Metoda umožňující prohlédnutí vnitřních tělesných dutin nebo dutých orgánů

Transkript

1 Endoskopie

2 Endoskopie Metoda umožňující prohlédnutí vnitřních tělesných dutin nebo dutých orgánů Zavádění do pacienta: přirozenými otvory (např. ústy, konečníkem, močovou trubicí) otvory uměle vytvořenými (např. laparoskopie, mediastinoskopie) Kromě pohledu umožňuje též odběr vzorků (biopsie) k dalšímu vyšetření TALP I/II - Endoskopická technika 2

3 Historie První pokusy - počátek 19.stol. Zdroj světla - svíčka nebo směs alkoholu a terpentýnu První gastroskop (Kussmaul) inspirace výkony polykačů mečů Květen na schůzi Americké gastroskopické společnosti byl představen Basil I. (Hirschowitz) K vedení světla použita vláknitá optika TALP I/II - Endoskopická technika 3

4 Endoskopie dnes Diagnostická metoda číslo jedna pro: onemocnění žaludku tlustého střeva Pozn.: po neinvazivní sonografii i u nemocí žlučových cest a pankreatu Stala se nejúčinnější metodou: ve stavění krvácení z varixů i jiných zdrojů v odstraňování cizích těles, polypů trávicí trubice a konkrementů ze žlučovodu TALP I/II - Endoskopická technika 4

5 Endoskopy Osvětlení: přímé (proximální nebo distální) nepřímé - kdy osvětlovací zdroj je samostatný Podle použitých principů můžeme endoskopy rozdělit do tří skupin: endoskopická zrcátka rigidní endoskopy (tubusové) flexibilní endoskopy Flexibilní či tubusové endoskopy musí mít vodotěsnou konstrukci, která umožňuje snadnou dezinfekci TALP I/II - Endoskopická technika 5

6 Endoskopická zrcátka 1/2 Laryngoskopické zrcátko plošné zrcátko kulatého tvaru se sklonem k držáku asi 60 ; používá se k nepřímé laryngoskopii (otočené dolů) nebo k zadní laryngoskopii (otočené nahoru) Ušní zrcátko kovová nálevka, asi 3cm dlouhá, uvnitř pochromovaná, požívá se k vyšetření bubínku Nosní zrcátko kleště s nálevkovými zrcadlovými plochami, slouží k přední rinoskopii TALP I/II - Endoskopická technika 6

7 Endoskopická zrcátka 2/2 Oční zrcátka rovinné nebo konkávní s otvorem uprostřed Oftalmoskop používá se k vyšetření očního pozadí a k zjišťování refrakčních vad Má vlastní světelný zdroj Kolposkop jsou dvě lžíce pohyblivě spojené používá se zejména k vyšetření děložního čípku (tyto endoskopy jsou ve většině případů nahrazovány endoskopy tubusovými) TALP I/II - Endoskopická technika 7

8 Endoskopy tubusové I TALP I/II - Endoskopická technika 8

9 Endoskopy tubusové II Optickým systém tvořen klasickými čočkami Osvětlení proximální nebo distální Na proximálním konci je okulár s CCD čipem Délky mm; průměr 3-13mm Pro dutiny nacházejících se blízko tělních otvorů nebo dutin k nimž není přístup zkomplikován překážkami nebo záhyby Lze připojit zařízení pro záznam obrazu zpracování dat na PC TALP I/II - Endoskopická technika 9

10 Endoskopy tubusové III TALP I/II - Endoskopická technika 10

11 Flexibilní endoskopy I TALP I/II - Endoskopická technika 11

12 Flexibilní endoskopy II Ohebná trubice Většinou pouze pro diagnózu Většinou dva kanály od světelného zdroje eliminace stínů způsobených nástroji v místě výkonu Jeden zpětný optický kanál přímo do okuláru Dražší endoskopy - distální konec osazen CCD Kanálky pro oplach resp. odsávání pro zavádění chirurgických nástrojů k distálnímu konci TALP I/II - Endoskopická technika 12

13 Flexibilní endoskopy III Řiditelný distální konec v délce 50 mm je řiditelný pomocí tažných lanek a koleček (točítek) na hlavě endoskopu Řiditelný konec nahoru, dolu, vpravo, vlevo v rozsahu 0-90 a více Např. Při vyšetření žaludku je třeba natočit distální konec o 180 nahoru, aby bylo vidět čelo žaludku a žaludeční dno TALP I/II - Endoskopická technika 13

14 Flexibilní endoskopy IV Dutina se plní vzduchem, CO 2,NO 2, kvůli volnému pohybu endoskopu a nástrojů Délky mm (laryngofibroskopy, duodenoskopy, koloskopy a další) Vnější průměr 5-13 mm Videoendoskopy, ultrazvukové endoskopy TALP I/II - Endoskopická technika 14

15 Flexibilní endoskopy V TALP I/II - Endoskopická technika 15

16 Zdroj světla Používají se halogenové nebo xenonové zdroje světla s výkonem okolo 150W xenonový zdroj světla o výkonu 180W od firmy ATMOS TALP I/II - Endoskopická technika 16

17 Snímací prvek Dnes se snad ve všech systémech používají CCD čipy jeden nebo tři Velikost čipu se pohybuje okolo 1/3, u videoendoskopů to bývá 1/ TALP I/II - Endoskopická technika 17

18 Dezinfekce a sterilizace endoskopické techniky I Rostoucí požadavky na dezinfekci a sterilizaci výrazné zvýšení finanční náročnosti Příslušenství k jednorázovému použití vysoké ceny Desinfekce endoskopických přístrojů bude bezesporu i nadále podléhat stále se zpřísňujícím požadavkům Dezinfekční vozíky budou brzy patřit minulosti a veškerá technika bude dezinfikována ve speciálních pračkách TALP I/II - Endoskopická technika 18

19 Dezinfekce a sterilizace endoskopické techniky II dezinfekční pračka (Olympus) ultrazvuková čistička (Olympus TALP I/II - Endoskopická technika 19

20 CCD senzory Převod osvetlení =>náboj Hromazení nábojů generované dopadem fotonu TALP I/II - Endoskopická technika 20

21 CCD senzory blokové schema Tři základní operace probíhající v každém senzoru tohoto typu: převod světelného toku na náboj přesun náboje na výstup Realizován přesouváním potenciálových minim připojením synchronizačních impulsů vhodné fáze a šířky na přenosové elektrody převod náboje na napětí TALP I/II - Endoskopická technika 21

22 Přesun náboje a) uspořádání elektrod, b) řídící signály, c) připojení řídících signálů na elektrody, d) výstupní část struktury CCD Pozn.: Účinnost přenosu z elektrody na elektrodu je cca 0, TALP I/II - Endoskopická technika 22

23 Plošné CCD Matice as desítkami milionů fotocitlivých elementů U endoskopů je tento počet řádově stovky tisíců Používá se přenosu: a) meziřádkového b) snímkového TALP I/II - Endoskopická technika 23

24 Barevné CCD snímače Pozn.:Toto vše je zapouzdřeno v jediném IO TALP I/II - Endoskopická technika 24

25 Optická vlákna Fresnelův odraz: způsobuje odraz části světelného paprsku pod úhlem α 2 zbylá část světelného toku se lomí do hustšího prostředí (skla) pod úhlem β Schnellův zákon: vzájemná závislost rychlosti šíření v obou prostředí a úhlů dopadu i lomu n 1 sinα = n 2 sinβ sinβ/sinα = v 2 /v TALP I/II - Endoskopická technika 25

26 Optická vlákna mezní úhel TALP I/II - Endoskopická technika 26

27 Numerická apertura je definovaná jako sinus maximálního možného dopadu na optické vlákno sinα 1 = n 1 2 n 22 =NA TALP I/II - Endoskopická technika 27

28 Úprava optického vlákna Optické vlákno: má malý průměr lehce se mechanicky poškodí Řešení: Umístnění pláště, jehož index lomu musí být nižší než index lomu optického vlákna TALP I/II - Endoskopická technika 28

29 Rozdělení přenosových ztrát v optickém vláknu Základní přenosové ztráty jsou: Absorbce Disperze Rayleighuv rozptyl Fresnelův odraz Difúzní odraz Ztráty v optických spojích TALP I/II - Endoskopická technika 29

30 Ztráty absorpcí Čistota skla 99,9999%. Zbývající nečistoty pohlcují přenášený světelný tok typický útlum bývá v mezích 1 až 1000 db/km. Hlavní tři faktory přispívající ke ztrátám absorbcí jsou: ultrafialová absorbce infračervená absorbce absorbce iontovou rezonancí TALP I/II - Endoskopická technika 30

31 Ztráty disperzí Ztráty disperzí můžeme rozdělit na: ztráty chromatické nebo vlnovou disperzí jsou způsobeny závislostí indexu lomu na vlnové délce každá vlnová délka má jiný index lomu a tím má i jinou rychlost šíření ztráty módovou (vidová) disperzí paprsky dopadající na optické vlákno pod různými úhly různá dráha => různé zpoždění TALP I/II - Endoskopická technika 31

32 Rayleighův rozptyl Během procesu tažení skloviny na tenké vlákno je sklovina v plastickém stavu Při chladnutí vznikají mikroskopické nehomogenní částečky Jestliže paprsek dopadne na nehomogenitu, láme se podle indexů lomu a může opustit jádro optického vlákna Tento rozptyl světelného toku je závislý na vlnové délce TALP I/II - Endoskopická technika 32

33 Fresnelův odraz Na výstupu vlákna se opět část světelného toku odráží spět do vlákna. Pro malé úhly (kdy x=sinx) lze napsat vztah pro ztráty Fresnelovým odrazem ve tvaru: R = n2 ( n 1) 1 n2 ( + 1) n = ( n2 n1) ( n2 + n1) TALP I/II - Endoskopická technika 33

34 Difúzní odraz Část paprsků dopadá pod úhly větším, než určuje numerická apertura TALP I/II - Endoskopická technika 34

35 Ztráty v optických spojích Ztráty v optické přenosové cestě mohou být způsobené kromě ztrát již dříve uvedených ještě: ve spoji s různými průřezy vláken nesouosostí vláken v optickém spoji úhlovou odchylkou v optickém spoji oddálením konců optických vláken znečištěním konektoru ohybem TALP I/II - Endoskopická technika 35

36 Endoskopické metody I Artroskopie - endoskopické vyšetření umožňující prohlédnutí vnitřku kloubu, odběr vzorků, popř. i provedení některých operačních výkonů Bronchoskopie - endoskopická metoda umožňující pohled do průdušek a odběr materiálu k dalšímu vyšetření. Používá se většinou ohebného bronchoskopu, který se po místním znecitlivění hltanu a hrtanu zavádí ústy do průdušnice a průdušek. Vyšetření se provádí u opakovaných zánětů dýchacích cest, při podezření na nádor, krvácení z dýchacích cest (hemoptýze) aj TALP I/II - Endoskopická technika 36

37 Endoskopické metody II Cystoskopie - endoskopické vyšetření, které umožní pozorovat vzhled vnitřku močových cest (močového měchýře, močovodů). Cystoskop se zavádí močovou trubicí do močového měchýře. Umožňuje i některé léčebné výkony (např. při polypech močového měchýře nebo močových kamenech) Duodenoskopie - endoskopie umožňující pohled do dvanáctníku. (např. při ERCP) TALP I/II - Endoskopická technika 37

38 Endoskopické metody III ERCP - zkr. endoskopická retrográdní cholangiopankreatikografie. Vyšetřovací i léčebná metoda, která spočívá v zavedení ohebného fibroskopu ústy až do dvanáctníku, prohlédnutí dané oblasti a v nástřiku kontrastní látky do žlučovodu a vývodu slinivky břišní s následným rentgenovým snímkováním. Vyšetření umožní zobrazit pankreatické vývody a žlučové cesty, odhalit jejich zúžení (stenózu) či přítomnost kamenů ve žlučovodu (choledocholitáza). Lze též protnout ústí žlučových cest do dvanáctníku (papilotomie) a umožnit tak odchod kaménků bez nutnosti operativního odstranění. Některé kaménky lze pomocí dalšího zařízení ze žlučovodů vyjmout. Metoda má velkou výhodu v kvalitě zobrazení žlučových cest a v možnosti ambulantního použití. Proti chirurgickému zákroku podstatně zkracuje dobu léčby a zotavení a navíc nevyžaduje narkózu TALP I/II - Endoskopická technika 38

39 Endoskopické metody IV Enteroskopie - endoskopie sloužící k prozkoumání střevní sliznice sondou zavedenou ústy do tenkého střeva. Spolu s biopsií umožňuje diagnózu některých onemocnění s poruchou vstřebávání. Fibroskopie - endoskopie s použitím ohebných endoskopů se zdrojem studeného světla a se speciálními vlákny schopnými přenosu optických signálů (skleněná vlákna) TALP I/II - Endoskopická technika 39

40 Endoskopické metody V Gastroskopie - endoskopické vyšetření žaludku, spojené též s vyšetřením jícnu a dvanáctníku. Gastroskop se ústy zavede do žaludku, který se důkladně prohlédne, popř. se odeberou vzorky k histologickému vyšetření. Důležitá metoda k diagnóze peptických vředů, nádorů žaludku, krvácení do zažívacího traktu. Koloskopie (kolonoskopie) - endoskopická metoda k vyšetření tlustého střeva. Koloskop se zavádí konečníkem a umožňuje prohlédnout celou oblast tlustého střeva (přes 1 metr) a event. odebrat vzorky k histologickému vyšetření. Před kterým se pacient musí důkladně vyprázdnit. Užívá se u nádorů, zánětů tlustého střeva a při enteroragii (krvácení ze střeva, zejména tlustého) TALP I/II - Endoskopická technika 40

41 Endoskopické metody VI Laparoskopie - endoskopické vyšetření břišní dutiny. Laparoskop se zavádí břišní stěnou a umožňuje prohlédnutí orgánů dutiny břišní. V některých případech může být spojena s cílenou biopsií. Laryngoskopie - endoskopie umožňující pohled do hrtanu k jeho vyšetření či zavedení hadičky k řízenému dýchání, např. v celkové anestezii při operaci TALP I/II - Endoskopická technika 41

42 Endoskopické metody VII Mediastinoskopie - endoskopická metoda sloužící k přímému pozorování mezihrudí (mediastina). Mediastinoskop se zavádí kůží u horního okraje hrudní kosti. Rektoskopie - endoskopická metoda k vyšetření konečníku. Provádí se kovovým neohebným rektoskopem, který se pacientovi zavádí do konečníku. Konečník lze prohlédnout a z něj i odebrat vzorky k dalšímu vyšetření. Užívá se u krvácení do stolice (enteroragii), podezření na nádor, zánět aj TALP I/II - Endoskopická technika 42

43 Endoskopické metody VIII Sigmoidoskopie - endoskopie sloužící k prozkoumání esovité kličky (colon sigmoideum), což je část tlustého střeva v levé jámě kyčelní, ústící do konečníku TALP I/II - Endoskopická technika 43

44 Ekonomický pohled I Jednoduchý endoskop pouze s okulárem stojí kolem Kč U videoendoskopů tuto částku musíme ještě vynásobit třemi Chirurgické nástroje (jako jsou různé kleštičky na odebírání vzorků, či smyčky pro odstranění polypů v tlustém střevě atd. ) mají cenu pohybující se od do Kč Dále potřebujeme zdroj světla s nastavitelnou svítivostí, za který zaplatíme kolem Kč stejně jako za insulfátor Přístroj na oplachování a odsávání stojí kolem Kč TALP I/II - Endoskopická technika 44

45 Ekonomický pohled II Dále se použité přístroje musí čistit ve speciálních pračkách, které mají několik cyklů. ( Kč) Kontrola pláště endoskopu Spočívá v nafouknutí vrchní ochranné vrstvy a následném měření tlaku. Porucha na plášti by znamenala při dalších cyklech zničení světlovodných kabelů nebo CCD čipu Dezinfekce kanálků atd. Pro investici hovoří: Krátká rekonvalescence Způsobena menšími zásahy do zdravé tkáně (miniinvazivní chirurgie) Po zákroku není nutný pobyt na jednotce intenzívní péče ani podávání velkého množství léků Většinou je po 24 hodinách pacient propuštěn do domácího léčení TALP I/II - Endoskopická technika 45

46 Budoucnost Endoskopie? Endoskopy se budou dále miniaturizovat Účinnější bude příslušenství (bioptické kleště.) Robotizace a mikroendoskopy V současné době se zkoumají dvě varianty pohybu pomocí stlačeného vzduchu pomocí kovu s pamětí Cíl ovládat endoskop dálkově podobně jako televizi Endoskopii však změní i objevy učiněné mimo ni TALP I/II - Endoskopická technika 46