近距离观察用便携式视频单筒望远镜的照明改进

朱兴宝，刘泽飞，和磊洁，李 静，刘 琼

近距离观察用便携式视频单筒望远镜的照明改进

朱兴宝，刘泽飞，和磊洁，李 静，刘 琼

目的：解决近距离观察用便携式视频单筒望远镜的照明问题。方法：定制适合近距离观察用便携式视频单筒望远镜的发光灯头和反光灯头，将发光灯头后置式安装在物镜不能承重的目镜端，将发光灯头或反光灯头前置式安装在物镜能够承重的物镜端，分别使用安装照明系统和未安装照明系统的望远镜观察新鲜火龙果的创腔。结果：安装了定制的发光灯头和反光灯头的望远镜照明充足，无论创腔是浅表还是深远，无论倍率是低倍还是高倍，视屏图像均明亮，能够清楚分辨瓤籽。结论：近距离观察用便携式视频单筒望远镜能够低成本安装光线充足的照明系统，或可在颅脑显微手术中发挥作用。

近距离观察；便携式视频单筒望远镜；发光灯头；反光灯头

0 引言

一直以来，显微手术都是通过目镜观察术中解剖，以镜头图像引导术中操作的。然而，通过目镜只能近距离观察，术中操作不舒适、配合不默契。再者，通过目镜观察使用的手术显微镜庞大、笨重，保管、移动、布局和操作均不方便[1-5]。视频技术发明和应用之后[6-7]，外科医师可以通过视屏观察术中解剖，以视屏图像引导术中操作[8-10]。通过视屏远距离观察，虽然不再有术中操作不舒适、配合不默契的问题，但是，显微镜的焦距在20～40 cm之间，只能放在手术医师面前，仍会妨碍其观看视屏图像。显然，只有将焦距更长的望远镜引入显微手术，才能解决视屏被光学仪器遮挡的问题[11-12]。

能够在显微手术中发挥作用的近距离观察用便携式视频单筒望远镜已经上市。但是，望远镜是为远距离观察设计，依靠自然光照亮观察目标。若是通过望远镜观察深藏体内的微小病灶及其附近的解剖细节，就会因为没有自然光照明而模糊不清。因此，必须装备照明系统，近距离观察用便携式视频单筒望远镜才能为显微手术所用。

1 照明系统的定制和安装

1.1 近距离观察用便携式视频单筒望远镜的分类

根据物镜的承重能力可将近距离观察用便携式视频单筒望远镜分成2类：（1）物镜不能承重的便携式视频单筒望远镜，代表品牌是Apolo-Ⅱ望远镜相机（翔豫科技有限公司，中国），装备10-30×25近距离观察用单筒望远镜，其物镜不固定，而是可以伸缩，不能承重，只能后置式安装发光灯头，如图1（a）所示；（2）物镜能够承重的便携式视频单筒望远镜，代表品牌是609远拍王（翔豫科技有限公司，中国），装备10-25×42近距离观察用单筒望远镜，其物镜固定不动，能够承重，且能够前置式安装发光灯头或反光灯头，如图1（b）所示。

1.2 外置式照明灯头的分类

显微镜和望远镜都是大口径光学镜头，使用外置式灯头照明。可根据照明原理将外置式灯头分成2类：（1）发光灯头，为若干发光灯珠组成的环形灯头，可前置式安装在物镜端或后置式安装在目镜端；（2）反光灯头，镶嵌反光玻片的封闭灯罩，只能前置式安装在物镜端。

图1 近距离观察用便携式视频单筒望远镜的代表品牌

1.3 照明灯头的定制

1.3.1 反光灯头及其光源的定制

以609远拍王为代表，参照COPL-60-W发光二极管（light emitting diode，LED）平行同轴光灯罩（CST，中国），为其定制反光灯头（CST，中国），在其物镜端钻3个螺孔；光源为定制的SPD-300-W LED点光源（CST，中国）[6]，通过导光纤维将光线传至反光灯头，如图2所示。

图2 定制的反光灯头及其光源

1.3.2 发光灯头及其光源控制器的定制

参照RL-70-90-W环形LED灯头（CST，中国）[10]，为近距离观察用便携式视频单筒望远镜定制发光灯头及其专用光源控制器（LTS，中国），以CREE灯珠取代LED灯珠，亮度显著增强。安装Apolo-Ⅱ望远镜相机的发光灯头，在物镜端钻1个螺孔；安装609远拍王的发光灯头，在物镜端钻3个螺孔，如图3所示。

图3 定制的发光灯头及其光源控制器

1.4 照明灯头的安装

以609远拍王为例，能够前置式安装照明灯头。在望远镜的物镜端钻3个螺孔，螺钉穿过螺孔固定定制的发光灯头或反光灯头，如图4所示。

图4 609远拍王安装照明灯头

以Apolo-Ⅱ望远镜相机为例，只能后置式安装照明灯头。螺钉穿过固定吊带的螺孔将发光灯头固定在望远镜的变倍转轮和变焦转轮之间，灯头和望远镜之间的空隙以自制的简易垫圈填塞，如图5所示。

2 照明效果的评定

在新鲜的火龙果上制造创腔，规定深度不及10 mm的创腔为浅表创腔，深度超过100 mm的创腔为深远创腔。将609远拍王和Apolo-Ⅱ望远镜相机分别悬吊在观察者头上，距离观察目标100 cm。观察创腔，规定视屏图像漆黑的照明强度为1，视屏图像明亮的照明强度为10。

未启用照明的观察效果：观察浅表创腔，低倍视屏图像暗淡，虽能勉强分辨瓤籽，但手术操作困难；高倍视屏图像模糊，很难分辨瓤籽。观察深远创腔，无论是低倍还是高倍，视屏图像均漆黑，不能分辨瓤籽，如图6～7所示。

启用照明的观察效果：无论创腔是表浅还是深远，无论倍率是低倍还是高倍，视屏图像均明亮，能够清楚分辨瓤籽，手术操作容易（如图6～7所示）。

3 结语

照明系统由灯头和光源控制器组成。大口径光学镜头（显微镜和望远镜）使用外置式灯头照明，可区分为发光灯头和反光灯头。发光灯头的优点是光源更轻便、灯头更精致；反光灯头的优点是可以使用手术室常规配置的手术显微镜或内视镜用冷光源。实验证实：（1）定制的发光灯头和反光灯头以及相应的光源控制器小巧玲珑、造价低，且安装和固定简便。前置式安装定制的发光灯头或反光灯头均可为609远拍王提供充足的照明，后置式安装定制的发光灯头可为Apolo-Ⅱ望远镜相机提供充足的照明。（2）安装了低成本照明系统的近距离观察用便携式视频单筒望远镜能够清楚地观察深达100 mm的创腔，据此推测，其或可在颅脑显微手术中发挥作用。

图5 Apolo-Ⅱ望远镜相机安装照明灯头

图6 近距离观察用便携式视频单筒望远镜的照明效果

图7 近距离观察用便携式视频单筒望远镜的照明效果柱状图

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[3]朱兴宝，张绎，封雨，等.轻便型显微镜视屏手术模式的开发研究[J].中华神经外科杂志，2010，26（4）：383-384.

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[6]Long B.Complete digital photography[M].Hinghan：CharlesRiver Media，2001：427.

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[12]朱兴宝，罗俊力，刘松，等.低成本组建便携式显微镜/远视镜实时观察和记录系统[J].医疗卫生装备，2011，32（6）：27-28.

（收稿：2014-10-16 修回：2015-05-20）

（栏目责任编校：邢 楠 孙丽丽）

Improvement of illumination equipment of portable video monocular telescope for near observation

ZHU Xing-bao1,LIU Ze-fei2,HE Lei-jie1,LI Jing1,LIU Qiong1
（1.Department of Neurosurgery,Kunming General Hospital of Chengdu Military Area Command,Kunming 650032, China;2.Department of Neurosurgery,Qujing Second Hospital,Qujing 654000,Yunnan Province,China）

ObjectiveTo solve the problems in the illumination of the portable video monocular telescope for near-observation.MethodsSome luminous lamp head and reflective lamp head were customerized for the telescope,and the luminous lamp head was postpositively mounted at the side of the ocular lens,which or the reflective lamp head could be prepositively mounted at the side of the object lens.A wound pit on fresh pitaya was observed using portable video monocular telescope for near-observation equipped with illumination device or not.ResultsLuminous lamp head and reflective lamp head custom-made was able to mount easily and gave the target ample illumination.ConclusionPortable video monocular telescope for near-observation can be easily and cheaply equipped with luminous device giving ample illumination.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（9）：114-116]

near-observation;portable video monocular telescope;luminous lamp head;reflective lamp head

R318.6；TH773

A

1003-8868（2015）09-0114-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.114

朱兴宝（1966—），男，博士，副主任医师，主要从事神经外科显微手术视频化的开发和临床应用方面的研究工作，E-mail：abcp6609@163. com。

650032昆明，成都军区昆明总医院神经外科（朱兴宝，和磊洁，李 静，刘 琼）；654000云南曲靖，曲靖市第二人民医院神经外科（刘泽飞）