微结构聚合物纤维打造的眼镜式3D内窥镜

"由微结构聚合物纤维衍生的具有图像传输功能的眼镜式三维内窥镜是一种创新的医学成像设备。研究者提出了一种制造多芯聚合物成像纤维的新方法，通过一次性将大量直径为0.25毫米的聚合物纤维有序堆叠在模具中，然后加热并拉伸形成外径为2毫米的图像纤维。这种纤维用于构建便携式眼镜式三维内窥镜系统，该系统包含两个渐变折射率镜片、两根0.35米长的图像导引纤维和一副目镜，具备良好的灵活性和便携性，能提供深度信息。这一技术的发展对于微小空间内的可视化检查具有重大意义，特别是在医疗诊断和手术中。" 本文详细介绍了一种基于微结构聚合物纤维的新型三维内窥镜的开发过程。首先，通过一种简便的一步法工艺，将数千根细小的聚合物纤维有序排列并结合在一起，形成图像纤维的预成型坯。这个预成型坯经过加热和拉伸处理，能够转变成直径仅为2毫米的高密度图像传输纤维，显著提高了纤维的集成度和图像传递能力。 接着，研究人员设计并组装了一个便携式的眼镜式3D内窥镜系统。该系统的核心组件包括两个渐变折射率的透镜，它们用于对光线进行聚焦和校正，确保图像的清晰度。两根长度为0.35米的图像导引纤维则负责将图像从探头端传输至观察者的眼镜部分。此外，系统还包括一副目镜，使用户可以直接观察到由图像纤维传输的3D图像。这种设计极大地提高了内窥镜的灵活性，使其能够在狭小空间内自由移动，并且由于其轻便的特性，便于医生携带和操作。 该眼镜式3D内窥镜系统展示了优异的性能，不仅提供了高分辨率的图像，还能提供深度信息，这对于诊断和治疗过程中的立体视觉和精确操作至关重要。由于采用了聚合物材料，这些内窥镜具有更好的生物相容性和耐腐蚀性，降低了对人体组织的潜在损害风险。此外，其独特的设计还有助于减少传统内窥镜可能出现的图像失真问题。 这项工作在微结构聚合物纤维技术和三维内窥镜设计方面取得了显著进展，为未来的医学成像和微创手术提供了新的可能性。这种创新技术的潜力在于它能够改善现有内窥镜系统的局限性，提高诊断准确性和手术效率，同时也为远程医疗和便携式医疗设备的发展开辟了新的道路。