泌尿外科内镜辅助设备
1.摄像系统
摄像系统是将内镜图像经摄像机摄像头、图像处理器分析处理后,将图像显示于监视器上。由摄像镜头、摄像数字转换器(OTV)和数字监视器组成。现在的摄像镜头可方便地卡在内镜的目镜上,通过线缆连于OTV;摄像镜头上有固定旋钮、方向调节旋钮和焦距微调。OTV将光学信号转变为电视信号输出至数字监视器,内镜摄像装置可以将图像放大而不失真,并保留了组织的自然色彩,使观察更清晰。如以RGB输出,色彩还原性更佳。而且使操作者手眼分离,可减轻操作者的疲劳,增加了操作的灵活性,还利于教学和辅助人员的配合。
奥林巴斯公司的摄像系统OTV-S7为适应现代外科无菌手术需求,其摄像头可高温高压灭菌,不仅可与光学视管连接,还可直接连接电子腹腔镜(在硬镜端直接安装CCD获取图像,使图像更完美),摄像头免调焦,永保视野清晰,免去调焦烦恼。
OTV-SP1配备了先进新型的3CCD系统,使其分辨率达933线,保证了完美的图像质量。每个CCD按其颜色特性只会摄入RGB三原色的其中一种,这3种信号在摄像机内单独进行处理,以确保色彩还原平衡真实,如肉眼所视。
奥林巴斯摄像系统内置数字化记录方式(选购),静态图像可通过PC卡适配器储存到Smart-Media卡,动态图像通过DV输出(1394线)储存到电脑和DVD刻录机,因此,在电脑上编辑和使用都变得轻而易举。
2.照明系统
照明系统为腹腔镜手术视野提供照明,是所有内镜设备的重要组成部分。现有照明系统均采用冷光源,亮度高而且不发热。常用冷光源有卤素灯、金属卤素灯及氙灯。冷光通过光导纤维连接在内镜光学视管的光源接口上,经光学视管的前端射出。光源的亮度可以通过冷光发生器控制面板上的轻触式按键进行调节。照明的方式有自动方式和手动方式,自动照明系统可根据内镜下周围的亮度进行反馈式调节,以保持视野亮度。手动光源可保持设定的强度而不受环境的影响。氙灯因其色温接近自然光,灯泡的寿命长,更适用于内镜照明。300W氙灯光源备有手动及自动调光方式,保持最佳照明,并有高亮度模式使光量提高近2倍,同时装备有150W卤素备用灯,以便当主灯熄灭时,可转换到备用灯泡处,完成必要操作,防止手术意外发生。目前大多数的摄像机利用自动白平衡(2100~10 000K)来分析和补充这些冷光源的不同色温,使不同的光源可以得到相同的影像效果。目前,镜头的改进使冷光源的功率水平更合理,通常是300W。
3.气腹形成系统
腹腔镜用气腹机的作用是形成并维持气腹状态,以保证腹腔镜手术的顺利实施。由气腹机、二氧化碳钢瓶、气体输出连接管道组成。通过气腹机控制CO2气体的压力和流速,经导气管连接于腹腔镜外套管的进气接口,向腹腔内灌注气体。气腹机设手控和自动两挡控制充气,自动挡可恒压灌注或定容灌注,手控挡可根据术者要求快速充气。大型液晶显示屏便于观察,并设有自动排烟和保持术野清晰功能,对腹腔压力过高报警并自动减压,以提高手术的安全性。也可使用医院墙壁内的中心供气系统(二氧化碳),消除更换气瓶的烦琐。在充气同时,腹腔镜用气腹机可连续监测和预测腹压,以维持稳定的气腹状态,保证手术的顺利进行;还可避免过度充气,保证患者的安全。
奥林巴斯公司的气腹机UHI-3同时具有气体消耗量的显示。过去曾认为气体消耗量的显示没有多大用处,然而,在所有腹腔镜手术气腹形成的开始,只要进入300ml空气,肝浊音界就会消失。如果没有消失,就可以立即宣布气体注入了腹膜后。
4.能量系统
(1)高频电源装置:高频电源装置是腹腔镜用于切开、凝固止血及经尿道切除手术的必需设备。由电源、高频发生器、开关、电极、负极板组成回路,电流集中通过组织产生热量,其热量使细胞水分蒸发。随着水分蒸发,组织阻抗进一步加大,产生热量增多,引起组织蛋白变性、干燥,产生凝固效应。温度进一步升高组织产生炭化,引起弧光放电使组织汽化,产生切开效果。通过不同的高频脉冲电流,可产生电切或电凝等不同作用。高频发生器上有平面轻触式控制板,可以调节输出电压的强度和类型。当电流调节到需要的强度时,可将其值固定,以防在手术过程中发生电流强度的意外变化。高频发生器的安全性很高,手术过程中,如果出现了接触不良或漏电等情况,会马上自动切断输出电流,并发出声音报警。高频电流通过电缆连接在各种内镜的电极和操作器械上。电路的开关有手控和脚踏式两种。常用脚踏式,可控制电切或电凝的开和关。此外单极电凝是通过电极集中电流产生热量,患者极板部分因接触面积较大引起电流分散,不会产生热量。而双极电凝,电流通过器械本身产生回路,无须极板。(https://www.daowen.com)
(2)超声刀系统:超声刀系统是利用超声波震动的能量进行组织的切割和止血的器械。主要由发生器(generator)、能量转换器(transducer)和手控器械(hand instrument)三大部分组成。其中发生器产生高频电流,能量转换器将电流转换成超声振动并传送到手控器械,手控器械与组织接触摩擦,产生凝固与切割作用。
超声刀具有以下优点:①超声刀兼有凝固和切割功能,故手术过程中不需更换器械;②超声刀凝固工作温度80~100℃,因而不产生焦痂,切割不产生烟雾,手术野清晰;③超声刀穿透深度可控制,工作时间较短的情况下,超声刀的穿透深度明显比电手术小,超声刀作用点外的热播散明显低于电手术,超声刀的特点使它在重要结构旁操作增加了安全性;④超声刀工作温度低于100℃,与内凝固一样术后粘连少,这是由于这两种操作,避免了高温组织破坏引起的巨噬细胞渗出和由此引起的术后粘连;⑤超声刀的工作原理与内凝固相同无电流通过人体,因此不会发生电手术有关的意外损伤。超声刀还可以与高频电刀联合应用,发挥二者的优点。当踩下高频电流发生器的脚踏开关,超声刀发生器的输出即被切断,而转为高频凝固,这对在手术中难以夹持止血部位非常方便。
超声刀的缺点是价格昂贵,与其他能源相比虽具有上述优点,但其凝固和切割作用不如电手术快捷。
5.尿路腔道内碎石系统
尿路腔道内可以利用机械能、电能、激光、超声波等不同能量来粉碎尿路结石。根据碎石性质的不同,分成以下5种碎石装置。
(1)液电碎石装置:液电碎石装置利用液电效应进行碎石,由液电发生器和液电碎石头(电极)组成,根据手术的需要,液电发生器可以输出4种不同强度的频率的电流,液电碎石探头为软性,有7.0、4.5、3.0 Fr3种。
(2)超声波碎石装置:超声波碎石装置由超声波发生器及换能装置、超声探头、负压泵等组成。可以输出3种不同强度的超声波,通过超声波探头将其传导至结石部位。采用连续冲洗方式,在超声碎石的同时,进行冲洗和不同强度的吸引,以降低温度并将破碎的结石吸出体外。
(3)激光碎石装置:激光碎石装置由激光发生器和光导纤维组成。激光发生器有Nd:YAG(镍:钇铝石榴石激光器)和Ho:YAG(钬激光)两种。早期的Nd:YAG激光利用激光的热作用和压强作用碎石,但能量损耗大、组织损伤重;Ho:YAG激光碎石是利用激光产生冲击波碎石。
(4)气压弹道碎石装置:气压弹道碎石装置是近10年来利用机械能碎石的新装置。由气泵、气压弹道碎石机、手柄和撞针组成。气压弹道碎石机的压缩气体使撞针产生高速往返的撞击运动,击碎结石。撞针运动的幅度为2~3mm,而且不产生大量热量,因而对周围组织不造成严重损伤,一般不会发生膀胱穿孔,碎石效率高,使用方便。
(5)电子弹道碎石机:近年来开发的新碎石设备,也是利用机械能进行弹道碎石。不需要沉重的气泵,而是利用电使撞针产生运动。它由发生器、手术工作手柄和撞针组成。
6.腔内超声系统
腔内超声系统用于腔内诊断尿路的病变,由超声发生器、腔内超声探头、控制面板和显示器组成。尤其是在判断膀胱肿瘤及其浸润深度方面,比经腹超声和CT等检查准确,因而有助于术前明确肿瘤的分期,为选择最佳治疗方案提供可靠依据。