內(nèi)窺鏡的歷史經(jīng)歷了從硬性光學(xué)內(nèi)窺鏡到光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡再到電子內(nèi)窺鏡的過程。隨著半導(dǎo)體和計算機(jī)技術(shù)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(yīng)用于臨床，被認(rèn)為是內(nèi)窺鏡發(fā)展*的第三個里程碑。電子內(nèi)窺鏡不是通過光學(xué)鏡頭或光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)圖像，而是通過裝在內(nèi)窺鏡先端被稱為微型攝像機(jī)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(biāo)志著內(nèi)窺鏡技術(shù)不斷提高、不斷完善的發(fā)展進(jìn)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(yīng)用。
 
       1 圖像質(zhì)量
       圖像質(zhì)量是電子內(nèi)窺鏡的本質(zhì)和zui重要的性能指標(biāo)，也是用電子技術(shù)對圖像進(jìn)行合成再處理的技術(shù)基礎(chǔ)，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(gòu)造是在對敏感的半導(dǎo)體硅片上采用高精度的光刻技術(shù)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(qiáng)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(jìn)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(lán)三種原色濾光片的圓盤置于照明光源前，當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時，紅、綠、藍(lán)三種色光順次照射被射物體，CCD攝像時所產(chǎn)生的三種強(qiáng)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(dāng)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(xì)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(lán)依次攝像引起的套色不準(zhǔn)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(dāng)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(shù)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(shù)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，zui高像素數(shù)達(dá)85萬。
         根據(jù)以上分析，同步方式CCD的技術(shù)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(shù)，具有857Y像素的電子內(nèi)窺鏡處于世界水平，標(biāo)志著電子內(nèi)窺鏡技術(shù)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。
 
        2 視頻處理器
        視頻（圖像）處理器的作用是將電子內(nèi)窺鏡CCD提供的模擬信號轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼的數(shù)字信號，并可用多種方式記錄和保存圖像，如用錄像機(jī)錄制的方式保存清晰的動態(tài)圖像；用35mm照相機(jī)在監(jiān)視器圖像凍結(jié)的狀態(tài)下拍攝保存靜止圖像；用激光光盤記錄動態(tài)或靜止的圖像；用軟盤記錄靜止圖像等。此外，電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以與電子計算機(jī)相連，將患者的姓名、性別、年齡、主要癥狀、診斷結(jié)果等臨床資料與所記錄的各種圖像存入計算機(jī)，通過編輯，可以打印檢查報告，也便于患者隨訪和病歷統(tǒng)計研究以及遠(yuǎn)程會診和教學(xué)等。這種所
謂的圖文工作站可以與醫(yī)院各科室的患者和圖像資料工作站連網(wǎng)，實現(xiàn)醫(yī)院的計算機(jī)管理。目前，電子內(nèi)窺鏡圖文系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各大醫(yī)院，受到醫(yī)生和患者的歡迎和好評。

        3 電子內(nèi)窺鏡的構(gòu)造
        為了減輕患者的痛苦，電子內(nèi)窺鏡的鏡身（插入部）要做到盡可能的細(xì)（由先端部粗細(xì)決定），先端硬性部要盡可能短。CCD的大小、形狀和構(gòu)造是決定內(nèi)窺鏡粗細(xì)和先端硬性部長短的關(guān)鍵。在電子內(nèi)窺鏡先端部安裝CCD的方法有兩種，一種是CCD的受光面垂直于物鏡光軸方向，使CCD直接接受從物鏡射來的光，是一種zui簡單的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，必須使用超小型的CCD，這樣可使先端的硬性部zui短。另一種就是CCD的受光面平行于物鏡光軸，物鏡射來的光通過一個900（的轉(zhuǎn)向棱鏡照
        射到CCD受光面上。這種方法可以使內(nèi)窺鏡的先端部變細(xì)，但硬性部變長，而CCD的面積可以擴(kuò)大，CCD的像素數(shù)可大大提高。
為了獲得更清晰、更精美的圖像質(zhì)量，目前的電子內(nèi)窺鏡逐漸趨向于采用第二種方法安裝CCD，這無疑在技術(shù)上增加了CCD的加工和工藝難度，隨著電子內(nèi)窺鏡技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，高像素數(shù)CCD的體積會越做越小，滿足于臨床需要的各種細(xì)徑電子內(nèi)窺鏡應(yīng)運而生，幾乎可涉及到醫(yī)療的各個領(lǐng)域。同時，一些具有大孔徑或雙孔道及抬鉗等特殊裝置的治療用電子內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)，再加上一系列配套輔助器械的研制與開發(fā)，為電子內(nèi)窺鏡在臨床上的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。目前，臨床上的一些病癥已可以通過內(nèi)窺鏡下或小切口治療的
方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手術(shù)，大大減輕了患者的痛苦。

        4 電子內(nèi)窺鏡產(chǎn)品
        當(dāng)前在中國市場上主要有日本的奧林巴斯、富士和賓得這幾家公司的電子內(nèi)窺鏡產(chǎn)品。已應(yīng)用于臨床的主要有胃鏡、十二指腸鏡、小腸鏡、結(jié)腸鏡、腹腔鏡、支氣管鏡、斜視胃鏡和雙孔道胃鏡等不同型號、不同規(guī)格的電子內(nèi)窺鏡。
此外，一種無痛苦、可吞服的藥丸式電子內(nèi)窺鏡已經(jīng)問世并應(yīng)用于臨床，主要用于胃鏡和結(jié)腸鏡無法到達(dá)的，長度達(dá)數(shù)十米的小腸疾病的診斷。這種藥丸實際上就是一種微型攝像機(jī)和圖像信號發(fā)射機(jī)，固定于患者腰帶上的接收器可接收、處理和保存藥丸發(fā)來的彩色圖像信號，將接收器連于醫(yī)生的計算機(jī)，就可以觀察患者小腸內(nèi)的所有情況。
        電子內(nèi)窺鏡的廣泛應(yīng)用使早癌的診斷率達(dá)到了的高水平。特別是日本富士公司推出的內(nèi)窺鏡下小探頭超聲系統(tǒng)，可將不同頻率、不同規(guī)格的小超聲探頭通過內(nèi)窺鏡的孔道送到體內(nèi)，探查不同組織層面的腫瘤狀況，大大提高了診斷的陽性率。與此同時，各種各樣的內(nèi)窺鏡下治療也蓬勃興起，如：食管狹窄擴(kuò)張術(shù)、消化道異物取出術(shù)、消化道息肉切除術(shù)、上消化道出血的內(nèi)窺鏡下治療、消化道癌內(nèi)窺鏡下治療、十二指腸乳頭切開術(shù)、十二指腸內(nèi)窺鏡膽管引流術(shù)、慢性胰腺炎的內(nèi)窺鏡治療、經(jīng)口膽管鏡下治療膽結(jié)石（激光碎石）、腹腔鏡下治療術(shù)等。作為一種重要的微創(chuàng)外科手術(shù)，內(nèi)窺鏡（光學(xué)內(nèi)窺
        鏡、光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡）手術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展。電子腹腔鏡的問世，是電子內(nèi)窺鏡手術(shù)的開端。電子內(nèi)窺鏡手術(shù)除具有普通內(nèi)窺鏡手術(shù)創(chuàng)傷小、可減輕患者痛苦、術(shù)后恢復(fù)快、有利于降低醫(yī)療成本等特點外，還具有畫面清晰、便于圖像保存與傳輸，遠(yuǎn)程會診及教學(xué)等特點。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電子胸腔鏡、電子宮腔鏡、電子關(guān)節(jié)鏡、電子喉鏡、電子膽管鏡、電子腦室鏡等也將 不斷問世，為電子內(nèi)窺鏡手術(shù)開辟了廣闊的領(lǐng)域。
        目前，美國等一些西方發(fā)達(dá)國家正在研制一種內(nèi)窺鏡手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，用它來完成內(nèi)窺鏡的操作，甚至手術(shù)器具的操作。借助于機(jī)器人動作、工作可靠的優(yōu)點，可使內(nèi)窺鏡手術(shù)更具安全性、準(zhǔn)確性和便利性，大大減輕了醫(yī)務(wù)人員的勞動強(qiáng)度。

內(nèi)窺鏡醫(yī)學(xué)的發(fā)展，新的電子內(nèi)窺鏡產(chǎn)品的不斷研究和開發(fā)，人體的奧秘不斷被揭開，各種疑難病癥也會得到準(zhǔn)確的診斷和治療。我們相信，在不久的將來，電子內(nèi)窺鏡技術(shù)水平的提高必將為醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來突破性變革。