便携式多功能实时观察和记录系统的组建和应用

采用视屏图像引导显微操作可谓视屏手术模式。视屏手术模式是神经外科显微手术的最新进展，它改变了光学镜头的使用方式，从此，既可采用镜头手术模式，又可采用视屏手术模式。视屏手术模式的贡献有两方面，一是简化了术中观察系统并降低其成本、显微镜手术既舒适又容易产生微创效果；二是突破了焦距的限制，各种光学镜头都可在神经外科显微手术中发挥作用。解放军昆明总医院神经外科朱兴宝

采用视屏手术模式的前提是借助实时观察和记录系统将镜头图像转换为视屏图像。实时观察和记录系统由视屏、数字摄像头、光学镜头、光源和支架组成。

1、视屏：通常采用监视器，但手提电脑更轻便。最好有2台，术者独用1台、助手和器械护士共用1台。

2、数字摄像头：有cmos和ccd两种芯片，后者图像还原效果好，应首选，帧率要大于25fps，以确保视屏图像与实际操作同步。ccd芯片有1-ccd和 3-ccd之分，后者成色虽好，但昂贵且需控制器，不轻便。建议采用dfk?21au04 usb ccd 彩色数字显微摄像头（imaging source，germany），1?ccd，通过usb传输视频图像，图像清晰、色彩真实，价格低廉。

3、光学镜头：包括显微镜头（micro lens）、内视镜头（endo lens）、外视镜头（exo lens）和远视镜头（macro lens）。

（1）显微镜头种类繁多，首选computar mlh?10× macro镜头 （cbc，japan），c型接口、1×?40×连续变倍、工作距离15.5 cm? 45.75 cm，可调节照明强度、放大倍数和焦距远近，且兼有显微镜和远视镜的观察效果；

（2）内视镜头：提供内视镜头的公司不少，但产品只有硬杆的和软杆的，用途更广泛的半软杆内视镜尚在研发中（朱兴宝等，2010）；（3）外视镜头：仅见mamelak an et al（2008）报道的hdxo-scope，其镜头为新款hopkins iii 硬质镜头，外径8 mm、长度14 cm、工作距离200 mm、景深12 mm；

（4）远视镜头：仅见nikula单筒变倍望远镜序列（中国威宏公司），做工精细、小巧轻便、光学性能优异，近焦距可在50 -30 cm以内。其中，nikula7-21×22单筒变倍望远镜均可在7 - 21×之间连续变倍，更适合微创神经外科，问题是没有标准接口连接数字显微摄像头和光纤。

4、光源：常见氙灯、卤灯，但在研发的spd-300-w型led点光源（cst，china）更轻便且光线充足；光源通过光纤与光学镜头连接，exo/endo镜头自带接头，micro/macro镜头需要定制接头，可参考朱兴宝等（2010）研发的copl-60-w型同轴光灯头（cst，china）。

5、支架：

（1）成像系统必需支架。代表产品：u2c型便携式显微镜支架（祥登仪器有限公司，中国深圳）或ma242101型便携式显微镜支架（视界通有限公司，中国上海），简易、廉价； rt040r unitrac气压软性固定支架（aesculap，germany），精致、昂贵。

（2）显像系统非必需支架。但若采用万向支架，则可随意变换观察角度。可选择lx序列万向支架（ergotron，usa）：1）lx台式lcd支臂：支持液晶电视机/显示器；2）lx台式笔记本电脑支臂：支持笔记本电脑；3）lx双配置台式支臂：同时支持笔记本电脑和液晶电视机/显示器。

     上述配件可组成便携式多功能实时观察和记录系统，其中，数字摄像头、光源、视屏、支架都是通用的，多功能体现在不同的光学镜头上，采用显微镜头，就是便携式显微镜实时观察和记录系统，采用内视镜头、外视镜头、远视镜头，依次类推。

 

现有条件下组建的便携式多功能实时观察和记录系统，缺点是立体感不强。要做的事情，一是适应，二是改进。首先是适应。mamelak an et al（2008）认为，对于有经验的内视镜医师而言，立体感差并非严重问题，而是可以逐渐适应的。没有最好，只有更好。不必强求立体感，不影响操作就成。其次是改进，就是引进3-d，方法有3种：（1）2套镜头和摄像头并列，视频信号分别传送到图像处理器和监视器；（2）镜头远端组合2个ccd成像器，左右眼的图像被不连续地获取、处理和显示；（3）使用双目镜，通过1个主物镜观察图像。目前，3-d视屏、网络3-d摄像头和生活用3-d摄像机都逐渐成熟并市场化，只是3-d显微摄像头尚待研发。

便携式多功能实时观察和记录系统的特点如下：（1）全能性：可优化组合各种光学镜头，取得最佳观察效果；（2）通用性：光学镜头各异，其余部件通用；（3）组合性：拆装快捷，可及时更新局部、不必淘汰整体，系统升级成本低；（4）轻便性：设备廉价、小巧、轻便，可打包消毒，保管、安置、迁移和使用均方便；（5）低成本性：配置、更新、保养、使用费用低。

便携式多功能实时观察和记录系统是显微神经外科轻便型视屏手术模式的专用设备。轻便型视屏手术模式是神经外科的前沿技术，高潮即将到来，必然需要大批量的便携式多功能实时观察和记录系统。