Устройство гибких эндоскопов: из чего состоят и как работают

Гибкая эндоскопия позволяет врачу осматривать внутренние органы и полости через естественные анатомические пути, а при необходимости - выполнять биопсию и различные лечебные манипуляции. Возможности метода во многом определяются конструкцией оборудования: качеством визуализации, диаметром и гибкостью вводимой трубки, углами изгиба дистального конца, количеством и диаметром рабочих каналов.

Несмотря на различия между гастроскопами, колоноскопами, бронхоскопами и другими моделями, устройство гибких эндоскопов строится по общим принципам. Рассмотрим устройство эндоскопа: из каких частей состоит эндоскоп, как работают его основные элементы и какие характеристики оборудования важны для медицинского учреждения.

Что такое гибкий медицинский эндоскоп и для чего он используется

Гибкий медицинский эндоскоп - это оптико-механическое или электронное устройство с управляемой вводимой частью, предназначенное для визуального исследования внутренних органов и выполнения эндоскопических манипуляций.

В зависимости от специализации с его помощью можно:

• осматривать слизистую оболочку и анатомические структуры;
• выявлять патологические изменения;
• получать фото- и видеоизображения;
• брать материал для цитологического или гистологического исследования;
• вводить лекарственные препараты;
• удалять отдельные образования и инородные тела;
• проводить гемостатические и другие эндоскопические вмешательства.

Таким образом, гибкие эндоскопы медицинские имеют назначение не только для визуальной диагностики. Наличие инструментального канала позволяет использовать их в качестве платформы для различных малоинвазивных манипуляций.

Из каких частей состоит эндоскоп

Если рассматривать типичный современный видеоэндоскоп, в его конструкции можно выделить несколько функциональных блоков:

1. Рукоятка управления - находится в руках врача и содержит органы управления.
2. Вводимая трубка - гибкая рабочая часть, которая вводится в исследуемую область.
3. Изгибаемая секция - участок рядом с дистальным концом, направление которого врач может менять.
4. Дистальный конец - содержит элементы визуализации, освещения и выходы каналов.
5. Инструментальный канал - используется для введения эндоскопических инструментов.
6. Система аспирации и подачи воздуха/воды - обеспечивает необходимые условия для осмотра.
7. Соединительный кабель и разъемы - связывают эндоскоп с видеопроцессором, источником света и другим оборудованием системы.

Рукоятка управления и органы управления

Рукоятка - центральный элемент, через который врач управляет эндоскопом во время процедуры.

На ней, в зависимости от модели, располагаются:

• управляющие колеса изгиба дистальной части;
• фиксаторы положения;
• клапан подачи воздуха и воды;
• клапан аспирации;
• вход инструментального канала;
• программируемые кнопки;
• кнопки фотофиксации или управления видеосистемой.

Управляющие колеса механически связаны с изгибаемой секцией. Поворачивая их, специалист изменяет положение дистального конца и направляет поле зрения на нужную область.

На современных видеоэндоскопах дополнительные кнопки могут использоваться для фиксации изображения, переключения режимов визуализации и других функций. Их набор зависит от конкретной эндоскопической системы.

Рабочая часть и вводимая трубка

Вводимая трубка должна сочетать свойства, которые на первый взгляд противоречат друг другу: гибкость, механическую прочность и достаточную управляемость.

Внутри нее проходят элементы, необходимые для работы эндоскопа:

• каналы подачи и аспирации;
• инструментальный канал;
• элементы системы управления изгибом;
• электрические проводники и другие компоненты системы передачи сигнала;
• элементы освещения.

Наружная поверхность рассчитана на контакт с пациентом и проведение предусмотренной производителем обработки.

Характеристики вводимой трубки отличаются в зависимости от назначения эндоскопа. Например, при колоноскопии большое значение имеют передача вращающего усилия и управляемость длинной вводимой части. Производители могут применять технологии изменения или распределения жесткости трубки, чтобы улучшить ее проведение.

Дистальный конец: устройство и управление изгибом

Дистальный конец - рабочий наконечник эндоскопа, расположенный на конце вводимой трубки. Именно эта часть находится непосредственно в исследуемой области.

В типичном видеоэндоскопе здесь могут располагаться:

• объектив;
• элементы освещения;
• выход инструментального канала;
• отверстие аспирационного канала;
• сопло подачи воздуха и воды;
• дополнительные элементы, предусмотренные конструкцией конкретной модели.

Рядом с наконечником находится изгибаемая секция.

Как происходит изгиб

При вращении управляющих колес на рукоятке натягиваются механические тяги, проходящие внутри эндоскопа. Они изменяют форму изгибаемой секции и отклоняют дистальный конец.

В зависимости от конструкции обеспечивается управление в нескольких направлениях - например, вверх/вниз и вправо/влево.

Благодаря этому врач может изменять направление обзора, проводить эндоскоп по анатомическим изгибам и позиционировать инструмент при выполнении манипуляций.

Углы изгиба относятся к важным техническим характеристикам аппарата и должны оцениваться по спецификации конкретной модели.

Оптическая система, видеокамера и передача изображения

По способу формирования изображения гибкие эндоскопы могут различаться.

В классических фиброэндоскопах изображение передается через волоконно-оптический пучок. В современных видеоэндоскопических системах изображение формируется электронной системой и передается для обработки видеопроцессором.

Общая схема работы видеоэндоскопа выглядит так:

освещение исследуемой области → оптическая система → формирование видеосигнала → видеопроцессор → обработка → изображение на медицинском мониторе.

Видеопроцессор может выполнять настройку и цифровую обработку изображения. Конкретные возможности системы зависят от производителя и класса оборудования: могут быть доступны регулировка изображения, стоп-кадр, сохранение материалов и специальные режимы визуализации. Например, в отдельных системах предусмотрены усиление отображения сосудистой структуры, детализация изображения и автоматическая настройка баланса белого.

Поэтому при выборе эндоскопа важно оценивать не только сам аппарат, но и всю видеосистему: совместимый процессор, источник света, монитор и возможности документирования исследований.

Инструментальный, аспирационный и воздушно-водяной каналы

Внутренняя конструкция эндоскопа включает несколько функциональных каналов. Их количество и схема зависят от модели.

Инструментальный канал

Через него могут проводиться:

• биопсийные щипцы;
• петли;
• инъекционные иглы;
• захваты;
• щетки;
• другие совместимые эндоскопические инструменты.

Диаметр канала напрямую влияет на перечень аксессуаров, которые можно использовать с конкретным эндоскопом.

Аспирационный канал

Используется для удаления жидкого содержимого и других масс из зоны исследования. В ряде конструкций функции инструментального и аспирационного трактов частично объединены.

Воздушно-водяной канал

Позволяет подавать воздух или другой предусмотренный системой газ для расправления исследуемого просвета, а также воду для очистки зоны обзора и оптического элемента.

Некоторые модели имеют дополнительные каналы, например отдельный канал подачи воды. Поэтому при сравнении оборудования следует смотреть схему каналов конкретного эндоскопа, а не ориентироваться только на его наружный диаметр.

Диаметр гибкого эндоскопа и другие конструктивные параметры

Диаметр гибкого эндоскопа - одна из ключевых характеристик, но оценивать ее отдельно от остальных параметров неправильно.

При подборе оборудования учитывают:

Например, размеры гастроскопа для стандартных диагностических процедур и ультратонкой модели будут различаться. Аналогично отличаются характеристики взрослых и педиатрических аппаратов.

Поэтому универсального «оптимального диаметра» не существует: параметр выбирают под клиническую задачу и предполагаемую категорию пациентов.

Виды эндоскопов: гастроскопы, колоноскопы, бронхоскопы и различия в конструкции

Если классифицировать гибкие эндоскопы, виды оборудования прежде всего определяются областью применения.

Гастроскопы

Предназначены для исследования верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Устройство гастроскопа включает управляемую вводимую трубку, систему визуализации, освещение и рабочие каналы.

Существуют различные виды гастроскопа: стандартные диагностические, тонкие и ультратонкие модели, а также аппараты с характеристиками, рассчитанными на определенные лечебные манипуляции.

Колоноскопы

Используются для исследования толстой кишки. Обычно имеют большую рабочую длину. Для них особенно важны характеристики гибкости, передачи вращательного усилия и управляемости вводимой части.

Бронхоскопы

Предназначены для исследования трахеобронхиального дерева. Особое значение имеют небольшой наружный диаметр, управляемость и параметры рабочего канала.

Назофарингоскопы и другие ЛОР-эндоскопы

Применяются для осмотра верхних дыхательных путей и ЛОР-органов. Для таких аппаратов востребован небольшой диаметр вводимой части. Например, существуют видеоэндоскопы для ЛОР-диагностики с дистальным концом диаметром около 3 мм.

Другие специализированные эндоскопы

В медицинской практике применяются также дуоденоскопы, энтероскопы, эндоскопические ультразвуковые системы и другие специализированные аппараты. Их конструкция адаптирована под конкретные диагностические или лечебные задачи.

Как проходит исследование с помощью гибкого эндоскопа

Конкретная методика определяется видом процедуры, исследуемым органом, состоянием пациента и действующими клиническими требованиями.

В общем виде исследование гибким эндоскопом включает несколько этапов:

1. Оборудование подготавливают и проверяют перед процедурой.
2. Пациента подготавливают в соответствии с видом исследования.
3. Врач аккуратно вводит рабочую часть эндоскопа.
4. Положение дистального конца контролируется с помощью органов управления.
5. Изображение исследуемой области выводится на монитор.
6. При необходимости через рабочий канал вводятся совместимые инструменты.
7. После завершения процедуры эндоскоп извлекается и направляется на обработку в соответствии с установленным порядком и инструкцией производителя.

Во время исследования врач одновременно контролирует продвижение аппарата, положение дистального конца и эндоскопическое изображение.

Обработка эндоскопов и безопасная эксплуатация гибкого эндоскопа

Сложное строение гастроскопа и других гибких эндоскопов предъявляет высокие требования к обработке. Особого внимания требуют внутренние каналы, клапаны, разъемы, дистальная и изгибаемая части.

Для многоразовых гибких эндоскопов обработка проводится строго в соответствии с инструкцией производителя и действующими санитарными требованиями.

В числе принципиально важных этапов - предварительная очистка непосредственно после процедуры, проверка герметичности, тщательная очистка наружных поверхностей и доступных каналов, последующая требуемая дезинфекция и правильная сушка и хранение. Рекомендации ESGE-ESGENA и CDC указывают на необходимость проверки герметичности и обработки всех доступных каналов и съемных компонентов.

Проверка герметичности помогает обнаруживать повреждения наружных поверхностей или внутренних элементов до дальнейшей обработки. Это важно не только с точки зрения инфекционной безопасности, но и для защиты дорогостоящего оборудования от попадания жидкости в не предназначенные для этого узлы.

Персонал также должен учитывать ограничения производителя по совместимым моющим и дезинфицирующим средствам, щеткам, автоматическим репроцессорам и другим средствам обработки.

Как подобрать гибкий эндоскоп под задачи медицинского учреждения

Выбор стоит начинать не с отдельной технической характеристики, а с перечня процедур, которые планирует выполнять отделение.

При подборе рекомендуется учитывать:

• профиль медицинского учреждения;
• виды и предполагаемый объем исследований;
• возрастные группы пациентов;
• требуемый наружный диаметр эндоскопа;
• рабочую длину;
• диаметр и количество каналов;
• совместимость с необходимыми инструментами;
• углы изгиба дистальной части;
• характеристики визуализации;
• совместимость с видеопроцессором и источником света;
• доступные режимы обработки изображения;
• требования к мойке, дезинфекции, сушке и хранению;
• возможность проверки герметичности;
• наличие совместимых расходных материалов и принадлежностей;
• требования к техническому обслуживанию.

Важно рассматривать не отдельный эндоскоп, а эндоскопическую систему в целом. В нее могут входить видеоэндоскопы разных типов, процессор, источник света, медицинский монитор, аспирационное оборудование, тележка, инструменты, системы хранения и оборудование для обработки.

Вопросы об устройстве гибкого эндоскопа

Заключение

Гибкий эндоскоп - сложное медицинское оборудование, от конструкции и характеристик которого напрямую зависят возможности диагностики и проведения эндоскопических манипуляций. При выборе важно учитывать не только диаметр и рабочую длину аппарата, но и параметры визуализации, размеры инструментального канала, управляемость дистального конца, совместимость с видеопроцессором, инструментами и другим оснащением кабинета.

Материал носит справочно-информационный характер и предназначен для специалистов сферы здравоохранения (руководителей медицинских организаций, специалистов по закупкам и проектированию). Не является рекламой конкретного медицинского изделия, медицинской рекомендацией или публичной офертой. Медицинские изделия имеют противопоказания к применению; перед использованием необходимо ознакомление с инструкцией по применению и/или консультация специалиста.