手術(shù)燈，主要用于醫(yī)院手術(shù)室和門診手術(shù)中心，但也可用于整個(gè)設(shè)施的各個(gè)位置，為手術(shù)提供高質(zhì)量的照明。示例包括急診室、分娩和分娩、檢查室以及完成程序的任何地方。它們被臨床醫(yī)生、外科醫(yī)生和程序?qū)W家使用。手術(shù)燈照亮患者的手術(shù)部位，以便在手術(shù)過程中實(shí)現(xiàn)最佳可視化。手術(shù)燈可以提供數(shù)小時(shí)的明亮光線，而不會(huì)過度加熱患者或工作人員。有多種燈可供選擇，以滿足在手術(shù)和手術(shù)過程中提供最佳可視化的需求。體檢時(shí)使用檢查燈，外科手術(shù)時(shí)使用手術(shù)室燈。
在電力允許燈泡照亮手術(shù)室之前，蠟燭在手術(shù)過程中被用作光源。此外，手術(shù)是在白天進(jìn)行的，因此外科醫(yī)生可以利用自然陽光進(jìn)行照明。自 1879 年首次發(fā)現(xiàn)電力以來，今天公認(rèn)的手術(shù)燈已經(jīng)發(fā)展了一個(gè)多世紀(jì)，手術(shù)燈制造商不斷努力改善外科醫(yī)生和手術(shù)室工作人員的照明條件。
有多種類型的手術(shù)燈，每種類型在醫(yī)療程序之前、期間和之后的照明中都扮演著特定的角色。它們可以按燈類型或安裝配置分類。兩種燈類型是傳統(tǒng)的（白熾燈）和 LED（發(fā)光二極管）。
手術(shù)照明配置可能包括天花板安裝、壁掛式或落地式。根據(jù)型號(hào)的不同，手術(shù)燈也可用于所有三種配置。吸頂燈可以安裝在手術(shù)室天花板上的固定點(diǎn)上。同樣，壁掛式燈安裝在手術(shù)室的墻上。 與手術(shù)燈相比，壁掛式配置更常用于檢查燈。為了提高移動(dòng)性，落地式手術(shù)燈是獨(dú)立的，通常帶有輪子，使它們能夠移動(dòng)一個(gè)房間到另一個(gè)房間。移動(dòng)落地?zé)舫Ｓ糜诳荚嚒Ｋ腥N類型都在手術(shù)過程中對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行照明方面發(fā)揮著重要作用。
鹵素?zé)襞菰跉v史上被認(rèn)為是傳統(tǒng)的手術(shù)燈，并利用一種充滿鹵素氣體的白熾燈泡在燈內(nèi)產(chǎn)生光。鹵素使燈絲能夠在更高的溫度下運(yùn)行，因?yàn)殡m然鎢在較高溫度下從燈絲上蒸發(fā)得更快，但鹵素與蒸發(fā)的鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成鹵化鎢化合物，該化合物擴(kuò)散回?zé)艚z，溫度較高的地方使其分離成鎢和鹵素，將鎢沉積回?zé)艚z上。它們?cè)?3,000K 的較低燈絲相關(guān)色溫賦予它們典型的橙黃色、暖色色偏而不是白色。
標(biāo)準(zhǔn)鹵素?zé)舻氖褂脡勖芏?，平均約為 1,000 到 3,000 小時(shí)，并且經(jīng)常突然熄滅。如果每周 7 天、每天 24 小時(shí)點(diǎn)亮，這相當(dāng)于大約 6 個(gè)月的壽命。隨著時(shí)間的推移，每六個(gè)月更換一次燈泡對(duì)組織來說可能會(huì)變得昂貴。如果用裸手觸摸鹵素?zé)?，即使在冷卻狀態(tài)下，人手指上的油也會(huì)發(fā)熱，從而縮短燈泡的使用壽命。它們散發(fā)出大量的熱量，使它們觸摸起來很危險(xiǎn)，尤其是在打開時(shí)并且在執(zhí)行程序時(shí)在其下工作不舒服。高壓氣體燃燒特性需要一個(gè)防護(hù)罩，以防燈泡破碎時(shí)在許多環(huán)境中保護(hù)用戶。它們產(chǎn)生相對(duì)較低的發(fā)光效率，并且圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)通常必須將它們調(diào)到最大強(qiáng)度才能獲得足夠的照明。它們的低亮度因必須用于減少它們發(fā)出的不可見輻射量的濾光片而惡化。紅外線和紫外線產(chǎn)生的輻射對(duì)患者和圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)的健康構(gòu)成潛在威脅）。此外，不可調(diào)諧的 CCT、低效率和短壽命表明鹵素?zé)艨赡懿皇鞘中g(shù)照明的最佳解決方案。它們可以促進(jìn)危險(xiǎn)的環(huán)境，如果圍手術(shù)期工作人員不小心直接接觸到它們，就有被燒傷的風(fēng)險(xiǎn)，而且過熱是一個(gè)如此重要的問題，以至于手術(shù)室投資了熱保護(hù)過濾器的額外成本。
鹵素?zé)舻难９獬蔀橐环N風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楫?dāng)外科醫(yī)生將視線從手術(shù)部位轉(zhuǎn)移到刺眼的燈光下時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致疲勞和眼睛疲勞，并且在將注意力重新集中在手術(shù)腔上時(shí)需要時(shí)間讓他們的眼睛進(jìn)行調(diào)整。事實(shí)上，在 1900 年代初期，一些外科醫(yī)生開始在手術(shù)過程中使用深色布和床單來減少眩光。黑色不允許立即評(píng)估干凈的亞麻布與臟的亞麻布，因此最終，標(biāo)準(zhǔn)變成使用綠色亞麻布以最大程度地減少眩光，并允許對(duì)臟污的材料進(jìn)行可視化。1914 年，Harry Sherman 博士將綠色亞麻布和裝飾引入手術(shù)室，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)綠色減少了燈光的眩光，并補(bǔ)充了血紅蛋白紅色（血液的顏色），以提高手術(shù)可見度。他發(fā)現(xiàn)他的眼睛可以停留在手術(shù)腔的細(xì)節(jié)和紋理上，而不會(huì)與環(huán)境光競爭。很快，其他幾位外科醫(yī)生也跟著這個(gè)方向走。
鎢鹵素?zé)羰且环N白熾燈，燈泡內(nèi)有燈絲，充滿鹵素氣體。鹵鎢燈的燈絲有兩個(gè)用途；一是產(chǎn)生光，二是產(chǎn)生使壁溫超過250℃所需的熱量。鎢和鹵素氣體的結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使蒸發(fā)的鎢重新沉積在燈絲上。該工藝允許燈絲在更高的溫度下工作，并產(chǎn)生具有更高功效和色溫的光。
在 2000 年代初期，LED 成為許多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，包括手術(shù)室和其他手術(shù)領(lǐng)域，并超過了傳統(tǒng)的鹵素光源，成為手術(shù)過程中使用的首選光源。它們是固態(tài)半導(dǎo)體器件，當(dāng)電流流過時(shí)會(huì)發(fā)光。它們具有更精細(xì)的能源使用，并且比鹵素需要更少的能量來產(chǎn)生等同于更高質(zhì)量的照明。塑料封裝和引線框架構(gòu)成了燈泡的大部分結(jié)構(gòu)，而發(fā)光芯片則相對(duì)較小。當(dāng)電流流過不同材料的結(jié)時(shí)，芯片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生光，這是一種固態(tài)晶體材料。
LED 光的光譜發(fā)射取決于用于形成半導(dǎo)體的材料，最常見的組合是磷化鋁銦鎵和氮化銦鎵。材料的成分決定了光的波長和顏色（即紅色、黃色、綠色、藍(lán)色或白色）。最初，LED 手術(shù)照明使用紅色、綠色、藍(lán)色和白色 LED 的組合來實(shí)現(xiàn)明亮的白色照度。這種策略是實(shí)現(xiàn)高光輸出的主要手段，優(yōu)于使用所有白色 LED 所能產(chǎn)生的光輸出。不幸的是，當(dāng)一種或多種顏色被放在無菌區(qū)的手擋住時(shí)，光會(huì)改變顏色。
LED可以非常小、耐用、可靠，并且比傳統(tǒng)照明具有更高的燈泡壽命。LED 的光輸出取決于通過半導(dǎo)體的電流及其溫度，當(dāng)使用制造商推薦的最大電流時(shí)，LED 的使用壽命可達(dá) 60,000 小時(shí)。然而，大多數(shù)通常額定為 25,000 到 40,000 小時(shí)的全光，而不是像鹵素?zé)襞菽菢油蝗皇?，它們?huì)逐漸減弱亮度。就發(fā)光效率而言，在手術(shù)過程中使用的 LED 燈通常不需要過濾介質(zhì)，而鹵素?zé)魟t需要過濾介質(zhì)，這導(dǎo)致其發(fā)光效率相對(duì)較低。LED 提供更高的效率，可將連接負(fù)載減少 50% 或更多，實(shí)際上消除了由過熱引起的紅外輻射問題，并通過恒定顏色調(diào)光和減少手術(shù)室中的冷卻負(fù)載來進(jìn)一步節(jié)省能源。
最新的 LED 產(chǎn)品是高通量的，發(fā)光效率高達(dá) 100 流明每瓦 (lm/W) 或更高。因?yàn)檫^去的手術(shù)室實(shí)踐涉及將燈調(diào)到最大強(qiáng)度，所以最初的圍手術(shù)期工作人員也會(huì)對(duì) LED 燈做同樣的事情。不幸的是，這造成了失真。為避免失真，標(biāo)準(zhǔn)做法是從 50% 的強(qiáng)度級(jí)別開始。許多產(chǎn)品提供增強(qiáng)的屬性，以減輕外科醫(yī)生和圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)投射的陰影，一些產(chǎn)品還允許顏色調(diào)整。它們?cè)诟鞣N光譜功率分布 (SPD) 中的可用性允許開發(fā)光譜可調(diào)手術(shù)燈具，其中可以混合具有不同 SPD 的 LED 陣列，以從單個(gè)燈具產(chǎn)生各種光譜。
氣體放電燈通過電離氣體發(fā)送放電來產(chǎn)生光。高強(qiáng)度放電 (HID) 燈是一種使用電弧產(chǎn)生強(qiáng)光的電氣體放電。像熒光燈一樣，它們也需要鎮(zhèn)流器。它們提供所有照明類型中最長的使用壽命。HID 燈通常用于室外照明和大型室內(nèi)區(qū)域。它們最適合一次停留數(shù)小時(shí)的應(yīng)用程序。1
三種最常見的 HID 燈類型是：
汞蒸氣燈
金屬鹵化物燈
高壓鈉燈
由于大多數(shù) HID 燈會(huì)產(chǎn)生非常冷的白色/藍(lán)色或暖白色/黃色的光，因此它們通常不用于光的美學(xué)質(zhì)量很重要的應(yīng)用中。此外，某些 HID 燈泡需要較長的預(yù)熱時(shí)間，不適合定期打開和關(guān)閉燈的應(yīng)用。
手術(shù)照明的主要功能是照亮患者身上和/或體內(nèi)的手術(shù)部位，以便手術(shù)室工作人員在手術(shù)過程中進(jìn)行理想的可視化。通過適當(dāng)?shù)恼彰?，手術(shù)室工作人員可以在手術(shù)過程中實(shí)現(xiàn)更高水平的療效并降低并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
鏡面光是一種能激發(fā)出現(xiàn)在閃亮物體（如手術(shù)器械）上的光的亮點(diǎn)的照明。鏡面高光更傾向于光的顏色，而不是它出現(xiàn)的物體的顏色。這盞燈保留了它的反射特性.2
漫射照明會(huì)激發(fā)光對(duì)象對(duì)對(duì)象的定向影響。這是光照模型中視覺上最重要的部分。物體的一部分越靠近光源，它就會(huì)變得越亮。
漫射照明越亮，其碎片越接近來自光源的光線。2
手術(shù)燈要求因照明系統(tǒng)的類型、品牌和型號(hào)而異。手術(shù)燈頭的亮度以勒克斯為單位，通常不超過 160,000 勒克斯。燈頭直徑的近似尺寸為 400-700mm，近似重量為 45kg。重量會(huì)根據(jù)連接到系統(tǒng)的燈頭數(shù)量而有所不同。手術(shù)燈的壽命是用它的 L70 值來衡量的，這是燈在其亮度達(dá)到其原始值的 70% 之前將持續(xù)多長時(shí)間。今天的手術(shù)燈通常可以使用 40,000 到 60,000 小時(shí)。
優(yōu)質(zhì)照明對(duì)每個(gè)手術(shù)室都至關(guān)重要；照明方式取決于工作人員和患者的需要。三種最常見的方法是：
頂燈/操作燈
大燈/照明放大鏡
腔內(nèi)照明
頂燈通常是 LED 或白熾燈，可以安裝在天花板或墻壁上。這些燈有手柄，允許外科醫(yī)生和圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)調(diào)整照明以獲得最佳可視化效果，并有助于防止眩光并優(yōu)化手術(shù)部位的可視化。
頭頂照明的挑戰(zhàn)包括可能無法精確地照亮手術(shù)部位，導(dǎo)致手術(shù)部位被大量光線淹沒，這些光線無法讓精確的光點(diǎn)圖案深入到腔內(nèi)。這可以使用戰(zhàn)略鏡片創(chuàng)建漫射光圖案。
頭燈是一種可穿戴技術(shù)，通過使光線跟隨外科醫(yī)生的注意力并增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性和無陰影照明，為外科醫(yī)生提供亮度、可靠性和小光斑尺寸。這些頭件可以由電池供電，也可以通過光纖電纜連接到獨(dú)立光源。頭燈佩戴起來可能不舒服，并且在長時(shí)間后會(huì)導(dǎo)致頭部和頸部疼痛。當(dāng)連接到光纖電纜時(shí)，移動(dòng)受到限制，需要外科醫(yī)生拆下光源的線，然后在手術(shù)過程中移動(dòng)時(shí)重新連接。它們還可能增加混亂并成為手術(shù)室中絆倒的危險(xiǎn)。
電池供電的大燈有多種選擇。大多數(shù)人仍然使用從頭燈到夾在用戶腰部的電池組的電線。這可能會(huì)導(dǎo)致頸部后部受到拉力。隨著時(shí)間的推移，這種壓力會(huì)導(dǎo)致頸部疼痛和頭燈照明在用戶的頭部發(fā)生偏移，需要在整個(gè)過程中進(jìn)行調(diào)整。這是通常的設(shè)計(jì)，因?yàn)殡姵氐闹亓渴闺姵責(zé)o法集成到前照燈本身中。新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)真正的無線前照燈。帶有非常輕巧的電池且平衡在用戶頭上的頭燈是移除與頭燈相關(guān)的所有電線的zui佳選擇?？紤]到用戶的設(shè)計(jì)還將提供不會(huì)擠壓用戶頭部的舒適帶。這可能是導(dǎo)致頭痛和頸部疼痛的原因。
頭燈是深部、側(cè)部或狹窄手術(shù)部位的必要附件。許多外科醫(yī)生報(bào)告說大部分時(shí)間甚至 100% 的時(shí)間都在使用它們。有了這么多的使用量，評(píng)估舒適度、重量、性能和電池壽命是值得的。性能包括以勒克斯為單位測(cè)量的光量、光斑尺寸范圍和易用性。
照明放大鏡是小型放大設(shè)備，通常連接到手術(shù)眼鏡的鏡片或框架上。許多種類的手術(shù)放大鏡都包含一個(gè)連接在框架中心的小燈，以照亮手術(shù)部位。這些類型的燈在某些情況下至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冊(cè)谔幚硇⌒蜕眢w結(jié)構(gòu)時(shí)需要高度靈巧的手術(shù)期間增強(qiáng)和放大區(qū)域。
腔內(nèi)燈可在手術(shù)腔內(nèi)進(jìn)行照明。如果當(dāng)前的頂燈和前照燈照明不足，則腔內(nèi)照明是一種實(shí)用的選擇。這種類型的光源通常是自身固定的光源，或者連接到無菌區(qū)域外的手術(shù)器械上，或者與光纖結(jié)合使用，以消除加熱等因素。
這種類型的照明對(duì)于許多手術(shù)病例來說并不實(shí)用。首先，腔內(nèi)照明使用起來很麻煩并且發(fā)出的光很少。它也可能成為感染風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗橇硪粋€(gè)放置在患者體內(nèi)的物品，需要更大的切口，而現(xiàn)代手術(shù)往往是微創(chuàng)的。
手術(shù)照明是手術(shù)室環(huán)境中最關(guān)鍵的因素之一。所進(jìn)行的手術(shù)類型往往會(huì)影響所需的手術(shù)照明。如果沒有正確的光源，外科醫(yī)生犯錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加，并可能影響以下方面：
手術(shù)結(jié)果
不當(dāng)行為索賠增加
外科醫(yī)生需要正確的光源，以最大限度地提高手術(shù)室的能見度和效率。
當(dāng)手術(shù)部位不在患者體內(nèi)深處時(shí)，傳統(tǒng)的開放式手術(shù)可以使用頭頂照明。LED 照明是用于開放手術(shù)的最常規(guī)光源。強(qiáng)調(diào)減少陰影對(duì)于開放手術(shù)至關(guān)重要。光源與手術(shù)部位（即頭部、肩部、手部、器械等）之間存在障礙物是很常見的。
腔內(nèi)手術(shù)照明發(fā)出的光線非常少，最適合在微創(chuàng)應(yīng)用中使用。光源在無菌區(qū)之外，通常固定在手術(shù)器械上。允許在非侵入性外科手術(shù)中補(bǔ)充頭頂和前照燈照明。使用腔內(nèi)照明燈具時(shí)，熱量管理是最關(guān)鍵的考慮因素。
手術(shù)顯微鏡，也稱為手術(shù)顯微鏡，是專門設(shè)計(jì)用于顯微手術(shù)的光學(xué)顯微鏡。手術(shù)顯微鏡提供可調(diào)節(jié)的放大倍率、明亮的照明和清晰的手術(shù)區(qū)域可視化，并已在手術(shù)室中得到越來越多的使用。最先進(jìn)的手術(shù)顯微鏡與各種成像模式集成，例如用于圖像引導(dǎo)手術(shù)的光學(xué)相干斷層掃描 (OCT)、熒光成像和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)。手術(shù)顯微鏡是一種強(qiáng)大的工具，可以提供可選的放大倍率、明亮的照明和清晰的可視化。
腔內(nèi)照明（與腔內(nèi)成像相結(jié)合）
腔內(nèi)照明最適合用于微創(chuàng)手術(shù)。這個(gè)過程得名于腹腔鏡。一個(gè)小工具，它的末端有一個(gè)攝像機(jī)和一盞燈。它涉及較少的切割和內(nèi)部疤痕。產(chǎn)品通常會(huì)使用高度針對(duì)性的傳輸照明方法（通常使用光纖）來照亮手術(shù)腔的內(nèi)部。這些工具利用光發(fā)生器，然后將照明“管道”輸入到空腔中。
在最初購買和安裝手術(shù)燈系統(tǒng)后，可以使用手術(shù)燈配件來補(bǔ)充或添加到手術(shù)燈系統(tǒng)。配件可以包含多種不同的產(chǎn)品，但某些產(chǎn)品通常可通過購買手術(shù)照明系統(tǒng)獲得。關(guān)鍵屬性可能包括（但不限于）將環(huán)境光添加到手術(shù)燈支架的能力、添加用于記錄和/或教學(xué)目的的獨(dú)立式攝像機(jī)的能力、添加單顯示器或雙顯示器支架的能力，或添加輻射屏蔽的能力。其他附件可以包括無菌燈手柄蓋，可用于維持無菌環(huán)境，在該環(huán)境中外科醫(yī)生仍然可以控制來自燈手柄的光的位置、強(qiáng)度和光斑大小的功能和位置。
由于手術(shù)照明復(fù)雜、精密且經(jīng)常為手術(shù)室或檢查室定制，因此購買該設(shè)備可能是一個(gè)多步驟的過程。確保手術(shù)室配備必要類型的手術(shù)燈或檢查燈是執(zhí)行成功和安全手術(shù)的主要因素。在決定購買哪種手術(shù)照明系統(tǒng)時(shí)，負(fù)責(zé)為其設(shè)施購買設(shè)備的工作人員可能會(huì)考慮品牌、服務(wù)支持、長期和短期成本以及環(huán)境可持續(xù)性等因素。通常，銷售代表或分銷商有助于促進(jìn)手術(shù)室燈的購買過程。
手術(shù)燈對(duì)于外科醫(yī)生、手術(shù)醫(yī)師和圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)在手術(shù)過程中提供最佳可視化非常重要。幾十年來，選擇手術(shù)照明一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的過程，因?yàn)檎_的照明對(duì)于zui佳患者安全和員工舒適度至關(guān)重要。盡管一些手術(shù)室可能會(huì)選擇投資質(zhì)量差的照明系統(tǒng)，但他們也可能首當(dāng)其沖地承受圍手術(shù)期團(tuán)隊(duì)的不良績效結(jié)果和患者的臨床結(jié)果。光線不足是一種安全隱患，如果錯(cuò)誤判斷物體的位置、形狀或速度，可能會(huì)導(dǎo)致受傷。它會(huì)影響工作的質(zhì)量和精度。光線過多或過少都會(huì)使眼睛疲勞，并可能導(dǎo)致工作人員的眼睛不適。
手術(shù)照明復(fù)雜、精密，通常為手術(shù)室定制。出于這個(gè)原因，購買該設(shè)備是一個(gè)多步驟的過程，以確保獲得正確的設(shè)備以執(zhí)行成功和安全的程序。手術(shù)照明的新標(biāo)準(zhǔn)可以幫助組織實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并避免已知的陷阱。使用發(fā)出純白色光的 LED 系統(tǒng)將使外科醫(yī)生能夠準(zhǔn)確、一致地評(píng)估和解釋手術(shù)腔的解剖外觀。自動(dòng)強(qiáng)度功能可幫助外科醫(yī)生更好地辨別一系列深、飽和的紅色精確對(duì)比度和卓越色調(diào)定義所需的定義。均勻的光束消除了熱點(diǎn)和冷點(diǎn)并減少了眼睛疲勞。
