第二节 显微镜

显微镜是眼科医生的火眼金睛,它使眼部的精细结构能够更好地被看见,使眼科手术中的各项精细操作变成了可能。眼科显微镜的应用始于1946年,手术显微镜不仅为外科医生提供了放大且具有极高分辨率的眼部结构,还提供了高质量的照明,手术效率的提高很大程度上依赖于手术显微镜的应用与发展。

理想的眼科手术显微镜具有以下特点:照明系统必须均匀照亮手术的各个视野,有足够的工作距离,有良好的立体视觉,机器各部件之间的关节铰链须得平衡稳定,适应一定的外接程序。也就是说,合格的显微镜基本构造(图3-2-1)要达到以上的各项要求。

图3-2-1 显微镜基本构造

一、基本构造

(一)光学系统

显微镜的光学系统通常由目镜、物镜、变倍系统、助手镜等组成(图3-2-2)。

1.目镜

直接接触术者眼睛的光学镜片组称为目镜,通常为双目镜筒,常见放大倍数为10 ×、12.5 ×、16 ×,当然镜筒上也为屈光不正的术者预留了屈光度调整(通常为-8D~+ 5D),镜筒同时可以依照术者瞳距进行调节,以期获得更好的视觉质量。容易忽略的是对出瞳距离的调节,当术者佩戴眼镜时,应该将眼杯旋入目镜;反之,应该将眼杯旋出。

2.变倍系统

现代显微镜通过一系列镜片的组合已经可以完美达到连续放大倍率(无极变焦)的效果。手术显微镜的放大倍率、分辨率、景深是互相掣肘的。其中一个条件的增加无法避免地会引起另外两个的减少,当然现在有对此进行优化的技术,比如单眼获得最好景深而另眼获得最高分辨率,依靠大脑的融像能力,最终获得更佳的视觉质量。

3.物镜

顾名思义,接近成像物体的光学镜片称为物镜,物镜的焦距直接决定工作距离,太远的工作距离会导致操作不便,而过近的工作距离使手术中可以展示的视野变小、工作空间狭窄,同样会造成操作不便,一般物镜的焦距为150~200mm。

图3-2-2 显微镜光学系统示意图

4.助手镜

为了达到与主刀镜同一视野和放大倍率,现在助手镜普遍采用主刀镜同光路设计,虽然一定程度减弱了主刀镜处的明亮度,但是提高了助手的协助能力。再者,要求助手镜可以围绕主刀镜进行任意角度的旋转,以便在不同手术中,便捷地协调术者和助手的位置。

(二)照明系统

起初显微镜只安装了可以投射光的独立外部照明器,会产生阴影,不能很好地显现观察部位,而当下主流的立体同轴光源照明系统可以提供效果最佳的红光反射、侧光照明系统可以为眼表及角膜手术提供更好的立体感,更人性化的设计是其中的蓝光滤光保护片可以保护视网膜。显微镜的光有不同的来源,分别有卤素灯、氙灯、发光二极管灯(light emmiting diode,LED),它们的色温、使用效率各有不同。

显微镜下稳定的红光反射对于白内障手术医生非常重要。起初使用老式的显微镜,有经验的医生采用斜轴照明获取眼底的红光反射,后来有了立体同轴光源照明系统使红光反射简单易得。术中可通过观察反光点来衡量红光反射的显微镜设置是否到位:2个反光点,立体同轴光照明,用于复杂疑难白内障手术,最佳红光反射(图3-2-3A);3个反光点,同时有立体同轴光照明和斜照明,照明范围明亮,红光反射优良(图3-2-3B);1个反光点,只有斜照明,适用于玻切或眼表手术,立体感要求高,无须红光反射(图3-2-3C);角膜中央光斑遮挡,用于术前准备或术中,更适合于保护黄斑的情况。

图3-2-3 显微镜下红光反射

A.镜下2个反光点;B.镜下3个反光点;C.镜下1个反光点

(三)控制系统

优质的手术显微镜必然配备了完善的控制系统,除了面板,作为手术医生接触更多的是脚踏。脚踏的按钮分布各个厂家的不同型号的产品略有不同,一般包括升降、聚焦、微调、连续变焦、X-Y方向移动装置、光源开关、照明角度切换等(图3-2-4),当然也支持个性化的设置。作为一名成熟的眼科医生是必须做到“手-脚-眼并用”的,才能更好地发挥出手术显微镜的功用。

(四)支架系统

手术显微镜的支架的类型包括落地式和悬吊式,两者各有优点,悬吊式显微镜具有稳固性高的优点,而落地式的优点在于其可移动性,可以满足手术前准备的调整和手术室之间进行调整,整体来说,优秀的支架系统应该既具稳固性也具有可移动性(图3-2-5)。

图3-2-4 显微镜控制系统

图3-2-5 手术显微镜支架

A.落地式支架;B.悬吊式支架

(五)附件

随着医疗仪器的发展,手术显微镜通常还附设许多附加组件以满足更加精准手术操作、教学示教及资料保存的需求,组件如RESIGHT眼底观察系统、示教镜、监视录像系统等。新型眼科手术显微镜搭载了更多让白内障手术变得更直观便捷的附属硬件或软件,术中光学相干断层扫描(OCT)导航系统的实时辅助下制作手术切口、白内障撕囊、水分离、人工晶状体植入位置等,获得与传统显微镜截然不同的视觉效果。显微镜内置的波前像差仪为白内障术中智能化计算人工晶状体屈光力提供了新的手段。3D显示技术不仅能提供给术者更好的术中景深,更提高了教学能力,向助手提供三维的手术视野。

二、基本操作流程

1.显微镜的摆放 镜头可以到达手术视野区,并且给术者预留出足够的操作空间。靠墙摆放时,注意显微镜面板的不被遮挡。摆放完成后需要及时制动,以免术中发生移动。正确摆放脚踏,开机。

2.具有适当的操作空间 要求合适的物镜焦距,以期留够术眼和镜头的距离,通常为30~40cm。

3.调整座椅,以及调整显微镜的瞳距、屈光度及出瞳距离。

4.照明强度和方式 建议照明范围应满足手术需要,照明强度一般建议为30%,亮度均匀,可分清镜下各眼部结构层次。白内障手术中还需获得良好的红光反射,术中取得红反光的要点是,要让患者眼的光轴尽可能指向显微镜,即术者经常会要求患者“看灯”。

5.调整脚踏 白内障手术过程,一般为右脚位于超声乳化器的控制踏板,左脚位于显微镜踏板。术者应该记住自己脚踏习惯的位置。另外术中视野发生改变时,应及时通过脚踏来控制显微镜做前后或左右移动适应术野的变化。

6.放大倍率与景深 根据手术的不同阶段调整不同的放大倍率。由于放大率越大,景深越短,对术者手术操作要求更高。超声乳化手术的放大倍数一般在8~10倍,目标是使视野清晰,注意保持合适的景深。比如撕囊时,由于仅在前囊膜平面操作,重点在看清囊膜边缘的细节,此时往往不需要很大的景深,此时可以将放大倍数。在超声乳化的过程中,重点在于知道核块所在位置,超声乳化操作位置在撕囊口附近操作,上下方需要小心角膜内皮与后囊膜,此时景深更为重要,应该适当缩小放大倍率,加大景深。

7.调节焦点 要求要跟术者的手术操作进行适配,不同的手术步骤,应当聚焦在不同的部位上。例如,在白内障手术中,当做角膜切口时,应当聚焦于角巩膜缘,当撕囊时,应将焦点聚焦于前囊。

8.如需摄像或拍照,注意调整焦点。

9.手术完成后复位参数,并且对显微镜进行清洁和消毒。

总之,目前市场上手术显微镜的种类繁多,重要的是要对显微镜结构、原理和功能有一个基础的了解,同时需要花一定时间训练眼、脚、手的协调配合,这样才能在手术中得心应手。