近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的照明改進(jìn)

朱興寶，劉澤飛，和磊潔，李 靜，劉 瓊

近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的照明改進(jìn)

朱興寶，劉澤飛，和磊潔，李 靜，劉 瓊

目的：解決近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的照明問題。方法：定制適合近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的發(fā)光燈頭和反光燈頭，將發(fā)光燈頭后置式安裝在物鏡不能承重的目鏡端，將發(fā)光燈頭或反光燈頭前置式安裝在物鏡能夠承重的物鏡端，分別使用安裝照明系統(tǒng)和未安裝照明系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡觀察新鮮火龍果的創(chuàng)腔。結(jié)果：安裝了定制的發(fā)光燈頭和反光燈頭的望遠(yuǎn)鏡照明充足，無論創(chuàng)腔是淺表還是深遠(yuǎn)，無論倍率是低倍還是高倍，視屏圖像均明亮，能夠清楚分辨瓤籽。結(jié)論：近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡能夠低成本安裝光線充足的照明系統(tǒng)，或可在顱腦顯微手術(shù)中發(fā)揮作用。

近距離觀察；便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡；發(fā)光燈頭；反光燈頭

0 引言

一直以來，顯微手術(shù)都是通過目鏡觀察術(shù)中解剖，以鏡頭圖像引導(dǎo)術(shù)中操作的。然而，通過目鏡只能近距離觀察，術(shù)中操作不舒適、配合不默契。再者，通過目鏡觀察使用的手術(shù)顯微鏡龐大、笨重，保管、移動(dòng)、布局和操作均不方便[1-5]。視頻技術(shù)發(fā)明和應(yīng)用之后[6-7]，外科醫(yī)師可以通過視屏觀察術(shù)中解剖，以視屏圖像引導(dǎo)術(shù)中操作[8-10]。通過視屏遠(yuǎn)距離觀察，雖然不再有術(shù)中操作不舒適、配合不默契的問題，但是，顯微鏡的焦距在20～40 cm之間，只能放在手術(shù)醫(yī)師面前，仍會(huì)妨礙其觀看視屏圖像。顯然，只有將焦距更長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡引入顯微手術(shù)，才能解決視屏被光學(xué)儀器遮擋的問題[11-12]。

能夠在顯微手術(shù)中發(fā)揮作用的近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)上市。但是，望遠(yuǎn)鏡是為遠(yuǎn)距離觀察設(shè)計(jì)，依靠自然光照亮觀察目標(biāo)。若是通過望遠(yuǎn)鏡觀察深藏體內(nèi)的微小病灶及其附近的解剖細(xì)節(jié)，就會(huì)因?yàn)闆]有自然光照明而模糊不清。因此，必須裝備照明系統(tǒng)，近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡才能為顯微手術(shù)所用。

1 照明系統(tǒng)的定制和安裝

1.1 近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的分類

根據(jù)物鏡的承重能力可將近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡分成2類：（1）物鏡不能承重的便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡，代表品牌是Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)（翔豫科技有限公司，中國(guó)），裝備10-30×25近距離觀察用單筒望遠(yuǎn)鏡，其物鏡不固定，而是可以伸縮，不能承重，只能后置式安裝發(fā)光燈頭，如圖1（a）所示；（2）物鏡能夠承重的便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡，代表品牌是609遠(yuǎn)拍王（翔豫科技有限公司，中國(guó)），裝備10-25×42近距離觀察用單筒望遠(yuǎn)鏡，其物鏡固定不動(dòng)，能夠承重，且能夠前置式安裝發(fā)光燈頭或反光燈頭，如圖1（b）所示。

1.2 外置式照明燈頭的分類

顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡都是大口徑光學(xué)鏡頭，使用外置式燈頭照明?？筛鶕?jù)照明原理將外置式燈頭分成2類：（1）發(fā)光燈頭，為若干發(fā)光燈珠組成的環(huán)形燈頭，可前置式安裝在物鏡端或后置式安裝在目鏡端；（2）反光燈頭，鑲嵌反光玻片的封閉燈罩，只能前置式安裝在物鏡端。

圖1 近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的代表品牌

1.3 照明燈頭的定制

1.3.1 反光燈頭及其光源的定制

以609遠(yuǎn)拍王為代表，參照COPL-60-W發(fā)光二極管（light emitting diode，LED）平行同軸光燈罩（CST，中國(guó)），為其定制反光燈頭（CST，中國(guó)），在其物鏡端鉆3個(gè)螺孔；光源為定制的SPD-300-W LED點(diǎn)光源（CST，中國(guó)）[6]，通過導(dǎo)光纖維將光線傳至反光燈頭，如圖2所示。

圖2 定制的反光燈頭及其光源

1.3.2 發(fā)光燈頭及其光源控制器的定制

參照RL-70-90-W環(huán)形LED燈頭（CST，中國(guó)）[10]，為近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡定制發(fā)光燈頭及其專用光源控制器（LTS，中國(guó)），以CREE燈珠取代LED燈珠，亮度顯著增強(qiáng)。安裝Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)的發(fā)光燈頭，在物鏡端鉆1個(gè)螺孔；安裝609遠(yuǎn)拍王的發(fā)光燈頭，在物鏡端鉆3個(gè)螺孔，如圖3所示。

圖3 定制的發(fā)光燈頭及其光源控制器

1.4 照明燈頭的安裝

以609遠(yuǎn)拍王為例，能夠前置式安裝照明燈頭。在望遠(yuǎn)鏡的物鏡端鉆3個(gè)螺孔，螺釘穿過螺孔固定定制的發(fā)光燈頭或反光燈頭，如圖4所示。

圖4 609遠(yuǎn)拍王安裝照明燈頭

以Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)為例，只能后置式安裝照明燈頭。螺釘穿過固定吊帶的螺孔將發(fā)光燈頭固定在望遠(yuǎn)鏡的變倍轉(zhuǎn)輪和變焦轉(zhuǎn)輪之間，燈頭和望遠(yuǎn)鏡之間的空隙以自制的簡(jiǎn)易墊圈填塞，如圖5所示。

2 照明效果的評(píng)定

在新鮮的火龍果上制造創(chuàng)腔，規(guī)定深度不及10 mm的創(chuàng)腔為淺表創(chuàng)腔，深度超過100 mm的創(chuàng)腔為深遠(yuǎn)創(chuàng)腔。將609遠(yuǎn)拍王和Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)分別懸吊在觀察者頭上，距離觀察目標(biāo)100 cm。觀察創(chuàng)腔，規(guī)定視屏圖像漆黑的照明強(qiáng)度為1，視屏圖像明亮的照明強(qiáng)度為10。

未啟用照明的觀察效果：觀察淺表創(chuàng)腔，低倍視屏圖像暗淡，雖能勉強(qiáng)分辨瓤籽，但手術(shù)操作困難；高倍視屏圖像模糊，很難分辨瓤籽。觀察深遠(yuǎn)創(chuàng)腔，無論是低倍還是高倍，視屏圖像均漆黑，不能分辨瓤籽，如圖6～7所示。

啟用照明的觀察效果：無論創(chuàng)腔是表淺還是深遠(yuǎn)，無論倍率是低倍還是高倍，視屏圖像均明亮，能夠清楚分辨瓤籽，手術(shù)操作容易（如圖6～7所示）。

3 結(jié)語(yǔ)

照明系統(tǒng)由燈頭和光源控制器組成。大口徑光學(xué)鏡頭（顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡）使用外置式燈頭照明，可區(qū)分為發(fā)光燈頭和反光燈頭。發(fā)光燈頭的優(yōu)點(diǎn)是光源更輕便、燈頭更精致；反光燈頭的優(yōu)點(diǎn)是可以使用手術(shù)室常規(guī)配置的手術(shù)顯微鏡或內(nèi)視鏡用冷光源。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：（1）定制的發(fā)光燈頭和反光燈頭以及相應(yīng)的光源控制器小巧玲瓏、造價(jià)低，且安裝和固定簡(jiǎn)便。前置式安裝定制的發(fā)光燈頭或反光燈頭均可為609遠(yuǎn)拍王提供充足的照明，后置式安裝定制的發(fā)光燈頭可為Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)提供充足的照明。（2）安裝了低成本照明系統(tǒng)的近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡能夠清楚地觀察深達(dá)100 mm的創(chuàng)腔，據(jù)此推測(cè)，其或可在顱腦顯微手術(shù)中發(fā)揮作用。

圖5 Apolo-Ⅱ望遠(yuǎn)鏡相機(jī)安裝照明燈頭

圖6 近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的照明效果

圖7 近距離觀察用便攜式視頻單筒望遠(yuǎn)鏡的照明效果柱狀圖

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（收稿：2014-10-16 修回：2015-05-20）

（欄目責(zé)任編校：邢 楠 孫麗麗）

Improvement of illumination equipment of portable video monocular telescope for near observation

ZHU Xing-bao1,LIU Ze-fei2,HE Lei-jie1,LI Jing1,LIU Qiong1
（1.Department of Neurosurgery,Kunming General Hospital of Chengdu Military Area Command,Kunming 650032, China;2.Department of Neurosurgery,Qujing Second Hospital,Qujing 654000,Yunnan Province,China）

ObjectiveTo solve the problems in the illumination of the portable video monocular telescope for near-observation.MethodsSome luminous lamp head and reflective lamp head were customerized for the telescope,and the luminous lamp head was postpositively mounted at the side of the ocular lens,which or the reflective lamp head could be prepositively mounted at the side of the object lens.A wound pit on fresh pitaya was observed using portable video monocular telescope for near-observation equipped with illumination device or not.ResultsLuminous lamp head and reflective lamp head custom-made was able to mount easily and gave the target ample illumination.ConclusionPortable video monocular telescope for near-observation can be easily and cheaply equipped with luminous device giving ample illumination.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（9）：114-116]

near-observation;portable video monocular telescope;luminous lamp head;reflective lamp head

R318.6；TH773

A

1003-8868（2015）09-0114-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.114

朱興寶（1966—），男，博士，副主任醫(yī)師，主要從事神經(jīng)外科顯微手術(shù)視頻化的開發(fā)和臨床應(yīng)用方面的研究工作，E-mail：abcp6609@163. com。

650032昆明，成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院神經(jīng)外科（朱興寶，和磊潔，李 靜，劉 瓊）；654000云南曲靖，曲靖市第二人民醫(yī)院神經(jīng)外科（劉澤飛）