牙周内窥镜发展史、构造和特点

一、牙周内窥镜发展史、构造和特点

（一）牙周内窥镜发展史

内窥镜技术在牙科学中的应用为牙周疾病的诊断和治疗开创了一个新里程。20世纪末第一代内窥镜DV2 PeriosocopyTM系统在美国问世，并用于牙周病学领域。随着设备的改良，可靠性得到大幅提升。研究表明，牙周内窥镜治疗牙周疾病是有效的，它可以优化龈下机械治疗，改善受损组织的病理改变，促进愈合，缩短病程。

2002年，Stambaugh等人进一步明确了牙周内窥镜在诊断和治疗方面的作用。在牙周内窥镜的辅助下，他读取了软硬组织和牙龈沟（牙周袋）内的沉积物及其形态的图像，并得出结论：牙周内窥镜提供直接和实时、可视化和放大的龈下牙根表面、结石和软组织，有助于诊断和治疗。

在牙周疾病中应用内窥镜技术，可实现龈下环境的可视化，可以见到以下结构。

（1）龈沟（软组织）壁。

（2）龈沟的内容物和根面沉积物（结石，尤其是经过以往的根面平整术已经被磨光了的结石，临床医生用传统检查器械或牙石探针也无法准确检测到这些结石）。

（3）菌斑生物膜。

（4）肉芽组织。

（5）根面龋。

（6）冠的边缘。

（二）牙周内窥镜的构造

牙周内窥镜是结合了先进的影像技术、照明技术和放大技术，由冷光源镜头、纤维光导线、图像传输系统、屏幕显示系统等多个部分组成的光学仪器。内窥镜的微型摄像机在一个特殊探针的引导下进入牙周袋，其图像实时地显示于椅旁的显示器上。牙周内窥镜最大可以提供46倍的放大图像，这使得临床医生可以观察到牙周袋内以往可能被忽略的细节。

牙周内窥镜含有一束长1m、直径约1 mm的可传递信号的光学纤维。其自带LED光源，可提供高强度的聚焦光线，并通过光纤将其传输到工作区。输入图像透镜位于设备的远端，在输入镜头前有棱镜和电荷耦合器件（charge coupled device，CCD）摄像机（10000倍像素的光学镜头）捕获图像，由图像传输系统（梯度折射透镜和光纤束组成）传送图像，操作者可在显示器（分辨率为800像素×600像素）上查看由显微镜系统放大的图像。

内窥镜系统配备的显示器是12.1英寸对角线宽度，有活性载体、薄膜晶体管、逆光的液晶显示器。其分辨率为800像素×600像素（水平、垂直）。输入信号30帧/秒（每秒60个区域，每帧2个交错区域），在每个像素之间持续刷新。因其体积小，重量轻安装于机械臂后，容易定位和靠近医生，方便观察。操作时医生不用转动头部，即可获得显示器上的图像信息，可最小化调整眼睛，有效防止医生的眼疲劳。

无菌保护套含有透明管（探头通路）和蓝管（水路）两个通路，在患者和内窥镜光纤探头之间提供屏障。保护套可以在几秒钟内装卸，使用后丢弃以防止交叉感染。在保护套末端，配备了一个安置在金属套管内侧顶端的蓝宝石窗口，使用时照明可达工作区域。当探头放置于龈下时，可能发生中等量的出血，使视野变得模糊，水路连接至水泵（牙周内窥镜提供了一个标准的蠕动泵用于冲洗液体的传输），在操作中持续冲洗蓝宝石窗口，使视野清晰（图8-1）。医生利用导线的移动、转动，可以清晰地观察各个部位。这就提供了可直视的龈下空间（图8-2），使牙周袋内的炎症组织、龈下生物膜斑块、根面、结石沉积物和其他结构可视化，可根据实时放大图像去除龈下的沉积物。(https://www.daowen.com)

使用内窥镜时，将内窥镜光纤（戴有无菌保护套）安装于特殊探针（手柄）上（以牙周内窥镜暨口腔观察仪PV2为例）（图8-3）。探针（手柄）是一个不锈钢管焊接到带有刀叶的连接杆上的装置。钢管的设计目的是容纳内窥镜光纤（保护套）和保证内窥镜末端的精确位置，同时也保证冲洗液体由附加的内窥镜保护套传递到探针（手柄）的刀叶上（图8-4、图8-5）。刀叶前端是牙龈牵开器（内窥镜探针鞘或软组织盾），牵开器能保证牙龈组织远离内窥镜尖端，提供一个清晰可见的视野（图8-6）。探针手柄利用纵向槽和夹钳进行改良。内窥镜的主体或保护套可放置到槽内，探头可压到尖端，防止在使用过程中内窥镜光纤（戴有无菌保护套）从探针（手柄）内脱落（图8-7）。

探头经牙龈边缘插入牙周袋内，可提供龈下照明实现可视化。其自带流水，可冲洗龈下视野内的生物膜、血液和其他碎片，使牙周袋内的炎症组织、龈下菌斑、根表面结石沉积物和其他结构可视化，而在闭合刮治时这些情况通常是不可见的。图像实时显示在显示屏上，使临床医生能够在放大16～46倍的情况下查看龈下的结构。临床医生可以观察到牙周袋内以往可能被忽略的细节。因此，运用牙周内窥镜可视化根表面有助于提高临床医生的诊断能力，并可改善牙周治疗的临床效果。

（三）牙周内窥镜的放大倍率

内窥镜物镜在空气中一般有70°的视野。在有水的情况下，由于水的折射率，使视野范围降低到了53°。内窥镜镜头和软组织盾尖端之间的距离是4.5 mm。因此，在刃的外侧，视野是一个直径为4.5 mm的圆。

操作过程中，随着内窥镜的调整，其在空气中的聚焦范围为1.8～5.0 mm。在水下，这一范围变化为2.4～6.7 mm。景深范围的中点为4.5 mm，仪器的主要焦点（刮治器、探针）集中在4.5 mm直径的视野对象，近2 mm或远2 mm均会形成鲜明的焦点。

放大屏幕上的图像，最好的直径的比例是在内窥镜最佳焦点平面物体直径区域内（即4.5 mm直径区域）。屏幕上的图像设置为110 mm，放大24倍（110/4.5）（在水里）。通过改变与对象间的距离，也可以获得其他放大倍数。例如，如果与查看对象的距离为2.4 mm（在水里），那么视野直径只有2.4 mm，放大46倍（110/2.4）。而在距离6.7 mm时，视野直径为6.7 mm，可放大16倍。因此通过调整观察区域到内窥镜尖端的距离（图8-8），可获得16～46倍的放大倍数，而刮匙工作刃边缘的最大放大倍数是24倍，即投射到显示器的图像是一个视野直径为2.4～6.7 mm的圆。