STORZ 醫(yī)用冷光源的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)

丘志文，吳洋（通信作者）

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院設(shè)備科 （廣東廣州 510000）

目前，冷光源已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)合理地使用、保養(yǎng)和維修冷光源，對(duì)延長(zhǎng)其使用壽命、最大限度地發(fā)揮其臨床使用效能具有十分重要的作用[1]。冷光源以其獨(dú)特的性質(zhì)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療照明中，使用冷光源照明的醫(yī)療器械主要包括軟式內(nèi)窺鏡和硬式內(nèi)窺鏡，軟式內(nèi)窺鏡即內(nèi)鏡室用于檢查胃腸道和耳鼻喉的軟鏡，硬式內(nèi)窺鏡即通常用于手術(shù)室的腹腔鏡或?qū)m腔鏡。300 W 氙燈燈泡的色溫約為6 000 K，與太陽(yáng)光的色溫一致，故能達(dá)到格外明亮的照明效果，氙燈泡通電瞬間即可達(dá)到滿照度，并通過機(jī)械式遮光板調(diào)節(jié)亮度，這種調(diào)節(jié)方式可避免發(fā)生電弧不穩(wěn)的現(xiàn)象，進(jìn)而延長(zhǎng)氙燈燈泡的使用壽命。

1 醫(yī)用冷光源的工作原理

氙燈燈泡里含有惰性氣體（氙氣），當(dāng)冷光源開始工作時(shí)，點(diǎn)火電路以幾萬伏的觸發(fā)脈沖電壓加于氙燈兩端，轟擊并擊穿氙氣，氙燈兩端隨即產(chǎn)生高密度的弧光放電，出現(xiàn)極強(qiáng)的閃光，此時(shí)，與氙燈并聯(lián)的儲(chǔ)能電容放電以維持氙燈發(fā)光，而點(diǎn)火電路則停止工作，當(dāng)電容電壓降到一定的程度后主電路開始工作，使得氙燈處于弧光放電狀態(tài)[2]。

氙燈燈泡具有功率高、溫度高等特點(diǎn)，且其發(fā)出的光溫度及熱量均較高，這樣的光不僅會(huì)灼傷操作者或患者，還可能會(huì)燒壞光路、腔鏡或攝像系統(tǒng)，故不可直接進(jìn)入人體。氙燈燈泡發(fā)出的光進(jìn)入人體前必須首先利用非球面反光鏡過濾掉熱能，即采用真空鍍膜的方式在反光鏡內(nèi)表面鍍多層介質(zhì)膜（如多次使用硫化鋅、氟化鎂等進(jìn)行真空鍍膜），當(dāng)鍍膜達(dá)到一定的厚度時(shí)，投射于非球面反光鏡光線中的紅外線就會(huì)被吸收，而不致聚焦傳導(dǎo)到光纖通路，進(jìn)而達(dá)到制造冷光的目的[3]。散熱系統(tǒng)屬冷光源的重要組成部分之一，由風(fēng)扇、散熱片和反光杯罩組成，工作時(shí)反光杯罩吸收光源中的熱能，而風(fēng)扇和散熱片則為大功率元件散熱[4]。

2 醫(yī)用冷光源的結(jié)構(gòu)

醫(yī)用冷光源的結(jié)構(gòu)主要包括主電源電路部分、系統(tǒng)控制電路部分和冷光源輸出部分。STORZ 冷光源工作流程見圖1。

圖1 STORZ 冷光源工作流程圖

2.1 主電源電路

主電源電路部分是冷光源電路的重要組成部分，為其他的電路提供所需的電源，電源接通后，經(jīng)過變壓、整流、濾波等過程，為各個(gè)電路輸送所需的電壓，STORZ 冷光源電路圖見圖2。

圖2 STORZ 冷光源電路圖

2.2 系統(tǒng)控制電路

STORZ 冷光源通過ML4824CS 系列芯片組成控制電路，此芯片具有功率因數(shù)校正/脈寬調(diào)制控制組合集成電路的功能。我院曾有1臺(tái)STORZ 冷光源，更換燈泡后打火失敗，無法點(diǎn)亮，最后檢測(cè)出控制芯片ML4824CS 被燒壞，更換后可正常使用。

2.3 冷光源輸出

氙燈燈泡發(fā)出的光無法直接使用，必須經(jīng)過非球面反光鏡濾光（過濾掉具有熱量的紅外線光）、聚焦后，最后通過1個(gè)亮度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整光柵（部分遮擋出光口）以控制光的亮度。光柵上具有分布不均的透光孔，具備亮度調(diào)節(jié)功能。

3 STORZ 冷光源氙燈燈泡更換步驟及維護(hù)保養(yǎng)

氙燈燈泡里含有氙氣，當(dāng)氙氣被消耗到一定程度其就會(huì)失去原有的效果，故冷光源的燈泡具有一定的使用壽命，屬于醫(yī)用耗材，需定期更換。STORZ 冷光源實(shí)物圖見圖3，若氙燈燈泡的工作時(shí)間超過450 h，則燈泡更換指示燈會(huì)變亮，若工作時(shí)間超過500 h，則燈泡指示燈會(huì)閃爍，提醒設(shè)備使用人員，需更換燈泡。

圖3 STORZ 冷光源實(shí)物圖

3.1 氙燈燈泡更換步驟

（1）拆開冷光源面板，完全暴露內(nèi)部結(jié)構(gòu)，找到燈泡位置，為了保證安全，在拆開冷光源時(shí)，需將設(shè)備電子線路上覆蓋的絕緣紙折向一側(cè)，拆開前后兩個(gè)固定座（亦稱散熱片），取出燈泡放置安全處（見圖4～5），燈泡及固定座溫度均可能較高，在其充分冷卻前，應(yīng)避免身體與其接觸（接觸可能會(huì)造成嚴(yán)重灼傷）；（2）清理固定座及燈泡座表面的污漬和導(dǎo)熱硅膠，檢查發(fā)現(xiàn)燈泡一側(cè)出現(xiàn)了燒焦的痕跡，原因可能為，在長(zhǎng)期使用過程中，少量空氣進(jìn)入燈泡造成惰性氣體不純，進(jìn)而產(chǎn)生污漬[5]；（3）重新安裝燈泡前須使用75%乙醇清除污漬（見圖6）；（4）拆開新燈泡，使用棉簽在燈泡和固定座的所有連接點(diǎn)上或只在燈泡的兩極均勻地涂抹適量的導(dǎo)電硅膠，且在操作過程中，應(yīng)佩戴手套，避免手指直接接觸燈泡，導(dǎo)電硅膠層過厚或直接使用手指觸摸燈泡，可能造成點(diǎn)火失敗或縮短燈泡使用壽命；（5）將新燈泡插入底座中，使用翼型螺釘將前后兩個(gè)固定座固定在底座中；（6）使用一字螺絲刀或棉簽按下計(jì)時(shí)歸零按鈕，重置燈泡的計(jì)時(shí)（見圖7）；（7）重新裝回面板，連接電源，開機(jī)，測(cè)試?yán)涔庠词欠窨烧９ぷ鳌?/p>

3.2 醫(yī)用冷光源的維護(hù)與保養(yǎng)

醫(yī)用冷光源的維護(hù)與保養(yǎng)工作，可從以下幾方面展開：（1）使用前后，使用75%乙醇擦拭設(shè)備表面，定期拆開面板除塵；（2）根據(jù)燈泡的使用壽命及時(shí)予以更換，避免燒壞電源板；（3）每次更換燈泡時(shí)，注意進(jìn)行除塵保養(yǎng)，以延長(zhǎng)燈泡的使用壽命；（4）在使用過程中，應(yīng)盡可能地避免光導(dǎo)纖維發(fā)生彎折，避免各種光學(xué)視鏡掉落至地面或與硬物碰撞；（5）醫(yī)用冷光源需放置于散熱好、防水佳的地方[6]。

圖4 冷光源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖5 固定座及燈泡

圖6 清除污漬

圖7 計(jì)時(shí)歸零按鈕