nèi)窺鏡到光導纖維內(nèi)窺鏡再到電子內(nèi)窺鏡的過程。隨著半導體和計算機技術的飛速發(fā)展,，1983年美國人首先發(fā)明了電子內(nèi)窺鏡并應用于臨床,，被認為是內(nèi)窺鏡發(fā)展史上的第三個里程碑。電子內(nèi)窺鏡不是通過光學鏡頭或光導纖維傳導圖像,，而是通過裝在內(nèi)窺鏡先端被稱為微型攝像機的光電耦合元件CCD將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再?jīng)過圖像處理器"重建"高清晰度的、色彩逼真的圖像,。
    圖像質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著內(nèi)窺鏡的使用效果,，也標志著內(nèi)窺鏡技術不斷提高、不斷完善的發(fā)展進程,。電子內(nèi)窺鏡的出現(xiàn),，使圖像質(zhì)量提高到一個嶄新的水平，因此在臨床上得到了越來越廣泛的應用,。
    1  圖像質(zhì)量
    圖像質(zhì)量是電子內(nèi)窺鏡的本質(zhì)和最重要的性能指標,，也是用電子技術對圖像進行合成再處理的技術基礎，圖像質(zhì)量可分為清晰度(分辨率,，由像素數(shù)量決定),、色彩還原性(逼真程度)和觀察的舒適性(圖像穩(wěn)定性、對比度和亮度等)幾個方面,。決定電子內(nèi)窺鏡圖像質(zhì)量的核心部件是光電耦合元件(CCD),，它如同電子內(nèi)窺鏡的心臟，其基本構造是在對敏感的半導體硅片上采用高精度的光刻技術分割出數(shù)十萬個柵格,，每一個柵格代表一個成像元素,，像素數(shù)越多，圖像的分辨率越高，畫面越清晰,。
    CCD只能感受光信號的強弱,，電子內(nèi)窺鏡的彩色還原是通過在CCD的攝像光路中添加彩色濾光片，并對彩色視頻信號進行處理后獲得的,。彩色濾光片的放置有以下兩種方式,。
    (1)順次方式。將一塊帶有同樣面積的紅,、綠,、藍三種原色濾光片的圓盤置于照明光源前，當圓盤旋轉(zhuǎn)時,，紅,、綠、藍三種色光順次照射被射物體,，CCD攝像時所產(chǎn)生的三種強弱信號也依次有時間間隔地傳送并儲存在圖像處理器中,。采用順次方式CCD的電子內(nèi)窺鏡的優(yōu)點是由于三色光分別照射，像素數(shù)相當于原來的3倍,，因而可提高分辨率,，而且內(nèi)窺鏡易于做得細且硬性部短，缺點是濾光盤高速旋轉(zhuǎn)引起的圖像閃爍,，以及由于紅,、綠、藍依次攝像引起的套色不準而出現(xiàn)的彩虹現(xiàn)象,。目前在中國市場上,，日本奧林巴斯公司和賓得公司生產(chǎn)的電子內(nèi)窺鏡都是采用像素分別為8.1萬和6.25萬的順次式黑白CCD。
    (2)同步方式,。在CCD的受光面上鑲嵌原色和補色的濾光片,，當白色光源照射到被射物體，由它發(fā)出的光作用到CCD時,，由于鑲嵌式濾光片的作用直接產(chǎn)生彩色信號,，傳送并儲存在圖像處理器中。采用同步方式CCD的電子內(nèi)窺鏡的優(yōu)點是圖像清晰,，亮度高,，色彩還原性好，缺點是技術難度高,。由于鑲嵌式濾光片的置入,，為縮小內(nèi)窺鏡的直徑和縮短先端硬性部增加了技術難度。目前在中國市場上,，日本富士公司生產(chǎn)的電子內(nèi)窺鏡采用了像素為41萬的同步式彩色CCD,，最高像素數(shù)達85萬,。
    根據(jù)以上分析，同步方式CCD的技術難度要高于順次方式CCD,，但所獲得的圖像質(zhì)量要明顯優(yōu)于采用順次方式的CCD,。目前，日本富士公司推出的采用同步方式CCD技術,，具有857Y像素的電子內(nèi)窺鏡處于世界領先水平，標志著電子內(nèi)窺鏡技術的又一次飛躍,，必將推動內(nèi)窺鏡診斷治療水平再上一個新臺階,。