近日，我校中西医结合学院闫明教授和东北亚中医药研究院曾庆辉研究员科研团队在国际学术期刊《Computers in Biology and Medicine》（IF=7.0）在线发表题为“A newly developed 2 mm needle arthroscope with high-definition for orthopedic outpatient knee joint examination”的研究论文。论文共同第一作者为闫明及我校2023级博士研究生刘明达，通讯作者为曾庆辉，论文第一完成单位为长春中医药大学。该研究系统阐述了2mm医用内窥镜从光学设计到实验测试的全过程。该内窥镜设备具有尺寸小、清晰度高、视场角大等特点，研究团队还在内窥镜的光学设计加工制造研究领域申请并获得了欧洲国际发明专利《ENDOSCOPE AND ENDOSCOPE APPARATUS》的授权。

该研究采用广角光学架构，配合转向棱镜结构，实现视向角30°的偏转，利用倾斜透镜元件作为收集目标光元件。光学系统的设计由前物镜组、中继镜组2个部分构成。前物镜组由前固定透镜、转向棱镜和成像透镜三部分构成，前固定透镜主要起到光线收集的作用，转向棱镜完成视向的转变，由0°转为30°，成像透镜接收转向棱镜转向后的光束，使其成像，为后续中继镜提供第一像面。中继镜组用来将前透镜组的成像转移到工作距之外，达到在工作距及要求尺度上对组织成像的目的。通过对分辨率和光学调制传递函数测试前物镜组和中继镜组在50lp/mm时，MTF值大于0.5，能够保证内窥镜在20lp/mm分辨率以内的正常工作能力。为了组装成最终的内窥镜，需要将前透镜组、中继镜组和后固定组组合，形成完整的内窥镜光学系统。MTF设计值在20 lp/mm条件下，大于0.55。设计值满足成像需求。在这项研究中，样机测试对新鲜冷冻标本右侧膝关节进行了检查，观察了这具标本关节内软骨、滑膜以及半月板的损伤情况，对样本外侧胫骨平台软骨的轻微损伤也可以做到清晰成像，充分显示观测目标细节，成像分辨率达到10 lp/mm。

物镜尺寸2mm医用内窥镜的研发工作获得横向课题和吉林省科技厅人才专项“杰出青年科技人才项目”等项目的支持。硬性内窥镜的设计和生产难点主要集中在光路系统的设计与调校、光学组件（物镜组、转移透镜、全反射镜、半反射镜、导光光纤等）的加工、装配与密封工艺等，其中光路的设计和对应光学组件的加工是制约国产替代的主要障碍。该项研究工作的开展对于解决我国高端医疗内窥镜装备依赖进口限制的难题具有积极作用。小尺寸医用内窥镜项目具有重大科学研究价值和广阔的市场应用前景，对于推动我国医学进步、提升全民健康水平、增强国家科技竞争力具有重要意义。