А.И.Молев
ЗАО “ВНИИМП-ВИТА” (НИИ медицинского приборостроения) РАМН, г.Москва
Прогресс в контроле за проведением диагностических, лечебных и хирургических манипуляций при эндоскопии, а также при визуальном осмотре узких полостей и биологических каналов тела человека невозможен без повышения оптических характеристик (поля зрения, увеличения светосилы, разрешающей способности) эндоскопа, что в свою очередь, требует постоянного совершенствования оптической системы (ОС) прибора. При этом необходимо принимать во внимание себестоимость изготовления ОС (на величину которой влияет количество оптических деталей, сложность их изготовления и сборки, стоимость применяемых марок стекла), число поверхностей, граничащих с воздухом (сказывающееся на величине потерь света), степень исправления аберраций, определяющей качество получаемого изображения.
Все оптические системы эндоскопов состоят из последовательно расположенных по оптической оси: объектива (формирующего изображение предметов плоскости), который иногда содержит оптическое устройство изменения направления оптической оси; системы передачи изображения (СПИ) и расположенного на проксимальном конце устройства обработки изображения, например, окуляра, фотообъектива и т.п. Причем условия работы отдельных частей ОС и предъявляемые требования к величинам остаточных аберраций их значительно разнятся. Однако, используя принцип взаимной компенсации аберраций отдельных узлов ОС, можно существенно упростить конструкцию ОС.
Так, например, выравнивать искривленность поверхности изображения, присущую простым компонентам оборачивающих систем и окуляру, можно, если использовать конструкцию объектива, построенную по схеме перевернутого телеобъектива, который имеет кривизну изображения обратного знака. Заметно упрощается конструкция СПИ, если часть объективов оборачивающей системы выполнить в виде одинаковых одиночных простых линз, а часть других в виде склеенных компонентов, компенсирующих продольные аберрации первых
Нами в ЗАО “ВНИИМП-ВИТА” была рассчитана оптическая система жесткого торакоскопа, СПИ которого построена всего из двусклеенных компонентов и четырех стержневидных линз, каждая из которых склеена из двух одинаковых простых плоско-выпуклых линз и расположенного между ними стеклянного стержня с плоскопараллельными торцами.
Объектив торакоскопа состоит из пяти одиночных линз, три из которых одинаковые плоско-выпуклые. Для получения возможности бокового наблюдения в объектив введена ромбическая призма типа БУ-30.
Новая оптическая схема свободно от заметных искажений. Она позволяет добиться более высокого светопропускания, разрешающей способности, равномерного распределения света и цветопередачи. Выходной зрачок расположен на оптимальном расстоянии от защитного стекла, что позволяет вести исследование в очках.
Основные характеристики указанного торакоскопа: входной угол поля зрения не менее 75 градусов; выходной угол поля изображения не менее 15 градусов; угол направления наблюдения прямо и 30 градусов; диаметр выходного зрачка не мене 4 мм.
На рабочем расстоянии 25 мм от защитного стекла видимое увеличение составляет 1,83 крат, при этом предел разрешения достигает 40 линий на один мм. Рабочая часть прибора имеет диаметр 10 мм и длину не менее 250 мм.