腹腔镜手术设备、工作原理与操作应用

三晶片摄像头（3-chip camera）

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chip on tip。 也有镜头前段可上下左右弯曲的电 子腹腔镜。
光源（light soure）






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。
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㎝
1
3㎝
2
2㎝
4
1㎝
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（charged coupled device，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。


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 1.8m 3m 3.6m 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
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°、Biblioteka Baidu0°、
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。
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。
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-dimensions camera，3-D camera），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。