手術無影燈的雛形
19世紀中葉,工業革命的浪潮席卷全球,新奇事物如雨后春筍般不斷出現,其中就包括手術除影技術。
當時,人們將手術室建在東南朝向采光度極佳的房間,并在其屋頂開窗。但最大的問題就是手術時間必須是晴朗的白天,受天氣影響比較大,同時光線也容易被醫生所阻擋,通過在手術室天花板的四個角落安裝鏡子,利用鏡面反射陽光能使得手術臺面光線更充足。
這種樸素的想法簡單實用,但由于當時的技術水平和材料所限,無法設計出現代的手術無影燈。
世界上最早的無影燈
20世紀20年代,法國教授 韋蘭 在英國制作了最早的手術無影燈。他在無影燈圓頂上均勻放置了許多窄小的平面鏡,并將一個100瓦的燈泡放在屈光透鏡的中心處,整個無影燈呈削去尖頂的錐形。手術無影燈的出現擺脫了外科醫生看天做手術的窘境,后來無影燈的原理和形狀均沿用這種方式。
20世紀三四十年代,無影燈產生了第二次改革,出現了法國的單燈型無影燈和美國的軌道型無影燈。當時的光源采用的是白熾燈泡,燈泡的功率最大只能達到200W,燈絲繞的面積大,無法控制光路,難以聚焦;反光罩使用銅料拋光成型,不易反射,因此無影燈的照度極低。
孔式無影燈的出現
20世紀50年代,為了提高無影燈的照度,人們開始增加無影燈的光源數量,孔式多燈型無影燈相繼在歐洲和日本生產使用。
孔式多燈型無影燈具有4個到14個小反光孔,每個反光孔中心位置放置15W或25W鏡面燈泡,并用高純度鋁做成反光罩。9孔無影燈的照度可以達到40000勒克斯(Lux)。
手術無影燈照度雖然提升了,但隨著照度的提升,燈泡數量越來越多,又增加了光照溫度,即使有隔熱板,仍然造成醫生的不適和手術部位組織的干燥,從而影響術后恢復。
整體反射無影燈出現
20世紀80年代初,日本開始生產冷光孔型手術無影燈,其利用光學系統和冷光反射鏡,可以較好地控制溫升。選用鹵素燈光源,無影燈的照度可以達到100000勒克斯(Lux)以上。
20世紀80年代末90年代初,隨著計算機技術的不斷發展,整體反射式手術無影燈問世。這種無影燈光源采用鹵素燈泡,反射面采用CAD技術設計反光罩曲面,曲面由工業沖壓一次成型,形成多邊反射器,許許多多的反射面使光線交疊,形成一個同源光柱。這種同源光柱不僅與日光一樣明亮,而且絕無陰影,在外科醫生的肩或頭部遮擋部分光源時,仍然能夠保持非常均勻。
當然,這種燈也并不完美,它的缺點在于壽命相對較短,需要經常更換燈泡。
LED冷光無影燈
21世紀,LED冷光無影燈問世。
到了21世紀,手術無影燈的細節不斷被優化,除了照度、無影度、色溫、顯色指數等基本性能參數有所提高,光照度均勻性也有了嚴格的要求。近年來,LED光源被應用于醫療行業,也為手術無影燈的發展帶來了新的契機。它具有出色的冷光效果、優異的光質、亮度的無極調節、均勻的光照度、無屏閃、壽命長、節能環保等特點。
與鹵素燈相比,LED作為冷光源能明顯控制溫升,光能轉化利用率較高,幾乎沒有熱輻射,使用壽命也比鹵素燈長60倍,可謂是經濟實用。
隨著新技術、新材料的不斷出現,未來,手術無影燈還將有更進一步、甚至超乎我們想象的發展。
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