朱兴宝,罗俊力,尹德宏,李 敏,李栋平,范泉水
便携式视频显微镜光源的改造
朱兴宝,罗俊力,尹德宏,李 敏,李栋平,范泉水
目的:改造便携式视频显微镜的光源,以获得充足的照明。方法:改造LED手电筒灯头为vibao-v36 USB便携式显微镜照明;自主设计、定制LED灯头或同轴光纤接头为Tetracam ZTC-305便携式数字显微镜照明。结果:vibaov36 USB便携式显微镜可采用改造的LED手电筒灯头照明;Tetracam ZTC-305可采用自主设计、定制的LED灯头或同轴光纤接头照明。结论:便携式视频显微镜的光源经过改造,能够为远距离手术操作提供充足的照明。
便携式;视频显微镜;光源;改造
AbstractObjectiveTo gain abundant light by reforming the light source of the portable video microscope.MethodsA LED torch head was reformed for vibao-v36 USB portable microscope;LED light heads and a coaxial light head for optic cable were designed on our own and made for Tetracam ZTC-305 portable digital microscope.ResultsThe reformed LED torch head could give vibao-v36 USB portable microscope abundant light;the LED light heads and the coaxial light head for optic cable designed on our own to order could illuminate Tetracam ZTC-305 portable digital microscope sufficiently.ConclusionReformation of illumination gives portable video microscope sufficient light suiting with a long-distant surgical operation.[Chinese Medical Equipment Journal,2011,32(2):26-27]
Key wordsportable;video microscope;light source;reformation
数字显微摄像技术的发明和应用[1-2]改变了光学镜头的使用方式和显微手术的操作模式。数字显微摄像技术发明之前,手术医师只能通过光学镜头观察手术野,采用镜头手术模式(镜头图像引导手术操作);数字显微摄像技术发明之后,手术医师可以通过视屏观察手术野,采用视屏手术模式(视屏图像引导手术操作)。视屏手术模式是微创(显微)外科的最新进展,其优势如下:(1)不束缚手的操作和眼的观察,术中可随意变换姿势;(2)术者、助手和护士把握手术进程的机会和效果相同,术中配合容易;(3)可实时显示手术进程,同步观摩手术操作、讨论手术难点和直观教学;(4)可保存手术的电影资料,回顾分析和教学研究;(5)除了显微镜和内窥(视)镜,望远(远视)镜也可在微创外科发挥作用;(6)简化光学仪器,消毒、保存、携带、安装和使用都很方便,购置、养护和更新设备的成本低。
视屏手术模式可根据不同的光学镜头分类,如内视镜视屏手术模式、显微镜视屏手术模式、远视镜视屏手术模式、外视镜视屏手术模式等。其中,远视镜视屏手术模式尚无报道,显微镜视屏手术模式[3-5]和外视镜视屏手术模式[6]正在开发,内视镜视屏手术模式[7-9]早已得到普遍使用。
开展视屏手术时必须实时观察和记录系统。显微镜视屏手术的实时观察和记录系统即为视屏显微镜。目前已经有多种便携式视频显微镜上市,其中vibao-v36 USB便携式视频显微镜是小口径物镜 (直径大约10 mm)的代表产品,Tetracam ZTC—305便携式数字显微镜是大口径物镜 (直径大约50 mm)的代表产品,二者的外置LED环形灯头不能为大于20 cm的工作距离提供充足的照明,因此需要改造(见图1)。
图1 vibao-v36 USB便携式视频显微镜的光源及其改造图
小口径物镜视频显微镜以vibao-v36 USB便携式显微镜为例,可改造口径相当的LED手电筒灯头为其照明:(1)在鼎能远射程LED手电筒(裕丰实业有限公司,中国汕头)的电极板中央钻孔;(2)采用尼龙材料加工接头;(3)通过加工的尼龙接头,将改造的LED手电筒灯头与vibao-v36 USB便携式显微镜的镜头衔接。
作者单位:650032 昆明 成都军区昆明总医院神经外科(朱兴宝、罗俊力、李 敏、李栋平);655426 云南宣威 云南省宣威市云峰医院外二科(尹德宏);650032 昆明 成都军区疾病预防控制中心(范泉水)
大口径物镜视频显微镜以Tetracam ZTC-305便携式数字显微镜为例,其镜头为Computar MLH-10×macro镜头(CBC,Japan),只能采用自主设计、定制的灯头为其照明(CST,China):(1)参照 RL-70-90-W 环形 LED 灯,制成能与Computar MLH-10×macro镜头衔接的RL-60-60-W和RL-60-90-W环形 LED灯头;(2)参照 COPL-60-R同轴平行LED光源定制具有标准接口的COPL-40-W同轴平行光纤灯头,可连接市售的显微镜或内视镜冷光源(见图2)。
图2 Tetracam ZTC-305便携式数字显微镜的原配光源及其改造
在vibao-v36 USB便携式视频显微镜和Tetracam ZTC-305便携式数字显微镜的视屏图像引导下,解剖成年SD大鼠的颈总动脉分叉部,分别采用其原配光源和改造光源照明手术野;规定手术野光线充足、结构清晰为照明效果良好,测量照明效果良好时的最大工作距离。结果表明,采用改造的LED手电筒灯头和定制的同轴平行光纤灯头照明,即使工作距离超过50 cm,手术野依然光线充足且结构清晰(见图3)。
图3 便携式视频显微镜改造光源的照明效果
vibao-v36 USB便携式显微镜采用小口径物镜,可改造LED手电筒灯头为其提供充足的照明,光源的改造成本低;Tetracam ZTC-305便携式数字显微镜采用大口径物镜,只能定制灯头为其提供充足的照明,光源的改造成本稍高。根据我们的设想,生产商首先参照RL-70-90-W环形LED灯定制了RL-60-60-W环形LED灯头,虽然固定简便、美观,但光线较弱,深部手术野不清晰,只能为表浅手术野照明,工作距离局限在10 cm以内;随后,生产商根据我们的意见,添加聚光灯杯,制成了RL-60-90-W环形LED灯头,虽然光线有所增强、可为深部手术野照明,但工作距离仍不能超过20 cm;最后,我们建议生产商参照COPL-60-R同轴平行LED光源制成具有标准光纤接口的COPL-40-W同轴平行光灯头,可连接市售的显微镜或内视镜冷光源,获得充足的照明,即使工作距离超过50 cm,手术野的光线也很充足。
最近,朱兴宝等[4-5]利用便携式视频显微镜建立了轻便型显微镜视屏手术模式。经动物实验表明,该模式可解除显微镜对手和眼的束缚,具有广阔的发展前景。但是,由于其深部照明不充足,不能在颅腔内手术中应用。通过本文的研究成果,轻便型显微镜视屏神经外科必将从实验研究阶段进入临床应用阶段。
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(收稿:2010-04-26 修回:2010-07-13)
Reformation of Light Source for Portable Video Microscope
ZHU Xing-bao1,LUO Jun-li1,YIN De-hong2,LI Min1,LI Dong-ping1,FAN Quan-shui3
(1.Neurosurgery Department,Kunming General Hospital,Chengdu Military Area Command,Kunming 650032,China;2.the Second Surgery Department,Yunfeng Hospital,Xuanwei,Yunnan Province 655426,China;3.Disease Prevention&Control Centre,Chengdu Military Area Command,Kunming 650032,China)
TH773
A
1003-8868(2011)02-0026-02
朱兴宝(1966-),男,博士,副教授,主要从事轻便型微创神经外科方面的研究工作,E-mail:abcp66@gmail.com。