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【新品设计】科曼L6--为什么是世界上最领先的手术灯

发布时间:2015-06-09作者:器械科-转载

LED手术无影灯,主要用于手术过程提供足够的中心照度和无影照明环境,是手术室最重要的设备之一。目前,国内大部分医院还是以传统的卤素灯为主。卤素灯效率低、显色性差,寿命短,发热量大,且对人体有潜在的辐射伤害,这些缺陷已经越来越受到医务人员的重视。医院迫切需要一款光学性能优越,耐用,节能,绿色环保的手术照明系统,以LED为光源的手术无影灯却能够很好地解决这些问题,满足手术照明需求,L6应运而生。


采用世界领先多色合成的MIX技术

传统的卤素灯,色温不可调,红外发热量大,无法满足丰富且复杂的手术。色温可调的LED手术灯,大多采用冷、暖两种单色白光LED作为光源,通过组合的方式来实现调节色温。但白光LED中重要的红色光谱(R9)缺失严重,对饱和红色物体的还原性较差,无法应用于复杂手术中(如心脏手术)区分组织器官,血管之间细微的颜色差别。也有厂商增加红光LED来弥补白光LED中红色光谱的缺失,这虽能得到较高的R9值。但临床中容易被医生头部挡住,导致R9(红色显色指数)和Ra(显色指数)发生变化,所以用这种方式来提高无影灯的R9值存在很大缺陷。

从光学的角度来看,如果某种光源的光谱分布覆盖了整个可见光区间,则该光源显色指数最高。我们就会认为该光源是针对人眼比较理想的光源(如太阳光)。卤素灯光谱虽然最接近太阳光,但在色温调节,红外发热上存在致命缺陷。

多色合成LED芯片是LED白光照明发展到一定阶段的产物。这是经过精确计算,人为挑选几种特定的光谱组合,并通过PWM控制几种特定光谱的比例,以及采用特殊光学模组多次混光后得到相对连续光谱的白光。这种白光的显色指数Ra值可达95,红色显色指数R9值达到92以上,且通过软件控制实现色温连续可调,以适应不同手术对光照场景的需要。

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三种光源光谱分布图(从左起依次为单色白光LED, 多色LED, 太阳光)

目前的显色指数仍是以CRI值作标准,但CRI存在一定的缺陷。它所采用的色样并没有覆盖整个光谱的颜色系列,而这些颜色都是我们日常生活中经常看到的。尤其是CRI不能用来衡量复合颜色(如肤色、肉类物体)的显色性,由于它不含有起关键的红色长波。现有的无影灯标准通过CRI值的高低来作为LED无影灯的评判标准存在一定的局限性。


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CRI与CQS标准所体现出来的物体还原性对比(前者为CRI,后者为CQS)

为了弥补CRI在固体光源色质评判上的不足,NIST(美国国家标准与技术研究所)已经制定了一个新的标准CQS(Color Quality Scale),以更准确地传达出照明产品的色质性能。CQS采用的色样基本完全覆盖整个颜色系列,更真实地反映物体颜色(尤其是饱和红色)。而L6就是采用CQS为标准开发出来的灯光显色指数,其效果必定使手术创口更加真实,更易于区分创口组织细胞,血管的细微差别,方便医生手术时的判断。


独创的椭圆光斑模式

经过调查,我们发现很多患者的手术创口近似长条状,采用小光斑无法覆盖所有创口面,若是采用大光斑则容易使手术辅助器械拉钩,止血钳等在强光下产生刺眼的反射光,导致眩光,而分散医生的注意力,影响医生手术正常进行。

L6支持水平或垂直两个方向的椭圆光斑,并且在椭圆光斑模式上还能保持高亮度,高显色指数,通过触摸屏一键切换,操作更加方便。

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如上图:椭圆光斑与圆形光斑的比较


先进的智能阴影管理系统

手术无影灯的无影率是医生最关注的功能之一。

大部分手术灯灯头悬挂在距离医生头部0.5米左右的位置,如果遇到复杂的血管或是深腔手术,医生头部被挡住光线过多,就不得不频繁调整灯盘的位置,以保证手术创口的灯光亮度。手术过程分秒必争,频繁操作显然会浪费时间,有时还会使医务人员分心,影响他们的情绪。

如果手术过程太长或者是遇到异常突发事件,医护人员很可能因紧张而出汗。目前,大多数手术灯采用LED冷光源,几乎不产生红外发热,但也因大功耗而产生高温,一部分会随光线辐射出来,加快医务人员汗液的分泌频率,而影响手术的正常进行。

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L6的智能阴影管理技术,在灯盘区域合理位置排布传感器。当医生头部位于该区域时,传感器检测到信号后,会在几秒钟内迅速做出反应,挡住部分灯盘功率减少,其它部分功率加强。这样不仅能减少医生头部因强光照射而造成的汗液分泌,保持手术创口的亮度不变,提高无影率,同时还能提高电能的利用效率,绿色环保。


全新的触摸屏控制

眼睛对光线的感觉虽说总体一致,但由于生理构造的细微差别而有所区别,不同肤色的人差别会更大(黄种人黑色眼球与白种人蓝色眼球的差别会导致对色温的判断不同),因此对灯光亮度和色温适应度也会有差异。医生对灯光的设置完全是通过眼睛来判断,根据当时手术创口的场景来操作。医生总是希望快速实现最佳的灯光。因此,怎样合理布局界面和设置操作流程,使得医生快速便捷操作,是我们设计页面的重点。

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我们走访过许多医院,通过深入分析医务人员按键操作的频率,功能分类,将相对应的触摸按键监护简化成二级,设计出最合理的布局。

市面上大部分手术灯控制面板都是固定的,工业屏存在一定范围内的视觉死角,造成不同身高的医生操作上的诸多不便。L6控制面板支持一定的角度旋转,能适应不同身高医生的使用需求。


独具匠心的艺术效果

L6,巧妙地融入了古钱币,蝴蝶,梅花等元素。并结合用户以往的使用经验,并给使用者带来美的感受。

灯盘造型中的蝴蝶翅膀,中间镂空设计就是充分考虑到术野层流,减少手术过程中的紊流对手术创口造成的污染。而灯盘中的梅花形出光模组则是实现椭圆光斑功能的最佳组合。子母灯的组合则结合了古钱币的设计,张力十足,巧妙的分拆方式,以实现最大程度子母灯结构共模,减少研发成本。L6的完美设计展示的是大自然,科技,传统文化与人的和谐美,传递出平安美好,轻松和谐的气息,缓解手术室危险紧张的气氛。

0 (5).jpg于是,世界上最领先的手术灯诞生了。


感谢读完


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