柔性电子内窥镜在固态成像和机械联想方面体现了跳跃3年的转换。不错使用好多不同的模子，每个模子皆有一些略有不同的功能，而且每个模子皆针对要查验的胃肠谈（GI）部分进行了优化。尽管还是提议了用于内窥镜规则部分的替代联想（举例，“手枪式抓把”）twitter 露出，然则自从引入柔性内窥镜以来，器械的基本时事和布局相对不变。统共柔性电子内窥镜的基本组件和控件皆相似（图3.1）。

图3.1 设施柔性内窥镜的基本组件。

该仪器联想为由内镜医师的左手抓持和操作。一些医师用他们的左手食指瓜代规则吸气阀和空气/水阀，而其余的手指抓住仪器。其他东谈主则将其左食指用于吸入阀，将中指用于空气/水阀，并用无名指和小手指收拢仪器。险峻成角度的旋钮由医师的左手拇指掌握。傍边角度旋钮由左手的拇指和前两个手指或右手规则。内窥镜医师的右手主要用于规则插入管-必要时鞭策，拧紧和抽出。

插入管内窥镜的插入管是专为胃肠病学联想的内窥镜之间的主要永诀特征。尽管笔据内窥镜的诈欺存在显明的各别（举例，肠镜的超长长度，经鼻食管镜的厚度），但内窥镜型号之间的机密各别通常焦躁。关于结肠镜尤其如斯。尽管出于各式原因内镜医师可能更心爱使用特定的结肠镜，然则该仪器的插入管特质比其他任何要素皆更可能导致内窥镜医师遴荐特定的结肠镜算作遴荐的仪器。淌若仪器的任何单一规格皆能详情内窥镜医师插入仪器的速率和便捷性，那即是插入管的机械特质。内窥镜制造商已插足无数元气心灵来完善插入管的结构并遴荐理念念的材料。图3.2清楚了典型结肠镜的里面组件。插入管闲居包含（1）1个用于抽吸（活检），空气和给水的管；（2）时常有一个用于上前喷水的附加管；（3）四根角度规则线；（4）细电线，将内窥镜远端的电荷耦合器件（CCD）图像传感器剖判到视频处理器；（5）玻璃纤维，用于往时自光源的光引入内窥镜的远端。具有可调动插入管柔韧性的结肠镜具有一个附加组件-一根张紧线以规则插入管的刚度。十二指肠镜还具有沿插入管的长度蔓延的附加金属丝/线圈护套，用于规则钳子升降器的险峻位置（请参阅后头的探究）。内窥镜联想师的任务是将统共这些单独的组件包装在尽可能小的空间中，同期仍为组件提供解放转移的空间，而不会损坏通过扭力和迂曲而产生的更易碎的元件（CCD导线，光纤束）。在使用历程中。将干粉状润滑剂涂在统共里面组件上，以减少在插入管操作时辰它们互相施加的应力。

图3.2 可变硬度结肠镜的里面组件。纤维插入管如前所述，插入管的操作特质焦躁，极端是关于结肠镜而言。为了易于插入，该仪器必须随意准确传输内镜医师施加的统共渺小畅通和扭矩。内窥镜医师施加于轴近端部分的任何旋转（扭矩）皆必须以1：1的比例传递至器械的远端，尽管这种才智会在器械成环时失去。扁平的螺旋金属带正巧在插入管皮下蔓延，从而增强了仪器的扭转才智（见图3.2）。由于这些带的缠绕标的相背，因此在管子受到扭转时它们会互相锁定，从而将管子一端的旋转准确地传递到另一端。同期，这些螺旋带之间的破绽使轴不错解放迂曲。这些带也使插入管呈圆形。它们的刚度可防护插入管的里面组件受到外力挤压。这些螺旋带被编织成管状网的细丝不锈钢丝遮盖。将塑料团聚物层（闲居为玄色（在结肠镜上为深绿色））挤出到该金属丝网上，以创建插入管的光滑外名义。团聚物层为插入管提供了无创，生物相容和水密的名义。申饬标明，关于查验上消化谈的固定剖解结构而言，更坚固的插入管是致密遴荐。结肠具有周折和可解放转移的环，用更活泼的仪器查验。仪器应填塞松散（非刚性），以易于妥当患者的周折剖解结构，并在结肠壁和肠系膜上施加小的力。器械还应具有填塞的柱强度，以防护在鞭策器械的近端时发生迂曲。结肠镜除具有活泼性外，还应具有填塞的弹性，以使其在向后拉时会弹回拉直现象。这有助于排斥轮回。获取柔韧性，弹性，柱强度和扭转才智的组合是插入管联想的艺术和科学。这些特质之一的转换闲居会对其他一个或多个负面影响。联想闲居是这些理念念特质之间的折衷，经过几个月的临床测试阐述。为了进一步改善插入，胃镜和结肠镜插入管的柔性闲居在端部到端部之间变化。正如图3.3示出，远端40cm的结肠镜插入管的是权贵比近侧部分更柔嫩。柔性的这种变化是通过在制造历程中改变管的外部团聚物层在金属丝网上挤出时的配方来完毕的。正如图3.4如图所示，挤出机包含两种类型的树脂，一种显明比另一种硬。当插入管的远端穿过机器时，一层柔嫩的树脂被诈欺到丝网的远端40厘米处。在合并管中部的过渡区域内，这种软树脂冉冉被硬树脂替代。插入管的近端部分（50至160 cm）仅由硬质树脂制成。后果是插入管具有柔嫩的远侧部分，可无创地迂曲通过迂曲的结肠，而较硬的近侧部分可有用防护结肠中已被结肠镜矫正的部分中的环再酿成。

图3.3 插入管硬度的图形表现。请提防变化之处-远端40厘米更柔韧。当仪器处于“硬性”配置（虚线）联系于“软”配置（实线）时twitter 露出，请提防罕见的刚度。

图3.4 插入管盖的组成。可调的纤维管临床申饬标明，内镜医师闲居对理念念的插入管的组成想法不一。这种不合可能是由于培训，插入时刻或以往申饬的各别所致。另外，一些内窥镜医师表现但愿在手术历程中笔据插入深度或笔据患者的剖解结构来改变插入管的特质，这导致了可迂曲的插入管的发展。可迂曲的结肠镜具有一根张紧线，该张紧线沿着插入管的长度蔓延（见图3.2）。通过旋转插入管近端（规则部分正下方）的一个环来规则此钢丝中的张力量（图3.5）。当拉线在此加固系统中处于“软”位置时，除金属丝网和团聚物涂层所提供的强度外，加固系统不会为插入管提供罕见的强度。正如图3.5如图所示，当规则环旋转到“硬”位置之一时，规则环中的歪斜槽会拉动拉线结尾的滑销，拉伸拉线并将其置于较大的张力下。该张力使围绕拉线的线圈线变硬，并为插入管增多了很大的刚度。正如图3.3示出了，尽管在插入管的底部刚度是由在团聚物基体层改变硬和软树脂的夹杂物开荒，插入管，不错进一步在将由刚度规则环旋转历程时辰加强。可变刚度机构不会在插入管的通盘长度上蔓延，从而不会影响内窥镜的远端部分。

图3.5 可变刚度结肠镜的旋转机构。远端头图3.6图1示出了在典型的熟察内窥镜举例胃镜或结肠镜的远侧结尾中发现的组件。远端顶端上较大的圆形玻璃镜片是物镜。该透镜将GI粘膜的袖珍图像聚焦在固态CCD图像传感器的名义上。图像传感器通过一组细的电线将一语气的图像流发送回视频处理器。物镜和CCD单位密致密封，以防护冷凝水使图像恶浊不清，并防护流体未必进入仪器而损坏成像系统。照亮身段里面的光通过光纤照明纤维穿过仪器。该光通过导光透镜系统均匀地分散在内窥镜的视场上。

图3.6 结肠镜远端头组件。有些内窥镜唯唯一个照明系统（如图3.6所示）。其他内窥镜型号具有两个光纤束和两个导光镜，以改善活检钳两侧（举例圈套器）的照度，并有助于将组件包装在插入管内。用于活检和抽吸的通谈合并远端顶端上的物镜。活检通谈联系于物镜的位置决定了附件进入视线时图像中的外不雅。在某些仪器上，圈套器或活检钳似乎从图像的右下角散逸出来。在其他乐器上，这些配件从左下角进入视线，以此类推。当谋略贫寒的手术时，举例分段息肉切除术或止血药，插入管还包含一些小管，这些小管将空气和水运送通过仪器（见图3.2）。这些管闲居合并成距离远端几英寸的单个管（进一步参见图3.9）。该组合的空气/水管剖判到仪器结尾的空气/水喷嘴。在内窥镜医师的规则下，不错将水注入物镜以对其进行清洁，或者不错从喷嘴注入空气以注入胃肠谈。一些胃镜和结肠镜在远端有一个罕见的水管和一个喷水喷嘴，用于洗刷粘膜上的碎片（见图3.6）。图3.7评释了一个典型十二指肠镜远端的组件。图3.7A图A是在十二指肠镜的远端发现的光学和照明系统的默示性截面图。当今，用于不雅察组织的物镜位于远端的侧面，而不是位于器械的顶端。棱镜用于将视角偏转90至105度，并将仪器转化为侧视内窥镜。照明光纤通常在仪器的顶端急剧迂曲，使色泽从侧面发出。如同在熟察仪器中一样，位于物镜近邻的空气/水喷嘴将水诱骗穿过透镜进行清洁，然后用空气吹走残留的水点。来自该喷嘴的空气也用于给患者吹气。统共十二指肠镜皆有钳子升降器，以使通过通谈的任何附件的顶端主动偏转。电梯机构如图图3.7B。该升降机闲居位于内窥镜顶端内的凹处（裁减位置）。当内镜医师但愿将附件举高到视线中时，他或她在器械规则部分（未清楚）上操作拇指控件。该拇指规则器拉动电梯钢丝，将电梯从其凹槽中提高到升高的位置，从而将附件的顶端朝上偏转到视线中。在某些仪器中，举例V型不雅测仪（奥林巴斯公司，纽约州梅尔维尔），该升降机具有一个小凹槽，该凹槽会按捺0.035英寸的导丝，以在更换附件时匡助踏实导线。

图3.7 A和B，十二指肠镜远端头组件。迂曲部分和结尾角度内窥镜医师还不错掌握内窥镜插入管的远端。可迂曲部分，称为迂曲部分，其构造不同于插入管的其余部分。正如图3.8如图所示，迂曲部分由一系列时事奇特的金属环组成，每个金属环皆通过一个解放转移的接头剖判到该环的两侧。这些重要是使用一系列枢轴销构造的，每个枢轴销皆与相邻枢轴偏移90度。一组枢轴允许迂曲部分在险峻方朝上卷曲。第二组允许迂曲部分在傍边方朝上卷曲。它们一谈使迂曲部分不错在职何标的卷曲。卷曲的标的由四根成角度的金属丝规则，它们沿着插入管的长度蔓延（见图3.2）。这四根线在3点，6点，9点和12点位置平定地剖判到迂曲部分的结尾。拉动附接在12点钟位置上的线引起的朝上标的而且完毕迂曲部到卷曲什么内镜称之为“ 朝上结尾偏转。”拉动剖判在3点钟位置上的线引起右前端偏转。拉其他两根导线会导致向下和向左偏转。内镜医师不错通过旋转险峻或傍边角度旋钮，按序拉动每根电线。（为简单起见，图3.8 一谈旋转险峻和傍边旋钮可产生组合的结尾转移（举例，朝上和向右转移），并允许内镜医师扫过内窥镜在职何方朝上。

图3.8 A，迂曲部分的结构。B，角度旋钮的旋转导致迂曲部分变形。

空气，水和吸气系统典型的内窥镜空气，水和抽吸系统的默示图如图3.9所示。光源中的气泵在截止的压力下向从内窥镜的光源剖判器伸出的管谈提供空气。空气通过空气通谈（管）运送到规则部分上的空气/水阀。淌若未遮盖此阀，则空气仅从阀顶部的透风孔排出（见图3.1）。该透风孔可负气泵在不需要空气时解放泵送，从而减少了泵的磨损。淌若内窥镜医师念念给患者吹气，他或她用指尖遮盖通气孔；这将关闭透风孔并迫使空气向下通过空气通谈，并通过远端顶端上的喷嘴离开仪器。空气/水阀的轴上装有一个单向阀（见图3.1）。在查验历程中保持患者体内的空气开通。在内窥镜查验时辰，闲居会将胃肠谈吹入略高于大气压的压力。淌若不是该系统中的单向阀，则来自被查验器官的空气将流回到远端顶端的喷嘴中，向文明过插入管中的空气通谈，然后从空气/水阀中的孔中流出。每当操作员从阀门上移开他或她的手指时。需要使用防回流阀以使患者充满气味。

图3.9 空气，水和抽吸系统的组件。在此历程中，用于清洁物镜的水被存储在与光源或推车说合的水瓶中（见图3.9）。空气泵除了为充气提供空气外，还对该水容器加压，迫使水从瓶子中出来并进入内窥镜。该水通过水瓶盖上的管子运送到内窥镜的光源剖判器，然后通过通用电缆上的水谈通向空气/水阀。当内窥镜医师按下空气/水阀时，水继续沿着插入管中的水通谈向下贱动，并从远端的喷嘴流出。喷嘴将水诱骗至物镜名义，对其进行清洁。抽吸也由内窥镜规则部分上的阀门规则。抽吸源（病院的墙壁抽吸系统或便携式抽吸泵）剖判到内窥镜的光源剖判器。当内窥镜医师按下吸气阀时，吸力将被施加到插入管内的吸气/活检通谈上。在内窥镜远端出现的任何流体（或空气）皆被吸入抽吸汇聚系统。通谈掀开阀（也称为活检阀）关闭活检通谈的近端启齿，并防护室内空气被吸入抽吸汇聚系统。空气，水和吸气系统的联想中有几个固有的安全特质，如图3.9所示。空气供应系统莫得举止部件，也莫得机械阀会粘在一语气的“开启”位置，从而导致患者未必过度吹入。拔赵帜立汉帜的是，空气仅仅从阀上的排气孔中排出，除非医师的手指在该启齿上，而且淌若抽吸系统受阻且内镜医师难以贬责可能的过度吹入，他或她就不错飞速从内窥镜上卸下统共阀门。该动作罢手统共空气和水的供给，并允许患者的胃肠谈通过掀开的气瓶减压。

照明系统内窥镜使用不干系的光纤束将光从外部光源传输到内窥镜的远端。该光纤束由数千根头发状的玻璃纤维（直径30 μm）组成，这些玻璃纤维经过光学涂覆，可将光拿获在光纤内，并通过称为全内反射的安静从一端到另一端传输光。进入这种光纤一端的色泽在离开光纤的另一端之前，会从光纤壁反射数千次。仔细遴荐用于制造光纤纤芯和包层的玻璃类型以及纤芯和包层的厚度，以使光纤束随意承载尽可能多的光内窥镜光源闲居使用300瓦氙弧灯来产生视频内窥镜所需的激烈白光。这些灯还会产生无数热量。光源内的散热器，红外滤镜和强制风冷系统可防护内窥镜的纤维束过热和摒弃。仔细查验内窥镜光导的顶端，不错看到一个耐烧石英透镜，该透镜可用来汇聚来自光源灯的光并将其诱骗到内窥镜中（见图3.1）。在内窥镜的另一端，仪器远端的导光透镜将这种光均匀地分散在通盘视线上（见图3.6）。光源中的自动规则的光圈（iris）可规则从内窥镜顶端发出的光的强度。当内窥镜位于胃等大腔内且需要无数色泽时，光源中的光圈会掀开，从而使内窥镜随意透射大的色泽。当内窥镜顶端合并粘膜而且照明很亮时，光源中的光圈会自动关闭以减少从光源射出的光量。淌若照明度太低，则监视器上的视频图像会阴雨且颗粒状。淌若照明太强，则清楚屏上的图像会被冲洗掉（即“花开”）。视频处理器通过仔细规则光源产生的光量，自动将照亮堂度保持在CCD图像传感器可接收的范围内。

固态图像拿获视频内窥镜中使用的图像传感器闲居称为CCD。这些传感器是由硅半导体材料组成的固态成像装配。传感器名义的硅对光有反映。当光子撞击CCD的光敏名义时，它会将电子从名义的硅原子中置换出来。在硅材料中会产生解放的带负电荷的电子，以及先前与电子伙同的硅晶体结构中相应的带正电荷的“空穴”。此动作称为光电效应，如图3.10所示。当更多的光子撞击传感器的名义时，就会产生更多的解放电子和相应的其他空穴。传感器中累积的电荷与落在CCD上的光量成正比。通常，岂论落在传感器上的光的热沈若何，皆会产生这些电荷。

图3.10 光电效应。A，光敏名义。B，光子撞击名义会开释电子，从而在材料内产生电荷积存。C，在色泽照耀收尾后，电荷仍然保留。尽管单个光敏元件可用于测量落在名义上的光的亮度（举例在照度计中），但它无法复制图像。要重现图像，必须将光敏名义分红几千个寂寥的小光点矩阵。当图像聚焦在这种传感器的名义上时，图像的亮度将在矩阵内的每个单独的光点处自动测量。知谈图像中每个点的亮度不错使视觉系统准确地再现图像。CCD是这种固态视觉系统的常见组件。CCD图像传感器的名义分为闹翻的光斑的矩形阵列，分一名为图片元素或像素。图3.11图1示出了具有这种阵列的CCD传感器。在视频图像内窥镜中，CCD位于仪器的远侧顶端，位于物镜的正后方（如图3.6所示）。物镜将不雅察到的粘膜的袖珍图像径直聚焦在该传感器的名义上。由于先前描写的光电效应，落在CCD上的光的图案（即图像）立即转化为存储的电荷阵列。由于存储在每个单独像素中的电荷与相邻像素终止，因此传感器不错将光学图像诚笃地转化为图像的电子副本。

图3.11 使用线转化电荷耦合器件（CCD）进行图像拿获和读出。尽管本体的内窥镜CCD包含数十万个像素twitter 露出，但为简单起见，所示的阵列包含以8行×8列矩阵摆列的64个像素。A，粘膜图像投射在CCD的感光名义上。