腹腔镜手术设备、工作原理与操作应用

腹腔镜手术设备、工作原理与操作应用腹腔镜设备摄像监视系统CO2气腹机系统操作器械系统摄像监视系统腹腔镜摄像系统冷光源腹腔镜现在使用的腹腔镜都是采用柱状透镜系统，具有透光性好、分辨力强、成像清晰、视野大、周边视野图像不失真的特点。腹腔镜的视角：腹腔镜镜头有0°、30°、45°等不同视角以供选择。0°镜正视前方，如欲显露深部的视野就要抬高腹腔镜的尾部，而欲观察浅部的视野需将腹腔镜的尾部向下压，如病人平卧位时，腹腔镜与腹壁几乎平行才能看到前腹壁。有时因受病人体位或腹腔内脏器的遮挡，要想抬高或下压腹腔镜会受到一定的限制，以至于显露不满意，会感到十分不便。选用30°或45°镜则可以通过转动镜身使其镜面向不同方向改变，在摄像头位置保持不变的情况下，腹腔镜镜面向下就可以看到深部脏器，旋转180°使镜面向上就可清楚看到前腹壁。30°、45°、70°等不同视角腹腔镜的另一个优点是腹腔镜与手术器械可以不在一个平面，可以减少与腹腔镜手术器械的相互干扰。但应注意使用不同视角的腹腔镜观察到的解剖位置关系会有相应的变化，术者必须适应这种变化，才能对观察到的解剖位置关系做出正确的判断。腹腔镜的直径和长度通常用的腹腔镜直径为10mm，而诊断性腹腔镜时则常用直径为5mm和7mm。腹腔镜镜身长度280～330mm不等。另外还有直径2mm或3mm、长度280mm的微型腹腔镜，因管径细小，也称为针式腹腔镜。放大倍数不同直径的内镜和监视器会产生不同倍数的放大作用，放大倍数与内镜同目的物的间距成反比，相距越近则放大越大。一般最多可放大4～6倍；反之镜身距观察物越远，则图像不仅不放大反而缩小。内镜与目的物距离放大倍数4㎝13㎝22㎝41㎝6摄像系统由摄像头、光电信号转换器和电视监视器组成。摄像头通过光电转换器将光学图像转换成电信号，光电信号转换器则将电信号转换为彩色视频信号输出给电视监视器还原为彩色图像，或输出到录像机、视频打印机等。单晶片摄像头摄像头最重要的组件是光电耦合器（chargedcoupleddevice，CCD）晶片，它是由许多能把光能转换成电信号并产生最小图像单位的光敏元件组合而成，这些光敏元件也称像素（pixel）。CCD的分辨率取决于单位面积内像素的数量，其所摄取的图像分辨率越高，图像就越清晰。一般的摄像头可达到450线以上的解像度，已可基本满足电视腹腔镜手术的需要。三晶片摄像头（3-chipcamera）是由单一CCD改变成能分别接受红绿蓝三原色的三个CCD。目前最先进的三晶片数码摄像头，解像度可达1000线，48万像素，不仅提高了分辨力且图像色彩还原更真实、自然，使得术者能够更清楚的分辨组织的细微变化。电子腹腔镜为消除腹腔镜对影像吸收的减弱效应，现在又有一种产品将超微摄像头连接在一棒状的传导束上，不必再连接腹腔镜而是直接放入腹腔内。摄像机头与棒状传导束连接的颈部还可以360°转动而观察到来自各个方向的影像，称之为chipontip。也有镜头前段可上下左右弯曲的电子腹腔镜。三维图像腹腔镜通过双管腹腔镜连接双摄像机即可在不同的距离与角度形成两帧图像，同时显示在监视器上即构成一副重影，然后再利用立体眼镜（shutterglasses）把重影撮合在一起，就构成了一幅具有景深感的立体图像，以克服二维平面图像带来的脑眼不协调的缺点。立体成像摄像机又称三维摄像机（3-dimensionscamera，3-Dcamera），这种立体成像摄像机曾一度引起人们关注，但其并未在临床得到应用。主要是因为它价格昂贵，更为不便的是凡参加手术人员均需戴上立体眼镜观看电视监视图像，而观看实物又需摘下眼镜，甚为不便。二维图像虽然有其缺点，但通过训练很快可以适应。但现在3-D摄像头已被机器人腹腔镜手术系统所采用。电子快门与增益当腹腔镜移近观察物时，往往因反光过强而呈一片白色而什麽也看不清，为了解决腹腔镜手术中反光过强的问题，摄像系统还设置有一电子快门（shutter），电子快门具有自动光圈作用，当移近观察物、反光过强时可自动缩小光圈以调节到适度光线进入，对光线的极度敏感使低照度下尚可形成清晰图像，三晶片摄像系统的最低光敏度＞1LUX快速自动白平衡功能和快速电子快门（1/50秒——1/200万秒）使内窥镜在体腔内移动时，仍可提供清晰的连续画面和清晰的摄像。另有一种情况是手术视野有出血或已有血凝块，由于光被吸收而致反光不足，使得视野太暗，还要求摄像系统具备增益（gain）功能，自动增加光的强度来解决反光不足的问题，对看清出血部位以及时止血有很大帮助。光源（lightsoure）腹腔镜手术用光源要求为冷光源，分类：①氙灯：功率300w～600w光质好，寿命1000小时，价格贵②卤素灯、金属卤素灯：光质稍差③弧灯光度好、亮度强，热度最低，寿命500小时，价格更贵注意：①避免灼伤（冷光源亦产热）②应有备用灯泡（止血时更重要）功率250w～400w能自动调节光线强弱。光缆分二种①纤维光缆：折扭易断②液晶光缆：不易折断长度1.8m3m3.6m直径0.5㎝1㎝1.5㎝直径越大导光越强注意：①光导纤维保养时可弯不可折②使用前检查光缆质量，将光缆端对着一个光源，则另一端会发亮。如果光缆中有一定数量的玻璃纤维折断后会看到像太阳黑斑似的斑驳黑点③光缆表面有20～30%发黑或中心区域2㎜面积损伤就要更换