醫(yī)用冷光源的原理與日常維護

常洪華 王昕 重慶大學(xué)附屬涪陵醫(yī)院 （重慶 408000）

內(nèi)容提要： 醫(yī)用冷光源在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域中扮演著重要的角色，廣泛應(yīng)用于手術(shù)室、檢查室和醫(yī)療設(shè)備中，為醫(yī)生和醫(yī)護人員提供了必要的照明和可視化支持。冷光源以其高亮度、高效能和較低的熱量產(chǎn)生而備受青睞。然而，為了保持冷光源的穩(wěn)定性和性能，需要進行適當(dāng)?shù)木S護和保養(yǎng)。本論文旨在探討醫(yī)用冷光源的原理、組成以及日常維護的重要性和方法，為醫(yī)療機構(gòu)和維修人員提供相關(guān)知識和指導(dǎo)，以確保醫(yī)用冷光源的可靠運行和安全使用。

光源是微創(chuàng)手術(shù)必備的設(shè)備之一，在微創(chuàng)手術(shù)中起到配合攝像的照明作用，光源的正常工作能使手術(shù)中圖像視野清楚，畫面還原效果好，沒有死角。因此光源工作是否正常直接影響微創(chuàng)手術(shù)的順利進行和操作難度[1]。

1.光源輔助攝像的工作原理

光源主機點亮氙燈，然后通過聚焦光學(xué)鏡片把氙燈的光聚焦在一個點上，再透過遮光欄來調(diào)節(jié)所需光的大小，傳輸給一條2.5m長，通光直徑4mm左右的導(dǎo)光束，導(dǎo)光束再把光傳到硬鏡導(dǎo)光系統(tǒng)上，硬鏡導(dǎo)光系統(tǒng)再把光傳到攝像鏡頭前端，就這樣給攝像頭照明，從而配合攝像完成微創(chuàng)手術(shù)。

如果在手術(shù)畫面中出現(xiàn)這幾種現(xiàn)象：①圖像中間明亮，周圍微紅，暗，圖像周圍噪點多；②攝像鏡桿前端靠近病灶圖像明亮清楚，稍微遠離一點病灶圖像就變暗，噪點多；③不管遠近圖像都暗，病灶無法看清楚。這幾種現(xiàn)象就應(yīng)該考慮光源在配合攝像中是否出現(xiàn)了問題：①先檢查硬鏡的通光效果，取下硬鏡，把硬鏡的傳光柱處對著普通臺燈燈泡，看看鏡頭前端傳出來的光是否明亮，刺眼，如果明亮刺眼就說明硬鏡的光照尚佳，如果出現(xiàn)傳出的光發(fā)暗，發(fā)黃，黑點多就說明硬鏡導(dǎo)光系統(tǒng)出現(xiàn)問題[2]；②檢查導(dǎo)光束，取下導(dǎo)光束，一端對著臺燈看看另一端傳出的光是否明亮刺眼，如果出現(xiàn)光暗，黃，黑點多說明導(dǎo)光束出現(xiàn)問題；③排除硬鏡和導(dǎo)光束故障后再檢查光源主機，看看光源主機的遮光欄是不是開到最高位置，如果開到最高位置亮度也不夠，這時檢查燈泡的使用時間是否到期。

2.醫(yī)用冷光源的組成

2.1 光源主體結(jié)構(gòu)

①LED芯片：LED（Light Emitting Diode）芯片是醫(yī)用冷光源的核心組件，負(fù)責(zé)發(fā)光；②散熱系統(tǒng)：為了保持光源的穩(wěn)定性和壽命，冷光源通常配備散熱系統(tǒng)，如散熱器、風(fēng)扇或熱管等，以有效地散發(fā)產(chǎn)生的熱量；③光學(xué)透鏡：光源通過光學(xué)透鏡進行聚光和調(diào)節(jié)，以滿足不同應(yīng)用的需求，如調(diào)整光斑大小和光強度；④外殼和固定支架：提供保護和穩(wěn)定性，并為光源的安裝和固定提供支持。

2.2 光源電路設(shè)計

①電源供應(yīng)：醫(yī)用冷光源通常需要直流電源供應(yīng)，光源電路設(shè)計包括電源輸入和電源管理電路，以確保電源的穩(wěn)定性和可靠性；②驅(qū)動電路：為LED芯片提供合適的電流和電壓，以確保其正常發(fā)光和工作；③控制電路：醫(yī)用冷光源通常具有可調(diào)節(jié)亮度、顏色溫度等功能，控制電路負(fù)責(zé)接收控制信號，并調(diào)節(jié)光源的參數(shù)。

2.3 光源控制系統(tǒng)

①控制面板：醫(yī)用冷光源通常配備控制面板，用于操作和調(diào)節(jié)光源的參數(shù)，如亮度、顏色溫度和模式選擇等；②連接接口：光源的控制系統(tǒng)還可以包括與其他設(shè)備或系統(tǒng)連接的接口，如無線控制、數(shù)據(jù)傳輸或外部觸發(fā)接口。

3.醫(yī)用冷光源的日常維護

3.1 清潔與消毒

醫(yī)用冷光源作為醫(yī)療設(shè)備中重要的光源之一，日常的清潔和消毒對其正常運行和使用的安全性至關(guān)重要。醫(yī)用冷光源的清潔需要注意以下幾點：首先，在進行任何清潔操作之前，確保冷光源已經(jīng)斷電并完全冷卻。這是為了避免觸電和燙傷的風(fēng)險。其次，使用柔軟的布料或?qū)Ｓ玫那鍧嵜薏?，輕輕擦拭光源表面。避免使用含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的清潔劑，以免損壞光源表面或光學(xué)透鏡。另外，對于光學(xué)透鏡的清潔，可以使用專用的光學(xué)透鏡清潔液或建議的清潔方法。避免用力擦拭光學(xué)透鏡，以免刮傷表面[3]。最后，清潔后應(yīng)確保光源完全干燥，避免水分進入光源內(nèi)部。

醫(yī)用冷光源的消毒需要注意以下幾點：首先，根據(jù)廠商提供的指導(dǎo)和使用說明，了解光源是否可以耐受消毒劑的使用。不同的冷光源可能對消毒劑具有不同的耐受性。其次，選擇適合的消毒方法和消毒劑。常見的消毒方法包括紫外線消毒、酒精消毒和氣體消毒等。在選擇消毒劑時，要確保其對冷光源和使用環(huán)境的安全性。另外，嚴(yán)格按照消毒劑的使用說明進行操作，并確保消毒劑充分接觸光源表面和接觸部件。注意消毒劑的濃度和作用時間等參數(shù)。最后，在完成消毒后，充分通風(fēng)和干燥，以確保消毒劑殘留物完全蒸發(fā)和清除。

定期的清潔和消毒可以有效地保持醫(yī)用冷光源的衛(wèi)生狀況，并確保其正常運行和使用的安全性[4]。建議按照制造商提供的具體指導(dǎo)和操作方法進行清潔和消毒，并定期檢查光源表面和部件的狀況，及時發(fā)現(xiàn)并處理任何異常情況。

3.2 光源的檢修

除了平時要保養(yǎng)好光源外，還要學(xué)會一些基本的檢修，這樣才能最大程度保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，提高開機率。

3.2.1 氙燈更換

光源的主機面板上有個氙燈計時燈，如果氙燈使用在500h內(nèi)，計時燈是綠色，如果使用超過500h，計時燈就會是閃爍的紅色，一般氙燈的使用壽命規(guī)定是500h，但可以用到600h或者700h，為給科室節(jié)約使用成本，可盡量延長氙燈更換時間。那如何確定計時器亮紅燈后還能繼續(xù)使用，而且不傷主機呢？這時打開電源開關(guān)，仔細聽啟動氙燈時打火的聲音，如果很輕的一聲燈就亮了，亮度很刺眼，說明氙燈工作狀況好，還不需要更換。如果啟動氙燈需要2～3下，而且聲音很大，亮度有些暗了，說明氙燈工作狀態(tài)不好，需要及時更換，以免給主板造成過重負(fù)擔(dān)。更換氙燈時需要找到對應(yīng)的氙燈型號，一般用的是175W或者300W。然后打開機蓋，氙燈安放位置在右邊，取下舊氙燈，給新氙燈摸上散熱硅脂，然后裝上新氙燈擰緊螺絲，再用一個絕緣棒按住面板后面一個白色計時器開關(guān)，開機，幾秒后放開計時開關(guān)，觀察計時燈是否綠色，計時器綠色后關(guān)機再開機測試氙燈點燃時是否是很輕的一下點亮，如果是很輕的一下點亮，沒問題，除下塵，還原機蓋，返到光源工作崗位[5]。

3.2.2 光源調(diào)節(jié)功能檢修

光源在工作時看著氙燈很亮，結(jié)果出來的光不亮，調(diào)節(jié)旋鈕時仍然沒有改善，這時需要檢測光亮調(diào)節(jié)部分，光源調(diào)節(jié)部分由調(diào)節(jié)旋鈕，傳動桿，傳動皮帶，光欄組成，容易出問題的是調(diào)節(jié)旋鈕和傳動桿之間，這兩個的連接是靠一個螺釘固定，經(jīng)常扭動旋鈕螺釘會出現(xiàn)松動，或者打滑，無法起到調(diào)節(jié)作用，這個是比較簡單的一個故障，但容易忽視。取下螺釘檢查是否磨損嚴(yán)重，磨損嚴(yán)重就需要換一個安裝好，加一點螺紋膠固定，然后再調(diào)節(jié)旋鈕觀察光的明暗是否可以改善。

3.2.3 光源起動板更換

光源用了一段時間后有的會出現(xiàn)不點火，沒有起動氙燈的聲音，更換新燈泡后仍然不能起動，檢查主板給高壓啟動板有供電，而啟動板卻沒有工作。先給起動板放電，然后取下正負(fù)極高壓線纜，取下啟動板，換上型號相同的啟動板，安裝好正負(fù)極高壓線，蓋上隔熱板，開機，燈很清脆的一聲點亮，問題解決。然后再對光源做一次基本除塵保養(yǎng)和各環(huán)節(jié)檢測后蓋上機蓋[6]。

3.3 光源主板故障

可先簡單排查原因，對于部分因虛焊、脫焊造成的設(shè)備不工作進行維修。如果主板有元件燒壞，若對電路理解不透徹，通過元器件更換往往無法徹底修復(fù)，有的換了元件后，僅工作一會后就會再次燒壞。有時把所有元件換了個遍還是解決不了故障。而一臺光源損壞，就會導(dǎo)致一套腹腔鏡停用。所以為提高效率，往往都是直接寄給維修公司。

3.4 電源管理與檢測

電源管理與檢測是醫(yī)用冷光源日常維護的重要部分，它涉及到確保光源的電源供應(yīng)穩(wěn)定、電流和電壓合適，以及監(jiān)測和檢測電源的狀態(tài)和性能。以下是關(guān)于醫(yī)用冷光源電源管理與檢測的要點：首先，對于電源管理，需要確保醫(yī)用冷光源使用的電源供應(yīng)穩(wěn)定可靠。這可以通過選擇適當(dāng)?shù)碾娫丛O(shè)備和采用穩(wěn)定性高的電源系統(tǒng)來實現(xiàn)。電源設(shè)備應(yīng)具備過壓保護、過流保護和短路保護等功能，以保護冷光源免受電源異常的損害。其次，對于電流和電壓的管理，醫(yī)用冷光源需要根據(jù)其設(shè)計要求提供適當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷?。這可以通過電源驅(qū)動電路來實現(xiàn)，確保電流和電壓在安全范圍內(nèi)，并與LED芯片的要求相匹配。驅(qū)動電路應(yīng)具備恒流源或電流限制功能，以防止電流過大損壞LED芯片。另外，電源管理還包括對電源供應(yīng)的監(jiān)測和檢測。這可以通過電源管理電路中的傳感器、監(jiān)測模塊和保護機制來實現(xiàn)。通過監(jiān)測電源輸入的電壓、電流和頻率等參數(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)電源異常或故障，并采取相應(yīng)的保護措施[7]。例如，過壓或過流保護機制可以自動切斷電源供應(yīng)，以保護冷光源和相關(guān)設(shè)備的安全性。最后，在日常維護過程中，應(yīng)定期檢查電源管理和檢測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并確保其正常運行。這可以包括檢查電源連接、電源線路、電源開關(guān)和保護機制等，以及對電源輸出進行測試和校準(zhǔn)，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。

3.5 故障排除與維修

故障排除與維修是醫(yī)用冷光源日常維護的重要環(huán)節(jié)，它涉及到識別和解決冷光源可能出現(xiàn)的故障，并進行相應(yīng)的修復(fù)和維護。以下是關(guān)于醫(yī)用冷光源故障排除與維修的要點：首先，當(dāng)冷光源出現(xiàn)故障時，需要及時進行故障排除。這可以通過以下步驟來進行：①檢查電源連接：確保電源線和插頭連接牢固，沒有松動或損壞；②檢查電源開關(guān)：確認(rèn)電源開關(guān)是否打開，并檢查開關(guān)的工作狀態(tài)；③檢查電源供應(yīng)：使用電壓表或多用途測試儀檢測電源的電壓是否正常，確保電源供應(yīng)穩(wěn)定；④檢查LED芯片：檢查LED芯片是否正常工作，如發(fā)光是否穩(wěn)定，顏色是否準(zhǔn)確等；⑤檢查控制系統(tǒng)：檢查控制面板、控制電路和連接接口等部件，確保其工作正常。其次，一旦確定故障原因，需要進行相應(yīng)的維修和修復(fù)。這可能需要根據(jù)具體情況采取以下措施：①更換損壞的部件：如果發(fā)現(xiàn)電源線、插頭、LED芯片或其他關(guān)鍵部件損壞，需要及時更換它們；②修復(fù)電路問題：如果發(fā)現(xiàn)電路存在問題，如焊接點松動、元件燒毀等，需要進行電路修復(fù)或更換受損的電子元件；③軟件更新或校準(zhǔn)：如果冷光源的控制系統(tǒng)存在軟件問題或參數(shù)不準(zhǔn)確，可能需要進行軟件更新或重新校準(zhǔn)。最后，在進行維修和修復(fù)之前，重要的是確保斷開電源，并采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?。對于?fù)雜的故障或需要專業(yè)技術(shù)的修復(fù)，建議尋求制造商或?qū)I(yè)維修人員的支持和指導(dǎo)。

定期的維護和保養(yǎng)可以幫助預(yù)防一些故障的發(fā)生，例如清潔冷光源、檢查電源線路和連接等。此外，定期的維護記錄和故障排除經(jīng)驗的積累對于有效管理和維護醫(yī)用冷光源也非常重要。

4.光源日常維護

光源在微創(chuàng)手術(shù)中雖然只是配合攝像主機的作用，但手術(shù)可否順利進行，光源的地位不能低估。因此在平時巡檢工作中要注意光源的一些維護保養(yǎng)。①光源散熱系統(tǒng)的維護。光源主機它由電源、控制單元、啟動單元、氙燈、散熱系統(tǒng)、光亮調(diào)節(jié)部分，外殼組成。這其中散熱系統(tǒng)是平常巡檢工作要重點注意的一項，因為光源在工作時氙燈的工作溫度很高，可達350°C～500°C，這么高的溫度，如果不能及時散熱，將會造成線路老化，燒主板，甚至禍及攝像系統(tǒng)。在巡檢中首先要看看光源左右通風(fēng)口是否通暢，如果發(fā)現(xiàn)有堵塞現(xiàn)象，需要打開機蓋，用小型鼓風(fēng)機進行除塵，把通風(fēng)口和各電子部分灰塵除干凈。然后蓋上機蓋，打開電源，觀察散熱風(fēng)扇是否正常工作，然后把手放在左右通風(fēng)口處感受下通風(fēng)口出風(fēng)情況，通風(fēng)口出風(fēng)很弱的話說明風(fēng)扇有老化現(xiàn)象，這時需要更換風(fēng)扇，以確保光源正常工作，手術(shù)正常開展[8]；②外觀，外觀的保養(yǎng)是基礎(chǔ)，機器外觀是否干凈不僅是醫(yī)院的一個形象還直接影響設(shè)備的壽命，外觀如果被污染不及時清理干凈，時間久了就會產(chǎn)生氧化腐蝕現(xiàn)象，造成設(shè)備提前退役。平時在巡檢過程中，如果發(fā)現(xiàn)光源有污染，應(yīng)及時用紗布粘些酒精擦拭，保持各部位清潔，但不能用水去擦拭，因為水有可能會流入電路板，不蒸發(fā)，下次開機就可能導(dǎo)致電路板短路燒主板[9]。

5.總結(jié)

光源是腹腔鏡系統(tǒng)的重要組成部分。一般一套設(shè)備僅只配一臺光源，為保證腹腔鏡系統(tǒng)能夠正常使用，設(shè)備工程師應(yīng)定期檢查，及時除塵和提早更換老化氙燈。掌握基本故障判斷方法，能夠準(zhǔn)確判斷設(shè)備故障部位，以便對維修價格進行談判。由于光源內(nèi)部電壓高，在檢查和維修時要注意對電容等部件提前放電，帶電操作時，也要小心操作，避免觸電。