神经外科手术显微镜的使用维护及常见故障处理

张世彬，徐文鑫，陈林，赵悦，吴国材

陆军军医大学第一附属医院神经外科 （重庆 400038）

20世纪60年代初，手术显微镜被引入神经外科，其具有照明度好、清晰度高、可放大术野内病变组织和邻近结构等优点，配合使用双极电凝器、精细的显微手术器械、激光刀等，可大大提高手术操作的精准度，从而有利于减小手术创伤，最大限度避免对邻近重要结构造成损伤，使手术治疗效果得以显著提高，手术并发症和手术致残、致死率得以显著降低[1]。在日常使用中，受使用年限较久、保养不到位等因素的影响，手术显微镜可能会出现黑屏、屏幕的焦距与显微镜的焦距不一致、异响等故障，现以蔡司手术显微镜为实例，介绍其基本结构及使用与维护情况，并总结常见故障的分析及维修过程，以期为同行提供参考。

1 手术显微镜的基本结构

手术显微镜主要由微机控制系统、底座支架、照明系统、显示和记录系统及光学系统组成。

1.1 微机控制系统

手术显微镜内置微机控制系统，配置宽大的触摸液晶屏，以便进行人机对话。操作者可以通过菜单选项对系统进行全功能控制[2]，包括系统自检、系统自动平衡、亮度调节、焦距调节（无需更换物镜，可以通过自动对焦系统在200～500 mm 范围内任意调节工作距离）、荧光选择（BLUE400系统应用于肿瘤手术中可观察荧光染色的肿瘤组织；IR800联合FLOW800可用于激活荧光剂吲哚菁绿，从而能够在显示器上观察荧光造影信号，便于了解脑血管的术中血流；YELLOW 560可使有荧光的区域显示为黄绿色，并同时使无荧光的物体显得更暗，起到增加对比度的作用）、分光系统调节等。显示区域可以通过视频信号输出端口，将手术区域的图像显示在一台外部监视器上，也可以连接导航系统实现镜内、镜外导航。所有功能可以通过菜单进行交互控制。

1.2 底座支架

底座支架允许系统自由定位并可在任意方向上移动，能承受一定的载荷，还可平衡主镜与助手镜，快速且灵活自如地将物镜与目镜移到适当的位置，以方便手术医师使用。

1.3 照明系统

照明系统包括两盏氙灯，其中，第二盏氙灯为备用灯。手术显微镜均采用冷光源且拥有足够的照度。一般安装在主机的灯箱内，通过导光纤维将光线引至物镜处，以减小物镜的热量，从而减轻对手术面的影响。光强的调节范围是5%～100%，当达到25%临界值时，触摸屏上会显示警告信息，提醒手术医师过高的照明强度可能会对组织造成伤害。

1.4 显示和记录系统

显示和记录系统的主要作用为在触摸屏或外部监视器上高清显示手术显微镜视场，同时将摄录影像保存于主机或外部磁盘，以辅助神经外科教学及学术交流。

1.5 光学系统

光学系统由多种物镜、目镜、棱镜、分光器等组成，是手术显微镜的核心系统，可以调节不同的焦距、景深与放大倍数，以帮助手术医师发现、分辨正常组织与病灶。

2 手术显微镜的使用与维护

2.1 手术显微镜的使用

在手术期间，手术显微镜的使用步骤一般如下。第1步，定位：技师将手术显微镜推到手术位置，2个脚踏板的位置应该保持一致，此时，4个轮子可在任意方向自由滚动；踩下直线前行移动踏板，设置2个前轮中的1个进行直线运动（适合长距离的推动），最后踩下锁定踏板，将支架锁定在所需位置。第2步，光源设置：打开电源开关，检查光源亮度，调至适中，松开支架各个关节处的锁紧旋钮；根据患者手术部位，确定主镜与助手镜的位置并使其平衡正常。第3步，确定照相与摄像设备正常工作。第4步，器械护士安装消毒套。第5步，调节屈光参数，使视野和视频聚焦同步：手术医师将显微镜主镜移至工作区域上方，摆好主刀镜和助手镜位置，设定瞳距大小，要求视野清晰、广阔、舒适。第6步，调节亮度：亮度要求够用即可，倍数越高需要的照明越多。第7步，调节放大倍数：倍数越高，景深与视野越小，手眼配合难度越大；视野大，则景深大，易于定位；从低倍看起，完全聚焦后逐渐升高至适合的放大倍数，能够看清楚即可。

在实际操作中，需要注意以下几点：（1）禁止遮挡任何通风口，以防止因系统光源过热而发生故障；（2）在显微镜的镜头处，避免眼睛直接接触光源，以免对眼睛造成损伤；（3）器械护士通过监视系统增进与手术医师之间的交流，将所需器械递至其手中，或将使用过的器械递离手术医师，减少其视线移开显微镜的时间，避免分散注意力；（4）禁止在无人值守的情况下开启照明系统，设备不用时务必关闭主开关。

2.2 手术显微镜的维护

手术显微镜的维护主要包括清洁光学元件表面、触摸屏及机械表面。（1）清洁光学元件表面：使用洗耳球或清洁无油酯的刷子去除目镜与物镜上的灰尘，若存在污垢，可使用干净的软棉布或棉球蘸少许蒸馏水与少量家用餐具清洁液擦拭表面[3]，注意应避免用手指或器械直接接触光学元件表面，切勿使用任何刺激性清洁剂清洁光学元件表面的灰尘。（2）清洁触摸屏：将适量不含乙醇的玻璃清洁剂倒在干净的软布上，并用沾湿的软布擦拭触摸屏。（3）清洁机械表面：设备的所有机械表面均可使用50%的普通乙醇和50%的蒸馏水以及少量家用餐具清洁液的混合物来擦拭，切勿使用具有腐蚀性或刺激性的清洁剂。

3 故障实例

3.1 故障一

3.1.1 故障现象

蔡司PENTERO 神经外科手术显微镜开机时出现黑屏。

3.1.2 故障分析及维修

首先，查看电源指示灯点亮情况，通过检查分析，除了显示屏黑屏外，光源部分能正常点亮，且亮度可调，显微镜各控制部分亦可正常工作，由此判断主电源及显微镜模块工作正常，问题可能出现在微机控制部分；其次，关闭电源，保持电源线供电15 min 后再启动设备，启动失败，充电10 h 后，重启设备，依然失败，使用万用表测量UPS 模块部分，发现输入电压正常，无输出电压，由此断定故障位于UPS 模块部分[4]，进一步跳过UPS 模块进行验证，开机后可正常工作，触摸屏上出现“退出”选项（紧急情况下可如此操作，但必须提前将数据保存好）；最后，更换UPS 模块，故障排除。

3.2 故障二

3.2.1 故障现象

屏幕的焦距与显微镜的焦距不一致。

3.2.2 故障分析及维修显微镜的目镜有屈光补偿而屏幕没有。首先，调节显微镜的焦距，以屏幕为基础，调至最清晰；其次，遮住一只目镜，调节目镜上的屈光矫正环，若是近视，则向负方向旋转，若是远视，则向正方向旋转，调至最清晰后，使用同样的方法调试另一只目镜，如此操作后，显微镜的焦距未发生改变，即可达到同步的目的。

3.3 故障三

3.3.1 故障现象

无法识别USB，设备内部出现异响。

3.3.2 故障分析及维修

考虑故障原因可能为长期使用之后，USB 接头老化造成接触不良。首先，更换U 盘，故障未排除；其次，查杀病毒，检查USB 接口板，清洁电路板，插拔线路，更换接头，设备能读取U 盘；最后，针对内部异响检查，发现风扇固定螺钉松动，拧紧螺钉后重启设备，异响消失。

3.4 故障四

3.4.1 故障现象

Co-Observation Tube 中无图像显示。

3.4.2 故障分析及维修

在神经外科的临床实践工作中，助手镜主要用于颅脑手术，对手镜常用于椎管手术。根据手术情况，只需设置Co-Observation Tube 的分光路径即可，无需再加镜头。首先，检查主刀镜的使用情况，发现主刀镜可观察到图像，由此推测分光器光路可能出现了不通的情况；其次，确认目前处于对手镜模式还是助手镜模式，选定触摸屏上的配置选项，在下级菜单镜筒下选对手镜模式或助手镜模式；再次，考虑到光路不通可能由程序不能控制引起，改用机械旋钮进行操作（OPMI Body 右侧设置有带箭头的小旋钮，旋钮上的箭头指向代表不同的模式，可进行手动调节），具体操作如下，将旋转镜的调节旋钮调至位置，使光线从背面导入镜头底座（助手镜安装在180°的镜筒端口上），然后，将旋转镜的调节旋钮调至，使分光器将光线分到左侧或右侧镜头底座（助手镜安装在一个侧面端口上），通过调节后问题解决。

4 小结

手术显微镜是神经外科不可或缺的贵重仪器之一，其视频资料也是辅助神经外科教学的重要基础。为了保证手术显微镜运行的精准性，必须正确使用、科学维护并及时保养。技师需知晓显微镜的基本光学和机械原理，精准操作，将设备调试至最佳状态，以保障手术的顺利开展；同时，技师还需具备处理常见故障的能力，以及时应对出现的紧急情况，保障手术的正常进行。