硬性內窺鏡及內鏡系統的維護和保養

韓乾

北京積水潭醫院 設備科，北京 100035

引言

1 硬性內窺鏡結構及工作原理

1.1 硬性內窺鏡結構

硬性內窺鏡是由圖像系統、照明系統及配件系統組成[3]。根據各學科操作方式、檢查部位的不同，硬性內窺鏡的配件系統會有不同的種類，所以硬鏡外形略有不同。但所有硬性內窺鏡的圖像系統、照明系統的組成是大體相同的。硬性內窺鏡的圖像系統主要由物鏡組、轉像柱狀透鏡組、目鏡組組成。照明系統由導光纖維組成[4]（圖1）。

圖1 硬性內窺鏡結構示意圖

硬性內窺鏡在國內外醫療領域的應用都很廣泛，我院很多科室如泌尿外科的腎鏡、膀胱鏡；婦科的宮腔鏡、腹腔鏡；耳鼻喉科的鼻竇鏡；骨科的椎間孔鏡、肩關節鏡、膝關節鏡、腕關節鏡等，都在使用這些硬性內窺鏡進行檢查和手術。硬性內窺鏡圖像清晰、操作簡單、靈活方便，醫生可以直接觀察病灶部位，對病人進行檢查、診斷[1]。但是，隨著硬性內窺鏡及內鏡系統使用頻次的增加，硬性內窺鏡及配套設備出現故障的幾率也在增加。最常見的故障例如：由于硬性內窺鏡圖像系統故障導致的圖像故障、由于光源主機故障導致的光源故障、由于操作者操作不當導致的硬鏡破損故障等，而且這些故障的維修費用也很高。作為醫院自己的醫療設備管理部門，醫療設備科工程師應該從專業角度出發，盡可能地減少硬性內窺鏡及內鏡系統的故障，提高設備使用效率。本文主要介紹硬性內窺鏡及內鏡系統相關知識、硬性內窺鏡及內鏡系統常見故障及解決辦法和硬性內窺鏡及內鏡系統的日常維護，為臨床一線更好的使用硬性內窺鏡及系統提供幫助[2]。

1.2 硬性內窺鏡的工作原理

硬性內窺鏡種類有很多，為了達到不同手術或檢查的使用要求，硬性內窺鏡在外形、長度、角度、粗細等幾方面略有不同。但其成像的基本原理是相同的。硬性內窺鏡是通過復雜的光學成像系統和照明系統將病灶圖像顯示給操作者或者顯像系統中。其原理是：待觀察的組織經過物鏡組成像，根據檢查要求物鏡組內還需要不同角度的棱鏡實現角度變化，物鏡成像后通過轉像柱狀透鏡將倒像轉為正像，并傳輸到目鏡，再由目鏡放大后成為可觀察圖像[5]。照明系統實現照明的原理是將光源設備發出的光經過光導纖維傳輸到內窺鏡前端，照亮待觀察組織。

2 設備故障實例

我院硬鏡主要是奧林巴斯、STORZ 和史賽克這幾種品牌。對于硬性內窺鏡系統來說，圖像亮度和圖像清晰度是至關重要的兩個參數。在日常使用過程中，大部分的故障現象都是圍繞著這兩個參數出現的。由于人體組織顏色非常接近，所以清晰度或亮度出現問題會直接影響臨床診斷和治療，后果非常嚴重[6]。所以這兩類故障在日常設備使用過程中一定要注意。下面，分別討論硬性內窺鏡和內鏡系統常見的故障和解決辦法。

2.1 硬性內窺鏡常見故障和解決辦法

硬性內窺鏡按功能區域分為物鏡部、插入部、導光部、目鏡部及其他結構。每個功能區域由于其不同的結構、不同的使用功能，也就會產生不同的故障及故障現象。下面主要介紹物鏡部、插入部、導光部所產生的故障和解決辦法[7]。

2.1.1 物鏡部故障

物鏡部作為硬性內窺鏡最前端，是最有可能發生故障的部位。物鏡部的物鏡蓋玻璃和導光束先端則是出現的問題比較多的部件。

（1） 故障現象。物鏡蓋玻璃出現問題時會導致圖像模糊、甚至是圖像缺失。導光束先端出現問題時會導致圖像亮度下降、甚至是亮度缺失。

（2）故障分析。物鏡蓋玻璃的故障多是由于使用不當、意外磕碰或者與其他動力設備觸碰后發生的破損、磨損、泄漏等情況（圖2～3）。導光束出現故障多是因為使用過程中或者清洗消毒過程中的磨損，導致導光束先端變得粗糙或破損（圖4）。

圖2 物鏡蓋玻璃損壞

圖3 物鏡先端磨損

圖4 導光束先端磨損

（3）故障解決方案。物鏡部出現故障主要原因是人為誤操作導致，為避免故障出現，操作者要做到輕拿輕放，避免與其他物品碰撞。手術操作時，要注意不要與刨削器械或其他動力設備接觸，以免損傷硬鏡。清洗消毒時，一定注意物鏡部不要與堅固的消毒盒或其他器械接觸，避免在操作過程中損傷物鏡部。物鏡部故障可以尋找技術好的第三方維修，因為原廠維修往往會因為物鏡部一些小故障更換掉整個物鏡部和插入部。造成不必要的浪費。

2.1.2 插入部故障

插入部是直接探入病人體腔內的主要部件。操作者是通過移動插入部，使硬鏡到達病灶的最佳觀察位置。有些孔徑比較小的硬性內窺鏡或者在術中需要用力操作的部位使用硬性內窺鏡時，很容易造成插入部的故障。

（1）故障現象。插入部故障最直接的現象就是插入部變形，而插入部出現變形時同樣會導致圖像模糊、甚至是圖像缺失、圖像亮度下降等現象。

（2）故障分析。插入部故障的主要原因是操作者在使用過程中或清洗消毒過程中使用不當，導致插入部受外力變形（圖5～6），從而導致圖像或亮度出現故障。當插入部出現變形時，插入管內的透鏡組會因為外力導致破損甚至斷裂，從而導致圖像故障；同理，由于插入管變形導致光導纖維多束斷裂或扭曲，則會導致圖像亮度出現故障。

圖5 插入部彎曲

圖6 插入部受外力變形

（3）故障解決方案。手術操作者在手術過程中，如果出現移動硬鏡受阻的情況，切記不要用力移動，以免對插入部造成外力損傷[8]。清洗消毒人員在硬鏡消毒過程中要單獨對硬鏡進行清洗消毒，使用專用的內鏡消毒盒進行存放，切記不要將重物壓在硬鏡上，以免造成插入部變形。插入部的損壞一般都會找原廠維修，因為此類故障一般都要更換整個插入部和物鏡部。

2.1.3 導光部故障

（1）故障現象。導光部是硬性內窺鏡光路傳輸的核心組件，導光部出現故障后的主要現象就是觀察圖像發暗或光亮缺失[9]。導光部主要是導光接頭和光導纖維這兩個部位會經常出現故障。

（2） 故障分析。第一，導光接頭損壞或變色（圖7～8），導致光路受阻或變色。導光接頭蓋玻璃有可能受到外力導致破碎，從而使導光性能下降；還有一種情況就是由于導光接頭連接時干燥不徹底導致接頭蓋玻璃灼熱變色，使光路顏色出現偏差。第二，光導纖維損壞，導致光亮度下降[10]。在日常維修過程中，有很多情況都是工作管變形后導致光導纖維損壞的。

圖7 導光接頭蓋玻璃炸裂

圖8 導光接頭變色

（3）故障解決方案。在手術開始時，連接導光接頭時一定保證導光接頭干燥無水氣，如果有水汽存在，由于光源設備使用過程中會產生高溫，這樣很容易使導光接頭破損或變色，從而影響光路。手術剛結束時，由于導光接頭溫度很高，待自然冷卻后再進行清洗消毒，以免由于冷熱不均導致接頭蓋玻璃損壞。在使用和清洗消毒過程中，避免與硬物碰撞，避免工作管受力變形。導光部的損壞如果是光導纖維出現故障，一般都會找原廠維修，因為此類故障一般都要更換整個插入部和物鏡部。如果是導光接頭出現故障，往往第三方維修可以解決。

2.2 硬性內鏡系統其他故障和解決辦法

硬性內窺鏡系統由攝像主機、光源設備、顯示設備、圖像工作站以及其他輔助設備等設備組成。除了主機，還有一些與主機相連的輔助設備：攝像主機攝像頭、光源導光電纜等。這些設備的故障也會影響操作者觀察圖像的圖像質量。我院有奧林巴斯、STORZ、史賽克等品牌的設備，這些設備的配置與連接方式基本相同。下面，介紹一下硬性內鏡系統常見的故障和解決辦法[11]。

2.2.1 攝像主機和攝像頭故障

在日常維護中，攝像主機和攝像頭的主要故障集中在信號輸出方面。

（1）故障現象。視頻輸出無圖像、圖像花屏、圖像顏色缺失等現象[12]。

（2）故障分析。產生圖像問題的原因有很多，總結如下：① 攝像主機輸出故障；② 信號輸出線纜故障或連接故障；③ 顯示設備故障；④ 攝像頭線纜故障；⑤ 攝像頭接頭故障。

（3）故障解決方案。① 攝像主機輸出故障都是由主機硬件原因引起的，攝像主機一般都會有多路輸出或高清標清輸出，工程師可以通過測試不同的輸出口判斷是否為主機硬件故障，圖像處理硬件出現故障一般推薦原廠進行維修；② 圖像問題有很多情況都是信號輸出線纜故障或連接故障，在日常設備使用過程中，信號線連接電纜很容易出現損壞、折斷、接頭損壞等情況，工程師可以備一些常用的線纜和接頭，這樣可以很方便解決此類故障；③ 顯示設備一般指的是顯示器，顯示器故障同樣會引起很多圖像問題，如顯示器電源板、觸控板或圖像處理板故障等，此類問題也比較好判斷，有很多維修顯示器的第三方公司都可以維修醫用顯示器，且維修成本不高；④ 攝像頭線纜故障主要是由于操作者在硬鏡使用中會不停地旋轉角度，導致后端線纜旋轉成死角。經過一段時間的旋轉后，內部線纜組會出現斷開或短路情況，就會出現圖像花屏、圖像缺失、圖像缺色等現象，攝像頭線纜的維修一般推薦原廠維修，因為線纜與CCD 相連，維修不精細會出現CCD 損壞的情況[13]；⑤ 攝像頭接頭故障主要是電氣金手指出現腐蝕或打火造成的氧化層導致攝像頭虛接，出現這種情況可以用細砂紙小心打磨，問題一般都可以解決。如果經過處理后仍連接不實，就需要更換接頭了。攝像頭在使用時，一定要認真做好干燥處理，保證電氣接頭無水氣、無水漬，這樣就能避免此類故障。

2.2.2 光源設備和導光電纜故障

光源類設備的故障對于醫院的工程師來說還是比較容易處理的一類故障。自主維修難度不是很大，成本也不會很高。

（1）故障現象。光源不亮、圖像亮度下降。

（2）故障原因。① 光源硬件故障；② 氙燈燈泡故障；③ 導光電纜故障。

（3）故障解決方案。① 光源硬件故障主要出現在電源板和氙燈高壓啟動板，由于氙燈點亮電壓很高，在點亮過程中很容易出現電路板元器件損壞或擊穿，不過這類故障的維修辦法比較多，設備科的工程師有時自己也能夠解決；② 氙燈燈泡一般的使用壽命是500 h，超出使用時長后就會出現亮度降低或損壞的情況[14]，更換氙燈燈泡要嚴格按照氙燈燈泡安裝說明安裝，保證氙燈燈泡良好的散熱和電氣連接，從而避免溫度過高燒壞燈泡或由于打火造成燈泡或電路板的損壞；③ 導光電纜兩端都有導光玻璃，如果在清理不干凈的情況下直接使用，很容易造成導光玻璃在高溫情況下變色，影響圖像質量，導管電纜外皮也很容易被利器劃破，造成導光纖維外露。

3 硬性內窺鏡及內鏡系統的保養

3.1 硬性內窺鏡保養

硬性內窺鏡在使用后的保養程度，會直接影響硬鏡的壽命。只有認真地做好日常保養，才能夠延長硬鏡的使用壽命、減少硬鏡的磨損和老化、降低維修成本、減少不必要的停機時間。

（1）手術結束后，首先應進行床旁檢查。確認硬鏡使用過程在有無出現故障，如外力導致插入部彎曲變形；插入部是否出現被利器刺傷；目鏡部有無破損情況；物鏡部是否出現蓋玻璃破損或光導纖維先端部磨損等情況。如果出現問題，應立即停止后續清洗消毒步驟，防止硬鏡故障擴大[15]。

（2）床旁檢查結束后，才能對硬鏡鏡體進行清洗。待導光接頭自然冷卻后，應盡快將鏡體沖洗干凈；物鏡鏡頭前端和有污漬時應盡快用紗布擦拭干凈，防止污漬干涸后影響光路或圖像通路。器械部如果有可拆卸的組件，應拆卸下來仔細清洗干燥，防止生銹。清洗完后進行全面干燥，并將硬鏡妥善存放在專用的內鏡器械盒內，準備進行滅菌。

3.2 硬鏡內鏡系統保養

（1）手術結束后，攝像頭和導光電纜也需要進行床旁檢查。確認攝像頭在使用過程中是否出現故障，如圖像缺失、圖像缺色、圖像干擾等情況。觀察攝像頭線纜是否出現受力扭曲或外皮破損的情況。導光電纜是否出現圖像亮度不夠、圖像顏色偏差等情況。電纜外皮是否出現破損的情況。如果床旁檢查出現問題，應立刻聯系設備科工程師進行處理，決不能繼續消毒滅菌。

（2）床旁檢查結束后，才可對攝像頭和導光電纜進行擦拭清潔。導光電纜兩端蓋玻璃有污漬時應盡快用紗布擦拭干凈，防止污漬干涸后影響光路。攝像頭的電氣接頭如果沾有水漬，應盡快用干紗布擦拭干凈，防止液體對金手指的腐蝕。

（3）攝像主機、光源以及其他輔助設備在手術結束后應檢查設備是否完好，連線是否完好。攝像主機線纜連接口如果有水漬應立刻擦拭干凈。光源在結束手術后應立刻關閉。

4 結論

本文結合工作經驗對硬性內窺鏡的結構進行介紹,并且就我院硬性內窺鏡常見的故障進行梳理和分析。通過這些實際的案例分析，希望幫助臨床工程師和清洗消毒人員能夠了解硬性內窺鏡的維護和保養工作內容，也希望臨床使用者能夠了解硬性內窺鏡在使用過程中需要注意的地方，避免由于操作不當造成硬性內窺鏡損壞。硬性內窺鏡不僅要做好術前設備檢查工作，更要做好術后的預防性維護。只有維護得當，才能夠延長硬性內窺鏡的使用壽命，減少設備的停用時間。