CN103109127A - 用于宽带和窄带照射的外科手术灯 - Google Patents

用于宽带和窄带照射的外科手术灯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种外科手术灯（100）包括第一光源（110）和第二光源（112）两者，其中，所述第一光源能够发射跨宽的第一谱范围的光，以及所述第二光源能够发射具有在窄的第二谱范围中的发射峰值的光。所述外科手术灯进一步的特征在于光源选择装置（120），能够选择性地开启和关闭所述第一和所述第二光源。所述第一光源具有高显色指数从而使得对象，例如组织，能够显现它们的真实颜色，以及所述第二光源具有低的或者不能限定的显色指数，从而使得能够强调特定的组织。

Description

用于宽带和窄带照射的外科手术灯
技术领域
本发明涉及灯，具体而言本发明涉及外科手术灯、外科手术灯的使用以及能够应用于区分组织的相应方法。
背景技术
可以利用外科手术灯来照射可能受到外科手术的区域。有利地，外科手术灯应当使得人眼能够清楚地观察到被照射的组织并在不同的被照射组织之间进行区分。
已经描述了一种LED外科手术灯（型号：LCSSL-2203，来自中国重庆的重庆天海医疗器械有限公司，于2010年6月16日在因特网网页http://www.alibaba.com/productgs/271424024/Color_Temperature_Adjustable_LED_Surgical_Light.html上公开），其使得能够单独地调整亮度和色温，并且该色温能够针对不同组织实现多种显色，改善了新鲜、衰败和坏死组织之间的清晰程度。
然而，仍然可能存在的问题是人眼可能不能够清楚地观察到被照射组织并且在不同的被照射组织之间进行区分。
因而，改进的外科手术灯将是有利的，并且具体而言更有效和/或可靠的外科手术灯将是有利的。
发明内容
具体而言，可视为本发明的目的是提供一种外科手术灯，其解决了以上提及的问题并且使得人眼能够更加清楚地观察到被照射组织并且在不同的被照射组织之间仅区分。
本发明的另一目的在于提供一种现有技术的备选。
因而，旨在在本发明的第一方面中获得以上描述的目的和若干其他目的，通过提供一种外科手术灯，其包括：
第一光源，所述第一光源能够发射跨第一谱范围的光，以及
第二光源，所述第二光源能够发射具有发射峰值的光，所述发射峰值具有与第二谱范围对应的宽度，
其中，所述第二谱范围是相对于所述第一谱范围的窄谱范围，并且其中，所述第一光源具有能限定的第一显色指数，并且所述第二光源具有更低的能限定的第二显色指数，所述第一显色指数或者所述第二光源具有不能限定的第二显色指数，所述外科手术灯还包括：
光源选择装置，
其中，所述光源选择装置能够选择性地开启和关闭所述第一光源，并且还能够选择性地开启和关闭所述第二光源。
本发明具体而言，并非排他性地，有利于照射诸如动物组织的某些对象，从而使得人类观察者能够区分不同的对象，诸如不同的动物组织。从第一光源发射的光具有高显色指数从而对象的颜色被感知为真实的颜色，或者至少相对接近真实的颜色。从第二光源发射的光具有较低的或者不能限定的显色指数，从而特定对象，诸如特定的动物组织，可在视觉上突出，因为针对那一特定对象的光学特性在第二谱范围中可以是突出于其他对象的。
漫反射谱学可以用于通过比较漫射光的平均幅值来区分不同的组织，诸如正常的、良性的以及癌症组织。例如，在260nm处的波长指示核酸水平，280nm处的指示蛋白质水平，420nm处的指示索瑞特带血红素水平，480nm处的指示β-胡萝卜素水平，以及550nm处的指示Q带血红素水平。通过这种方式，并且当使用可见波长时，人眼，诸如医师的人眼，可能能够更加清楚地看到癌症组织和其他组织之间的区别，因而看到要移除哪个组织。然而，人眼不能够很好地区分这些光学效应，因为人眼看到的是宽谱范围，诸如宽频带的颜色，并且因而眼睛看到的是在很多波长上的平均效果。本发明提出通过如下方案来解决这一问题：用根据本发明的外科手术灯来照射感兴趣的组织，诸如随后可能被做手术的组织，从而可以增强以上列出的光学效应。具体而言，本发明提出了一种能够选择性地发射不同谱成分的光的外科手术灯。例如，第一光源可以发射具有高显色指数的光，其在外科手术灯的正常操作期间可能是有利的，并且在第二光源中可发射具有专门谱成分的光以增强以上提及的效应。应当理解，本发明并不关于提供诊断或者关于治疗患者，然而，本发明的实施例可以帮助医师实现诊断或者治疗患者。
本发明的基本理念可以被视为是利用来自具有谱成分的外科手术灯的光来照射相关联的动物组织，该光在被照射对象具有不同光学特性的谱范围之内具有强成分，诸如发射峰值。尽管强成分可能劣化外科手术灯的显色指数，但是可以增强被照射的相关动物组织之间的对比度差别，使得能够改善基于视觉的对相关动物组织的区分。可以选择性地开启和关闭外科手术灯的光源从而显色指数也可能是高的。
显色指数（CRI）（有时被称为演色指数）是对光源相比理想或者自然光源如实地重现各种对象的颜色的能力的定量度量。对于一些光源，不能够计算CRI，因为不可能计算相关色温（非白光）。在一些实施例中，第二光源是白光源。在一些其他实施例中，第二光源是非白的。
第一光源可以包括任何类型的光发射器，诸如白炽灯（卤素灯或者钨丝）、放电灯、LED或者荧光发射器。第一光源可以包括多个第一光发射器，其数量可是一个或者多于一个。
第二光源任选地可以包括配备有谱滤波器的发光二极管（LED），或者LASER（激光器）。第二光源还可以包括谱滤波器，从而帮助或者使得能够在第二谱范围中发射光。LED可以是有机或者无机LED。第二光源可以包括多个第二光发射器，其数量可是一个或者多于一个。在一个实施例中，提供有第二光源，其具有窄发射峰值并且此外具有在峰值之外具有非零发射强度的发射谱，诸如一般的白光谱。这种实施例的可能优点在于被照射的相关动物组织的外观保持相当正常，但是某些组织类型或者状态的对比度仍然可能被增强。在另一实施例中，第二光源在第二发射峰值之外可具有零、或者接近于零的背景。其优点可以在于某些组织的对比度看起来可更加明显。
在另一实施例中，提供第二光源，其在与人眼灵敏度相应的红、绿或蓝的谱范围中的一个或者两个之内具有窄发射峰值，并且在其他颜色中具有正常的白光分布。这具有的优点在于对比度被增强，但是外观对于其他颜色保持正常。这一实施例利用了人眼对于红、绿和蓝的谱范围是分别灵敏的效应。
使得第一显色指数高于第二显色指数的优点在于当使用具有高显色指数的光源来照射时，人眼正确地或者接近正确地感知到所有的颜色，而当使用具有较低或者非能限定的显色指数的光源来照射时，某些对象可能会突出。在有利的实施例中，感兴趣的对象突出，从而其容易地被识别。在进一步的有利实施例中，突出的对象是某个状态类型的组织，诸如癌症组织。在具体实施例中，外科手术灯的第一光源可以具有85-100的显色指数（CRI），例如90-100，例如95-100。在另一具体实施例中，外科手术灯的第二光源可具有小于85的显色指数（CRI），例如小于70，例如小于50，例如小于20。
外科手术灯可以是适于放置在被照射对象附近的灯，从而使得能够给人眼足够的光来清楚地看到对象。外科手术灯的第一光源和/或第二光源可具有在40.000-160.000勒克斯范围中的中央照射度（这是在1000mm距离处的照射度）。外科手术灯的第一光源和/或第二光源可以具有3000-6700K的色温。外科手术灯的第一光源和/或第二光源可具有每平方米最大1000瓦的总辐照度的最大值。外科手术灯的第一光源和/或第二光源可以具有低于每平方米10瓦的UV辐照度。在具体实施例中，外科手术灯进一步设置有备用装置，从而在电源中断的情况下，应当在5秒之内恢复光并且具有至少50%的先前的勒克斯强度，但是不少于40000勒克斯，并且在进一步实施例中，应当在40秒之内将光恢复，诸如完全恢复，到原始的勒克斯量。在具体实施例中，外科手术灯的第一光源和/或第二光源具有照射深度，其被指定为在光发射区域下照射达到60%的中央照射度处的距离，该照射深度足够大，例如至少100mm，例如至少200mm，例如至少500mm，例如至少700mm，从而确保在手术期间重新聚焦的需要最小化。在具体实施例中，外科手术灯的第一光源和/或第二光源具有光场直径，其是围绕照射度达到最大勒克斯强度处的被照亮区域中的点的直径，该光场直径具有足够大的尺寸，例如500mm，例如300mm，例如200mm，例如150mm，例如100mm，例如50mm，从而允许手术，例如对人或者动物的外科手术。
第一谱范围是与CRI相关的，并且在一些实施例中该CRI应当尽可能高并且因而可以覆盖整个可见谱范围，例如在380-780的范围中，例如在400-750nm的范围中。
第二谱范围是相对于第一谱范围的窄谱范围，并且应当理解，第二谱范围可以具有如下宽度，诸如发射峰值的半极大值处的全宽度（FWHM）。也可有具有窄谱范围的峰值的组合（例如，2、5或者10个发射峰值）。在具体实施例中，第二谱范围的宽度可小于100nm，例如小于10nm，例如小于5nm，例如小于2nm，例如小于1nm。在其他具体实施例中，第二谱范围的宽度可大于100nm，例如大于10nm，例如大于5nm，例如大于2nm，例如大于1nm。可以将实施例相组合从而获得第二谱范围的宽度可例如在1nm-100nm范围中，例如10nm-100nm范围中的实施例。第二谱范围的宽度也可以对应于所使用的第二光源的发射峰值的宽度，例如单色LED的发射峰值的宽度，如15nm，或者LASER的发射峰值的宽度，如<1nm。
在根据本发明的另一实施例中，提供一种外科手术灯，其中，该第二谱范围至少部分地与相关动物组织中吸收峰值的谱范围重叠。相关动物组织的吸收峰值在本上下文中被理解为在相关动物组织的吸收谱中的峰值。此外，在本上下文中，吸收峰值还可以被理解为包含在针对不同相关动物组织，例如不同类型或者状态的动物组织的吸收谱之间为不同的峰值。其可能的优点可以在于归因于当被外科手术灯的第二光源照射时其在第二谱范围中的特定光学特性，相关动物组织可以是视觉上突出的。另一可能优点在于其可能在特定组织类型和其他人或动物组织类型或状态之间产生视觉对比度。在具体实施例中，第二谱范围可具有与相关动物组织中吸收峰值的宽度相似的宽度，例如第二谱范围的宽度是相关动物组织中吸收峰值的宽度的百分比，例如该百分比是在1%-400%的范围内，例如该百分比是在20%-300%的范围内，例如该百分比是在50%-200%的范围内。应当理解，相关动物组织不是权利要求的特征。通常理解的是当涉及不同的组织，例如不同的动物组织时，组织的类型和/或状态可以是不同的，该状态例如可以涉及良性或者恶性。当涉及动物组织时，应当理解为也包括人类组织。
在进一步实施例中，提供了一种外科手术灯，其中，该第二谱范围至少部分地与相关动物组织中吸收峰值的谱范围重叠，并且其中，该第二谱范围包括一波长，该波长是从包括420nm，480nm，以及550nm的组中选择的。在这一组中的波长对应于动物组织中的吸收峰值，例如420nm表示索瑞特带血红素水平，480nm表示β-胡萝卜素水平，以及550nm表示Q带血红素水平。优点可能在于外科手术灯的第二光源可以用于增强特定组织类型状态和其他动物组织类型或状态之间的视觉对比度。在进一步实施例中，吸收峰值相应于包括从由420nm、480nm以及550nm组成的组中选定的波长的谱范围。在又一进一步实施例中，发射峰值围绕从由420nm、480nm以及550nm组成的组中选定的波长为中心。
在另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该相关动物组织中吸收峰值的谱范围宽于该第二谱范围。其优点可以在于第二光源的光然后在不宽于吸收峰值的谱范围的范围中发射，从而避免人类观察者的眼睛看到在很多波长上的平均效应，这可能减小该效应。
在另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该第二光源的发射峰值的最大值在该相关动物组织中吸收峰值的谱范围之内。其优点可以在于，在第二光源发射峰值中的光强度与吸收峰值的谱范围最强烈一致的波长处，从而可相对于其他组织更加清楚地区分该相关动物组织。
在另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，相关动物组织的吸收峰值的最大值包含于第二谱范围之内。这可以是有利的，例如当相关动物组织的吸收峰值宽于第二谱范围时，因为第二光源的发射峰值然后与相关动物组织的吸收峰值最显著处的波长相一致。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，第二谱范围包含于相关动物组织中吸收峰值的谱范围之内。这在第二谱范围与相关动物组织的吸收峰值宽度相比十分狭窄的情况下例如可以是有利的。其优点可以在于，在第二光源发射峰值中的光强度与吸收峰值的谱范围最强烈一致的波长处，从而可相对于其他组织更加清楚地区分该相关动物组织。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该外科手术灯的第一和第二光源被布置为以空间分布的方式来发射光，从而使得能够阴影稀释。可以各种方式来实现光的空间分布式发射，例如使用反射单元，以及或者使用多个空间分布的光发射器。该外科手术灯可使得能够阴影稀释，从而在该外科手术灯和被照射对象之间的对象不一定会在被照射对象上投射阴影，该阴影可使得人眼很难清楚地看到被照射的对象。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该第二光源包括能够在比第二谱范围更宽的谱范围中发射光的第二光发射器，并且其中，该第二光源还包括谱滤波器，该谱滤波器透过在与第二谱范围相应的谱范围之内的光。其可能优点可以在于然后可以通过改变谱滤波器来改变第二谱范围。另一可能优点可以在于谱滤波器可以允许透过以及因而相对窄的谱范围的发射，并且本实施例可使得第二光发射器与其他替代相比能够是低成本类型的。也应理解的是本发明包含具有单一的光发射器或者单一类型的光发射器，并且使用谱滤波器来改变其发射谱，从而提供第一光源和第二光源，该第一光源和第二光源的不同在于谱滤波器的特性。在具体实施例中，发射高CRI白光的光发射器用作第一光源，并且第二光源是同一光发射器以及谱滤波器。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该第二光源包括能够发射光的第二光发射器，该光在与第二谱范围相应的谱范围中具有发射峰值。其可能优点可以在于可能不需要谱滤波器。另一可能优点可以在于能量不用于在除了第二谱范围之外的谱区域中发射光。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，该第二光源包括第二光发射器，该第二光发射器从包括发光二极管、LASER的组中选定。可能的优点在于LED并且尤其是LASER可以在十分窄的谱范围中进行发射。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，其中，从该第二光源发射的光包括在多个第二谱范围中的多个分离的发射峰值，在该多个第二谱范围中的每个第二谱范围是相对于该第一谱范围的窄谱范围。在一个实施例中，该第二光源包括能够在多个第二谱范围中的多个分离的发射峰值中发射光的光发射器。
在根据本发明的另一实施例中提供一种外科手术灯，该外科手术灯包括多个第二光源，在该多个第二光源中的每个第二光源能够发射具有分离的发射峰值的光，从而该多个第二光源能够在多个第二谱范围中的多个分离的发射峰值中发射光，在该多个第二谱范围中的每个第二谱范围是相对于该第一谱范围的窄谱范围。其优点可以在于，开启和关闭在该多个第二光源中的第二光源可能相对容易地产生对发射光谱的控制。另一优点可以在于通过关闭在第二谱范围中发射的并且在给定时间期间中不使用的第二光源可以节能。
在根据本发明的进一步实施例中提供一种外科手术灯，其中，该外科手术灯能够选择性地发射包括多个分离的发射峰值中的任一个的光。能够择性地发射包括多个分离的发射峰值中的任一个的光的优点可以在于该外科手术灯可以应用于具有不同光学特性的不同对象，例如不同的动物组织。
在根据本发明的另一进一步实施例中提供一种外科手术灯，其中，该外科手术灯能够同时以及选择性地发射包括多个分离的发射峰值中的两个或者更多个的光。其可能优点可以在于若干第二谱范围的组合，例如同时发射在若干第二谱范围中的光可以进一步改善不同组织之间的对比度。
根据本发明的第二方面，提出了一种用于使得能够改善基于视觉的对相关动物组织的区分的方法，所述方法包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的外科手术灯，
利用所述外科手术灯照射相关动物组织，以及
开启或者关闭所述第二光源从而使得能够改善基于视觉的对所述相关动物组织和另一相关动物组织的区分，从而产生视觉对比度。
所有的方法步骤都不需要涉及医疗执业者。在一个实施例中，该方法可通过产生针对人类观察者的视觉对比度来使得能够基于视觉地区分相关动物组织。
根据本发明的第三方面，提出了根据第一方面的外科手术灯的使用，用于照射相关动物组织。
本发明的第一、第二和第三方面可各自与任意其他方面相组合。参照下文描述的实施例本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐述。
附图说明
现在将关于附图更加详细地描述根据本发明的外科手术灯。图示出了实现本发明的一种方式，而不应被解释为限制落在所附权利要求组的范围之内的其他可能实施例。
图1示出了外科手术灯的示意性图示；
图2示出了外科手术灯的透视图；
图3是示出发射峰值的示意性谱；
图4是根据本发明方法的流程图；
图5是示意性图示了在不同照射条件下的具有多个组织的感兴趣区域的说明性视图；
图6是针对两个不同动物组织的漫反射谱的示意图。
具体实施方式
图1示出了外科手术灯100的示意性图示，其中，该外科手术灯包括外壳102。该外科手术灯还包括支撑臂104，其保持该外壳。该支撑臂可以被附接到天花板、墙壁上，或者可以是安置在地板上的立柱。该支撑臂可以提供全方位的移动同时一旦定位就保持固定。外科手术灯100还包括具有第一光发射器114的第一光源110和具有第二光发射器116的第二光源112。在所示的实施例中，第二光源112还包括谱滤波器118。该谱滤波器可以有益地用于允许光仅通过狭窄的第二谱范围。此外，外科手术灯100包括光源选择装置120，其用于能够选择性地开启和关闭第一光源，并且进一步地能够选择性地开启和关闭第二光源。在进一步的实施例中，该光源选择装置可进一步能够用于其他功能，例如选择性地降低每个光源的亮度。所示的实施例也以输入装置122为特征，该输入装置可以有益地用于从用户或者相关装置向光源选择装置120传达：其可以有益地开启或者关闭光源。该输入装置122可是手动操作装置，诸如旋钮、按钮、拨动开关。在其他实施例中，该输入装置可以包括用于接收电信号或者无线信号的接收器，诸如红外信号或者射频（RF）信号。所示的外科手术灯104也具有反射单元106、108，其被布置为将来自第一光源和/或第二光源的光朝着感兴趣的区域反射，从而可产生多个单独的光线。在图1中，第一光源发射光，该光由虚线128表示，并且一些光被反射单元106、108反射。具有朝着感兴趣区域反射的光的优点可以在于因而可以朝着该感兴趣区域发射更多的光。另一优点可以在于到达该感兴趣区域处的光从多个空间分布的点，诸如第一光源110、反射单元106和反射单元108抵达。具有从多个空间分布的点抵达的光的优点可以在于在第一光源110和相关动物组织126之间的直接视线中的对象124，不大可能在该相关的动物组织126上产生阴影。这一效应可被称为阴影冲淡。
图2示出了外科手术灯200的透视图。该外科手术灯200示出为在手术室中，其中，用虚线238示出了墙壁、地板和天花板之间的边界。图2也示出了具有头靠237的手术床236。外科手术灯200示出为由天花板安装板232安装在天花板上，并且可移动地悬挂在支撑臂204上。图2中的外科手术灯200包括空间分布的5个外壳202，每个外壳包括能够发射第一谱范围中的光的第一光源210，以及两个第二光源212A-B，其中，该两个第二光源212A-B各自能够发射具有相对于另一个隔开的发射峰值的光，从而该两个第二光源能够发射在两个第二谱范围中的两个隔开的发射峰值中的光，每个第二谱范围是相对于第一谱范围的窄谱范围。由于外壳202是空间分布式的，因此多个第一和第二光源也是如此。与图1所示的实施例相反，本实施例因而不通过反射单元，而是通过将第一和第二光源空间分布来实现各个光线的空间分布。此外，一优点可以在于可以实现阴影冲淡，从而在外科手术灯和手术床236上的另一对象之间的不透明对象，例如手或者头，不大可能在手术床上的对象上投射阴影。外科手术灯200具有中间外壳230，其上放置着位置手柄234和输入装置222，该输入装置包括按钮和旋钮，从而使得用户能够手动开启和关闭第一和/或第二光源，并且此外控制其他功能，诸如降低第一和/或第二光源的亮度。在图2所描绘的实施例中，第一和第二光源具有它们自己的用于形成光束的光学器件。然而，在其他实施例中，第一和第二光源可以共享光学器件。作为共享光学元件的范例，图1中所示的在单独外壳上的反射单元106、108可由第一和第二光源共享。
图3是示出发射峰值的示意性谱。该图示出的曲线图具有纵轴上的强度I以及横轴上的波长λ（lambda）。在该曲线图中示出了第一光源340的具有幅值I_1的发射峰值，（各）第二光源342A-C的具有幅值I_2并且分别置于λA（lambda_A）、λB（lambda_B）和λC（lambda_C）上的发射峰值。第一光源的发射峰值示出为具有宽度344，例如半极大值处全宽度（FWHM）。此外示出了在横轴上表示的第一谱范围345，以及（各）第一光源的发射峰值的FWHM346A-C和第二谱范围347A-C。在图3中，（各）第二光源342A-C的发射峰值示出为具有相似的宽度346A-C以及幅值I_1，然而，也可能出现的情况是，仅有一些（各）第二光源的发射峰值在宽度和/或幅值方面是相同的，或者（各）第二光源的发射峰值在宽度和/或幅值方面都是不同的。
图4是根据本发明方法的流程图，该方法是用于使得能够改善基于视觉的对相关动物组织的区分的方法，该方法包括如下步骤：提供S450如以上结合图1所描述的外科手术灯，利用该外科手术灯照射S451相关动物组织，以及开启或者关闭S452第二光源从而使得能够改善基于视觉的对相关动物组织和另一相关动物组织的区分。
图5是示意性图示了在不同照射条件下由人眼观察的具有多个动物组织的感兴趣区域（ROI）554的说明性视图。该动物组织包括被中央放置在ROI中的感兴趣动物组织556，以及被外围放置在ROI中的多个其他动物组织558、560。图5A示出了被根据本发明实施例的外科手术灯照射的ROI，其中，该ROI被该外科手术灯的第一光源照射，所有的非透明动物组织是清楚可见的并且呈现出它们的真实颜色，虽然仍然是不容易区分的。图5B示出了被根据本发明实施例的外科手术灯的第二光源照射的ROI，其中，在本实施例中该光具有在第二谱范围中的发射峰值，该第二谱范围包含于感兴趣动物组织556的吸收峰值的谱范围中。虽然第二光源的显色指数（CRI）是相对低的，但是感兴趣动物组织556现在看起来更加可与其他动物组织558、560相区分。注意到图5是由根据本发明的实施例可实现的效果的风格表示，然而，该效果也可以是更加灵敏的，例如感兴趣动物组织556变得更暗或者更亮，或者其他组织558、560变得更暗或者更亮。实际上也可以包含更多的颜色，从而替代于将不同组织的外观变得更暗或者更亮，也可在感知颜色方面改变该外观。
图6是针对两个不同动物组织的漫反射谱的示意图。纵轴示出了纵轴上的强度INT，并且在横轴上是波长λ_DRS。两个不同的曲线662A、662B表示类型或者状态不同的不同组织，诸如一个是恶性组织并且另一个是良性组织。该两个曲线的光学特性在对应于谱范围668A-C的三个不同波长区域中是不同的。曲线662A在波长λ_A,DRS处具有吸收峰值664A并具有宽度666A。曲线662B在另一波长λ_B,DRS处具有吸收峰值664B并具有宽度666B。两个谱的两个组织在吸收峰值的谱范围668A,668B中是不同的。此外，虽然没有谱在右手边的位置664C处具有吸收峰值，但是它们吸收的差别可以是不同的。此外，在两个谱662A-B之间的吸收的差别，可以是在谱范围668C中波长λ_C,DRS处的具有宽度666C的峰值。测量的漫反射谱的例子可在以下研究论文中获得："The Optical Biopsy Pill",Til Dallavalle et al.,NewYork State Science and Technology Law Center at Syracuse University Collegeof Law,dated March31,2006（可在2010年7月29日的因特网网页http://www.medisciencetech.comlappend/OpticalBiopsyPill.htm中公开地获得），据此通过引用将其全部包含，并且具体参考图3.2.4.a以及参考中的相应正文。
附图标记的图注释
100    外科手术灯
102    外壳
104    支撑臂
106    反射单元
108    反射单元
110    第一光源
112    第二光源
114    第一光发射器
116    第二光发射器
118    谱滤波器
120    光源选择装置
122    输入装置
124    对象
126    相关动物组织
128    光
200    外科手术灯
202    外壳
204    支撑臂
210    第一光源
212A   第二光源
212B   第二光源
222    输入装置
230    外科手术灯的中央部分
232    天花板安装板
234    位置手柄
236    手术床
237    头靠
238    墙壁/墙壁、墙壁/天花板或者墙壁/地板之间的边界
340    第一光源的发射峰值
342A-C （各）第二光源的发射峰值
344    第一光源的发射峰值的FWHM
345    第一谱范围
346A-C （各）第一光源的发射峰值的FWHM
347A-C 第二谱范围
S450   提供如权利要求1的外科手术灯
S451   照射相关动物组织
S452   在第一光源和第二光源之间转换
554    感兴趣区域（ROI）
556    感兴趣动物组织
558    动物组织
560    动物组织
662A-B DRS谱
664A-B 吸收峰值
664C   具有在谱之间为不同的峰值的区域
666A-B 峰值宽度
666C   不同谱中的峰值宽度
668A-C 谱范围
总而言之，本发明涉及一种外科手术灯（100）包括第一光源（110）和第二光源（112）两者，其中，所述第一光源能够发射跨宽的第一谱范围的光，以及所述第二光源能够发射具有在窄的第二谱范围中的发射峰值的光。所述外科手术灯进一步的特征在于光源选择装置（120），能够选择性地开启和关闭所述第一和所述第二光源。所述第一光源具有高显色指数从而使得对象，例如组织，能够显现它们的真实颜色，以及所述第二光源具有低的或者不能限定的显色指数，从而使得能够强调特定的组织。
虽然已经结合具体实施例来描述了本发明，但是其不应当被解释为以任何方式来受限于所提出的例子。本发明的范围由所附权利要求组来设定。在权利要求的情况下，术语“包括”不排除其他可能元件或步骤。同样，对参考的提及例如“一”或“一个”等不应当被解释为排除多个。在权利要求中相对于图中指示元件的附图标记的使用也不应当被解释为限制本发明的范围。此外，可能可有利地将在不同权利要求中提及的各个特征相组合，并且在不同权利要求中对这些特征的提及并不排除特征的组合是不可能和有利的。

Claims (15)

1.一种外科手术灯（100），包括：
第一光源（110），所述第一光源能够发射跨第一谱范围（345）的光，以及
第二光源（112），所述第二光源能够发射具有发射峰值（342A）的光，所述发射峰值具有与第二谱范围（347A）对应的宽度（346A），
其中，所述第二谱范围是相对于所述第一谱范围的窄谱范围，并且其中，所述第一光源（110）具有能限定的第一显色指数，并且所述第二光源（112）具有更低的能限定的第二显色指数，所述第一显色指数或者所述第二光源具有不能限定的第二显色指数，所述外科手术灯还包括：
光源选择装置（120），
其中，所述光源选择装置能够选择性地开启和关闭所述第一光源，并且还能够选择性地开启和关闭所述第二光源。
2.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述第二谱范围（347A）与相关动物组织中的吸收峰值的谱范围至少部分地重叠。
3.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述第二光源的所述发射峰值的最大值在所述相关动物组织中的所述吸收峰值的所述谱范围之内。
4.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述相关动物组织的所述吸收峰值的最大值包含在所述第二谱范围之内。
5.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述第二谱范围（347A）包含在相关动物组织中的吸收峰值的谱范围之内。
6.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述外科手术灯的所述第一光源和所述第二光源被布置成以空间分布的方式来发射光（128），从而使得能够阴影稀释。
7.根据权利要求2所述的外科手术灯，其中，所述第二谱范围（347A）包括一波长，所述波长是从包括420nm、480nm和550nm的组中选择的。
8.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述第二光源（112）包括能够在比所述第二谱范围（347A）更宽的谱范围中发射光的第二光发射器（116），并且其中，所述第二光源还包括谱滤波器（118），所述谱滤波器透过在与所述第二谱范围对应的谱范围之内的光。
9.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述第二光源（112）包括第二光发射器（116），所述第二光发射器是从包括发光二极管、LASER的组中选取的。
10.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，从所述第二光源（112）发射的所述光包括在多个第二谱范围（347A、347B、347C）中的多个分离的发射峰值，在所述多个第二谱范围中的每个第二谱范围是相对于所述第一谱范围（345）的窄谱范围。
11.根据权利要求1所述的外科手术灯，其中，所述外科手术灯（100）包括多个第二光源，在所述多个第二光源中的每个第二光源能够发射具有分离的发射峰值的光，从而所述多个第二光源能够在多个第二谱范围（347A、347B、347C）中的多个分离的发射峰值中发射光，在所述多个第二谱范围中的每个第二谱范围是相对于所述第一谱范围（345）的窄谱范围。
12.根据权利要求11所述的外科手术灯，其中，所述外科手术灯（100）能够选择性地发射包括所述多个分离的发射峰值中（342A、342B、342C）的任一个的光。
13.根据权利要求11或12所述的外科手术灯，其中，所述外科手术灯（100）能够同时以及选择性地发射包括所述多个分离的发射峰值中（342A、342B、342C）的两个或者更多个的光。
14.一种用于使得能够改善对相关动物组织的基于视觉的区分的方法，所述方法包括如下步骤：
提供（S450）根据权利要求1所述的外科手术灯，
利用所述外科手术灯照射（S451）相关动物组织，以及
开启或者关闭（S452）所述第二光源从而使得能够改善对所述相关动物组织和另一相关动物组织的基于视觉的区分。
15.根据权利要求1所述的外科手术灯的使用，用于照射相关动物组织（126）。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019178779A1 (zh) * 2018-03-21 2019-09-26 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 手术灯及其术野光斑调节方法
CN111281311A (zh) * 2014-03-17 2020-06-16 直观外科手术操作公司 包括非白光总体照明器的外科手术系统

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048831B4 (de) * 2009-10-09 2011-07-21 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 Verfahren zum Betreiben von Hochdruckentladungslampen
DE102011117700A1 (de) * 2011-11-04 2013-05-08 Berchtold Holding Gmbh Handgriff
WO2013115323A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 オリンパス株式会社 生体観察装置
DE102012025396A1 (de) * 2012-12-24 2014-06-26 Dräger Medical GmbH Ausleuchtvorrichtung für die Ausleuchtung eines Ausleuchtbereichs
JP6473222B2 (ja) 2015-03-04 2019-02-20 オリンパス株式会社 画像処理装置、生体観察装置および画像処理装置の制御方法
US10271398B2 (en) 2016-11-01 2019-04-23 American Sterilizer Company Adaptive shadow control system for a surgical lighting system
US11559194B2 (en) * 2017-08-28 2023-01-24 Hoya Corporation Endoscope light source device and endoscope system
KR20200130257A (ko) * 2018-02-09 2020-11-18 젠텍스 코포레이션 이미지 기반 제어를 구비한 적응형 조명 어레이
US10517158B2 (en) 2018-02-09 2019-12-24 Gentex Corporation Systems and methods for detection and illumination of regions of interest
DE102018122428A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur steuerung einer beleuchtung eines objekts, system zur steuerung einer beleuchtung eines objekts und kamera
WO2021007212A2 (en) * 2019-07-08 2021-01-14 Stryker Corporation Systems and methods for targeted spectral illumination

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101025257A (zh) * 2007-03-16 2007-08-29 汕头市夏野电器有限公司 可调色温手术灯
CN101238326A (zh) * 2005-08-02 2008-08-06 贝希托尔德控股有限公司 手术灯
JP2010526342A (ja) * 2007-05-04 2010-07-29 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド 色修正光学システム
US20100195103A1 (en) * 2007-09-11 2010-08-05 Verivide Ltd. Colour assessment apparatus and method
EP2238886A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-13 Karl Storz GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Fluoreszenzdiagnose
EP2314247A1 (en) * 2008-07-15 2011-04-27 Limited Liability Company Japan Medical Creative Lighting device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288844A (en) * 1978-08-24 1981-09-08 American Sterilizer Company Electrically focused surgical light
US5861706A (en) * 1997-06-10 1999-01-19 Osram Sylvania Inc. Electrodeless high intensity discharge medical lamp
US7132804B2 (en) * 1997-12-17 2006-11-07 Color Kinetics Incorporated Data delivery track
EP1148860A4 (en) * 1998-12-17 2002-10-09 Getinge Castle Inc LIGHTING SYSTEM FOR SURGICAL FACILITIES
EP1401347B1 (en) 2001-05-23 2011-08-24 Palomar Medical Technologies, Inc. Cooling system for a photocosmetic device
JP4054222B2 (ja) 2002-06-05 2008-02-27 オリンパス株式会社 内視鏡装置用光源装置
DE10339619A1 (de) * 2003-08-28 2005-03-24 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Stereomikroskop mit integrierter Auflicht-Beleuchtungseinrichtung
JP4452607B2 (ja) 2004-03-05 2010-04-21 順一 島田 照明装置、フィルタ装置、画像表示装置
DE102004055839B4 (de) 2004-11-19 2011-06-16 Dräger Medical GmbH Operationsleuchte
US8016470B2 (en) * 2007-10-05 2011-09-13 Dental Equipment, Llc LED-based dental exam lamp with variable chromaticity
US8789962B2 (en) 2005-10-27 2014-07-29 Vikon Surgical, Llc Surgical headlight
PL1785665T3 (pl) * 2005-11-14 2012-03-30 Trumpf Medizin Systeme Gmbh & Co Kg Lampa operacyjna
CA2661586C (en) * 2006-08-24 2011-05-17 Jameson, L.L.C. Task light
DE202007007054U1 (de) * 2006-11-15 2007-07-26 Trumpf Kreuzer Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg System mit einer Operationsleuchte und mit einer Kamera
EP2458264B1 (en) * 2007-01-18 2016-06-08 Brandon Medical Company Limited Illumination device
EP2130484B1 (en) 2008-06-04 2011-04-20 FUJIFILM Corporation Illumination device for use in endoscope
ATE496257T1 (de) * 2008-06-20 2011-02-15 Trumpf Medizin Systeme Gmbh & Co Kg Operationsleuchte
EP2136126B1 (de) * 2008-06-20 2010-08-25 TRUMPF Medizin Systeme GmbH + Co. KG Operationsleuchte
JP2010045615A (ja) 2008-08-13 2010-02-25 Olympus Corp 撮像装置および内視鏡システム
US8228002B2 (en) 2008-09-05 2012-07-24 Lutron Electronics Co., Inc. Hybrid light source

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101238326A (zh) * 2005-08-02 2008-08-06 贝希托尔德控股有限公司 手术灯
CN101025257A (zh) * 2007-03-16 2007-08-29 汕头市夏野电器有限公司 可调色温手术灯
JP2010526342A (ja) * 2007-05-04 2010-07-29 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド 色修正光学システム
US20100195103A1 (en) * 2007-09-11 2010-08-05 Verivide Ltd. Colour assessment apparatus and method
EP2314247A1 (en) * 2008-07-15 2011-04-27 Limited Liability Company Japan Medical Creative Lighting device
EP2238886A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-13 Karl Storz GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Fluoreszenzdiagnose

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111281311A (zh) * 2014-03-17 2020-06-16 直观外科手术操作公司 包括非白光总体照明器的外科手术系统
CN111281311B (zh) * 2014-03-17 2022-09-02 直观外科手术操作公司 包括非白光总体照明器的外科手术系统
WO2019178779A1 (zh) * 2018-03-21 2019-09-26 南京迈瑞生物医疗电子有限公司 手术灯及其术野光斑调节方法
US11331159B2 (en) 2018-03-21 2022-05-17 Nanjing Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. Operating lamp and method for adjusting operating field light spots thereof

Also Published As

Publication number Publication date
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US20130147400A1 (en) 2013-06-13
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US9057492B2 (en) 2015-06-16

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