Эндоскопы компании Olympus: взгляд изнутри

Быстрые темпы прогресса эндоскопии

Гастроэндоскоп (далее просто эндоскоп) представляет собой устройство в виде гибкого шланга, пероральное или перректальное введение которого позволяет провести визуальное обследование внутренних полостей органов пищеварительного тракта – желудка или толстого кишечника. Ещё его называют «гибким зеркалом». В настоящее время основным направлением является создание видеоскопических систем, в которых расположенный на конце шланга светочувствительный сенсорный элемент позволяет наблюдать изображение на экране монитора.

На кончике эндоскопа имеются линза, светочувствительный элемент и подсветка. Подсветка из двух источников позволяет избегать тени от рабочего устройства. Так называемый канал, через который вводится рабочее устройство – это полость, которая проходит через весь шланг эндоскопа. Она также позволяет отсасывать жидкости

«Преимуществом эндоскопа является то, что он позволяет не только вести наблюдение за поражённым болезнью местом в реальном времени, но и осуществлять лечение», – говорит лидер группы рекламы и брендинга компании Olympus Medical Systems Corp. Ямаока Масао. Так называемый канал – внутренняя полость шланга эндоскопа, имеет диаметр 2-3 мм, и лечение осуществляется приспособлениями, вводимыми через этот канал. Помимо удаления раковых опухолей и полипов, с помощью эндоскопа можно делать инъекции, останавливать кровотечения, а также удалять проглоченные инородные предметы.

За последние годы благодаря как развитию эндоскопов и их рабочих элементов, так и повышению уровня мастерства врачей, эндоскопия добилась большого прогресса. Если прежде эндоскопия ограничивалась лишь удалением небольших раковых опухолей, то в последнее время новейшая техника ESD (эндоскопическое иссечение в пределах подслизистого слоя) позволяет лечить на ранней стадии опухоли размером более 2 см. По сравнению с полостными операциями такой метод снижает нагрузку на организм пациента, что позволяет больному скорее вернуться к нормальной жизни.

ESD (эндоскопическое иссечение в пределах подслизистого слоя) – новейший метод операций, выполняемый с помощью эндоскопа. Прежде при проведении операций EMR (эндоскопическая резекция слизистой) раковую опухоль вырезали, захватывая её устройством наподобие лассо, что ограничивало размер опухоли, которую возможно было удалить таким образом. При операциях ESD использование режущей рабочей насадки эндоскопа позволяет удалять опухоли величиной более 2 см. В Японии уже сейчас операции методом ESD проводятся каждому четвертому пациенту с раком желудка. Источник: «Книга сведений об ESD – эндоскопическом лечении рака без хирургического вмешательства», изд-во «Коданся»

Множество патентов и ноу-хау при внешней простоте

Источник света – мощная ксеноновая лампа Видеоскоп состоит из источника света, подаваемого к наконечнику, светочувствительного элемента (CCD), а также процессора, обрабатывающего поступающее на экран монитора изображение. Для того, чтобы видеть ясные цвета в кромешной тьме в полостях внутренних органов, используется очень яркая ксеноновая лампа – подобные лампы используются в танковых фарах

Механизм, изгибающий наконечник эндоскопа, достаточно прост – это достигается натяжением проволоки, встроенной в стенки шланга. Основной принцип устройства головки эндоскопа практически не претерпел изменений за последние 20 лет. Однако в отношении деталей устройства видеосистемы, а также используемых материалов действует большое число патентов и имеется масса ноу-хау. Хотя сама компания Olympus не сообщает о том, где и какие именно патенты она использует, по данным Патентного управления число заявок на получение авторских прав, связанных с эндоскопами, которые подала эта фирма, значительно превосходит другие предприятия отрасли.

Наконечник эндоскопа выглядит простым кусочком чёрной пластмассы, однако на самом деле его поверхность являет собой средоточие ноу-хау. Считается, что чем мягче и тоньше вводимая в полость головка эндоскопа, тем меньше нагрузка на организм пациента, однако иногда чрезмерная мягкость осложняет введение. Для того, чтобы получить оптимальную для проникновения мягкость и гибкость, используется оригинальная комбинация различных исходных материалов. При этом применяются исключительно материалы, безопасные для человеческого организма.

В последние годы обращает на себя внимание технология, использующая технику наблюдения с использованием особого света. Технология NBI – «изображения в узком световом диапазоне» этой компании позволяет, направляя свет узкого синего и зелёного диапазона, чётко высвечивать сеть кровеносных сосудов, что облегчает диагностику. Патентом защищена длина световых волн, и между производителями разворачивается конкуренция в поиске длин волн, подходящих для диагностики.

Технология NBI позволяет лучше рассмотреть кровеносные сосуды, использовав для подсветки комбинацию лучей с определённой длиной световой волны – синего длиной 415 нм и зелёного длиной 540 нм. Световые волны этой длины поглощаются кровеносными сосудами особым образом, что позволяет отчётливо видеть сосуды, которые трудно рассмотреть при обычном освещении. Под обычным светом кровеносные сосуды трудно различить на розовом фоне органа (снимок слева); подсветка сочетанием синего света с длиной волны 415 нм и зелёного с длиной волны 540 нм позволяет рассмотреть кровеносные сосуды (снимок справа)
Снимки предоставил Кавамура Такудзи, отделение гастрохирургии Второй больницы Красного креста в Киото

Соответствовать запросам профессионалов

Врачи, которые используют эндоскопы, очень разборчивы в таких особенностях как скольжение при введении, сгибание при нажиме и т. п. К примеру, при эндоскопических операциях типа ESD, глядя на экран монитора, врач манипулирует приспособлениями на кончике шланга эндоскопа, находящегося напротив мягкого органа. Это требует крайне осторожных движений, а любое непреднамеренное воздействие способно привести к повреждению органа рабочим инструментом эндоскопа. Разумеется, это требует высочайшей тонкости восприятия.

Оценка врачами «простоты использования» иногда заключается не только во вполне определённых характеристиках, но и в довольно абстрактных формулировках наподобие «не хватает ощущения натяжения при движении». От инженеров требуется умение расшифровать все эти пожелания врачей, чтобы отразить их в медицинском оборудовании.

«Я считаю, что японские предприятия особенно сильны в технологиях и ноу-хау, которые позволяют доводить до конечной продукции мнения и оценки врачей. Мы занимаемся созданием эндоскопов, которыми одинаково легко пользоваться в любых условиях», – говорит Ямаока. Гастроэндоскопы производятся главным образом на заводах, расположенных в Японии. Так тщательность технологического контроля японских предприятий используется для стабильного обеспечения качества.

Реагировать на оценки врачей столь же важно, как и обеспечивать высокое качество изображения. «В самом начале в технологии видеоскопов лидировали производители из США. Одна из причин, которая позволила компании Olympus их превзойти, состоит в том, что ей удалось откликнуться на требование обеспечить отчётливое изображение, позволяющее выявить болезнь», – отмечает Ямаока. К примеру, тонкое воспроизведение цветов позволяет врачу делать очень важные выводы, рассматривая состояние красных кровеносных сосудов на органах розового цвета (на изображениях NBI). При этом требования к качеству изображения, предъявляемые к эндоскопам, отличаются от требований к обычным цифровым видеокамерам. Необходимо облегчить врачу задачу по выявлению болезни, обеспечить качество изображения, соответствующее задачам диагностики и лечения. И здесь наглядно проявляются накопленные ноу-хау.

Крупнейшая доля рынка как отражение шестидесятилетнего опыта

Преимущества обеспечивает себе производитель, способный выделиться не только функциональными свойствами своей продукции, но и удобством её использования, причём это относится не только к эндоскопам. В этом особенность инструментов для профессионального применения: пользователь, привыкший к удобству того или иного приспособления, не станет менять производителя даже при наличии некоторой разницы в стоимости и функциях. «Вряд ли можно ожидать в гастроэндоскопии каких-то радикальных перемен. Как и прежде, наша задача – уверенно повышать уровень разработки и производства эндоскопов», – говорит Ямаока.

Нет никакого сомнения: нынешняя крупнейшая доля компании Olympus на мировом рынке обусловлена тем, что фирма неизменно откликается на запросы врачей на протяжении более чем 60 лет с тех пор, как была впервые реализована идея желудочной камеры.

Подготовка материала и текст: Кимура Рёдзи