隨著纖維光學的發(fā)展， 1957年纖維內鏡制作成功。用光導纖維（光纖）制成纖維內鏡得導光、導像束，由于它的全反射傳導光纖特性，并采用外部光源，使光亮度增加，圖像清晰。光纖細纖、柔軟、可彎曲，有他制成的內鏡細而柔軟，頭部可屈曲，是鏡在腔內回轉彎曲，減少觀察盲區(qū)。幾十年來，內鏡技術及內鏡制作日趨成熟，并廣泛應用于臨床、科研，促進了消化學科發(fā)展。
一、 光導纖維導光原理
光線在均勻介質中沿直線傳播，傳播速度因介質不同而不同。根據(jù)光在介質中的傳播速度大小分為光密介質和光疏介質。燧石玻璃和冕玻璃相比，燧石玻璃時光密介質。當光線從一個介質傳導另一個介質時，在街面上可以看到反射和折射現(xiàn)象，如果入射光線不折射到第二介質中，而是完全反射會員介質，稱此現(xiàn)象為全反射。纖維內鏡就是應用具有全反射 ` 特性的光的纖維制成的。
目前玻璃纖維均用燧石玻璃制作核心纖維，被覆層用冕玻璃。當光線從玻璃纖維端面射入時，因燧石玻璃的折射率高于冕玻璃，因而照射在燧玻璃內表面的光線被反射到對側的內表面，經(jīng)過反復的全發(fā)射，光纖由纖維的另一端射出。當纖維被彎曲時，反射角發(fā)生變化，但光線仍人以全反射形式傳導。成束玻璃纖維在一起時，因為相鄰介質可以發(fā)生光泄漏，所被覆的折射率低的冕玻璃能減少光傳導的損失。
纖維導光束和導像束均由數(shù)萬根玻璃纖維組成（約 20000 — 50000 ），纖維極細，約為發(fā)絲的 1/10 ，柔軟可彎曲。每根纖維傳導一個光點，內鏡中的光線玻璃全部排列整齊，兩端的光線首尾對應，所有數(shù)萬個光點從一端至另一端，如果每根纖維之間排列的越緊密，兩端越整齊，傳導圖像的光亮度越大，分辨率越高，圖像越清晰。如果光纖玻璃斷裂，此處的光線傳導阻斷，目鏡中可見到黑點，黑點越多，光亮度下降，圖像器細讀亦下降。
二、纖維內鏡及附屬設備的構造
一套完整的纖維內鏡包括光源、內鏡及附屬的機械組成
冷光源
硬式胃鏡的照明燈在鏡前端，光亮度不足并可能燒灼粘膜組織。纖維內鏡的光源是一外置裝置，是冷光源 (cold light) ，此光源發(fā)出的強光，經(jīng)內鏡的導光束傳入腔內，為觀看、攝像、照像提供高亮度的照明。
1. 燈泡
燈泡置于光源箱內，目前郵鹵素燈或氙氣燈，低電壓和高瓦特的光源使足量的光線射入腔內，氙光源近似日光，因此圖像更真實，燈泡外是一弧形集中罩，罩內面涂有一層介質膜，能吸收產(chǎn)生熱量的長波長紅外線，使大部分紅外線被濾過，故稱冷光源。另外弧形鏡可反射燈泡所發(fā)生的光線到平面鏡，在經(jīng)凸透鏡聚焦，投射到導光束的端面，時光亮度增加。
2. 冷卻風扇
燈泡旁有一小型風扇，當接通電源后，風扇轉動，散發(fā)燈泡產(chǎn)生的熱量，延長燈泡的使用壽命。
3. 電磁泵
電磁泵是完成纖維內鏡送氣的動力來源，接通電源后，電磁泵開始工作，術者按送水送氣鈕時，使氣或水通過鏡內進入腔內，完成內鏡檢查。
4. 攝影自動控制系統(tǒng)
此系統(tǒng)使攝影時根據(jù)物鏡和所設物距離、光亮大小而自控攝像條件。自動閃光控制系統(tǒng)使氙氣燈在攝影片刻功率增高 3 — 5 倍，能以 1/3000 — 1/100 秒的高速攝像。
纖維內鏡的基本機構
不同型號的內鏡構造不完全相同，但均具有以下 CCD 個基本構造：前端部、彎曲部、插入管、操縱部、接目部和導光光纜。
1. 前端部
前端部是內鏡的硬性部分，有多個小孔和窗，分別為送氣出口孔、活檢鉗出口孔、物鏡、導光窗。
? 物鏡：一般有 2 — 4 片透鏡組成，各透鏡之間有精密的間隙，物鏡和導光束遠端共同組成觀察窗，圖像經(jīng)聚焦后投影在導像束末端的端面上再經(jīng)光纖導像束傳至目鏡。
根據(jù)觀察窗的不同位置而命名為前視式、測視式和斜視式。觀察窗在前端為前視式，觀察窗在前端側面為側視式。前視式內鏡在進鏡時能清楚地的觀察腔內的彎曲走向及前方腔壁，對側壁觀察欠佳。側視式能正面觀察側壁，特別對狹小腔壁的觀察，故十二指腸鏡為側視式，其缺點是進鏡式看不到前方管腔如食管，不能在直視下插管。斜視式觀察窗位置介于兩者之間，呈 30 ？— 45 ？的斜面，當鏡頭向下彎曲時似前視鏡，向上彎曲時似側時鏡。
? 導光窗：由于光束末端之端面及密封玻璃組成，照明光線由此射出。為使射出光線在整個視野內均勻一致，有的內經(jīng)設有兩個導光窗，有的窗內安置透鏡，按一定角度散射出光線。
? 送水送氣孔：此孔位于觀察窗旁，是送水送氣管道的共同出口，當注氣時，氣體由此孔進入腔內，使腔擴張。當注水是，水從此孔出來沖洗物鏡鏡面，保持清晰視野。
? 吸引及活檢管口：吸引和活檢管口為同一管口，當腔內有過多液體妨礙觀察時，按壓吸引鈕，液體由此孔經(jīng)內鏡而排除在吸引瓶內，活檢鉗及其它器械亦從此孔進入腔內。
2. 彎曲部
彎曲部位于前端和插入管之間，有許多環(huán)狀零件組成蛇管，每對相鄰的環(huán)狀零件之間均能做上下左右方向活動?；顒佑射摻z牽拉，鋼絲的一端固定于彎曲部前端，另一端與角度控制旋鈕相連，在鋼絲牽引下彎曲部向不同方向作彎曲。彎曲部性能與內鏡質量好壞直接相關，要求彎曲角度大，能全面觀察，無盲區(qū)；要求彎曲半徑小，便于在狹窄腔內觀察。目前性能好的胃鏡能達到上、下、左、右角度為 180度— 210度 、 80 度— 90度、 90度— 100 度、 100 度。如同時扭動兩個角度鈕可使彎曲部達到最大彎曲角度。
3. 插入管
插入管又稱鏡身或軟管部。其上方為操作部，下端為彎曲部，其內部為光線導光束和導像束，送氣送水閥通道和吸引、活檢管通道及多條鋼絲通過。外有網(wǎng)管及螺旋彈簧管構成的軟管，關外位聚胺酯材料組成的外套管。套管表面光滑并標有刻度，每 5cm 劃線，每 10cm 表明鏡深入長度。
不同型號內徑長度不一，胃鏡的一般工作長度為 100cm 左右。腸鏡分長、中、短三型，一般工作長度分別為 150 — 170cm 、 130cm 、 60 — 70cm 。
4. 操縱部
術者手握操縱部，操縱各種按鈕，完成內鏡檢查。
（ 1 ）制旋鈕和鎖鈕：角度控制旋鈕形似齒輪，有兩個，分別控制上下、左右角度。轉動角度控制旋鈕，牽引鋼絲而使彎曲部動作。在兩個角度控制旋鈕旁各有一個鎖鈕，當鎖鈕工作時，固定注彎曲角度，當放松時，鏡伸展。要注意在鎖鈕未松開前，切勿做進鏡和拔鏡動作。
(2) 吸引閥按鈕：位于操縱部前方，按鈕中央有一孔，術者重壓此按鈕時，吸引管接通，當開通吸引器開關時，腔內液體或氣體通過目鏡前端的吸引孔吸入吸引瓶內。
(3) 送氣送水發(fā)按鈕：位于操縱部前方，按鈕中央有通氣孔，當打開電源時，電源箱內的電磁泵不斷壓出空氣，由此孔溢出，當用手指堵住按鈕時，空氣通過單向閥進內鏡氣道，在由前端部的送氣口進入腔內。當按鈕重壓下去時，送器官被密封全堵注，送水管接通，空氣進入貯水瓶，將瓶內的水壓入送水孔，經(jīng)前端的送水口噴出來。
(4) 活檢管開口：目前內鏡的活檢管開口都位于操縱部下方，是活檢鉗及各種治療用器械插入口，插入后通過活檢管（吸引 / 活檢通道）從前端部伸出。
5. 接目部
接目部位于操縱部上方，目鏡與術者眼睛接近，經(jīng)導像術傳導的圖像聚焦放大后投射在術者的眼底部。
? 屈光調節(jié)圈：由于術者晶狀體屈光度不同，再目鏡下方有屈光調節(jié)圈，轉動此圈調節(jié)目鏡與導像束的距離，升降目鏡使物鏡清晰。
? 照相機、攝像機接口：再目鏡頂端有與照相機銜接的接口，使照相機或攝像機與目鏡緊密結合，拍攝照片、錄像活使圖像呈現(xiàn)在電視機屏幕上。
6. 導光光纜
導光光纜是內鏡與冷光源的相連接部分，導光光纜的末端是導光連接部，包括導光束插桿、注氣插管和多個接線柱，將它插入光源的內鏡插座，使光源部分與內鏡相連接。在連接部上有不燃氣體接口，可與 二氧化碳瓶連接；有送氣或送水接口與貯水瓶相通；有回歸電路接口與高頻電發(fā)生器的回歸電路連接，防止內鏡治療時泄漏電流以保證安全；有吸引接口與吸引器相連。
( 三 ) 纖維內鏡的附屬器械
1. 活檢鉗
用于鉗取活體組織，為病理學和細菌血檢查提供標本。活檢時，活檢鉗經(jīng)操縱部下方活檢管開口插入，通過活檢管出口伸入腔內，夾下組織塊做病理學檢查?；顧z鉗是由一根長的彈簧鋼絲構成，一端為鉗瓣，另一端是鉗瓣張開閉合的控制結構。為了獲得較大的活組織塊，要求鉗瓣開啟度大，閉合緊密，有些鉗瓣正中有針，當打開活檢鉗瓣時，里面針可以刺入病變部位，使鉗取時不會滑脫；要求彈簧鋼絲有一定的彈性、式當?shù)挠捕燃肮饣砻妫稍阽R但彎曲時仍能順利插入。
2. 細胞刷
細胞刷由彈簧鋼絲外套和末端的微型尼龍刷組成，可經(jīng)活檢管導插入腔內，在病灶部位刷取細胞作細胞學檢查。附鞘細胞刷在頭端裝有可以前后移動的頭鞘，刷取細胞標本后，頭鞘向前推出套在刷頭，在退出細胞刷，保留刷取得細胞不脫落。
3. 沖洗、吸引器
是一較長的塑料導管。經(jīng)活檢管開口插入后，直視下從細水清洗病灶表面附著物，利于識別病變。也可通過此管吸出腔內體液作進一步檢查。伴腔內出血時，可從此管吸出血液幫助觀察病灶。也可從此管注入染色劑美藍、剛果紅燈鏡型粘膜染色。也可從此管注射藥物，如腎上腺素作止血治療。 4 穿刺針用于治療。是一較長的塑料管套，前方有針可從套管內伸出。將檢管開口插入達病變部位時，將針頭伸出套管外，刺入組織內，將藥物注入。用于食管靜脈屈張的硬化治療，或出血的止血治療。
4. 夾持器械或異物取出器械
為取出吞食的異物，有各種類型的鉗取鉗，如鱷魚嘴型鉗，三角型鉗、簍型鉗等，也可用此鉗碎結石
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