내시경

Endoscope
태아 감지를 위한 내시경 또는 "태아경" 도면

내시경(endoscope)은 입이나 항문 등의 개구부를 통해 몸 속을 깊이 들여다보는 데 사용되는 이미지 센서, 광학 렌즈, 광원, 기계 장치 등으로 구성된 검사 기구입니다.일반적인 내시경은 광학, 인체공학, 정밀 역학, 전자공학, 소프트웨어 공학 등 여러 현대 기술을 적용합니다.내시경으로 X선으로 감지할 수 없는 병변을 관찰할 수 있어 의학적 진단에 유용합니다.내시경은 두께가 수 밀리미터에 불과한 튜브를 이용해 한 방향으로는 조명을, 다른 방향으로는 고해상도 영상을 실시간으로 전송해 최소 침습 수술이 가능합니다.[1]목이나 식도와 같은 내부 기관을 검사하는 데 사용됩니다.전문화된 악기들은 대상 기관의 이름을 따서 명명됩니다.예를 들어, 낭창경(낭), 신장경(신장), 기관지경(브론추), 관절경(관절) 및 대장경(대장), 복강경(복부 또는 골반) 등이 있습니다.[2]그것들은 시각적으로 검사하고 진단하거나 관절내시경과 같은 수술을 돕는데 사용될 수 있습니다.

어원

엔도-(Endo-)는 고대 그리스어 ἐνδο-(endo-)에서 유래한 과학적 라틴어 접두어이며, "-scope"는 현대 라틴어 "-scopium"에서 유래한 것으로, "보다" 또는 "보다"를 뜻하는 그리스어 σκοπεῖν(skopein)에서 유래한 것입니다.

역사

초기 내시경인 보지니의 "Lichtleiter" 그림들

최초의 내시경은 1806년 독일의 의사 필립 보지니에 의해 개발되었는데, 그는 "인간의 신체의 운하와 공동을 검사하기 위해" "Lichtleiter" (광전도체)를 소개했습니다.[4]그러나 빈의 의사 대학은 그러한 호기심을 인정하지 않았습니다.[5]프랑스 의사 Antonin Jean Desormo에 의해 처음으로 효과적인 개방형 튜브 내시경이 개발되었습니다.[6]그는 내시경을 성공적으로 사용한 첫 번째 사람이기도 했습니다.[7]

토마스 에디슨의 발명 이후, 전등의 사용은 내시경의 개선에 있어서 중요한 단계였습니다.그러한 최초의 조명은 외부 조명이 충분히 가능했지만 1865년까지 (그의 상업적으로 이용 가능한 내시경을 사용하여) 프란시스 크루즈 경에 의해 인간 환자에게 일상적으로 행해지고 있던 것처럼 (그리고 나중에 흉부) 비강의 검사를 허용할 수 있을 만큼 충분히 조명이 가능했습니다만, Mater Mizer에서 1865년까지 (그의 자체 내시경을 사용하여)아일랜드 더블린의 아이코디애 병원.[8]나중에, 더 작은 전구들을 사용할 수 있게 되었고, 예를 들어 1908년에 찰스 데이비드가 히스테리를 일으켰던 것처럼, 내부의 빛을 가능하게 했습니다.[9]

Hans Christian Jacobaeus복강경 (1912)과 흉강경 (1910)[10]을 이용한 복부와 흉곽에 대한 최초의 대규모 내시경 검사 시리즈에 대한 공로를 인정받았지만, 인간에 대한 흉강경 검사도 크루즈에 의해 최초로 보고되었습니다.[11]

복강경은 1930년대 하인즈 칼크에 의해 간과 담낭 질환의 진단에 사용되었습니다.[12]Hope는 1937년 자궁외 임신 진단을 위한 복강경의 사용에 대해 보고했습니다.[13]1944년, 라울 파머는 복부의 가스 팽창 후에 환자들을 트렌델렌부르크 자세로 놓았고, 따라서 부인과 복강경을 안정적으로 시행할 수 있었습니다.[14]

1906년에 설립된 베를린의 경질 내시경 제조업체인 게오르크 볼프는 1911년에 Sussmann 유연 위내시경을 생산했습니다.[15][16]Karl Storz는 1945년에 그의 회사인 Karl Storz GmbH를 통해 이비인후과 전문가들을 위한 악기들을 생산하기 시작했습니다.[17]

광섬유

성대 주름성문후두경 검사에 사용되는 Storz 내시경 장치

Basil Hirschowitz, Larry Curtiss, 그리고 Wilbur Peters는 1957년에 최초의 광섬유 내시경을 발명했습니다.[18]1950년대 초에 해럴드 홉킨스는 이미지를 일관성 있게 전달할 수 있는 유연한 유리 섬유 다발로 구성된 "섬유 현미경"을 디자인했습니다.이것은 의학적으로 그리고 산업적으로 모두 유용하다는 것이 증명되었고, 그 후의 연구는 화질의 개선으로 이어졌습니다.

이전에는 내시경 끝에 작은 필라멘트 램프를 사용하여 어두운 빨간색 조명을 켜거나 광 출력을 높이는 방법을 선택할 수 있었는데, 이는 환자 내부를 태울 수 있습니다.광학 기술의 발전과 더불어 팁을 '조향'할 수 있는 기능이 개발되었고, 내시경 자체의 본체 내에 포함된 원격 조작 수술 기구의 혁신도 이루어졌습니다.이것이 오늘날 우리가 알고 있는 "열쇠구멍 수술"의 시작이었습니다.[19]

로드렌즈 내시경

섬유경의 영상 품질에는 물리적인 한계가 있었습니다.예를 들어, 50,000개의 섬유 묶음은 50,000개의 픽셀 이미지만 제공하며, 사용으로 인한 지속적인 유연성은 섬유를 파괴하여 픽셀을 점진적으로 손실시킵니다.결국 너무 많은 것을 잃어버려 전체 번들을 교체해야 합니다(상당한 비용이 듭니다).Harold Hopkins는 더 이상의 광학적 개선은 다른 접근법을 필요로 한다는 것을 깨달았습니다.이전의 단단한 내시경은 낮은 광 투과율과 낮은 화질로 인해 어려움을 겪었습니다.수술 도구와 내시경 튜브 내 조명 시스템을 통과해야 하는 외과적 요구 사항은 인체에 의해 치수가 제한되어 영상 광학 장치를 위한 공간을 거의 남겨두지 않았습니다.[citation needed]종래의 시스템의 작은 렌즈들은 렌즈 면적의 대부분을 가릴 수 있는 지지 링을 필요로 했습니다.그것들은 또한 제작과 조립이 어려웠고 광학적으로도 거의 쓸모가 없었습니다.[citation needed]

홉킨스가 발명한 우아한 해결책은 유리 막대로 '작은 렌즈' 사이의 공기 공간을 채우는 것이었습니다.이 로드는 내시경 튜브에 정확히 장착되어 있어 자체 정렬이 가능하고 다른 지지 장치가 필요하지 않습니다.[citation needed]그들은 훨씬 다루기 쉬웠고 가능한 최대 직경을 활용했습니다.

Hopkins가 계산하고 명시한 로드 단부에 대한 적절한 곡률과 코팅, 유리 유형의 최적 선택으로, 직경이 1mm에 불과한 튜브로도 화질이 개선되었습니다.이렇게 작은 직경의 고품질 '망원경'을 사용하면 공구와 조명 시스템을 외부 튜브에 편안하게 수용할 수 있습니다.이 두 사람 사이의 길고 생산적인 파트너십의 일환으로 이 새로운 내시경을 처음 제작한 사람은 Karl Storz였습니다.[20]

항상 유연한 내시경(주로 위장관)이 필요한 신체 부위가 있지만, 단단한 로드 렌즈 내시경은 매우 뛰어난 성능을 가지고 있어 여전히 선호되는 장비이며 현대적인 키홀 수술을 가능하게 합니다.[citation needed](Harold Hopkins는 전세계 의료계에서 의학 광학계의 발전을 인정받고 영예를 안았습니다.1984년 영국 왕립학회로부터 럼포드 훈장을 수여받았을 때, 이 훈장은 주요 부분을 차지했습니다.)

구성.

내시경의 삽입 팁(tip)

일반적인 내시경은 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.

  • 몸체로서의 강성 또는 유연한 튜브.
  • 피검사 대상물을 조명하는 광전송 시스템광원의 경우 일반적으로 스코프 본체 외부에 있습니다.
  • 대물 렌즈로부터 관찰자에게 영상을 전달하는 렌즈 시스템, 일반적으로 단단한 내시경의 경우 릴레이 렌즈 시스템 또는 광섬유의 경우 광섬유 다발.
  • 이미지를 캡처하기 위해 화면으로 이미지를 전송하는 접안렌즈.그러나 현대 비디오스코프는 안경을 필요로 하지 않습니다.
  • 의료 기기 또는 조작기를 위한 추가 채널(다기능 내시경에만 해당, 아래 "분류" 참조).

또한 내시경 시술을 받는 환자는 불편함을 피하기 위해 진정제를 투여할 수 있습니다.

복강경 수술

임상적용

병원내 내시경실

내시경은 메스꺼움, 구토, 복통, 삼킴 곤란, 위장 출혈 등 소화기 계통의 증상을 조사하는 데 사용될 수 있습니다.[21]그것은 또한 진단에 사용되는데, 가장 일반적으로 빈혈, 출혈, 염증, 소화기 계통의 암과 같은 상태를 확인하기 위해 조직 검사를 수행함으로써 사용됩니다.이 시술은 출혈 혈관의 소작술, 좁은 식도의 넓힘, 용종을 잘라내거나 이물질을 제거하는 등의 치료에도 사용될 수 있습니다.

의료 종사자는 내시경을 사용하여 다음 신체 부위를 검토할 수 있습니다.

분류

강체내시경
유연내시경

건강검진용 내시경에는 여러 종류가 있는데, 그 분류방법도 마찬가지입니다.일반적으로 다음의 세 가지 분류가 더 일반적입니다.

  • 내시경의 기능에 따라:
    • 단일 기능 내시경:단일 기능 내시경은 광학계만 있는 관측용 거울을 말합니다.
    • 다기능 내시경:다기능 내시경의 경우, 관찰 기능 외에도 조명, 수술, 플러싱 및 기타 기능과 같은 적어도 하나의 작업 채널을 가지고 있습니다.
  • 내시경이 도달한 감지 부위에 따라:
  • 내시경의 강성에 따라:
    • 강성 내시경:강체 내시경은 선명한 영상, 다중 작동 채널 및 다중 시점의 장점을 가진 각형 광학 시스템입니다.
    • 유연 내시경(Flexible Endoscope): 유연 내시경(Flexible Endoscope)은 광섬유 기반의 시스템입니다.유연한 내시경의 주목할 만한 특징은 조작자가 렌즈를 조작하여 방향을 바꿀 수 있지만, 영상 품질이 단단한 내시경만큼 좋지 않다는 것입니다.

최근의 상황

캡슐내시경

로봇 시스템, 특히 외과 로봇 공학의 발달과 응용으로, 외과 의사가 환자로부터 멀리 떨어진 장소에 있을 수 있는 원격 수술이 도입되었습니다.최초의 원격 수술은 린드버그 수술이라고 불렸습니다.[22]이제 무선 식도 pH 측정 장치를 내시경적으로 배치하여 원격으로 지역의 pH 추세를 기록할 수 있습니다.[23]

  • 내시경 VR 시뮬레이터

의사들에게 다양한 내시경 기술을 훈련시키기 위한 가상현실 시뮬레이터가 개발되고 있습니다.[24]

  • 일회용 내시경 검사

일회용 내시경 검사는 내시경 기구의 새로운 범주입니다.최근의 발전으로[25] 내시경을 한 명의 환자에게만 사용할 수 있을 정도로 저렴하게 제조할 수 있게 되었습니다.교차 오염과 병원 후천성 질병의 위험을 줄이기 위한 증가하는 요구에 부응하고 있습니다.중소기업 유럽 컨소시엄은 일회용 내시경을 만드는 DUTE(dispose use of endoscopy tool) 프로젝트를 진행하고 있습니다.[26]

  • 캡슐내시경

캡슐 내시경은 환자가 삼킨 후 자연스럽게 통과하는 위장관의 영상을 기록하는 알약 크기의 영상 장치입니다.일반적으로 이미지는 외부 수신기로 무선 데이터 전송을 통해 검색됩니다.[27]

내시경 영상은 외과 의사에게 추가 정보를 제공하기 위해 다른 영상 소스와 결합할 수 있습니다.예를 들어, 해부학적 구조 또는 종양의 위치가 내시경 비디오에 표시될 수 있습니다.[28]

  • 이미지향상

새롭게 등장하는 내시경 기술은 광학 편광, [29]광학 위상,[30] 그리고 추가적인 빛의 파장과 같은 빛의 특성을 측정하여 대비를 향상시킵니다.[31]

의료 외 사용을 위한 저렴한 방수 USB 내시경

비의료용

이상의 내용은 주로 의료 검사에서 내시경의 적용에 관한 것입니다.실제로 내시경은 산업 현장에서도 널리 사용되고 있으며, 특히 비파괴 검사나 구멍 탐사 등에서 많이 사용되고 있습니다.파이프, 보일러, 실린더, 모터, 원자로, 열교환기, 터빈 및 좁은 접근이 불가능한 공동 및/또는 채널을 가진 기타 제품에 대한 내부 육안 검사를 수행해야 하는 경우 내시경은 필수 장비가 아닐 경우에도 중요합니다.[32]

참고 항목

참고문헌

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