内窥镜是怎样工作的?

作者: 罗宗海

同学们都听说过、医生通过内窥镜可以看到病人胃、十二指肠、膀胱等内脏器官的病变。我想,大家一定想知道其中的奥秘,那就让我们从内窥镜的诞生说起吧。

人眼所能看到的只是以皮肤为界限的人体外表,却无法窥视体内的各种器官。为了及早查出体内的异常情况和病变程度,医生是多么需要一种能窥视体内的仪器啊! 18世纪时,有的外科医生试图用管子和蜡烛观察直肠。1868年,德国医生库斯莫尔把硬管塞入一个吞剑艺人的胃里,最后因照明不足未见成效。1881年,波兰外科医生米库利奇设计了第一条配备照明和透镜的胃部诊视管。此后,检查和观察大肠与膀胱的仪器也相继问世。只是它们都只能稍微弯曲。

随着科学技术的发展,光导纤维问世了。光导纤维是一种断面直径在0.002 ～0. 01毫米之间的非常细的玻璃丝或塑料丝。它是由两层不同材料的玻璃构成的。外层玻璃是光疏媒质、内层玻璃是光密媒质。当光沿着玻璃丝传播时,在玻璃丝弯曲的地方,光射到两层玻璃的分界面。由于外层玻璃是光疏媒质,当入射角大于这两种玻璃的临界角时,光就发生全反射(如图)。这样,光就能顺着玻璃丝,从它的一端传送到另一端,而不会从一根纤维透射到另一根纤维中去,并且光的强度变化不大。把许多光导纤维并成一束,并使这一束中各条光导纤维相互间的位置保持不变,这样的光导纤维束就可以清晰地传送图像了。柔软的内窥镜应运而生。

1958年,美国密执安州的医生赫舒维茨首先使用了柔性内窥镜。这不仅减少了病人接受检查时的痛苦,而且还扩大了检查范围。