CN109073173A - 手术灯及其术野光斑调节方法 - Google Patents

手术灯及其术野光斑调节方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109073173A
CN109073173A CN201880001691.3A CN201880001691A CN109073173A CN 109073173 A CN109073173 A CN 109073173A CN 201880001691 A CN201880001691 A CN 201880001691A CN 109073173 A CN109073173 A CN 109073173A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot spot
lighting unit
operating lamp
equivalent diameter
visual area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880001691.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109073173B (zh
Inventor
王磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd filed Critical Nanjing Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Publication of CN109073173A publication Critical patent/CN109073173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109073173B publication Critical patent/CN109073173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/30—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/30—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
    • A61B90/35—Supports therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/155—Coordinated control of two or more light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/20—Lighting for medical use
    • F21W2131/205—Lighting for medical use for operating theatres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种手术灯以及手术灯的术野光斑调节方法。手术灯包括第一照明单元(2)、第二照明单元(3)和控制单元。第一照明单元(2)发出的光束(4)在术野区域(6)形成第一光斑，第一光斑具有符合手术灯标准的光分布。第二照明单元(3)发出的光束(5)在术野区域(6)形成第二光斑，第二光斑具有不符合手术灯标准的光分布，第二光斑的等效直径大于第一光斑的等效直径。控制单元用于控制第一、第二照明单元的工作状态，并能够使手术灯提供第一光斑或者由第一、第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。

Description

手术灯及其术野光斑调节方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种手术灯及其术野光斑调节方法。
背景技术
现有的手术灯一般在灯头上设置多个照明单元，这些照明单元在灯头上的放置角度不同，以提供均指向手术区域但出射角度不同的光束，这些光束在手术区域形成一个照明光斑。
在临床中，不同手术类型具有大小不同的手术区域。手术区域的照明光斑的大小需要根据手术区域的大小来调整。如果照明光斑小于手术区域，则部分手术区域没有被充分照明，影响手术进程。如果照明光斑远大于手术区域，由于手术区域之外的无菌单、手术器械等物品的反光率一般大于人体组织的反光率，这些物品的反光将产生眩光，会干扰手术进程。同时，手术区域范围内相对均匀的照明也是必须的，均匀的照明可以减少医生的不适，提高医生观察的质量。因此，手术区域照明光斑大小的调节能力，以及光斑大小调节过程中的均匀性，对于手术灯产品是至关重要的。
一种改变照明光斑大小的方案是改变部分或者全部照明单元的放置角度，从而改变照明单元出射的光线的角度，进而改变了这些照明单元照射在照明面的位置，这样使光的强度分布发生改变，最终改变照明光斑的大小。这种方案需要在灯头内部或者外部设置驱动机构，用来调节照明单元的放置角度，或者用来调节部分灯头的角度。然而一般的调节过程比较缓慢，而且驱动机构容易产生噪音，同时驱动机构的设置还使得灯头的结构变得复杂。
另外的一种方案是通过改变照射在照明面的不同位置上的照明单元的输出光线的相对强度来使照明面的光强分布发生改变。这种方案虽然灯头结构简单、可靠性强，但当调节到大光斑时，照明面上的大光斑外围区域仅由个别照明单元形成，实际临床中调节至大光斑时如果该对应的照明单元被医生头部遮挡，照明光斑可能存在局部变暗的情况。
还有一种方案是通过在手术灯中添加光学元件，利用特定的光学元件的运动来调节照明光斑的大小，虽调节可靠性好，但是光学元件的加工、安装工艺存在较大难度。
发明内容
根据本发明的各种实施例，提供一种手术灯及其术野光斑调节方法，能够满足照明光斑的大小调节需求，且调节过程可靠性高、强度分布均匀性好，同时手术灯的结构简单。
一种手术灯，包括第一照明单元、第二照明单元和控制单元，所述第一照明单元发出的光束在术野区域形成具有第一等效直径的第一光斑，所述第一光斑具有符合手术灯标准的光分布，所述第二照明单元发出的光束在术野区域形成具有第二等效直径的第二光斑，所述第二光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第二等效直径大于第一等效直径，所述控制单元用于控制第一、第二照明单元的工作状态，并能够使手术灯提供第一光斑或者由第一、第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。
一种手术灯的术野光斑调节方法，通过控制第一照明单元和第二照明单元的工作状态，使手术灯提供第一光斑，或者提供由第一光斑和第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。
本发明的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本发明的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为根据一实施例的手术灯的结构示意图。
图2a为一实施例的手术灯中的第一照明单元提供的第一光束在术野区域形成第一光斑的示意图。
图2b为图2a中所示的第一光束的光场分布曲线示意图。
图3a为一实施例的手术灯中的第二照明单元提供的第二光束在术野区域形成第二光斑的示意图。
图3b为图3a中所示的第二光束的光场分布曲线示意图。
图4a为一实施例的手术灯中的第一照明单元处于照明状态并在术野区域形成第一光斑、第二照明单元处于熄灭状态的示意图。
图4b为图4a中所示的第一照明单元的光场分布曲线示意图。
图5为一实施例的手术灯中的第一照明单元和第二照明单元均处于照明状态并在术野区域形成合成光斑的示意图。
图6示出了第二照明单元的强度是第一照明单元的强度的10％的情况下，第一照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
图7示出了第二照明单元的强度是第一照明单元的强度的25％的情况下，第一照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
图8示出了第二照明单元的强度是第一照明单元的强度的50％的情况下，第一照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
图9示出了第二照明单元的强度是第一照明单元的强度的75％的情况下，第一照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
图10示出了第二照明单元的强度是第一照明单元的强度的100％的情况下，第一照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元在术野区域形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
图11示出了一实施例的手术灯中的其中部分照明模组被遮挡后所形成的合成光斑的示意图。
图12a示出了一种现有的手术灯提供合成光斑的示意图。
图12b示出了图12a中的手术灯的部分照明单元被遮挡后所形成的合成光斑的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一实施例提供的手术灯包括灯头1、第一照明单元2和第二照明单元3，以及控制单元20。所述第一照明单元2和第二照明单元3均安装在灯头1上。所述控制单元20用于控制第一照明单元2和第二照明单元3的工作状态，例如可以控制第一照明单元2和第二照明单元3处于照明状态或者熄灭状态。所述控制单元20可以设置在灯头1上，也可以设置在手术灯的其他结构上，例如设置在图中未示出的灯杆上。控制单元20可以通过有线连接或无线连接的方式与第一照明单元2、第二照明单元3形成连接，用以控制第一照明单元2、第二照明单元3的工作状态。
所述灯头1具有光轴L0，所述手术灯提供的照明光斑以光轴L0为中心。所述第一照明单元2、第二照明单元3的安装位置可根据光轴L0确定，例如第一照明单元2和第二照明单元3均可为多个，所有的第一照明单元2沿着光轴L0对称分布，所有的第二照明单元3沿着光轴L0对称分布。第一照明单元2和第二照明单元3还可均匀分布。例如多个所述第一照明单元2均匀设置在所述灯头1的出光面上。多个所述第二照明单元3均匀设置在所述灯头1的出光面上。任意相邻两个第一照明单元2之间设置一个所述第二照明单元3。
第一照明单元2在照明状态时，可发出第一光束4。第一照明单元2包括光源和与光源配合的光学元件，其中光源和光学元件相对固定，并均固定安装在灯头1上。第一照明单元2的光学元件用于对第一照明单元2的光源发出的光线进行整形，以提供适用且稳定的第一光束4。
第二照明单元3在照明状态时，可发出第二光束5。第二照明单元3也包括光源和与光源配合的光学元件，其中光源和光学元件相对固定，并均固定安装在灯头1上。第二照明单元3中的光学元件用于对第二照明单元3的光源发出的光线进行整形，以提供适用且稳定的第二光束5。
结合图2a和图2b所示，所述第一光束4在术野区域6所在的平面上形成第一光斑。术野区域6所在的平面与灯头1的出光面距离为L。当第一照明单元2为多个时，多个所述第一照明单元2形成的第一光斑在术野区域6互相重叠。
第一光斑具有第一等效直径d1。本发明所指等效直径是指几何形状的外接圆的直径。所谓几何形状的外接圆是指几何形状的任何部分均未超出此圆且与此圆具有最多交点的圆。例如，椭圆的外接圆是以椭圆的长轴为直径形成的圆，不规则多边形的外接圆是指在满足不规则多边形均不超出该圆的前提下，同时该圆具有与不规则多边形的顶点相交的最多的交点。
可以根据需要指定光斑上具有最大强度的特定百分比的点所形成的几何形状来计算光斑的等效直径。例如，可以依据光斑上具有最大强度的10％的点所形成的几何形状确定此光斑的等效直径，此时的光斑的等效直径可以表示为D10。再例如，可以依据光斑上具有最大强度的50％的点所形成的几何形状确定此光斑的等效直径，此时的光斑的等效直径可以表示为D50。
所述第一光斑具有符合手术灯标准的光分布。本发明中所指手术灯标准包括IEC60601-2-41。在一些国家，手术灯的应用还需要符合相应国家所使用的标准，例如在中国，手术灯也应符合手术无影灯行业标准YY 0627-2008。应理解，这些标准均包含在本发明中所指的手术灯标准中。
第一光斑在术野区域6内的形状可以是圆形、椭圆形、方形、棱形、不规则多边形等几何形状，具体的形状根据术野区域6的形状匹配，从而可使第一光斑的形状符合手术过程中对术野区域6的照明范围的需求。
第一光束4的发散角小于第二光束5的发散角。第一光束4具有第一轴线L1，第一轴线L1在术野区域6与所述灯头1的光轴L0相交。第一光束4在术野区域6所形成的第一光斑，其中心区域的强度大于外围区域的强度，且强度分布相对均匀。例如图2b示出的第一光斑的D10为180mm，D50为116mm，D50/D10为64.4％。
结合图3a和图3b所示，所述第二光束5在术野区域6所在的平面上形成第二光斑。当第二照明单元3为多个时，多个所述第二照明单元3形成的第二光斑在术野区域6互相重叠。
第二光斑具有第二等效直径d2。第二等效直径d2大于第一等效直径d1。所述第二光斑具有不符合手术灯标准的光分布，因此第二光斑不用于单独对术野区域6提供照明，而是至少结合第一光斑形成合成光斑再对术野区域6提供照明。第二光斑的强度由中心到外围由小变大，再由大变小。第二光斑的最大强度并不在中心区域，而是在与中心区域相邻的外围区域。第二光斑的中心区域的强度小于与该中心区域相邻的外围区域的强度。如图3b中所示，第二光斑的光场分布曲线具有位于中心的凹陷区域O1，或者具有位于中心的更大尺寸的环形区域O2，由第二光斑单独照明时，会观察到一个环形光斑或者中心区域较暗的光斑。
第二光斑在术野区域6内的形状可以是圆形、椭圆形、方形、棱形、不规则多边形等几何形状，具体的形状根据第一光斑的形状而定，以与第一光斑形成合成光斑后能符合手术过程中对术野区域6的照明范围的需求。如图1中所示，第二光束5具有第二轴线L2，第二轴线L2在术野区域6与所述灯头1的光轴L0相交。
当需要较小直径的照明光斑时，可通过控制单元20驱动第一照明单元2处于照明状态，而使第二照明单元3处于熄灭状态。所有的第一照明单元2提供的第一光斑在术野区域6重叠，形成一个直径较小的叠加的第一光斑。如图4a所示，灯头1中所有的第一照明单元2处于照明状态，并在术野区域6形成叠加后的第一光斑D1；如图4b中所示，叠加后的第一光斑D1的光场分布曲线形状与第一照明单元2提供的第一光斑的光场分布曲线类似，在一实施例中，叠加后的第一光斑D1的D10为180mm，D50为116mm，D50/D10为64.4％。
如图5中所示，当需要较大直径的照明光斑时，可通过控制单元20驱动第一照明单元2和第二照明单元3同时工作。所有的第一照明单元2提供的第一光斑在术野区域6重叠，同时所有的第二照明单元3提供的第二光斑在术野区域6也重叠，最终由多个第一光斑和多个第二光斑形成一个合成光斑D2。合成光斑D2符合手术灯标准的光分布。
随着第二照明单元3相对于第一照明单元2的相对强度的增加，合成光斑D2的光斑直径逐渐增加。在使用过程中，可以在灯头1内配置输出强度不同的多种照明单元，并根据需要输出不同强度的两种照明单元以形成合成光斑D2。
图6、图7、图8、图9、图10分别举例了第二照明单元3的强度是第一照明单元2的强度的10％、25％、50％、75％、100％的情况下，第一照明单元2在术野区域6形成的光场分布曲线(长划线)、第二照明单元3在术野区域6形成的光场分布曲线(点虚线)、两者合成光场分布曲线(点划线)以及合成光场分布的归一化曲线(实线)。
其中图6中合成光斑D2的D10为202mm，D50为128mm，D50/D10为63.3％。图7中合成光斑D2的D10为232mm，D50为144mm，D50/D10为62％。图8中合成光斑D2的D10为246mm，D50为172mm，D50/D10为69.9％。图9中合成光斑D2的D10为252mm，D50为199mm，D50/D10为79％。图10中合成光斑D2的D10为256mm，D50为210mm，D50/D10为82％。
从图4b到图10可以看出，合成光斑D2的D10从180mm增加至256mm，D50从116mm增加至210mm，实际使用过程中能够明显感到照明光斑的照明范围的增加，并且照明光斑的均匀性也不断增加。从图6、图7、图8、图9、图10可以看出合成光斑D2的光场分布曲线过度自然，斜率变化连续，D50/D10数值优秀。
本发明通过一种符合手术灯标准的光分布的且具有较小等效直径的第一光斑结合一种不符合手术灯标准的光分布的且具有较大等效直径的第二光斑共同使用，可以有效地调节合成光斑的大小、均匀度等参数。相较于两种大小不等的均符合手术灯标准的光分布的光斑合成而言，本发明所形成的合成光斑不会在组合的边界产生能量的阶跃变化，具体表现即为合成光斑D2的光场分布曲线过度自然，斜率变化连续，D50/D10数值优秀。
具体实施过程中，可以根据临床上实际光斑大小需要以及调节范围需要选择至少两种照明单元或者更多种照明单元组合使用。
当光斑调节范围要求不大时，例如，所需合成光斑具有最终等效直径，当最终等效直径是第一光斑的第一等效直径的1.5-2倍时，可以采用两种照明单元。而若所需合成光斑的最终等效直径大于第一光斑的第一等效直径的2倍时，或者光场均匀程度要求更高时，可以采用三种或者更多种照明单元，以使合成光斑更加能够满足实际需求。例如，还可提供第三照明单元，所述第三照明单元发出的光束在术野区域形成具有第三等效直径的第三光斑，所述第三光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第三等效直径介于第一等效直径和第二等效直径之间，所述控制单元能够使手术灯提供由第一、第二、第三光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。所述第三光斑的中心区域的强度小于与中心区域邻接的外围区域的强度。在一些实施例中，所述第三照明单元为多个，且多个所述第三照明单元形成的第三光斑互相重叠。
不同照明单元的光场分布形状和大小，例如D50、D10、不同照明单元的光场分布曲线斜度、凹陷区域的等效直径、环形区域的等效直径等，也可由临床上实际光斑光场分布需要以及光场调节范围决定，以获得一个照明调节灵活、调节范围大，整个调节过程中照明均匀过渡自然的光场分布。
更进一步地，一实施例中，所述第一照明单元2和第二照明单元3均为多个，且单个第一照明单元2和单个第二照明单元3对应形成一个照明模组，每一照明模组形成的光斑在术野区域6互相重叠。这些照明模组在灯头1中均匀分布，多个照明模组形成的光斑再次叠加形成最终的合成光斑。只要这些照明模组不全部被遮挡，就不会存在本影，术野区域的照明光场的形状和相对分布不会发生改变。如图11中所示，当物体7例如是医生的头部遮挡了灯头1出光面的一侧时，另一侧没有被遮挡的照明模组形成的合成光斑D2依然照亮原来的术野区域。
为了体现上述方案的优势，图12a中示出了一种现有的方案。其中灯头8内包含用于照明术野区域6的中心部分的照明单元9以及用于照明术野区域6的外围部分的照明单元10，两种共同作用在术野6形成光斑D3。如图12b中所示，当物体7遮挡灯头8的一侧时，该侧对应的照明单元发射的光线被遮挡，术野区域6的照明光场发生改变形成光斑D4。可以看出光斑D3和光斑D4的形状和相对分布位置发生改变，可能使术野区域存在本影区域或者照明明显不均匀的区域，进而影响手术进程。
通过上述的描述可以理解，本发明提供的方案在相对较大光斑照明时具有比现有的方案更明显的优势。
本发明还提供一种上述手术灯的术野光斑调节方法，可通过控制第一照明单元2和第二照明单元3的工作状态，使手术灯提供第一光斑，或者提供由第一光斑和第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。例如，当需要相对较小光斑的照明时，可控制第一照明单元2处于照明状态，而第二照明单元3等其他照明单元处于熄灭状态，以使第一照明单元2提供的符合手术灯标准的光分布的第一光斑作为照明光斑。当需要相对较大光斑的照明时，可控制第一照明单元2、第二照明单元3均处于照明状态，使第一光斑、第二光斑形成合成光斑作为照明光斑。
其中，控制第一照明单元2和第二照明单元3的工作状态包括调整第一照明单元2所形成的第一光斑和第二照明单元3所形成的第二光斑的相对强度。例如，可对第一照明单元2、第二照明单元3的输出功率进行调节，以使各自的输出强度发生变化。在另外的一些实施例中，还可提供具有多种强度输出的第二照明单元3，同时还可提供具有多种强度输出的第一照明单元2，可根据需要选择合适的强度组合，使第二照明单元3与第一照明单元2共同工作形成合成光斑。
在一些实施例中，为了扩大所述第一光斑和第二光斑形成的合成光斑的等效直径，可以增加所述第二照明单元3形成的第二光斑的相对强度。在一些实施例中，为了扩大所述第一光斑和第二光斑形成的合成光斑的等效直径，还可以降低所述第一照明单元2形成的第一光斑的相对强度。在另外的一些实施例中，为了扩大所述第一光斑和第二光斑形成的合成光斑的等效直径，还可以在增加所述第二照明单元形成3的第二光斑的相对强度的同时，降低所述第一照明单元2形成的第一光斑的相对强度。
在一些实施例中，还可提供第三照明单元，所述第三照明单元发出的光束在术野区域形成具有第三等效直径的第三光斑，所述第三光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第三等效直径介于第一等效直径和第二等效直径之间，并由第一、第二、第三光斑形成具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。通过对第一照明单元所形成的第一光斑、第二照明单元所形成的第二光斑和第三照明单元所形成的第三光斑的相对强度的调整来调节三者形成的合成光斑的大小。该方案在提供相对较大光斑的照明，例如当合成光斑的等效直径大于第一照明单元2提供的第一光斑的第一等效直径的2倍时，或者光场均匀程度要求更高时，具有更加明显的优势。

Claims (15)

1.一种手术灯，包括第一照明单元、第二照明单元和控制单元，所述第一照明单元发出的光束在术野区域形成具有第一等效直径的第一光斑，所述第一光斑具有符合手术灯标准的光分布，所述第二照明单元发出的光束在术野区域形成具有第二等效直径的第二光斑，所述第二光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第二等效直径大于第一等效直径，所述控制单元用于控制第一、第二照明单元的工作状态，并能够使手术灯提供第一光斑或者由第一、第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。
2.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，还包括用于固定安装第一、第二照明单元的灯头，所述灯头具有光轴，所述第一照明单元发出的光束具有第一轴线，所述第二照明单元发出的光束具有第二轴线，所述第一轴线和第二轴线在术野区域与所述灯头的光轴相交。
3.根据权利要求2所述的手术灯，其特征在于，所述第一照明单元和第二照明单元均为多个，且多个所述第一照明单元形成的第一光斑在术野区域互相重叠，多个所述第二照明单元形成的第二光斑在术野区域互相重叠。
4.根据权利要求3所述的手术灯，其特征在于，多个所述第一照明单元均匀设置在所述灯头的出光面上，任意相邻两个第一照明单元之间设置一个所述第二照明单元。
5.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，所述第一照明单元和第二照明单元均为多个，且单个第一照明单元和单个第二照明单元对应形成一个照明模组，每一照明模组形成的光斑在术野区域互相重叠。
6.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，所述第一光斑的中心区域的强度大于外围区域的强度，所述第二光斑的中心区域的强度小于与中心区域邻接的外围区域的强度。
7.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，所述合成光斑具有最终等效直径，最终等效直径小于等于第一等效直径的1.5-2倍。
8.根据权利要求1所述的手术灯，其特征在于，所述手术灯还包括第三照明单元，所述第三照明单元发出的光束在术野区域形成具有第三等效直径的第三光斑，所述第三光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第三等效直径介于第一等效直径和第二等效直径之间，所述控制单元能够使手术灯提供由第一、第二、第三光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。
9.根据权利要求8所述的手术灯，其特征在于，所述第三照明单元为多个，且多个所述第三照明单元形成的第三光斑互相重叠。
10.根据权利要求8所述的手术灯，其特征在于，所述第一照明单元、第二照明单元和第三照明单元均为多个，且单个的第一照明单元、单个的第二照明单元和单个的第三照明单元形成一个照明模组，每一照明模组形成的光斑在术野区域互相重叠。
11.根据权利要求8所述的手术灯，其特征在于，所述第三光斑的中心区域的强度小于与中心区域邻接的外围区域的强度。
12.一种权利要求1-7任一项的手术灯的术野光斑调节方法，通过控制第一照明单元和第二照明单元的工作状态，使手术灯提供第一光斑，或者提供由第一光斑和第二光斑形成的具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑。
13.根据权利要求12的手术灯的术野光斑调节方法，其特征在于，控制第一照明单元和第二照明单元的工作状态包括调整第一照明单元所形成的第一光斑和第二照明单元所形成的第二光斑的相对强度。
14.根据权利要求12的手术灯的术野光斑调节方法，其特征在于，为扩大所述第一光斑和第二光斑形成的合成光斑的等效直径，增加所述第二照明单元形成的第二光斑的相对强度，和/或降低所述第一照明单元形成的第一光斑的相对强度。
15.根据权利要求12的手术灯的术野光斑调节方法，其特征在于，还包括：
提供第三照明单元，所述第三照明单元发出的光束在术野区域形成具有第三等效直径的第三光斑，所述第三光斑具有不符合手术灯标准的光分布，所述第三等效直径介于第一等效直径和第二等效直径之间，并由第一、第二、第三光斑形成具有符合手术灯标准的光分布的合成光斑；以及
通过对第一照明单元所形成的第一光斑、第二照明单元所形成的第二光斑和第三照明单元所形成的第三光斑的相对强度的调整来调节三者形成的合成光斑的大小。
CN201880001691.3A 2018-03-21 2018-03-21 手术灯及其术野光斑调节方法 Active CN109073173B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/079883 WO2019178779A1 (zh) 2018-03-21 2018-03-21 手术灯及其术野光斑调节方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109073173A true CN109073173A (zh) 2018-12-21
CN109073173B CN109073173B (zh) 2021-02-05

Family

ID=64789409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880001691.3A Active CN109073173B (zh) 2018-03-21 2018-03-21 手术灯及其术野光斑调节方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11331159B2 (zh)
EP (1) EP3726127A4 (zh)
CN (1) CN109073173B (zh)
WO (1) WO2019178779A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838326A (zh) * 2022-04-08 2022-08-02 深圳市科曼医疗设备有限公司 一种具有多种术野光斑的光学模块

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021154571A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 American Sterilizer Company Surgical light head with beam spreading and adjustable power balancing
DE102020130950A1 (de) * 2020-11-23 2022-05-25 Occhio GmbH Beleuchtungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Lichtspots mit einstellbarer Spotgröße
DE102022122412A1 (de) * 2022-09-05 2024-03-07 Drägerwerk AG & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung und Beleuchtungsverfahren mit Kontrastveränderung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101257856A (zh) * 2006-01-24 2008-09-03 埃玛封闭式股份公司 采用光发射控制的手术灯
US20090318771A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Surgical lamp field shape
CN102927506A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 天津理工大学 一种照明光斑大小和形状可调的led手术灯

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1197827C2 (de) * 1964-04-11 1976-02-26 Orginal Hanau Quarzlampen GmbH, 6450 Hanau Operationsleuchte
US7562999B2 (en) * 2007-04-04 2009-07-21 Mediland Enterprise Corporation Operating lamp with adjustable light sources capable of generating a light field of a Gaussian distribution
FR2924199B1 (fr) * 2007-11-27 2015-11-06 Surgiris Dispositif d'eclairage medical
US9930751B2 (en) * 2009-08-05 2018-03-27 Philips Lighting Holding B.V. Adjustable lighting unit with controllable orientation and intensity of light beam
IN2013CN01305A (zh) * 2010-08-17 2015-08-07 Koninkl Philips Electronics Nv
CN102458016B (zh) * 2010-10-29 2014-06-25 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装置与方法
DE102010050300B4 (de) * 2010-11-03 2014-05-22 Dräger Medical GmbH Operationsleuchte und ein Verfahren zur Ausleuchtung eines Operationstisches mittels einer Operationsleuchte
EP2495487B1 (de) * 2011-03-02 2014-06-11 TRUMPF Medizin Systeme GmbH + Co. KG Operationsleuchte und Verfahren zum Ausleuchten einer Operationsstelle
CN202188383U (zh) * 2011-07-11 2012-04-11 上海吉顺医疗器械制造有限公司 Led手术无影灯及控制装置
CN103162190A (zh) * 2013-03-14 2013-06-19 苏州沃伦韦尔高新技术股份有限公司 多叶式手术灯
CN104819403A (zh) * 2014-10-22 2015-08-05 深圳市科曼医疗设备有限公司 手术灯的照明组件、手术灯及手术灯光斑调节方法
DE102014222794A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Operationsleuchte und Verfahren zum Betreiben einer Operationsleuchte
US9538604B2 (en) 2014-12-01 2017-01-03 Hubbell Incorporated Current splitter for LED lighting system
CN104819389B (zh) * 2014-12-23 2017-04-26 深圳市科曼医疗设备有限公司 手术灯和手术灯的光斑调节装置
DE102015106519A1 (de) * 2015-04-28 2016-11-03 Berchtold Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Operationsleuchte
US11153953B2 (en) * 2015-07-31 2021-10-19 Stryker Corporation Method and system for maximizing the output of surgical lights

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101257856A (zh) * 2006-01-24 2008-09-03 埃玛封闭式股份公司 采用光发射控制的手术灯
US20090318771A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Surgical lamp field shape
CN102927506A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 天津理工大学 一种照明光斑大小和形状可调的led手术灯

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838326A (zh) * 2022-04-08 2022-08-02 深圳市科曼医疗设备有限公司 一种具有多种术野光斑的光学模块

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019178779A1 (zh) 2019-09-26
CN109073173B (zh) 2021-02-05
US20200330178A1 (en) 2020-10-22
EP3726127A1 (en) 2020-10-21
EP3726127A4 (en) 2020-12-02
US11331159B2 (en) 2022-05-17
WO2019178779A8 (zh) 2020-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109073173A (zh) 手术灯及其术野光斑调节方法
CN100473892C (zh) 手术灯
CN107072744B (zh) 外科手术灯和用于操作外科手术灯的方法
US8177364B2 (en) Illumination device as well as observation device
US9289269B2 (en) Lighting device for forming an illumination spot of variable diameter and of variable color temperature
JP2014530665A (ja) Ｌｅｄ照明器
RU2749315C2 (ru) Хирургический светильник с регулируемой геометрической формой светового поля
CN201973569U (zh) 多光源矩阵led手术无影灯
CN102655803A (zh) 用于眼科照明的光子晶格led
CN102458016B (zh) 手术灯及其术野光斑调节装置与方法
CN108826170A (zh) 局部全般照明的模式、控制方法及台灯
ITUB20155377A1 (it) Lampada scialitica a led, particolarmente per sale operatorie e simili.
CN109073177B (zh) 一种手术灯
CN206520537U (zh) 一种远近光切换装置及汽车
CN218684923U (zh) 一种用于角膜局域交联的控制系统
JP2012506822A (ja) 車室内拡散照明用装置及び方法
CN201692149U (zh) 头戴式眼内肿瘤激光治疗装置
CN206207175U (zh) 用于体育场馆的照明装置
KR101735208B1 (ko) 현미경용 다중화 광원 장치
JP2012081057A (ja) 医療用照明装置
RU188259U1 (ru) Хирургический светодиодный светильник
CN107202265B (zh) 智能头灯灯组
CN107924050B (zh) 眼科显微镜的照明和观察系统、包括这种系统的眼科显微镜以及显微镜检查方法
CN208997761U (zh) 一种中学生学习用安全护眼灯具
RU220676U1 (ru) Бестеневой светодиодный осветитель

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant